《数控机床故障诊断与维护》一体化教学实践研究

探究数控机床故障诊断与排除摘要：集多种技术于一体的机械加工机电设备数控机床，是集技术密集和知识密集的自动化设备，运行过程难避会发生故障，严重影响数控机床开动率，造成设备闲置和资源浪费，因此要加强对其故障原因的分析，加强对故障的诊断。

文章重点介绍了数控机床故障的常见类型，分析了其故障诊断的主要方法及基本思路，并例举案例对数控机床的维护进行了有意义的研究。

关键词：数控机床;故障诊断;故障排除数控机床技术起源于美国的机电一体化设备，它集计算机、精密测量、自动控制、数据通信和现代机械制造等技术于一体，最初是用于解决航空航天复杂零件的制造问题，运作高效，能按程序自动加工零件，而无需使用复杂和特殊的工装夹具，质量稳定，生产效率高，可以以一个更好的方式来自动化批量加工品种多样的复杂的零件，保持加工零件的一致性，便于产品的升级换代，同时具有机动灵活、精度高、速度快的特点，必须有强大的可靠性和可用性。

然而随着数控机床因而在机械制造业中的比例越来越大，数控机床在使用过程中发生故障的可能性大大增强，诊断故障并维修排除才能保障数控机床长期可靠运行。

一、常见的数控机床故障分类数控机床发生故障的原因比较多且复杂，涉及的知识面广，技术难度大，诊断与排除故障往往存在很大的困难，根据数控机床的故障性质、起因、有无诊断显示、装备情况和是否具有破坏性及部件故障等分为以下几种分类：(一)电源故障。

电源发生故障，既无法启动，对于其维修，需对照原理图进行。

(二)有无诊断显示故障。

根据故障有无诊断显示可以分为有、无诊断显示故障。

无诊断显示的故障只能根据出现故障前后的情况来分析判断，较难排除。

有诊断显示的故障相对来说比较容易排除，此种故障的经常是软件报警显示的故障与硬件报警显示两种类型。

其中硬件报警显示故障可以通过各单元装置上的指示灯找到，一般以报警号的形式出现软件报警显示故障往往可以在数控系统显示器上显示。

系统无报警显示故障，比较复杂和困难的诊断，通常是由硬件故障造成。

数控机床故障诊断与维修第一章：数控机床概述1.1 课程简介本章主要介绍数控机床的基本概念、分类、特点和应用范围。

使学生了解数控机床的发展历程，掌握数控机床的基本组成和原理，为后续故障诊断与维修课程打下基础。

1.2 教学目标了解数控机床的基本概念和分类掌握数控机床的特点和应用范围掌握数控机床的基本组成和原理1.3 教学内容1.3.1 数控机床的基本概念和分类数控机床的定义数控机床的分类1.3.2 数控机床的特点和应用范围数控机床的特点数控机床的应用范围1.3.3 数控机床的基本组成和原理数控机床的基本组成数控机床的工作原理1.4 教学方法讲授法案例分析法1.5 教学评价课堂问答课后作业第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 课程简介本章主要介绍数控机床故障诊断与维修的基本原理，包括故障诊断的方法、故障类型及维修策略。

使学生掌握故障诊断与维修的基本思路，提高数控机床的维护能力。

2.2 教学目标掌握数控机床故障诊断与维修的基本原理了解故障诊断的方法掌握故障类型及维修策略2.3 教学内容2.3.1 数控机床故障诊断与维修的基本原理故障诊断与维修的意义故障诊断与维修的基本原理2.3.2 故障诊断的方法直观诊断法参数诊断法信号诊断法2.3.3 故障类型及维修策略故障类型维修策略2.4 教学方法讲授法案例分析法讨论法2.5 教学评价课堂问答课后作业小组讨论第三章：数控机床电气系统故障诊断与维修3.1 课程简介本章主要介绍数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧。

使学生掌握电气系统故障诊断与维修的基本流程，提高数控机床电气系统维修能力。

3.2 教学目标掌握数控机床电气系统故障诊断与维修的方法和技巧熟悉电气系统故障诊断与维修的基本流程3.3 教学内容3.3.1 数控机床电气系统故障诊断与维修方法故障诊断与维修的一般方法电气系统故障诊断与维修的特殊方法3.3.2 电气系统故障诊断与维修的基本流程故障诊断与维修的准备工作故障诊断与维修的实施步骤故障诊断与维修的注意事项3.4 教学方法讲授法案例分析法实践操作法3.5 教学评价课堂问答课后作业实践操作评分第四章：数控机床机械系统故障诊断与维修4.1 课程简介本章主要介绍数控机床机械系统故障诊断与维修的方法和技巧。

2011-2012学年第一学期2009级《数控机床故障诊断与维护》期末考查论文题目：数控机床主要器件的工作原理及故障检查所在学部：机电工程学部专业班级：09机械4班姓名：黄少鹏学号：12030904051一、数控机床故障诊断和维护的重要性随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛，以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。

但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。

另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。

任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。

因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。

尤其对引进的CNC机床，大多花费了几十万到上千万美元。

在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。

二、数控机床各器件的名称及工作原理1、KM——接触器接触器是用来频繁接通和断开电动机或其他负载主电路，是机床电动机主电路中最重要的控制电器。

通常分为交流接触器和直流接触器。

交流接触器是根据电磁原理工作的，工作原理图中当电磁线圈5通电后产生磁场，使静铁心6产生电磁吸力吸引动铁心4向下运动，使常开主触头1（一般三对）闭合，同时常闭辅助触头2（一般两对）断开，常开辅助触头3（一般两对）闭合。

当线圈断电时，电磁力消失，动触头在弹簧8作用下向上复位，各触头复原（即三对主触头断开、两对常闭辅助触头闭合、两对常开辅助触头断开）。

直流接触器与交流接触器的工作原理相同。

结构也基本相同，不同之处是，铁心线圈通以直流电，不会产生涡流和磁滞损耗，所以不发热。

工作原理如下图所示：2、KA——中间继电器中间继电器由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。

数控机床故障诊断与维修一、教学目标1. 了解数控机床的基本概念、分类及其特点。

2. 掌握数控机床的故障诊断与维修方法。

3. 熟悉数控机床常见故障现象及其原因。

4. 学会使用数控机床故障诊断与维修工具。

二、教学内容1. 数控机床概述数控机床的定义数控机床的分类数控机床的特点2. 数控机床故障诊断与维修方法故障诊断与维修的基本方法故障诊断与维修的步骤故障诊断与维修的工具三、教学重点与难点1. 教学重点：数控机床的基本概念、分类及其特点。

数控机床故障诊断与维修方法。

数控机床常见故障现象及其原因。

2. 教学难点：数控机床故障诊断与维修的步骤。

数控机床故障诊断与维修工具的使用。

四、教学方法与手段1. 教学方法：讲授法：讲解数控机床的基本概念、分类及其特点。

实践法：演示数控机床故障诊断与维修的操作过程。

案例分析法：分析数控机床常见故障案例。

2. 教学手段：投影仪：展示数控机床的图片、故障案例等。

数控机床模型：演示故障诊断与维修的操作过程。

故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。

五、教学安排1. 课时：32课时（2学分）2. 授课方式：理论课与实践课相结合3. 实践课安排：数控机床模型操作训练六、教学评价1. 平时成绩：学生的出勤、课堂表现、作业完成情况。

2. 实践操作考核：学生在实践课中的操作技能表现。

3. 故障诊断与维修报告：学生针对模拟故障进行的诊断与维修报告。

4. 期末考试：包括选择题、填空题、简答题和案例分析题。

七、教学资源1. 教材：数控机床故障诊断与维修教材。

2. 投影仪：用于展示图片、视频等教学内容。

3. 数控机床模型：用于实践操作演示和训练。

4. 故障诊断与维修软件：模拟数控机床故障诊断与维修过程。

5. 网络资源：查询相关资料、案例分享等。

八、教学进度计划1. 第1-4课时：数控机床概述2. 第5-8课时：数控机床故障诊断与维修方法3. 第9-12课时：数控机床常见故障现象及其原因4. 第13-16课时：故障诊断与维修工具的使用5. 第17-20课时：实践操作训练6. 第21-24课时：故障诊断与维修案例分析7. 第25-28课时：教学评价与总结九、教学总结1. 总结数控机床故障诊断与维修的基本概念、方法及其应用。