机电一体化控制系统课程标准80课时.doc

机电一体化控制系统课程标准注意：本标准适用于有前期课程交流伺服与变频技术、液压与气动技术基础的机电类专业；对于其他机电类专业应选择128学时/8学分的课程标准。二、课程性质和任务机电一体化控制系统是数控设备应用与维护、机电一体化三年制高职专业设置的一门专业必修课，是学生具备了专业基础知识之后开设的综合性课程。该课程是学生掌握测量技术、熟悉综合应用机械、液压、启动、CNC、PLC、交流伺服、变频器等技术的机电一体化控制系统，提高知识综合应用能力，掌握机电一体化设备维修技能的重要教学环节。本课程适用于设置有前期课程交流伺服与变频技术、液压与气动技术的数控设备应用与维护、机电一体化等专业，开设一学期，教学时80学时/5学分。机电一体化控制系统的主要任务是学习数控机床、机电一体化设备常用的光栅、编码器、磁栅、磁编码器等测量装置的基本原理；掌握综合应用测量器件、电气控制元件等所组成的PLC控制系统的分析能力；掌握综合应用变频器、交流伺服驱动器、国产经济型数控系统等所组成的CNC控制系统的分析能力；掌握综合应用机械、电气、液压、气动等所组成的机电一体化系统的分析能力；并能完成以上系统的调试与维修。三、课程教学目标通过以工作任务导向以及典型机电一体化控制系统的实际工作项目活动，使高等职业学院的数控设备应用与维护专业的学生了解检测技术、机电一体化控制系统学习领域和工作领域等专业知识与技能，能够识读以上控制系统的电气图、完成安装调试过程、诊断与排除故障等，培养学生具备从事数控机床、机电一体化设备调试、维修的工作技能，为学生未来从事专业方面实际工作的能力奠定基础。（一）知识目标1. 了解光栅、光电编码器、磁栅、磁编码器的原理，掌握其使用方法；2. 了解通用PLC控制的机电一体化综合系统的组成、原理，掌握其调试、维修方法；3. 了解综合应用变频器、交流伺服等装置的国产典型数控系统的组成、原理，掌握其调试、维修方法；4. 了解机/电/液/气综合控制系统的组成、原理，掌握其调试、维修方法。（二）能力目标1. 会使用光栅、光电编码器、磁栅、磁编码器；2. 会分析、调试、维修步进驱动系统、交流伺服驱动系统、变频调速系统；3. 会分析、调试、维修能使用、调试、维修国产数控系统与机床；4. 能维修机/气/液综合控制部件与系统。（三）素质目标1. 能够把所学的电气控制、PLC、交流伺服、变频器等相关知识加以综合应用，培养学生的专业综合实践能力。同时使学生对各类机电一体化控制系统有较完整的了解，具备调试、维修各类系统的专业知识与职业能力；2. 通过知识教学的过程培养学生爱岗敬业与团队合作的基本素质。四、课程内容与要求（一）公共模块（学时：80）课程主要内容学时重点、难点知识、能力、素质要求项目一、基本概念任务1了解机电一体化概念21.机电一体化学科、机电一体化系统、机电一体化技术、机电一体化产品的含义。2. 机电一体化系统分析。1. 能分清机电一体化学科、机电一体化系统、机电一体化技术、机电一体化产品；2. 会分析机电一体化系统的组成、结构。任务2分析机电一体化系统4任务3了解机电一体化技术2项目二、位置检测技术任务1 熟悉检测开关21. 传感器特点与分类；接近开关的工作原理与技术参数。2. 光栅、光电编码器的原理与技术参数。3. 磁栅、磁性编码器的原理与技术参数。1.会选择、连接接近开关。2.会选择、连接光栅、光电编码器。3.会选择、连接光栅、光电编码器。任务2熟悉光栅与光电编码器4任务3熟悉磁栅与磁性编码器2项目三、CNC控制系统任务1熟悉CNC控制系统41. 国产经济型CNC控制系统的组成。2. 国产经济型CNC控制系统的硬件与连接。3. 国产经济型CNC控制系统的工程应用与实例。1. 能识读国产经济型CNC控制系统工程图与连接硬件。2. 会分析、调试、维修国产经济型CNC控制系统。任务2 掌握CNC连接技术4任务3 CNC的应用与实践12项目四、运动控制系统任务1步进驱动系统的应用与实践41. 步进驱动器、交流伺服器、变频器与CNC的连接。2. 步进驱动器、交流伺服器、变频器在机电一体化应用与调试、维修。1. 会分析、调试、维修步进驱动系统。2. 会分析、调试、维修交流伺服驱动系统。3. 会分析、调试、维修变频调速系统。任务2交流伺服系统的应用与实践8任务3变频调速系统的应用与实践8项目五、机械部件与系统任务1 齿轮传动的结构、原理与实践21. 齿轮传动的结构与原理。2. 齿轮的间隙消除。1. 熟悉齿轮传动的结构与原理。2. 会调整、消除齿轮的间隙。任务2滚珠丝杠螺母副的结构、原理与实践21. 滚珠丝杠螺母副的结构与原理。2. 滚珠丝杠螺母副安装与调整。3. 滚珠丝杠螺母副的选型及防护。1. 熟悉滚珠丝杠螺母副的结构与原理。2. 会安装与调整滚珠丝杠螺母副。3. 会选用滚珠丝杠螺母副。任务3 直线滑动导轨的结构、原理与实践21. 直线滑动导轨的结构与原理。2. 直线滚动导轨的安装与调整。3. 直线滑动导轨的选用。1. 熟悉直线滑动导轨的结构与原理。2. 会安装与调整直线滚动导轨。3. 会选用直线滑动导轨。任务4典型机械部件的结构、原理与实践121. 回转刀架的结构、原理与调整、维修。2. 刀库与机械手的结构、原理与调整、维修。3. 转塔刀架的结构、原理与调整、维修。1. 能进行回转刀架的调整、维修。2. 能进行刀库与机械手的调整、维修。3. 能进行转塔刀架的调整、维修。机动4测试2五、教学基本条件为保证理论与实际操作密切结合，本课程教学要求如下：1. 本课程的项目二、项目五的教学应结合“机电亚龙”国际培训中心的“机电一体化基础实训室”进行；实训室至少提供4套独立的编码器、光栅；滚珠丝杠、滚动导轨等部件；课程教学由专业教师与培训中心的兼职教师共同承担。2. 本课程的项目三、项目四的教学应结合“机电亚龙”国际培训中心的“机电一体化综合实训室”进行；实训基地应保证至少保证每4人共用一套仪器（包括变频器、伺服驱动器、PLC、CNC、刀架、刀塔等）；课程教学由专业教师与培训中心的兼职教师共同承担。3. 实训课每班由两位老师上课，以便于对学生的操作进行个别指导。六、本课程与前后课程的联系 本课程是机电一体化技术的综合应用课程，内容涉及电力电子技术、检测技术、运动控制技术、自动控制技术、机/电/液/气一体化技术等，课程教学需要有以下前期课程作为准备与基础：1.电工与工业电子学。2.液压与气动技术。3.机床电气控制与PLC。4.交流伺服与变频技术。本课程可以增加以下后续课程之一，以突出专业方向：1.数控机床故障诊断与维修，适合数控设备应用与维护专业。2.自动生产线的调试与维修，适合机电一体化专业。3.机电设备维修，适合机电设备维修专业。七、课程实施建议1. 本课程与电工与工业电子学、液压与气动技术、电气控制与PLC等课程内容衔接，讲解时要突出课程的技术综合与集成。2. 位置检测技术部分应以接近开关、编码器、光栅、磁编码器为重点，讲解CNC机床常用的检测装置。3. CNC控制系统部分应以国产经济型KND100系列数控系统为载体，重点讲解配套国产系统的数控机床的使用、调试与维修技术。4. 交流伺服系统部分应以常用的安川系列交流伺服为载体，重点讲解通用型交流伺服与国产经济型CNC等机电一体化系统中的综合控制与应用。5. 变频器调速系统部分应以常用的三菱FR-A700系列变频器为载体，重点讲解通用型变频器与国产经济型CNC等机电一体化系统中的综合控制与应用。6. 本课程的所涉及的内容较多，注意教学方法，采用启发式教学，对重点内容讲透，鼓励学生自学和课上讨论，调动学生的学习主动性，通过讲解应用实例，提高学生的学习兴趣，扩大学生在本学科领域的知识面。7. 教学组织形式实现多样化，课堂授课应利用幻灯片、多媒体技术、投影仪等现代化教学手段；实践教学应在“机电亚龙”国际培训中心的“机电一体化基础实训室”和“机电一体化综合实训室”进行。8. 根据的调速系统最新发展情况，在平时授课中经常介绍一些有关的新技术、新知识，让学生及时了解最新的科技动态。八、考核与评价本门课程以形成性考核方式进行考核。总成绩由平时成绩、操作考核成绩和期末理论考核成绩组成。其中：平时成绩：占总成绩的10%，考核出勤、作业、课堂问答等。操作考核：占总成绩的30%；重