1. **案例收集与筛选**
- **收集渠道多样化**:从合作的企业获取实际生产案例,这些案例具有很强的真实性和实用性。也可以通过网络制造业论坛、行业展会资料,以及与其他职业院校交流等方式收集案例。例如,汽车零部件制造企业提供的发动机缸体加工案例,就涉及到复杂的曲面铣削和高精度的孔加工。
- **筛选案例适配性**:根据学生的学习阶段和课程目标来筛选案例。对于初学者,选择结构简单、加工工艺不复杂的零件案例,如简单的轴类零件车削加工。而对于有一定基础的学生,可以引入复杂的模具加工案例。例如,注塑模具型腔的加工,涉及到多种刀具路径规划和复杂的数控编程。
2. **案例呈现与讲解**
- **情境式导入**:以故事或实际生产场景的形式引入案例。例如,“某工厂接到紧急订单,要生产一批航空航天用的小型铝合金零件,精度要求极高,时间紧迫,现在我们来看看如何通过CNC编程完成这个任务”。这样能激发学生的兴趣和紧迫感。
- **详细工艺分析**:在讲解案例时,详细分析零件的图纸,包括尺寸精度、形状精度、表面粗糙度等要求。然后,逐步介绍加工工艺,如选择何种加工方式(车削、铣削还是钻削),加工顺序是怎样的。以一个简单的齿轮毛坯加工为例,先进行车削外圆和内孔,再进行铣削齿形,并且要说明每一步的原因。
- **编程思路引导**:结合加工工艺,引导学生思考编程思路。从建立工件坐标系开始,到刀具的选择和刀具路径的规划,再到具体的编程指令应用。比如,在铣削一个平面时,要引导学生思考如何使用G代码来控制刀具的快速定位、直线切削和切削速度等参数。
3. **实践操作与指导**
- **模仿编程实践**:让学生在教师讲解后,模仿案例进行编程实践。在这个过程中,教师要巡视并及时发现学生的问题。例如,学生可能在计算刀具补偿参数或编写循环指令时出现错误。
- **小组合作讨论**:将学生分成小组,针对案例编程中的难点进行讨论。如在加工复杂的自由曲面时,如何使用宏编程来提高编程效率。小组讨论可以促进学生之间的思想碰撞,加深对编程的理解。
- **个性化指导反馈**:根据学生的编程情况,提供个性化的指导和反馈。对于编程基础薄弱的学生,着重帮助他们理解基本编程指令的使用;对于有一定能力的学生,引导他们优化编程代码,提高加工效率。
4. **案例拓展与总结**
- **案例拓展变形**:在学生完成案例编程后,对案例进行拓展。例如,改变零件的部分尺寸、精度要求或者材料,让学生思考编程需要做哪些调整。这可以培养学生的灵活应变能力。
- **总结编程规律**:和学生一起总结案例编程过程中的规律和技巧。如在加工不同形状的轮廓时,如何灵活运用刀具半径补偿指令来保证加工精度。同时,将案例中的编程思路和方法与理论知识相结合,加深学生的理解。
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