Программный комплекс для станка с ЧПУ

• 1. Описание цифрового образовательного ресурса
• О соответствии представленного учебного материала на ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ» к содержанию предметного и базового курса «Оператор станков с программным управлением» и «Станочник широкого профиля»
• Матвиевская Ирина Борисовна, ЧИРПО, методист
• В учебнике представлен материал по 15 разделам: «Назначение и расположение органов управления станка с ЧПУ. Основные сведения о программном управлении станками. Классификация станков с ЧПУ. Пульт управления НУ-31.Управление станков с ЧПУ. Технологические команды. Кодирование технологических команд. Узлы, приводы и элементы станков и устройств с ЧПУ. Порядок подготовки и подналадка станка с ЧПУ. Сверлильные станки с ЧПУ. Многоцелевые станки с ЧПУ. Инструменты и обработка. Техника безопасности», содержание которых соответствует содержанию разделов предметов базового и специального курсов учебного плана для подготовки специалистов по профессиям «Оператор станков с программным управлением», «Станочник широкого профиля».
• Учебный материал по каждому из разделов проструктурирован в следующем порядке: каждый раздел разбит на темы, количество которых определено объемом содержания раздела. Каждая тема представлена теоретическим блоком (теоретический минимум), выполненным с элементами презентации с применением анимации (опорные конспекты), сопровождающимся эффектно представленными небольшими видеофильмами, что дает возможность уже с первых теоретических уроков иметь полное представление об используемом оборудовании и работы на нем. Затем обучаемому предложено пройти курс самоконтроля, представленного тестами 1 уровня, разработанных в соответствии с требованиями информационных технологий. После в разделе «Практикум» учащийся пробует поэтапно отработать часть операций отраженных в теоретическом блоке и разделе «Самоконтроль». При затруднении выполнения заданий имеется подсказка. Завершается работа выходным контролем. Во многом предложенные задания повторяют задания «Самоконтроля» и «Практикума», но уже без использования подсказок.
• В рассматриваемом издании имеется понятийный словарь, разработанный в соответствии с использованием технических терминов по каждому из разделов.
• Разработан также и функционирует журнал успеваемости по изучению теоретического минимума, выполнению практикума и контрольных заданий с определением среднего результата.
• Следует обратить внимание, что возможна корректировка как теоретической части, так и тестовых заданий, т. е. любой преподаватель может с течением времени сам расширить и усовершенствовать предложенное издание.
• На диске имеется информация по программе, однако, в качестве примера здесь заведена информация диска «Сварка на автоматических и полуавтоматических машинах», что недостаточно удобно.
• УНПО, ведущим подготовку по интегрированной профессии «Станочник (металлообработка)» необходимо приобрести данный учебник, который окажет помощь в усвоении нового материала, в устранении пробелов знаний учащихся по темам.
• Достоинства и недостатки ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ» по: содержанию, наглядности, возможности использования как учебного и дидактического инструмента.
• О степени встраиваемости ЦОР в учебный процесс.
• Бавенко Эндже Рашитовна, преподаватель спецтехнологии ПУ № 97
• Замосковецкая Галина Дмитриевна, методист ПУ № 97
• Достоинства и недостатки ЦОР
• по содержанию: Теоретический минимум скуп на определения, существует неплохой словарь по базовым терминам, нет основного раздела «Технологический процесс изготовления деталей» с распечаткой чертежей, режимами резания; представлена классификация станков, назначение и расположение основных составных частей.
• по наглядности: представлен неплохой набор изучаемых станков, но нет наглядности в конкретных изображениях узлов, геометрии режущих элементов.
• Возможности использования ЦОР в организации занятия:
• · Может использоваться как демонстрационный материал для объяснения нового материала, для проведения обзорных занятий
• · Не подходит для самостоятельного изучения для подготовки по заявленной дисциплине (операторы станков с ЧПУ)
• · для подготовки преподавателя к занятию и подбору видеоматериала по темам, создание учебно-дидактической презентации для демонстрации с помощью проектора.
• Степень встраиваемости содержания ресурса в учебные программы: частично содержание ЦОР можно использовать в ознакомительной форме для проведения работ по дисциплине «Оборудование».
• Необходимые технические требования к компьютеру:
• · Microsoft Windows 98, Windows Me, Windows 2000, Windows XP;
• · процессор 233 МГц;
• · оперативная память: 64 Мб для Windows 98/ME, Windows 2000 Professional и Windows XP;
• · видеокарта 800×600, true color;
• · звуковая карта 16 бит (рекомендуется);
• · колонки или наушники;
• · дисковод CD-ROM 12х;
• · свободное место на жестком диске не менее 500 Мб.
• Установка производится с помощью автозапуска, никакие дополнительные действия в ходе установки не предусмотрены. Возможность использования продукта в локальной сети отсутствует.
• Взаимодействие ученика с информационной средой ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ»
• Структура ЦОР позволяет обучаться ученику в индивидуальном темпе. Пособие предназначено для проведения практикумов по общетехническим дисциплинам, таким как школьный курс «Технология», курсам начальной профессиональной подготовки технического направления, в которых предусмотрены занятия по ознакомлению со станками с числовым программным управлением. Ресурс ограничен в своем использовании и как отдельное учебное пособие, не может применяться в учебном процессе. Однако отдельные уроки можно целиком встраивать в программы обучения как практикумы для самостоятельной работы ученика или проведения коллективных тренингов.
• Работа с пособием включает изучение материала с последующей проверкой результата решения задачи и ответа на вопросы. Переключение на различные пути происходит посредством выбора одного ответа из предложенных к вопросу или задаче. Таким образом, многовариантный выбор кодирует типовые проблемы в усвоении нового материала. Но, не смотря на много вариантность, процесс работы ученика жестко детерминирован, свобода работы ученика с материалом минимальна. Возможность случайного выбора ответа и перехода на соответствующую линию изложения побуждает ученика к экспериментам, не имеющим содержательной линии, самодеятельность ученика не только не планируется, но даже запрещается.
• Пособие полезно для передачи простых фактических данных. Обучаемый может пропустить детализацию отдельных вопросов. Возможно, что интерес ученика к работе упадет на этапе выходного контроля, когда начинают повторение вопросов и ответов. Появится излишняя утомляемость.
• Мотивацией в работе с пособием могут быть внешние стимулы, такие как сдача экзамена, организация соревновательной атмосферы учителем, коллективная работа класса, организованная через через проектор.
• Работа учащегося с пособием связана с тренингом простейших интеллектуальных реакций: проявляются общие способности ученика быстро ориентироваться в окружающей среде, быть собранным, внимательным в течении короткого интервала времени.
• Возможности использования среды для формирования системных знаний ограничены. Но с другой стороны, простота работы с ЦОР обеспечивает успешное выполнение заданий, которое побуждает у учащегося уверенность, снимает скованность, уменьшает тревожность.
• Данный цифровой образовательный ресурс можно использовать как дополнительный дидактический инструмент.
• Рубцов Георгий Иванович, учитель физики и технологии ЧСШ№ 2

2. Конспекты учебных занятий

2.1 Конспект урока с применением ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ». Станки с ПУ и их обслуживание

Бавенко Эндже Рашитовна, преподаватель спецтехнологии ПУ № 97

Замосковецкая Галина Дмитриевна, методист ПУ № 97

Предмет: Специальная технология станочников широкого профиля (металлообработка)

Место занятия в структуре образовательного процесса: урок по учебному плану.

Тема урока по учебно-тематическому плану: Основные сведения о ПУ, Классификация систем ПУ

Номер урока по теме: № 23 «Станки с программным управлением и их обслуживание»

Форма урока: комбинированный.

Цели урока:

Дидактическая — обеспечить в ходе урока усвоение материала по типам систем программного управления станками и классификации числового программного управления

Развивающая — развивать умение восприятия, осмысления и применения полученных знаний

Воспитательная — сформировать стремление к внимательности, к глубокому усвоению знаний и осознания принадлежности к профессии «Станочник широкого профиля»

Методическая — использование частично — поисковых проблемных ситуаций для познания учащимся нового материала; применение электронного учебника «ПУ станками с ЧПУ» на уроке, усвоение новых знаний и диагностики качественного обучения

Оборудование: персональный компьютер с колонками (специализированный компьютерный класс, при наличием локальной сети), проектор с экраном, компакт-диск «ПУ станками с ЧПУ».

2.2 Конспект урока с применением ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ» по предмету «Технология» в 9 классе по базисному плану

Рубцов Георгий Иванович, учитель технологии ЧСШ № 2

Предмет: Технология.

Место занятия в структуре образовательного процесса: урок по учебному плану (2 академических часа).

Тема урока по учебно-тематическому плану: Назначение и расположение органов управления станка с ЧПУ

Форма урока: практикум.

Цели урока:

· знакомство учащихся с назначением и расположением органов управления станка с ЧПУ;

· приобретение учащимися технологических умений управления станком на виртуальном тренажере;

· формирование познавательной — самостоятельной активности учащихся;

Методика проведения урока: Новые знания учащиеся получают путем самостоятельной работы, используя ЦОР, на основе интерактивности программы.

Учитель контролирует процесс усвоения и вмешивается в проблемные ситуации при непреодолимых учеником затруднениях. Урок проводится форме компьютерной игры. В конце урока целесообразно озвучивание проделанной работы учениками: в форме беседы.

Ход урока:

Организационный момент — 2 мин.

Приветствие. Постановка целей и задач. Знакомство с этапами урока.

I. Объяснение нового материала.

Опорные понятия:

Общие сведения о системе управления станком. Основные органы управления. Пульт оператора. Боковая стойка панели управления. Панель включения станка. Панель программирования.

Метод объяснения материала: Иллюстративно — демонстрационный. С помощью видеороликов. На каждый вопрос — ролик. Ролики сопровождаются текстовыми подсказками. Ученики работаю в интерактивном режиме за PC в специализированном компьютерном классе.

Период времени объяснения: 20 — 25 мин. Время фиксируется в правом верхнем углу экрана.

Общие сведения о системе управления станков с ЧПУ

(Краткий конспект)

Под управлением станком принято понимать совокупность воздействий на его механизмы, обеспечивающие выполнение технологического цикла обработки, а под системой управления — устройство или совокупность устройств, реализующих эти воздействия.

Числовое программное управление — это управление при котором программу задают в виде записанного на каком-либо носителе массива информации. Управляющая информация для системы ЧПУ является дискретной и ее обработка в процессе управления осуществляется цифровым методами.

Основные органы управления станком «Электроника НЦ — 31»

Объяснение материала идет через видео ролик. Перед объяснением учащимся предлагается быть внимательным к терминам. В случае необходимости прокрутить ролик заново. Сделать краткие записи по вопросу.

Пульт оператора станка «Электроника НЦ — 31»

Включает в себя следующие устройства:

— боковая стойка пульта оператора;

— панель программирования станка;

— панель включения станка.

Боковая стока панели управления станка:

Кнопка аварийного выключения станка. Лампа индикатор вращения шпинделя. Трехпозиционный выключатель. Ручка точной настройки.

Панель включения станка.

Переключатель обработки от внешних источников управляющих программ. Кнопка выключения пульта. Включатель/выключатель режима обработки с внешним носителем

программ. Индикаторы диапазона оборотов. Кнопка включения шпинделя. Кнопка отключения привода. Переключатель подачи эмульсионный. Толчковая кнопка, смазка каретки направляющих. Переключатель лампы освещения.

Считывающее устройство.

Группа цифровых и призрачных индикаторов. Группа режимных клавиш. Группа клавиш индикации положения и выбора направлений движения маховика. Группа клавиш перемещений в ручном режиме. Группа исполнительных клавиш. Группа клавиш специального назначения. Группа клавиш набора.

II. Закрепление пройденного материала. (20 мин)

Закрепление материал ведется через тестирование.

1 вопрос — Определите назначение кнопки панели включения и с помощью мышки перетащите на свое место.

Варианты ответов: кнопка включения шпинделя; кнопка включения питания; лампа «внимание».

2 вопрос — Укажите правильные названия частей станка.

Варианты ответов: станина; суппорт; защитный кожух.

3 вопрос — Укажите названия частей станка.

Варианты ответов: револьверная головка; шпиндель; зажимной патрон.

4 вопрос — Определите и перетащите с помощью мыши названия элементов расположенных на панели включения станка.

Ответы: вкл/выкл режима обработки с внешним; переключатель подачи эмульсии; отключение привода; переключатель режима обработки от внешних управляющих программ; толчковая кнопка, смазка каретки и направляющих; включение шпинделя; индикатор диапазона оборотов (М38; М39, М40)

Вопрос 5 — Выберите, указанное стрелкой правильное название боковой стойки пульта оператора станка, и перетащите его с помощью мыши на свое место.

Варианты ответов: маховичок; индикатор вращения шпинделя, механический блокиратор; толчок шпинделя.

Вопрос 6 — Определите, выполненные цветом названия зоны на панели программирования станка НЦ-31.

Варианты ответов: группа клавиш перемещений в ручном режиме; группа исполнительных клавиш; группа клавиш спец. назначения; группа клавиш набора, группа клавиш индикации положения и выбора направления движения.

Перерыв.

III Практическая часть работы: (20 -30 мин)

Цель работы: Приобретение навыков включения и выключения станков с ЧПУ в различных режимах.

Особенности выполнения работы:

Самостоятельное изучение основных органов управления станка с ЧПУ. Работа направлена на освоение навыков действий в аварийных ситуациях.

1. Оборудование: В практикуме рассматривается токарный станок «Электроника НЦ-31».

2. Материалы и инструменты изучаются с помощью наведения мыши, предлагаются задания, которые нужно выполнить.

3. Правила техники безопасности предлагаются в виде текста.

4.Осуществляется входной контроль практики.

Задание: Последовательно укажите на панели включения: кнопку/лампу включения пульта; кнопку/лампу включения шпинделя; кнопку отключения привода.

5. Изучение панели включения путем наведения указателя мыши на элемент панели.

6. Включение станка с ЧПУ в режиме «Ручное управление»

7. Выключение станка с ЧПУ

8. Аварийная ситуация: произошел слом детали. Задание: необходимо выключить станок за десять секунд.

9. Аварийная ситуация: в области вращающихся деталей издается нехарактерный звук.

Задание: необходимо выключить станок за десять секунд.

10. Аварийная ситуация: рядом со станком пахнет горелой проводкой. Выполните. аварийное отключение станка

11. Рассмотрите станок и найдите изображение пульта оператора.

12.Выходной контроль.

IV.Контроль качества изучаемого материала: (10 -15 мин)

(Происходит через выполнение заданий в интерактивном режиме)

VI. Подведение итогов (2−3 мин)

В журнале успеваемости по изучению теоретического минимума, выполнению практикума и контрольных заданий определяется средний результат работы за весь урок.

Учитель подводит итоги занятия в словесной форме, анализируя весь ход урока.

2.3 Конспект урока с применением ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ». Фронтальный урок

Предмет: Элективный курс «Холодная обработка металлов резанием» в 10 классе.

Место занятия в структуре образовательного процесса: урок по учебному плану

Тема урока по учебно-тематическому плану: «станки токарной группы»

Номер урока по теме: 9

Форма урока: фронтальный урок

Цели урока:

· знакомство учащихся с основными узлами токарных станков;

· выработать умение различать станки, принадлежность узлов станков, определять технологические возможности станков;

· развитие познавательной самостоятельной активности учащихся.

Условия проведения занятия: медиалекторий, кабинет информатики.

Ход урока:

Детализированный план применения ЦОР на уроке

Детализированный план объяснения нового материала

Текущее время: 20 — 25 мин

Обобщаются факты. Сформулированы понятия «унифицированные узлы», «специализация станков от вида обработки». Определены признаки общего и различного. Выделено главное, факты, которые нужно запомнить. Учитель инициирует учеников к пересказу увиденного, записанного, обобщенного материала.

Детализированный план первичного закрепления материала

Итог: учащиеся познакомились с основными узлами токарного станка, с их типами

2.4 Конспект урока с применением ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ». Практическая работа на имитационной модели токарного станка.

Предмет: Элективный курс «Холодная обработка металлов резанием» в 9 кассе.

Место занятия в структуре образовательного процесса: урок по учебному плану

Тема урока по учебно-тематическому плану: «Управление токарным станком»

Номер урока по теме: 9

Форма урока: практикум;

Цели урока:

· формирование навыков работы на имитационной модели токарного станка;

· развитие внимания, наблюдательности, умения обобщать;

· знакомство с имитационными моделями как средством познания;

Ход урока:

Детализированный план проведения урока с применением ЦОР.

Выполнение заданий на основе полученных знаний. Учащиеся работают с имитационными моделями. Реализуется педагогическая парадигма исследовательского обучения. Учащиеся самостоятельно воспроизводят явления, наблюдают ход их в процессе выполнения, изменяют базовые параметры модели, инициирующие согласованные параметры управляемой модели, тем самым формируются полезные навыки.

2.5 Конспект урока с применением ЦОР «Программное управление станков с ЧПУ». Контрольная работа по теме «Управление станков с ЧПУ»

Предмет: Элективный курс «Холодная обработка металлов резанием» в 10 классе.

Место занятия в структуре образовательного процесса: урок по учебному плану

Тема урока по учебно-тематическому плану: «Управление станком с ЧПУ»

Номер урока по теме: 9

Форма урока: проверка знаний в виде контрольной работы

Цели урока:

· проверка проектируемых результатов обучения по теме «Управление станком с ЧПУ»;

· развитие способности ученика утверждаться при жестких требованиях к выполняемой работе;

· формирование волевых качеств по отношению к ситуации, когда нельзя изменить результаты и тем самым социальную оценку учащегося.

Ход урока:

Детализированный план применения ЦОР на уроке

Реализуемая педагогическая парадигма:

Целенаправленное формирование новых знаний осуществляется посредством постановки репродуктивных задач. Ученик отрабатывает на имитационной модели некоторые алгоритмы и решает проблемные задачи. Обучение ведется под руководством учителя. Оценка результатов обучения осуществляется путем проверки действий обучаемого на большом количестве конкретных задач и ситуаций. Контрольной проверкой ожидаемых результатов является интерактивная среда, в которой нельзя изменить результат выполнения задачи, задания. Результаты заданий контрольной работы сравниваются с эталонной работой.

3. Авторская группа