数控机床结构及维护课程标准.docx

1、数控机床结构及维护课程标准课程名称：数控机床结构及维护课程性质：职业能力必修课学分：2.5 计划学时：44适用专业：模具设计与制造1. 前言1.1 课程定位本课程属于模具设计与制造专业的职业能力必修课，是学生掌握了机械加工设备、电气控制及 PLC和机构设计等知识的基础上，为培养学生排除机床常见故障和分析机床性能对产品质量影响程度的能力而开设的。其目的是为今后学习模具零件加工时设置其各类参数并合理调试、使用设备打下基础。1.2 设计思路鉴于该课程最终目的是为了学生能安全、合理的维护和使用机床，课程设计的总体思路按照数控机床的机构和其工作方式将其分解为若干模块，在简单阐述机床整体结构后，深入分析各

2、模块在整机中的作用及地位以及其工作原理。将传统教学方式中独立的设备维护及故障诊断章节分解，穿插进各模块中。突出哪里问题哪里解决的连贯性思维方式，达到学以致用的效果，实现模块化项目式教学体系。最后， 利用典型案例分析综合故障的排除方法。完成分解问题 分析问题解决问题综合分析问题的职业能力培养。2. 课程目标2.1 总体目标通过课程的学习学生能在机床安装调试过程中判断机床基本性能，日常使用时能独立分析机床运行状态对模具产品的质量影响。对系统的接口能熟练使用。可独立排除常见故障，以保证模具加工设备的正常运行。2.2 具体目标（能力目标、知识目标、素质目标）2.2.1 能力目标1. 分析故障原因，排除

3、设备常见故障能力2. 熟练掌握程序输入/ 输出能力3. 数控设备安装调试的能力4. 系统参数设置能力5. 合理使用、维护设备的能力6. 数控设备精度检测的能力2.2.2 知识目标1. 了解数控机床整体机构，熟悉各部件之间的运行关系2. 理解各功能模块在数控机床结构中所处的地位及作用3. 常用模块的参数设置、结构调整及性能检验4. 数控设备机械结构运行模式及功能调整方法5. 数控系统运行过程中干扰因素及电气产品使用的注意事项6. 伺服系统工作原理、分类及连接方法7. 输入/ 输出设备的结构和类型2.2.3 素质目标1. 资料查阅能力2. 新知识自学能力的培养3. 通过实训过程，培养团结协作的能力

4、序号工作任务课程内容及教学要求1. 数控技术发展方向2. 数控机床分类3. 数控机床加工范围4. 数控机床组成及基本原理教学要求完成课程导入工作，介绍先进制2.1数 控 机 床整体概述3.活动设计利用学生感兴趣的内容引入课程介绍数控设备与传统设备的不同描述数控设备的发展历程介绍数控设备整体运行情况参考学时1.2 学时造技术，引起学生学习兴趣。将 4.数控机床整体结构描述清楚为后续模块化教学做好铺垫。3. 课程内容与要求72 数 控 系 统模块3 数 控 机 床结构模块1. 计算机数控装置2. CNC系统工作过程3. CNC装置的功能4. 系统硬件结构5. 数控系统故障处理6. 数控系统故障诊断

5、方法7. 电源维护及故障诊断8. 数控机床抗干扰性分析教学要求阐述该模块在数控机床中所处的地位及功能。着重讲解系统硬件结构及常见故障排除方法。日常使用中环境对系统的影响。1. 数控机床的组成2. 数控机床的总体布局3. 主轴部件结构4. 滚珠丝杠螺母副结构分析5. 导轨副6. 刀库及换刀装置7. 工件自动交换系统8. 液压气动系统9. 数控机床机械故障诊断方法教学要求该模块为课程的重点章节，由于机械结构对模具产品的加工质 量有直接的影响。因此，各类机构的调整方法是本模块的重点 讲解内容。1. 主轴驱动系统2. 进给伺服系统3. 位置检测系统4. 伺服系统参数5. 伺服系统故障诊断1. 集中授课

6、2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训1. 集中授课2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训1. 集中授课2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训8 学时14 学时4数 控 伺 服系统模块教学要求了解伺服系统在整个数控设备 中其到的作用，常用伺服装置的种类及使用连接方法要求熟练 掌握。使学生在实际工作中，可独立或协助相关人员对机床进 行调试。8 学时数 控 机 床5 输入/ 输出（ I/O ）模块数 控 机 床6 精 度 及 性能 检 测 模块数 控 机 床7 综 合 故 障诊断模块1. 数控机床 PLC功能2. PLC输入/ 输出原件3. 数控机床 PLC控制的故障诊断教学要求

7、掌握数控设备常用接口的使用 方法，使用数控设备加工模具产品多数程序较为复杂。熟练的使用各类接口对今后的加工起到 重要的作用。1. 机床精度检验2. 机床性能及数控功能检验3. 数控系统验收教学要求学习该章内容主要是学生能对 新设备的验收，旧设备的精度调试有一定的了解。在工作中，新设备购买后的精度检验及使用 一段时间后精度的降低等众多 问题都是模具零件加工人员应 具备的基本素质。1. 数控系统故障诊断2. 进给传动链故障诊断3. 加工中心主轴变速齿轮挂档故障诊断4. 柔性加工单元 APC的故障诊断5. 数控机床润滑系统的故障诊断6. 接口信号故障诊断7. 加工中心的故障诊断及维修教学要求设备出现

8、故障多数是多个部件综合因素的影响，根据教学条件的实际情况选择个别典型的综合故障案例，利用所学过的知识进行系统分析。提高学生对数控机床故障诊断的综合能力1. 集中授课2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训1. 集中授课2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训1. 集中授课2. 单元练习3. 案例分析4. 项目化实训6 学时2 学时4 学时注：“课程内容及要求”中，要分别体现技能内容及要求、知识内容及要求 。4. 实施建议4.1 教材选用和编写建议4.1.1 教材选用4.1.2 教材编写原则与要求教材编写可根据教学标准及本院相关实验条件、实验设备完成各功能结构的相关内容。编写过程突出模块

9、化教学理念，在每个机床结构模块中加入相关故障诊断案例及条件相对成熟的实验环节。实验环节编写实验内容对应的评定方法，以便作为平时考核使用。4.2 教学建议1. 数控机床整体概述课程概述阶段需完成两个内容：1. 学生学习兴趣的引导，可选择较为先进的制造方法，通过事例、视频、图片及先进制造方法对产品质量影响等手段引发学生的学习兴趣并明确学习目的。该阶段应注意尽量减少枯燥的陈述式的教学方法使学生失去学习兴趣。2. 数控机床整体运行方式的介绍，内容不宜过深，只起到今后课程内容的铺垫作用即可。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3 胶片，4 图纸

10、，5 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。2. 数控系统模块数控系统与个人计算机比较类似。在学习过程中，常遇到与计算机相关的知识。因此，教学环节中可利用学生经常使用的计算机加以对比。利用类比的方法使学生学习内容与实际生活中较为常见的物品结合，加快学习进度。选择适当的多媒体信息加强学生感知，利用实验设备让学生与系统完成零距离接触。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3 胶片，4 图纸，5 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。3. 数控机床结构模块数控机床机械部件较为庞大，实物的使用

11、比较困难。在教学中，尽量多采用多媒体教学素材进行讲解。当学习进度达到一定程度时可进行分批次的实物实实训。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT）， 3 胶片，4 图纸，5 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。4. 数控伺服系统模块伺服系统中能完成同一功能的部件类型较多，具体原理也不尽相同。教学中完成各部件的主要功能及优缺点进行对比，突出不同部件的使用对机床设备的不用影响。为学生今后的工作做好铺垫。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3 胶片，4 图纸，5

12、 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。5. 数控机床输入/ 输出（I/O ）模块利用多媒体资料及实验设备，通过讲练结合的方法将输入 / 输出模块中设备连接及数据传送方法熟练掌握。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3 胶片，4 图纸，5 任务书，6 各种工具、辅具， 7 设备操作手册，8 实习实训基地。6. 数控机床精度及性能检测模块了解各类数控机床检验标准，利用现有设备进行相关精度、性能检测。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3胶片，4 图纸，

13、5 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。7. 数控机床综合故障诊断模块采用案例式教学方法，利用相关实验条件完成典型故障排除练习。教学方法：1 项目法 2 案例分析 3 任务教学法。资源利用：1 视频，2 演示文档（PPT），3 胶片，4 图纸，5 任务书，6 各种工具、辅具，7 设备操作手册，8 实习实训基地。4.3 教学考核评价建议4.3.1 教学考核比例划分：平时成绩 10，实验成绩 40，期末考试成绩 501. 平时成绩：根据课堂纪律，出勤情况，平时作业等内容评定成绩。2. 实验成绩：各教学模块设置对应实验内容，根据实验过程及结果评定成绩。3. 考试成绩：针对

14、课程的特殊性建议采用开卷考试，以简答、分析题为主，判断学生对数控机床结构、故障的分析能力给出成绩。4.3.2 教学考试大纲模块一数控机床整体概述：比重 5，重点考核学生对数控机床运行模式的理解及个功能部件在整机中的作用。模块二数控系统模块：比重15，重点考核系统日常维护应注意事项，系统参数对设备影响。模块三数控机床结构模块：比重 25，机械结构对机床精度的影响及调试的方法。模块四数控伺服系统模块：比重20，伺服系统如何正确选型及使用，如何根据企业要求选择合适机型是考核伺服系统实际的意义。模块五数控机床输入/ 输出（I/O ）模块：比重 10，重点突出机床数据传输的方法。模块六数控机床精度及性能检测模块：比重 5，机床验收，日常维护，产品质量分析是该章重点考核内容。模块七数控机床综合故障诊断模块：比重 20，考核学生对故障的综合分析能力。4.4 课程资源的开发与利用根据模块内容编写相关实训手册，利用相关多媒体资料逐步建立网络课程。利用 CAD软件制作各机械部件的仿真运动素材，最终完善该课程的相关资源建设。4.5 其它说明