最新《数控机床故障诊断与维修》课程整体设计方案.doc
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1、数控机床故障诊断与维修课程整体设计方案数控机床故障诊断与维修课程整体设计方案一、基本信息课程名称:数控机床故障诊断与维修 学时:98学时授课对象:高职数控技术专业 学分:6前导课程:数控机床机械装调、数控机床电气控制、数控系统安装与调试、数控机床安装调试与验收。课程性质:专业核心课后续课程:顶岗实习二、课程定位 1、高职数控技术专业人才培养定位通过对航宇公司、襄阳轴承有限责任公司、神龙公司襄樊工厂、华中数控股份有限公司、新火炬有限公司、江山华科数字设备有限责任公司等企业深入调研,明确了数控技术专业人才培养目标。数控技术专业主要以襄樊地区汽车零部件加工企业、军工企业以及数控设备制造企业数控机床装
2、配调试及机床维修岗位职业任职要求为目标,培养学生掌握机械装调岗位、电气装调岗位及维修岗位基本知识、机床操作使用及维修技能、促使学生形成操作安全规范熟练、具有成本、质量、安全、协作意识的职业素养。在校期间通过数控机床装调维修工、维修电工、钳工中级认证资格考试,毕业后能够在生产第一线能从事数控机床装调、数控机床维修等工作。通过对工作岗位及岗位群典型工作任务分析,将行动领域归纳转换为学习领域,构建基于工作过程系统化的数控技术专业课程体系,如图:2、课程作用数控机床故障诊断与维修是数控技术专业最后一门专业核心课程,重在培养学生从机理上进行故障分析诊断能力,促使学生养成思考周密、操作安全规范职业素养。是
3、基于工作过程将知识向行动转化,将“数控机床编程操作”、“机床机械拆装”、“数控系统连接与调试”等前导课程的专项技能向综合能力转化重要课程,其内容涵盖了数控机床数控系统、进给伺服系统、主轴驱动系统故障诊断维修技能,机械部件、机床精度检测调整的方法与技能,是“数控机床装调维修工”职业资格考试的重要内容,对今后从事数控机床维护维修的学生的职业能力培养、职业素质养成起主要的支撑作用,是学生快速适应岗位能力重要课程。三、课程设计(一)课程目标设计1、能力目标通过本课程的学习,学生能够将机械技术、电气技术、计算机技术等方面知识应用到数控机床故障与维修之中,具备从事数控机床安装调试维修岗位工作基本能力。(1
4、)能够根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划;(2)能够分析数控机床电气原理图,利用测量仪器查找电气故障点;(3)能够读懂数控PLC程序,分析PLC输入输出开关逻辑状态,查找故障点;(4)能够识别数控系统各功能模块的接口和读懂接口信号线定义;(5)能够读懂数控系统参数并进行设置;(6)能够对主轴驱动及进给伺服驱动主要参数进行正确设置与调试;(7)能够正确理解进给、主轴、刀架等部件的构成并进行拆装调整;(8)能够根据验收标准,利用步矩规或激光仪对数控机床的定位精度进行检测计算及补偿。(9)具备较强的独立学习与实践动手的能力。2、知识目标(1)掌握数控机床组成、电气及电气控制方面知识;(2
5、)掌握数控系统知识;(3)掌握伺服、变频基础知识及参数设置;(4)掌握精度计算知识(5)掌握数控机床系统功能及操作知识;(6)掌握常用机械及液压方面知识;(7)6S现场管理知识。3、态度目标(1)具备数控机床维修典型故障从机理上分析判断能力,并具备举一反三、触类旁通解决相关问题的能力。具有继续学习和可持续发展能力;(2)培养学生养成善于学习、勤于思考、胆大心细、6S管理的良好工作习惯;(3)培养学生具备质量、效率、成本、安全和环保意识,勤奋敬业、团结协作、强烈责任心及职业道德的职业态度。4、终极目标具备数控车床安装、调试及维修知识、能力和素质,毕业时参加数控机床装调维修工等职业资格考试并获取职
6、业资格证书,能够胜任数控机床安装调试维修工岗位工作。(二)课程内容设计以学生为中心,以故障现象为载体收集和设计了7个学习情境,16个学习任务。如表:基于数控机床故障诊断与维修工作过程任务引领课程内容学习情境学习任务学时1、机床不能启动故障诊断与维修任务1 机床供电回路检修6任务2 NC电源检修42、急停报警不能复位故障诊断与维修任务3 急停回路检修4任务4 急停PMC模块检查43、回零超程故障诊断与维修任务5 回零电路检修6任务6 系统回零参数检查44、刀架选刀不到位诊断与维修任务7 刀架电路检修6任务8 刀架PMC模块检查4任务9 刀架机械调整105、主轴振动故障诊断与维修任务10 主轴系统
7、电路检修6任务11 主轴系统参数检查4任务12 主轴机械调整106、系统跟踪误差过大故障诊断维修任务13 进给系统电路检修6任务14 进给系统参数检查4任务15 进给传动机械调整107、Z轴反向间隙过大调整任务16 Z轴精度检测与补偿10(三)教学模式和方法设计1、数控机床故障诊断与维修课程是以行动导向的任务驱动教学模式为主,围绕机床维修岗位职业能力,以维修工作过程为依据,以校企合作企业为依托,以实际维修典型任务为驱动,将知识、技能和态度有机融合,充分体现“做、教、学、评”相结合的教学模式。2、工学交融实践教学以工为主线安排课程的实训教学,我院数控技术实训中心及我院校办工厂东方通力机电科技有限
8、责任公司数控设备达49台套,主要以数控车、数控铣、加工中心为主,主要供学生实训及公司生产经营,实训中心及公司数控设备维护维修主要由数控机床故障诊断与维修课程组与学生共同承担。其日常维护由学生在老师指导下完成,维护保养规划也由老师与学生共同制定。课程教学与真实机床维修结合起来,一是课程任务许多就来自于我院校办工厂,二是校办工厂的设备维修采用责任到人的负责制,每位课程老师均有对应的维护机床,由老师组织学生对机床进行常规检点保养及维修。学生在真实工作任务中学习与体验,“工”与“学”融为一体。3、在教学过程中以学生为中心,结合学生特点,有针对性地采用引导文、任务驱动、分组讨论、案例教学、角色扮演等教学
9、方法,有效地调动学生的学习积极性和主动性。(1)引导文教学法。以典型故障现象为载体,通过故障现象呈现维修情景,引导出问题,学生在引导问题的指引下主动、独立地学习,收集信息,列出尽可能多的故障原因,制订出可行的诊断维修方案,并对方案进行论证、实施,对实施过程进行检查及评估。整个教学活动以学生为中心,围绕学习过程的学习情境,呈现一种现场实践的真实存在状态,营造职业环境以产生职业氛围。教学过程如下:(2)任务驱动教学法。基于工作过程以“面线点”诊断分析方法“面分析”设置了16个具体任务,每一任务采用“线分析、点检测”,追本溯源方法,从机制原理上分析故障原因。以完成每一任务为目标,让学生根据维修工作过
10、程所需技能的操作方法和6S管理规范要求进行学习和训练,在具体操作过程中产生对诊断维修技能的需求,针对其需求引入相关理论知识,用工作任务驱动学生积极主动地进行学习和训练,有效地调动学生对操作技能和理论知识学习的积极性,实现实践理论一体化。(3)以赛促学法。每年围绕全国职业院校技能大赛开展与课程相关的技能竞赛,如:数控机床装调维修竞赛、机械创新设计竞赛、数控加工竞赛等,校内技能竞赛优胜者有资格参加更高级别比赛。技能竞赛活要求学生必须参加,根据竞赛结果设置团体和个人优秀奖,并与学生年度评优及奖学金、助学金评定相联系,极大地激发和提高了学生学习的积极性,起到通过竞赛促进学习的目的。(四)能力(技能)训
11、练项目设计编号技能训练拟实现的技能目标训练方式手段及步骤结果(可展示)项目名称1机床供电回路检修1能够读懂数控机床电气原理图及供电与辅助强电控制原理2.能根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3能够利用测量工具检查供电、辅助强电控制回路状态参数4能够判别并排除供电、辅助强电控制回路中的故障1.呈现供电回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案参照电图对供电回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录2NC电源检修1能够读懂电源24供电原理图及NC电源启动原理图2.能根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3能够利用测量工具检查相关元器件性能4能够判别并排除N
12、C电源回路中的故障1.呈现NC电源回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案参照电图对NC电源回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录3急停回路检修1能够读懂急停报警回路运转原理2.能根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3.能够判断与修复超程报警故障1.呈现急停回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案参照电图对供电回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录4急停PMC模块检查1能够读懂数控PLC指令和PLC程序2能够通过数控屏幕查找PLC输入输出执行状态3能够分析PLC输入输出开关逻辑状态,查找故障点4能够读懂超程数控系统参数并进行
13、设置5能够判断与修复超程报警故障1.呈现急停回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案对相关参数逐一检查1.展示维修方案2.展示维修记录5回零电路检修1能够读懂回零电路图及回零控制方式2能够判断与修复回零报警电气故障1.呈现回零回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案参照电图对供电回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录6系统回零参数检查1能够读懂数控PLC指令和PLC程序2能够通过数控屏幕查找PLC输入输出执行状态3能够分析PLC输入输出开关逻辑状态,查找故障点4能够读懂回零最基本数控系统参数1.呈现回零回路故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订
14、维修方案3.按方案对相关参数逐一检查1.展示维修方案2.展示维修记录7刀架电路检修1能够读懂数控机床刀架供电及控制原理图2.能根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3.能够判断与修复刀架电气方面基本故障1.呈现刀架故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案参照电图对刀架回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录8刀架PMC模块检查1能够读懂数控PLC指令和PLC程序2能够通过数控屏幕查找PLC输入输出执行状态3能够分析PLC输入输出开关逻辑状态,查找故障点1.呈现刀架故障现象2.要求通过资料图纸查阅,制订维修方案3.按方案对相关参数逐一检查1.展示维修方案2.展示维
15、修记录9刀架机械调整1能够对典型刀架进行机械拆装调整1.先演示2.再仿真3.按图拆装四工位刀架1.展示装拆结果2.展示检验记录10主轴系统电路检修1能够读懂数控主轴驱动电路图2能够根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3.能够识别数控系统各功能模块的接口和读懂接口信号线定义4能够对主轴检测装置进行维护1.呈现主轴故障现象2.要求通过资料图纸查阅分析,制订维修方案3.按方案参照电图对主轴回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录11主轴系统参数检查1能够根据数控机床运行要求对数控系统的主要控制参数和主轴驱动主要参数进行正确设置并能够修改与调试1.呈现主轴故障现象2.要求通过数控手册
16、及驱动手册对系统及驱动参数逐一检查1.展示维修方案2.展示维修记录12主轴机械调整1能够正确理解主轴部件的构成并进行装拆2能够理解主轴的旋转精度并进行测量1.先演示2.再仿真3.按图拆装四工位刀架1.展示装拆结果2.展示检验记录13进给系统电路检修1能够读懂数控进给伺服驱动电路图2能够根据数控机床的维修与维护规范编制维修与维护计划3能够识别数控系统各功能模块的接口和读懂接口信号线定义1.呈现进给系统故障现象2.要求通过资料图纸查阅分析,制订维修方案3.按方案参照电图对进给回路进行逐一检测1.展示维修方案2.展示维修记录14进给系统参数检查1能够根据数控机床运行要求对数控系统的主要控制参数和进给
17、伺服驱动主要参数进行正确设置并能够修改与调试1.呈现进给系统故障现象2.要求通过数控手册及驱动手册对系统及驱动参数逐一检查1.展示维修方案2.展示维修记录15进给传动机械调整1能够正确理解进给部件的构成并进行装拆2能够理解进给安装精度并测量1.先演示2.再仿真3.按图拆装四工位刀架1.展示装拆结果2.展示检验记录16Z轴精度检测与补偿1、能够根据验收标准,利用步矩规对数控机床的各项定位精度进行准确地测量2能够分析数控机床几何精度误差和定位精度误差产生的原因1.先演示2.再仿真3.计算练习4.用步矩规检测Z轴精度并进行补偿1.展示维修方案2.展示维修记录3.展示计算结果(五)进度表设计项目名称学
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