机械制造及自动化专业《数控机床结构与维护》课程标准

《数控机床结构与维护》课程标准二级学院：智能制造与信息工程学院执笔人：赵培审核人：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《数控机床结构与维护》开课院部智能制造与信息工程学院课程代码0320134考核性质考试前导课程《工程制图及CAD》、《机械技术应用》、《电工电子技术》后续课程《数控机床故障诊断与维修》、《能源智能装备技术》总学时56课程类型理论课是□实践课是□理论+实践是□理实一体化是R适用专业机械制造及自动化二、课程性质本课程是机械制造及自动化专业必修的一门专业核心课程（专业课），是在学习了《工程制图及CAD》、《机械技术应用》、《电工电子技术》具备了识图和了解设备结构能力的基础上，开设的一门理论（理论+实践）的课程，其功能是对接专业人才培养目标，面向机械制造相关工作岗位，培养操作和维修能力，为后续《数控机床故障诊断与维修》、《能源智能装备技术》课程学习奠定基础的专业核心课程。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机床操作员能识读机械图纸；能熟练操作计算机熟练掌握常用金属材料加工性能，能根据加工要求选用工程材料熟悉一种以上典型数控系统，能进行简单零件的手工编程；熟练操作数控车床、数控铣床熟练使用常用机加工量具、刀具和夹具，能够按照技术要求控制零件加工质量了解常用的数控车床、数控铣床结构，能够对数控机床进行日常维护与保养能较好地与工艺设计、生产管理、质检、设备维修等生产一线人员进行交流沟通生产技术员能识读、绘制机械图纸能编程零件加工工艺能设计简单的工装；能设计简单的机械产品能熟练查阅《标准》、文献、网络等，收集并筛选专业信息资料产品质检员能识读机械图纸能使用量具、量仪进行测量能根据图纸与技术要求对产品进行合格性判断能根据不合格品的情况，提出建议，控制产品质量产品设计员熟知典型机械产品结构和设计方法熟练使用数字化设计软件能较好地与产品制造装配、生产管理、质检等人员进行交流沟通设备维修员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。技术管理员能合理地安排工作计划能控制产品质量；能控制班组生产成本能核算班组工时定额熟练使用办公软件，具备良好的文字表达能力能与客户、设计人员和销售服务人员进行交流沟通；具备良好的职业道德和协作能力三、课程目标与内容1.课程总目标为了培养学生从事金属切削机床操作相应岗位的岗位能力，培养学生对现场生产过程中的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，为将来从事数控机床的操作、维护和检修等工作打好基础。课程具体目标（1）知识目标：熟悉数控机床的组成、传动和结构。熟练掌握数控机床的操作、调整；熟悉数控机床的结构，掌握数控机床的操作、维护、维修。（2）技能目标：具有良好的职业道德；能自主学习新知识和新技术；具有团队合作能力；能过吃苦耐劳等。（3）素质目标：能将所学的理论知识和数控机床加工实际生产过程相结合，能独立制定现场生产过程中简单的生产工艺，能对加工机床操作过程中出现的问题进行简单的分析。能够熟练进行数控机床的操作、维护、维修。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。9.1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；9.2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。9.3具备机床设备安装、调试的相关知识，初步具有机床设备安装、调试工程实施的能力。10.2初步具备工程材料、机床、刀具、工装夹具、测量器具选择的能力，以及编制机械零件加工工艺规程和具体工艺实施的能力。了解数控机床的发展和应用。能阐述数控机床的发展过程。具有归纳总结的能力。数控机床简介2区别各类数控机床的组成部件；说明各组成部件的作用。能进行各组成部件的安装；排除和解决各个部件的故障。具有查找和解决问题的能力。数控机床的组成3可以归纳出机床的运动和结构的不同。触类旁通的区别各类机床的加工功能。具有区分各类机床的基础结构和运动方式的能力。数控机床的分类4可以正确区分数控机床的坐标。能清楚区别数控机床的各个坐标。具有区分各坐标的能力。数控机床的坐标系5能说出各类数控机床的功能。能根据加工要求选择合适的数控机床。具有选择数控机床形式和型号的能力。数控机床的主要性能指标及功能6说出数控机床的运动形式、结构特点。能操作数控机床、检修。树立规范操作意识和检修的能力。数控机床的结构和功能认识实训7说出数控车床的传动和组成。能解决结构数控车床故障问题。具有安装和数控车床结构的能力。概述8说出机床主传动系统、进给传动系统、床身、导轨要求。能说出数控车床的运动形式。树立规范操作意识，形成充足的细心和耐心。数控车床的传动与结构特点9能说出数控车床换刀过程。能根据零件要求进行换刀操作。树立规范操作意识，形成充足的细心和耐心。数控车床的换刀控制10理解车削中心的加工原理，说出工艺范围。能正确使用车削中心。形成规范操作意识，细心和耐心；团结协作意识。数控车削中心11区别数控铣床的加工范围。能合理的选择数控铣床。具有查找和解决问题的能力。概述12区别数控铣床的组成部件；说明各组成部件的作用。能进行各组成部件的安装；排除和解决各个部件的故障。具有查找和解决问题的能力。数控铣床的结构及总体布局12说出数控铣床的主传动系统、进给传动系统、床身、导轨要求。能解决结构数控车床故障问题。具有安装和数控车床结构的能力。数控铣床的传动及其结构特点13说出辅助功能的作用。能进行装置的辅助操作。具有查找和解决问题的能力。数控铣床的辅助装置14说出加工中心原理。能正确使用加工中心。具有查找和解决问题的能力。概述15说出加工中心的主传动系统、进给传动系统要求。能解决结构加工中心故障问题。具有安装和加工中心结构的能力。加工中心的传动系统16说出加工中心换刀装置的类型。能解决加工中心换刀装置故障问题。具有安装和检修加工中心换刀装置的能力。加工中心自动换刀装置17说出加工中心的支承系统的结构。能解决加工中心支承故障问题。具有安装和加工中心支承系统的能力。加工中心支承系统18能说出对刀装置的类型。会使用对刀装置。形成规范操作意识，细心和耐心；团结协作意识。对刀装置19说出机床主传动系统要求能解决数控机床主传动系统故障问题具有安装和检修数控机床主传动的能力主传动系统20说出机床进给传动系统要求。能解决数控机床进给传动系统故障问题。具有安装和数控车床结构的能力。进给传动系统21说出机床床身要求。能安装数控机床床身。具有安装能力。床身22说出机床导轨要求。能安装数控机床的导轨。具有安装数控机床导轨的能力。数控机床的导轨23说出数控机床的典型结构的作用。能认识数控机床典型结构；能进行检修。树立规范操作意识和检修的能力。数控机床典型结构认识实训表4课程教学安排序号项目（模块）任务（单元）教学内容重点、难点课程思政元素学时1项目一机床的基础知识任务1-1机床的简介1.1机械加工设备在我国国民经济中的地位1.2金属切削机床的发展概况1.3金属切削机床的分类1.4机床型号的编制方法1.5机床的技术规格及其对选用机床的意义。重点：机床型号的编制方法难点：机床型号的编制方法从我国机床的的发展讲我们国家的发展，引入我们现在的幸福生活离不开国家的发展和共产党的领导。热爱国家、热爱党。1任务1-2机床的运动2.1表面成形运动2.2辅助运动重点：表面成形运动难点：表面成形运动从机床的运动和加工零件，切入辩证唯物主义“一切从实践出发，实践是检验真理的唯一标准”，引导认识机床的运动，并熟悉不同机床的运动形式。1任务1-3机床的传动形式与运动联系3.1机床的传动形式3.2机床的运动联系重点：机床的传动形式机床的传动的组成。引入集体的力量由每个个体组成，集体的前进需要每个人的努力；个人无法做好的事情，往往能够依靠集体来实现。这就是集体跟个人的关系，彼此需要，更彼此成就1任务1-4机床的传动系统与运动的调整计算4.1机床的传动系统4.2机床的转速分布图4.3机床运动的调整计算重点：机床运动的调整计算难点：机床运动的调整计算通过计算引入“工匠精神”以及“不积跬步，无以至千里；不积小流，无以汇江河”。引导学生认真细致的学习态度对今后从事技术工作的重要性以及计算等知识积累带来的巨大质变。12项目二数控机床概述任务2-1数控机床的产生、特点和应用范围1.1数控机床的产生1.2数控机床的特点和应用范围重点：数控机床的定义和特点数控机床的特点和分类，切入辩证唯物主义“一切从实践出发，实践是检验真理的唯一标准”，引导认识数控机床的特点和分类。1任务2-2数控机床的组成、分类和典型的数控机床2.1数控机床的组成2.2数控机床的分类2.3典型的数控机床重点：数控机床的工作原理数控机床的组成。引入个人和集体的关系。集体的力量由每个个体组成，集体的前进需要每个人的努力；个人无法做好的事情，往往能够依靠集体来实现。这就是集体跟个人的关系，彼此需要，更彼此成就。1任务2-3数控系统3.1CNC系统的组成3.2CNC装置的功能特点3.3CNC装置的硬件结构3.4CNC装置的软件结构3.5辅助控制接口模块3.6数控系统的PLC3.7位置控制模块3.8功能接口模块重点：CNC装置的功能特点从大国工匠引入我们国家的发展，引入我们现在的幸福生活离不开国家的发展和共产党的领导。热爱国家、热爱党。1任务2-4数控机床的现状和发展趋势4.1国内外数控机床的发展与现状4.2高速、高效、高精度与高可靠性4.3多功能化、复合化、智能化、网络化、柔性化。集成化4.4新技术标准化、规范化重点：数控机床的发展趋势从数控机床的发展，引导学生认真细致的学习的工作态度，做好每件事情，着力点在每一个环节、每一个步骤上，不心浮气躁，不好高骛远。13项目三数控机床的主体结构任务3-1数控机床的总体布局1.1总体布局与工件形状、尺寸和质量的关系1.2运动分配与部件的布局1.3总体布局与机床的结构性能1.4总体布局与机床的使用要求1.5数控机床的具体布局重点：机床的布局的影响难点：运动分配与部件的布局总体布局和机床功能的关系，引入人的行为反映了人的品质，对人对事都要言行和品质完全一致。1任务3-2数控机床的结构特点与结构要求2.1较高的结构刚性2.2良好的抗振性能2.3减少机床的热变形重点：数控机床的结构特点与结构要求难点：数控机床的结构特点与结构要求机床满足使用要求才能使用，引入人要对自身有要求才能实现个人价值。1任务3-3床身3.1床身结构3.2床身截面形状和肋板布置3.3床身材料重点：数控机床的结构特点与结构要求难点：数控机床的结构特点与结构要求每种机床的结构对应不同功能引入每个人都是独特的，都是由个人价值。自信自立。24项目四数控机床主传动系统结构与维护任务4-1数控机床的主轴系统1.1对主传动系统的要求1.2主传动变速的方式重点：主传动变速的方式主轴部件难点：主传动系统的结构主传动系统的作用引入生活中也要像传动系统一样是传递友谊，爱心的桥梁。2任务4-2主轴及其部件的结构2.1主轴本体2.2主轴部件重点：主轴部件难点：主轴部件结构主轴引入人生的要有动力和目标。没有目标而生活，恰如没有罗盘而航行，做真正有着长远目标和人生规划的人。3任务4-3典型机床主轴的结构3.1数控车床的主轴部件3.2自动换刀数控铣床的主轴部件3.3主轴的准停重点：主轴部件的结构难点：主轴的准停主轴准停的应用引入严格遵守安全生产的法律法规、基本知识、管理制度、操作规程、操作技能等。树立安全责任意识，细致、严谨的工作作风。6任务4-4主轴系统实训4.1主轴部件的拆卸与调整4.2主轴部件的维护重点：主轴部件的拆卸与调整难点：主轴部件的拆卸与调整主轴部件的拆卸引入实践是检验真理的唯一标准，任何理论都要不断接受实践的检验。45项目五数控机床进给传动系统的结构与维护任务5-1概述1.1对进给传动系统的要求1.2联轴器重点：进给传动组成通过讲述进给传动的作用引入学生自己的未来是取决于现在的自己。认清自己，逐步清楚自己的未来规划、人生意义等。2任务5-2数控机床进给传动装置的结构与维护2.1齿轮传动副2.2滚珠丝杠螺母副2.3齿轮齿条副与双导程蜗杆副2.4静压蜗杆涡轮副与直线电动机重点：滚珠丝杠螺母副难点：滚珠丝杠螺母副进给传动装置的功能是传递运动和动力引入要做一个有信念的人，把美好信念传递给周围的人。2任务5-3数控机床导轨3.1对数控机床导轨的要求3.2导轨的技术要求3.3导轨的基本类型及特点重点：导轨的基本类型及特点难点：导轨的技术要求机床导轨的作用引入找到人生的导向目标。没有目标而生活，恰如没有罗盘而航行，做真正有着长远目标和人生规划的人。2任务5-4进给传动系统实训4.1进给传动系统常见故障的诊断及维修重点：进给传动系统常见故障的诊断及维修难点：进给传动系统常见故障的诊断机床进给传动故障引入人生由自己书写，努力学习，为自己的未来。即使偶尔有错误也可即时改正，向自己的目标前进。26项目六回转工作台与自动换刀系统任务6-1分度工作台和数控回转工作台1.1定位销式分度工作台1.2齿盘定位式分度工作台1.3鼠牙盘分度工作台1.4带有交换托盘的分度工作台1.5开环数控回转工作台1.6闭环数控回转工作台1.7双螺杆回转工作台重点：工作台的原理难点：工作台的结构数控回转工作台和分度台工作原理，切入辩证唯物主义“一切从实践出发，实践是检验真理的唯一标准”2任务6-2刀架换刀装置2.1自动换刀装置的形式2.2刀具的选择方式2.3回转刀架换刀装置2.4对主轴转塔头换刀装置2.5排刀式刀架重点：装刀装置的结构难点：刀具的选择方式刀库装刀原理引入年青时多积累知识，做一个满腹经纶的刀库。2任务6-3刀库自动换刀系统3.1刀库的形式3.2刀具交换机构3.3机械手结构原理重点：机械手结构原理难点：刀具交换机构机械手的换刀流程引入生活处处有规则，理解规则、遵守规则，社会才能由无序走向有序，遵守规则是现代公民应有的品格。2任务6-4辅助装置4.1工件交换系统和FMC的工件交换系统4.2排屑装置4.3过载保护、超程限位和回机床参考点装置重点：工件交换系统原理难点：工件交换系统的结构卡盘夹持工件可以正反转，但时间是单向流动，光阴一去不复返，珍惜时间。三更灯火五更鸡，正是男儿读书时，黑发不知勤学早，白发方悔读书迟。2任务6-5自动换刀装置实训5.1认识转位刀架的结构及相关零部件5.2认识加工中心的刀库及换刀机构的相关零、部件重点：转位刀架的结构及相关零部件难点：转位刀架的结构及相关零部件引入人生是靠自己，现在的努力决定了你的未来。47项目七数控机床的选用、安装和验收任务7-1数控机床的选用1.1数控机床的选用重点：选用原则通过机床选用引入学习也要打好地基，万丈高楼平地起。注意平时的知识的积累。1任务7-2数控机床的安装、调试和运行、验收2.1数控机床的安装2.2数控机床的调试和运行2.3数控机床外观的检查2.4数控机床精度的验收重点：数控机床安装和调试难点：数控机床精度检测数控机床精度检测培养学生掌握科学研究，科学发展的方法，认真负责、细致的工作作风。4任务7-3几何精度检测实训数控车床主要几何精度检测重点：几何精度检测方法引导学生要善于归纳找出事物的普遍联系，要找到共同点和区别。29项目九最新技术机床任务9-1高端机床9.1高端机床的发展9.2高端机床介绍9.3高端机床的加工过程重点：了解最新机床技术通过我们国家的机床发展，引入我们现在的幸福生活离不开国家的发展和共产党的领导。热爱国家、热爱党。2四、课程考核课程考核采用过程考核和考试相结合。考核方式和“教学做”一体化教学模式相适应，全面考核学生的学习态度、学习过程以及学生的工作能力等，以达到检验教学效果和促进教学的目的。每项考核内容各有侧重，既增进学生对专业理论知识的掌握，又要强调学生对知识的综合应用能力的掌握，以凸显课程教学培养目标。课程总成绩（100%）=过程性考核成绩（60%）+考试成绩（40%）。过程性考核成绩（60%）=出勤、课堂表现（20%）+作业（20%）+课内实验（实训）任务（40%）。出勤、课堂表现成绩=出勤成绩+课堂表现成绩，出勤成绩=20×签到次数/上课总次数，课堂表现优秀+1、表现差-1，出勤、课堂表现成绩不低于0分、不高于20分；作业成绩=0.2×∑项目作业分数/项目数；课内实验（实训）成绩=0.4×∑项目实验（实训）分数/项目数。五、实施要求1.授课教师基本要求本课程任课教师应具备高等学校教师任职资格或企业高级工程师资格。专职教师应具备中级以上职称，有企业锻炼经历。熟悉机械领域专业知识和专业技能的“双师型”教师。具有良好的师德修养，能教书育人，具有良好的理论知识和丰富的实践经验及工学结合的能力，具有严谨的治学精神和创新的教育理念。2.实践教学条件要求为了保证理论与实践操作密切结合，本课程需要机械加工实训室和机械创新设计实训室。（1）校内实训室表5机械加工实训室实训室（中心）名称机械加工实训室面积600m2序号核心设备数量备注1数控铣床XK713262数控车床CK613673数控车床CK613624加工中心XH71525线切割DK7740/AZ16普车C6140107卧式铣床X603648立式铣床X503649摇臂钻Z30401表6机械创新设计实训室实训室（中心）名称机械创新设计实训室面积108m2序号核心设备数量备注1机械原理陈列柜102机构创新设计组合搭接系统13多功能机械系统创新组合搭接综合系统14机构运动创意组合测试系统15机械装调系统16自动化及综合机械系统17机械装配综合系统18注塑模具装配与调试综合系统1表7钳工实训室实训室（中心）名称钳工实训室面积108m2序号核心设备数量备注1钳工台126工位2台钻2校外实习基地表8机械制造及自动化专业校外实训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热加工实训基地第一拖拉机制造厂铸造、锻造、焊接、热处理等加工实习实训1202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503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254认识实习基地陕西中环机械有限公司车、铣、刨、磨、焊等工种的认识实习505吉利汽车实习基地吉利汽车集团冲压、焊接、装配线等工种实习实训806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507西安科技大学实训基地西安科技大学工程训练中心金工实习1203教学方法与策略（1）教学方法采用“学训合一、理实一体”的教学模式，即教学过程中逐渐推行多媒体教学，进行教学方式方法的探索，重视培养学生的自学能力；各章内容的结构和应用部分，尽可能的利用多媒体、实物、模型等来讲解；理论联系实际，让学生在实践中对数控机床有一个初步、具体的认识。（2）教学策略课程教学模式按照“情境教学、案例驱动、教、学、做一体化”的教学模式，推行“理实一体化”的案例课程教学，本课程以典型零件为案例、以典型任务为驱动采用理论与实践相接合的方法，进行教学内容的组织。在教案设计、课件制作、教材及教辅材料的编写以及课堂教学过程中努力贯彻启发式教学原则，充分发挥学生在学习中的主体作用。并根据教学内容灵活应用下列教学策略：1)用“情境教学法”引入数控机床概念在教学过程中，教学内容通过不同的模型、机件、图样的引入，以增加学生的学习兴趣和学习动力，为学生利用所学知识解决实际问题奠定基础。2)用