数控系统维护及调试考试自考本科大纲
(课程代码05667)

一、课程性质与设置目的

本课程是一门实践性比较强的专业课。数控系统在机械制造业应用十分广泛。数控技术是综合计算机应用技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术等高新技术于一体的高新技术产物，由于数控技术在当代工业发展中具有十分重要的作用，为了充分发挥数控机床的使用效率，首先必须对数控机床进行正确的日常维护，保证它的开动率，这就对数控机床提出了稳定和可靠性的要求。本课程侧重于数控系统的应用，从数控机床的调试与维护角度出发，通过介绍当今数控领域内典型的数控系统及故障诊断，展现了现代数控技术的实用性和先进性。
通过本课程的学习，一方面使学生熟悉掌握典型数控系统的结构原理，达到正确使用和维护目的。并通过结合法纳克（FANUC）、西门子（SIEMENS）等公司的数控装置，学习典型数控系统的硬件结构、接口、参数、传感器、MPC语言及编程、伺服系统及故障诊断，数控系统常用故障诊断仪器及故障诊断，数控设备维修技术等内容。使学生熟悉掌握数控系统维护与调试的能力；另一方面通过对数控技术学习，让学生将所学的知识运用到现代生产领域中，以增强学生面向工程实际的适应能力，满足我国高级应用型人才培养的需要。

二、课程内容与考核目标

第1章 数控机床故障诊断与维修概述(9学时)
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解和掌握数控机床故障诊断与的技术指标、基本要求、类型和特点；故障诊断与维修的常规方法和先进方法；数控机床的安装调试、精度要求、检测方法和验收指标。重点是数控机床故障诊断的类型与特点，数控机床故障诊断与维修方法。
（二）课程内容
第一节 数控机床故障诊断与维修的意义（1学时）
1、数控机床故障诊断与维修的必要性
2、数控机床维修的技术指标
第二节 数控机床故障诊断与维修的基本要求（1学时）
1、 故障诊断与维修的基本条件
2、 预防性维护
3、 数控设备的管理
第三节 数控机床故障诊断的类型与特点（2学时）
1、数控机床故障诊断的特点
2、数控机床常见电器故障类型与特点
 3、数控机床常见机械故障类型与特点
 4、其他故障
第四节 数控机床故障诊断与维修方法（1学时）
1、诊断流程
2、数控机床故障诊断与维修的常规方法
3、数控机床故障诊断与维修的先进方法
第五节 数控机床的安装调试（2学时）
1、 安装环境要求
2、 数控车床的安装
3、 数控铣床的安装
4、 加工中心的安装
5、 数控机床的调试
6、 通电试车前的检查应和调整
第六节 数控机床精度要求、检测方法和验收（2学时）
1、 数控机床检测的新标准
2、 数控机床常见精度要求及传统检测方法
3、 数控机床常见精度要求及先进的检测方法
4、 数控车床验收
5、 数控铣床的调试
6、 加工中心的验收
7、 机床精度的验收
第七节 数控机床维修工技术等级标准（与第六节共2学时）
   1、中级数控机床维修工
   2、高级数控机床维修工
   3、工作实例
（三）考核知识点与考核要求
第一节 数控机床故障诊断与维修的意义
1、识记：
故障诊断与维修的必要性
2、理解
   维修的技术指标
第二节 数控机床故障诊断与维修的基本要求
1、识记：
〔1〕数控机床的环境要求
   〔2〕预防性维护要点      
第三节 数控机床故障诊断的类型与特点
1、识记：
〔1〕数控机床故障诊断的特点
〔2〕常见电器故障类型与特点
〔3〕常见机械故障类型与特点
第四节 数控机床故障诊断与维修方法
1、识记：
〔1〕诊断与维修的常规方法
〔2〕诊断与维修的先进方法 
第五节 数控机床的安装调试
1、识记：数控机床的调试方法
第六节 数控机床精度要求、检测方法和验收
1、识记：
〔1〕数控机床检测的新标准
〔2〕常见精度要求、传统及先进检测方法
〔3〕数控机床的验收和调试方法
第七节 数控机床维修工技术等级标准（试行）
   1、理解：
      〔1〕数控机床维修工技术等级标准

第2章  国产SKY系统数控机床的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解国产SKY数控系统的硬件故障、软件故障和外部故障；掌握SK2000系统数控车床数控铣床的维护与保养及故障诊断与维修方法；计算机硬件故障排除的基本方法等内容。
（二）课程内容
第一节  国产SKY数控系统概述（1学时）
第二节  SKY2000数控系统的故障诊断与维修（2学时）
1、 SKY2000数控系统概述
2、 硬件故障
3、 软件故障
4、 外部故障
第三节  SKY2000系统数控车床的维护与保养（2学时）
第四节  SKY2000数控铣床故障诊断与维修（与第三节共2学时）
1、 铣床的维修及保养
第五节  南京SKY系统数控机床机械故障诊断与维修（2学时）
1、 主轴部件故障诊断与维修
2、 进给系统的结构及维修
3、 导轨副的结构及维修
第六节  SKY 2000数控系统计算机设备故障诊断与维修（2学时）
1、 计算机软件保护系统的使用说明
2、 计算机软件系统及数控系统的恢复
3、 利用计算机F:\system目录下备份的系统源文件进行恢复
4、 利用系统镜像备份文件F:\sys-bak\system.gho恢复系统
第七节  计算机硬件故障排除的基本方法（与第六节共2学时）
（三）考核知识点与考核要求
第一节  国产SKY数控系统概述
1、理解：
SKY数控系统的特点及操作面板各部分功能
第二节  SKY2000数控系统的故障诊断与维修
1、 识记：
系统常见的硬件故障、软件故障、外部故障的故障现象、产生原因和排除方法
第三节  SKY2000系统数控车床的维护与保养
1、 识记：
    数控车床的维护与保养内容
第四节  SKY2000数控铣床故障诊断与维修
1、识记：
铣床的维修及保养内容
第五节  南京SKY系统数控机床机械故障诊断与维修
1、识记：
主轴部件、进给系统、导轨副的故障诊断与维修方法
2、简单应用
常见的机械结构故障维修实例分析
第六节  SKY 2000数控系统计算机设备故障诊断与维修
1、识记：
计算机软件系统及数控系统的恢复方法
第七节  计算机硬件故障排除的基本方法
    1、识记：
    常见硬件故障现象及其排除的基本方法
第3章  GSK系统数控机床的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章的学习使学生了解和掌握广州GSK系统数控机床的特点；GSK980T数控系统的连接和调试；GSK980T的诊断表、报警表及其故障诊断与维修等内容。。
（二）课程内容
第一节 广州GSK系统数控机床概述（1学时）
1、 GSK 980T数控车床概述
2、 GSK990M数控铣床概述
3、 GSK 990Mi加工中心概述
第二节 广州GSK 980T数控系统连接（1学时）
1、 GSK 980T数控系统连接框图
2、 各部件的连接
第三节 机床调试（1学时）
第四节 GSK 980T数控系统诊断表（1学时）
1、 DI/DO诊断信息
2、 系统信号
第五节 GSK 980T数控系统报警表（与第四节共用1学时）
第六节 GSK 990Mi数控系统宏指令编程的故障诊断（2学时）
第七节 广州GSK系统数控机床的故障诊断与维修（3学时）
1、 刀架类故障诊断与维修
2、 主轴类故障判断维修
3、 系统显示类故障判断维修
4、 螺纹加工类故障判断维修
5、 系统类故障判断维修
6、 驱动类故障判断维修
7、 指令控制类故障
8、 其他类故障
（三）考核知识点与考核要求
第一节 广州GSK系统数控机床概述
1、理解：
GSK 980T数控车床、GSK990M数控铣床、GSK 990Mi加工中心的特点及技术性能
第二节 广州GSK 980T数控系统连接
1、识记：
各部件的连接
第三节 机床调试
    1、识记：
    机床的调试方法
第四节 GSK 980T数控系统诊断表
1、理解：
DI/DO诊断信息、系统信号
第五节 GSK 980T数控系统报警表
    1、理解：
    常见报警号码对应的报警内容
第六节 GSK 990Mi数控系统宏指令编程的故障诊断
1、理解：
常见编程故障现象
第七节 广州GSK系统数控机床的故障诊断与维修（3学时）
1、识记：
刀架类故障诊断与维修、主轴类故障判断维修
2、理解：
系统显示类故障判断维修、螺纹加工类故障判断维修、系统类故障判断维修、驱动类故障判断维修、指令控制类故障、其他类故障
第4章  华中系统数控机床的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解各种华中数控系统的特点，常见的故障现象、维修方法和步骤。
（二）课程内容
第一节 华中网络数控系统简介
第二节 华中“世纪星”数控系统
第三节 华中Ⅰ型数控系统
1、华中Ⅰ型数控系统硬件
2、华中I型数控系统软件结构
3、NCBIOS提供给上层软件的接口
（前三节共用2学时）
第四节 华中系统数控机床的故障分类（1学时）
1、常见故障及其分类
2、故障分析的基本方法
第五节 华中系统数控机床的维修步骤（1学时）
1、故障记录
2、维修前的检查
3、故障诊断的基本方法
第六节 华中数控系统的维修（2学时）
1、加工运行故障
2、加工运行中故障分析
3、华中数控系统的在线故障诊断系统
4、软件环境设置故障
第七节 华中数控系统的其他故障诊断与维修（1学时）
第八节 华中数控系统的数控机床软件补偿原理（2学时）
1、步距规测量定位精度的方法
2、补偿实例
（三）考核知识点与考核要求
第一节 华中网络数控系统简介
    1、识记：
    系统的结构组成和特点
第二节 华中“世纪星”数控系统
    1、识记：
    系统的特点和配置
第三节 华中Ⅰ型数控系统
1、识记：
华中Ⅰ型数控系统软硬件结构组成
第四节 华中系统数控机床的故障分类
1、识记：
常见故障及其分类，分析方法
第五节 华中系统数控机床的维修步骤
1、识记：
故障维修步骤；故障诊断的基本方法
第六节 华中数控系统的维修
1、识记：
常见故障现象及排除
第七节 华中数控系统的其他故障诊断与维修（1学时）
    1、识记：
    其他故障现象及排除
第八节 华中数控系统的数控机床软件补偿原理（2学时）
1、识记：
螺距补偿、反向间隙补偿原理
2、理解：
补偿实例
第5章  FANUC数控系统的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解FANUC数控系统的特点，常见的故障现象、维修方法和步骤。
（二）课程内容
第一节 FANUC数控系统简介（1学时）
1、FANUC系统的数控装置
第二节 FANUC数控系统常见故障分析（1学时）
第三节 FANUC数控系统故障诊断（5学时）
1、FANUC系统共性故障分析及维修
2、FANUC 0系统故障分析及维修
3、FANUC系统的维修工具和技术资料
第四节 FANUC系统的数控机床机械故障诊断与维修（2学时）
（三）考核知识点与考核要求
第一节 FANUC数控系统简介
1、识记：
FANUC系统的数控装置特点
第二节 FANUC数控系统常见故障分析
1、识记：
常见故障部位及现象
第三节 FANUC数控系统故障诊断
1、识记：
FANUC系统共性故障分析及维修
2、理解：
FANUC 0系统故障分析及维修；FANUC系统的维修工具和技术资料
第四节 FANUC系统的数控机床机械故障诊断与维修
  1、简单应用：
常见故障现象分析及排除
第6章  SINUMERIK数控系统的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解SINUMERIK数控系统的特点，常见的故障现象、维修方法和步骤。
（二）课程内容
第一节 SINUMERIK数控系统的数控装置简介（1学时）
第二节 SINUMERIK 810T/M的维修（1学时）
1、SINUMERIK 810T/M的结构
2、SINUMERIK 810T/M常见故障及排除方法
第三节 SINUMERIK 810GA3系统的故障诊断与维修（2学时）
第四节 SINUMERIK 850数控系统的故障诊断与维修（1学时）
第五节 SINUMERIK系统输入/输出（I/O）、PLC的故障诊断（2学时）
1、利用PLC进行数控机床的故障检测
2、数控机床输入/输出（I/O）控制的故障诊断
3、数控机床PLC故障诊断
第六节 SINUMERIK数控机床的故障分析（2学时）
1、SINUMERIK的NC系统故障
2、SINUMERIK伺服系统故障
3、SINUMERIK外部故障
4、数控机床机械故障的诊断与维修
5、SINUMERIK 802S/802C系统的故障诊断与维修
（三）考核知识点与考核要求
第一节 SINUMERIK数控系统的数控装置简介
1、识记：
SINUMERIK数控系统类型及特点
第二节 SINUMERIK 810T/M的维修
1、识记：
SINUMERIK 810T/M的结构、常见故障及排除方法
第三节 SINUMERIK 810GA3系统的故障诊断与维修
1、识记：
SINUMERIK 810GA3系统的故障诊断与维修
第四节 SINUMERIK 850数控系统的故障诊断与维修
1、识记：
SINUMERIK 850系统的故障诊断与维修
第五节 SINUMERIK系统输入/输出（I/O）、PLC的故障诊断
1、识记：
与PLC有关的故障的特点、诊断检测方法
第六节 SINUMERIK数控机床的故障分析
1、识记：
SINUMERIK的NC系统故障、伺服系统故障、外部故障、机械故障的诊断与维修
2、简单应用：
常见故障的诊断与维修。

第7章   其他系统数控机床的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解FAGOR、WK系列经济型数控机床、法道数控机床的特点，常见的故障现象、维修方法和步骤。
（二）课程内容
第一节 数控系统常见故障的分析方法（1学时）
第二节 数控系统的故障诊断（1学时）
第三节 其他系统数控机床的故障诊断与维修（1学时）
第四节 数控机床机械故障诊断方法（1学时）
1、实用诊断技术的应用
2、机床异响的诊断
3、现代诊断技术的应用
4、典型机械部件的维护与诊断
第五节 加工中心参考点及其故障诊断（1学时）
1、机床原点
2、机床回原点的方法
3、回原点故障现象及诊断
4、回原点故障实例
第六节 西班牙FAGOR数控系统（1学时）
1、FAGOR数控系统概况
2、FAGOR 8025数控系统的维修
3、FAGOR8025数控系统故障实例
第七节 JWK系列经济型数控机床的常见故障诊断与维修（1学时）
1、概述
2、JWK常见故障及维护
第八节 法道（Fadal）数控机床的故障诊断与维修（1学时）
1、法道（Fadal）立式加工中心的保养和精度调整
2、法道（Fadal）数控机床维修和润滑
3、法道（Fadal）机床旋转工作台VH-65反向间隙调整
4、法道（Fadal）机床直流、交流伺服系统故障诊断与维修
第九节 其他系统数控机床的故障诊断与维修实例（1学时）
（三）考核知识点与考核要求
1、识记：
⑴ 数控系统常见故障的分析方法；
⑵ 数控系统的故障诊断方法；
⑶ 数控机床的故障诊断方法；
⑷ 数控机床机械故障诊断方法
⑸ 加工中心参考点、机械原点的概念
⑹ 机床回原点的方法
⑺ 回原点故障诊断
      2、理解：
          ⑴ FAGOR数控系统的故障及维修
          ⑵ JWK系列机床的常见故障诊断与维修
⑶ 法道数控机床的故障诊断与维修
第8章   数控电火花线切割机床的故障诊断与维修（9学时）
（一）学习目的与要求
通过本章学习使学生了解数控电火花线切割机床的工作原理、特点，常见的故障排除方法、诊断和维修。
（二）课程内容
第一节 数控电火花线切割机床概述（1学时）
第二节 数控电火花线切割加工的使用规则（1学时）
1、数控电火花线切割加工的安全技术规程
2、数控电火花线切割机床的交流稳压电源使用方法
第三节 电火花线切割机床常见故障的排除方法（1学时）
1、线切割断丝的原因及排除方法
第四节 导轮工作精度对线切割加工精度的影响（1学时）
1、导轮工作精度对线切割加工精度的影响
2、导轮径向圆跳动对加工尺寸的影响
3、导轮轴向窜动对加工尺寸的影响
4、提高导轮运动精度的途径
第五节 电火花线切割机的疑难故障及其原因分析（1学时）
第六节 数控电火花线切割机床数控系统故障诊断与维修（2学时）
1、CNC系统故障实例与诊断
2、脉冲电源系统故障实例与诊断
3、其他机电故障实例与诊断
第七节 数控电火花线切割机床常见的电气故障（1学时）
第八节 DK77系列数控线切割机床的故障诊断与维修（1学时）
（三）考核知识点与考核要求
1、识记：
⑴ 数控电火花线切割机床的工作原理
⑵ 使用规则及维护保养方法
⑶ 常见故障的排除方法
2、理解：
⑴ 电火花线切割机的疑难故障及其原因分析
⑵ 数控系统故障诊断与维修
⑶ 数控电火花线切割机床常见的电气故障
3、简单应用：
DK77系列数控线切割机床的故障诊断与维修
三、 实施要求与有关说明

一、关于“课程内容与考核目标”中有关提法的说明
在本大纲的考核知识点与考核要求中，知识点的四个能力层次含义如下：
识记：要求能够识别和记忆课程中的有关知识点的内容，并能根据考核的不同要求，做出正确的表述和选择。
理解：要求能够领悟和理解本课程中规定的有关知识点的内涵和外延，熟悉其内容要点和它们之间的区别和联系，并能够根据考核的不同要求做出解释、说明和论述。
简单应用：要求能够运用本课程规定的少量知识点，分析和解决一般应用问题。
综合应用：要求能够运用本课程规定的多个知识点，分析和解决较复杂的应用问题。
二、教材和参考书
教  材：蒋建强 主编，《数控机床故障诊断与维修》（第二版），2007年12月，电子工业出版社
参考书：刘晓魁主编，《数控机床电控原理与维修》，2006年8月第1版，中南大学出版社
        王凤蕴、张超英主编，《数控原理与典型数控系统》，2003年9月第1版，高等教育出版社
三、课程的学习指导
1. 仔细阅读大纲。自学考试大纲是考生学习的依据，考生在自学之前必须仔细阅读大纲，了解课程的主要内容和总体要求。
2. 根据大纲要求，吃透知识点，紧紧扣住基本要求进行自学。
3. 学习教材时要按照循序渐进，根据自己的学习基础按先难后易的顺序进行有效的学习。
四、对社会助学的要求
1. 以指定的教材为基础，本大纲为依据进行辅导。
2. 对学习方法进行指导，提倡“仔细阅读教材，主动获取帮助，依靠自己学通”的学习方法。
3. 注意考生自学能力的培养，引导学生独立学习、独立思考。
五、学时分配
大纲规定之理论学时共计72学时，其中第1章9学时，第2章9学时，第3章9学时，第4章9学时，第5章9学时，第6章9学时，第7章9学时，第8章9学时。
四、试题结构
根据高等教育自学考试的特点，结合本课程的特点，应侧重基础理论、基础知识、基本技能的考核。
（一）单项选择题
单项选择题是由题干和四个备选答案两部分组成。
一般情况下每小题1分。共20小题，共计20分。
考查的能力层次一般为识记或理解。
（二）填空题
要求准确理解基本概念和基本方法。
一般要求每题一个空，共20小题左右，每空1分共计20分。
考查能力层次一般为识记。
（三）简答题
一般为5小题，平均每小题6分，共计30分。
考查的能力层次一般为识记和理解。
（四）论述题
1题，每题10分，共10分。考查的能力层次一般为理解和应用。
（五）综合应用题：
2题，每题10分，共20分。
考察的能力层次为综合自考本科应用。