数控机床故障诊断与维修课程 教案
数控机床故障诊断与维修教案
数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章：数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法：直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章：数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章：数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章：PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章：数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章：数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章：数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章：数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章：数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章：数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章：数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章：数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此，整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。
数控机床故障诊断与维修教案
数控机床故障诊断与维修第一章：数控机床概述1.1 课程简介本章主要介绍数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。
使学生了解数控机床的发展历程，掌握数控机床的基本组成和原理，为后续故障诊断与维修课程打下基础。
1.2 教学目标了解数控机床的基本概念和分类掌握数控机床的特点和应用范围掌握数控机床的基本组成和原理1.3 教学内容1.3.1 数控机床的基本概念和分类数控机床的定义数控机床的分类1.3.2 数控机床的特点和应用范围数控机床的特点数控机床的应用范围1.3.3 数控机床的基本组成和原理数控机床的基本组成数控机床的工作原理1.4 教学方法讲授法案例分析法1.5 教学评价课堂问答课后作业第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 课程简介本章主要介绍数控机床故障诊断与维修的基本原理，包括故障诊断的方法、故障类型及维修策略。
使学生掌握故障诊断与维修的基本思路，提高数控机床的维护能力。
2.2 教学目标掌握数控机床故障诊断与维修的基本原理了解故障诊断的方法掌握故障类型及维修策略2.3 教学内容2.3.1 数控机床故障诊断与维修的基本原理故障诊断与维修的意义故障诊断与维修的基本原理2.3.2 故障诊断的方法直观诊断法参数诊断法信号诊断法2.3.3 故障类型及维修策略故障类型维修策略2.4 教学方法讲授法案例分析法讨论法2.5 教学评价课堂问答课后作业小组讨论第三章：数控机床电气系统故障诊断与维修3.1 课程简介本章主要介绍数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧。
使学生掌握电气系统故障诊断与维修的基本流程，提高数控机床电气系统维修能力。
3.2 教学目标掌握数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧熟悉电气系统故障诊断与维修的基本流程3.3 教学内容3.3.1 数控机床电气系统故障诊断与维修方法故障诊断与维修的一般方法电气系统故障诊断与维修的特殊方法3.3.2 电气系统故障诊断与维修的基本流程故障诊断与维修的准备工作故障诊断与维修的实施步骤故障诊断与维修的注意事项3.4 教学方法讲授法案例分析法实践操作法3.5 教学评价课堂问答课后作业实践操作评分第四章：数控机床机械系统故障诊断与维修4.1 课程简介本章主要介绍数控机床机械系统故障诊断与维修的方法和技巧。
教案10(数控机床故障诊断及维护)
常州轻工职业技术学院数控机床故障诊断及维护课程授课教案NO: 102.2 伺服系统结构形式伺服系统不同的结构形式，主要体现在检测信号的反馈形式上，以带编码器的伺服电动机为例：2.2.1 方式一转速反馈信号与位置反馈信号处理分离，驱动装置与数控系统配接有通用性。
图5—12b为SINUMERIK800系列数控系统与SIMODIVE611A进给驱动模块和1FT5伺服电动机构成的进给伺服系统。
数控系统位置控制模块上X141端口的25针插座为伺服输出口，输出0~±10v的模拟信号及使能信号至进给驱动模块上56、14速度控制信号接线端子和65、9使能信号接线端子；位控模块上的X111、X121和X13l端口的15针插座为位置检测信号输人口，由1FT5伺服电动机上的光电脉冲编码器(ROD320)检测获得；速度反馈信号由1FT5伺服电动机上的二相交流测速发电机检测反馈至驱动模块X311插座中。
2.2.2 方式二伺服电动机上的编码器既作为转速检测，又作为位置检测，位置处理和速度处理均在数控系统中完成。
图5—13b为FANUC数控系统与用于车床进给控制的α系列2轴交流驱动单元的伺服系统，伺服电动机上的脉冲编码器将检测信号直接反馈于数控系统，经位置处理和速度处理，输出速度控制信号、速度反馈信号及使能信号至驱动单元JV1B和JV2B端口中。
2.2.3 方式三伺服电动机上的编码器同样作为速度和位置检测，检测信号经伺服驱动单元一方面作为速度控制，另一方面输出至数控系统进行位置控制，驱动装置具有通用性。
如图5--14b为由MR-J2伺服驱动单元和伺服电动机组成的伺服系统。
数控系统输出速度控制模拟信号(0~±10v)和使能信号至驱动单元CN1B插座中的1、2针脚和5、8针脚，伺服电动机上的编码器将检测信号反馈至CN2插座中，一方面用于速度控制，另一方面再通过CN1A插座输出至数控系统中的位置检测输人口，在数控系统中完成位置控制。
《数控机床故障诊断及维修》教学设计
《数控机床故障诊断与维修》教学设计目录第一部分课程设计 (1)一、学习领域描述 (1)二、学习目标设计 (4)（一）学习对象分析 (4)（二）学习目标设计 (4)三、课程内容设计 (7)（一）学习内容结构设计 (7)（二）学习情境（或“项目、教学单元”）内容与要求设计 (8)四、课程教学策略设计 (13)五、课程教学进度设计 (19)六、课程学业评价考核设计 (22)七、课程实施条件设计 (22)第二部分课程教学单元设计 (23)学习情境一：维修前技术准备 (23)学习情境二：数控系统黑屏故障维修 (27)学习情境三：数控机床机床一直急停故障维修 (31)学习情境四：数控机床回零故障维修 (35)学习情境五：数控机床主轴运行故障维修 (39)学习情境六：数控机床进给轴不动故障维修 (43)学习情境七：数控车床刀架不转位故障维修 (47)学习情境八：数控车床换刀不成功故障维修 (51)第一部分课程设计一、学习领域描述工作任务描述通过社会调研，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。
针对不同的岗位群，这些核心岗位群对应的职业能力有：数控机床的操作、维护；数控机床的安装、检测、验收；数控机床的常见故障诊断与排除；普通设备的数控化改造。
根据专业核心能力，数控机床的日常维护；数控机床的安装、调试与检测；数控机床的故障诊断与排除构成了本课程的核心培养目标。
按照从岗位分析→确定典型工作任务→明确能力目标→归纳学习领域→设计与实施学习情境的思路进行课程开发。
用咨询、计划、决策、实施、检查和评估六步法进行课程设计。
咨询：到学生就业多的企业调研（2-3个），与企业专家、现场工程师、维修技师和维修工人一起座谈，确定典型工作任务。
计划：根据典型工作任务设计教学情境，遵循由浅入深，螺旋上升的原则。
决策：由专业指导委员会对计划进行评估，提出修改意见。
数控机床故障诊断与维修完整版教案
数控机床故障诊断与维修一、教学目标1. 了解数控机床的基本概念、分类及其特点。
2. 掌握数控机床的故障诊断与维修方法。
3. 熟悉数控机床常见故障现象及其原因。
4. 学会使用数控机床故障诊断与维修工具。
二、教学内容1. 数控机床概述数控机床的定义数控机床的分类数控机床的特点2. 数控机床故障诊断与维修方法故障诊断与维修的基本方法故障诊断与维修的步骤故障诊断与维修的工具三、教学重点与难点1. 教学重点：数控机床的基本概念、分类及其特点。
数控机床故障诊断与维修方法。
数控机床常见故障现象及其原因。
2. 教学难点：数控机床故障诊断与维修的步骤。
数控机床故障诊断与维修工具的使用。
四、教学方法与手段1. 教学方法：讲授法：讲解数控机床的基本概念、分类及其特点。
实践法：演示数控机床故障诊断与维修的操作过程。
案例分析法：分析数控机床常见故障案例。
2. 教学手段：投影仪：展示数控机床的图片、故障案例等。
数控机床模型：演示故障诊断与维修的操作过程。
故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。
五、教学安排1. 课时：32课时（2学分）2. 授课方式：理论课与实践课相结合3. 实践课安排：数控机床模型操作训练六、教学评价1. 平时成绩：学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。
2. 实践操作考核：学生在实践课中的操作技能表现。
3. 故障诊断与维修报告：学生针对模拟故障进行的诊断与维修报告。
4. 期末考试：包括选择题、填空题、简答题和案例分析题。
七、教学资源1. 教材：数控机床故障诊断与维修教材。
2. 投影仪：用于展示图片、视频等教学内容。
3. 数控机床模型：用于实践操作演示和训练。
4. 故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。
5. 网络资源：查询相关资料、案例分享等。
八、教学进度计划1. 第1-4课时：数控机床概述2. 第5-8课时：数控机床故障诊断与维修方法3. 第9-12课时：数控机床常见故障现象及其原因4. 第13-16课时：故障诊断与维修工具的使用5. 第17-20课时：实践操作训练6. 第21-24课时：故障诊断与维修案例分析7. 第25-28课时：教学评价与总结九、教学总结1. 总结数控机床故障诊断与维修的基本概念、方法及其应用。
《数控机床故障诊断与维修》授课教案
《数控机床故障诊断与维修》授课教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成与工作原理1.3 数控机床的分类与应用领域1.4 数控机床的优缺点及发展趋势第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法与步骤2.3 故障诊断与维修的技术指标2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床常见故障类型及原因3.1 机械故障3.2 电气故障3.3 软件故障3.4 人为故障3.5 故障排查与分析方法第四章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备4.1 常用工具的使用方法与注意事项4.2 常用设备的功能与使用方法4.3 维修设备的选择与配置第五章：数控机床故障诊断与维修实践操作5.1 故障案例分析与解析5.2 故障诊断与维修的操作步骤与技巧5.3 故障诊断与维修的实践训练5.4 故障诊断与维修的注意事项与安全规范第六章：数控系统的故障诊断与维修6.1 数控系统的基本构成与功能6.2 数控系统的故障类型与诊断方法6.3 数控系统的故障维修技术与流程6.4 数控系统维修案例分析第七章：伺服系统的故障诊断与维修7.1 伺服系统的基本原理与结构7.2 伺服系统的故障类型与原因7.3 伺服系统的故障诊断与维修方法7.4 伺服系统维修案例分析第八章：数控机床机械结构的故障诊断与维修8.1 数控机床机械结构的基本组成8.2 机械结构故障的类型与原因8.3 机械结构故障的诊断与维修方法8.4 机械结构维修案例分析第九章：数控机床电气系统的故障诊断与维修9.1 数控机床电气系统的基本构成9.2 电气系统故障的类型与原因9.3 电气系统故障的诊断与维修方法9.4 电气系统维修案例分析第十章：数控机床故障诊断与维修的综合训练10.1 故障诊断与维修的综合流程10.2 综合训练案例及解决方案10.3 故障诊断与维修的实践技能提升10.4 故障诊断与维修的未来发展趋势第十一章：数控机床故障诊断与维修的现代技术11.1 在故障诊断与维修中的应用11.2 数据分析和大数据在故障诊断与维修中的应用11.3 云计算和物联网在数控机床故障诊断与维修中的应用11.4 增材制造技术在维修过程中的应用第十二章：数控机床故障诊断与维修的先进工具与设备12.1 先进故障诊断工具的使用方法12.2 精密测量设备在故障诊断与维修中的应用12.3 高效维修工具与设备的选择与使用12.4 虚拟现实和增强现实技术在培训中的应用第十三章：数控机床故障诊断与维修的安全与环保13.1 故障诊断与维修过程中的安全规范13.2 故障诊断与维修中的个人防护装备13.3 数控机床故障诊断与维修的环境保护13.4 事故应急预案的制定与实施第十四章：数控机床故障诊断与维修的案例分析14.1 典型故障案例的诊断与维修过程14.2 故障案例分析与经验总结14.3 故障诊断与维修的案例讨论与交流14.4 故障诊断与维修案例库的建立与管理第十五章：数控机床故障诊断与维修的未来展望15.1 数控机床技术发展的趋势15.2 故障诊断与维修技术的发展方向15.3 行业标准和规范的发展15.4 教育与培训的重要性及发展重点和难点解析本文主要介绍了《数控机床故障诊断与维修》的授课教案，内容涵盖了数控机床的基本概念、故障诊断与维修的原理、常见故障类型及原因、故障诊断与维修的工具与设备、实践操作以及现代技术和先进工具在故障诊断与维修中的应用等多个方面。
数控机床故障诊断与维修-教学教案
17)数控试验台电气原理图
18)数控机床回参考点的故障分析与排除（资料）
自主学习
任务驱动
获取资讯、
探究式学习
1课时
决策
1）FANUCOiMateD数控系统试验台
2）万用表一只
3）“一”字、“十”字起子一套
5分钟
计划
小组协商角色安排分工协作任务报告
小组讨论
协同工作
3）掌握常用参数的设定参数设置对机床运行的影响
知识目标
1）数控系统参数类型、参数设置方法
2）重要系统参数的含义与设置
3）数控系统面板的操作
教
学
实
施
过 程
内 容
方法手段
学生活动
时间分配
咨询
1)ANUC数控系统机床参数概述（PPT）
2)FANUCˉOiD/OiMateD参数的类型（参数说明书）
3)FANUCˉOiD/OiMateD参数的应用（连接说明书）
探究式学习
15分钟
决策
1）FANUCOiMateD数控系统试验台
2）万用表一只
3）“一”字、“十”字起子一套
5分钟
计划
小组协商角色安排分工协作任务报告
小组讨论
协同工作
头脑风暴
10分钟
实施
30)故障模拟排除练习
31)数控系统的模拟电气连接练习
32)数控系统基本检查与测试
仿真教学
故障诊断与排除
45分钟
检查
教学情境（单元）设计
教学情境
（单元）
FANUCˉOiD/OiMateD系统的连接
课时
2学时
授课班级
上课地点
《数控机床故障诊断与维修》授课教案
《数控机床故障诊断与维修》授课教案第一章：数控机床概述1.1 课程目标让学生了解数控机床的基本概念、分类和特点。
让学生掌握数控机床的主要组成部分及功能。
1.2 教学内容数控机床的定义和发展历程。
数控机床的分类和特点。
数控机床的主要组成部分（如CNC系统、伺服系统、机床本体等）。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解数控机床的基本概念和分类。
采用案例分析法，分析数控机床的特点和组成部分。
1.4 教学资源数控机床图片和视频资料。
相关教材和参考书籍。
1.5 教学评价课堂问答：了解学生对数控机床基本概念的理解。
课后作业：让学生绘制数控机床的组成部分示意图。
第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 课程目标让学生了解数控机床故障诊断与维修的基本原理和方法。
让学生掌握故障诊断与维修的一般流程。
2.2 教学内容数控机床故障诊断与维修的基本原理。
故障诊断与维修的一般流程（如故障排查、故障分析、故障修复等）。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解故障诊断与维修的基本原理。
采用流程图演示法，展示故障诊断与维修的一般流程。
2.4 教学资源故障诊断与维修的相关教材和参考书籍。
故障诊断与维修的案例视频资料。
2.5 教学评价课堂问答：了解学生对故障诊断与维修基本原理的理解。
课后作业：让学生绘制故障诊断与维修的一般流程图。
第三章：数控机床故障诊断与维修方法3.1 课程目标让学生了解数控机床故障诊断与维修的各种方法。
让学生掌握各种故障诊断与维修方法的应用。
3.2 教学内容故障诊断与维修的各种方法（如直观诊断法、参数诊断法、故障树分析法等）。
各种故障诊断与维修方法的应用实例。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解各种故障诊断与维修方法。
采用案例分析法，分析各种故障诊断与维修方法的应用。
3.4 教学资源各种故障诊断与维修方法的教材和参考书籍。
故障诊断与维修方法的应用案例视频资料。
3.5 教学评价课堂问答：了解学生对故障诊断与维修方法的理解。
课后作业：让学生分析一个故障诊断与维修的实际案例。
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安徽机电职业技术学院
数控机床故障诊断与维修课程
教
案
课程编号:
教师姓名:
专业班级:
开课时间:
教案填写要求
1、一门课程的教案应包括三个层面的设计:
(1)课程内容、教学基本要求、教学手段、教学方法设计等,主要解决本门课教什么、怎么教的问题
(2)各章节内容、教学方法、要求设计等,主要解决各章节教什么,怎么教;
(3)一次课教学内容、教学方法、要求设计等,主要解决一次课教什么、怎么教。
2、一次课的教案内容原则上应包括本次课的教学目的、教材分析、教学过程、教学后记等方面。
其中教学目的就是课堂教学活动围绕的中心与力求达到的目标。
教材分析则要找出本次课的重、难点及关键,并确立突出重点、克服难点、抓住关键的方案;教学过程就是教案的主体,要按引入新课、讲授、总结与巩固三方面详细设计;教
学后记就是教案执行情况的经验总结,目的在于改进与调整教案,为下一轮课讲授设计更加良好的教学方案。
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教学过程◆引言
数控机床总体上分为机械与电气两大部分,请同学们谈谈对机床机械部分的认识(简单的互动讨论)。
我们进入到本章的学习,学习机床机械故障的排除。
◆教学内容正文
子项目一:数控机床主传动链的故障诊断
主轴部件应具有与本机床工作性能相适应的高回转精度、刚度、抗振性、耐磨性与低的温升;在结构上必须能解决刀具与工件的装夹、轴承的装配、轴承间隙调整与润滑密封等问题。
数控机床的主轴部件一般包括主轴、主轴轴承与传动件等。
对于加工中心,主轴部件还包括刀具自动夹紧装置、主轴准停装置与主轴孔的切屑消除装置。
主轴轴承的配置形式
数控机床主轴轴承主要有以下几种配置
形式:
(1)前支承采用双列短圆柱滚子轴承与
60度角接触双列向心推力球轴承,后支
承采用向心推力球轴承,如图2-30(a)所
示。
(2)前支承采用高精度双列向心推力球轴承,如图2-30(b)所示。
(3)前支承采用双列圆锥滚子轴承,后支承采用单列圆锥滚子轴承,如图2-30(c)所示。
一、维护特点
1、主轴润滑
(1)油气润滑方(2)喷注润滑方式
2、防泄漏(如图所示)
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教学过程◆引言
同学们,我们从今天开始进入具体模块的学习,今天我们学习的就是数控机床电源方面的故障,我们在以前学习过数控机床电气控制的课程,我们回顾一下数控机床电气控制的特点(提问),那么数控机床电源故障有该如何排除呢？
◆教学内容正文
(一)电源维护及故障诊断
一.电源维护的基本内容
1、电源的组成:三相输入线路、熔断器、电源开关、电源变压器、控制变压器、断路器、各种继电器、接触器等。
2、通过电源配置提供给数控机床所需要的各种电源,以满足不同负载的要求。
一般有:380V、220V、200V、24V以及5V等。
3、维护保养内容
二.电源配置故障(列举实例)
数控机床从供电线路上取得电源后,在电气控制柜中进行再分配,根据不同的负载性质与要求,提供不同容量的交、直流电压、
由于各个负载共用一个+24V电源,因此一个负载对地短路而引起的另一负载的短路就是电源最容易发生的故障、
三.通过电气原理图诊断故障(列举实例)
当机床运行中停电或无法起动,从电源方面瞧,故障原因多为电源指标没有达到而进行的自我保护、
四.负载对地短路的故障诊断(列举实例)
当一个电源同时供几个负载使用时,若其中一个负载发生短路,就可能引起其
她负载的失电故障、
(二)数控实训台电路板的电气连接
实训目的:弄懂机床电气原理图。
实训装置:万用表、“+”、“一”螺丝刀、实训台电路板等、实训内容:根据给的电路图把电路板正确连接
实训小结:总结实训报告,并总结相关问题。
总结与巩固(小结、考核知识点、作业等)
1、掌握电源故障的特点与常用处理方法。
2、让学生读懂电气原理图,多读、多瞧、多实践。
3、课后作业:完成实训报告
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