《数控机床装调与维修》一体化 课程

数控机床装调维修教案数控机床是一种广泛应用于机械加工领域的高级设备，它具有高精度、高效率、高自动化程度等特点。

为了保证数控机床的正常运行和良好使用效果，装调维修工作显得尤为重要。

下面将为大家介绍一种数控机床装调维修教案。

一、教学目标：1.掌握数控机床的基本构造和工作原理。

2.学会数控机床的安装、调试和维修方法。

3.熟悉数控机床操作规程和安全注意事项。

二、教学内容：1.数控机床的基本构造：-主要部件：床身、主轴箱、进给箱、液压传动装置、电器控制系统等。

-工作原理：数控机床通过主轴和进给装置的联动控制实现工件的加工。

-运动方式：数控机床可以实现直线运动、圆弧运动和曲线运动等。

2.数控机床的安装：-安装位置：数控机床要安装在平整稳固的基础上，远离震源和强磁场。

-安装调平：使用水平仪对数控机床进行水平调整，确保各轴的平行度和垂直度符合要求。

-安装附件：安装机床的配套装置，如冷却系统、刀库、卡具等。

3.数控机床的调试：-连接电源：将数控机床与电源连接，并检查电源线路的接线是否正确。

-系统启动：按照数控机床的启动顺序，逐一打开电源、操作台和控制柜，并进行系统自检和故障排除。

-参数设置：根据加工要求，设置数控机床的相关参数，如进给速度、切削速度等。

-运动校准：使用专用工具对数控机床的各轴进行一次性的机械校正，确保运动精度。

4.数控机床的维修：-故障排除：根据故障现象和报警信息，确定故障原因，并采取相应的维修措施。

-零部件更换：对于损坏或失效的零部件，可以根据维修手册和设备文档进行更换。

-润滑保养：定期对数控机床的润滑系统进行检查和维护，并根据要求添加润滑油。

-定期保养：定期对数控机床进行全面检查和保养，确保各部件的正常工作。

三、教学方法：1.理论授课：介绍数控机床的基本知识和装调维修方法，讲解相关原理和操作技巧。

2.实践操作：组织学生进行数控机床的实际操作，熟练掌握安装、调试和维修技能。

3.案例演练：结合实际案例，让学生分析和解决数控机床的故障问题，提高应变能力。

国家中等职业教育改革发展示范校建设数控机床装调与维修课程标准二〇一四年四月目录一、前言 (1)（一）、课程性质 (2)（二）、设计思路 (2)二、课程目标 (3)（一）、课程总目标 (3)（二）、社会能力目标 (3)（三）、职业能力目标 (3)三、课程内容和要求 (4)四、实施建议 (8)（一）、教学建议 (8)（二）、教材编写建议 (9)（三）、教学评价建议 (9)（四）、课程资源的开发与利用 (9)五、其他说明 (10)数控机床装调与维修课程标准一、前言【课程名称】数控机床装调与维修【适用专业】机电一体化技术、数控技术（一）、课程性质数控机床控制技术是集机械制造技术、自动化技术、计算机技术、传感检测技术、信息处理技术以及光电液一体化技术于一体的现代制造技术。

近年来，随着数控机床的普及应用,给机械制造业的发展创造了条件，并为企业带来了很大的效益，但同时，由于数控设备的先进性、复杂性和智能化的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了极大的变化，因此，企业需要大批掌握先进数控技术复合型的数控机床维修人员。

《数控机床装调与维修》是机电一体化技术专业的核心课程，是机械制造、气动液压、电力拖动及PLC技术应用等课程的沿革，是机、电技术的综合应用，对学生机、电技术综合能力的培养有明显的促进作用。

《数控机床装调与维修》课程是数控专业的一门专业主干核心课程。

《数控机床装调与维修》是数控专业的专业方向课程，具有实践性强、应用面广的特点。

其主要功能是使学生掌握“适度、够用”的数控维修、检测理论与方法，会检测、调试机床电气控制线路并能够准确判断并排除机床常见故障，为后续数控机床调试、数控设备维修等专业课程学习打好基础，为考取中级机床维修工资格证书打下坚实的基础。

（二）、设计思路通过社会调研，企业所需数控设备应用与维护人才岗位(群)分为以下几个部分：数控设备的操作人员、数控设备的装调人员、数控设备的维护人员、数控机床故障的排除人员以及其他工作岗位。

任务一一、填空题1.STEPDRIVE C/C+步进驱动的连接中脉冲指令与“使能”信号连接电缆，最大允许长度为50m；电机动力电缆最大允许长度为15m。

2.STEPDRIVE C/C+步进驱动器要求的额定输入电源为单相AC85V、50Hz，允许电压波动范围为士10％。

必须使用驱动电源变压器。

3.在STEPDRIVE C/C+步进驱动中+24V/+24VGND表示驱动器的“准备好”信号外部电源输入。

RDY表示驱动器的“准备好”信号输出。

任务二一、判断题（正确的打“√”，错误的打“×”）1. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的1／2／3／4脚的作用是用于驱动器的三相电源进线，输入电压为三相交流AC220V，其中1为接地线。

（×）2. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的9／10／11(20／21／22)脚的作用是用于连接交流伺服电机的电枢。

对于双轴驱动器，分别以L、M加以区分。

（√）3. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的13／14脚的作用是用于连接驱动器AC200V控制电源。

（√）4. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的15／16脚的作用是用于连接来自伺服变压器与再生放电单元的过热触点输入。

（√）5. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的14／15／16脚的作用是用于连接外部再生放电单元。

（×）6. α系列独立型(SVU)数字伺服驱动主回路连接端T1的22／23脚的作用是用于连接风机(中小规格驱动器一般不使用)。

（×）7. 编码器位置反馈信号SD／SD／REQ／REQ含义为串行编码器的位置检测输入信号。

（√）8. 编码器位置反馈信号0V/10V含义为编码器电源。

（×）9. 编码器位置反馈信号0V／+6V含义为绝对编码器电源(仅在使用绝对编码器时使用)。

（√）10. αi 脉冲编码器与分辨率有关，在设定F·FG 时，电机每转动一圈作为100 万脉冲处理。

TECHNOLOGY AND INFORMATION142 科学与信息化2023年7月上混合模式下“数控机床装调维修”课程思政教学实践*何群英 单澜浙江同济科技职业学院 浙江 杭州 311231摘 要 本文基于混合教学模式和高职学生学情，以学生为主导，“数控机床装调与维修”通过阐述数控机床装调维修课程在混合模式教学过程中对课程思政建设的探索与实践，针对混合模式教学过程中存在的问题，设计教学过程中思政元素与课程教学设计的融入点，最后给出课程的具体实践及课程思政实施效果。

实践表明，该方式获得大多数学生的认可，实施效果较好。

关键词 TPACK；混合教学模式；课程思政；数控机床装调Teaching Practice of “CNC Machine Tool Assembly and Maintenance” Curriculum Ideology and Politics in Blended Mode He Qun-ying, Shan LanZhejiang Tongji V ocational College of Science and Technology, Hangzhou 311231, Zhejiang Province, ChinaAbstract Based on the blended teaching mode and the learning situation of vocational students, oriented at the students, this paper expounds the exploration and practice of curriculum ideology and politics construction in the blended mode teaching process of CNC machine tool assembly and maintenance course, and designs the integration points of ideological and political elements and curriculum teaching design in the teaching process targeting at the problems in the blended mode teaching process, and finally presents the specific curriculum practice and the implementation effect of curriculum ideology and politics. Practice shows that this method has been recognized by most students and has a good implementation effect.Key words TPACK; blended teaching mode; curriculum ideology and politics; CNC machine tool assembly引言习近平总书记在全国高校思想政治工作会议上指出，高校教育“要坚持把立德树人作为中心环节，把思想政治工作贯穿教育教学全过程”。

生产实习课教案首页课时分配项目：FANUC数控车床维修实训台应用一、组织教学1. 检查学生出勤情况；2. 检查学生劳动防护用品的穿戴情况及实习工具的准备情况；3. 宣布上课。

二、项目指导1.项目引入数控车床是数控机床中，最常用的一类加工机床。

为了能够使得学生熟悉和掌握数控机床的组成和功能，在实训教学中，采用了维修实训台作为实训设备。

这样可以最大程度的使得实训更加的贴近实际。

2.相关知识1)数控车床维修实训台的组件布置操作板上装有主轴及进给伺服驱动单元、输入/输出接口板、稳压电源、I/O-LINK模块，以及及配电盘等。

实训台下方装有变压器，主轴伺服电机及海德汉编码器。

Oi-MA TE-TD CNC数控系统与LCD显示器位一体式结构安装在操作台上方，MDI操作单元安装在其右侧。

标准操作面板和子面板B安装在其下方。

2)FANUC 0i-mate-TD 系统数控车床维修实训台的基本组成:CNC装置、PMC（内置PLC）、机床I/O单元、伺服放大器、伺服电动机、主轴变频器、主轴电动机、检测反馈装置、机床电气控制系统、CNC车床操作装置、车床电动刀架、实训台指示灯。

3)数控车床维修实训台组成部件的功能作用：CNC装置数控装置是数控机床的核心。

它由输入装置、存储器、控制器、运算器和输出装置组成。

它的功能是接收输入装置输入的加工信息，经过数控装置的系统软件对代码进行处理后，输出相应的指令脉冲。

这些控制信号中最基本的信号，是经过插补运算后的各坐标（即作进给运动的各执行部件）的进给速度、进给方向和位移量指令。

从自动控制的角度来看，CNC 装置是一种位置（轨迹）控制系统，其本质上是以机床各运动轴的位移量为控制对象，并使其协调运动的自动控制系统，是一种配有专用操作系统的计算机控制系统。

PMC(内置PLC)通过PMC程序控制NC与机床接口的输入输出信号，完成机床辅助运动的控制。

如接收来自操作面板、机床上的各行程开关、传感器、按钮、强电柜里的继电器以及主轴控制、刀库控制的有关信号，经处理后输出去控制相应器件的运行。

《数控机床安装调试与维修》教案目录教案1--------概述教案2--------数控机床的安装调试教案3--------数控机床的验收教案4--------数控机床的调整、主轴部件教案5--------进给传动部件的调整教案6--------回转部件、自动换刀装置的调整教案7--------位置检测装置、床身导轨的调整教案8--------数控系统发展简介、FANUC-0ib功能介绍教案9--------FANUC-0ib系统构成、硬件连接教案10------系统参数与设定教案11------I/O接口及PMC编程教案12------ SINU MERIC 840C特点介绍主要功能教案13----- SINUMERIC 840C系统的结构及各部分的功能教案14------ fanuc-0ib系统报警分类及常见故障分析教案15-----FANUC-0ib常见报警及处理方法教案16----数控机床的故障诊断及维修技术概述教案17----利用PLC进行数控机床的故障检测教案18-----数控系统系统故障的诊断教案19-----伺服系统的故障及维修技术教案20-----检测装置的故障及诊断教师教案教案专用纸第一章概述1.数控机床的优点：数控机床集机械制造、计算机、气动、传感检测、液压、光机电技术等一体，其优点：⑴能够进行复杂型面零件的加工，解决工艺难题。

⑵提高生产率⑶具有柔性⑷减轻工人的劳动强度2．我国数控机床的发展现状起步年代：1958开始研制目前生产能力：2001年国内数控机床产量已达1.8万台国产数控系统：⑴华中理工大学华中一型、华中二型⑵北京航天机床数控集团航天一型⑶中科院沈阳计算机所蓝天一型⑷中国珠峰数控公司中华一型3．加强数控维修的意义⑴技术需要⑵市场需要⑶企业的效益需要4．对数控维修人员的要求⑴知识面广⑵良好的系统的培训⑶良好的英语阅读能力⑷敢于实践，通过实践不断总结经验⑸敬业精神⑹持续的学习精神5．本课程的学习任务、要求⑴掌握数控机床安装调试验收的的知识、验收机床精度的方法。

《数控机床调试、使用与维护》教学大纲适应专业：机电一体化技术、数控技术课程性质：必修课总学时：108总学分：6一、课程的性质和任务本课程是机械类专业技术课，了解数控机床的基本结构，工作原理、特点及应用，掌握数控机床的一般故障诊断，熟悉数控机床的生产管理，掌握基本的数控机床的使用与维护。

重点掌握数控系统电气设计与调试。

二、课程的课时分配本课程教学总时数为108学时，包括讲课、技能训练和机动三部分。

具体课时分配见课三、课程内容和要求第一章制造业的发展趋势（一）教学目的：让学生了解数控机床的发展趋势及对工程技术人员的要求。

了解技术标准的作用及本课程的性质、任务与要求。

（二）教学重点：控机床的发展趋势（三）教学内容1.数控机床的发展趋势2.讲解数控机床对工程技术人员的基本要求3.了解数控机床的开放性第二章数控机床的电气设计与调试（一）教学目的：让学生了解数控系统的基本构成，熟悉数控系统的部件连接，掌握基本控制逻辑的设计与调试及基本参数的调试。

（二）教学重点难点重点：数控系统的基本构成、基本控制逻辑的设计与调试难点：基本控制逻辑的设计与调试、基本参数的调试。

（三）教学内容1.数控系统的基本构成。

2.伺服电机的特性及选型。

3.数控系统的部件连接。

4.基本控制逻辑的设计与调试5.数控系统的数据保护与数据备份。

第三章数控机床的生产与管理（一）教学目的：让学生熟悉数控机床管理。

（二）教学重点难点重点：数控机床管理难点：数控机床管理。

（三）教学内容1.电气生产工艺流程的设计。

2.数控机床的批量生产。

第四章数控机床的使用与维护（一）教学目的：让学生了解数控机床的基本使用条件和数控机床的日常维护与保养。

（二）教学重点难点重点：数控机床的基本使用条件和数控机床的日常维护与保养难点：数控机床的基本使用条件（三）教学内容1.数控机床的基本使用条件2.数控机床的日常维护与保养第五章数控机床的故障诊断（一）教学目的：学习数控机床的故障分类，掌握数控机床的故障诊断方法。

一、填空题（将正确答案填写在横线上）1. 数控机床是集机（械）、电（气）、液（压气动）、光（学器件）及微电子为一体的自动化设备。

2. 主轴驱动系统用于控制机床主轴的旋转运动，为机床主轴提供驱动功率和所需的切削力。

3. 伺服机构是数控机床的执行机构，它接受数控装置的指令信息，并按指令信息的要求控制执行部件的进给速度、方向和位移。

4. 交流进给运动系统采用交流感应异步伺服电机和永磁同步伺服电机。

5. CNC软件是为实现CNC系统各项功能而编制的专用软件，又称系统软件，分为管理软件和控制软件两大部分。

6. 串行主轴速度指令值为O～16383，模拟主轴速度指令为O～10V。

7. 数控机床控制单元由主板和I／O两个模块构成。

8. α系列伺服由电源模块、主轴放大器模块和伺服放大器模块三部分组成。

9. 按干扰性质分，干扰有自然干扰、人为干扰、固有干扰三种。

10. SVM（伺服放大器模块）接收通过FSSB输入的CNC轴控制指令，驱动伺服电机按照指令运转。

11. ROM/FLASH-ROM：只读存储器，在数控系统中作为系统存储空间，用于存储系统文件和（MTB）机床厂文件。

12. 在数控机床上最常用的高速主轴是电主轴，电动机转子装在主轴上。

主轴就是电动机轴，多采用同步内装电机驱动。

13. “独立型” PLC，独立于CNC装置，具有完备的硬件和软件功能，能够独立完成规定控制任务的装置。

14.数控机床主轴电气准停有磁传感器主轴准停、编码器型主轴准停和数控系统控制准停三种形式。

15. FANUC数控系统的输入接口的电路，连接到输入点的触点电气参数额定值要求电压大于等于３０V，电流大于等于１６ｍＡ，断路时的触点泄漏电流小于１ｍA，接通时的触点之间的电压降小于２V。

16. FANUC 0i系列数控系统可以通过三种方式实现回参考点：增量方式回参考点、绝对方式回参考点、距离编码回参考点。

17. A地址用来表示信息显示请示地址。

18. STEPDRIVE C/C+步进驱动器要求的额定输入电源为单相AC85V、50Hz，允许电压波动范围为士10％。

《数控机床控制系统安装与调试》课程标准一、课程基本信息二、课程性质和任务《数控机床控制系统安装与调试》课程，是“数控设备应用与维护”三年制高职专业的一门专业核心课程。

理实一体化教学，教学时数为80学时，5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。

课程应依托常州、无锡、苏州地区高精数控技术应用企业集群的优势，在现有校企深度合作的基础上，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，为长三角地区数控装备制造类企业和机械加工企业培养更高规格的数控产品技术人员，提升数控技术应用人才整体水平。

三、课程教学目标本课程的主要目标是使学生能够完成数控装备制造类企业电气装调岗位的典型工作任务，能够运用数控原理进行数控机床控制系统硬件配置、数控机床一般功能的调试以及相关故障的诊断分析，为后续课程《数控机床故障诊断与维修》打下坚实的实践和理论基础。

本课程在装调维修岗位群所需要的综合实践技能训练和职业素养养成中具有核心支撑作用。

本课程的任务要培养学生的综合职业能力。

除了培养学生的专业实践能力，使学生掌握岗位工作流程知识和技能，了解本行业与职业行情，还要培养学生方法能力的获得，使学生能够运用电脑网络等学习工具掌握信息收集的方法，获得信息处理能力、设计和创新能力、安排任务和解决现场问题、软件运用的能力，养成自主学习的习惯；也要培养学生的社会能力，使学生获得交往与合作、塑造自我形象、推销自我的能力，具备企业员工意识。

（一）知识目标学生能建立数控机床控制原理的基本框架，能识读一套完整的数控机床控制系统原理图，能运用电脑、网络等工具查找技术信息，解决数控应用问题，能与他人合作学习，共享成果。

具体专业能力评价指标有：1、学生能描述数控机床的基本原理及组成2、学生能说出CNC系统的硬件组成和软件任务3、学生能按步骤进行机床参考点的设置与调整，读懂数控系统的信号反馈电缆图，能进行回参考点故障分析4、学生能说出伺服电动机与普通电动机的区别，伺服电动机的工作原理，读懂伺服电动机的接口说明书5、学生能说出调速装置的工作原理，识读驱动装置的框图6、学生能说出位置控制的原理，识读FANUC或SIEMENS的位置控制芯片和位置控制模板图7、学生能说出轮廓加工误差的来自控制系统方面的原因，读懂伺服设定和监控页面8、学生能说出对主轴的控制要求，识读变频器接线图9、学生能说出辅助功能的种类，PLC的工作原理，识读梯形图10、学生能识读一套完整的数控机床控制系统原理图（二）能力目标（三）素质目标重点在于社会能力的培养，培养学生学会做人，学会共处。

《数控机床装调与维修》课程标准一、适用对象全日制中等职业学校数控技术应用专业在读生，学制三年二、适用专业全日制中等职业学校数控技术应用专业三、课程性质《数控机床装调与维修》课程是数控技术应用专业的核心课程。

本课程是依据数控技术应用专业人才培养目标和相关职业岗位（群）的能力要求而设置的，对本专业所面向的数控技术应用岗位所需要的知识、技能和素质目标的达成起支撑作用。

本课程的教学任务包括数控系统硬件的认识、数控系统控制线路的连接与调试、机床外围电路的连接与调试、数控系统编程操作、系统基本参数的设置、系统参数的备份和恢复以及全清、系统全清后参数的调试、参考点和软限位的设置、机床PLC的基本知识、机床PLC简单功能的编程、机床运行模式的PLC编程、进给轴移动的PLC编程、主轴运行的PLC编程、机床常见的报警故障处理、机床机械精度的调整等内容。

本课程在目标设定、教学过程、课程评价和教学资源的开发等方面都突出以学生为主体的思想，注重学生实际操作能力与应用能力的培养。

课程实施应成为学生在教师指导下构建知识、提高技能、活跃思维、展现个性和拓宽视野的过程。

四、课程目标总体目标本课程在数控技术应用专业的人才培养中起重要作用。

注重数控机床装调与维护的基本理论、基本方法和基本技能的学习及工程素质教育，激发学生的学习兴趣，在启发、提示下使其自主地、全面地理解数控机床装调与维护的基本理论和基本方法，提高学生的思维能力和实际操作技能，增强他们理论联系实际的能力，培养学生的创新精神，使学生养成善于观察、独立分析和解决问题的习惯；以提高技能、磨砺意志、活跃思维和扩展视野为基本目标。

1、知识目标（14）通过学习数控机床线路的连接，认识数控系统硬件，掌握各部件的功能及接口信息；（15）通过学习数控系统参数的设置，了解参数的基本形式，熟悉各参数的涵义与功能，了解数据备份和恢复的方法；（16）通过学习数控机床PLC编程调试，了解机床PLC的基本知识，掌握机床PLC编程思路与方法；（4）通过学习机床常见的报警故障处理，知道一般故障的处理流程；（5）通过学习机床机械精度的检测，了解机床主轴精度、机床进给轴精度的检测等。