机械制造及自动化专业《数控机床故障诊断与维修》课程标准

《数控机床故障诊断与维修》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：闵玉婷审核人：杨军制定日期：2022年7月陕西能源职业技术学院一、课程信息表1课程信息表课程名称数控机床故障诊断与维修开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0302252考核性质考试前导课程《机床电气与PLC》、《工程制图及CAD》、《数控机床结构与维护》、《数控技术及零件加工》后续课程顶岗实习总学时16课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是eq\o\ac(□,√)理实一体化是□适用专业二、课程性质1.课程性质。本课程是机械制造与自动化专业必修的一门专业职业能力学习领域内的专业课程。是在学习了工程制图及CAD、机床电气与PLC、数控机床结构与维护、数控加工工艺与编程课程，具备了读图识图能力、计算机绘图能力、机床电器控制电路设计能力、普通机床的操作能力和数控机床编程与操作能力的基础上，开设的一门理论+实践的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向设备维修工作岗位，培养数控机床安装调试能力，为后续顶岗实习建立理论和实践基础。2.课程功能定位。表2课程功能定位分析对接的工作岗位对接培养的职业岗位能力设备维修岗位能根据机电设备结构、性能及使用常识，进行设备的安装与调试和维修能对机电设备的故障进行诊断与排除能识读设备装配图与零件图能使用量具、量仪进行测量三、课程目标与内容1.课程总目标通过本课程的学习，使学生具有良好的职业道德和职业素养。熟悉数控机床故障诊断与维修基础、数控机床的故障诊断技术、数控机床机械系统故障的维修、运动驱动控制系统的维修、检测系统的维修等，培养学生对现场生产过程中实际问题的分析问题和解决问题的能力，培养学生查阅资料及再学习的能力，为将来成为数控机床的安装、调试与维修等生产一线的技术技能人才打好基础。2.课程具体目标具体表述课程的内容及学生应达到的知识目标、技能目标、素质目标，在进行目标表述时应以学生作为行为主体来表述，使用外显性行为动词，外显性行为动词可参考附表所示。表3课程教学目标与内容序号毕业要求指标点知识目标技能目标素质目标教学内容15.2具备机械制造与自动化专业基础知识与专业知识，并能将其应用于解决实际机械工程问题；7.1形成装备制造企业生产一线岗位的基本工作规范；7.2遵守企业生产有关法律法规以及文明生产、环境保护、安全消防的规范制度要求；8.3具有对常用普通机床、数控机床遵照操作规程，独立操作设备的能力；8.4具有遵照操作规程独立操作机床设备，按图纸加工中等复杂零件的能力。了解数控机床的应用；掌握数控机床维修工作的难点。1.能掌握数控机床维修工作的难点。1.培养学生关注相关科技发展的动态，树立创新意识，培养创新精神；2.培养严谨的科学态度和职业道德。综述2了解数控机床出现故障的必然性；掌握故障的分类及机理分析；掌握数控机床的故障规律。1.能对故障进行机理分析；2.能通过对机床故障的维修掌握机床故障的规律。数控机床的故障机理3了解故障诊断技术；掌握故障诊断技术涉及的相关技术。1.能根据故障诊断技术确定其相关技术。1.培养学生既具有独立思考的能力，又具有团队合作精神。故障诊断技术概述4了解数控系统的自诊断功能；掌握数控系统的自诊断方法；了解数控系统的GJ诊断。1.能根据数控系统的自诊断功能确定故障的类型；2.能确定数控系统的自诊断方法。数控系统的故障诊断技术5能熟练操作计算机，掌握操作系统、应用软件的安装、维护、使用；能用数学、自然科学知识，并能将其应用于解决实际机械工程问题。了解调查故障的常规方法；掌握数控系统故障的诊断和排除；了解故障诊断使用的仪器。1.能根据调查故障的常规方法对数控系统的故障进行诊断和排除；2.能正确使用常用故障检测的仪器。1.培养学生关注相关科技发展的动态，树立创新意识，培养创新精神。数控机床现场故障诊断6了解数控机床对机械系统的要求；了解数控机床机械系统的结构；掌握数控机床机械系统故障的诊断方法。1.能对数控机床的机械故障进行诊断。数控机床机械系统7持续跟踪机械制造方面最新发展动态和前沿加工技术，具有职业生涯规划意识；具有自学新知识、探索新技术，终身学习的能力。掌握主轴部件故障的维修；了解主轴附件故障的维修。1.能对机床主轴及主轴附件进行故障的维修。1.培养学生既具有独立思考的能力，又具有团队合作精神。数控机床机械部件故障的维修8掌握滚珠丝杠副的故障维修；了解导轨副的维修。1.能对滚珠丝杠副及导轨副进行故障维修。数控机床进给传动部件故障的维修9具备识读机械图纸、电气原理图、安装图的能力，掌握机床设备机械结构及电液气控系统的工作原理与性能；熟悉机床设备操作、维护、安装调试的相关知识，具有常用机床设备日常维护保养及一般故障分析和处理的能力；具备机械产品制造企业安全生产和文明生产的组织、管理素质；持续跟踪机械制造方面最新发展动态和前沿加工技术，具有职业生涯规划意识。了解进给驱动系统的特点；掌握进给驱动系统的电路结构；了解进给伺服电机。1.能分析进给驱动系统的电路结构。1.培养学生关注相关科技发展的动态，树立创新意识，培养创新精神。进给驱动系统10了解主轴驱动系统；掌握直流主轴伺服系统；掌握交流主轴伺服系统。1.能分析主轴直流伺服系统和交流伺服系统的工作原理。主轴驱动系统11根据伺服驱动单元的报警诊断故障；掌握伺服驱动单元的维修要点。1.能根据伺服驱动单元的报警诊断故障；2.能对伺服驱动单元进行故障维修。运动驱动与电动机的故障检测与维修12了解常用的位置检测元件；掌握位置反馈接口。1.能分析常用位置检测元件的检测原理。检测系统常用的位置检测元件与接口13掌握；了解维修案例。1.能对位置检测系统的故障进行分析。位置检测系统的故障维修表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点、考核点课程思政元素学时1项目一数控机床故障诊断与维修基础任务1-1综述1.1数控机床的应用；1.2数控机床维修工作的难点。重点：数控机床维修工作的难点。难点：数控机床维修工作的难点。认真细致，一丝不苟22任务1-2数控机床的故障机理2.1数控机床出现故障的必然性；2.2故障的分类及机理分析；2.3数控机床的故障规律。重点：数控机床的故障分类及机理分析。难点：数控机床故障的原因分析。专注、坚持3项目二数控机床的故障诊断技术任务2-1故障诊断技术概述1.1故障诊断技术；1.2故障诊断技术涉及的相关技术。重点：故障诊断技术。工匠精神、爱国主义24任务2-2数控系统的故障诊断技术2.1数控系统的自诊断功能；2.2数控系统的自诊断方法；2.3数控系统的GJ诊断。重点：数控系统的自诊断方法。难点：数控系统的自诊断方法的应用。一丝不苟，精益求精25任务2-3数控机床现场故障诊断3.1调查故障的常规方法；3.2数控系统故障的诊断和排除；3.3故障诊断使用的仪器。重点：调查故障的常规方法。难点：数控系统故障的诊断和排除。协作配合意识和团队精神6项目三数控机床机械故障的维修任务3-1数控机床机械系统1.1数控机床对机械系统的要求；1.2数控机床机械系统的结构；1.3数控机床机械系统故障的诊断方法。重点：数控机床机械系统的结构；数控机床机械系统故障的诊断方法。难点：数控机床机械系统故障的诊断方法。大局观和全局意识，总体协调思维的培养27任务3-2数控机床机械部件故障的维修2.1主轴部件故障的维修；2.2主轴附件故障的维修。重点：主轴部件故障的维修。难点：主轴部件故障的维修。专业、敬业28任务3-3数控机床进给传动部件故障的维修3.1滚珠丝杠副的故障维修；3.2导轨副的维修。重点：滚珠丝杠副的故障维修；导轨副的维修。难点：滚珠丝杠副的工作原理及维修。工匠精神，爱国主义9项目四运动驱动控制系统的维修任务4-1进给驱动系统1.1进给驱动系统的特点；1.2进给驱动系统的电路结构；1.3进给伺服电机。重点：伺服驱动系统工作原理。难点：伺服驱动系统工作原理及控制原理。自主知识产权，自主创新210任务4-2主轴驱动系统2.1主轴驱动系统简述；2.2直流主轴伺服系统；2.3交流主轴伺服系统。重点：直流主轴伺服驱动和交流主轴伺服驱动的工作原理。认真细致，一丝不苟11任务4-3运动驱动与电动机的故障检测与维修3.1根据伺服驱动单元的报警诊断故障；3.2伺服驱动单元的维修要点。重点：根据伺服驱动单元的报警诊断故障。难点：伺服驱动单元的维修要点。认真细致，精益求精212项目五检测系统的维修任务5-1检测系统常用的位置检测元件与接口1.1常用的位置检测元件；1.2位置反馈接口。重点：常用的位置检测元件。难点：常用的位置检测元件。职业精神，职业素养213任务5-2位置检测系统的故障维修2.1位置检测系统的故障分析；2.2维修案例。重点：位置检测系统的故障分析。难点：位置检测系统的故障分析。改革探索，创新精神四、课程考核1．本课程考核分为终结性评价和过程评价，关注学生个体差异；2．终结性评价包括标准化试题的闭卷考试及工作任务的考核。设置一个完整的检测工作任务，该任务需要用到大部分的基本操作技能，通过该工作任务的完成情况考核学生掌握技能的情况。3．过程性评价针对各学习环节进行考核。对每个基本操作技能进行分段考核，通过上一个技能的考核才能进行下个技能的学习；对学生在完成项目过程中所表现出的关键能力、素质情况的考核为综合评价，教师评价和学生自评三个部分。五、实施要求1.授课教师基本要求本课程授课教师具有大学本科与研究生学历，职称分别为讲师、副教授职称，应具备数控机床安装调试技能，有企业工作的经验或授课前经过专门的基本操作技能训练，具有高等学校教师资格。。2.实践教学条件要求（1）校内实训室表5数控装调实训室实训室（中心）名称数控装调实训室面积54m2序号核心设备数量备注1THSNZT-1A型数控铣床装调维修实训系统2西门子系统2THSNZT-1B型数控铣床装调维修实训系统1发那科系统3THSNZT-1A型数控车床装调维修实训系统2西门子系统4THSNZT-1B型数控车床装调维修实训系统1发那科系统1THSNZT-1A型数控铣床装调维修实训系统2西门子系统（2）校外实习基地表6《数控机床故障诊断与维修》课程校外实习基地序号校外实训基地名称合作企业名称校外实训基地功能接纳学生人数备注1生产实习基地西诺医疗器械集团有限公司普通机床及数控机床操作、钳工及产品检验等生产实习502顶岗实习基地西安宇星石油机械新技术开发有限公司机床操作、产品装配及产品检验等综合性实习253浙江双环实习基地浙江双环齿轮传动有限公司机床操作、产品装配、产品检验等综合性实习503.教学方法与策略（1）教学方法根据本课程特点，主要采用项目化教学、示范教学法、现场教学法和分组讨论等多种教学方法。坚持“够用为度”的原则选择相关的知识，依据“即学即用”的原则安排教学顺序，以项目教学为形式，设计若干个具有代表性的项目，将知识点重新整理，作为实践与技能的背景知识安排在相关的项目任务中，让各种知识尽可能在“做中学”。（2）教学策略教学过程中可以运用信息技术、建立课程网站、建立教学资源库，采用网络教学平台实现混合式教学；引进机械设计、机械制造、计量等工矿企业有关专家和工程技术人员参与教学。在教学过程中，可以采用网络平台和现场教学相结合，比如数控反馈装置中的各类传感器的工作过程、步进电机结构与工作、直流与交流伺服电机的原理与工作等部分内容学习，可以在网络平台或采用其他手段预先给学生操作视频学习，然后课堂上通过讲解和实操提醒注意点。在实训室环境认识方面，可以采用企业实地考察，请企业专家和工程技术人员来给学生授课，明白企业的工作流程、岗位职责要求和企业施工现场工作的其他纪律规定。4.教材、数字化资源选用表7《数控机床故障诊断与维修》课程教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1数控机床故障诊断与维修9787111609490高职高专任群生机械工业出版社2018．1表8《数控机床故障诊断与维修》课程参考教材选用表序号教材名称ISBN教材类型编者出版社出版日期1数控机床故障诊断与维修程9787111415077高职高专郭士义机械工业出版社2019.72数控技术9787508359854高等教育汤双清中国电力出版社2013.123数控机床故障诊断与维护9787115358356高职高专杨阳人民邮电出版社2014.9表9