时间：2023-03-14 15:15:35
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Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China
Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method
近年来，随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用，大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程，在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面：（1）课程教学中涉及的知识较多，如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等，而高职学生底子薄，课程教学安排时间又有限，学习会有一定的难度。（2）数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性？如何引导学生掌握该课程学习方法，提高技能？在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率？如何进行理论与实际相结合？如何加强现场管理，提高学生的综合素质？笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。
1 教学内容选取
作为教师，只有了解现场维修人员的工作，才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解，他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展，电路板已被专用的大规模集成电路所取代，数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主，目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为，今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少，取而代之的是借助各类软件及相关技术资料（厂家和数控系统提供），及时准确判断故障类型，确定维修方法。为了达到上述要求，必须建立“理”“实”一体化教学体系，在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性，课堂上注重培养学生的自主学习能力，使学生能够触类旁通，由于新技术、新工艺、新产品的不断应用，要有一定的学习能力，跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路，可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下：
（1）注重3个层面训练：即学生阅读电气图纸的训练；查阅相关维修资料的训练；故障检测与排除的训练。（2）6个教学内容模块：即数控机床低压电器部分的故障分析；数控系统的硬件装接；数控机床机械拆装及故障；可编控制器的应用；数控机床机电联调；数控机床常见故障排除。
通过上述教学内容的安排，使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。
2 做好相关知识拓展的教学
笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验，认为要想快速准确地判断故障，适应数控技术的发展，必须拓展相关知识，加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前，对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘，在上课时会感到很吃力，听不懂，更谈不上有自己对故障现象的分析理解，在实践中无从下手，逐渐丧失对课程的学习兴趣，缺乏专业知识，也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况，教师在典型故障分析过程中，对所涉及的有关专业知识，要进行适当的补充和拓展，使学生能够理论联系实际，掌握所学内容，拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时，就必须增加数控原理中光电编码器的知识点，这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时，需补充霍尔开关的相关知识，学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础，能收到事半功倍的效果，数控机床故障才能快速准确地定位，增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中，往往是同一现象，原因却很多，没有理论作基础，光靠经验是不行的，这也是目前部分企业在岗电工，至今仍无法承担数控维修的原因。
3 教学中合理安排实践教学
由于数控机床采用的数控系统专业性非常强，不同品牌数控系统，其结构、诊断方法、参数设置差异非常大，作为职业技术教育，数控维修授课及实训设备应该有针对性，由于各种原因，大部分学校实训设备不能完全跟上数控系统的更新，因此很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员，在教学环节中必须注重加强学生实践环节的培养，可以采用如下方式：数控维修仿真─数控系统连接调试─数控机床整机故障维修。
【关键词】数控机床；故障诊断与维修；教学改革；数控实训平台
数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业，主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底，还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求，大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程，并把它作为一门专业核心课程，为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践，理论和实践教学脱离的现象，学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求，相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此，对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新，探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。
1课程教学主要面临的问题
(1)课程教学中涉及的知识面广，包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识，这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中，学生基本只是孤立的接受知识，而本课程则是将这些知识融合到一起，并且要将理论知识应用于实践解决实际问题，再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱，这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大，对知识进行综合应用时无从下手。
(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中，数控设备通常会处于被保护状态，不能进行拆装，这就使得用于维修教学的设备不足，学生仅仅只是接收一些认知实验，或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除，实习时间得不到足够保障，学生的综合实践能力难以提高。
(3)数控系统的品牌、型号众多，更新也快，其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排，最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍，缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养，因此，难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。
(4)考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理，《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩，这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式，也不适合于本门课程的成绩评定，为此该课程的考核方式需要进行改革。
2课程教学改革的研究内容
(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容，让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。
(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务，并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合，确定出课程学习的不同学习情境，精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。
(3)研究新的课程考核评价方式。
3解决教学问题采取的方法
(1)采用项目教学法，以工程为背景，把项目作为载体实施课堂教学，依托FANUC0imateTD数控实训平台，学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思设计实施运作的主线来进行，实现课程理论知识和实践技能一体化教学。
(2)课程项目要符合课程教学目标的要求，与企业实际相结合，还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨，精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目，使学校资源得到更好的利用最大化。
(3)课程教学实行双导师制，尤其在实践教学环节，安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时，学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼，不断提升教师的工程实践能力。
(4)对于强调实践能力突出的课程，传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力，以过程性考核为主，采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告，总结项目学习的成果，分享心得和体会。
4教学改革的主要特色
(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台，体现了“做中学”的理念。
(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制，能够更好地达到对学生的指导效果。
(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。
5课程教学改革的预期效果
(1)数控机床维修课程项目教学法的实施，将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时，能够学会主动查找资料，探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除，使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中，既提高了学生的动手能力和语言表达能力，也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神，同时也增强了学生的自信心，为他们今后的学习和就业打下良好的基础。
(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新，为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。
参考文献:
［1］岑华．数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用［J］．广西教育c:职业与高等教育版，2014(47):147～148．
［2］文娟萍．基于工作过程的《数控机床故障诊断与维修》教学改革与实践［J］．教育教学论坛，2013(40)．
数控机床
课程体系
论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.
1前言
数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。
z数控人才的需求和知识结构
当前社会需求的数控人才主要有三种类型:，>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。
3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系
根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.
(1)
通用机床突出重点，贯彻少而精的原则
通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。
(z)数控机床突出实践性
在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心，CNC线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。
(3)课程设计，加强综合性
课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。
(4)依托职业学校资源，加强实训教学
工科专业学生理应姓“工’，应面向工程，面向生产，面向经济建设实际，因此，所培养的人除了具备应有的专业知识外，还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能，既生产技能与实验技能，这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求，受财力、人力等办学条件方面的限制，机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些，我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作，做到资源共享，开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施，通过考核评定成绩，实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核，取得相应的职业资格证书，同时取得相应的课程成绩和学分。
关键词：高职院校；数控机床安装与调试；教学改革；课程教学
中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2015）07-0067-04
近年来，随着我国数控设备的不断普及，数控机床安装与维修人员的短缺成为企业发展的瓶颈，严重制约我国数控机床产业的发展。“数控机床安装与调试”这门课程旨在培养学生对数控机床的安装调试能力，是机床操作、机电设备维修等技术人员必须掌握的岗位核心能力。因此，该课程在数控设备应用与维护专业的专业课程体系中处于核心地位。
一、以专业岗位能力为培养要求，明确教学目标
数控设备应用与维护专业学生主要从事数控机床操作、数控加工工艺与编程、数控机床安装与调试、数控机床故障诊断与维修等工作。要胜任上述工作，必须具备机床操作和工装装调、工艺编制、程序编程、机床机械结构安装调整、机床电气安装调试、数控系统安装调试、机床故障排除和维修等能力。为满足数控设备应用与维护专业岗位及岗位群的能力培养需要，将该专业原有课程进行了重新构建。“数控机床安装与调试”课程开设在第三学期，共计64学时，4学分。
根据岗位能力要求，该课程以典型数控机床为对象，以培养学生专业、方法、社会这三个方面的能力为目标，如表1所示。
二、构建“以工作过程为导向、职业岗位能力为核心”的课程体系
（一）校企合作，基于工作过程的项目式教学
我院数控设备应用与维护专业是江苏省特色专业，我院也是无锡市开放共享的数控设备维护维修实训基地。定位上强调“高起点、高目标”，建设上必须“多渠道、特色鲜明”。校企合作是高职院校培养高素质技能型人才的重要模式。我院主动了解本地区和区域内各大企事业单位的用人需求，积极主动地与企事业单位沟通协商，先后与南通科技投资有限公司、无锡市海鸿精工机械制造有限公司等多家单位深入合作。根据企业急需的职业岗位知识和技能，制定切合培养目标的教学计划和开课计划，并与企业共同组织实施教学，对学生进行定向培养。本课程基于“工作过程为导向”，以“数控机床安装调试工艺”为主线构建课程内容，内容由南通科技集团技术人员、专家及全体教师共同参与制定，完全按照数控机床生产企业的生产工艺流程来组织安排，课程的授课顺序就是数控机床的生产工艺过程。
（二）以“岗位能力”为本，以“必需、够用”为度
数控机床是典型的机电一体化产品，设备种类多、安装与调试涉及的知识面广、技能要求高，具有综合性、复杂性的特点。依据数控机床装调维修工国家职业标准及数控设备应用与维护专业培养目标，通过对企业调研，参照专家描述，听取同行意见，结合支撑岗位能力的知识点，来确定本课程的教学内容。同时，摒弃传统的、过多的理论讲授，以符合实际应用为目的，以“必需、够用”为度。教学内容设计是循序渐进的过程，尊重学生的认知规律，增强教学内容的针对性与实用性。
根据以上两个原则，将课程的教学内容划分为三个模块，如表2所示。
作为我国职业教育的成功经验，模块化教学能够在最短的时间、以最有效的方法使学生掌握某项技能。课程三大教学模块按如下方式进行组织与安排。
模块一：数控机床机械安装调试。此部分教学将以加工中心机械安装方法为主要讲授重点。按照数控机床厂的装配工艺流程，依次分解为导轨的安装调试，轴承座的安装调试，滚珠丝杠安装与检验，床鞍与床身，工作台与床鞍的装配与检验，立柱与铣头装配，立柱与床身精度校正，加工中心精度检验等项目。目的是使学生掌握数控机床的装配工艺及调试方法。
此模块是本课程的一个重、难点。重点在于机械安装调试，对机床的精度起着重要、直接的影响，而且机械安装调试是学生毕业后主要从事的工作之一。难点在于难以真实复原生产企业完整的装配工艺流程，部分项目实施起来难度较大。比如，项目4由于床鞍、工作台等部件相对比较重，需要专用起吊装置。同时，按照南通科技集团加工中心的实际组装情况，2至3位熟练装配工通常需要10天左右的时间完成一台加工中心的装配。在24个课时内完成整台加工中心机械部分安装调试的教学内容是非常困难的。因此，在这个模块中，需选取部分具备操作性和可行性的项目作为考核重点。其他内容主要以传授安装、调试方法为主，并配以仿真教学软件，动态演示装配过程，模拟仿真安装流程，帮助学生理解。
模块二：数控机床电气电路分析与检测。此部分教学主要以数控维修实验台为基础，现场进行数控机床电气分析与检测。该模块划分为3个项目，项目1为主电路分析，项目2为控制电路分析，项目3为电路连接检测。目的是使学生能够正确识读数控机床电气线路原理图，并进行通电前的检测。
模块三：SIEMENS 840D数控系统调试。利用数控维修实验室数控维修实验台和西门子实验室的实验台进行数控系统调试。分为3个项目，项目1为数控系统硬件连接，项目2为基础功能安装调试，项目3为数控机床功能优化。目的是使学生掌握SIEMENS 840D数控系统硬件连接关系及软、硬件和调试过程。
三、改革教学方法和手段，发挥学生主体作用，提高教学质量和效率
（一）理实一体化，发挥学生的主体作用
将多媒体教学设备和数控机床同置一室，将专业理论课与实训教学环节在教学内容上重新分解、整合，教学被安排在实训室中进行。师生双方共同完成某一个项目、任务，在这一过程中充分发挥学生的主体作用。
1.仿真教学
课程采用Onesoft虚拟数控机床培训系统，使学生能够从任意角度观察数控机床的安装及拆卸过程，这样既给初学者提供了逼真的模拟操作环境，又可避免因误操作造成数控机床的损坏。该软件同时可以让学生全面了解数控机床电路的原理及故障维护。
2.校内实训
数控维修实训室现有学院自主研制的SIEMENS 802S数控车床实验台和FANUC 0i Mate C数控铣床实验台等数控设备，主要进行数控机床电气控制系统认识、电气硬件连接、PLC调试、机床和系统参数设置等操作和训练。
西门子数控实训室是学院与西门子（中国）公司合作共建的实训室，也是西门子公司在无锡的数控培训基地。实训室配有SINUMERIK 801、SINUMERIK 802S、SINUMERIK 802C、SINUMERIK 802D、SINUM-
ERIK 810D、SINUMERIK 840D系列数控系统的实验实训教学平台，主要可进行数控系统各部件的电气连接、数控系统各部分参数设定、PLC初始化、安装、调试等操作与训练。
（二）采用五步教学法，充分体现学生为学习主体
以模块一中的项目2（轴承座的安装调试）为例说明五步教学法的实施过程。
1.明确任务
教师引入案例：某台加工中心Y轴在运动过程中出现声音异常，初步判断是Y轴前端轴承座安装存在问题，分析出现该问题的原因和可能对机床造成的损坏。通过案例引导学生思考如何正确安装轴承座。学生通过教师的讲解，学习有关轴承座安装调试的专业知识，并以小组为单位，采用分组讨论、查阅相关资料等形式，研究方案、制定实施计划。这一环节应鼓励所有学生参与其中，并让学生单独完成。
2.示范讲解
在任务实施之前，教师应对每组学生制定的计划进行检查，发现严重错误应及时指导学生修改。同时，教师应在每组实施之前，对轴承座安装过程及调试方法可能出现的问题或危险性较大的环节，应重点提醒学生。如有必要，还应进行示范演示。
3.学生实施
学生分组按照制定的计划实施任务，教师在巡回检查过程中，若发现问题，应先让学生自己解决，使其在解决问题的过程中得到锻炼和提高，同时增强他们的自信心与成就感。
4.学生自检
学生以小组为单位进行演练，学生根据“学生自检表”在小组内部进行完善，修改操作中的不足之处，完成自我检查。同时，每组应该派出一名学生代表进行自评。通过自我梳理，及时发现本组的不足，学习其他组好的思路和做法。这个过程是自我总结和相互学习的过程。
5.教师总结
最后，教师对本次任务进行综合、全面的总结，并对每名学生在本次任务中的表现进行考核评分。
通过五步教学法，可以极大调动学生的学习兴趣，充分体现“以任务为主线、以学生为主体、以教师为主导”的教学模式。
（三）校企合作，为学生提供实践场所
南通科技投资集团股份有限公司前身为成立于1956年的南通机床厂，2006年12月由南通市政府实施重组成为国资控股的上市公司。南通科技是国内生产铣床、立式加工中心的重点骨干企业，设计年产数控机床20亿元的生产能力。该公司与我院已有多年合作，主要为学生提供机械、电气装配，系统调试，精度检测等项目的实习。学生在企业师傅的指导下实现轮岗实操培训，熟悉一线相应岗位的实际操作流程与要求，同时熟悉企业环境，感受企业文化。在这过程中，学生的知识得到了运用，能力得到了锻炼，部分优秀学生在实习期间与实习单位达成了就业意向，实现了学校、企业的“双赢”。
（四）在合作中提升学生的职业素养
针对学生具有较强的沟通、交流能力和表现欲望等特点，该课程同时采用团队学习法。学生完成任务是以小组讨论、协作操作和小组自查形式进行，每个小组5至6人。在协助完成任务的过程中，学生能够发挥各自的认知能力，相互帮助、相互提示和分工合作。学生是学习者也是指导者，角色互换，以最优结果完成任务，全面提升学生的职业素养。
四、打破传统考核方式，以项目考核为基础，体现过程性考核
考核方式在一定程度上对学生的学习起到督促作用，合理的考核方式可以使学生变被动学习为主动学习。全课程共安排6个项目进行分别考核。下页表3为项目考核1评分标准，考核包括基本操作、现场考核、装配图的绘制、方案制定、项目总结和思考与练习六个部分。这六个部分涵盖了项目完成的全部过程，充分体现了过程性考核。其中，基本操作涉及轴承座安装调试的每个步骤，并配以相应的考核要求及分值。现场考核主要反映学生在操作过程中的安全文明、设备使用、工量具使用等情况。
五、改革成果及努力方向
（一）改革成果
在教学方法手段上，采用理论实践一体化、五步教学法、校企合作、团队学习法等多种形式。改变过去传统教学模式，学生在做中学、学中做，充分发挥学生的主体地位，极大提高他们学习的主动性和积极性。
以工作过程为导向的课程开发使学生在学校学习的内容与企业工作过程中所需的知识和技能一致，毕业后学生完全能够胜任企业的具体工作，实现了学校与企业的“零距离”接触。毕业生走向工作岗位后，能在较短时间内适应工作岗位的需求。
（二）努力方向
由于设备数量、课时的限制，不能较好地发挥学生的动手能力，今后应重视设备资金的投入。与此同时，以小组为单位共同完成任务，容易出现“两极分化”的现象，少数学生存在依赖心理。如何进一步完善、优化考核方式也需要在教学实践中不断探索。
参考文献：
[1]姜大源.当代世界职业教育发展趋势研究[M].北京：电子工业出版社，2012.
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【关键词】数控机床；维修教学；实习；社会实践
中图分类号：TG519.1
《数控机床维修》是数控机床应用技术专业的一门专业课，主要介绍CNC机床的安装工艺、机械调试及验收、CNC机床的机械结构特点、典型CNC系统的原理、参数设置、PLC编程及接口、伺服及主轴的调整、数控机床常见故障的查找与维修方法等内容。通过本课程的学习使学生熟悉数控机床故障诊断与维修技术，掌握数控机床日常维护、保养和故障排除方法。
数控机床一般由CNC装置、输入/输出装置、伺服驱动系统、机床电器逻辑控制装置、机床床身等组成，数控机床的各部分之间有着密切的联系。数控机床本身的复杂性使其故障具有复杂性和特殊性。有些故障的现象是机械方面的，有些故障的现象是电气方面的，有些故障是由电气方面和机械方面共同引起的。学生平时接触较少或者根本没有接触过，因此普遍感觉深奥难懂，容易产生畏难、抵触的情绪，如何上好该门课呢？针对这种情况，本文对技工院校数控机床维修课的教学做些探索。
教师教和学生学的这种教学模式早已成为教师的教学习惯。职业技术教育对教师素质提出更高的要求，其中最重要的一条就是要增强动手实践能力，突出职教特色。在数控机床维修课教学中，要做到这一点，主要有三条途径：
一、培养学生学习的兴趣
学生学习兴趣的高低，和老师的课堂教学艺术是分不开的。
课堂教学中要努力营造一个好的学习环境，经常找一些我们实际生活中的例子来证明书本中的理论，使学生产生求知欲，调动其学习的积极性。比如，在讲数控机床伺服系统的故障诊断与维修时，伺服系统的工作原理很难理解，我就引导学生们回忆小时候玩的遥控汽车，汽车在自己手中遥控器的控制下，不断地前进、后退，有时候又不小心撞到障碍物，甚至陷入烂泥地里出不来。这时候汽车可能就会出问题，那问题会出现在哪里呢？这样一来，同学们就开始扩展思维。有的提出是它的小马达功率太小，有的提出它的小马达容易坏，还有的提出遥控器的信号不太灵敏等等。不断地引导学生将遥控汽车的故障和数控机床伺服系统的故障联系起来。同学们的兴趣产生了，课本上的死理论就变活了。以此来活跃课堂气氛，激发学习兴趣，引发求知欲望，实现教学目标。
二、注重实习教学
理论教学和实习教学是相辅相成的，二者缺一不可。理论教学是实习教学的基础，实习教学是理论教学的深化。利用实习课进一步提高学生的学习兴趣，是教好数控机床维修课程的重要手段。对于技校生而言，应该更加注重实习教学。实习教学是培养综合能力的最佳途径，只要思想上重视，物质上保障，工作中认真，就能搞好实习教学。
数控机床维修的实习教学主要是让学生掌握数控机床各部件及数控系统的故障诊断方法和维修技术的【1】。在进入实习前，应对学生进行安全知识教育与故障检修规程的训练，让学生养成良好的操作习惯，逐步引导他们了解可能发生事故的过程，安排他们干一些没有危险性的工作，逐步习惯，渐渐进入角色，过渡到新的学习环境。在实际的操作中，心理障碍的产生严重影响教学质量，换句换说，学生的兴趣和心理因素是有很大关系的。技校生的心理素质较差，思想情绪不稳定，当接触实际机床线路时，看见错综复杂的线路容易灰心丧气，常感到"心有余而力不足"。尤其是一些女生缺乏单独操作能力，过分的安全需知使女生在解决实际问题的技能方面与男生相比显得"先天不足"。培养学生面对困难不畏惧，强化心理素质的训练是实习教学成功的前提条件之一。
学生的认识是从简单到复杂逐步深化的渐进过程，在进行数控机床电气线路故障排除前，学生已完成电力拖动控制线路安装、调试的实习。对于综合的数控机床线路，首先应化整为零，逐步加深难度，进行综合练习。同时，要肯定成绩，鼓励学生大胆动手，化消极因素为积极因素，变被动为主动，使学生树立战胜困难、战胜自我的信心【2】。从学生的实际出发，既考虑大部分学生的情况，又顾及个别学生的特点，在教学中要正确灵活地运用教学方法，以阶段测验为主，重复多次训练，引导学生掌握正确的排故方法。
实习结束，实习教师要结合当天训练课题的完成情况，总结学生的操作练习情况，肯定成绩、指出不足，分析原因，指出解决办法。如在数控车床四方刀架的安装、调试及验收实习教学结束后，有的学生刀架已经安装完成了，却出现了接通电源无法运转的现象，这时，要引导学生分析四方刀架通电后无法运转的原因，并指出正确的解决方法。同时要对教学过程中学生的操作态度、实习效率、安全和文明生产的情况进行总结，逐步提高学生的操作技能和生产经验，巩固教学成果，促进教学质量的全面提高。
三、加强实践性教学
加强实践教学是学生学好这门课程的重要手段之一。
企业对一线技术工人素质需求趋向应用型、实干型、复合型人才，这种人才表现为淡化文化、精化理论、强化技能；要求基础知识扎实，技术理论先进，操作技能规范、熟练；动手能力强，应用能动强，解决实际问题能力强【3】。
针对这些表现和要求，首先，教师可组织学生到有关工厂参观，进行现场教学。其次，教师应该鼓励学生参加社会实践，到生产实际中去锻炼。使学生树立实践第一的观点，学习工人师傅吃苦耐劳的精神，培养学生热爱劳动、热爱劳动人民、热爱数控维修事业的精神，更加明确今后的学习态度和方向。从生产实际中发现问题，解决问题，总结实践心得，提高自身素质，达到企业的录用标准。比如说，学生们到工厂去，才会看到技术人员总在不断地翻阅外文说明书等外文资料。这样，学生们就会明白在校学习外语的重要性，尤其是专业外语，因为国内的数控系统主要依靠进口，其配套的说明书、资料往往是外文资料。作为一个维修人员，最好能具备专业外语的阅读能力。
教学方法是职业教育的重要内容之一。教学有法，但无定法。关键是要正确处理好教与学、理论与实践、知识与能力、课堂教学和实习教学等间的关系，做到以学生为中心，以能力为本位，以激励赏识为手段，探索出适合学生实际的教学方法。
【参考文献】
[1]王侃夫.数控机床故障诊断与维护[M].北京：机械工业出版社，2000.
江苏省宜兴中等专业学校江苏宜兴214206
摘要:本文结合“爱他的”教学理论，探索“爱他的”教学法在数控维修实训教学中的应用的必要性，以及实施“爱他的”教学法的原则与要求。论文大体分为“爱他的”教学法理论介绍、引导性行动的设计和“爱他的”教学法的实施等几个部分。
关键词 :“ 爱他的”教学法；数控维修实训教学；引导性行动
1 概述
随着我国工业化进程的不断发展，数控机床在机械制造类企业中的使用已经非常普遍，企业对数控专业技术人才的需求也越来越来大，尤其缺乏数控维修调试类人才，因为维修力量的不足严重影响了设备利用率和完好率。这就需要各类院校培养大量的合格的数控维修类人才，而数控维修与调试所涉及的专业知识非常广泛，尤其是数控维修实训教学的实践性、应用性、针对性非常强，而现有大部分职业院校的“理论为主+实验为辅”“讲解为主+学生为辅”的学科体系式的教学模式很难适应新的形势，教学效果达不到预期目标，这就需要我们思考如何改变现有的教学模式。
早在20 世纪80 年代，职业教育领域就提出了行动导向教学。我国的许多职业院校对这种教学模式加以吸收发展，使教学改革获得重大突破。特别是上海厚载智能科技有限公司的王吉连先生提出了一种新的行动导向教学法———AITUD（中文简称“爱他的”）教学法。该教学法倡导学生自主学习，强调在做中学、在学中做，恰恰突出了数控维修实训教学的特征，能够很好的调动学生学习的积极主动性，符合数控维修实训教学的需要。
2 野爱他的冶教学法的基本含义
“爱他的”教学法主要有五个教学环节：引导性行动、知识点归纳、知识点讲解、举一反三、主题讨论。首先通过精心设计把每个知识点都通过行动来导入，学生在操作过程中发现问题；接着学生在老师的引导下对问题进行思考分析归纳出知识点；然后由老师进行讲解，或者由老师引导学生讲解；讲解完之后立即组织学生对所学知识进行应用训练从而达到举一反三；最后再进行分组讨论，对完成的任务进行评价，以便下次更好的应用。
“爱他的”教学法是一种行动导向的教学做一体化的教学模式。它强调“做中学、学中做，做中教、教中做”的职业教学理念，在整个过程中都离不开学生的主动参与，真正体现了学生是活动的主体，教师是活动的主导的教学思想。这种教学方法非常适合数控维修实训教学。
3 野爱他的冶教学法的应用
3.1 设计合理的引导性行动
要在数控维修实训教学中成功地运用“爱他的”教学法，首先就要结合“爱他的”教学法设计出合理、科学的引导性行动，让每一个学生都能进自主的探索和学习。
在设计数控维修实训教学的引导性行动时应遵循以下几点原则：（1）应充分考虑学生的个体差异，难度适中，以确保每个小组都能顺利开展活动。（2）结合数控机床维修工作的实际情况，围绕解决常见的数控机床故障设计引导性行动。（3）按照数控机床的实际工作过程设计引导性行动。从机床上电启动到最后加工出零件，针对每一个环节可能出现的故障，选取一些有代表性的故障进行教学设计。（4）应遵循循序渐进的原则设计引导性行动。将数控机床常见的故障进行归类，构建出若干个典型的项目任务，每个项目用多个小的故障作为引入，突出排故由简单到复杂，由单一到综合的循序渐进的过程。（5）兼顾数控机床的参数设置、PLC 调试和机械精度调试。虽然数控机床调试的难度较大但是我们也应该选取一些必备的简单的内容进行训练，让学生能够掌握的更全面一些。（6）每个大的项目任务应是一个完整的排故或调试过程。
按照以上原则可以把数控维修实训教学分成以下9 个主要的项目实施教学：机床机械精度调试；强电故障维修；数控系统故障维修；机床软硬限位的调试；回参考点故障维修；主轴故障维修；刀架故障维修；主轴故障维修；工作方式转换故障维修。这9 个项目涵盖了PLC 技术、变频技术、伺服技术、数控系统技术、数控编程技术等多个专业学科的知识。
3.2“爱他的”教学法的实施
把制订好的数控维修实训教学项目再进行细化，根据故障维修的一般步骤设计出适合该实训的“爱他的”教学程序。
（1）引导性行动（Act）。各小组学生根据老师和教材的引导，通过查看故障现象、组内讨论，合理运用维修工具，广泛收集故障信息。通过引导性行动提高学生的积极主动性、加强学生的感性认识、增强学生的学习兴趣。（2）知识点归纳（Induce）。在这个环节中学生在老师的引导下分组讨论找出问题的原因，自己分析归纳出产生故障的原因。这样可以充分发挥学生的主观能动性，提高分析问题解决问题的能力。（3）知识点讲解（Teach）。知识点的讲解也尽可能的由学生自己进行，在此过程中老师加以引导，小组成员共同制订出故障排除计划。这样就改变了传统的老师讲、学生听的单一模式，使得学习变得不再枯燥、死板，充分调动了学生的学习兴趣，同时也有效得提高了教学效果。（4）举一反三（Utilize）。这一环节主要是让学生学会应用新知。每个小组成员合理运用维修工具，根据故障排除计划解决相应的故障，教师在一边巡回指导，确保维修正确、顺利进行。（5）主题讨论（Discuss）。在完成一个项目任务之后，学生进行分组讨论，分析评价完成的效果，总结经验取长补短，提高认识的同时培养学生的综合能力。
如果一个项目包含的知识点较多，那么前4 个环节可以分多次循序渐进，这样就把复杂的问题简单化了，确保学生的学习变得轻松，很好的适应了职校学生的学习特点。
4 结论与分析
笔者在数控维修实训教学过程中研究性的使用了“爱他的”教学法，教学效果良好。“爱他的”教学法始终把学生放在第一位，充分体现了学生本位思想，做到了让“教”“学”“做”合理有机的结合。它具有许多传统教学所不及的优点，比较适合数控维修实训教学。
参考文献
[1]王春生.动导向教学法在《数控机床故障维修》课程中的应用[J].职业教育研究，2012（9）.
[2]时振伟《. 数控机床故障诊断与维护》课程的“行动导向”教学法研究[J].网友世界，2013（12）.
关键词：数控机床；维护保养
一、数控机床维护保养工作的基本条件
（一）人员条件 。数控机床维护维修工作的快速性、优质性关键取决于维修人员的素质条件。因为数控机床是机械、电、液压高度结合的产品，因此要求数控机床的维护维修人员要掌握有关数控机床的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括基本数控知识灯。 要做好老带新的传帮带工作，让新员工向有经验的操作、维修人员学习，在不断的实践中提高分析能力和动手能力，掌握科学的方法，学习并掌握各种常用的仪器、仪表和工具。
（二）物质条件。首先是准备好必要的维护维修工具。包括基本拆装工具、起重工具、运输工具、测量工具、仪表和专用的维修软件，要有完整的数控机床技术图样和资料；数控机床使用、维修技术资料档案。此外，还要准备好易损的数控机床备件以及维护保养用的油液与工具。
（三）关于预防性维护。预防性维护的目的是为了降低故障率，其工作内容主要包括下列几方面的工作：要分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平；建档针对每台车床的具体性能和加工对象制定操作规章，建立工作与维修档案，要经常检查、总结、改进；建立日常维护保养计划，保养内容包括坐标轴传动系统的、磨损情况，主轴等，油、水、气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等，及各功能部件和元件的保养周期。
二、数控机床维护保养工作内容
数控机床具有集机、电、液为一体的自动化机床，经各部分的执行功能最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作，可见做好数控机床的日常维护保养将直接影响机床性能。数控机床日常维护主要包括机床本体、主轴部件、滚珠丝杠螺母副、导轨副、电气控制系统、数控系统等维护。
（一）外观保养。（1）保持工作范围的清洁，使机床周围保持干燥，关保持工作区域照明良好。（2）保持机床清洁，每天开机前在实训教师指导下对各运动副加油，并使机床空运转三分钟后，按说明调整机床。并检查机床各部件手柄是否正常位置。（3）导筒上的齿条，务必经常保持干净。
（二）日常保养项目与内容、周期
一、直观法
所谓直观法，就是利用感觉器官注意发生故障时的各种现象，如故障发生时有无火花、亮光产生，有无异常响声，何处异常发热及是否有焦糊味等。这是处理数控系统故障的第一步，往往也是最直接、最行之有效的方法。对于一般情况下的简单故障，通过这种直接观察，就能解决问题，这在CNC装置故障诊断中就常常用到。直观法一是问，问开机情况是否正常，走刀是否正常，切削用量是多少，常用的轮滑油是什么，以便核实保养。二是看，看保险丝有无烧断，空气开关有无跳闸，元件有无损坏，线路有无灰尘，插座、接头有无接触不良等。三是听，听各种异常的声音。如电源变压器、阻抗变换器与电杭器等因为铁心松动、锈蚀等原因引起的铁片振动的吱吱声；继电器、接触器等的磁回路间隙过大，短路环断裂，动静铁心或镶铁轴线偏差，线圈欠压运行等原因引起的电磺嗡嗡声或者触点接触不良的嗡嗡声，以及元器件因为过磨或过压运行失常引起的击穿爆裂声。还有主轴转动异常时的摩擦声、振动声等等。四是触，如轻轻敲打CNC系统的各线路板之间焊接点的可疑部位，检查虚焊、接触不良等。直观法在解决简单的“硬伤”故障时简单、有效，常应用在故障诊断的第一步。
二、利用CNC系统的自诊断功能
数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用CNC系统的自诊断功能就是依靠CNC系统快速处理数据的能力，对出错部位进行多路、快速的型号采集和处理，然后由诊断程序进行逻辑分析判断，以确定系统是否存在故障，并及时对故障进行定位。
CNC子诊断一般有三种：开机自诊断、运行自诊断、离线诊断。开机自诊断是指CNC系统从开始通电到进入正常运行的准备状态，由其内部诊断程序自动执行的系统诊断，目的是检查整个系统是否具备正常工作的条件。如系统控制软件和系统参数的EPROM自检、RAM的自检、光电编码器接线的诊断等。当系统自检的各个项目都确认无误后，系统进入正常的初始化或运行准备状态，进入下一个工作阶段。运行自诊断是CNC系统在运行过程中，对系统的各硬件模块、伺服驱动单元、运行状态、运行环境等进行的实时自动监测和诊断，一旦发现故障,即刻发出报警信号并实施相应的保护措施，它是数控系统故障自诊断功能的最主要部分。常用的基本方法有参数保护法和硬件监视法。离线诊断是指当系统出现故障要判定系统是否真有故障时，将数控系统与被控设备脱离作检查的方法，这是早期常用的故障诊断方法，对维修人员要求较高。随着数控技术的发展，离线诊断的技术已不再单独使用，逐步成为CNC系统中开机自诊断和运行自诊断的一部分，使维护诊断更为方便。数控技术的不断发展，出现了很多高新诊断技术,如专家诊断技术、通讯诊断技术等，大大提高了CNC系统的故障诊断能力。
三、根据报警信号进行故障诊断
数控机床的报警功能是指数控机床利用自诊断功能，在诊断出故障后将诊断到的故障或错误以报警信号或错误代码的形式显示在CRT上。报警信号一般包括以下故障(或错误)信息：程序编制错误或操作错误报警，急停报警，可编程控制器故障报警，伺服系统故障报警，行程开关(或接近开关)状态不正确报警，温度、压力、液位等不正常报警等。如：机床一直处于急停状态，不能复位报警。原因可能有以下几个：一是急停回路断路，或限位开关损坏，或急停按钮损坏；二是系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入输出或复位条件不能满足；三是PLC中规定的系统复位所需要完成的信息未满足要求；四是PLC程序编写错误。利用报警信号进行故障诊断是数控机床故障诊断的主要方法之一，教学中就可以根据所指出的现象进行分析，缩小检查的范围，有目的地进行某个方面的检查。
四、利用PLC的状态信息诊断故障
PLC检测故障就是通过运行机床制造商为特定机床编制的PLC程序，根据各种输入、输出状态进行逻辑分析判断，发现问题、报警并在屏幕上产生报警信息。很多数控系统都有PLC输入、输出状态显示功能，利用这些功能，可以直接观察PLC输入和输出的瞬时状态。这些状态的检测对诊断数控机床的很多故障是非常有用的。
PLC状态诊断法常用的有：接口信号状态检查，PLC在线监控。
1.接口信号状态检查
PLC的诊断功能可以显示多种接口信号状态，主要有以下几种：机床外部开关信号、机床控制面板信号、报警处理信号、驱动控制使能信号、定时器、计数器、NCK与PLC数据接口信号等。
2.PLC在线监控
通过查看控制动作顺序是否与实际情况相符，诊断故障点；根据报警信息查看报警信号的通断，进而确定故障；根据在线监控逻辑关系的执行结果，找出故障原因。PLC状态信息可以帮助我们方便快捷地锁定有关的故障点，省时又省力。
五、培养良好的工作习惯
数控机床故障诊断除了这些常用的方法外，在实际的教学过程中还要注意培养学生良好的工作习惯，在诊断前进行故障现象了解，在故障排除后做好记录。故障现象了解就是了解故障在什么情况下发生。当故障发生时，为了更快地恢复机床，首先应正确地把握故障情况，进行妥善处理。因此应根据下列内容确认故障情况：什么时候发生的故障？进行了什么操作后发生的故障？发生的故障现象是什么？数控机床的每次故障都可能不同，维修人员在解决了某故障以后，应对维修过程及处理方法进行及时总结、归纳，形成书面记录，以供今后同类故障维修参考。特别是对那些自己一时难以解决，最终由同行技术人员或专家维修解决的问题，尤其应该细心观察、认真记录，以便于提高。如此日积月累，以达到提高自身水平与素质的目的。
一般来说，在教学中遇到的疑难问题及故障都会请专业人员或厂家来解决，在教学中对于数控机床的修理，重要的是发现问题，以及发现问题的方法，即常用的故障诊断法。
关键词：PLC；数控机床；故障诊断；诊断方法
中图分类号：TG659 文献标识码：A
数控机床PLC总体上可分为两类：一类是综合设计PLC与CNC装置的产品，PLC含在CNC的装置内，装置间的信号传递通过CNC本身的接口来完成，因此称为内装型，或者集成型。另一类则是利用专业厂家生产的PLC产品来单独完成数控机床的控制功能，可独立完成CNC系统需求的任务，因此称为独立型，或者外装型。
PLC在数控机床上起着连接机床侧与数控装置的桥梁作用。一方面，PLC接受CNC处理经过译码、输出等处理后，送到机床侧，机床完成相应的操作，控制机床的运行；另一方面，PLC可接受机床侧的逻辑信号，对于数控系统进行信息的反馈。
数控机床已广泛应用在模具加工行业之中。在其使用的过程中，数控机床会出现较为常见的故障。数控机床的故障可分为机床侧故障和控制系统故障，由于科学的发展使控制系统的可靠性越来越高，系统故障率也越来越低，因此，常见的故障大部分是机床侧故障。数控机床侧故障，是指机床的非控制系统出现故障，包括机械、液压、检测开关、强电等一系列问题，可分为主机故障和辅助装置故障。利用PLC进行机床侧故障诊断的准确性和效率较高。
当数控机床出现PLC故障时，一般有三种形式：一是CNC故障报警；二是提示CNC故障显示但不反映故障的真正原因；三是没有任何提示。对于后面得两种情况，我们可以根据PLC的输入、输出信息来分析和判断故障的原因，这是解决数控机床故障的基本方法。本文通过实例，总结了一些有效的数控机床PLC故障诊断的方法。
1 数控机床PLC 故障的显示情况
1.1 故障报警并且直接找到故障原因
数控机床发生故障报警，并且能直接找到故障的发生原因，这种能够根据报警信息直接查找到故障的数控机床，要求CNC与PLC之间的信息传递功能非常强大，CNC有非常充分完善的检测功能。因此，软件和硬件系统需要非常复杂复杂，机床的造价要求较高。
随着科技的发展，机床的数控系统功能正在日益完善，尤其是自诊技术的发展进程加快。越来越多的数控机床已经具有这种故障诊断报警功能。对于数控维修人员来说，机床的故障诊断与维修变得简单起来。
1.2 产生故障显示但不反映故障的原因
一般而言，数控机床的自身故障诊断功能还不是很完善。出现故障时，CNC的报警信息只能大概地指出故障部位，甚至会发生CNC报警信息的显示的内容与报警部位毫无关系的情况。这种情况可能会误导维修人员的思路。因此，维修人员需要根据自己的经验和数控机床的具体情况来进行综合分析判断，才能快速找出故障的真正原因。
1.3 出现故障没有任何显示
由于数控系统没有故障方面的检测，CNC不会做出任何提示显示，维修人员只能根据数控机床的故障现象进行综合理论分析和判断。当涉及线路板维修时，由于没有技术图纸，有时需要自己绘制草图，维修难度较大。
2 数控机床PLC 故障的信号输入、输出情况
数控机床的部分故障可根据故障的现象、机床的电气原理图，以及查看PLC相关的输入、输出状态来诊断。现在较多数控系统都有PLC输入、输出状态显示功能。利用这些功能，可在线观察PLC输入和输出的瞬时状态，对于诊断数控机床的故障非常有用。
2.1 输入信号的故障
PLC主要完成顺序控制，在PLC状态中，观察所需的输入开关量是否正确。当没有信号输入，则逻辑条件不满足，PLC也就不能执行下一个动作。这时可根据PLC的梯形图来分析输入信号无效的具体原因，检查由输出开关量直接控制的接触器或继电器是否动作，进行故障的进一步分析，直到找到故障产生的原因。
2.2 输出信号的故障
输出信号主要是控制元件或执行元件故障，一般情况下，经常出现有机械动作的零件损坏的现象，例如接机械磨损导致阻力增加，触器触头机构的不灵活导致的触点接触不良，传动器件移动不到位，电磁阀体内有异物导致的阀芯堵塞等。若执行机构出现了故障，造成控制的下一个动作输入条件得不到满足，顺序控制就不能正常进行。
3 数控机床PLC 故障诊断方法
3.1 根据控制对象的工作原理进行故障诊断
数控机床的PLC程序，是按照控制对象的工作原理设计的。通过结合PLC的I/O状态对控制对象工作原理进行分析，是诊断故障很有效的方法。
3.2 根据报警号进行故障诊断
现代的数控系统具有丰富的自身诊断功能，一般都可以在显示器上显示出故障的报警信息，为维修人员提供充分的各种状态信息，帮助维修人员迅速排除故障。
3.3 根据动态跟踪梯形图进行故障诊断
当PLC发生故障时，查看输入、输出及标志状态均处于正常水平。此时必须通过PLC的动态跟踪，跟踪输入输出标志状态的瞬间变化，根据PLC动作原理作出诊断。
3.4 根据PLC 梯形图进行故障诊断
根据PLC的梯形图来分析和诊断故障，是解决数控机床故障的基本方法。采用这种方法来诊断机床故障，首先应该查清机床的工作原理、联锁关系和动作顺序，利用CNC系统的自诊断功能，根据PLC梯形图查看相关的输入、输出及标志位的状态，以确定故障原因。
3.5 根据PLC的I/O状态进行故障诊断
在数控机床中输入输出信号的传递通过PLC的I/O接口来实现。因此，一些故障可能会在PLC的I/O接口上反映出来。通过查询PLC的I/O接口状态即可找出故障原因。
3.6 根据动作顺序进行故障诊断
在数控机床上，刀具。器械及托盘等装置的自动交换动作都是按一定顺序来完成的。因此，细致地观察机械装置的运动过程，比较故障时的情况和正常时的情况，就能够发现疑点并且诊断出故障原因。
综上所述，在数控机床中，采用PLC完成机床侧的顺序控制。因此，利用PLC梯形图的动态显示功能或数控系统的PLC状态显示功能来进行故障诊断与排除是非常便利的。
参考文献
[1龚仲华.数控机床故障诊断与维修500例[M].机械工业出版社，2004.
[2]夏庆观.数控机床故障诊断与维修[M].高等教育出版社，2002.
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