一、课程说明
课程名称 适用专业 学 时 后续课程 审定人 数控机床故障诊断与维修 开课分院（系部） 先修课程 编制人 制（修）定日期 二、课程性质与任务
《数控机床故障诊断与维修》课程，是“数控技术应用”三年制高职专业的一门选修课
程。理实一体化教学，教学时数为40学时，3学分。
本课程标准是依据该专业的人才培养目标和数控机床装调维修工岗位群的任职要求（国家职业标准：数控机床装调维修工）而设置的。
课程应依托珠江三角洲、长江三角洲地区数控技术应用企业集群的优势，在现有校企合作的基础上，探索“工学结合”人才培养模式，构建与之相应的课程体系和教学内容，帮助毕业生在数控机床装配、调试、维修、服务技能等方面形成就业优势，为珠江、长江三角地区数控装备制造类企业和机械加工企业培养高素质的数控技术人员。
三、课程设计思路
本课程的目标是培养数控机床故障诊断与维修所需能力。在实训室中真实模拟数控机床故障为总体任务；总任务分解为若干个小任务；最终还需要把各个小任务进行融合。将数控机床故障诊断与维修分为数控机床的电气连接、数控系统、主轴驱动模块、进给伺服驱动模块和刀架、刀库等辅助装置的故障诊断与维修五个学习情境，实行“任务驱动、理论实践一体化”的教学方法，在学习情境组织过程中，按照任务驱动过程进行设计，使整个环节符合职业规律，融“教、学、练、评”四者于一体，体现了“做中学、做中会”的教学理念。学生在完成这些任务后会产生一定的成就感，有利于增强学习的积极性和主动性。
四、课程教学目标
(一)素质目标
1．具有遵守工作时间、吃苦耐劳的精神；
2．具有较强的团队协作能力，有较强的责任感和认真的工作态度； 3．具有自主学习的能力和方法；
4．具有较好的分析和解决问题的方法能力； 5．具有诚信、严谨的工作作风和高度的责任心； 6．具有安全、质量、效率、环保及服务意识。 7．具有良好的行为规范和职业道德 (二)知识目标
1．能描述数控机床各功能部件的控制框图
2．能回答常用数控机床进给系统组成、主轴系统组成、ATC系统组成、冷却系统、润滑系统和排屑系统的组成。
3．能描述数控系统故障分析及排除的实施流程；
4．能叙述FANUC 0i-MC数控系统的功能、工作原理与常见故障；
5．能叙述模拟主轴与串行主轴的工作原理，主轴轴承与润滑方面的知识； 6．能叙述光电脉冲编码器与光栅的工作原理和常见故障、诊断方法； 7．能叙述三相交流伺服电动机的调节原理，三环调节参数对性能的影响； 8．知道反向间隙的检测与补偿方法； 9．能灵活运用各种诊断方法； 10．会修改PMC程序；
11．能回答FANUC 0i C/D及华中HNC-21数控系统常用参数的功能与设置方法； 12．能叙述机床外围设备常见故障的诊断与维修方法。 (三)能力目标
1．能正确解读维修任务书，并按环境要求准备个人劳动保护用品及可能使用的工具； 2．能根据机床的故障特征询问操作者，用直接法进行初步检查；
3．会查阅相关技术资料，能以合作的方式，解释电气原理、机械装配图等相关图档，并使用图形表达自己的检修意图；
4．能根据所获取的信息，分析故障原因并选择合适的维修方法，拟定维修方案； 5．能按照安全技术操作规程和作业标准，熟练地实施设备检查，对机械及电气方面的常见故障进行初步判断和及时处置，现场工作遵从6S规定；
6．能依据国际或企业的相关标准，对维修过程及结果进行检查，并进行维修过程、质量的分析和评价；
7．能及时、规范地填写维修记录或撰写技术总结。
五、课程内容与要求
教学内容以岗位职业能力为目标，以基于工作过程的任务为载体，按照技术领域和职业岗位（群）的任职要求，参照《数控机床装调维修工》相关的职业资格标准确定教学内容，使教学内容与实际工作一致。课程模块内容与学时分配见表1。
表1 课程内容与教学要求 序号 名称 主要内容 教学要求 参考 学时 数控系统电源接线 排除“系统上电后没反应”任务1：I/OLINK电源接线 的故障 项目1 数控机床的电FANUC-0iMateD试βi伺服驱动模块接线 能回答常用数控机床进给系12 气连接故障诊验台电气连接与故刀架控制线路连接 统组成、主轴系统组成、ATC断 障排除 松刀电磁阀、刀库出电磁系统组成、冷却系统、润滑阀控制线路连接 系统和排屑系统的组成。 能描述数控系统故障分析及排除的实施流程 会查阅相关技术资料，能以合作的方式，解释电气原理、4 机械装配图等相关图档，并使用图形表达自己的检修意图； 系统数据传输 任务1：系统数据项目2 相关参数的设置 数控系统的故传输过程中常见故RS232传输线的制作 障诊断 障及原因分析 常见故障及原因分析 变频器工作原理 能叙述模拟主轴的工作原常见变频器的接线与参数设理、控制方式 项目3 任务1：模拟主轴主轴驱动模块置 能熟练地实施设备检查，对4 不工作的故障诊断 的故障诊断 直接法、导线短接法、隔离机械及电气方面的常见故障分析法、电动机的检测方法 进行初步判断和及时处置， 能按照安全技术操作规程和任务2：加工中心加工中心主轴装配图的识读 作业标准，熟练地实施设备主轴不能松刀的故气液增压器的工作原理 检查，对机械及电气方面的4 障诊断与维修 气路图的阅读 常见故障进行初步判断和及 松刀部分的PMC程序 时处置，现场工作遵从6S规定； 返回参考点的动作过程 能依据国际或企业的相关标项目4 任务1：排除“机返回参考点相关的PMC程序 准，对维修过程及结果进行进给伺服驱动床回参考点报警”4 模块的故障诊返回参考点相关的参数 检查，并进行维修过程、质的故障 断 编码器检测方法 量的分析和评价； 任务2：排除“加圆形工件铣削缺陷分析 能叙述三相交流伺服电动机工时轮廓过象限出前馈参数对形状误差的影响 的调节原理，三环调节参数4 现接刀痕”的故障 反向加速度参数的影响 对性能的影响； 速度积分与位置增益的影响 任务1：排除“刀与电动刀架有关的电路图 华中HNC-21数控系统常用架不能锁紧” 、“刀与电动刀架有关的装配图 参数的功能与设置方法 4 项目5 架不能工作”的故与电动刀架有关的PMC程序 刀架、刀库等能灵活运用各种诊断方法； 障诊断与维修 与电动刀架有关的参数 辅助装置的故任务2：刀库不能与刀库运动有关的PMC程序 障诊断与维修 会编制换刀程序 推出的故障诊断与接近开关的检测 4 会修改PMC程序 维修 气缸动作的检测 理论学时 20 学时合计：40学时（其中实践教学学时比例为50%） 实践学时 20
六、实施建议
1．本课程与《数控与伺服系统连接与调试》课程内容衔接，讲解时要注意学生对相关知识的补充理解。
2．本课程模式建议采用任务驱动的项目教学模式。项目作为学习载体，教师可根据实训室设备设计一组学习任务，同时穿插相应训练案例，最终达到各项目的学习与训练要求。
3．注意教学方法，采用行动导向教学，引导学生自学和讨论、资料搜索、调动学生的学习主动性，注重实践能力的培养。
4．为保证理论与实际操作密切结合，本课程要求一个专用实训室和供学生实习的校外实训基地。学生至少每五人共用一套仪器工具（其中包括万能表、螺丝刀、剥线钳等）和一台实验台。
5．本课程是理实一体化的课程，班级人数不宜过多，建议采用30人以下的小班制进行教学，以便于对学生的操作进行个别指导。
6．为了提高设备的利用率和学习的效率，该课程应以周为单位连续进行。
七、考核方式
本课程主要考核学生分析问题、解决问题的综合能力与素质，采用过程性评价和结果评价相结合，定性评价与定量评价相结合的考核方法。既课程的考核由学习与工作中的观察、口头或书面提问、排除故障考核等几部分形成，由老师结合考勤情况、学习态度、操作规范、任务完成情况，综合评定学生成绩。应注重对学生动手能力和在实践中分析问题、解决问题能力的考核，对在学习和应用上有创新的学生给予特别鼓励。
表2考核评价表 评分内容 评价目标 评分标准 100分 100分 100分 100分 100分 10 分 评价方式 以 100 分为基础，按出勤评定成绩以100 分为基础，按小组评价30分、教 师评价50分、学生自评 20分评定成绩 让学生养成良好的工出勤与安全状况 作习惯 学习、工作表现 回答问题的表现 团队合作情况 任务完成及汇报情况 创造性学习（附加分） 考核学生参与工作的态度与能力 考核学生掌握知识与技能的程度 考核小组团队合作情况 考核小组任务完成及汇报情况 考核学生创新意识 评价权重 占学习情境总分 值 20% 占学习情境总分 值 30% 占学习情境总分 值 20% 占学习情境总分 值 10% 占学习情境总分 值 20% 教师以10分为上限，加分项 奖励工作中有突出表现和特色做法的学生 学习情境成绩=出勤状况×20%+学习及工作表现×30%+知识及技能掌握×20%+ 团队合作情况×10%+任务完成情况×20%+创造性学习 总评成绩为各学习情境的平均成绩，也可以其中某一学习情境作为考核成绩。 《数控机床的故障诊断与维修》经省职业资格鉴定中心认定，亦可作为双证沟通的核心课程，该课程的实践考核成绩作为相应工种的中、高级职业资格操作鉴定成绩。反之，相应的中、高级职业资格鉴定成绩亦可作为本课程的成绩。
八、教学媒体资源
1．华中数控系统故障诊断与维修手册 郑小年 金健 周向东 机械工业出版社2010.9 2．FANUC 0i 数控系统连接调试与维修诊断 宋松 李兵 化学工业出版社 2010.1
3．数控机床故障诊断与维修技术（FANUC系统）第2版 刘永久 机械工业出版社 2010.8 4．GB 5226.1-2008机械电气安全 机械电气设备 第1部分：通用技术条件 中国国家标准化管理委员会 中国国家标准出版社 2009.6
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