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DIY陀螺教程


数控车加工陀螺

授课教师: 单位:烟台机电工业学校
2015 年 2 月 9 日星期一

“快乐陀螺
项 目 学 材 学 生 学 时 课 型 学 具 1 学时 理实一体化 快乐陀螺 轻松加工 《数控车编程》

轻松加工”

教案

多媒体设备、PPT 课件、

黑板、印制好的表格、陀螺实物、教师作品、学生作品 《数控车编程》是一门专业主干课程,是《机械基础》和《机械制图》等基础课程 的延续和提升,又对学生的就业起着关键性的作用。本着以“全面素质为基础、能力为 本位、就业为导向”的原则,对教材做如下处理: 1.知识整合: 将所选章节知识点用“陀螺”结合起来,整合了知识的同时又使复杂问题简单化。 2.引用《机械制图》相应知识点,对陀螺的结构工艺加以分析。 3.先举出生活实例——陀螺,再从中寻找知识、学习知识

教材分析

学情分析

知识与技能:1.掌握陀螺的加工。 2.增强数控车床操作技能。 过程与方法:培养学生在游戏中轻松学习和分析问题、解决问题的能力。 情感与价值观:1.培养学生主动学习、创新思考的学习态度。 2.培养学生认真、严谨的操作作风 3.培养学生的团队合作精神

教学目标

重 难

点 点

学习重点: 学习难点:

陀螺的加工工艺分析 编程

学习关键点: 怎样从“陀螺”这一生活实例中寻找知识、发现知识,真正地做到“理 论联系实际” 。

关键点

1

教学构思: 教学方法
以学为主,让学生体验知识。采用项目教学法,将“快乐陀螺 轻松加工”作为一 个项目交由学生完成,让学生在做中学、学中做,真正地达到实训和理论的完美结合。 学法指导: 激“趣” 激“动 ” 以“疑”为主轴,“动”为主线,在疑问中思考,在探究中发现。 教法选择: 项目教学法、兴趣激励法、层次教学法、游戏教学法

教学准备 教学过程

PPT 的制作、陀螺实物的准备、教师作品的加工以及学生的分组。

激 趣
2 分钟



探索新知
35 分钟



趣味小知识
3 分钟



能力拓展
3 分钟

→ 结束语
2 分钟

PPT 播放“玩陀螺游戏”的精彩画面

激 趣

准备不同结构的陀螺,让学生上台玩 引入语言:陀螺带给我们快乐,作为模具专业的我们,能否在数车上加工一个金属陀螺呢? 设计意图:知识来源于生活,用学生生活中的陀螺玩具激发学习兴趣、刺激思维,创造温馨愉悦 的学习环境。同时,准备不同结构的陀螺让学生玩,有的陀螺旋转失败,为工艺分析 埋下伏笔。

一、实物展示

设问:要加工这样的陀螺,同学们敢挑战吗? 设计意图:展示学生所玩的陀螺实物,进行视觉冲击,再次激趣。同时通过教师的激励性语言, 刺激学生的好胜心,带领学生探索新知。

2

探 索 新 知

二、加工工艺分析 (一)认识陀螺
陀螺是益智又健身的玩具,操作方便。它之所以能方便地 旋转起来,是因为它的结构有其特点。 【师】PPT 展示陀螺图纸 【生】1.观察零件,思考、分析结构组成。 2.以组为单位,讨论,并积极发言。 【师】从旁点拨,最后总结要点: ? ? ? 陀螺底部呈倒锥形; 陀螺腰部有个凹槽; 总的结构:简单,由圆锥、圆柱和槽组成。

设计意图:此环节考验学生的识图能力,需要有《机械制图》 、 《机械基础》等理论功底。通过让 学生“认识陀螺” ,达到知识间的互通和互用。也让学生知道理论课程能学有所用。

(二)工艺分析
【师】PPT 播放试题,以游戏的形式让公牛队、火箭队、热火队、湖人队答题。 【生】读题、思考、积极参与游戏,踊跃答题。

3

游戏一:对号入座
抢答题一:

以抢答的形式进行,难度系数:

我们使用的是凯恩帝 KND 数控车床,下列装夹方案中较为合理且我们便于使用的是 C 。

A、四爪卡盘装夹

B、双顶尖装夹

C、三爪卡盘装夹 抢答题二:

D、一夹一顶式装夹

探 索 新 知

在下列刀具中,车削外圆可以选用 A ,切槽选用 C ,切断可选用 C 。

A、外圆车刀 抢答题三: 古老的陀螺基本上是用 成。 A、塑料 B、铝 D

B、60°螺纹刀

C、切槽刀

材料加工而成,本次我们加工的陀螺是用 C、45 钢 D、木头

B

材料加工而

设计意图:游戏教学法的应用将枯燥乏味的理论学习转变为生动有趣的游戏大餐。游戏一以“对 号入座”抢答的形式让学生对于夹具、刀具、材料及参数选用方面做出判断和选择。 既降低了学习难度,又能使学生轻松、愉快地学习。同时鼓励学生大胆发言,培养学 生分析问题、解决问题以及表达的能力。

4

游戏二:我问你答

以一问一答的形式进行,难度系数:

问题一:凹槽尺寸 5×2 表示什么? 答:表示槽宽为 5mm,槽深为 2mm。 问题二:观察下列陀螺图纸,分析其旋转的可行性。

设计意图:游戏二中的四个问题在难度上较游戏一有所提高,注重和实际的联系,需要学生的更

探 索 新 知

多思考。难度星值的上升,会让学生更具挑战性。

三、编程
教师给每位学生发放物品: 1.按实物尺寸绘制好的零件图图纸:

2.毛坯:材料为铝,尺寸为¢38mm×60mm。 3.刀具:端面刀、切槽刀(刀宽 5mm) 、外圆刀各一把,垫片若干。

层次教学法:
此零件的加工分三个层次进行,难度系数递增。 刀具的工艺参数: 工艺参数 外圆 粗车 精车 S(r/min) 800 1800 300 F(mm/min) 100 50 15

切槽、切断

设计意图:层次教学法的运用,分解学习任务,降低学习难度,使每阶段的学习目标更明确。同 时难度系数的递增也体现了“以人为本”的原则,让不同层次的学生都能积极挑战,每 完成一个层次内容,就能体验到成就感。另外,编程能培养学生细致、严谨的学习作风。
5

基础题: (难度系数
完成外圆加工。

,分值为 50 分)

让每位学生各自填写程序表格一。 (程序表格一) O0001 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 N100 N110 N120 N130 N140 N150 N160 ( T0101 G00 X100 Z100 G00 ( ( ( ( ( ( X37 ( ( ( ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ) ) G00 X100 Z100 ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ) ) ( ) ( ) ) ) F100 ) ( ) 右端外圆 正转,转速 800r/min 选用 1 号 90°硬质合金右偏刀 快速定位到安全位置(可检验对刀正确性) 靠近工件 G71 循环指令 G71 循环指令,X 向精车余量 0.5 快速定位,X 轴走刀 直线至右端中心点 ) 圆弧切削 直线切削 退刀 ) G70 精车,转速 1800,进给量 50 快速回到安全位置 取消 1 号刀的刀补 主轴停止 程序结束

G71 P70 Q110 (

) Z-33

探 索 新 知

设计意图:基础题主要是针对外圆加工,要求大多数同学都能完成。在程序编写中,以根据注解 文字填空的方式让学生完成编程,对于初学者而言,再次降低了编程难度,同时也规 范了编程格式。

提高题: (难度系数
完成切槽加工。

,分值为 30 分)

让每位学生各自填写程序表格二。 (程序表格二) O0002 N10 N20 N30 N40 N50 N60 N70 N80 N90 ( ( ( ( X37 G0 X100 Z100 M05 M30 ) ( ) ) ( ) ( ) ) ( ) ) 切槽 正转,转速 300r/min 换上切槽刀,刀宽 5mm 快速定位到安全位置(可检验对刀正确性) 定位 直线进刀,加工槽 退刀 快速回到安全位置 主轴停转 程序结束

G00 X100 Z100

设计意图:提高题的设立让学生觉得学习有了难度,能力也会随之提高。另一方面,也能更激发 学生的好胜心,增强挑战性。
6

挑战题: (难度系数

,分值 20 分)

切断。 切断是加工的难点,提醒学生把握以下口诀:

车刀先磨好、主轴转速低、进刀要连贯、下手心莫急。
设计意图:加工完成后的切断,很多学生都存有恐惧。学生比较迷茫、容易犯错误的地方以口诀 形式给予建议,让学生容易接受和掌握。挑战题的五星系数难度会让学生产生心理上的优越感, 更加激发学生的斗志。

四、成果展示 (一)旋转失败的作品

(二)旋转成功的作品

探 索 新 知
设计意图:成果展示时,不仅要展示旋转成功的作品,还要展示老师在图纸设计过程中旋转失败 的作品。让学生明白失败并不可怕,只要继续努力,肯定就会成功。从而再次渗透情 感目标。提升学生的优越感,让他们充分感受到完成作品的自豪感和成就感。

五、24 字温馨提示

设计意图:24 字温馨提示对于车间的操作要领进行强调,易记、易懂。

趣 味 小 知 识

趣味知识 1:陀螺的原理 影响陀螺稳定性的主要因素: ? 重心位置的高低 ? 结构与地面接触所形成的支撑面的大小 ? 结构形状

重心太高, 无法旋转

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趣味知识 2:陀螺产品 作为机械专业的我们,加工会了,但也不能不了解市场行情。来看看由陀螺衍生出的产品都 有哪一些。

趣 味
木制陀螺玩具 发光陀螺玩具 七彩音乐陀螺玩具 陀螺状糖果

小 知 识
英国布诺登航拍陀螺仪 用芒果树制作的巨型陀螺 陀螺相框

【号召】 同学们大胆创新,发挥想象力,制造出更多更好的陀螺产品! 设计意图:用生活小知识丰富课堂内容,拓宽学生的知识面,也体现了知识来源于生活这一理念。 丰富课堂的同时,也提升同学们的审美能力、思维能力和创新能力。

能 力 拓 展 结 束 语

每位同学自己设计一张陀螺零件图,然后编程加工,玩转一下,看能否成功。

快乐陀螺,轻松加工。其实人生就像一只陀螺, 只要同学们都能找到重心,并能不断努力地 去鞭笞它,那就一定能在绚丽的人生舞台上旋转出自己的风采。 设计意图:提升情感目标,达到“教书育人”的目的。 成功之处: 1.项目教学法的成功实施,使学生的学习更有目的性和有效性。 2. “先会后懂”的教学模式让学生在做中学,体验知识; 3. 以三支学生喜欢的球队命名,并相互 PK,以及游戏教学法的应用大大激发了学生的求知 欲望和学习热情,发挥了潜能。 不足之处: 课堂内容较多,时间上的分配还需合理些。

教学 反思

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