数控机床维护与维修培训教材.docx

教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
1
授课班级

日 期

任课教师

课 题
绪论 第一章 数控机床维护及数控系统故障诊断－数控机床维护
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、能够正确理解数控机床故障诊断及维护内容；
2、能正确识别与使用数控机床诊断常用的仪器仪表；
3、能对数控机床进行点检和日常维护。（重点）
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握数控机床故障诊断及维护内容；
2、掌握数控机床故障诊断及维护特点；
3、掌握数控机床进行点检和日常维护方法。
训 练
项 目
（任 务）
通过学习绪论包括数控机床维护维修的目的、内容和特点，数控诊断技术的发展、数控诊断及维护对人员的要求、数控机床维护和故障处理。使学生对数控机床故障诊断及维护维修有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
数控机床维护维修有什么内涵。（2分钟）
2.导入新课（3分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
一、数控机床故障诊断及维护目的 （10分钟）
平均无故障时间MTBF、排除故障的修理时间MTTR、
平均有效度A：
二、数控机床故障诊断及维护内容 （10分钟）
数控机床组成:机床本体(液压、气动和润滑装置等)、电气控制系统
三、数控机床故障诊断及维护特点 （10分钟）
数控机床使用寿命期：初始使用期，相对稳定运行期、寿命终了期
四、数控诊断技术的最新发展 （10分钟）
1、通讯诊断：也称远距离诊断或“海外”诊断 2、自修复系统
3、具有人工智能功能的专家故障诊断系统
4、应用人工神经网络（ANN）进行诊断
五、数控机床故障诊断及维护对人员的要求 （5分钟）
六、点检 （15分钟）
1、专职点检 2、日常点检 3、生产点检
七、 数控系统日常维护 （15分钟）
1、机床电气柜的散热通风 2、尽量少开电气控制柜门
3、纸带阅读机的定期维护 4、支持电池的定期更换
5、备用印制线路板的定期通电 6、数控系统长期不用时的保养
八、 诊断用仪器仪表 （10分钟）
1、测量用仪表 2、工具 3、使用仪器注意事项
九、技术资料（10分钟）
十、自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页

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教 案
教 学
过 程

板书设计： 绪 论
一、数控机床故障诊断及维护目的
平均无故障时间MTBF 排除故障的修理时间 平均有效度A：
二、数控机床故障诊断及维护内容
数控机床组成:机床本体(液压、气动和润滑装置等)、电气控制系统
三、数控机床故障诊断及维护特点
数控机床使用寿命期：初始使用期，相对稳定运行期、寿命终了期
四、数控诊断技术的最新发展
1、通讯诊断：也称远距离诊断或“海外”诊断 2、自修复系统
3、具有人工智能功能的专家故障诊断系统
4、应用人工神经网络（ANN）进行诊断
五、数控机床故障诊断及维护对人员的要求
第一章 数控机床维护及数控系统故障诊断 第一节 数控机床维护
一、点检 1、专职点检 2、日常点检 3、生产点检
二、 数控系统日常维护
1、机床电气柜的散热通风 2、尽量少开电气控制柜门
3、纸带阅读机的定期维护 4、支持电池的定期更换
5、备用印制线路板的定期通电 6、数控系统长期不用时的保养
三、 诊断用仪器仪表
1、测量用仪表 2、工具 3、使用仪器注意事项
四、技术资料
作业： P14 1-1
课 后
总 结

设备使用寿命－故障频率曲线：
T1—初始使用期 T2—相对稳定运行期 T3—寿命终了期
数控机床点检维修：
1、专职点检（工厂设备管理员）
负责对机床的重要部位按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断，制定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议。
2、日常点检（车间设备管理员）
负责对机床的一般部位进行点检，检查处理机床在运行过程中的故障。
3、生产点检（操作者）
负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑、紧固等工作。
第 三 页
教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
2
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第一章 数控机床维护及数控系统故障诊断（§1-2.3.4.5）
故障处理、数控系统故障诊断的方法、电源维护及故障诊断、数控机床抗干扰
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、能够正确在第一现场处理发生的数控机床故障；（重点）
2、能够对数控系统、电源出现的不同故障进行分析诊断；
3、能够正确对数控机床外设及内部部分电源进行抗干扰设计。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握数控机床故障处理的一般方法和步骤；
2、掌握数控系统故障诊断的方法、电源维护及故障诊断的基本方法；
3、掌握数控机床抗干扰的方法和机床布线使用技术。
训 练
项 目
（任 务）
通过学习数控机床故障处理、数控系统故障诊断的方法、电源维护及故障诊断、数控机床的抗干扰等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
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教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
点检？数控机床点检的基本内容是什么？
数控系统日常维护包括什么内容？什么注意事项？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第二节 故障处理（20分钟）
数控机床故障分为—软故障、硬故障
一、检查机床的运行状态 二、检查加工程序及操作情况
三、检查故障的出现率和重复性 四、检查系统的输入电压
五、检查环境状况 六、外部因素
七、检查运行情况 八、检查机床状况
九、检查接口情况
第三节 数据系统故障诊断的方法（25分钟）
数控系统的故障诊断三个阶段：故障检测→故障判断→隔离和故障定位
一、直观法 二、CNC系统的自诊断功能
三、数据和状态检查 四、报警指示灯显示故障
五、备板置换法 六、交换法
七、敲击法 八、测量比较法
第四节 电源维护及故障诊断（15分钟）
一、电源配置
二、通过电气原理图诊断故障
三、负载对地短路的故障诊断
第五节 数控机床的抗干扰（30分钟）
一、电磁波干扰 二、供电线路的干扰
三、信号传输干扰 四、抗干扰的措施
1．减少供电线路干扰 2．减少机床控制中的干扰
3．屏蔽技术 4．保证“接地”良好
自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计： 第二节 故障处理
一、检查机床的运行状态 二、检查加工程序及操作情况
三、检查故障的出现率和重复性 四、检查系统的输入电压
五、检查环境状况 六、外部因素
七、检查运行情况 八、检查机床状况
九、检查接口情况
第三节 数据系统故障诊断的方法
数控系统的故障诊断三个阶段：故障检测→故障判断→隔离和故障定位
一、直观法 二、CNC系统的自诊断功能
三、数据和状态检查 四、报警指示灯显示故障
五、备板置换法 六、交换法
七、敲击法 八、测量比较法
第四节 电源维护及故障诊断
一、电源配置
二、通过电气原理图诊断故障
三、负载对地短路的故障诊断
第五节 数控机床的抗干扰
一、电磁波干扰 二、供电线路的干扰
三、信号传输干扰 四、抗干扰的措施
1．减少供电线路干扰 2．减少机床控制中的干扰
3．屏蔽技术 4．保证“接地”良好
作业：P14 1-2、1-3、1-4
课 后
总 结
从点检的要求和内容上看，点检可分为专职点检、日常点检和生产点检三个层次。

1、专职点检（工厂设备管理员）
负责对机床的重要部位按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断，制定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议。
2、日常点检（车间设备管理员）
负责对机床的一般部位进行点检，检查处理机床在运行过程中的故障。
3、生产点检（操作者）
负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑、紧固等工作。
第

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教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
3
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第二章 数控机床精度及性能检验（§2-1）
数控机床精度检验
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、能够正确理解几何精度检验所包括的内容；
2、能够正确理解定位精度检验所包括的内容；
3、能够正确理解切削精度检验所包括的内容。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握定位精度检验所包括的内容；
2、掌握切削精度检验所包括的内容。
训 练
项 目
（任 务）
通过学习数控机床几何精度检验、定位精度检验、切削精度检验等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
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教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
数控系统常见的干扰有哪些？
数控机床自诊断功能主要包括哪些内容？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第一节 精度检验（95分钟）
一、几何精度检验
二、定位精度检验
直线运动定位精度
直线运动重复定位精度
直线运动的原点复归精度
直线运动失动量
三、切削精度检验
外圆车削
端面车削
螺纹切削
自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计： 第一节 精度检验
一、几何精度检验
二、定位精度检验
直线运动定位精度
直线运动重复定位精度
直线运动的原点复归精度
直线运动失动量
三、切削精度检验
外圆车削
端面车削
螺纹切削

作业：P38 2-1
课 后
总 结
一、几何精度检验
二、定位精度检验
三、切削精度检验

第 三 页

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教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
4
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第二章 数控机床精度及性能检验（§2-2、2-3）
机床性能及数控功能检验、数控系统的验收
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、能够正确掌握机床性能以及数控功能检验的指标；
2、了解数控系统验收的相关内容；
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握机床性能以及数控功能检验的指标；
训 练
项 目
（任 务）
通过学习机床性能及数控功能检验、数控系统的验收等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
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教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
数控机床定位精度检验包括哪些内容？
解释直线运动的失动量？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第二节 机床性能及数控功能检验（50分钟）
一、机床性能
主轴性能
进给性能
自动换刀性能
二、数控功能
运动指令功能
准备指令功能
操作功能
CRT空载运行
第三节 数控系统的验收（50分钟）
外观检查
控制柜内元器件的检查
输入电源电压、相序的确认
检查直流电压输出
确认数控系统与机床侧的接口
确认数控系统各参数的设定
接通电源检查机床状态
用手轮进给检查各轴运转情况
用准停功能来检查主轴的定位情况

自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计： 第二节 机床性能及数控功能检验
一、机床性能
主轴性能
进给性能
自动换刀性能
二、数控功能
运动指令功能
准备指令功能
操作功能
CRT空载运行
第三节 数控系统的验收
外观检查
控制柜内元器件的检查
输入电源电压、相序的确认
检查直流电压输出
确认数控系统与机床侧的接口
确认数控系统各参数的设定
接通电源检查机床状态
用手轮进给检查各轴运转情况
用准停功能来检查主轴的定位情况

作业：P38 2-3、2-4
课 后
总 结
一、机床性能
主轴性能
进给性能
自动换刀性能
二、数控功能
运动指令功能
准备指令功能
操作功能
CRT空载运行

第 三 页

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教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
5
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第三章 数控机床机械结构故障诊断及维护（§3-1）
数控机床机械结构故障诊断的方法
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、掌握实用诊断技术的相关内容；
2、能够简单的机床异响做出分析诊断；
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握实用诊断技术的相关内容；
2、能够简单的机床异响做出分析诊断；
训 练
项 目
（任 务）
通过学习数控机床机械结构故障诊断的方法等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
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教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
机床性能检验包括哪些内容？ （3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第一节 数控机床机械结构故障诊断的方法（90分钟）
机械故障的原因
机械故障诊断
一、机械故障诊断的方法
1.实用诊断技术
2. 机械振动检测诊断法
二、机床异响的分析与诊断

自由提问，复习；小结及作业布置。（10分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计：
第一节 数控机床机械结构故障诊断的方法
机械故障的原因
机械故障诊断
一、机械故障诊断的方法
1.实用诊断技术
2. 机械振动检测诊断法
二、机床异响的分析与诊断
三、现代诊断技术
作业：P59 3-1
课 后
总 结

实用诊断技术：望、闻、问、切
第 三 页

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课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
6
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第三章 数控机床机械结构故障诊断及维护（§3-2、3-3）
主轴部件、滚珠丝杠螺母副
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、掌握主轴部件、滚珠丝杠螺母副维护的特点；
2、了解常见主传动链、滚珠丝杠螺母副的故障诊断。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握主轴部件、滚珠丝杠螺母副维护的特点；
2、了解常见主传动链、滚珠丝杠螺母副的故障诊断。

训 练
项 目
（任 务）
通过学习主轴部件、滚珠丝杠螺母副维护的特点等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
实用诊断技术包括哪些内容？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第二节 主轴部件（50分钟）
主轴部件的性能要求
主轴部件的结构
主轴的维护特点
1.主轴润滑
2.防泄露
3、刀具夹紧
主传动链的维护
常见主轴故障诊断
第三节 滚珠丝杠螺母副（45分钟）
1.轴向间隙的调整
2.支承轴承的定期检查
3.滚珠丝杠副的润滑
4.滚珠丝杠的防护
5、常见滚珠丝杠螺母副的故障诊断

自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计： 第二节 主轴部件
主轴部件的性能要求
主轴部件的结构
主轴的维护特点
1.主轴润滑
2.防泄露
3、刀具夹紧
主传动链的维护
常见主轴故障诊断
第三节 滚珠丝杠螺母副
1.轴向间隙的调整
2.支承轴承的定期检查
3.滚珠丝杠副的润滑
4.滚珠丝杠的防护
5、常见滚珠丝杠螺母副的故障诊断

作业：P59 3-4、3-6
课 后
总 结

常见主传动链、滚珠丝杠螺母副的故障诊断
第 三 页

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教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
7
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第三章 数控机床机械结构故障诊断及维护（§3-4、3-5、3-6）
导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、了解导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统维护的特点；
2、了解常见导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统维护的故障诊断。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、了解常见导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统维护的故障诊断。
训 练
项 目
（任 务）
通过学习导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统维护的特点等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
主轴部件的维护要点是什么？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第四节 导轨副（50分钟）
一、导轨副的维护
1.间隙调整—保证导轨面之间合理的间隙，小则摩擦力大、磨损，大则运动失去准确性和平稳性、失去导向精度。
压板调隙、镶条调隙、压板镶条调隙
2.滚动导轨的预紧—提高刚度、消除间隙
过盈配合、调整法
3.导轨的润滑—降低摩擦系数、减少磨损、防止导轨面锈蚀。
润滑方式：人工加油油杯供油、压力油强制润滑
润滑油：粘度变化小、润滑性好、油膜刚度
4.导轨的防护
防止切屑、磨粒或冷却液散落在导轨上而引起磨损、擦伤、和锈蚀，导轨面上应有可靠的防护装置。
常用的有刮板式、卷帘式和叠层式防护罩。需要经常进行清理和保养。
二、导轨故障诊断
第五节 刀库及换刀装置（45分钟）
一、刀库与换刀机械手的维护要点
1.严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或发生碰撞
2.不管什么方式选刀时，刀具号要和刀库上所需刀具一致
3.手动方式放往刀库上装刀时，要确保装到位、装牢靠。刀座上的锁紧也要可靠
4.经常检查刀库的回零位置是否正确，主轴回换刀点位置到位，及时调整
5.要保持刀具刀柄和刀套的清洁
6.开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常（行程开关、电磁阀、液压系统的压力等）
二、刀库与换刀机械手的故障诊断
第六节 液压与气压传动系统
自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页
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教 案
教 学
过 程

板书设计： 第四节 导轨副
一、导轨副的维护
1.间隙调整
2.滚动导轨的预紧
3.导轨的润滑
4.导轨的防护
二、导轨故障诊断
第五节 刀库及换刀装置
一、刀库与换刀机械手的维护要点
二、刀库与换刀机械手的故障诊断
第六节 液压与气压传动系统
一、液压与气压传动系统维护要点
二、液压与气压传动系统的故障诊断
作业：P61 3-9
课 后
总 结

导轨副、刀库及换刀装置、液压与气压传动系统维护的故障诊断
第 三 页

教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
8
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第四章 数控系统操作功能
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、掌握数控机床回参考点的方式；
2、掌握数控机床回参考点的故障诊断。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握数控机床回参考点的方式；
2、掌握数控机床回参考点的故障诊断。

训 练
项 目
（任 务）
通过学习数控机床回参考点的方式等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
间隙调整的方式有哪些？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第四节 数控机床回参考点的故障诊断
一、回参考点的方式

二、回参考点的故障诊断
故障类型1：找不到参考点
主要是回参考点减速开关产生的信号或零标志信号失效。诊断时，先搞清方式，再对照故障现象，先内后外和信号追踪法查找故障部位。
故障类型2：找不准参考点
主要是参考点开关挡块位置设置不当引起，需重新调整即可。

自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）

第 二 页
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程

板书设计： 第四节 数控机床回参考点的故障诊断
一、回参考点的方式
二、回参考点的故障诊断
故障类型1：找不到参考点
主要是回参考点减速开关产生的信号或零标志信号失效。诊断时，先搞清方式，再对照故障现象，先内后外和信号追踪法查找故障部位。
故障类型2：找不准参考点
主要是参考点开关挡块位置设置不当引起，需重新调整即可。

课 后
总 结

1、掌握数控机床回参考点的方式；
2、掌握数控机床回参考点的故障诊断
第 三 页

教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
9
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第五章 伺服系统故障（§5-1） 主轴驱动系统
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、掌握主轴伺服系统的故障形式及诊断方法；
2、了解直流主轴驱动的故障诊断；
3、了解交流主轴驱动的故障诊断。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握主轴伺服系统的故障形式及诊断方法。
训 练
项 目
（任 务）
通过学习主轴伺服系统的故障形式及诊断方法、直流主轴驱动的故障诊断、交流主轴驱动的故障诊断等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
数控机床回参考点的方式？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第一节 主轴驱动系统
一、主轴伺服系统的故障形式及诊断方法
主轴伺服系统发生故障时，有三种表现形式：
在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息
在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障
无任何故障报警信息
主轴伺服系统常见故障有：
外界干扰 过载 主轴定位抖动
主轴转速与进给不匹配 转速偏离指令值 主轴异常噪声及振动 主轴电动机不转
二、直流主轴驱动的故障诊断
1、控制电路
2、主电路
三、交流主轴驱动的故障诊断

自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页

Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程

板书设计： 第一节 主轴驱动系统
一、主轴伺服系统的故障形式及诊断方法
主轴伺服系统发生故障时，有三种表现形式：
在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息
在主轴驱动装置上用报警灯或数码管显示故障
无任何故障报警信息
主轴伺服系统常见故障有：
外界干扰 过载 主轴定位抖动
主轴转速与进给不匹配 转速偏离指令值 主轴异常噪声及振动 主轴电动机不转
二、直流主轴驱动的故障诊断
1、控制电路
2、主电路
三、交流主轴驱动的故障诊断

作业：P123 5-1
课 后
总 结

主轴伺服系统的故障形式及诊断方法
第 三 页

教 案
课程名称
数控机床维护与维修
学 时
2
序 号
10
授课班级

日 期

任课教师

课 题
第五章 伺服系统故障（§5-2） 进给伺服系统
教 学
目 标
能力目标：
专业能力：
1、掌握伺服系统的结构形式；
2、掌握进给伺服系统的故障形式及诊断方法；
3、了解进给驱动的故障诊断。
方法及社会能力：
1、具有自我学习、查阅资料、获取文献信息的能力；
2、具有较好的分析和解决问题的方法能力；
3、具有较强的团队精神和合作意识；具备良好的沟通和交流能力。
应用性知识目标：
1、掌握伺服系统的结构形式；
2、掌握进给伺服系统的故障形式及诊断方法；

训 练
项 目
（任 务）
通过学习伺服系统的结构形式、进给伺服系统的故障形式及诊断方法、进给驱动的故障诊断等内容，使学生对数控机床维护、故障处理和基本诊断技术有初步的了解，同时为课程后续内容的学习打下基础。
教 学
媒 体
准 备
1、多媒体教学设备、教学课件；
2、教材、教案、授课计划、教学工作手册等。
第 一 页（共 3 页）
Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程
提问复习、导入新课及时间安排：
1.提问复习
主轴伺服系统的故障形式？（3分钟）
2.导入新课（2分钟）
教学活动步骤、方法及时间安排：
第二节 进给驱动系统
任务 完成CNC对各坐标轴的位置控制
组成 进给驱动、位置检测及机械传动装置
工作过程 程序指令经插补运算得位置指令
同时将检测到的实际位置信号反馈数控系统构成半或闭环控制系统，是外环为位置环内环为速度环的控制系统
位置检测 光栅、光电编码器、感应同步器、旋转变压器和磁栅等
速度监测 测速发电机和光电编码器等
一、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：
方式1—转速反馈与位置反馈信号处理分离
方式2—编码器同时作为转速和位置检测，处理均在数控系统中完成
方式3—编码器方式同上，处理方式不同
方式4—数字式伺服系统
二、进给伺服系统的故障形式及诊断方法
故障出现后的表现方式：CRT、驱动单元、无
1、 常见故障
超程、过载、窜动、爬行、振动、伺服电动机不转、位置误差、漂移、回参考点故障
2、故障定位
模块交换法
三、进给驱动的故障诊断
直流进给驱动
交流进给驱动
FANUC系统进给驱动故障表示方式
自由提问，复习；小结及作业布置。（5分钟）
第 二 页

Xingtai Polytechnic College

教 案
教 学
过 程

板书设计： 第二节 进给驱动系统

一、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：
方式1—转速反馈与位置反馈信号处理分离
方式2—编码器同时作为转速和位置检测，处理均在数控系统中完成
方式3—编码器方式同上，处理方式不同
方式4—数字式伺服系统
二、进给伺服系统的故障形式及诊断方法
故障出现后的表现方式：C