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1、数控机床故障诊断与维修课程标准课程名称：数控机床故障诊断与维修课程性质：职业能力必修课学分：6学分计划学时：72学时适用专业：数控技术专业、智能制造装备技术专业、数控设备应用与维护专业.前言1.1 课程定位该课程属于职业能力必修课，是以实践操作为主体的课程，所有知识都在技 能操作训练过程中得以理解和掌握。通过本课程学习，要求学生到达数控机床维修高级应用型人才所需具备的理 论知识与实践技能，初步掌握数控机床常见故障的分析和维修能力。本课程采用工程式教学课程体系与工学集合的教学模式，开设在第五学期， 教学时数为72学时。1.2 设计思路.课程整体设计本门课程是工程式课程，所有知识都在技能操作训练过
2、程中得以理解和掌 握，本课程以训练学生实际操作技能为目标，将电工电子、机床电气控制等知识 嵌入到各个模块的工作任务中，通过分析、讲解和演示典型机床故障案例进行课 程教学。技能训练分为五个环节：(1)演示：将学习情境中的案例进行分析、讲解和演示示范。(2)模仿：模仿老师操作的方法，进行故障现象的分析、故障点的判断、故障的解除，使得理论与实践相结合，”教、学、练”三者有机结合。工程设计的针对性和难易合适度5培养学生职业理念、职业技能和职业习惯5知识点、知识量和与其它工程和相互衔接5教学能力：表达能力、引导能力和咨询能力5课件质量、教学内容把握，工作任务的合理安排5任务的设计与工程之间的衔接5各工程
3、、各任务知识的有序教学5教学评价与反应：描述工程设计目的5教学思路和实际教学效果：5有待改进之处：5改进方法：5总 分100督导评语：被评估者签名日期督导签名日期3、考核方式与标准考核方式与标准序号考核工程考核内容成绩比例 (%)1工程评价对学生每一个学习工程中的知识和技能掌握的程 度作一个详细的评价，详见学生工程学习评价表302独立实践考核学生在两个独立实践工程中综合技能的应用303综合工程实训考核学生综合技能的应用304小组互评小组成员根据小组作业中的表现进行评分55自评自我评价5合计1004. 4课程资源的开发与利用课程资源是课程实施的背景和条件。作为新的学习领域课程范式，该门课是 理论
4、与实践一体化的课程。因此课程资源的开发尤其显示其重要性。教学工程作为课程的知识与能力的重要载体，它的合理性很重要，既要满足 教学的要求，又要贴合工程实际。教学工程的开发要进一步和相关的企业专家、教学专家进行研讨与开发，在视频、图片、企业技术文档、技术人员授课等多渠 道进行与开发利用。4. 5其它说明.本课程标准为试用版，经一轮教学实施后，需要根据教学实际进行修订。1 .实训课，由于涉及强电操作，学生分组操作时，需要两个老师现场监控, 确保实训安全。(3)练习：根据课堂所学习的操作方法，根据老师的引导文，自己动手设计与操作。(4)拓展：根据教师设置的故障现象，由学生自己选择故障诊断与解除方 案，
5、并与其他组别同学进行比照，讨论最正确诊断与解除方案。(5)实训|：全面运用所学习的知识和所掌握的技能，选择最优故障诊断与 解除进行数控机床维修，实现所需功能。2.单元(模块)教学设计本门课程是在第五学期实施教学，在掌握电工电子技术、数控机床电气控制 与运行、零件的数控加工、数控机床机械结构等基本知识的基础上，设计8个项 目，进行数控机床精度检测、数控系统故障诊断与维修、伺服系统故障诊断与维 修、主轴系统故障诊断与维修、机床机械结构故障诊断与维修等内容的教学，使 得学生掌握数控机床故障诊断与维修的方法。2.课程目标1.1 总体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
6、 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。1.2 具体目标(1)专业能力目标会安装、调试数控机床； 会检测数控机床电气方面的故障；会设置数控机床的参数； 会检测CNC系统的故障并能维修；会检测伺服系统的故障并能维修； 会检测主轴系统的故障并能维修； 会检测I/O模块的故障并能维修；会检测数控机床机械故障并能维修。(2)知识目标应具有较广的知识面； 必须勤于思考；重视经验积累学习； 能熟练操作机床和使用维修仪器；具有较强的动手能力。(3)素质目标培养学生的沟通能力及团
7、队协作精神； 培养学生独立分析问题、解决问题的能力;培养学生勇于创新、敬业乐业的职业素质; 培养学生的质量意识、安全意识；培养学生踏实、认真的良好品德； 培养学生良好的职业道德与职业规范。3.课程内容与要求共计72学时序 号工作任务课程内容及教学要求活动设计参考学时内容要求0绪论子任务1数控机床 故障来源及分类机床故障的来 源与分类掌握机床故障产生的原因 及分类方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。1子任务2数控机床 故障诊断方法机床故障诊断 方法了解机床故障诊断的常规 方法及诊断思路11数控机床 常用电气 元件认知 及检测子任务1用万用表
8、测量电路中的电压、 电流、电阻万用表测量电 压、电流、电 阻掌握万用表的基本用法，会 检测电路中的电压电流和 电阻以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。2子任务2用示波器 检测电路信号示波器检测电 路信号掌握示波器的使用方法，能 用示波器检测脉冲信号子任务3数控电气 元件的检测电气元件的检 测掌握低压电路电气元件的 检测方法子任务4数控机床 电气线路的拆装数控机床电气 线路的拆装根据电气原理图，能正确连 接机床电气控制电路42数控机床 安装调试 与验收子任务1定位精度 和重复定位精度检 测定位精度和重 复定位精度检 测掌握正确的检测方法及规 范的
9、操作规程以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。4子任务2反向间隙 检测反向间隙检测掌握正确的检测方法及规 范的操作规程43数控机床硬件接口连接子任务1 CNC系统 与伺服系统模块接 口连接系统与伺服系 统模块接口连 接掌握系统接口与伺服驱动 器接口名称及对应连接关 系以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。2子任务2 CNC系统 与主轴模块接口连 接系统与主轴模 块接口连接掌握系统接口与主轴驱动 器接口名称及对应连接关 系1子任务3系统与 I/O Link模块接口 连接系统与I/OLink模块接口 连
10、接掌握系统接口与I/O Link 接口名称及对应连接关系14数控机床参数设定子任务1伺服参数 初始化与设置伺服初始化参 数设置掌握伺服初始化参数设置 方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。1子任务2软限位参 数诊断与设定机床软限位参 数设定掌握机床软限位参数设定1子任务3刀架换刀 故障诊断与参数设 定刀架的参数设 定掌握刀架参数设定25数控机床PMC控制 与实施子任务1 PMC基本 操作与调试PMC基本操作 与调试掌握PMC的基本操作以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。4子任务2 PMC控制
11、主轴正反转PMC控制主轴 正反转掌握主轴正反转的PMC控制 方法2子任务3 PMC实现 刀架换刀诊断PMC实现刀架 换刀诊断掌握刀架PMC的控制诊断46数控机床数据的传输与备份子任务1数控程序 的上传与下载数控程序的上 传与下载使用CF卡传输的方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。2子任务2 PMC梯形 图的备份与恢复PMC梯形图的 备份与恢复使用CF卡对PMC梯形图的 备份与恢复2子任务3 CNC系统 参数的备份与恢复CNC系统参数 的备份与恢复使用CF卡对CNC系统参数 的备份与恢复27CNC系统 的故障诊 断与维修子任务1P/S程序报
12、警诊断与恢复P/S程序报警 诊断与恢复掌握查阅P/S程序报警号的 含义以及解除方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。2子任务2系统黑屏 诊断与维修系统黑屏诊断 与维修掌握黑屏诊断与维修的方 法28伺服系统的故障诊断与维修子任务1伺服轴跟 踪误差过大报警与 排除伺服轴跟踪误 差过大报警与 排除掌握伺服轴跟踪误差过大 报警与排除方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。4子任务2伺服轴进 给抖动、爬行故障诊 断与排除伺服轴进给抖 动、爬行故障 诊断与排除掌握伺服轴进给抖动、爬行 故障诊断与排除方法2
13、子任务3光栅尺的 拆装与调试实训光栅尺的拆装 与调试实训掌握光栅尺的拆装与调试 实训方法49主轴系统的故障诊断与维修子任务1主轴电机 正反转互换实训主轴电机正反 转互换实训掌握主轴电机正反转互换 实训方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、课堂讨论、 课后练习的方 式进行教学。2子任务2变频器常 见故障及排除变频器常见故 障及排除掌握变频器常见故障及排 除方法410系统与I/O模块 故障诊断与维修子任务1回零故障 诊断回零故障诊断掌握回零故障诊断方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、小组讨论、 操作练习的方 式进行教学。2子任务2手轮无动 作故障诊断手轮无动作故 障诊
14、断掌握手轮无动作故障诊断 方法211数控机床 机械故障 诊断与维修子任务1数控车床Z 轴拆装与精度检测数控车床Z轴 拆装与精度检测掌握数控车床Z轴拆装与精 度检测方法以工作任务为 驱动，采用提问 引导、案例分 析、小组讨论、 操作练习的方 式进行教学。4子任务2主轴或进 给轴噪声大、加工精 度差的故障与排除主轴或进给轴 噪声大、加工 精度差的故障 与排除掌握主轴或进给轴噪声大、 加工精度差的故障与排除 方法44.实施建议4. 1教材选用和建议(1)朱强数控机床故障诊断与维修(第3版)人民邮电出版社2019；(2)数控机床维修技术等教材和培训资料；(3)各参与教学人员的教学课件、幻灯片和影像资料
15、；(4)相关的技术网站。4. 2教学建议.教学方法针对不同的实训工程和实训任务，采用多种灵活多样的教学方法。(1)任务驱动法数控机床故障诊断与维修是以数控机床机械、电气以及数控系统的故障 与维修为课程的最终目标，使得学生在实训过程中目标明确，从而调动其学习的 积极性和主动性。为到达任务的完成，每个人都会发挥其个人的能动作用。(2)工程导向法各个工程在设计过程中侧重点有所不同，有的侧重电路原理设计，有的侧重于伺服驱动，有的那么侧重于故障诊断，从而有利于在实践中对学生的个性化培养、 有利于教学效果的提高。(3)工程分解教学法本课程涉及内容多，教学任务重。在教学中首先将课程内容分解成假设干个知 识点
16、，让学生对各个知识点进行学习，便于学生理解。在学生逐步掌握的基础上, 再将各个知识点连接起来，确保实现课程的教学目标。(4)示范教学法通过教师上课的讲解与示范操作，学生对实训内容有着深刻的感性认识。学 生在具体操作训练过程中，指导教师首先将各项操作的要领逐一传授，学生那么通 过对各项工序的操作训练，提高自己的操作技能。对于示范教学，关键在于示范 讲解要清晰、现场指导要到位、错误纠正要及时。(5)强化重点数控机床故障诊断与维修实训中，知识点很多。在具体实训时，根据学 生接受能力，反复训练讲解实训难点，并采用团队合作形式，鼓励他们相互协作、 相互帮助，从而培养合作意识。(6)研究性学习法通过设定任
17、务与相关问题，让学生通过各种教学资源渠道进行自主研究性学 习，培养学生的自学能力和良好的学习习惯。(7)现场教学法采用生产性实训的真实实训环境，边讲边学。由于环境真实，学生的学习感 受会更加深刻，并能锻炼学生的职业习惯，有利于职业习惯的养成。(8)分组讨论教学法在实训教学中，注重让学生进行组内交流与讨论，探讨问题的解决方法，开 拓学生思路，提高学生自身的分析和解决问题的能力。1 .教学手段数控机床故障诊断与维修的知识点多而且难度深，教师应在教学工作中 不断学习，使得教学过程信息化，激发学生的学习兴趣，提高教学效果。(1)使用信息技术在教学中运用信息技术，能为学生提供生动、友好、多样化的交互方式
18、，能 产生良好的教学效果。目前教学主要运用的信息手段有：视频录像软件电路仿真教学PPT课件(2)以真实的生产现场控制环节进行分析，从而考察学生的学习效果在教学中，为了使学生更加深入地理解数控机床的实际运行状态，要求学生 都根据生产要求分析控制环节，并对控制的各个环节进行仔细检测、分析与比拟, 指出学生分析的结果与实际运行状态的区别，从而使学生更加深刻理解数控机床 电气控制的特点。(3)教、学、做一体，加深对理论的理解，并提高动手能力在教学中，教师在关键环节都要进行演示，边分析、边讲解，学生在观察老 师演示的同时不断动手操作，使理论知识在实践中得到积累和升华。4. 3教学考核评价建议.学生评价模
19、块学生在知识的掌握过程中，是通过一个个工程中工作任务的完成，不断获取 知识与技能，为此设计工程评价表，全面测评学生对本学习领域中学习过程中掌 握知识和技能。学生工程学习评价表工程评价表工程名称总分任务名称工程执行人评 分 内 容标准 分值自我评分(30%)教师评分(70%)计划：准备：实施：检查：评估：本工程的收获：5有待改进之处：5改进方法：5总 分100教师评语：被评估者签名日期老师签名日期1 .教师评价模块根据教学的具体安排，教学的实际效果，学生反应意见，学生工作任务和项 目完成的质量，为此设计教学评价表，全面测评教师在本学习领域中教学过程中 的教学能力，知识和技能的实际水平。教师工程教学评价表工程评价表工程名称总分任务名称工程执行人评 分 内 容标准 分值自我评分(30%)学生和督导 评分(70%)教学态度：备课细致、认真、教学严谨、踏实；5课件内容充实、教学内容丰富；5教学方法：课件新颖、有一定的创造性和想象力；10教学手段多样，能正确引导学生有序完成工程中的 各项具体任务；10教学内容符合教学设计要求，循序渐进，深入浅出5教学效果：学生完成工程质量和能力10