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1数控机床故障诊断与维修教学设计一体化课程数控机床故障诊断与维修学习任务螺纹加工故障诊断与维修授课时数64班级xx专业xx班授课日期XX-XX-XX周次X教学方法引导文教学法、任务驱动教学法教学媒体（含教具）视频、课件、投影、卡片等学习目标学生以独立或小组合作的形式，通过教师指导、相关理论知识补充，以及预备技能复练，并借助阅读FANUC0i-D/mate-TD数控系统、数控机床智能维修平台手册资料，制定螺纹不能加工故障诊断与维修计划，在规定时间内完成本次学习任务中所包含的‘螺纹数控车削加工控制原理’、‘数控车床螺纹不能加工故障诊断与维修’等两个项目的计划编制、实施操作、质量检查、经验总结和反馈交流。在实施过程中，规范使用工具、量具和仪器仪表等设施，实施操作要符合劳动安全和环境保护规定，并对已完成的任务进行记录、存档和评价反馈。完成本学习任务的学习之后，学生能够：1.描述数控机床切削螺纹的控制过程；2．能对数控机床切削螺纹螺距不对及乱牙的故障进行检测；3．初步具备对数控车床切削螺纹螺距不对及乱牙的故障进行维修。任务描述根据客户（或同学扮演的机床用户代表）描述的数控车床螺纹不能加工故障现象，以及本小组对所用维修平台的相关参数的实际检测，初步判断故障原因（故障定位），拟定故障排除的方法与工艺路径，并根据故障类型进行排除操作或仿真模拟。本学习任务教学64学时，每天安排6学时，晚上安排两次共4学时知识补充，在10天内完成。知识补充：普通车床的螺纹车削加工（4学时）准备项目：数控车床螺纹加工控制原理分析（24学时）在进行故障维修之前，首先，完成数控车床螺纹加工控制原理的学习，了解螺纹加工故障的主要成因。计划教学学时24：其中（1）螺纹不能加工工作原理分析与知识补充6学时；（2）螺纹加工控制原理分析6学时；（3）螺纹的数控加工操作6学时；（4）常见螺纹不能加工故障分析6学时。通过上述项目学习，熟悉数控车床螺纹加工控制过程，完成控制系统框图的绘制。编制螺纹数控加工程序，完成螺纹加工，体会影响螺纹加工的主要因素。任务项目一：螺纹不能加工故障诊断与维修（36学时）故障现象：一台配置FANUC0i-D/mate-TD数控系统的在加工公制螺纹时，2出现螺纹乱牙现象。螺纹仿真加工示目的教师设置：调松滚珠丝杆与螺母的间隙，或使用螺距有误差的丝杆。任务要求：分析螺纹不能加工故障的几种可能原因，准备维修工具，拟定维修方案，完成维修并撰写维修工作报告。工作时间为36学时，其中方案讨论、优化6学时，实际操作时间24学时，整理和汇报6学时。学情分析学习内容分析《数控机床故障诊断与维修》是数控机床装配与维修专业的最后一门专业核心课程，主要培养学生综合运用能力，巩固前修课程的知识，精炼操作技能，以求达到出校门能够完成数控机床一般故障的定位与排查方案制订，并能够实际排除一般故障。《数控车床螺纹不能加工故障》是《数控机床故障诊断与维修》的第六个学习任务，要求学生在螺纹加工工作原理的基础上，掌握螺纹不能加工故障维修的一般方法，制订数控机床螺纹不能加工故障的排查工艺路径，完成螺纹不能加工故障的一般性维修。学生分析XX专业XX班是数控机床装配与维修专业高中起点三年级学生，大部分学生学习能力较强，学习兴趣浓厚，感性认知往往强于理性认知，经过近两年的学习，已具备数控机床装配与调试的基础，同时对数控机床一般故障的主要现象（征兆）、特性有了初步的认识。教学策略本任务是数控车床系统的非常常见典型故障，既可以是企业真实发生的故障，也可以通过一定的技术手段人为设置。为方便教学，本次任务的课堂教学组织参照企业的真实情况实施，利用FANUC0iTD/0imateTD数控车床智能实训设备更换滚珠丝杆人为设置螺纹不能加工，采用引导文教学法，任务驱动教学法实行一体化教学。教学过程中采用角色扮演（小组成员分为①客户代表一名：负责维修质量监督与验收；②维修公司技术人一名：负责维修方案的拟订与维修过程记录，同时也是小组组长负责门交流汇报；③维修操作人员二名：负责工具领用、操作实施、环境整理等）的方式构建学习情境，导入学习任务，学生通过独立工作，在工作页引导文和教师的引导下，主动查找螺纹不能加工说明书、智能实训设备操作说明书、观看系统故障维修视频、搜索互联网，获取3完成任务所需要的知识、了解数控车床螺纹不能加工驱动系统维修的操作技能，通过小组工作制定数控车床螺纹不能加工故障维修的计划并实施、监控、评价反馈，完成数控车床螺纹不能加工故障维修分析报告和学生工作页。学习重点及其化解方法学习重点：了解产生数控车床螺纹不能加工故障的典型现象（征兆）和一般原因，掌握数控车床螺纹不能加工故障排查的一般操作方法，学会制订排查工艺方案的基本方案。化解方法：1、仔细观察故障现象（征兆）；2、反复询问客户，确认故障发生前的实际情况，梳理可能的原因，不放过任何一种潜在的原因；3、反复检测与螺纹不能加工相关的元器件和零件的状态；4、观看视频，查阅学习资料；5、教师随时指导和补充相关知识、示范操作。学习难点及其突破方法学习难点：避免错误操作造成系统软件损坏，以及设备的二次故障。化解方法：1、观看视频，查阅学习资料；2、小组讨论；3、逐点排查，反复确认；4、难点问题先进行点动操作，再进入维修；5、教师指导。学材电子教材、视频资料、工作页、数控车床设备手册软件操作手册教学准备制作课件，故障设置，工具准备内容结构学习工作站要求说明41、学习工作站由4套0iTD和6套0imateTD数控车床智能实训设备和50套数控维修仿真软件组成；2、每个学生独立占用一套仿真计算机，以及每组点用一套实训设备。3、实训设备周边为小组工作研讨、做计划的工作场所。4、各种手册等纸质资料存放在与实训设备配套的工作台中，电子资料存放在仿真计算机中。5、黑板两侧布置活动张贴板，用于学生总结汇报展示。6、物料室存放与数控机床装配与调试专业学习有关的常用耗材，学生凭任务物资需求表领取耗材。7、工具室用于存放完成数控机床装配与调试各种任务常用到的工具，学生凭任务工具清单领取。5教学流程1.通过学习准备，了解螺纹加工的结构和工作原理；2.接受任务,明确任务要求。1.小组成员共同分析故障现象；的特点与含义，制定故障排查方法与工艺路径；2.确定故障位置；3.制定并优化故障维修的工艺方案。1.开机检查；2.根据故障现象，初步判断故障类型；3.根据检测结果，进行故障定位；4.每组完成相关故障排查与维修方案的编制；5.编写工作报告，包括故障分析、故障定位、故障排除与恢复运行等内容；6.将故障维修的全过程以及操作心得进行交流与分享。开始明确任务系统功能分析电源故障维修xxwxwwxwwh维修制定工作计划优化计划故障定位故障位置判断排查修复运行运行是否正常调整编制报告方案反馈评价反馈结束制订工艺排查完毕无显示故障维修不正确正确NNYYYY6教学组织（数控车床螺纹加工控制功能分析）计划学时：24实际用时：教学环节及时间分配教学内容学生活动教师活动评价要点设计目的与资料准备前置作业在听取教师补充知识的讲解后，学生利用视频、电子教材等学习资源，完成《数控车床螺纹加工功能分析》工作页学习准备部分，主要内容包括：1.与螺纹不能加工相关的硬件。2.螺纹不能加工故障的原因，特别是无报警的故障原因。查阅相关学习资料，独立完成工作页之学习准备部分发放工作页学习准备部分。1.工作页学习准备部分完成情况；2.学生螺纹不能加工知识掌握情况。目的：学生巩固前修课程所学知识，奠定本次课的学习基础。资料：工作页。学习准备学生以小组工作的形式，研讨工作页学习准备部分参考答案；结合故障征兆（现象）进行对应分析，并对其进行质疑，主要内容包括：1.工作页学习准备部分参考答案；2.学生对工作页学习准备部分参考答案的质疑。学生根据教师公布的参考答案质疑。教师公布工作页学习部分参考答案，并解答学生疑问。学生的质疑情况。目的：帮助学生解决螺纹不能加工驱动系统连接及其信号传递流程的疑问。资料：工作页，视频，网址。明确任务（1学时）导入任务：了解所用（FANUC0iTD/0imateTD）系统的车床进行螺纹加工时的运动和控制传递等。任务要求：1.画出螺纹加工机械传动原理图；2.画出螺纹加工控制原理图；3.熟悉相关的操作指令。1.学生角色扮演构建学习情境；2.学生观看角色扮演，分析任务要求；3.学生就任务内容进行质疑。1.教师播放与本任务类似的故障诊断与维修视频、动画或其它相关资料；2.教师解答学生疑问；3.教师发放工作页。学生对故障诊断与维修任务要求的明确程度目的：布置任务，明确任务要求。资料：视频,word文档,PPT资料。7教学环节及时间分配教学内容学生活动教师活动评价要点设计目的与资料准备制定计划（2学时）以小组合作的形式完成数控车床螺纹加工的传动原理图和控制框图，主要内容包括：1.制定主要硬件列表；2.绘制机械部件的装配图；3.利用仿真软件上画出控制元器件的连接图；4.说明各部分的结构特点及连接要求；5.说明螺纹加工的运行步骤；6.分工完成上述任务。分析客户的工艺路径要求、节拍要求完成：1.观察硬件；2.阅读说明书；3.操作仿真软件，画出连接图；4.形成相关说明文件。1.巡回指导各组学生制定工作计划，提供技术支持；2.观察并记录各组同学使用媒体、获取资讯的情况、学习参与度。1.分工科学性，每个同学是否都有参与；2.硬件清单是否正确；3.连接图是否正确。4.信号传递分析是否正确；5.操作过程是否符合规范。目的：突破教学难点,学习制定计划。资料：PPT，视频，工作页。优化计划（1学时）1.各小组代表展示工作流程；2.各小组归纳阐释其他组对流程的质疑；3.各小组从三个方面修改完善工作流程：①表格设计是否合理；②分工是否合理；③软件是否能够完成相关任务。1.每个小组派一名代表汇报工作流程；2.其他组学生质疑；3.各小组根据讨论结果优化流程。1.引导学生上台展示，控制时间，记录各组的优缺点，点评学生的工作计划。2.记录各组学生的参与度、演讲技巧等，并点评学生的自信心、精神面貌、团队合作及口头表达情况。制定科学的实施计划目的：分析计划优化计划。资料：PPT，视频，图片，工作页。8知识补充（6学时）教师补充讲解：螺纹加工工作原理1.螺纹加工的控制类型；2.螺纹加工的刀具选择；3.螺纹加工的主要故障类型；4.螺纹加工故障的维修方法。每位学生认真记录，上网查找、补充刀架相关知识教师讲解，并结合实物进行操作演示学生记录与课堂互动情况目的：补充前修课程未讲解的知识，为本任务的顺利完成奠定基础。资料：PPT，视频，图片，工作页。实施计划（24学时）各小组根据工作流程完成传动分析、控制功能分析，并完成机械装配图、控制原理图，撰写工作报告：1.根据方案领用相关工具、资料；2.拆开螺纹加工传动部件；3.点动，确认螺纹加工控制信号传递路径；4.完成机械的装配与调试，数控系统联动调试，直至功能实现；5.汇报情况并根据教师建议修改方案。1.两位学生完成操作任务2.一位学生监督操作，录制视频；；3.一位学生记录操作过程。1.巡回指导各组学生操作实训台，提供技术支持；2.观察并记录各组完成情况、学习参与度、分工合作等。1.安全操作；2.学生参与度；3.排故流程的正确性；4.规定时间内完成排故。目的：通过“做中学”，让学生完成方案设计。资料：工作页。评价反馈（1.5学时）1.各小组代表汇报分析中遇到的问题及解决办法；2.各小组相互点评各小组的方案的优缺点；3.各组员总结本节课的收获，组长归纳展示；4.老师点评各小组优缺点；5.老师点评各小组任务完成情况。1.小组代表汇报排故过程中遇到的问题与解决办法；2.其他组学生提出建议。1．引导学生上台展示，控制时间，记录各组的优缺点，点评设计方案；2.记录各组学生的参与度、演讲技巧等，并点评学生参与度、演讲仪态等。1.本学任务的知识点与技能点；2.学生评价客观性；3.学生举一反三能力。目的：全面总结和评价学习情况，解决存问题，提高学习效果。资料：视频，工作页，评价表。拓展问题（0.5学时）1.你所使用的数控车床螺纹加工