《普通机床数控化改造》课程教学设计

《普通机床数控化改造》课程教学设计

摘要：《普通机床数控化改造》是数控设备应用与维修专业的一门专业课，本门课程是让学生掌握普通机床的数控改造和数控机床原有数控系统的升级换代改造，能够培养学生良好的职业素养，同时能为后续课程的学习打下良好基础。该文根据实际教学经验介绍《普通机床数控化改造》的课程教学设计。

关键词：数控化改造教学设计任务驱动

中图分类号：G420 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）07（b）-0125-01

1 课程定位与设计思路

1.1 课程定位

本课程是数控设备应用与维护专业选修课程，主要完成普通机床的数控改造和数控机床原有数控系统的升级换代改造。采取工作过程导向、任务驱动的教学模式，提升学生职业岗位能力，同时拓展学生数控机床安装调试能力，使学生能够进一步强化数控机床机维修的能力，从而增强学生从事数控设备应用与维护的职业能力，提升数控设备维修人才的技术水平。

前修课程为：《数控机床机械装调与检测》、《数控机

床电气安装与调试A》、《数控机床电气装调实训》、《数控机床故障诊断与维修A》、《数控机床维修实训》。

1.2 设计思路

通过对数控设备应用与维护专业数控机床装调工、数控机床维修员等就业岗位的工作内容与工作过程的分析，要求从业人员不仅具备数控机床装调、维修技能，还要能够对普通机床进行数控化改造以及数控机床升级改造。在进行机床数控化改造时要完成以下任务。

了解用户提供的机械零件加工要求及其生产组织情况以及用户对机床的改造设想，通过与用户沟通协商，制定机床的数控改造方案，对关键部件进行选型，确定验收标准，然后向用户提出报价方案。

根据企业与用户签订的技术改造协议和关键零部件清单，设计机床改造的主轴系统、进给系统、导轨与滚珠丝杠及其驱动电机的联接结构、电动刀架安装结构的机械装配图及其相关的零部件、电气控制系统图及其电气安装图，编制机械零部件清单和电气元器件清单。

根据机械装配图及其相关的零件图（含机械零部件清单），联系协作企业完成相关的机械加工任务和电气柜的制作任务。联系相关的供应商购置机械零部件和电气元器件（包供应部门）。

根据机械装配图安装主轴系统、进给系统（导轨与丝

杠）、电动刀架、硬限位与回零装置。根据电气原理图和电气安装图，安装数控控制系统的两个电气柜。

分别进行数控机床机械系统、电气控制系统的功能调试，继而进行数控机床的精度检测与调试，使其达到国家规定的数控机床检验标准。

根据相关的标准制定检验报告。

2 课程目标

学生以独立或小组合作的形式，通过教师指导或者借助数控系统技术手册等资料，制定普通机床的数控改造和数控机床原有数控系统的升级换代改造作业计划，在规定时间内完成上述计划、实施、检查并进行评价反馈。在实施计划的过程中，使用工具、设备和材料等要符合劳动安全和环境保护规定，对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。

学习完本课程后，学生应当能够进行普通机床的数控改造和数控机床原有数控系统的升级换代改造，包括：①电动刀架的安装与调试；②主轴系统的设计、安装与调试；③进给系统（含伺服系统与导轨丝杠系统）的设计、安装与调试；④PMC控制（含机床操作面板）的软硬件设计；⑤机床的功能调试；⑥机床的精度检验。

3 教学内容

按照数控设备应用与维护专业人才培养目标的要求，本课程采用工作过程导向、任务驱动的教学模式，融“教、

学、做”为一体，“知识、技能、素质”培养为一体。

具体学习内容如下。

数控系统的组成，数控机床电气原理图，普通机床数控化改造的主要电机的选择方法，机床数控化改造的机械结构改造，改造的机床PLC程序、数控机床系统参数，普通机床数控化改造的刀架及润滑系统的改造，本课程内容包括两个学习项目，学习项目描述如表1所示。

4 教学方法与手段

《普通机床数控化改造》是一门实践性很强的课程，为突出课程的实践性和职业性，本课程倡导教学方法的多样化。本课程主要采用项目导向、任务驱动法方法，辅助采用案例教学、学生互评、学生实操等方法。

项目导向、任务驱动：在课程中根据数控机床维修人员的需求，选定机床数控化改造过程为项目，以此为导向，让学生完成机床数控化改造的整个过程，以培养学生机床升级改造的技能。结合学院和专业的现有教学和实训条件，以机床数控化改造的工作过程为载体，通过了解机械零件加工要求确认机床改造后需要实现的功能（资讯）、制定机床的数控改造方案（计划）、设计机床改造部分的机械装配图以及电气控制原理图（实施）、小组互评、学生自评教师点评（评价）的工作过程设计教学。

学生互评：每完成一个改造设计任务，各组同学进行

互评，相互查缺补漏，以达到知识互补，培养团队协作能力。

5 结语

通过这样的教学设计力求提高教学的质量，使学生在实际的课程中能够最大化的接受、了解、掌握教师讲授的知识，本门课程又是实践性相对较强的课程，所以在设计过程中体现了扩大课程的实践性的渴望。