《普通機床數控化改造》課程教學設計

閻競實

摘 要：《普通機床數控化改造》是數控設備應用與維修專業的一門專業課，本門課程是讓學生掌握普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，能夠培養學生良好的職業素養，同時能為后續課程的學習打下良好基礎。該文根據實際教學經驗介紹《普通機床數控化改造》的課程教學設計。

關鍵詞：數控化改造 教學設計 任務驅動

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0125-01

1 課程定位與設計思路

1.1 課程定位

本課程是數控設備應用與維護專業選修課程，主要完成普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造。采取工作過程導向、任務驅動的教學模式，提升學生職業崗位能力，同時拓展學生數控機床安裝調試能力，使學生能夠進一步強化數控機床機維修的能力，從而增強學生從事數控設備應用與維護的職業能力，提升數控設備維修人才的技術水平。

前修課程為：《數控機床機械裝調與檢測》、《數控機床電氣安裝與調試A》、《數控機床電氣裝調實訓》、《數控機床故障診斷與維修A》、《數控機床維修實訓》。

1.2 設計思路

通過對數控設備應用與維護專業數控機床裝調工、數控機床維修員等就業崗位的工作內容與工作過程的分析，要求從業人員不僅具備數控機床裝調、維修技能，還要能夠對普通機床進行數控化改造以及數控機床升級改造。在進行機床數控化改造時要完成以下任務。

了解用戶提供的機械零件加工要求及其生產組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協商，制定機床的數控改造方案，對關鍵部件進行選型，確定驗收標準，然后向用戶提出報價方案。

根據企業與用戶簽訂的技術改造協議和關鍵零部件清單，設計機床改造的主軸系統、進給系統、導軌與滾珠絲杠及其驅動電機的聯接結構、電動刀架安裝結構的機械裝配圖及其相關的零部件、電氣控制系統圖及其電氣安裝圖，編制機械零部件清單和電氣元器件清單。

根據機械裝配圖及其相關的零件圖（含機械零部件清單），聯系協作企業完成相關的機械加工任務和電氣柜的制作任務。聯系相關的供應商購置機械零部件和電氣元器件（包供應部門）。

根據機械裝配圖安裝主軸系統、進給系統（導軌與絲杠）、電動刀架、硬限位與回零裝置。根據電氣原理圖和電氣安裝圖，安裝數控控制系統的兩個電氣柜。

分別進行數控機床機械系統、電氣控制系統的功能調試，繼而進行數控機床的精度檢測與調試，使其達到國家規定的數控機床檢驗標準。

根據相關的標準制定檢驗報告。

2 課程目標

學生以獨立或小組合作的形式，通過教師指導或者借助數控系統技術手冊等資料，制定普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。在實施計劃的過程中，使用工具、設備和材料等要符合勞動安全和環境保護規定，對已完成的任務進行記錄、存檔和評價反饋。

學習完本課程后，學生應當能夠進行普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，包括：①電動刀架的安裝與調試；②主軸系統的設計、安裝與調試；③進給系統（含伺服系統與導軌絲杠系統）的設計、安裝與調試；④PMC控制（含機床操作面板）的軟硬件設計；⑤機床的功能調試；⑥機床的精度檢驗。

3 教學內容

按照數控設備應用與維護專業人才培養目標的要求，本課程采用工作過程導向、任務驅動的教學模式，融“教、學、做”為一體，“知識、技能、素質”培養為一體。

具體學習內容如下。

數控系統的組成，數控機床電氣原理圖，普通機床數控化改造的主要電機的選擇方法，機床數控化改造的機械結構改造，改造的機床PLC程序、數控機床系統參數，普通機床數控化改造的刀架及潤滑系統的改造，本課程內容包括兩個學習項目，學習項目描述如表1所示。

4 教學方法與手段

《普通機床數控化改造》是一門實踐性很強的課程，為突出課程的實踐性和職業性，本課程倡導教學方法的多樣化。本課程主要采用項目導向、任務驅動法方法，輔助采用案例教學、學生互評、學生實操等方法。

項目導向、任務驅動：在課程中根據數控機床維修人員的需求，選定機床數控化改造過程為項目，以此為導向，讓學生完成機床數控化改造的整個過程，以培養學生機床升級改造的技能。結合學院和專業的現有教學和實訓條件，以機床數控化改造的工作過程為載體，通過了解機械零件加工要求確認機床改造后需要實現的功能（資訊）、制定機床的數控改造方案（計劃）、設計機床改造部分的機械裝配圖以及電氣控制原理圖（實施）、小組互評、學生自評教師點評（評價）的工作過程設計教學。

學生互評：每完成一個改造設計任務，各組同學進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補，培養團隊協作能力。

5 結語

通過這樣的教學設計力求提高教學的質量，使學生在實際的課程中能夠最大化的接受、了解、掌握教師講授的知識，本門課程又是實踐性相對較強的課程，所以在設計過程中體現了擴大課程的實踐性的渴望。endprint

摘 要：《普通機床數控化改造》是數控設備應用與維修專業的一門專業課，本門課程是讓學生掌握普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，能夠培養學生良好的職業素養，同時能為后續課程的學習打下良好基礎。該文根據實際教學經驗介紹《普通機床數控化改造》的課程教學設計。

關鍵詞：數控化改造 教學設計 任務驅動

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0125-01

1 課程定位與設計思路

1.1 課程定位

本課程是數控設備應用與維護專業選修課程，主要完成普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造。采取工作過程導向、任務驅動的教學模式，提升學生職業崗位能力，同時拓展學生數控機床安裝調試能力，使學生能夠進一步強化數控機床機維修的能力，從而增強學生從事數控設備應用與維護的職業能力，提升數控設備維修人才的技術水平。

前修課程為：《數控機床機械裝調與檢測》、《數控機床電氣安裝與調試A》、《數控機床電氣裝調實訓》、《數控機床故障診斷與維修A》、《數控機床維修實訓》。

1.2 設計思路

通過對數控設備應用與維護專業數控機床裝調工、數控機床維修員等就業崗位的工作內容與工作過程的分析，要求從業人員不僅具備數控機床裝調、維修技能，還要能夠對普通機床進行數控化改造以及數控機床升級改造。在進行機床數控化改造時要完成以下任務。

了解用戶提供的機械零件加工要求及其生產組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協商，制定機床的數控改造方案，對關鍵部件進行選型，確定驗收標準，然后向用戶提出報價方案。

根據企業與用戶簽訂的技術改造協議和關鍵零部件清單，設計機床改造的主軸系統、進給系統、導軌與滾珠絲杠及其驅動電機的聯接結構、電動刀架安裝結構的機械裝配圖及其相關的零部件、電氣控制系統圖及其電氣安裝圖，編制機械零部件清單和電氣元器件清單。

根據機械裝配圖及其相關的零件圖（含機械零部件清單），聯系協作企業完成相關的機械加工任務和電氣柜的制作任務。聯系相關的供應商購置機械零部件和電氣元器件（包供應部門）。

根據機械裝配圖安裝主軸系統、進給系統（導軌與絲杠）、電動刀架、硬限位與回零裝置。根據電氣原理圖和電氣安裝圖，安裝數控控制系統的兩個電氣柜。

分別進行數控機床機械系統、電氣控制系統的功能調試，繼而進行數控機床的精度檢測與調試，使其達到國家規定的數控機床檢驗標準。

根據相關的標準制定檢驗報告。

2 課程目標

學生以獨立或小組合作的形式，通過教師指導或者借助數控系統技術手冊等資料，制定普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。在實施計劃的過程中，使用工具、設備和材料等要符合勞動安全和環境保護規定，對已完成的任務進行記錄、存檔和評價反饋。

學習完本課程后，學生應當能夠進行普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，包括：①電動刀架的安裝與調試；②主軸系統的設計、安裝與調試；③進給系統（含伺服系統與導軌絲杠系統）的設計、安裝與調試；④PMC控制（含機床操作面板）的軟硬件設計；⑤機床的功能調試；⑥機床的精度檢驗。

3 教學內容

按照數控設備應用與維護專業人才培養目標的要求，本課程采用工作過程導向、任務驅動的教學模式，融“教、學、做”為一體，“知識、技能、素質”培養為一體。

具體學習內容如下。

數控系統的組成，數控機床電氣原理圖，普通機床數控化改造的主要電機的選擇方法，機床數控化改造的機械結構改造，改造的機床PLC程序、數控機床系統參數，普通機床數控化改造的刀架及潤滑系統的改造，本課程內容包括兩個學習項目，學習項目描述如表1所示。

4 教學方法與手段

《普通機床數控化改造》是一門實踐性很強的課程，為突出課程的實踐性和職業性，本課程倡導教學方法的多樣化。本課程主要采用項目導向、任務驅動法方法，輔助采用案例教學、學生互評、學生實操等方法。

項目導向、任務驅動：在課程中根據數控機床維修人員的需求，選定機床數控化改造過程為項目，以此為導向，讓學生完成機床數控化改造的整個過程，以培養學生機床升級改造的技能。結合學院和專業的現有教學和實訓條件，以機床數控化改造的工作過程為載體，通過了解機械零件加工要求確認機床改造后需要實現的功能（資訊）、制定機床的數控改造方案（計劃）、設計機床改造部分的機械裝配圖以及電氣控制原理圖（實施）、小組互評、學生自評教師點評（評價）的工作過程設計教學。

學生互評：每完成一個改造設計任務，各組同學進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補，培養團隊協作能力。

5 結語

通過這樣的教學設計力求提高教學的質量，使學生在實際的課程中能夠最大化的接受、了解、掌握教師講授的知識，本門課程又是實踐性相對較強的課程，所以在設計過程中體現了擴大課程的實踐性的渴望。endprint

摘 要：《普通機床數控化改造》是數控設備應用與維修專業的一門專業課，本門課程是讓學生掌握普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，能夠培養學生良好的職業素養，同時能為后續課程的學習打下良好基礎。該文根據實際教學經驗介紹《普通機床數控化改造》的課程教學設計。

關鍵詞：數控化改造 教學設計 任務驅動

中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0125-01

1 課程定位與設計思路

1.1 課程定位

本課程是數控設備應用與維護專業選修課程，主要完成普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造。采取工作過程導向、任務驅動的教學模式，提升學生職業崗位能力，同時拓展學生數控機床安裝調試能力，使學生能夠進一步強化數控機床機維修的能力，從而增強學生從事數控設備應用與維護的職業能力，提升數控設備維修人才的技術水平。

前修課程為：《數控機床機械裝調與檢測》、《數控機床電氣安裝與調試A》、《數控機床電氣裝調實訓》、《數控機床故障診斷與維修A》、《數控機床維修實訓》。

1.2 設計思路

通過對數控設備應用與維護專業數控機床裝調工、數控機床維修員等就業崗位的工作內容與工作過程的分析，要求從業人員不僅具備數控機床裝調、維修技能，還要能夠對普通機床進行數控化改造以及數控機床升級改造。在進行機床數控化改造時要完成以下任務。

了解用戶提供的機械零件加工要求及其生產組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協商，制定機床的數控改造方案，對關鍵部件進行選型，確定驗收標準，然后向用戶提出報價方案。

根據企業與用戶簽訂的技術改造協議和關鍵零部件清單，設計機床改造的主軸系統、進給系統、導軌與滾珠絲杠及其驅動電機的聯接結構、電動刀架安裝結構的機械裝配圖及其相關的零部件、電氣控制系統圖及其電氣安裝圖，編制機械零部件清單和電氣元器件清單。

根據機械裝配圖及其相關的零件圖（含機械零部件清單），聯系協作企業完成相關的機械加工任務和電氣柜的制作任務。聯系相關的供應商購置機械零部件和電氣元器件（包供應部門）。

根據機械裝配圖安裝主軸系統、進給系統（導軌與絲杠）、電動刀架、硬限位與回零裝置。根據電氣原理圖和電氣安裝圖，安裝數控控制系統的兩個電氣柜。

分別進行數控機床機械系統、電氣控制系統的功能調試，繼而進行數控機床的精度檢測與調試，使其達到國家規定的數控機床檢驗標準。

根據相關的標準制定檢驗報告。

2 課程目標

學生以獨立或小組合作的形式，通過教師指導或者借助數控系統技術手冊等資料，制定普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。在實施計劃的過程中，使用工具、設備和材料等要符合勞動安全和環境保護規定，對已完成的任務進行記錄、存檔和評價反饋。

學習完本課程后，學生應當能夠進行普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，包括：①電動刀架的安裝與調試；②主軸系統的設計、安裝與調試；③進給系統（含伺服系統與導軌絲杠系統）的設計、安裝與調試；④PMC控制（含機床操作面板）的軟硬件設計；⑤機床的功能調試；⑥機床的精度檢驗。

3 教學內容

按照數控設備應用與維護專業人才培養目標的要求，本課程采用工作過程導向、任務驅動的教學模式，融“教、學、做”為一體，“知識、技能、素質”培養為一體。

具體學習內容如下。

數控系統的組成，數控機床電氣原理圖，普通機床數控化改造的主要電機的選擇方法，機床數控化改造的機械結構改造，改造的機床PLC程序、數控機床系統參數，普通機床數控化改造的刀架及潤滑系統的改造，本課程內容包括兩個學習項目，學習項目描述如表1所示。

4 教學方法與手段

《普通機床數控化改造》是一門實踐性很強的課程，為突出課程的實踐性和職業性，本課程倡導教學方法的多樣化。本課程主要采用項目導向、任務驅動法方法，輔助采用案例教學、學生互評、學生實操等方法。

項目導向、任務驅動：在課程中根據數控機床維修人員的需求，選定機床數控化改造過程為項目，以此為導向，讓學生完成機床數控化改造的整個過程，以培養學生機床升級改造的技能。結合學院和專業的現有教學和實訓條件，以機床數控化改造的工作過程為載體，通過了解機械零件加工要求確認機床改造后需要實現的功能（資訊）、制定機床的數控改造方案（計劃）、設計機床改造部分的機械裝配圖以及電氣控制原理圖（實施）、小組互評、學生自評教師點評（評價）的工作過程設計教學。

學生互評：每完成一個改造設計任務，各組同學進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補，培養團隊協作能力。

5 結語

通過這樣的教學設計力求提高教學的質量，使學生在實際的課程中能夠最大化的接受、了解、掌握教師講授的知識，本門課程又是實踐性相對較強的課程，所以在設計過程中體現了擴大課程的實踐性的渴望。endprint