《典型零件多軸加工》課程標準（含課程思政）

《典型零件多軸加工》課程標準一、課程基本信息表1課程基本信息表課程名稱典型零件多軸加工開設系（院）部數控技術學院課程代碼40723059開課形式一體化教學課程性質專業核心必修課課程類型C類課程學時20課程學分（按人才培養方案填寫）開課部門數控技術學院開課學期（第V等學期）先修課程《機械制圖》、《數控加工工藝與編程》、《CAD/CAM自動編程》后續課程頂崗實習、畢業設計總學時20學分1.0分適用專業（層次）數控技術、機械制造及自動化、模具設計與制造（普專/對口/五年制）二、課程性質與定位（一）課程描述本課程是數控技術及相關專業的一門核心技能實訓課。本課程以德國慧魚（Festo）多軸教學設備、DMGMORI或國產五軸加工中心為載體，依據《數控銑床/加工中心操作工國家職業技能標準》及“1+X”多軸數控加工職業技能等級標準，通過典型零件（如葉輪、葉片、箱體類零件、精密模具）的加工任務，使學生掌握多軸數控機床的操作、多軸定位編程（3+2軸）及聯動編程（4軸/5軸）的核心技能。本課程旨在培養具備大國工匠精神、能夠解決復雜零件加工難題的高素質技術技能人才。（二）課程定位本課程是學生從“普通三軸加工”向“高端精密制造”跨越的關鍵環節。它承接了基礎編程知識，為學生考取高級工/技師證書及未來從事航空、模具、軍工等高端制造領域的崗位奠定堅實基礎。表2課程定位分析面向的工作崗位具備的職業能力多軸數控編程員1.能熟練使用UGNX,Mastercam,PowerMill等軟件進行多軸編程；2.能正確選用多軸工裝夾具；3.具備解決過切、干涉等編程問題的能力。多軸機床操作工1.熟練操作五軸聯動加工中心；2.能夠進行多軸機床的日常維護與保養；3.能夠使用精密量具（如三坐標、對刀儀）進行測量。工藝工程師助理1.掌握難切削材料（鈦合金、高溫合金）的加工特性；2.具備分析加工誤差并提出改進方案的能力。三、課程設計思路（一）學情分析本課程授課對象為高職三年級學生，多數已完成基礎數控課程學習，具備一定的CAD建模與二維編程能力，但對多軸加工的空間思維、坐標變換和工藝復雜性理解尚淺。部分學生存在畏難情緒，動手能力差異較大。學生普遍對智能制造、高端裝備有濃厚興趣，喜歡參與實操與項目任務。專業男生居多，空間想象能力和動手實踐意愿較強，但在工藝嚴謹性與細節把控方面需加強。課程將采用分層教學、小組協作等方式，關注學生心理狀態，激發學習內驅力，培養其專注、嚴謹、精益求精的職業品格。（二）課程設計依據本標準依據《高等職業學校機械制造及自動化專業教學標準》《國家職業技能標準——數控銑工》《“1+X”多軸數控加工職業技能等級標準》以及《機電工程學院機械制造及自動化專業人才培養方案》制定，結合新鄉本地裝備制造企業（如新飛專用汽車、科隆電器）的技術需求，確保課程內容與產業前沿同步。（三）整體設計本課程以“典型零件多軸加工任務”為載體，基于OBE（成果導向教育）理念，構建“項目引領、任務驅動、虛實結合、協同育人”的教學模式。課程內容由4個教學模塊、18個典型項目組成，涵蓋從基礎認知到綜合實戰的完整能力進階路徑。教學中深度融合課程思政，建設“技術思政、安全思政、匠心思政、創新思政”四類教學資源庫，融入大國工匠事跡、安全生產法規、國產高端裝備突破等案例，由馬克思主義學院教師參與審核，確保思政元素有機融入、潤物無聲。四、課程目標（一）素質目標1.培養嚴謹細致、精益求精的工匠精神，樹立“零缺陷”的質量意識。2.具備安全生產意識，嚴格遵守機床操作規程（7S管理）。3.培養團隊協作能力，在復雜零件加工中學會分工與配合。4.具備創新意識和解決復雜工程問題的思維。（二）知識目標1.理解多軸加工中心的機械結構、控制原理及RTCP功能。2.掌握多軸加工的工藝特點、裝夾方式及刀具選用原則。3.熟悉典型多軸零件（葉輪、葉片）的加工策略和編程指令。（三）能力目標1.能讀懂復雜零件圖紙并進行工藝可行性分析；2.能運用CAM軟件完成典型零件的多軸刀路編程；3.能進行加工仿真與干涉檢查，優化刀具路徑；4.能在多軸機床上完成工件裝夾、對刀與程序調試；5.能獨立完成典型零件的多軸加工并進行精度檢測。（四）證書目標表3證書一覽表證書名稱發證單位備注數控銑工（中級/高級）中華人民共和國人力資源和社會保障部是“1+X”多軸數控加工職業技能等級證書（中級）北京斐克科技有限責任公司是UGNX數控工程師認證西門子數字工業軟件是（推薦）證書名稱發證單位備注數控銑工（中級/高級）中華人民共和國人力資源和社會保障部是五、課程結構與內容表3課程內容與目標要求模塊項目教學內容重點、難點思政元素及融入途徑學時模塊一多軸機床的操作項目一：認識多軸機床1.認識五軸機床類型（雙轉臺、雙擺頭、一擺一轉）；2.學習機床操作規程與5S管理；3.熟悉多軸控制系統（如Siemens,Heidenhain）。重點：五軸機床機械結構與運動原理。難點：理解不同機床結構（如搖籃式

vs.

擺頭式）的運動學差異及其對加工范圍的限制。【思政元素】：制度自信、堅守準則、守法奉公【融入途徑】：通過講解機床操作安全規程與7S管理，強調遵守規則是安全生產的底線。結合國家關于高端裝備制造的政策，說明我國在突破國外技術封鎖、發展自主可控機床產業中的制度優勢。2項目二：五軸機床的基本操作1.多軸機床的開機回零與坐標系設定；2.多軸刀具裝夾與刀長測量；3.程序輸入與空運行調試。重點：工件坐標系（G54-G59）的建立與刀具長度補償。難點：多軸機床特有的旋轉軸零點設定與干涉檢查。【思政元素】：知行合一、遵紀守法、誠實守信【融入途徑】：通過分析因違規操作導致機床損壞的案例，強調“按章操作”的重要性。引導學生將理論知識轉化為實際操作技能，做到知行合一，誠實面對每一次操作數據，不弄虛作假。2項目三：五軸加工中心的對刀1.多軸機床的對刀原理（RTCP/TCPC）；2.旋轉中心的測定與校準；3.多把刀具的相對關系設定。重點：旋轉軸中心（A/C軸）的精確測定。難點：理解RTCP（旋轉刀具中心點）功能原理，確保刀尖在旋轉過程中保持位置不變。【思政元素】：精益求精、嚴謹細致【融入途徑】：對刀精度直接決定零件加工精度。通過展示大國工匠在微米級精度上的追求，引導學生養成嚴謹細致的工作作風，明白“失之毫厘，謬以千里”的道理。2模塊二多軸加工仿真驗證項目一：Vericut軟件的安裝1.Vericut軟件安裝與授權配置；2.構建多軸機床數字模型（機床組件樹）；3.導入CAD模型與刀具庫。重點：機床運動鏈的邏輯構建（父子關系）。難點：多軸機床結構樹的搭建，確保虛擬機床運動邏輯與實體一致。【思政元素】：科技報國、自主創新【融入途徑】：介紹Vericut等仿真軟件在航空航天領域的應用，強調仿真技術是保障高端裝備研制安全的關鍵。激發學生掌握核心技術，為解決“卡脖子”技術貢獻力量。4項目二：Vericut軟件的基本功能介紹1.程序導入與機床模型關聯；2.碰撞干涉檢查與報警設置；3.切削過程可視化與切削參數分析。重點：NC程序的加載與驅動軸設置。難點：分析碰撞報警原因并修改程序或機床結構。【思政元素】：安全意識、責任擔當【融入途徑】：通過仿真避免實際加工中的撞機事故，強調“預防為主”的安全理念。培養學生的責任感，明白每一次仿真是對國家財產和人身安全的負責。4項目三：應用系統中的三軸機床仿真1.三軸加工工藝流程回顧；2.三軸銑削仿真策略設置；3.仿真結果分析與優化。重點：三軸刀路軌跡的正確性驗證。難點：切削余量的準確顯示與過切檢查。【思政元素】：扎實基礎、穩扎穩打【融入途徑】：三軸是多軸的基礎。通過此項目引導學生重視基礎技能的訓練，明白只有打好基礎，才能在復雜技術領域有所建樹，反對急功近利。2項目四：應用系統中的多軸機床仿真1.多軸聯動加工仿真（如側刃銑削）；2.五軸定向加工（3+2）仿真；3.刀軸矢量控制與干涉處理。重點：多軸聯動切削策略的設置。難點：處理多軸加工中的刀具干涉與機床行程限制。【思政元素】：節能減排、居安思危【融入途徑】：通過仿真優化切削路徑，減少空行程和切削時間，從而降低能耗。引導學生樹立綠色制造理念，倡導在工作中戒奢倡儉，提高資源利用率。4模塊三多軸加工案例項目一：“3+2定位”五軸加工1.

3+2定加工工藝分析；2.多面體零件的裝夾與坐標系轉換；3.定向加工編程與仿真。重點：多坐標系的建立與應用。難點：復雜零件的裝夾定位與加工順序規劃。【思政元素】：大國自信、科技強國【融入途徑】：展示國產五軸機床在軍工、能源領域的應用案例（如葉輪、葉片加工），增強學生對國產裝備的信心，激發民族自豪感和科技報國的志向。2項目二：“大力神杯”五軸加工1.復雜曲面（球面）加工工藝；2.五軸聯動編程策略；3.實操加工與質量檢測。重點：五軸聯動刀軸控制策略（如垂直于表面、側刃銑削）。難點：曲面加工中的刀軸平滑過渡與避免奇異點。【思政元素】：頑強拼搏、追求卓越【融入途徑】：以“大力神杯”這種高難度曲面加工為例，類比體育競技中的拼搏精神。鼓勵學生在面對復雜技術難題時，要像運動員一樣堅持不懈，追求極致的加工品質。4六、課程實施策略擁有先進的教學理念和教學方法是課程教學的重要保證。要采用先進的教學方法，充分利用現代化的教學方法和手段，以確保教學質量的提高。1.教學模式：采用“案例導入—理論精講—虛擬仿真—實物測量—總結提升”的五步教學法。教學手段：2.信息化教學：利用教材配套的動畫微課展示千分尺內部結構和測量原理，解決實物演示后排學生看不清的問題。實物教學：每人/組配備一套量具（卡尺、千分尺）和標準試塊進行實操。對比教學：展示合格品與廢品，分析廢品產生的原因。3.教學資源：教材：《機械產品檢測與質量控制（第三版）》易宏彬主編（提供理論支撐）。實物：不同規格的軸類、盤類零件，磨損量具展示品。七、考核評價（一）課程考核方式本課程的考核以定量方式呈現評價結果，成績評定采用百分制，采用過程考核和結果考核相結合的形式，過程考核占40%（依據線上教學平臺數據統計結果與線下課堂表現，包括在線學習時間，作業完成情況，參與討論等），增值評價占20%（依據思政素養提升以及對比學習數據和階段性考核比較評分，）期末結果考核占40%（采用教學平臺組卷測試）。（二）課程考核標準1.思政態度與增值考核標準主要針對學生的出勤有無遲到早退現象、是否具有飽滿的精神風貌、是否具有良好的職業操守等方面內容進行評價，以及學生平臺數據比對分析，占最終成績的10%。2.過程實施考核標準采用學生自評、小組互評、教師點評的方式對學生進行綜合評價，具體包括課前線上教學平臺的任務預習情況、課中學生的表現情況、課后作業的完成情況，分項目視完成質量記成績，占最終成績50%。3.期末結果考核標準占最終成績的40%。表4課程考核評分標準考核項目考核標準過程考核（60%）課前表現（10%）出勤、紀律、回答問題積極性（對應模塊一、四的思政融入）。項目作業（20%）公差查表練習、形位公差標注改錯、數據處理報告（考察嚴謹性）。實操考核（30%）量具使用規范性、測量數據準確性、實驗報告真實性（重點考察工匠精神與誠信）。期末考核（40%）理論考試（20%）閉卷或開卷，考察公差配合、形位公差、粗糙度的基本概念與識讀能力。綜合實操（20%）給出一個零件圖紙，要求學生制定檢測方案、選擇量具并分析可能的質量風險（考察綜合應用與質量控制思維）。八、實施條件（一）師資條件1.主講教師：需具備機械類或測控類專業背景，持有“雙師型”教師資格，有企業質量檢測或工藝編制經驗者優先。2.能力要求：熟悉ISO標準，熟練掌握三坐標測量機、投影儀等精密儀器操作者更佳（作為拓展）。課程開發團隊：表5《典型零件多軸加工》課程開發團隊名單序號姓名工作單位職稱/職務工作經歷1副教授/專業帶頭人企業實習實踐累計2年河南省高級雙師型教師2副教授企業實習實踐累計2年河南省中級雙師型教師（二）校內外實訓基地1.校內實訓基地：產品質量檢測實訓室能夠將校內實訓基地的設備、環境、氛圍、管理等與實際職業活動現場安排的基本一致。一般配備黑（白）板、多媒體計算機、投影設備、音響設備，互聯網接入或WiFi環境，并具有網絡安全防護措施。安裝應急照明裝置并保持良好狀態，符合緊急疏散要求、標志明顯，保持逃生通道暢通無阻。2.校外實習基地：具有穩定的校外實訓及實習基地。能夠提供開展會計專業的實踐教學活動，實訓設施齊備，實訓崗位、實訓指導教師確定，實訓管理及實施規章制度齊全。表6《典型零件多軸加工》課程校內外實習基地表序號校內外實習基地名