1、天津市高等教育自學考試課程考試大綱課程名稱：數控機床故障診斷與維護 （2011年7月版） 課程代碼：4325 天津市高等教育自學考試課程考試大綱課程名稱：數控機床故障診斷與維護 課程代號：4325第一部分 課程性質與目標一、課程性質與特點數控機床故障診斷與維護是高等教育自學考試機械制造及自動化（數控方向）專業的一門專業課。本課程是一門綜合性很強的技術科學，是在完成電工學、機械設計、機械制造工藝等相關專業基礎課程與專業課程學習后開設的必修課程之一。本課程重點學習數控機床故障診斷與維護的基本理論和技能。其中包括：數控機床故障診斷與維護的基本概念；數控機床機械結構、數控系統、主傳動系統、進給伺服系統

2、的故障診斷與維護方法；PMC編程與維護，以及典型故障的排除等有關知識和技能。數控機床是現代制造業的關鍵生產設備，通過學習本課程，有益于學生快速診斷和排除數控機床故障，從而使數控機床的停機時間大大縮短，延長其平均無故障時間，充分發揮其應有的效益。二、課程目標與基本要求本課程的目標和任務是使學生通過本課程的自學和輔導考試，進行有關數控機床故障診斷與維護的基礎理論、基本知識和數控機床故障診斷與維護的技能訓練。使學生了解數控機床典型故障診斷及排除方法，以及數控機床的日常維護和保養。課程基本要求如下：1、掌握數控機床的安裝調試、日常維護，數控機床故障診斷與維護的一般步驟。了解數控機床故障診斷與維護的意義

3、。2、學習數控機床的主傳動、進給傳動、自動換刀、回轉工作臺等機械結構的故障診斷與維護。掌握機械部件的精度調整，典型機械部件的拆裝與維護。3、了解FANUC或華中數控系統的結構，數控系統故障診斷及維修方法；掌握FANUC或華中數控系統的參數配置，故障診斷與維護、數據備份及恢復。4、學習數控機床主傳動系統的故障診斷與維護，了解高速電主軸、主軸準停、主軸與進給軸的關聯控制，掌握FANUC或華中數控主軸驅動系統的故障診斷與維護。5、學習數控機床進給伺服系統的故障診斷與維護，了解進給系統的分類、位置檢測裝置的故障診斷與維護，掌握FANUC或華中數控進給伺服驅動系統的參數設定、故障診斷與維護。6、學習FA

4、NUC或華中數控的PLC技術，了解FANUC或華中數控的PLC結構，掌握PLC修改及備份方法。7、學習有關數控機床故障診斷與維護典型實例，了解數控機床故障診斷與維護技術的一般方法。三、與本專業其他課程的關系本課程在機械制造及自動化（數控方向）專業的教學計劃中被列為專業課，該課程同時涉及到機械學、機械制造學、電工學等學科的知識。本課程的學習有益于學生快速診斷和排除數控機床故障。第二部分 考核內容與考核目標第一章 緒論一、學習目的與要求通過本章的學習，掌握有關數控機床故障診斷與維護的基本概念，了解數控機床故障的分類，掌握數控機床的安裝調試、日常維護、故障診斷與維修的一般步驟。二、考核知識點與考核目

5、標（一）數控機床故障診斷與維護的概念（一般）識記：數控機床故障診斷與維護的意義，衡量數控機床可靠性的指標，影響數控機床可靠性的因素，數控機床故障的分類。（二）數控機床的安裝調試（次重點）理解：數控機床的安裝調試的內容及注意事項。（三）數控機床的日常維護（次重點）理解：數控機床維護與保養的點檢管理，數控系統的日常維護，數控機床維修常用工具，數控機床故障診斷與維修的常用儀表與儀器。（四）數控機床故障診斷與維修的一般步驟（重點）識記：故障診斷的基本原則。理解：數控機床故障診斷與維護的一般步驟。第二章 數控機床機械結構的故障診斷與維修一、學習目的與要求通過本章的學習，掌握數控機床機械結構的主要組成。理

6、解數控機床的主傳動系統、數控機床的進給傳動系統的組成及常見故障的分析與維修。掌握自動換刀裝置、回轉工作臺、數控機床的液壓與氣動裝置的組成和工作原理，以及常見故障的分析與維修。二、考核知識點與考核目標（一）數控機床機械結構的主要組成。（重點）識記：數控機床機械結構的主要組成。（二）數控機床的主傳動系統（次重點）識記：主軸變速方式，主軸的材料和熱處理，主軸的潤滑與冷卻。理解：主軸端部的結構形式，主軸部件的支承。主軸部件及主傳動鏈的維護，主傳動系統常見故障及排除方法。（三）數控機床的進給傳動系統（重點）識記：導軌滑動副，滾動導軌的結構、安裝和預緊，靜壓蝸桿蝸輪條傳動。理解：滾珠絲杠螺母副的循環方式及

7、其預緊和支承。應用：進給傳動系統常見故障診斷及維修。（四）自動換刀裝置（重點）識記：排刀式刀架，一般轉塔回轉刀架，刀庫的形式。理解：經濟型數控車床方刀架的結構及工作原理（重點）。刀庫、換刀機械手、加工中心自動換刀裝置的常見故障分析與維修。（五）回轉工作臺（次重點）識記百萬讀：齒盤式分度工作臺的結構及工作原理。理解：數控回轉運動工作臺的結構及工作原理?；剞D工作臺的常見故障及夢軒閣排除方法。（六）數控機床的液壓與氣動裝置（重點）識記：數控機床上典型的氣壓回路分析。理解：數控機床上典型的液壓回路分析。應用：數控機床液壓與氣壓回路常見

8、故障及維修。第三章 數控系統故障診斷與維修一、學習目的與要求通過本章的學習，了解FANUC數控系統或國產數控系統的結構、參數配置，掌握FANUC數控系統或國產數控系統的數據備份及恢復。二、 考核知識點與考核目標（一）概述（一般）識記：數控系統的四種基本結構類型。（二）FANUC數控系統（次重點）識記：FANUC數控系統的概述、結構組成及參數配置。 應用：FANUC數控系統的數據備份及恢復。（三）國產數控系統（次重點）識記：國產數控系統的概述、結構組成及參數配置。應用：國產數控系統的數據備份及恢復。（四）數控系統故障診斷及維修方法（重點）應用：各種數控系統故障診斷及維修方法。第四章 數控機床主傳

9、動系統的故障診斷與維修一、學習目的與要求：通過本章的學習，了解高速電主軸的結構及冷卻潤滑技術，主軸與進給軸的關聯控制。掌握主軸的準停功能，FANUC數控系統或華中數控系統的主軸驅動系統的故障診斷與維修。二、考核知識點與考核目標（一）概 述（次重點）識記：數控機床對主軸控制的要求。理解：主軸驅動裝置的特點。（二）高速電主軸（一般）識記：高速電主軸的結構，高速精密軸承，電主軸的動平衡，刀具的夾緊。理解：冷卻潤滑技術。（三）主軸準停（重點）識記：主軸準停的定義。理解：機械準停，電氣準?？刂频膬烖c及三種電氣準停方式。（四）FANUC或華中主軸驅動系統的故障診斷與維修（重點）識記：FANUC主軸驅動系統

10、概述，華中數控主軸驅動系統。應用：FANUC和華中主軸驅動系統的故障診斷與維修。第五章 數控機床進給伺服系統故障診斷與維修一、學習目的與要求通過本章的學習，理解何為開環位置伺服系統、半閉環位置伺服系統、全閉環位置伺服系統及混合閉環位置伺服系統，FANUC 進給伺服系統的分類及交流伺服系統連接，華中數控進給伺服系統概述。掌握FANUC進給系統的故障診斷與維修，FANUC伺服系統參數的設定，華中數控進給系統的故障診斷與維修，位置檢測裝置的故障診斷與維修。二、考核知識點與考核目標（一）概 述（一般）理解：何為開環位置伺服系統、半閉環位置伺服系統、全閉環位置伺服系統及混合閉環位置伺服系統。（二）FAN

11、UC進給系統的故障診斷與維修及伺服系統參數的設定（次重點）識記：FANUC 進給伺服系統的分類。理解：FANUC交流伺服系統連接。FANUC 進給伺服系統的常見故障分析，伺服參數設定，伺服參數初始化。（三）華中數控進給系統的故障診斷與維修（次重點）識記：華中數控進給伺服系統概述，華中數控開環進給系統。應用：華中數控交流伺服系統的故障診斷與維護。（四）位置檢測裝置的故障診斷與維修（重點）識記：位置檢測裝置的分類，常用位置檢測元件。理解：數控機床對位置檢測裝置的要求。應用：檢測器件的常見故障及維修。第六章 數控機床PLC技術一、學習目的與要求通過本章的學習，了解PLC在數控機床中的應用。理解華中數

12、控系統PLC技術。掌握FANUC系統PMC編程技術，PLC控制模塊的故障診斷方法。二、考核知識點與考核目標（一）FANUC系統PMC編程技術（次重點）識記：PMC程序執行順序。理解：PMC編址，PMC基本指令，PMC功能指令，數控機床PMC屏幕畫面功能。應用：使用LADDER軟件編輯數控機床梯形圖。（二）華中數控系統PLC技術（次重點）識記：華中數控PLC的軟件結構及運行原理。理解：華中數控PLC的結構。應用：華中數控PLC程序的編寫及其編譯，華中數控PLC程序的安裝，車床標準PLC系統的編譯。（三）PLC控制模塊的故障診斷方法（次重點）理解：PLC故障的表現形式。應用：PLC控制模塊的故障診

13、斷方法與實例。第七章 數控機床故障診斷與維修實例一、學習目的與要求通過本章的學習，掌握一些數控機床機械結構、數控系統、進給伺服系統、PLC故障診斷與維修實例。二、考核知識點與考核目標應用：數控機床機械結構故障診斷及維修實例，數控系統故障診斷與維修實例，進給伺服系統故障診斷與維修實例，PLC故障診斷與維修實例。第三部分 實踐環節實踐一 數控機床幾何精度的檢測一、實驗目的：1了解ISO、GB標準中常見的數控車床幾何精度及加工精度檢測項目標準數據。2了解進行數控車床幾何精度檢測、加工精度檢測常用的工具及其使用方法。3掌握數控車床幾何精度、加工精度檢測方法。二、實驗內容1機床調平。2常見幾何精度檢測。

14、3常見加工精度檢測。實踐二 FANUC 0i C/0i mate C數控系統的基本連接一、實驗目的1了解數控系統的各基本單元。2了解數控系統的硬件連接。二、實驗內容1系統電源的連接2系統與外圍設備的連接。3系統與主軸變頻器的連接。4系統與伺服放大器的連接。5實驗臺上電路的連接。6系統的通電。實踐三 機床參數的設置一、實驗目的1了解機床參數在數控機床調試中的應用。二、實驗內容1顯示參數。2用MDI設定參數。3基本功能參數的設置。實踐四 機床主軸及主軸編碼器的安裝與故障診斷一、實驗目的：1使學生了解機床主軸的工作原理以及主軸編碼器的相關知識。2相關故障的分析方法與解決辦法。二、實驗內容1驗證主軸編

15、碼器與主軸轉速之間的關系。2了解數控系統通過主軸編碼器識別主軸旋轉方向的原理。3了解與主軸編碼器有關的數控加工。4利用撥碼開關，設置主軸編碼器硬件故障。實踐五 伺服驅動單元的調試和故障診斷一、實驗目的：1了解伺服驅動單元的調試過程。2掌握伺服驅動單元的故障排除方法。二、實驗內容1伺服驅動單元的正常調試過程。2伺服參數設置異常實驗。3伺服串行總線故障的實驗。實踐六 PLC編程練習實驗一、實驗目的：1掌握FANUC PMC-SA1編程語言。2培養學員的PLC編程能力及綜合邏輯分析能力。二、實驗內容1編一PLC程序，使用實驗臺上與輸入信號相對應的撥動開關和與輸出信號相對應的發光二極管呈一一對應關系。

16、2通過CRT/MDI上的按鍵，以梯形圖形式把上面的程序輸入系統。3在實驗臺上驗證所編程序的正確性。第四部分 有關說明與實施要求一、考核的能力層次表述本大綱在考核目標中按著“識記”、“理解”、“應用”等三個能力層次規定考生應達到的能力層次要求，各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是：識記：能知道有關的名詞、概念、知識的含義，并能正確認識和表述。理解：在了解的基礎上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法與技能，并把握上述內容的區別和聯系。應用：在理解的基礎上，能運用基本概念、基本原理、基本方法與技能，分析和解決有關的理論和實際問題，并能夠運用多個知識點進行綜合分析，解決問

17、題。二、教材指定教材：數控機床故障診斷與維修，鄧三鵬主編，機械工業出版社，2009年8月第一版。參考教材：現代數控機床故障診斷與維修，鄧三鵬主編，國防工業出版社，2009年7月第一版。三、自學方法指導1、在開始學習指導教材每一章之前，應先閱讀大綱中有關這一章考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標，使閱讀教材有的放矢。2、閱讀教材時，要仔細閱讀逐字逐句推敲，深刻理解基本概念，基本理論，牢固把握基本方法與技能。3、自學過程中堅持作好讀書筆記，做到有歸納，有總結，有理解。自學過程中除了勤于思考外，還要勤于提問，勤于請教，勿死記硬背，生搬硬套，急于求成。要注意所學內容縱向和橫向的關系。四、對社會

18、助學的要求1、應熟知考試大綱對課程提出的目標總要求和各章掌握的知識點。2、應熟知各知識點要求達到的能力層次，并深刻體會與各知識點的考核目標。3、輔導時應注意指導考生加強本學科研究方法的訓練，加強考生自學能力、觀察和思維能力、分析解決問題能力及創新意識的培養。4、輔導時應以考試大綱為準，指定教材為基礎，避免隨意超綱。5、輔導時協助考生理解知識點的能力層次，不可將試題難易與能力層次直接掛鉤。6、輔導時應突出重點，對學生要啟發引導，不可讓學生死記硬背。7、輔導時應要求學生刻苦學習，鉆研教材，獨立思考，勤于提問。8、助學學時：本課程共4學分，建議總課時72學時，其中助學課時分配如下：章 次內 容學 時第一章緒論3第二章數控機床機械結構的故障診斷與維修10第三章數控系統故障診斷與維修7第四章數控機床主傳動系統的故障診斷與維修7第五章數控機床進給伺服系統故障診斷與維修7第六章數控機床PLC技術7第七章數控機床故障診斷與維修實例7實驗一數控機床幾何精度的檢測4實驗二FANUC 0i C/0i mate C數控系統的基本連接4實驗三數控機床參數的設置4實驗四機床