数控设备应用与维护专业规范.docx

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数控设备应用与维护专业规范

数控设备应用与维护

专业规范

（1.5版）

教育部机电设备教学指导委员会

数控设备应用与维护专业课程协作组

数控设备应用与维护专业教学标准

（1.5版）

1.专业名称

数控设备应用与维护（数控机床装调与维修方向）

2.教育类型及学历层次

教育类型：

高等职业教育

学历层次：

大专

3.入学要求条件

高中毕业或同等学历者。

4.学制

三年。

5.培养目标

本专业培养主要面向数控机床生产和应用企业，在生产、服务第一线能从事数控机床装调和维修工作，德、智、体、美全面发展，具有职业生涯发展基础的应用型高技能专门人才。

6.职业面向及职业能力要求

1）职业面向

主要就业单位：

数控机床等机电设备制造企业、机械加工企业等

主要就业岗位：

数控机床电气装调、数控机床机械装调、数控机床维修

其他就业岗位：

数控机床售后服务、机床维护与管理、数控机床技术支持、数控机床营销等

2）工作岗位及职业能力要求

序号

工作岗位

岗位描述

职业能力要求

1

数控机床电气装调

1．按照数控机床电气工程图，进行数控机床电缆配线和电气柜安装；

2．进行数控机床电气调试；

3．电气工程图设计；

4．编制电气装配工艺文件；

1．熟悉电气系统安装调试的安全操作规范及其应急措施；

2．具备识读、分析电气原理图的能力和电气安装工艺实施能力（布线、消除干扰等）；

3．会使用常用仪器、仪表、检具检验电气元件，能识别机床电气元件、检查调试数控机床电气线路、排查电气常见故障；

4．熟悉电气系统安装工艺及相关标准，能根据电气原理图设计工程图、编制一般电气工艺文件和管理电气施工现场的能力；

5．具备团队协作与技术交流能力。

2

数控机床机械装调

1．按照数控机床机械装配图及工艺文件，安排装配工艺流程，完成数控机床机械部件及整机装配；

2．根据国家标准对数控机床进行几何精度检测与调整；

1．熟悉机械安装调试的安全操作规范及其应急措施；

2．具备识读、分析机械装配图、液压与气动原理图、润滑与冷却原理图等的能力，具有机械安装工艺实施能力；

3．会使用常用仪器、仪表、检具检验机械零部件，具备基本修配机械零部件能力；

4．熟悉机械安装工艺及相关标准，能选择正确测量器具，完成数控机床几何精度、装配精度的检测；

5．具备团队协作与技术交流能力。

3

数控机床维修

技术文件阅读；各类电气图纸阅读（原理图、接线图）；PLC程序阅读与修改；机床参数设置；调试机床功能、性能；检验机床功能；填写维修记录；

熟悉公司的质量标准；熟练使用机床行业的各种检测工具；机床操作能力；会使用常用仪器、仪表、检具；能应用PLC；机床故障诊断与排除能力；主流数控系统应用能力；熟悉数控机床原理，了解相关机械知识；熟悉相关的国家技术标准；熟悉伺服驱动系统和伺服调整软件；熟悉各种机床电气元件的应用；安全生产知识；

3）核心岗位资格证书

序号

职业资格证书名称

颁证单位

等级

1

数控机床装调维修工

劳动部门

中级

7.典型工作任务及其工作过程

序号

典型工作任务

工作过程

1

机床电气系统安装与调试

1．了解机床应用功能。

2．电气原理图、布局图、位置图等理解阅读。

3．电气安装。

4．PLC程序的设计准备，机床参数准备。

5．安装完毕后，检查接线是否正确，正确无误再通电。

6．参数载入，PLC载入，配置驱动。

7．各种动作、功能的检查验证。

8．机床试运行24－48h。

9．检验。

10．试加工及优化。

11．备份机床数据。

2

机床机械安装与调试

1.熟悉理解机械安装图纸及其他技术文件。

2.准备仪器、仪表、检具。

3.领取准备零部件。

4.按照工艺和标准进行安装、修配、调试。

5.安装精度自检。

6.填写文件，交付，待联调。

3

数控机床维修

1．了解故障现象，查阅技术资料及文件

2．分析故障形成原因

3．检查故障，确定故障点

4．排除故障

5．试机

6．填写维修档案，交付。

8.课程方案框架

1）体系架构与课程设置路线

2）课程方案

数控设备应用与维护专业课程方案

序号

分

类

课程名称

学时

参考学时

一

二

三

四

五

六

1

专业能力课程

工程制图

120

80

40

2

装配钳工

120

120

3

电路元件连接与测量

100

100

4

零件机械加工

120

120

5

机械基础零部件设计与装调

90

90

6

数控机床的液压与气动应用

50

50

7

数控机床电气控制系统安装与调试

100

100

8

数控机床伺服驱动

50

50

9

数控维修专业英语

40

40

10

数控机床PLC控制与调试

80

80

11

数控系统连接与调试

80

80

12

数控机床机械部件装配与调整

100

100

13

数控机床整机性能检测与调试

120

120

14

数控机床故障诊断与维修

120

120

15

顶岗实习（含毕业设计）

450

450

小计

1740

200

260

290

300

240

450

1

拓展

基于PCBASE的数控设备应用

50

50

2

数控机床改造

50

50

3

机电产品营销

50

50

4

CAD/CAM应用

50

50

小计

100

100

合计

1840

200

260

290

300

340

450

9.主干课程基本要求

课程名称：

工程制图

学期

第1、2学期

参考学时

120

职业能力目标：

1.能够识读机械零、部件图；

2.能够识读机械部件装配图；

3.能够读懂零、部件图技术要求与工艺要求。

4.能够绘制专业简单零件图；

5.能够区别机械零件配合关系；

6.能够描述机械零件尺寸公差、形位公差、局部公差等；

7.能够描述机械零件配合误差；

学习目标：

1.掌握机械制图基本方法；

2.知道常用制图国家标准；

3.能够识读与绘制机械零件图；

4.能够识读与绘制机械零件装配图；

5.知道机械零件配合公差与要求；

6.知道机械零件尺寸、形状、局部公差；

7.知道机械零件装配误差。

学习内容：

1制图的基本知识与技能；

1投影作图基础；

1点、直线、平面的投影；

1基本几何体的投影；

1截交线与相贯线；

1组合体；

1轴测图；

1机件常用的表达方法；

1标准件与常用件；

1零件图；

1装配图；

1计算机绘图。

课程名称：

电路元件的连接和测量

学期

第2学期

参考学时

100

职业能力目标：

1.能识别电路基本元件，熟练使用万用表、信号源等常用仪器、仪表；；

2.能够正确进行直流与交流电路分析、检测与调试；

3.熟悉整流、滤波电路的组成、工作原理及简单计算方法；

4.了解逻辑代数、基本逻辑门电路基本知识；

5.能够自觉遵守安全用电规范与职业要求。

学习目标：

1.能够熟练地使用常用电工仪表、常用电工工具；

2.掌握电气元件的相关国家与行业标准，能够制订作业规划书、检验检测任务书、检验报告单；

3.能够根据工作任务书要求，独立完成常用电气元件的安装与测量，熟悉电气元件参数，并能选择更换常用电气元件；

4.能进行交流、直流电路的安装与调试；

5.具有安全用电、救护常识。

学习内容：

1基本物理量的认识和测量方法；

1常用电气元件的认识、选用和测量；

1交流电、直流电认识和特性分析；

1常用电路测量方法；

1常用电工工具的使用；

1变压器结构原理、性能指标；

1电动机铭牌数据识读；

1数字电子电路常识和基本逻辑；

1电容的种类、特点、表示法、识别；

1二极管三极管的类型、特性、管脚判别；

1安全操作、安全措施与职业标准。

课程名称

装配钳工

学期

1

参考学时

120

职业能力目标：

1.钳工基本操作（锯、锉、划线）；

2.装配基准面的铲刮和检验；

3.塑料导轨的粘贴与刮研；

4.单配件的配合面修整与检验；

5.检验芯棒等辅助工具的安装与使用；

6.配合件的紧固与调试；

7.机械组件精度检验与手动跑合试验。

学习目标：

1.掌握钳工操作的基本方法，能够正确使用各种常用钳工工具、辅助工具和检验量仪。

2.能够完成可用于实际操作的简单机械组件的装配工艺编制。

3.掌握机械装配的初步操作技巧，为从事数控机床装配与调试奠定基础。

4.掌握机械组件、部件和系统精度检验的一般方法，能够在师傅的指导下完成数控机床各项机械精度的检验。

学习内容：

1装配钳工的基本工作任务分析以及安全操作规程；

1钳工基本操作（锯、锉、划线）的理论知识及相应的操作训练；

1机械组件（轴系）装配工艺过程编制与实操训练；

1装配基准面的铲刮、检验方法，装配基准面的铲刮训练（适当安排塑料导轨的粘贴与刮研训练；[仅从事数控机床装配与调试工作的学生学习]

1钳工装配辅助工具的安装与使用；

1装配精度的测量、数据处理分析（含数控机床精度检验标准解读）；

1配合件的紧固与调试，重点安排线性导轨、滚珠丝杆、轴承座的装配与调试训练。

课程名称：

零件机械加工

学期

第2学期

参考学时

120

职业能力目标：

1．具有零件机械加工基本操作能力；

2．具有零件机械加工加工工艺规程制定的初步能力；

3．能够正确选用夹具、刀具，正确确定切削参数；

4．能够分析不同零件材料、热加工后切削性能；

5．具有零件精度与测量能力；

6．具有数控编程的初步能力；

7．初步分析和解决机械加工质量问题。

学习目标：

1.学生在教师指导下，利用机械加工手册、数控编程说明书、刀具产品说明书等资料，根据教师提供的任务书中的零件图纸制定零件的加工工艺规程，并实施、检查和调整加工方案。

2.在规定的时间内能够工艺规程，编制数控加工程序编制、选用并正确安装夹具、刀具，并进行调试与加工，初步能够测量与分析零件加工质量。

3.对已完成的工作进行记录、存档、评价及反馈，自觉保持安全、整齐、干净的工作环境。

4.在加工的过程中，使用的工具、设备、加工方法和加工材料等符合劳动安全和环境保护规定。

学习内容：

1回转体外表面的加工

1回转特型表面的加工

1离合器分离臂轴的加工

1长波组件的加工

1 平面、外轮廓、内腔编程加工

课程名称：

机械零部件的设计与装调

学期

第3学期

参考学时

90

职业能力目标：

1.正确阅读机械部件图、工艺图、装配作业指导书；

2.合理安排装配、调整与检测工时；

3.正确选择、合理使用常用和专用工具，并做好维护保养工作；

4.正确操作专用工具、量具在符合安全规定的情况下完成机械部件的装配；

5.使用专用仪器、设备完成机械部件的精度调整，并进行检查；

6.机械部件与机械性能测试设备的连接与调试；

学习目标：

1.掌握常见机械基础零、部件的基础知识和基本计算方法；

2.掌握常见基础机械零件、部件的功能和结构，能根据相关的工程图纸正确地分析机械零部件；

3.能够正确地选用机械零件、部件；

4.掌握基础机械零部件安装与调试的一般方法；

5.能读懂常见部件或结构的装配工艺文件；

6.能正确选用安装工具和调试的测量工具；

7.能够排除常见机械基础部件一般的机械故障；

8.能够进行常见机械机构的维护和保养。

学习内容：

1主轴传动基础零部件认识与装调

1进给轴传动基础零部件认识与装调

1回转台传动基础零部件认识与装调

1分度台传动基础零部件认识与装调

1交换工作台传动基础零部件认识与装调

1四方刀架传动基础零部件认识与装调

1斗笠式刀库传动基础零部件认识与装调

1圆盘式刀库传动基础零部件认识与装调

1带内置铣削电动机的转塔传动基础零部件认识与装调

课程名称

数控机床液压与气动应用

学期

3

参考学时

50

职业能力要求：

1.能够识读数控设备液压与气动回路图，并完成液压与气动回路的连接，保证液压与气动回路连接的正确性，保证系统的正常运行；

2.能够根据产品安装说明书，选用正确的工具，选择正确的液压与气动元件进行液压与气动回路的安装；

3.熟练使用液压与气动回路安装所需的工具、仪表，能使用工具、仪器对液压与气动回路进行检测、分析判断；

4.熟悉相关的国家或行业标准规范。

学习目标：

1.掌握液压与气动系统的工作原理与基础知识；

2.能够识读液压原理图与动作顺序图；

3.能够正确对数控机床液压回路及液压元件拆装；

4.能够分析数控机床液压原理图，具有初步的液压与气压传动系统调试和排故的能力。

学习内容：

1液压传动特性的认识；

1液压元件认识；

1液压基本回路调试（控制回路、速度控制回路、压力控制回路、多缸控制回路）

1数控机床上典型的液压回路调试

1气压元件认识（如气压泵、空压机、工作缸、各种控制阀以及各种辅助元件）

1气动基本回路调试

1数控机床上典型的气压回路分析

1液压与气压系统的故障诊断方法与排除

课程名称：

数控机床伺服驱动

学期

第3学期

参考学时

50

职业能力目标：

1.能够根据电气作业标准及相关技术规范，进行伺服系统与主轴单元的外围接线；

2.掌握常见伺服电机铭牌数据的含义，能够对伺服电机进行更换与安装；

3.能够进行伺服系统的基本参数调试，并能借助伺服调试软件对参数进行优化；

4.能够通过设定参数等手段对数控机床伺服系统的电流环、速度环和位置环进行调整；

5.能够分辩伺服的正常状态与故障状态，并根据相关代码与指示灯判断故障位置与原因；

6.能够消除由于参数原因引起的报警。

学习目标：

1.能够说出数控机床进给单元和主轴单元对伺服控制的基本要求；

2.能够分辨全闭环、半闭环、开环控制的数控机床；

3.能够以绘图的形式描述通用伺服系统、步进控制系统和变频控制系统的控制原理；

4.掌握机床模拟主轴、串行主轴的控制方式，能够进行变频器的接线、参数设置与调整；

5.了解编码器等反馈元件在数控机床上的应用，能够进行数控车床螺纹加工功能的调试和加工中心主轴定向功能的调试；

6.掌握步进驱动系统、伺服驱动系统、变频器控制系统的原理与组成；

学习内容：

1数控机床进给单元、主轴单元的类型与构成；

1步进电机、伺服电机在数控机床上的应用；

1开环、半闭环、全闭环控制在各系统中的构成；

1通用伺服系统的控制方式、接口定义与接线；

1步进驱动单元的控制方式、接口定义与接线；

1模拟主轴的控制方式，变频器的接线与参数设置；

1数控车床、加工中心主轴编码器的连接；

1伺服驱动的基本参数设置；

1数控车床车削螺纹功能的主轴控制、加工中心主轴定向功能的主轴控制。

课程名称

数控机床电气控制系统安装与调试

学期

第3学期

参考学时

100

职业能力目标：

1.能够根据电工作业标准熟练使用常用电工作业工具、仪器、仪表；

2.能够根据正确分析数控机床电气控制线路；

3.能够根据电气控制线路选择、测量、检测电器元件；

4.能够根据数控机床控制线路，合理安装电器元件、制作电缆，完成电气控制线路连接；

5.能够根据数控机床控制功能调试电气控制线路，排除电气故障；

6.会使用常用电气设计软件，绘制、设计电气原理图、接线图与元件布局图；

7.会编制电气工艺文件、管理电气施工现场，制定电气控制产品检验方法。

学习目标：

1.能够正确选择低压电器元件与连接电缆，根据工作特性进行检验与判定；

2.能够对电动机基本控制线路的主电路与控制线路进行设计；

3.会分析数控机床电气控制线路，描述控制过程与元件功能；

4.能够根据电气原理图完成电器元件的安装、连接与调试；

5.会根据实际元件布局与接线图测绘电气原理图；

6.会阅读数控机床I/O地址的定义，调试数控机床电气控制线路；

7.会使用电气设计软件，掌握电气原理图、接线图与元件布局图的设计方法；

8.能够根据工作任务要求，编制电气工艺作业文件，制定检验方法；

9.熟悉安全操作规范、安全措施与职业标准；

10.能查阅相关资料与国家/行业标准。

学习内容：

1电器元件的熟悉、选择与使用；

1电器元件功能分析、测量、检验；

1电缆制作，电器元件的安装与连接；

1熟悉电工作业标准，编制电气工艺文件；

1熟练使用常用电工作业工具、仪器、仪表等；

1独立设计基本控制线路；分析数控设备电气控制线路、

1电动机控制线路的安装与调试；

1编制电气工艺文件、管理电气施工现场，制定电气控制产品检验方法；

1会正确选择使用数控机床常用驱动与执行单元的；

1典型数控机床电气控制线路测量与检验；

1数控机床电气控制线路调试与故障排查；

1电气原理图、接线图、元件布局图绘制与设计（常用电气设计软件使用）；

1电气控制系统盘/柜安装、操作试验与验收；

1安全操作、安全措施与职业标准。

课程名称：

数控机床PLC控制与调试

学期

第4学期

参考学时

80

职业能力目标：

1.能够根据PLC程序与电气原理图进行连接并检测PLC（PMC）外围线路；

2.能够根据PLC程序进行数控机床功能调试；

3.能够根据PLC程序应用PLC软件功能进行数控机床故障排除；

4.能够根据故障现场情况进行PLC程序修改，以满足现场生产。

学习目标：

1.能够连接并检测PLC（PMC）外围线路；

2.能够根据资料，查找CNC与PLC（PMC）接口信号及各信号的功能定义；

3.能识读并调试排屑电机、工作方式转换、倍率开关、进给轴、主轴、润滑、M、S、T功能指令、报警与三色灯控制等功能

4.能利用PLC（PMC）的信号状态（外部的和内部的）分析判断机床的故障

5.能使用PLC（PMC）编程软件编写、下载、调试、上载程序并能进行程序备份

6.能查阅常用数控系统与PLC相关的手册

学习内容：

1PLC的工作原理

1PLC内部资源分类、组成及其表示符号、应用

1PLC基础编程指令及其应用

1PLC程序结构

1PLC编程工具的使用

1PLC主要功能指令的功能与应用

1数控机床主要接口及信号分类与定义

1数控机床PLC编程

1数控机床PLC调试

1数控机床PLC外部接口连接

课程名称：

数控机床机械装配与调整

学期

第4学期

参考学时

100

职业能力目标：

1.能够正确理解数控机床机械安装图纸及其他技术文件；

2.能够正确选用仪器、仪表、检具；

3.能够正确领取准备零部件；

4.能够按照装配工艺和标准进行安装、修配、调试；

5.能够进行安装精度自检；

6.填写文件，交付，待联调；

学习目标：

1．能够正确识读数控机床装配图、零件图及其它技术文件；

2．初步具有数控机械装配工艺规程制订能力；

3．具有数控机床机械装配与调整能力；

4．具有数控机床精度检测与调整能力；

5．具有数控机床机械装配职业规范和安全意识。

学习内容：

1数控机床基础结构件的装配与调整

1数控机床主轴零部件的装配与调整

1数控机床进给轴零部件的装配与调整

1数控机床自动换刀机构的装配与调整

1数控机床辅助部件的装配与调整

1数控机床机械精度的测量与数据处理

1数控机床机械结构常见故障分析与处理

课程名称

数控维修专业英语

学期

4

参考学时

40

职业能力目标：

1.熟悉数控技术的常用专业词汇

2.借助字典，能够理解涉及到数控技术的英文资料

3.能够阅读数控机床常见机构、系统组件、驱动器的英文资料

4.能够查阅数控技术的专业英文网站

5.能够处理数控机床的英文订单、文件

学习目标：

1.掌握一定数量的数控技术专业词汇

2.专业英文说明书、资料、文件、软件的使用

学习内容：

1专业英文词汇

1现场设备英文说明书的理解与阅读

1数控系统的使用说明书理解与阅读

1英文专业资料的阅读

课程名称：

数控系统连接与调试

学期

第4学期

参考学时

80

职业能力目标：

1.在电气装配工作岗位参阅相关技术资料，使用螺丝刀、梅花扳手、克丝钳、万用表等各种工具，完成数控系统及伺服系统的安装工作；

2.根据车间下达的作业指导书或电气连接图，在规定的工时内，以经济的方式在装配工作岗位，按照技术要求完成数控系统及伺服系统的连接工作；

3.根据数控机床机械结构和硬件配置参照数控系统调试手册完成数控系统参数设置工作；

4.当凭借自身知识和以往工作经验发现生产中的问题时，应及时向车间管理人员及产品设计人员反馈和交流，以避免经济损失；

5.根据数控机床故障现象排除其连接及参数故障；

6.在装配和维修过程中及时进行检查、记录、存档，并始终注意对工具、仪器等进行维护，保养，自觉保持安全生产、规范作业，自觉维护和遵守环境保护规定。

学习目标：

1.掌握数控系统组件之间的连接；

2.掌握伺服系统的连接；

3.掌握数控系统与电气柜、行程开关、换刀装置、冷却泵等设备的电气连接；

4.掌握数控系统初始化、语言设定等；

5.掌握数控系统参数的含义和设置方法、步骤，并正确设置数控系统参数；

6.开机试车，并进行适当的参数调整；

7.掌握数控系统数据备份的方法和步骤。

学习内容：

1数控系统功能分析

1数控系统各模块的作用及连接

1伺服系统的连接

1数控机床I/O接口的分析与连接

1检测数控系统连接

1接口及连接检查（静态）

1数控系统电源的连接及相序检查

1数控系统初始化、语言设定等

1设置及调整数控系统的参数

1数控系统的通电检查

1数据的备份及恢复

1数控系统的日常维护

课程名称

数控机床整机性能检测与调试

学期

第5学期

参考学时

120

职业能力目标：

1.在数控机床调试工作岗位参阅相关技术资料，使用螺丝刀、梅花扳手、克丝钳、万用表等各种工具，及各种软件完成数控机床整机调试工作