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1、數(shù)控機床故障診斷與維修課程標準第一部分前言一、背景在機械制造行業(yè)中，數(shù)控機床是一種主要的生產(chǎn)設備。數(shù)控機床在計算機輔助設計和制造（CAD/CAM）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS）中有著很重要的地位，它是機電一體化高新制造技術的技術基礎和重要組成部分。所以它的正常工作對于整個生產(chǎn)很重要。而這就要求操作人員有相當?shù)木S護知識，讓數(shù)控機床具有更長的壽命。一旦數(shù)控設備出現(xiàn)故障，維修人員能及時準確地診斷和排除，充分發(fā)揮數(shù)控機床的效益。因此，對于數(shù)控專業(yè)的學生進行這方面的能力培養(yǎng)顯得迫在眉捷。二、課程的性質數(shù)控機床控制技術是集機械制造技術、自動化技術、計算機技術、傳感檢測技術、信息處

2、理技術以及光電液一體化技術于一體的現(xiàn)代制造技術。近年來，隨著數(shù)控機床的普及應用,給機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并為企業(yè)帶來了很大的效益，但同時，由于數(shù)控設備的先進性、復雜性和智能化的特點，在維修理論、技術和手段上都發(fā)生了極大的變化，因此，企業(yè)需要大批掌握先進數(shù)控技術復合型的數(shù)控機床維修人員。數(shù)控機床故障診斷與維修是機電一體化技術專業(yè)的核心課程，是機械制造、氣動液壓、電力拖動及PLC技術應用等課程的沿革，是機、電技術的綜合應用，對學生機、電技術綜合能力的培養(yǎng)有明顯的促進作用。數(shù)控機床故障診斷與維修課程是數(shù)控專業(yè)的一門專業(yè)主干核心課程三、課程的基本理念通過社會調研，企業(yè)所需數(shù)控設備應用與維護人才崗

3、位(群)分為以下幾個部分：數(shù)控設備的操作人員、數(shù)控設備的裝調人員、數(shù)控設備的維護人員、數(shù)控機床故障的排除人員以及其他工作崗位。針對不同的崗位群，這些核心崗位群對應的職業(yè)能力有：數(shù)控機床的操作、維護；數(shù)控機床的安裝、檢測、驗收；數(shù)控機床的常見故障診斷與排除；普通設備的數(shù)控化改造。根據(jù)專業(yè)核心能力，數(shù)控機床的日常維護；數(shù)控機床的安裝、調試與檢測；數(shù)控機床的故障診斷與排除構成了本課程的核心培養(yǎng)目標。同時，通過學校、企業(yè)的合作，我們不斷更新教學內容，更換典型機床案例，體現(xiàn)了職業(yè)教育的開放性，為課程的開發(fā)和設計既提供思路也提供了實踐環(huán)境。四、課程的設計思路按照從崗位分析確定典型工作任務明確能力目標歸納學

4、習領域設計與實施學習情境的思路進行課程開發(fā)。用資訊、計劃、決策、實施、檢查和評估六步法進行課程設計。資訊：到學生就業(yè)多的企業(yè)調研（2-3個），與企業(yè)專家、現(xiàn)場工程師、維修技師和維修工人一起座談，確定典型工作任務。計劃：根據(jù)典型工作任務設計教學情境，遵循由淺入深，螺旋上升的原則。決策：由專業(yè)指導委員會對計劃進行評估，提出修改意見。實施：由主講教師按計劃進行教學。檢查：檢查教師是否按計劃進行教學。評估：由學生對本課程進行評價，同組教師評價，督導組評價，企業(yè)出題考試后對學生評價，對評價中提出的問題進行分析，制定計劃整改方案，從新制定計劃，由專業(yè)指導委員會對新計劃進行評估，提出修改意見，進行下一輪教學

5、。用六步法進行的課程設計注重教會學生解決實際問題的的方法，所以具有開放性。在故障的診斷排除中，盡管故障的表象各不相同，但故障處理的一般步驟是相同的，通過在機床和實訓臺上設置故障點，以幾個典型的真實的故障幫助學生掌握機床故障的常見的方法。本課程在設計過程中牢牢把握“以工作過程為導向”的教學設計理念，把專業(yè)學生的核心職業(yè)能力培養(yǎng)擺在突出的位置，以學生為主導，設計學習情境，規(guī)劃學習性工作任務，最終達到課程的培養(yǎng)目標。第二部分課程目標一、總目標本課程以機床制造業(yè)企業(yè)中的數(shù)控機床裝調工、裝調工程師、維護工和維修工程師等相關工作崗位為目標，使學生掌握數(shù)控機床故障診斷與維護、維修的基本知識和方法，培養(yǎng)學生數(shù)

6、控機床調試、維護與維修的職業(yè)素養(yǎng)和職業(yè)技術能力，提高學生的就業(yè)競爭能力。二、分目標（一）知識與能力數(shù)控機床是現(xiàn)代制造技術的基礎，它是一種綜合應用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和機床設計等先進技術的典型機電一體化產(chǎn)品。它以高效、高精度以及靈活多變的特點，在各行各業(yè)取得了越來越廣泛的應用。但是數(shù)控機床的結構及其控制系統(tǒng)復雜、價格貴，因此它對維修人員提出了比普通機床維修更高的要求。通過本課程的學習，學生應該掌握以下知識與能力1、應具有較廣的知識面由于數(shù)控機床是集機械、電氣、液壓、氣動等于一體的加工設備，組成機床的各部分之間又具有密切的聯(lián)系，所以其中任何一部分發(fā)生故障均會影響到其他部分的正常

7、工作。故要求維修人員不僅要掌握機械、電氣兩個專業(yè)的基礎理論知識，而且還應熟悉機床的結構與設計思想，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的性能，才能迅速找出故障原因。2、必須勘于思考數(shù)控機床的結構復雜，故障涉及面廣。作為維修人員必須從機床的故障現(xiàn)象通過分析故障產(chǎn)生的過程，針對各種可能產(chǎn)生的原因由表及里，透過現(xiàn)象看本質，迅速找出發(fā)生故障的根本原因并排除。維修人員應“多動腦，慎動手”，切忌草率下結論，盲目更換元器件，特別是數(shù)控系統(tǒng)的模塊以及印刷電路板。3、重視經(jīng)驗積累學習 數(shù)控機床故障的維修速度在很大程度上要依靠平時經(jīng)驗的積累，維修人員遇到的問題、解決過的故障越多，其維修經(jīng)驗也就越豐富。數(shù)控機床雖然種類繁多，但基本的工作過

8、程與原理卻是相同的。因此，維修人員在解決了某故障以后，應對維修過程及處理方法進行及時總結、歸納，形成書面記錄，以供今后出現(xiàn)同類故障時參考。特別是對于自己平時難以解決，最終由同行技術人員或專家解決的問題，尤其應該細心觀察，認真記錄，深入思考。4、能熟練操作機床和使用維修儀器數(shù)控機床維修人員通常要進入一般操作者無法進行的特殊操作方式，如：進行機床參數(shù)的設定與調整、通過計算機以及軟件聯(lián)機調試、利用PLC編程器監(jiān)控等。此外，為分析判斷故障原因，維修過程中往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的運行試驗與工件的試切削。5、具有較強的動手能力動手是維修人員必須具備的素質。但是，對于維修數(shù)控機床這樣精

9、密、昂貴的設備，動手必須要有明確的目的、完整的思路、細致的操作；動手前應仔細思考、觀察，找準人手點；動手過程中更要做好記錄，尤其是對于電氣元件的安裝位置、導線號、機床參數(shù)、調整值等都必須做好明顯的標記。維修完成后，應做好“收尾”工作，如：將機床、系統(tǒng)的罩殼、緊固件安裝到位，將電線、電纜整理整齊等。6、具備專業(yè)外語基礎目前國內生產(chǎn)數(shù)控機床的廠家已經(jīng)日益增多，但數(shù)控機床的關鍵部分數(shù)控系統(tǒng)還主要依靠進口，其配套的說明書、資料往往使用原文資料，數(shù)控系統(tǒng)的報警文本顯示亦以外文居多。為了能迅速根據(jù)系統(tǒng)的提示與機床說明書中所提供信息，確認故障原因，加快維修進程，作為個維修人員，最好能具備專業(yè)外語的閱讀能力。

10、（二）過程與方法打破傳統(tǒng)的理論、實踐分開的組織形式，以任務為主要教學組織形式，融合理論、實踐的內容，根據(jù)不同的教學內容，我們采用不同教學模式。在每一種教學模式中，我們抓住“以學生的職業(yè)能力的培養(yǎng)為中心”不動搖，抓住教學目標不動搖，敢于創(chuàng)新，敢于突破，教學內容決定教學模式。主要采用“任務驅動”型教學模式，采用“項目導向”型教學，做到 “講練一體化”。運用不同的教學方法，比如案例教學法、啟發(fā)式教學、討論式教學、講授法教學等等。 在案例教學法中，我們抓住故障處理的步驟，層層分析，以典型案例為突破。在每次的教學過程中注意體現(xiàn)學生的主導地位，教師引導，報告完成后進行仔細討論、分析，目的就是學生掌握技能。

11、（三）情感態(tài)度學生除了掌握一定的專業(yè)基礎知識、職業(yè)技能外，還必須具有團隊協(xié)作意識，創(chuàng)新意識和嚴謹求實的科學態(tài)度，培養(yǎng)學生為人處事的基本能力，培養(yǎng)學生良好的職業(yè)素質，形成正確的世界觀和價值觀。第三部分內容標準（共72學時）模塊一 數(shù)控機床的安裝調試及驗收課題一 數(shù)控機床的安裝調試課題二 數(shù)控機床的驗收課題三 數(shù)控機床的檢測實驗模塊二 數(shù)控機床的機械結構課題一 數(shù)控機床的機械結構概述課題二 數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)及主軸部件課題三 數(shù)控機床進給系統(tǒng)傳動部分課題四 回轉工作臺和工作臺面自動交換裝置課題五 自動換刀裝置課題六 其他輔助裝置模塊三 典型數(shù)控系統(tǒng)的硬件結構及故障的診斷與維護課題一 常見數(shù)控廠家的

12、數(shù)控產(chǎn)品課題二 FANUC-OIB系統(tǒng)的硬件課題三 SINUMERIK 802D SL系統(tǒng)的硬件結構課題四 伺服單元的結構及工作原理課題五 數(shù)控系統(tǒng)硬件故障的檢查與分析課題六 伺服系統(tǒng)的故障診斷及維修技術課題七 檢測裝置的故障及診斷模塊四 典型數(shù)控系統(tǒng)的軟件結構及數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷與維修課題一 FANUC-OIB系統(tǒng)的參數(shù)課題二 FANUC-OIB系統(tǒng)PLC課題三 數(shù)控系統(tǒng)PLC調試實驗課題四 利用PLC進行數(shù)控機床的故障檢測課題五 FANUC-OIB系統(tǒng)報警分類及恢復課題六 SINUMERIK 802D SL軟件介紹模塊五 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課題一 數(shù)控系統(tǒng)維修的基礎課題二 日常維護課題三

13、數(shù)控機床典型故障實例課題四 狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷課題五 設備管理模塊六 數(shù)控機床故障診斷與維修實例課題一 數(shù)控車床故障診斷與維修課題二 數(shù)控銑床故障診斷與維修課題三 加工中心故障診斷與維修課題四 柔性制造系統(tǒng)故障分析與排除第四部分實施建議一、 教學建議1、 授課教師必須經(jīng)常參加數(shù)控機床維修與安裝調試的培訓，并要有多年數(shù)控機床維修實際經(jīng)驗和數(shù)控機床裝配的工作經(jīng)歷。以雙師型教師組成教學團隊。2、 進一步完善數(shù)控實驗室，為便于實踐教學的開展，實驗室要配備多種系統(tǒng)的數(shù)控維修實驗臺。3、 要建設數(shù)控機床機械拆裝實驗室、精度測量實驗室。二、評價建議教師在實踐教學中對學生進行課堂考核，不另外進行卷面考試。成績主要包括以幾個部分：1學生出勤考核 （占20）2. 學習態(tài)度和協(xié)作意識 （占20）3課堂實際操作完成情況 （占40）4實訓報告完成情況（占20）