数控机床故障诊断及维修课程标准

1、数控机床故障诊断及维修课程标准一、课程基本信息1课程名称数控机床故障诊断及维修2课程类别职业核心课3学时学分48 学时， 4 学分4适用专业数控技术二、课程定位数控基础故障诊断与维修的前导课程为数控车床编程及操作、金属材料与热 处理、数控铣床编程及操作和可编程序控制器及应用。是数控技术专业针对电气 装配工、数控机床调试工、数控机床维修工岗位能力培养的专业核心课程；是机电一体化 专业、数控技术专业的必修课程。通过 6 个模块知识的学习，培养学生具有数控系统及数 控机床的设计、调试、维修保养等技能，使学生在学习的同时又能对完成某项具体工作任 务的基本步骤和关键技术环节做到心中有数，最终能达到 数控

2、机床维修工 等职业技能证 书的要求，为以后和工作岗位“零距离”对接打下基础。三、课程目标数控基础故障诊断与维修学习领域（课程）的设置，是以数控机床故障诊断及维修 管理的工作过程为导向，以数控实训加工任务为载体，以能力培养为核心，以工学交替为 特色，校企紧密合作，工学深度融合，实现培养具有数控机床故障诊断及维修管理能力的 高端技能型人才。一）总体目标通过对本课程的学习，拓宽学生的专业知识面，使学生学到与生产实际联系紧密的数 控机床故障诊断方面的专业知识，提高学生的综合素质，使学生具备解决数控机床在使用 过程中出现问题的初步能力，为学生毕业后从事专业技术工作打基础。同时培养学生具 有诚实、守信、爱

3、岗、敬业，善于与人沟通和合作的职业素养，具有分析问题和解决问题 的能力，具有从事数控技术加工生产和管理有关工作的责任感，具有良好的职业道德。（二）具体目标专业能力目标社会能力目标方法能力目标（1）确立数控机床故障诊断与维修的基本 思路与基本原则；（2 ） 了解常用数控机床的结构、数控系 统、数控伺服系统和数控机床检测系统的 工作原理基础；（3）通过对常见故障特点和发生原因的分 析，掌握数控机床故障诊断所必需的理论 知识，并配合相关的实验与实训，使学生 在理论知识与实践相结合的情况下初步学 会用数控机床中常用的检测技术与方法去 分析现象，故障定位，并学会用基本方法去 排除常见故障。（1 ）具有较

4、强的口语表达能 力，人际沟通能力；（2）具有团队合作工作能力；（3）诚实守信、爱岗敬业，具 有数控机床操作维修工的职业 情感；（4）具有择业、就业、转岗和 自主创业的能力（1 ）收集和处理信息的能力（2 ）独立学习新知识、新技 术，具有终身学习的能力（3）制定工作计划并进行实施 的能力（4 ）能独立进行调查、对比、 分析、决策的能力四、学习情境设计（一）设计思路通过广泛的行业和企业调研，校企双方共同参与，分析和数控机床故障诊断及维修有 关的职业岗位能力要求，确定典型工作任务，整合序化行动领域，归纳梳理学习情境，形 成基于工作任务的系统化的学习领域课程。1. 广泛开展社会调研，全面跟踪企业标准，

5、以实际工作岗位能力需要，确定典型工作 任务。本课程组教师在工作之余，全面跟踪调查泰安市内外各数控加工公司，通过调研泰安 泰开集团、泰安航天特种车辆设备厂、泰安泽诚数控公司等大中型机械数控加工生产企 业，与行业专家、企业技术员、本专业毕业学生进行交流探讨，对从事数控机床的设计、 调试、维修、保养和自主创业等岗位进行分析，根据这些职业岗位的任职要求，确定学生 所应具备的职业能力，包括专业能力、方法能力和社会能力，确定本课程的典型工作任务 是能够在掌握数控机床系统设备前提下，能够对常见的数控机床故障独立进行判断、诊断 和排除。2. 依据数控机床工作原理及典型故障维修工作任务为主线，重组教学内容，实施

6、“教、学、做”一体的模块化教学教学过程和内容的选择以突出技能培养和职业特色，根据职业资格证考核要求和企业 需求，通过一个个训练项目来串联理论和实践知识，通过项目的逐步实施完成对学生技能 的培养。即以岗位技能为主线，以实际工作领域的程序和技术规范将课程内容划分为5个大项目、8个模块（见表1）。然后再对每一个模块的理论知识进行分割，对技能要求及操 作方法进行分解，将其划分为若干的学习任务。理论学习与技能训练反复交叉，学生有新 鲜感，而且感觉学到实在的技能，举一反三，满足学生对数控机床维修技术技能的掌握。3. 以完整的工作过程为导向，设计学习情境遵循高等职业院校学生的认知规律，充分考虑其实用性、典型

7、性、趣味性、可操作性 以及可拓展性等因素，紧密结合专业能力和职业资格证书中相关考核要求，确定本学习领 域（课程）各相关学习情境的具体内容。在学习领域（课程）内容的构建过程中，注重情境 性、科学性和人本性这三个结构性原则的平衡与互补，考虑知识点的合理分配以及知识结 构和学习能力的循序渐进，由简到繁，设计了 8个学习情境。（二）学习情境划分及课时分配表1学习情境划分及课时分配项目学习情境子学习情境理 论 课 时实践技能培养课 时数控机床电气装调1.数控车床电气识图与原理分析电气识图电气图常用符号认识数控机床电气原理图符号1电气原理图的识读及导线电缆掌握电气图国家规范12.数控车床试验台组成接线配线

8、技术通电试车识读电气装配图，2数控试验台安装调试完成机床各部件组装接线10数控机床机械调试与维3.机械传动系统故障定位与维修数控机床结构与进给系统机械传动部件熟悉部件的种类熟悉安装方 法2修直线导轨及液压气压传动掌握直线导轨液压传动工作原理2机械传动系统的维修独立判断机械传动故障24.刀架控制系统故障诊断与维修刀架机械结构及电气控制掌握刀架工作原理2刀架故障诊断及维修熟练分析换刀故障4驱动部分故 障诊断与维 修5.主轴部件故障诊断与维修主轴机械传动形式及电气控制对主轴结构部分故障进行分析2主轴机械部件维护与故障诊断掌握主轴控制的要求和方式46 进给伺服系统 电气故障诊断与维 修典型伺服系统分类

9、及性能掌握伺服驱动部分的组成结构2位置检测装置及机械部分故障诊 断与维修掌握对伺服驱动分析方法4PLC功能故障诊断与调整7 . PLC故障诊断与调整典型PLC分析了解PLC梯形图设计2典型PLC调整了解PLC程序在机床控制面板 上的应用2数控机床验收及精度检验8.数控机床验收及精度检验数控机床验收掌握常用的数控机床验收项目2数控机床精度检验掌握常用的数控机床精度检验 项目2合计48顶岗实习6个月（三）学习情境描述学习情境1数控车床电气识图与原理分析学时数2学习目标1 能够认识数控机床电气原理图的各种元件符号2 掌握电气原理图的国家标准与规范要求。3能够识读电气装配工艺卡学习内容知识点技能点1

10、电气图常用的符号2 电气图的识读3 导线和线缆1 会选择常见的数控机床元 件2 具有数控机床电气原理图 的绘制和识读的能力教学方法分组讨论教学法、启发式、形象化教学法教学条件教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 电气图识读目标的制定2电气图分析利用能力3 .语言表达能力4 工作态度5 文字表达写作能力，完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的 能力教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验，2 具备数控维修基本理论知识和相关技能，能根据教法设计情境。3 能按教学设计来控制与指导整个项目的进程学习情

11、境2数控车床试验台组成接线学时数12学习目标1 能够了解数控系统各组成部分及相关硬件接线连接原理2 能够掌握数控机床组装操作规范。3 学会线路连接的一般程序及主要技术环节4.掌握线路连接过程中的用电安全注意事项学习内容知识点技能点1 能够认识数控机床电气原理图2 掌握机床电气图国家标准3 了解数控系统各组成部分及相 关硬件的连接原理。4 能够掌握数控机床组装操作规 范。1 能够根据电气原理图完成机床各功能2 会对装配后的动能部件进行调试。3 能够排除调试过程中岀现的故障。教学方法现场示范教学法、任务教学法教学条件示范作物、教学基地、教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 弓1种方案的制定

12、2 选择育种的技术能力3 杂交授粉技术和方法能力4 工作态度5 完成任务情况及效果学生知识 能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能力教师知识 能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境3.机械传动系统故障定位与维修学时数6学习目标1 掌握数控机床的结构2 掌握进给系统机械传动部件的工作原理3 直线导轨及液压气压传动学习内容知识点技能点1 数控机床滚珠丝杠螺母副的工作原理2 静压导

13、轨及液压气压传动工作原理1、熟练分辨部件种类，熟 悉安装方法2、熟练讲述元件的构造教学方法案例教学法、任务教学法教学条件教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 熟练分辨部件种类，熟悉安装方法分析能力2 熟练讲述元件的构造技术能力3 .语言表达4 工作态度5完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能 力教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境4

14、刀架控制系统故障诊断与维修学时数6学习目标1掌握刀架工作原理2 掌握常见4工位刀架结构及控制过程3 .掌握刀架故障及维护方法学习内容知识点技能点1.刀架机械结构2刀架电气控制3刀架故障及维护4 .华中数控刀架控制系统故障维修1 独立完成常见的数控机 床刀架故障判断方法。教学方法案例教学法、任务教学法、直观教学法教学条件教学基地、教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 判断刀架故障技术能力2 排除刀架故障技术能力3 查阅资料、分析信息能力4 语言表达组织能力、工作态度5 完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的 能力

15、教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境5主轴部件故障诊断与维修学时数6学习目标1掌握主轴机械传动形式及电气控制工作原理2掌握主轴机械部件维护与故障诊断方法学习内容知识点技能点1 对主传动的基本要求2主传动的形式3. 主传动的性能要求4. 电主轴及高速主轴部件5主轴电气控制及主轴机械部件维护及诊断1熟练讲述主轴结构2 .对主轴部分出现故障进行分析3 对主轴故障能够排除教学方法现场教学法、案例教学法、任务教学法、直观教学法

16、教学条件示范作物、教学基地、教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 判断主轴故障部位的技术能力2 对主轴部分岀现故障进行分析的能力。3 查阅资料、分析信息能力4 语言表达组织能力、团队合作能力5完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的能 力教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境6进给伺服系统电气故障诊断与维修学时数6学习目标1掌握常见典型伺

17、服系统分类及性能2掌握位置检测装置及机械部分故障诊断与维修方法3掌握伺服驱动部分组成结构4 掌握伺服驱动一般的调整手段及控制参数的含义5掌握对数控机床故障分析的方法。学习内容知识点技能点1 伺服系统应具备的基本性能2 伺服系统的分类3 典型进给伺服系统4 伺服进给的位置检测装置5 伺服进给系统的故障诊断与维修1 独立队伺服进给部分进行调整2 独立对回零及偏移进行调整3 对数控机床上岀现的一些报警故障进 行排查教学方法现场教学法、案例教学法、任务教学法、直观教学法教学条件示范作物、教学基地、教室多媒体、教学课件、任务工作单考核与评价1 独立对回零及偏移进行调整能力2 .对数控机床上岀现的一些报警

18、故障进行排查能力3 查阅资料、分析信息能力4 语言表达组织能力、工作态度5 完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息 的能力教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境7PLC故障诊断与调整学时数4学习目标1 掌握PLC配套软件的功能2 了解PLC程序的设计学习内容知识点技能点1.数控机床典型PLC分析2 PLC程序的查阅及调整1 独立安装PLC软件2了

19、解修复控制面板功能设置教学方法现场教学法、案例教学法、任务教学法教学条件示范作物、教学基地、实验实训室、任务工作单考核与评价1 独立安装PLC技术能力2 修复控制面板技术能力3 团队合作能力4 语言表达组织能力、工作态度5 完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的 能力教师知识能力要求1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题学习情境8数控机床验收及精度检验学时数4学习目标

20、1.数控机床验收2.数控机床精度检验学习内容知识点技能点1 了解国内外数控系统的性能、特点2 熟悉数控机床的验收方法3 熟悉数控机床几何、定位精度测量方法。4 .掌握数控机床日常维护的操作规程。1 .能对数控机床进行通电 试车2 能用常用工具测量数控 机床几何与定位精度。3 会撰写机床验收报告教学方法现场教学法、案例教学法、任务教学法教学条件校外合作企业仓库、教学基地、实验实训室、任务工作单考核与评价1 查阅资料、分析信息能力2 语言表达组织能力、工作态度3 完成任务情况及效果学生知识能力要求有一定的数控车知识、数控铣知识、机械制造技术知识；具有查阅资料，搜集、分析信息的 能力教师知识能力要求

21、1 具有在机械加工行业企业2年以上实践经验2 .具备机械加工基本理论知识和相关技能3 能根据教法设计情境、根据设计教学情境实施教学过程。4 能正确处理、指导、总结与归纳学生操作中岀现的异常问题五、教学建议（一）课程教学模式为了体现“以就业为导向、以岗位为依据、以能力为本位”的教育思想，培养学生的 就业竞争力，使学生真正掌握工作所需的实际工作能力，将理论知识与实践知识融为一 体，传授知识与动手实践融为一体，课堂教学与现场教学融为一体，实现“教、学、做” 一体化，在教学中讲 数控机床故障诊断及维修 学习情境与生产相结合，有针对性的形成 “典型任务、任务驱动、学做结合”的教学模式，让学生进入车间，让

22、学生进入企业。实 现企业的全真情境教学，全面实现数控技术技术专业“四段式循环递进”工学结合人才培 养模式。（二）教学方法教学中根据学习领域、工作任务和学生特点，采取灵活多样的教学方法，主要有：1. 直观教学法。让学生进入车间见习，观察实际生产加工环节。充分调动学生学习的 积极性。2. 案例教学法。在教学中，选取典型生产实践问题作为案例教学。例如刀架故障为 例、主轴旋转不稳定为例；典型问题如“如何解决刀架旋转错位？如何控制PLC 输入输出信号？”等案例收集整理后，用于课程内容的教学。全面掌握，又能突出重点，让学生直 接通过案例学习和分析获得岗位经验，训练职业思维能力。3. 采用职业角色工作任务教

23、学方法。让学生以数控机床操作及维修技术员的角度按不 同的生产阶段提出工作计划，明确工作任务和措施、方法，同时设置一定的生产问题，让 学生探索研究加以解决，让学生以职业人的身份有意义学习，加快职业素质的形成。4. 项目教学法。根据工作任务和课程内容，把一些相对独立的内容设置成不同的具体 项目，以项目和工作任务为载体进行教学过程的实施。项目实施过程中涉及的原理性知 识、技术知识知识由教师引导，学生完成收集信息、设计方案并进行项目实施，培养了学 生独立工作和创造能力5. 生产现场教学：任务的选择以生产现场的真实任务为载体，任务实施过程中，学生 以企业实习技术人员身份进入企业，教师或兼职教师在生产现场

24、进行现场教学，实现全真 情境教学，增强学生的感性认识，加强对核心知识的掌握和理解，提高其职业技能。（三）教学条件1师资队伍要想培养出产教结合的高技能型应用人才，就必须有一支适应产业、企业发展要求的 “双师型”骨干教师队伍来支撑。强化教师在校内外的实践教学能力，鼓励专职教师和兼 职教师考取相关专业资格证书，扶持有能力的教师进行科学研究开发，用科学技术知识为 企业员工开展岗位技能培训，帮助企业解决技术难题，满足了企业需要的同时，提升了教 师的实践生产技能，实现“校企双赢”。同时，根据专业、课程与行业职业标准对接的需 要，引进具有企业生产、服务、管理丰富经验的专业技术人才和能工巧匠，参与课程设 置、专业建设指导，提高专业办学水平。2教材针对高职教育学生“够用，实用”为原则，课程组教师利用假期到企业进行顶岗指导 实习之际进行市场调研，联合企业、行业技术人员和专家分析学生就业岗位所需能力标 准，根据岗位能力标准进行课程标准和计划的编制，选择沈军达主编的 数控机床