三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用

1、2012年全國技工教育和職業(yè)培訓(xùn)優(yōu)秀教研成果評選活動參評教案參評組別：B組專業(yè)分類：機(jī)加工課程名稱：測量技術(shù)實訓(xùn)課三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用 學(xué)科測量技術(shù)實訓(xùn)課課題三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用課型新授課周次第4周授課時數(shù)2學(xué)時（120分鐘）授課時間2012年3月15日班級數(shù)控113甲班（16人）教學(xué)目的【知識目標(biāo)】1.掌握三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正。掌握三坐標(biāo)測量機(jī)常用基本元素的測量。了解三坐標(biāo)測量機(jī)工作中注意事項。【能力目標(biāo)】1.掌握三坐標(biāo)測量機(jī)的基本使用方法。2.培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。【德育目標(biāo)】1.在學(xué)習(xí)過程中激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識、愛崗敬業(yè)的精神。2.培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)隊合作意識、創(chuàng)新意識。教學(xué)重點掌握

2、三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正及常用基本元素的測量。教學(xué)難點靈活掌握常用基本元素的測量。教學(xué)方法講授法，演示法和示范操作法，指導(dǎo)操作訓(xùn)練法。教具三坐標(biāo)測量機(jī)、多媒體課件、測量零件、游標(biāo)卡尺、千分尺。作業(yè)完成三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用實訓(xùn)報告和學(xué)生實訓(xùn)成績綜合評定表。教學(xué)后記通過互動提問的方式引入新課，激發(fā)了學(xué)生們的求知欲，講授新課時理論聯(lián)系實際，重點突出，注意了連貫性與整體性的結(jié)合，使學(xué)生了解了三坐標(biāo)測量機(jī)工作中注意事項，掌握了三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正及常用基本元素的測量。通過學(xué)習(xí)和操作，學(xué)生掌握了三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用，按照教學(xué)大綱的要求完成了教學(xué)任務(wù)，達(dá)到了教學(xué)目的。在今后的教學(xué)中，進(jìn)一步強(qiáng)化精密測量設(shè)備的

3、正確使用及維護(hù)保養(yǎng)的意識。授課教師2012年2月30日審簽2012年3月1日課程課題分析測量技術(shù)實訓(xùn)是我校機(jī)械類專業(yè)的一門實踐性很強(qiáng)的技能訓(xùn)練課。通過一體化的教學(xué)，能使學(xué)生理論聯(lián)系實際，更快更扎實的學(xué)習(xí)技能，豐富了學(xué)生的測量知識，提高測量操作的技術(shù)水平，減少測量誤差，使學(xué)生具備從事本專業(yè)上崗所需的測量技術(shù)的能力。三坐標(biāo)測量機(jī)的使用分為三坐標(biāo)測量機(jī)的入門知識，基本使用，綜合使用和形位公差檢測四個課題進(jìn)行講授和操作。本課題任務(wù)是三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用，通過一體化的教學(xué)，達(dá)到掌握三坐標(biāo)測量機(jī)的基本操作技術(shù)水平，能夠正確掌握測頭校正和常用基本元素的測量方法，了解三坐標(biāo)測量機(jī)工作中注意事項，為今后三坐標(biāo)測

4、量機(jī)的操作和使用打下良好的基礎(chǔ)。學(xué)生分析數(shù)控113班是我校高級工班的學(xué)生，學(xué)生綜合素質(zhì)較好，學(xué)習(xí)能力較強(qiáng)。該班自入學(xué)至今，已先后系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了機(jī)械制圖沢機(jī)械基礎(chǔ)、極限配合與技術(shù)測量基礎(chǔ)、數(shù)控編程等機(jī)械類相關(guān)課程的理論知識及實訓(xùn)，為學(xué)習(xí)三坐標(biāo)測量機(jī)的使用打下了良好的基礎(chǔ)。教法分析根據(jù)本課的特點，圍繞“三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用”核心進(jìn)行教學(xué)，主要采取以下幾項教學(xué)方法，達(dá)到優(yōu)化課堂教學(xué)，完成教學(xué)任務(wù)。講授法。三坐標(biāo)測量機(jī)的基本使用屬于技能訓(xùn)練教學(xué)，運用講授的方法來表達(dá)操作技能的相關(guān)知識、操作程序、安全規(guī)則等，使學(xué)生容易聽懂、理解。授課時，板書結(jié)合PowerPoint課件和實物講解，來加快學(xué)生對知識的認(rèn)知過

5、程，提高教學(xué)效果。演示法和示范操作法。通過演示和示范操作，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，加深對所學(xué)內(nèi)容的印象，是本節(jié)課的重要的教學(xué)方法。比如常用基本元素和測頭校正時的操作示范，給學(xué)生以鮮明、具體、生動形象的印象，便于學(xué)生觀察，領(lǐng)會和模仿，使其能更快地掌握該課題的理論知識點、操作技能、操作技巧。指導(dǎo)操作訓(xùn)練法。測量課是操作很強(qiáng)的實訓(xùn)課程，每位同學(xué)按照老師課上的示范操作，反復(fù)的操作練習(xí)，才能掌握操作技能和技巧。老師要巡回指導(dǎo)，勤看，勤說，勤指導(dǎo)，對發(fā)現(xiàn)不規(guī)范的操作，及時發(fā)現(xiàn)并給予糾正，才能讓學(xué)生掌握三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用的操作技能。講課過程中利用多媒體課件、教具、零件、機(jī)床，采用講練結(jié)合，動腦動手的學(xué)習(xí)方法，

6、使學(xué)生能夠熟練掌握三坐標(biāo)測量機(jī)的基本使用方法和技巧。學(xué)法分析在三坐標(biāo)測量機(jī)的基本使用教學(xué)中，形成學(xué)生“主動參與，樂于探究，交流與合作”的學(xué)習(xí)氛圍。討論法。三坐標(biāo)測量機(jī)大部分學(xué)生接觸較少，有些問題容易產(chǎn)生概念的模糊。讓學(xué)生各抒己見，交流探討，老師總結(jié)，這樣能更好地讓學(xué)生學(xué)好三坐標(biāo)測量機(jī)的使用。觀察學(xué)習(xí)法。在老師演示三坐標(biāo)測量機(jī)的操作過程中，學(xué)生經(jīng)過觀察和思考加深對操作的理解，使學(xué)生觀察到細(xì)致具體的操作。比如測頭校正和常用基本元素兩部分內(nèi)容，老師操作演示時，學(xué)生認(rèn)真觀察，容易模仿和掌握，達(dá)到實訓(xùn)目的。以組為單位的合作學(xué)習(xí)法。把全班學(xué)生分4個小組，在每組中設(shè)立一位理論和操作基礎(chǔ)都較好的學(xué)生擔(dān)任組長，

7、配合老師負(fù)責(zé)該組學(xué)生管理和任務(wù)分配等，讓學(xué)生充分發(fā)揚互幫互助的精神，交流與合作的學(xué)習(xí)。 第三環(huán)節(jié)課題引入（5分鐘）第四環(huán)節(jié)講授新課（35分鐘）上課流程簡圖測頭校正（15分鐘）元素測量（15分鐘）注意事項（5分鐘）第六環(huán)節(jié)元素測量（5分鐘）實訓(xùn)報告（5分鐘）巡回指導(dǎo)（40分鐘）第七環(huán)節(jié)學(xué)生完成評定表老師巡回指導(dǎo)學(xué)生實訓(xùn)老師穿插示范操作總結(jié)指導(dǎo)（7分鐘）第八環(huán)節(jié)思考題（3分鐘） 教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖 通過同學(xué)們回答問題知道，量具一般在測量前要校對零位后再進(jìn)行測量，那么三坐標(biāo)測量機(jī)在測量工作之前也要進(jìn)行類似零位校對的前期工作，那就是測頭校正，下面我們就進(jìn)行學(xué)習(xí)。百講授新課（35分鐘

8、）三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用一、三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正（重點講解）（15分鐘）1.三坐標(biāo)測量機(jī)測頭系統(tǒng)組成測頭系統(tǒng)是由測針、測針模塊、測針座組成如圖4所示，測頭系統(tǒng)精度的高低很大程度決定了測量機(jī)的測量重復(fù)性及精度。圖4測頭系統(tǒng)的組成本機(jī)采用手動雙旋轉(zhuǎn)測針座（A角0-90。，B角0180。）;（配合幻燈片提問問題）測針座和測針模塊采用（磁力）連接，測針與測針模塊采用（螺紋）連接。常用的測針如圖5所示，常用測針為球形測針（單針）。圖5測針種類使用幻燈片演示講解，并提問問題，讓學(xué)生回答測針和測針模塊及測針座的連接關(guān)系。講授法演示法使學(xué)生了解測頭的組成和連接關(guān)系，以及A、B角的概念,以提問形式加強(qiáng)師生互動，

9、學(xué)生參與教學(xué)過程。教學(xué)內(nèi)容與過程 提問請學(xué)生回答加工中心中的立銑刀半徑補(bǔ)償?shù)哪康暮鸵饬x？回答為了使立銑刀中心偏離零件的輪廓表面一個刀具半徑值，加工后得到正確的輪廓,就必須進(jìn)行立銑刀刀具半徑補(bǔ)償。講授測頭校正2.三坐標(biāo)測量機(jī)的測頭校正為了得到測針球的真實半徑值，實現(xiàn)測量過程中的正確半徑補(bǔ)償以及確定各個針位之間的相對位置關(guān)系，使用三坐標(biāo)測量機(jī)前就必須進(jìn)行測頭的校正。測針校正時主要有兩大步，測頭裝配和測頭校正。(1)測頭裝配按機(jī)器測頭系統(tǒng)實際配置進(jìn)行虛擬測頭裝配的過程，即在AC-DMIS軟件中進(jìn)行可視化的測頭模型裝配。先點擊AC-DMIS軟件測頭校正菜單欄如圖6所示，再點擊測頭裝配。圖6測頭裝配菜單

10、調(diào)用測頭裝配的順序是從測頭座到測針裝配結(jié)束依次進(jìn)行4步裝配如圖7所示。1裝配測針座：MH20i;師生活動提問學(xué)生加工中心刀具半徑補(bǔ)償?shù)哪康模瑢W(xué)生討論后回答問題，老師總結(jié)問題引出測針校正的意義和目的。教學(xué)方法演示法觀察學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖通過舊知識導(dǎo)入新知識，使學(xué)生較容易理解測針校正意義和目的。 教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖2裝配測針模塊：TP20-STD-TO-M2（STD為標(biāo)準(zhǔn)測針模塊）；使用幻燈片，講授法根據(jù)裝配要將測頭裝配討論法求，讓學(xué)生3裝配測針：M2_20X3（表示M2螺紋連接，長度為20mm,測針直徑為3mm）；的四步進(jìn)行做好相關(guān)的4裝配完畢：定義名稱（例如PS）后保存結(jié)果否則

11、裝配無效。演示，根據(jù)實筆記，培養(yǎng)物裝配，對測學(xué)生學(xué)習(xí)新頭系統(tǒng)三部知識的方分進(jìn)行正確法，明確相挑選，確保裝關(guān)教學(xué)重配正確。點，體現(xiàn)出學(xué)生記筆記，學(xué)習(xí)的目標(biāo)認(rèn)真聽講。意識。圖7測頭裝配過程教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖 （2）測頭校正如圖8所示，用白色標(biāo)準(zhǔn)球（參數(shù)一般配有）校正紅色測針選擇文件名稱（指裝配測頭保存的結(jié)果例如PS）;測針名稱即測針角度（A0。B0。）；測量標(biāo)準(zhǔn)球，測量五點（視屏演示）；點擊計算按鈕看測針球的半徑是否在要求范圍內(nèi)，不超差就合格，自動保存校正結(jié)果。圖8測頭校正視頻演示結(jié)合幻燈片講授，并觀看測頭校正視頻2遍，加深印象，強(qiáng)調(diào)測點注意事項：輕、勻、穩(wěn)、準(zhǔn)。測量取點時重點

12、提醒學(xué)生注意第1點要測量最高點，其余四點沿直徑方向測出。提醒學(xué)生做好筆記。講授法演示法觀察學(xué)習(xí)法視頻演示突破重點，使學(xué)生觀察測頭校正的過程（用白色標(biāo)準(zhǔn)球校正紅色測針球半徑），使抽象問題具體化，便于模仿和操作，體現(xiàn)本課題以思維和技能訓(xùn)練為核心的特點。教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法 二、常用基本元素的測量（重點講解）（15分鐘）提問請學(xué)生回答物理學(xué)中的矢量和標(biāo)量的概念和區(qū)別？回答矢量定義是指有大小，方向的物理量，如位移；標(biāo)量定義是指有大小，沒有方向，的物理量，如距離。實際舉例：小明在400m圓操場跑步，從A點跑完一圈回到A點，那么小明運動的距離為400m,而位移為0m。講授基本元素的分類1.基本元

13、素的分類點元素只表達(dá)元素的尺寸和空間位置，如點和圓元素。矢量元素既表達(dá)元素的空間方向同時也表達(dá)元素的尺寸和空間位置，如直線和平面元素。圖9基本幾何元素工具條2.基本元素的測量和介紹（1）基本元素的測量過程第一步測量取點；第二步點擊基本元素工具條，彈出基本元素界面;第三步點擊確定按鈕，生成基本元素。提問學(xué)生矢量和標(biāo)量的概念，并拿距離和位移來舉例說明，引出點元素和矢量元素的概念。告訴學(xué)生本節(jié)課重點學(xué)習(xí)點、直線、圓、平面四種常用基本元素的應(yīng)用。講授法討論法設(shè)計意圖以舊知識導(dǎo)入新知識，過渡自然，體現(xiàn)學(xué)生動口動腦的學(xué)習(xí)，積極參與教學(xué)過程。 教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖以表格的對比形式講解常用基

14、本元素的區(qū)別和聯(lián)系重點講解引講授法通過列表比導(dǎo)學(xué)生細(xì)心討論法較法突破重常用基本元素對比表討論比較，在觀察學(xué)習(xí)法點難點，學(xué)變化中尋找生能把常用規(guī)律（如點元基本元素的素和矢量元測點數(shù)，X、素的區(qū)別）。y、z表示的告訴學(xué)生實含義，數(shù)據(jù)際測量元素和形狀誤差時一般多測等理解的更一個點，為下清楚，體現(xiàn)一步的使用了學(xué)習(xí)的目更加方便（例如通常直線取3個點，平面取4個點，圓取4個點，標(biāo)意識。、三坐標(biāo)測量機(jī)工作中注意事項（5分鐘）可直接顯示1開機(jī)前的準(zhǔn)備形狀誤差F）。（1）環(huán)境要求，控制溫度（20）及濕度（60%）;（2）注意開機(jī)順序（先開氣源后開電源）；教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖 講授法簡單舉出普通

15、測量中注意的事項來對比說明。通過與普通測量注意事項類比，可以加深三坐標(biāo)測量機(jī)測量過程中的問題的理解。每次開機(jī)前應(yīng)清潔導(dǎo)軌，用120號汽油擦拭，否則灰塵容易造成氣浮軸承和導(dǎo)軌劃傷;切記在保養(yǎng)過程中不能給導(dǎo)軌上任何性質(zhì)的油脂，否則容易造成氣浮軸承和導(dǎo)軌劃傷。測量過程中注意事項測量結(jié)束后注意事項工作結(jié)束后先關(guān)電源后關(guān)氣源;工作完成后要清潔工作臺面;將Z軸移動到下方，測針調(diào)到A90。B0，避免測頭撞到工作臺，如圖11所示。教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖 #教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖 圖11測針的位置比較使用幻燈片，將相關(guān)注意事項展示，學(xué)生看聽領(lǐng)會要點。講授法演示法引導(dǎo)學(xué)生在操作中積

16、累經(jīng)驗，加快知識升華為能力的進(jìn)程。教學(xué)內(nèi)容與過程 操作示范（20分鐘）步驟一、用120號汽油擦拭導(dǎo)軌（3分鐘）探把脫脂棉分成小塊，加適量120號汽油，沿導(dǎo)軌同一方向擦拭，不能擦拭光柵尺;%把X、Y、Z導(dǎo)軌都擦拭一遍，最后把使用過的脫脂棉集中處理。步驟二、開關(guān)機(jī)順序（關(guān)機(jī)與開機(jī)順序相反）（2分鐘）%開機(jī)時重點提示先開氣源，等氣壓穩(wěn)定后，再開電源和電腦；%關(guān)機(jī)時先關(guān)電源后關(guān)氣源。步驟三、測頭校正過程（5分鐘）按測頭裝配（軟件中的測頭系統(tǒng)必須與實物相符）和測頭校正兩步驟一一演示。步驟四、常用基本元素測量（5分鐘）以圓為例測量操作示范并結(jié)合操作軟件演示，測量時一般要遵守以下原則%遵循最大有效范圍測量的

17、原則如圖12所示，否則反映基本元素的特征不準(zhǔn)確;師生活動操作示范時將正常操作演示（如擦拭導(dǎo)軌）、分解演示（測頭校正）、重點演示（如基本元素測量）有機(jī)的結(jié)合在一起，真正起到示范的作用。學(xué)生積極聽講，觀察老師操作和演示。教學(xué)方法演示法示范操作法觀察學(xué)習(xí)法設(shè)計意圖根據(jù)演示和示范操作的內(nèi)容，邊講解，邊示范,使學(xué)生具體、生動、直接地感受到三坐標(biāo)測量機(jī)測量的動作、方法和技能技巧，體現(xiàn)了以技能訓(xùn)練為核心的目的。圖12測點范圍的比較 教學(xué)內(nèi)容與過程師生活動教學(xué)方法設(shè)計意圖探測量力要輕、勻、穩(wěn)、準(zhǔn)，否則會增大測量誤差；探禁止測頭隨意碰撞工件。步驟五、示范實訓(xùn)報告中測量元素（5分鐘）探結(jié)合圖紙、零件、實訓(xùn)報告講解

18、測量零件的元素如圖13所示；探操作示范并詳細(xì)講解，提醒學(xué)生比較三坐標(biāo)測量機(jī)與游標(biāo)卡尺測量結(jié)果的區(qū)別。圖13測量零件簡圖和零件圖紙結(jié)合零件共同講解實訓(xùn)報告的測量元素，并示范操作。學(xué)生觀察老師操作和演示。演示法示范操作法觀察學(xué)習(xí)法將圖紙上測量元素分別涂上不同顏色便于學(xué)生識別和測量。通過老師示范，使學(xué)生在直觀的操作演示下獲得真實的體驗和感受，達(dá)到高效掌握技能的目的。 師生活動教學(xué)方法總結(jié)重點，總結(jié)實訓(xùn)情況。通過使用三坐標(biāo)測量機(jī)先進(jìn)測量儀器，概括出“知識就是力量”。講授法設(shè)計意圖總結(jié)有利于學(xué)生學(xué)習(xí)的提升，有利于吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，有利于促進(jìn)和鼓勵今后學(xué)生的學(xué)習(xí)，通過學(xué)習(xí)三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用，讓學(xué)生明白知識就

19、是力量，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的情感意識。老師提出思講授法考題，讓學(xué)生課后查詢答案。為下次學(xué)習(xí)三坐標(biāo)測量機(jī)的使用打下基礎(chǔ)。教學(xué)內(nèi)容與過程三、巡回指導(dǎo)學(xué)生在使用三坐標(biāo)測量機(jī)操作時老師巡回指導(dǎo)學(xué)生操作，出現(xiàn)不規(guī)范的操作，及時糾正;共性問題，集中指導(dǎo)，解決學(xué)生集體共同出現(xiàn)的問題（如測量力太大）。個性問題，因勢利導(dǎo)，因材施教，進(jìn)行個別學(xué)生指導(dǎo)（如忘記測針型號）2指導(dǎo)每名學(xué)生按照老師的示范操作步驟，反復(fù)的操作練習(xí)，通過此階段練習(xí)提高操作熟練程度；3.測量完畢后要認(rèn)真處理實驗數(shù)據(jù)，巡回指導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)問題及時提醒學(xué)生改正。申總結(jié)指導(dǎo)（7分鐘）一、總結(jié)本次課的重點，三坐標(biāo)測量機(jī)測頭校正和常用基本元素的測量測頭校正時出現(xiàn)測頭裝配

20、混論問題和測針角度不明確問題；測量基本元素時出現(xiàn)測量力太大和測點不明確的問題。二、總結(jié)學(xué)生的實訓(xùn)情況，結(jié)合具體情況做針對性的講評主要針對操作不規(guī)范，實訓(xùn)報告數(shù)據(jù)處理等情況講評；2主要出現(xiàn)的問題（老師巡回指導(dǎo)時簡要記錄）：思考題（3分鐘）一、位置公差的分為哪幾類？答：位置公差分成三類：定向公差，定位公差，跳動公差。其中定向公差包括平行度、垂直度、傾斜度；定位公差包括同軸度、同心度、對稱度、位置度；跳動公差包括圓跳動、全跳動。 板書設(shè)計三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用 # （一般測量3個點）（一般測量4個點）（一般測量4個點）一、測頭校正（重點）1測頭系統(tǒng)組成測針，測針模塊，測針座測頭校正：標(biāo)準(zhǔn)球校正測針（1

21、）測頭裝配：與實物相符測針座：MH20i測針模塊：TP20-STD-TO-M2測針：M2_20X3（保存結(jié)果）（2）測頭校正：A0B0，球（測量5個點）二、常用基本元素的測量（重點）基本元素的分類點元素：點、圓矢量元素：直線、平面常用基本元素的測量測量點n（圓4個點）一基本元素（圓）TOC o 1-5 h z點n=1直線n2平面n3圓n3三、工作中注意事項開機(jī)前的準(zhǔn)備（先開氣源后開電源）工作過程注意事項測量結(jié)束后注意事項（A90BO）板書靈活機(jī)動區(qū)域（比如畫簡圖、寫簡單的問題） # 學(xué)生使用的簡圖及表格附件共三頁三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用測量零件簡圖/EXK 三坐標(biāo)測量機(jī)基本使用實訓(xùn)報告班級姓名評價等級一、簡述三坐標(biāo)測量機(jī)測頭校正的步驟（答案寫在實訓(xùn)報告背面）二、簡述三坐標(biāo)測量機(jī)工作中注意事項（答案寫在實訓(xùn)報告背面）三、填表并描點被測元素測點數(shù)n距離/角度/直徑（游標(biāo)卡