《数控机床故障诊断与维修》课程标准.doc

追求卓越 精品课程 打造一流数控机床故障诊断与维修课程标准第一部分前言一、背景在机械制造行业中，数控机床是一种主要的生产设备。数控机床在计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）、柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）中有着很重要的地位，它是机电一体化高新制造技术的技术基础和重要组成部分。所以它的正常工作对于整个生产很重要。而这就要求操作人员有相当的维护知识，让数控机床具有更长的寿命。一旦数控设备出现故障，维修人员能及时准确地诊断和排除，充分发挥数控机床的效益。因此，对于数控专业的学生进行这方面的能力培养显得迫在眉捷。二、课程的性质数控机床控制技术是集机械制造技术、自动化技术、计算机技术、传感检测技术、信息处理技术以及光电液一体化技术于一体的现代制造技术。近年来，随着数控机床的普及应用,给机械制造业的发展创造了条件，并为企业带来了很大的效益，但同时，由于数控设备的先进性、复杂性和智能化的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了极大的变化，因此，企业需要大批掌握先进数控技术复合型的数控机床维修人员。数控机床故障诊断与维修是机电一体化技术专业的核心课程，是机械制造、气动液压、电力拖动及PLC技术应用等课程的沿革，是机、电技术的综合应用，对学生机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。数控机床故障诊断与维修课程是数控专业的一门专业主干核心课程三、课程的基本理念通过社会调研，企业所需数控设备应用与维护人才岗位(群)分为以下几个部分：数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护人员、数控机床故障的排除人员以及其他工作岗位。针对不同的岗位群，这些核心岗位群对应的职业能力有：数控机床的操作、维护；数控机床的安装、检测、验收；数控机床的常见故障诊断与排除；普通设备的数控化改造。根据专业核心能力，数控机床的日常维护；数控机床的安装、调试与检测；数控机床的故障诊断与排除构成了本课程的核心培养目标。同时，通过学校、企业的合作，我们不断更新教学内容，更换典型机床案例，体现了职业教育的开放性，为课程的开发和设计既提供思路也提供了实践环境。四、课程的设计思路按照从岗位分析确定典型工作任务明确能力目标归纳学习领域设计与实施学习情境的思路进行课程开发。用资讯、计划、决策、实施、检查和评估六步法进行课程设计。资讯：到学生就业多的企业调研（2-3个），与企业专家、现场工程师、维修技师和维修工人一起座谈，确定典型工作任务。计划：根据典型工作任务设计教学情境，遵循由浅入深，螺旋上升的原则。决策：由专业指导委员会对计划进行评估，提出修改意见。实施：由主讲教师按计划进行教学。检查：检查教师是否按计划进行教学。评估：由学生对本课程进行评价，同组教师评价，督导组评价，企业出题考试后对学生评价，对评价中提出的问题进行分析，制定计划整改方案，从新制定计划，由专业指导委员会对新计划进行评估，提出修改意见，进行下一轮教学。用六步法进行的课程设计注重教会学生解决实际问题的的方法，所以具有开放性。在故障的诊断排除中，尽管故障的表象各不相同，但故障处理的一般步骤是相同的，通过在机床和实训台上设置故障点，以几个典型的真实的故障帮助学生掌握机床故障的常见的方法。本课程在设计过程中牢牢把握“以工作过程为导向”的教学设计理念，把专业学生的核心职业能力培养摆在突出的位置，以学生为主导，设计学习情境，规划学习性工作任务，最终达到课程的培养目标。第二部分课程目标一、总目标本课程以机床制造业企业中的数控机床装调工、装调工程师、维护工和维修工程师等相关工作岗位为目标，使学生掌握数控机床故障诊断与维护、维修的基本知识和方法，培养学生数控机床调试、维护与维修的职业素养和职业技术能力，提高学生的就业竞争能力。二、分目标（一）知识与能力数控机床是现代制造技术的基础，它是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品。它以高效、高精度以及灵活多变的特点，在各行各业取得了越来越广泛的应用。但是数控机床的结构及其控制系统复杂、价格贵，因此它对维修人员提出了比普通机床维修更高的要求。通过本课程的学习，学生应该掌握以下知识与能力1、应具有较广的知识面由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的加工设备，组成机床的各部分之间又具有密切的联系，所以其中任何一部分发生故障均会影响到其他部分的正常工作。故要求维修人员不仅要掌握机械、电气两个专业的基础理论知识，而且还应熟悉机床的结构与设计思想，熟悉数控系统的性能，才能迅速找出故障原因。2、必须勘于思考数控机床的结构复杂，故障涉及面广。作为维修人员必须从机床的故障现象通过分析故障产生的过程，针对各种可能产生的原因由表及里，透过现象看本质，迅速找出发生故障的根本原因并排除。维修人员应“多动脑，慎动手”，切忌草率下结论，盲目更换元器件，特别是数控系统的模块以及印刷电路板。3、重视经验积累学习 数控机床故障的维修速度在很大程度上要依靠平时经验的积累，维修人员遇到的问题、解决过的故障越多，其维修经验也就越丰富。数控机床虽然种类繁多，但基本的工作过程与原理却是相同的。因此，维修人员在解决了某故障以后，应对维修过程及处理方法进行及时总结、归纳，形成书面记录，以供今后出现同类故障时参考。特别是对于自己平时难以解决，最终由同行技术人员或专家解决的问题，尤其应该细心观察，认真记录，深入思考。4、能熟练操作机床和使用维修仪器数控机床维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式，如：进行机床参数的设定与调整、通过计算机以及软件联机调试、利用PLC编程器监控等。此外，为分析判断故障原因，维修过程中往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。5、具有较强的动手能力动手是维修人员必须具备的素质。但是，对于维修数控机床这样精密、昂贵的设备，动手必须要有明确的目的、完整的思路、细致的操作；动手前应仔细思考、观察，找准人手点；动手过程中更要做好记录，尤其是对于电气元件的安装位置、导线号、机床参数、调整值等都必须做好明显的标记。维修完成后，应做好“收尾”工作，如：将机床、系统的罩壳、紧固件安装到位，将电线、电缆整理整齐等。6、具备专业外语基础目前国内生产数控机床的厂家已经日益增多，但数控机床的关键部分数控系统还主要依靠进口，其配套的说明书、资料往往使用原文资料，数控系统的报警文本显示亦以外文居多。为了能迅速根据系统的提示与机床说明书中所提供信息，确认故障原因，加快维修进程，作为个维修人员，最好能具备专业外语的阅读能力。（二）过程与方法打破传统的理论、实践分开的组织形式，以任务为主要教学组织形式，融合理论、实践的内容，根据不同的教学内容，我们采用不同教学模式。在每一种教学模式中，我们抓住“以学生的职业能力的培养为中心”不动摇，抓住教学目标不动摇，敢于创新，敢于突破，教学内容决定教学模式。主要采用“任务驱动”型教学模式，采用“项目导向”型教学，做到 “讲练一体化”。运用不同的教学方法，比如案例教学法、启发式教学、讨论式教学、讲授法教学等等。 在案例教学法中，我们抓住故障处理的步骤，层层分析，以典型案例为突破。在每次的教学过程中注意体现学生的主导地位，教师引导，报告完成后进行仔细讨论、分析，目的就是学生掌握技能。（三）情感态度学生除了掌握一定的专业基础知识、职业技能外，还必须具有团队协作意识，创新意识和严谨求实的科学态度，培养学生为人处事的基本能力，培养学生良好的职业素质，形成正确的世界观和价值观。第三部分内容标准（共72学时）模块一 数控机床的安装调试及验收课题一 数控机床的安装调试课题二 数控机床的验收课题三 数控机床的检测实验模块二 数控机床的机械结构课题一 数控机床的机械结构概述课题二 数控机床主传动系统及主轴部件课题三 数控机床进给系统传动部分课题四 回转工作台和工作台面自动交换装置课题五 自动换刀装置课题六 其他辅助装置模块三 典型数控系统的硬件结构及故障的诊断与维护课题一 常见数控厂家的数控产品课题二 FANUC-OIB系统的硬件课题三 SINUMERIK 802D SL系统的硬件结构课题四 伺服单元的结构及工作原理课题五 数控系统硬件故障的检查与分析课题六 伺服系统的故障诊断及维修技术课题七 检测装置的故障及诊断模块四 典型数控系统的软件结构及数控系统故障的诊断与维修课题一 FANUC-OIB系统的参数课题二 FANUC-OIB系统PLC课题三 数控系统PLC调试实验课题四 利用PLC进行数控机床的故障检测课题五 FANUC-OIB系统报警分类及恢复课题六 SINUMERIK 802D SL软件介绍模块五 状态监测与故障诊断课题一 数控系统维修的基础课题二 日常维护课题三 数控机床典型故障实例课题四 状态监测与故障诊断课题五 设备管理模块六 数控机床故障诊断与维修实例课题一 数控车床故障诊断与维修课题二 数控铣床故障诊断与维修课题三 加工中心故障诊断与维修课题四 柔性制造系统故障分析与排除第四部分实施建议一、 教学建议1、 授课教师必须经常参加数控机床维修与安装调试的培训，并要有多年数控机床维修实际经验和数控机床装配的工作经历。