数控机床机械系统及其故障诊断与维修教案
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。
《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完整版教案教学文稿
数控机床故障诊断与维修完整版教案教学文稿数控机床是一种高精度、高效率的现代化制造设备，它在工业生产中发挥着重要的作用。
然而，由于其复杂的结构和高精度的要求，数控机床故障的发生和维修对于操作员和技术人员来说是一个具有挑战的任务。
因此，故障诊断与维修的完整版教案和教学文稿对于学习和提高数控机床操作和维修技能非常重要。
一、教案的编写和教学目标1.教案的编写（1）教学背景和教材准备：教师对教学背景进行分析，确定教学的前提条件和要求。
根据教学背景，准备教材和教具。
（2）教学目标：确定学生所需学习的知识、技能和能力。
（3）教学内容：根据教学目标和教学背景，确定教学内容。
（4）教学方法：根据教学内容和教学目标，选择合适的教学方法，如讲座、实验、小组讨论等。
（5）教学步骤：根据教学方法和教学内容，确定教学步骤。
（6）教学评价：根据教学目标，确定评价方法和评价标准，对学生的学习情况进行评价。
2.教学目标（1）知识目标：了解数控机床的结构和工作原理，掌握数控机床故障的常见原因和解决方法。
（2）技能目标：能够使用故障诊断仪器和工具进行故障排查和维修。
（3）能力目标：具备独立进行数控机床故障诊断和维修的能力。
二、教学内容和教学步骤1.教学内容（1）数控机床的结构和工作原理（2）数控机床的常见故障和排查方法（3）数控机床维修的常规操作和注意事项2.教学步骤（1）引入与导入：介绍数控机床的重要性和需求，并展示数控机床的结构和工作原理。
（2）知识讲解：讲解数控机床故障的常见原因和解决方法，以及故障排查的基本流程和方法。
（3）案例分析：通过实际案例，分析数控机床会出现的各种故障和解决方法，并让学生进行讨论和解答。
（4）操作演示：现场演示数控机床故障的排查和维修过程，让学生了解实际操作的步骤和要点。
（5）实践练习：提供一些实际案例和实验题目，让学生运用所学知识进行实践操作和练习。
（6）交流与总结：与学生进行互动交流，对所学知识进行总结，并解答学生的问题。
高职数控技术专业《数控机床故障诊断与维修》说课稿
高职数控技术专业《数控机床故障诊断与维修》说课稿一、教学目标1.知识目标：o学生能够掌握数控机床的基本结构和工作原理。
o学生能够识别常见的数控机床故障类型及其表现。
o学生能够了解数控机床维修的基本流程和方法。
2.能力目标：o学生能够运用所学知识对数控机床进行初步故障诊断。
o学生能够独立或合作完成简单的数控机床维修任务。
o学生能够查阅相关技术文档，解决实际问题。
3.情感态度价值观目标：o培养学生严谨的工作态度和细致的观察能力。
o增强学生的团队合作意识，提高沟通协调能力。
o激发学生对数控技术的兴趣，培养持续学习的习惯。
二、教学内容-重点内容：数控机床的基本结构、常见故障类型及诊断方法、维修基本流程。
-难点内容：故障诊断的准确性与维修实操技能的培养。
根据教学内容的特点和学生实际情况，本节课将分为四个主要部分：引入、新课讲解、练习、总结。
其中，新课讲解将详细展开数控机床的结构、故障诊断方法和维修流程。
三、教学方法-讲授法：用于介绍数控机床的基本概念和理论知识。
-讨论法：组织学生分组讨论故障案例，提高参与度。
-案例分析法：通过具体故障案例，让学生分析和解决实际问题。
-实验法：在实验室进行数控机床故障诊断与维修实操练习。
-多媒体教学：利用PPT、视频等资源，直观展示教学内容。
四、教学资源-教材：《数控机床故障诊断与维修》教材。
-教具：数控机床模型、故障诊断工具。
-实验器材：数控机床实验台、各种传感器、检测仪器。
-多媒体资源：PPT课件、故障诊断视频、在线教程链接。
五、教学过程六、课堂管理1.小组讨论：每组分配一个主题或故障案例，确保每个学生都参与讨论。
2.课堂纪律：明确课堂规则，对违反纪律的行为及时提醒和处理。
3.激励措施：对表现优秀的小组和个人给予表扬，增加课堂积极性。
七、评价与反馈1.课堂小测验：通过选择题或简答题，检验学生对知识点的掌握情况。
2.课后作业：布置与本节课内容相关的实操作业，要求学生独立完成。
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 课程目标让学生了解数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。
让学生了解数控机床的组成部分及其功能。
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及其功能。
数控机床的应用范围。
1.3 教学方法采用讲授法，讲解数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。
采用案例分析法，分析数控机床的组成部分及其功能。
1.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。
案例分析：学生能分析数控机床的组成部分及其功能。
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。
让学生掌握数控机床故障诊断与维修的基本步骤。
2.2 教学内容数控机床故障诊断与维修的基本原理。
数控机床故障诊断与维修的基本方法。
数控机床故障诊断与维修的基本步骤。
2.3 教学方法采用讲授法，讲解数控机床故障诊断与维修的基本原理和方法。
采用实践教学法，让学生参与数控机床故障诊断与维修的实际操作。
2.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答数控机床故障诊断与维修的基本原理和方法。
实践操作：学生能独立完成数控机床故障诊断与维修的实际操作。
第三章：数控机床故障诊断与维修方法3.1 课程目标让学生掌握数控机床故障诊断与维修的常用方法。
让学生了解数控机床故障诊断与维修的最新发展。
3.2 教学内容数控机床故障诊断与维修的常用方法。
数控机床故障诊断与维修的最新发展。
3.3 教学方法采用讲授法，讲解数控机床故障诊断与维修的常用方法。
采用案例分析法，分析数控机床故障诊断与维修的最新发展。
3.4 教学评估课堂问答：学生能准确回答数控机床故障诊断与维修的常用方法。
案例分析：学生能分析数控机床故障诊断与维修的最新发展。
第四章：数控机床故障诊断与维修实践操作4.1 课程目标让学生掌握数控机床故障诊断与维修的实际操作技能。
教案13(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: 13授课日期授课班级03机电331 03机电332课题5INUMERIK 810数控系统的故障诊断及维护授课类型讲授课时数教学目的重点难点教具挂图教学过程及时间分配主要教学内容教学方法的运用标准型数控系统(又称全功能数控系统)功能齐全，一方面表现在它们能适应不同的控制要求，有丰富的软件支持；另一方面它们通常有良好的人机界面，较高的智能化程度，能帮助使用者处理很多信息，使编程操作都变得简单；再就是系统的开放性，能通过通信功能与计算机网络互通信息。
本章通过对SINUMERIK 810数控系统硬件和软件的阐述，说明该系统故障诊断及维护的特点和方法，这对其他数控系统的故障诊断及维护也有一定的指导意义。
1 系统组成及特点SINUMERIK 810系统是西门子公司80年代推出的数控产品，按功能分有：8l0T，810M，810G，810N。
按型号有810(GAl)，810(GA2)，810(GA3)。
即810 I、II、III型机。
8l0系统为紧凑型连续轨迹数控装置，适用于低、中档功能的中小型机床，具有良好的性能价格比，可安装在机床的任何部位。
表1 810系统三种型号的差别与SINUMERIK 810系统配套的有SIMATIC S5系列的PLC、SIMODRIVE 611A交流驱动装置，1FT5、1FT6伺服电动机和lPH5、1PH6主轴电动机等。
4)最多可存200个加工程序。
5)由于810是多通道结构，可在加工时，同时编程和进行程序的输入、输出。
6)具有蓝图编程功能、倒角和圆角自动插入、多点连接、7)圆弧半径直接编程。
8)具有示教、录返功能。
9)在JOG方式下，同时使两个轴移动。
10)程序输入时采用图形引导。
11)调试加工程序时可采用图形模拟功能。
12)程序试运行。
13)插补后沿轮廓重复运动。
14)自动搜索程序段到中断点位置。
15)软件限位开关。
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§3——4 滚珠丝杠一、滚珠丝杠结构
1、滚珠丝杠副的种类与结构10＇
滚珠丝杠螺母副：是回转运动与直线运动相互转换的传动装置，在数控机床进给系统中一般采用滚珠丝杠副来改善摩擦特性。
工作原理是：当丝杠相对于螺母旋转时，两者发生轴向位移，而滚珠则可沿着滚道流动，如图3—4—1和图3—4—2
1—返向器2—螺3—丝杠4—滚珠（a）单圆弧（b）双圆弧图3—4—1滚珠丝杠副图3—4—2 螺纹滚道型面
按滚珠返回的方式不同可以分为内循环式和外循环式两种。
1）内循环式
内循环方式的滚珠在循环过程中始终与丝杠表面保持接触。
如图3—4—3。
在螺母的侧面孔内，装有接通相邻滚道的反向器，利用反向器引导滚珠越过丝杠的螺纹顶部进入相邻滚道，形成一个循环回路。
一般在同一螺母上装有2—4个反向器，并沿螺母圆周均匀分布。
优缺点：滚珠循环的回路短、流畅性好、效率高、螺母的径向尺寸也较小，但制造精度要求高。
图3—4—3 内循环示意图1—凸键2、3—反向键2）外循环式
外循环方式的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外板书多媒体结合讲述（10＇）
重点：1、滚珠丝杠副是数控机床的首选。
2、内部结构和工作原理。
3、内循环式和外循环式
优缺点：结构简单、制造容易、但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲
击性差。
图3—4—4 外循环示意图
（a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠
（b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道
2、滚珠丝杠副的结构参数5＇
滚珠丝杠副的主要参数有：公称直径D、导程L和接触角β。
1）公称直径D：是指滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时包络滚珠球心
的圆柱直径。
它与承载能力直接有关，常用范围为30—80mm，一般大于丝杠长
度的1/35—/30。
2）导程L：导程的大小要根据机床加工精度的要求确定，精度高时，导
程小一些；精度低时，导程大些。
但导程取小后，滚珠直径将取小，使滚珠丝
杠副的承载能力下降；若滚珠直径不变，导程取小后，螺旋升角也小，传动效
率将下降。
因此，一般地，导程数值的确定原则是：在满足加工精度的条件下
尽可能取得大一些。
3、滚珠丝杠副的结构特点10＇
1）摩擦因素小，传动效率高。
滚珠丝杠副的传动效率可达0.92—0.96，比
常规的丝杠螺母副提高3—4倍。
因此，功率消耗只相当于常规丝杠的1/4—1/3。
2）可预紧消隙。
给予适当预紧，可消除丝杠和螺母的间隙，反向运动时无
死区，定位精度高，刚度好。
3）运动平稳，低速时不易出现爬行现象，传动精度高。
4）运动具有可逆性。
可以从旋转运动转换为直线运动，也可以从直线运动
转换为旋转运动，即丝杠和螺母均可以作为主动件。
5）磨损小，使用寿命长。
6）所需传动转矩小。
7）制造工艺复杂。
滚珠丝杠和螺母等元件的加工精度要求高，表面粗糙度
要求也高，故制造成本高。
8）不能自锁。
特别是对于垂直丝杠，由于处于重惯性力的作用，常需添加
板书作图
（5＇）
板书讲解
（10＇）
重点
滚珠丝杠
副结构的
8个特点
图3—4—6 双螺母垫片调隙式结构
优缺点：这种调隙方式能精确地调整预紧量，结构简单，刚度高，工作可
靠，但调整不方便，滚道磨损时不能随时进行调整。
2）如图3—4—7，为螺纹调隙式，转动调整螺母1，使螺母2产生轴向位
移。
图3—4—7 双螺母螺纹调隙式结构1、2—锁紧螺母
优缺点：这种调隙方式结构简单，调整方便，滚道磨损时可随时进行调整，
但预紧量不很准确。
3）如图3—4—8，为齿差调隙式，通过调整螺母端头上的外齿相对内齿的
啮合角度来消除间隙。
图3—4—8 双螺母齿差调隙式结构
优缺点：这种调隙方式能精确微调预紧量，工作可靠，滚道磨损时调整方
便。
但结构复杂，用于需获得准确预紧力的精密定位系统。
2、支撑轴承的定期检查2＇
定期检查丝杠支撑与床身的连接是否损坏，以及导轨间的平行度是否保持
在允许误差范围内，如有上述问题，要及时坚固松动部位，更换支撑轴承或调
整丝杠对导轨的平行度。
整方法
（2＇）。