学生手册
※ 基本信息
该《手册》主要面对学生，对学习信息、方法等进行指导 。
本课程性质：本课程属于机电一体化专业的专业核心课程。
学时数：64，及其时间分布：第四学期。
学习目标
（一）知识目标
1、数控机床机械装调知识；
2、数控机床电气装调知识；
3、数控机床升级改造知识；
（二）能力目标
1、能独立制订数控机床装调维修计划，并能选择正确检测设备 和仪器对装调质量进行检测和数控机床调试；
2、具备数控机床机械传动部件和支承件进行装配及调试能力；
3、具备数控机床的刀库及换刀机构的相关零部件装调能力；
4、具备数控系统的连接与调试能力；
5、具备数控系统参数设置与调整能力 ；
6、具备可编程机器控制器（PMC）编程与调试能力 ；
（三）情感目标
培养学生的沟通能力及团队协作精神；
培养学生勤于思考、认真负责的良好作风；
培养学生在实践操作中获得成就感，树立学习信心 ；
（四）职业素养目标
1、遵守7S管理制度，7S即SEIRI( 整理)、SEITON( 整顿 )、SEISO( 清扫 )、SEIKETSU(清洁)、SHITSUKE(素养)、SAFETY(安全)、SAVE(节约)；
2、培养学生的时间观念，规定时间内完成规定任务。
※ 课程主要内容
项目（章节） | 主要内容 | 重点 | 难点 |
第一篇 项目开篇一数控机床安装与调试简介 | 任务一 了解数控机床安装与调试的工作任务 任务二 了解数控机床的工作过程 任务三 认知RS-SY2-802D 型等数控机床维修技能实训考核装置 | 1、《数控机床装调维修工》工种的素质要求文件； 2、机床工作过程实物举例； 3、RS-SY2-802D 型等数控机床维修技能实训考核装置的使用说明书。 | 1、学习并考核机床电气实训室的《安全维修须知》文件； 2、学习机床7S管理制度； 3、掌握《数控机床装调维修工》工种的职业要求等。 4、了解RS-SY2-802D 型、RS-SY1-0imateD型等数控机床维修技能实训考核装置的主要技术参数。 |
第二篇 数控机床中的核心技术 | 任务四 数控机床PLC技术 任务五 变频器技术 任务六 伺服技术 | 1、各类机床PLC； 2、机床用变频器； 3、机床用伺服器；
| 1、各类机床PLC认知； 2、机床用变频器认知； 3、机床用伺服器认知； |
第三篇 数控机床机械装 调 | 任务七 机床几何精度检查 任务八 机床几何精度调整 | 1、 数控机床机械结构，安装，检测，调试； 2、数控机床精度检验、补偿。
| 1、检测数控机床主轴轴线和Z轴的平行度 2、检测Z轴轴线运动和X轴轴线运动间的垂直度 3、检测Z轴轴线运动和Y轴轴线运动间的垂直 |
第四篇 数控机床调试与运行 | 任务九 数据备份 任务十 数控机床参数设置 任务十一 数控机床功能测试
| 1、802D等系统参数设置与调整； 2、802D等系统PLC编程实训举例； 3、802D等系统数据备份； 4、试切件编程。 | 1、数控系统的各种参数设置； 2、PLC主程序认知和子程序认知； 3、数据安全要点； 4、机床功能测试用试切件的特点。 |
第五篇 技能赛项分析
| 任务一 历年数控维修技能大赛分析 任务二 2012年数控维修大赛分析 任务三 《数控机床装调维修工》工种技能分析 | 1、技能大赛与数控维修专业的紧密关系； 2、《数控机床装调维修工》工种文件。 | 1、了解数控设备和数控机床维修业的就业前景。 2、了解《数控机床装调维修工》工种考核要点。 3.留期末技能大作业。 |
※ 学习方法指导（学习中应注意的问题）
教高16号(2006)文件 提出高职教育以服务为综旨，以就业向导，走产学结合发展道路，培养高素质、技能型专门人才。
在机械制造行业，与传统技术条件下的生产相比，在先进制造业的生产条件下，人与机器的关系界面发生了重大变化，产生了新的界面，员工从体力上的操作劳动向脑力上的信息处理转化，从具体的机床操作转变成对生产过程的监控。这样，单纯的操作技能的要求已部分的被机械化、自动化所替代，但是增加了信息化处理过程，需要电子技术方面的知识、需要数控显示方面的知识、需要计算机基础方面的知识，而这一切．又需要以一定的数学、物理、外语方面的知识为基础。
对于数控设备维护及应用专业的学生来讲，他们的专业技能就是数控设备故障诊断与维护。在企业能够胜任的企业主要岗位就是数控机床装配调试维修工种以及设备营销、设备管理、设备操作等岗位。
数控机床维修人员就是数控机床的“医生”，那么维修人员对数控机床结构
的理解过程就如同医生在进行解剖学的过程，只有对“医治对象”有深刻的了解， 才能够得心应手的解决疑难“病症”。
数控机床是集机（械）、电（气）、液（压气动）、光（学器件）为一体的自动化设备。就需要我们从传统的维修概念中摆脱出来。七、八 十年代的数控维修人员需要对模拟电路、数字电路有比较深刻的了解，由于那个时代的制造技术还是基于模拟电路和中规模的数字电路搭建的硬件环境，器件大 都采用标准器件，他们通过手拿电烙铁、万用表、示波器修理损坏的线路板。但 是今天的数控技术紧随着 IT 业的进步而改变，目前 FANUC 数控系统除了 CPU和存储器采用标准制造商的产品，CPU 周边以及大量的外围芯片均由自己设计 开发，例如数字伺服处理、RS232 通讯、字符及图形显示等这些过去曾经使用 通用芯片，但是今天已被专用大规模集成电路（FANUC LSI）所取代。另外系统各环节之间的数据传送也由 20 年前的“并行传送”为主，改变为目前的“串 行传送”为主。在“串行传送”的环境下，用示波器已无法诊断信号的来龙去脉，万用表更是无能为力。目前示波器和万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检 测工具，对伺服放大器或电源模块的维修还很有帮助，但是对于 CNC 系统本身 和数字伺服部分的维修帮助非常有限。
而今天最有效的维修诊断手段是由数控系统制造商来提供的，如 FANUC i系列的 PMC TRACER（接口信号跟踪诊断），数字伺服波形画面，西门子的数 字伺服诊断画面（840Di 系统所配 611U 的工具软件 SimoCom U，802dsl 所配置的伺服工具软件 Starter 4.0 等）。
现场维修人员的主要工作不是“修复线路板”的概念，而是利用现有手段（数控制造商提供的各种监控或诊断方法），特别是借助计算机或人机界面，及时准确的判断出故障类型，确定维修方向：机械——电气——液压——工艺，如果是电气故障应及时判断出 是 CNC——伺服——PMC 接口电路，并找出故障点。接下来就要能够利用最直 接有效的渠道，迅速买到备件，正确更换备件。
作为一个维修工程师如果仅会更换硬件，而不会恢复数据 等于不会修理数控机床，因为你无法使机床进入正常工作状态。
对于数控机床的维修无论是电气还是机械、液压，备件选型和正确更换将是维修工程师重要的工作内容，数控机床 维修将融入更多的非技术因素，因为我们维修数控机床的目的并不是为了单纯的 显现我们技术有多么的出色，我们的最终目的是最有效的减少故障停机时间，提高设备的无故障运转时间。
而国家职业标准《数控机床装调维修工》中级标准中将其技能标准划分为四个部分：
1、数控机床机械装调（包括功能部件装配、调整和整机调整）
2、机械维修（包括拆却装配、检修齿轮、花键轴承、密封件、弹簧、紧固件、配合间隙调整、判断操作故障，绘制机械零配件图纸）
3、数控机床电气装调（包括电气功能部件装配、读电气装配图、原理图、配线装配、选择仪器仪表、焊接确认元器件规格;电气功能部件调整：系统操作面板、机床操作面板、一般功能调试（启动、关机、JOG方式、MDI方式、手轮方式）。
4、数控机床电气维修（功能部件维修：读图、拆卸和再装配、配线质量检查;整机电气调整；操作一般功能调试；使用数控机床故障诊断功能或电气梯形图分析故障；能排除调试中常见电气故障，解读职业标准，不难发现数控设备装调维修工中级工的操作技能分为两大部分；机械装调和维修技能、电气装调与维修技能，侧重点在装配调试技能（分为功能部件和整机）。
无独有偶，定于2009年2月在天津举行的全国高校数控机床安装、调试与维修技术大赛的100分制的组成中，机械装调占20%，电气设计及连接25%，而数控系统、驱动器、变频器参数设置占20%，职业素养占10%，比赛的分数构成和职业标准完全吻合。
※ 技能取证事项告知（对以证代考课程）
注：即将与天津职业技能鉴定中心合作取证。实现以证代考。我们要为学生取的是数控机床维修工的中或高级证。
该课程技能取证主要有二种：
数控机床维修工职业标准 ；
数控机床装调工职业标准 。
数控机床维修工职业标准
（试 行）
一、职业概况
1.1 职业名称
数控机床维修工
1.2 职业定义
从事数控机床维修的人员，能够根据数控机床的技术资料，对数控机床进行保养、安装和调试；使用必要的维修工具，对数控机床的故障现象进行检查、分析，确认故障的原因，完成对数控机床的维护和维修。
1.3 职业等级
由低到高设二个等级：
数控机床维修工（四级）
数控机床维修工（三级）
1.4 职业环境条件
室内、常温环境。
1.5 职业能力特征
视觉正常、四肢灵活，有一定的空间的想象能力、有一定的计算能力和分析、推理、判断的能力。
1.6 基本文化程度
初中毕业或同等学历。
1.7 鉴定要求
1.7.1 适用对象
从事本职业或准备从事本职业的人员。
1.7.2 申报条件
（一）《数控机床维修工（四级）》
具备下列条件之一者，可申报《数控机床维修工（四级）》：
（1）中等职业学校在读或中专以上学历，持有《维修电工（五级）》和《数控机床工（五级）》职业资格证书一年以上的人员；
（2）从事数控机床维修工作及相关职业经历累计三年及以上（须提供用工单位劳资部门的有效证明或加盖公章的单位证明），并具有初中文化程度的人员；
（3）持有中等职业学校（含中专、职校、技校）数控专业及相关专业毕业证书的人员；
（4）持有高等学校（含大学、大专、高职）数控专业及相关专业毕业证书的人员。
（二）《数控机床维修工（三级）》
参照《上海市职业技能鉴定申报条件》
相关专业包括：机械制造及自动化、电气工程及其自动化等。
相关职业包括：数控机床操作工、数控程序员、维修电工等。
1.7.3 鉴定方式
《数控机床维修工 (四级)》和《数控机床维修工(三级)》均采用一体化鉴定方式，将理论知识考试融合在操作技能的考核中，分模块进行鉴定。以操作和笔试的方式进行鉴定，实行百分制，每个模块鉴定成绩皆达60分以上者为合格。
1.7.4 鉴定场地设备
操作和口试的鉴定在各操作鉴定室进行。
场所：600m2面积，方便人员进出，照明良好，通风良好。
设备：操作鉴定一般分模块进行，各模块均有相应的设备。
第一操作鉴定室（数控机床电气控制系统的调试与维修模块）配有如下设备：
1
FANUC Oi-TC系统实训装置
3套
2
FANUC Oi-MC系统实训装置
3套
3
SINUMERIK 802D车床系统实训装置
2套
4
SINUMERIK 802D铣床系统实训装置
2套
第二操作鉴定室（数控机床功能部件的调整与维修模块）配有如下设备：
1
主轴部件
6套
2
一字数控工作台
6套
3
十字数控工作台
4套
4
数控分度台实训鉴定装置
2套
5
40T链式刀库实训鉴定台
2套
6
斗笠式刀库实训鉴定台
1套
7
数控伺服刀架实训鉴定台
2套
8
数控回转刀架实训鉴定台
4套
9
伺服系统实训鉴定台
3套
第三操作鉴定室（数控机床整机调试与维修模块）配有如下设备：
1
FA-CK6816 数控车床
2台
2
FA-32M数控铣床
2套
3
FA-32MC-4B立式加工中心
1套
二、工作要求
2.1 “职业功能”、“工作内容”一览表
职业
功能
工作内容
四级
三级
一、数控机床电气控制系统的调试与维修
(一) 装配和连接一般数控机床电气控制系统
(二) 调试与维修数控机床供电与辅助强电控制
(三) 调试与维修一般数控机床数控系统PLC输入输出控制
(四) 维护数控系统的伺服系统与位置检测装置
(五) 简单调试与维修一般的数控系统
(一)装配和连接数控机床电气控制系统
(二) 识别数控系统功能信号与编制PLC程序
(三) 设置与调试数控系统的基本控制与驱动参数
(四) 诊断与维修数控系统的故障
二、数控机床功能部件的调整与维修
(一) 一般测量和装拆主轴部件
(二) 调整和维护进给传动部件
(三) 调整数控车床的典型刀架
(四) 维护与维修一般数控机床功能部件的液、气、电控制
(一) 测量主轴精度和拆装主轴箱部件
(二) 调整和维护直线运动部件
(三) 操作回转工作台和日常维护
(四) 分析自动换刀系统的典型故障
(五) 维护与维修一般数控机床功能部件的气、电控制
三、数控机床整机调试与维修
（一）安装与调试数控机床
（二) 测量数控机床基本几何精度和定位精度
(三) 维护与维修数控机床
（一）安装、调试与验收数控机床
（二）测量和校正数控机床几何精度和定位精度
（三）维护与维修数控机床
2.2各等级工作要求
（本标准对各等级的要求依次递进，高级别包括低级别的要求）
2.2.1数控机床维修工（四级）
职业
功能
工作内容
技能要求
知识要求
比重
一、数控机床电气控制系统的调试与维修
(一) 装配和连接一般数控机床电气控制系统
1．能够读懂数控车床、铣床电气原理图中的电气连接
2．能够识别数控系统各功能模块的接口
3.能够装配连接车床、铣床的电气控制系统
1．数控机床的工作原理和电气控制构成
2．典型数控系统硬件配置和连接
3．电器元件技术参数识别与选择
4．电气原理图阅读
40%
(二) 调试与维修数控机床供电与辅助强电控制
1.能够读懂数控机床电气原理图中供电与辅助强电控制原理
2.能够识别相关数控报警提示
3.能够利用测量工具检查供电、辅助强电控制回路状态参数
4.能够判别并排除供电、辅助强电控制回路中的故障
1．掌握电工基础知识
2．机床电气维修基础及维修工具的使用
3.机床电气控制原理
4．数控机床数控系统供电的技术要求
(三) 调试与维修一般数控机床数控系统PLC输入输出控制
1.能够读懂基本的数控PLC指令和简单的PLC程序
2.能够通过数控屏幕查找PLC输入输出执行状态
3.能够分析PLC输入输出开关逻辑状态，查找故障点
1．可编程控制器的构成与工作原理
2．可编程控制器的开关指令与程序编制方法
3．可编程控制器在数控机床中的应用
(四) 维护数控系统的伺服系统与位置检测装置
1.能够对数控系统主轴、进给伺服系统进行维护
2.能够对数控系统的检测装置进行维护
1.数控系统主轴、进给伺服系统的特点和维护要点
2．数控系统的检测装置基本原理与维护方法
(五) 简单调试与维修一般数控机床数控系统
1.能够查阅典型数控系统维修手册最基本的维修要求提示
2.能够操作典型数控系统，利用操作屏进行操作、编辑参数、诊断故障和PLC状态等工作
3.能够编制简单的试验调试程序。
4.能够读懂超程、回零等最基本数控系统参数
5.能够处理数控系统失电、回零、超程等报警
1.数控系统基本工作原理
2．典型数控系统的屏幕操作方法
3．典型数控系统的基本参数意义
4.数控系统基本故障处理方法
职业
功能
工作内容
技能要求
知识要求
比重
二、数控机床功能部件的调整与维修
（一）一般测量和装拆主轴部件
1.能够正确理解主轴部件的构成并进行装拆
2.能够理解主轴的旋转精度并进行测量
3．能够对主轴部件进行常规维护
1.主传动原理及主运动特征
2.典型主轴部件构成
3.主轴的主要精度
4.主轴部件的常规维护
35%
（二）维护与调整直线进给传动部件
1．能够正确理解进给传动的构成并进行维护
2.能够对一维直线运动部件进行拆装与维修
1.数控机床进给传动原理
2.数控机床常见直线运动部件
3.滚珠丝杠传动特点
4.机床主要支承件结构
（三）维修与维护典型刀架与斗笠式刀库
1.能够识别典型刀架与斗笠式刀库
2.能够对典型刀架与斗笠式刀库
进行维护
3.能够查找和排除刀架与斗笠式刀库的常见故障
1．典型刀架与斗笠式刀库结构与控制
2．典型刀架与斗笠式刀库常见故障
（四）维护与维修一般数控机床功能部件的简单液、气、电控制
1.能够分析排除功能部件开关控制信号故障与连接故障
2.能够排除液、气传动中的简单故障
1.液气传动基本知识
2.液气传动基本故障分析
3.液气传动电气控制基本要求
三、数控机床整机调试与维修
（一）安装与调试数控机床
1.能够对一般数控机床进行简单的安装调试
2.能够对常见数控机床进行操作
3.能编制简单的零件加工程序
1.数控机床的安装技术文件
2.数控机床的其它技术文件
3.数控机床的安装方法
4．数控编程
25%
（二）测量数控机床基本几何精度和定位精度
1.能够正确使用常用的测量工具
2.能够完成数控机床上一些简单几何精度和定位精度的测量
1．数控机床常用量具的识别和使用
2．数控机床常用测量仪器的识别
3．数控机床的几何精度及测量方法
4.数控机床的定位精度
5.数控机床的验收标准与规范
（三）维护数控机床与维修一般数控机床简单故障
1.能够进行数控机床的日常维护工作
2.能够判断一般数控机床开机以及运行过程中常见的简单故障并予以修复
1.数控机床的维修与维护规范
2.维修与维护常识
3.故障诊断技术基础
2.2.2数控机床维修工（三级）
职业
功能
工作内容
技能要求
知识要求
比重
一、数控机床电气控制系统的调试与维修
(一)装配和连接数控机床电气控制系统
1.能够读懂较为复杂数控机床和电气原理图中的电气连接
2.能够识别数控系统各功能模块的接口和读懂接口信号线定义
3.能够正确地按照电气原理图连接系统
1.典型全闭环控制数控机床与加工中心电气控制结构
2.典型全闭环数控系统硬件配置和连接
3.数控系统接口信号线定义
40％
(二) 识别数控系统功能信号与编制PLC程序
1.能够读懂基本的CNC、 PM、MT功能接口定义
2.能够阅读数控机床基本PLC程序，并能做简单编辑、修改、恢复数控系统基本功能
1.典型数控系统的基本功能信号定义
2.典型数控系统PLC编程方法
3.典型数控铣床、加工中心PLC程序解读
4.典型数控系统PLC编程软件的使用方法
(三) 设置与调试数控系统的基本控制与驱动参数
1.能够阅读典型数控系统参数手册
2.能够读懂主要控制参数和主轴、进给伺服驱动主要参数
3.能够根据数控机床运行要求对数控系统的主要控制参数和主轴、进给伺服主要参数进行正确设置并能够修改与调试
a)数控系统控制原理与伺服驱动系统基础知识
b)典型数控系统主要参数定义与设定
c)交流主轴伺服电机和驱动器的参数定义与设定
d)交流伺服进给电机驱动器的参数定义与设定
(四) 诊断与维修数控系统的故障
1.能够读懂数控维修手册
2.能够通过报警信号和数控诊断屏幕提示，判断与修复数控系统的基本故障
1.典型数控系统基本报警信号意义
2.典型数控系统基本故障排除方法
职业
功能
工作内容
技能要求
知识要求
比重
二、数控机床功能部件的调整与维修
（一）主轴部件测量与维修
1.能够测量主轴主要精度
2.能够拆装轴部件并维修主轴部件常见故障
1.典型数控车、铣床、加工中心主轴部件结构分析
2.主轴精度的测量
3.主轴部件装配与维护技术
4.常见主轴故障分析
30％
（二）调整和维修直线进给运动部件
1.能够测量直线运动部件几何精度与运动精度
2.能够安装和调整直线运动部件
3．能够分析并排除直线运动部件常见的基本故障
1.数控直线运动部件结构特点
2.数控直线运动部件维护与维修技术要点
3.数控直线运动部件测量及校正
4.数控直线运动部件故障分析
（三）数控回转部件维护与维修
1.能够对数控分度工作台进行精度测量
2.能够对数控分度台进行维修与维护
1.典型数控回转部件结构与工作原理
2.数控回转部件控制方法
（四） 维修与维护自动换刀系统
1.能够对自动换刀系统的进行维护。
2．能够对典型自动换刀系统常见故障进行分析与维修
1.典型自动换刀系统的构成
2.自动换刀系统运行与控制原理
3.自动换刀系统典型故障分析
（五）维护与维修数控机床功能部件的气、液、电控制
1．能够读懂数控机床功能部件的液、气、电控制的维护与维修技术文件
2.能够读懂并简单分析功能部件的液、气、电控制原理图
3.能够维修液气传动中的常见故障
1.典型液压系统图分析
2.典型气压系统图分析
3.液气传动中常见故障分析及维修方法
职业
功能
工作内容
技能要求
知识要求
比重
三、数控机床整机调试与维修
（一）安装、调试与验收数控机床
1.能够读懂数控机床安装技术文件
2.能够按照技术要求完成对数控机床的正确安装
3.能够根据验收标准对数控机床进行正确的安装调试
4.能够对常见数控机床进行操作
5.能编制简单的零件加工程序
1.数控机床的安装技术
2.数控机床的装配工艺
3.数控机床的调试技巧
4.数控机床的加工工艺
5.数控机床的程序编制
30％
（二）测量和校正数控机床几何精度和定位精度
1.能够根据验收标准，对数控机床的各项几何精度进行准确地测量
2.能够根据验收标准，利用激光仪对数控机床的各项定位精度进行准确地测量
3.能够分析数控机床几何精度误差和定位精度误差产生的原因
1.数控机床各种量具和测量仪器的识别和使用
2.几何精度、定位精度与加工精度的关系
3.各种环节综合对精度的影响分析
4.机床检测标准与规范
（三）维护与维修数控机床
1.能根据数控机床的维修与维护规范编制简单维修与维护计划
2.能够判断并修复数控机床各系统的基本故障
1.数控机床的维修与维护 规范
2.维修与维护技术与故障诊断技巧
