[课程介绍]
《数控机床故障诊断与维修》课程简介
一、课程发展的主要历史沿革
1．“数控机床故障诊断与维修”教学，旨在对学生进行数控机床（系统）维修能力的培养，通过课程教学和配套的实践教学，帮助学生熟悉数控机床常见的故障现象和产生的原因，学会运用故障诊断与维修的基本原理和方法，解决实际问题。但在以往的教学计划和教学过程中，教师往往注重理论知识的传授，不注重能力的培养，或者没有把理论教学和实践应用有机结合起来，造成学生的知识能力结构不符合社会的需要。理论与实践相结合、突出应用能力的培养是教学研究改革的重要内容。
2．上海第二工业大学的“数控机床故障诊断与维修”课程改革，正是在这一思想指导下进行的。改革分三个方面进行的。其一，以前本专业的相关课程有“机械故障诊断”、“机械电气系统设计”等，由于技术的进步，数控机床大量的使用，社会需要数控维修人才。97年在上述课程的基础上开设“数控机床故障诊断与维修”课程。其二，课程教学内容的改革，不仅是“数控机床故障诊断与维修”一门课程改好，就可以使学生掌握维修的技能，必须结合相应的专业基础课和专业课程进行改革，相互渗透融合，例如，参与改革的相关课程有“传感器与测试技术”、“数控机床伺服系统”和“典型数控系统”等，共同提高。其三，要加强实践实训内容。为此，分阶段建立了数控系统实验室、数控系统维修实验室和测试实验室，并准备再建立伺服驱动实验室。
3．教学过程采用了理论教学与现场教学相结合、并集中数周时间进行分组实训，做到人人动手、师生共同参与，最终，由三到四位教师和实验室教师组成答辩小组，对每一位学生进行答辩。这样的教学形式，从毕业生的就业和用人单位的实际反馈情况来看，取得了很好的效果。
4．教学中编写了教材和多媒体课件，并在实验实训的基础上编制了多媒体实验软件。今年的数控维修设备项目：西门子810D和810T数控系统改装工作、FANUC0i数控实验装置已完成。并已立项计划年底开展FANUC数控教学系统研制工作。
5．以学校的“机床数控技术系”为试点，开展“数控机床故障诊断与维修”课程改革，并将经验逐步在学校的其它专业课程推广。
二、教学内容
课程内容的体系结构：第一章绪论，阐述数控机床的组成及特点、故障的分类与处理方法、数控机床故障诊断技术的发展。第二章数控机床的维护与故障检测技术，主要阐述数控机床的验收与精度检测、数控机床的日常维护与故障检测的方法。第三章数控机床的机械结构故障诊断与维护，阐述机械传动件的故障诊断技术与机械部件的维护保养要点。第四章数控机床控制、伺服驱动、检测装置的故障检测技术。第五章数控机床I/O部件的故障检测技术，这两章主要阐述CNC、主轴驱动、进给驱动、检测装置及输入/输出的故障特点及检测、诊断方法，是本课程的主要内容。第六章SINUMERIK 810系统的故障检测，以在我国使用较普遍的西门子典型系统为例，介绍系统的组成与特点，常见故障的检测过程与故障诊断方法。第七章数控机床故障检测与诊断实例，在数控机床中电源、控制系统、伺服驱动系统、检测装置等环节中的常见故障的检测与诊断案例分析。
教学内容组织方式与目的：由于数控机床是典型的机电一体化的设备，设备技术含量高，同时具有高自动化、高精度的特点，在现代机械制造业的作用日益重要，但它又是高投入的设备，一旦设备发生故障将引起较大的损失。希望维修时间越短越好，因数控机床的故障检测和终端有较大的技术难度，这就要求维修技术人员在机电方面具有较高的技术素质。
因此，我们在课程内容安排上注重先修课程（如微机原理与应用、机电设备的控制技术、PLC技术、传感器与测试技术、典型数控系统等）在本课程中的融会贯通，采用循序渐进的方式，从机械故障到电气故障、从强电到弱电、由局部到整体，由易及难，逐步建立起数控机床故障检测的思路和故障诊断的方法。达到在数控机床的故障检测和诊断中，培养学生具有分析问题和解决问题的能力。
实践性教学环节：本课程密切结合生产实际，具有很强的实践性要求。为此，我们在课程教学中，安排了四个实验，（1.MNC863T数控机床的自诊断与接口诊断；2.数控机床的精度检测；3.数控机床机械故障终端；4.数控机床的计算机模拟故障诊断）通过实验环节加深对课堂教学内容的理解并建立数控机床故障诊断的思路和初步的动手能力。
另外，我们还安排四周的集中数控机床维修实训，培养学生对数控机床故障检测与诊断的综合能力。主要内容为：
维修电工的基本技能训练
数控机床的综合精度检测
数控系统的单元连接
数控系统的操作与参数设置
数控机床强电故障检测
数控系统的故障检测
数控机床故障检测与诊断
三、教学条件
1．自编教材“数控机床故障诊断与维修”已使用三届学生，与此相配套的多媒体课件也已基本完成。新教材的编写已批准立项，将由高等教育出版社出版。编写工作正在进行中，计划在2004年7月出版。届时与此配套的多媒体课件也完成完善工作。
2．扩充性资料有：
1）西门子公司的802S数控系统的安装调试手册、操作与编程手册、维修手册；
2）MNC863T数控车床的连接、操作、维修手册及电气系统电路图。
3．数控机床的维修实训指导书也已使用了三届学生取得了较好的效果，因今年学校在数控设备上又作了较大的投入，将根据新设备的情况，对数控机床的维修实训指导书进行修改。计划2003年12月底前完成。
4．学校目前实践性教学环境有：
5套西门子802S数控实训装置；
四套FANUC 0i数控实训装置
中、高挡的西门子810T、810D数控实训装置各一套；
维修型RS2数控车、铣合机床一台（配西门子802S数控系统）；
维修型CK6135数控车床一台（配FANUC 0i数控系统）；
MNC863T数控车床5台（工业型）；
XK5025数控铣床5台（工业型）；
FADAL VMC15加工中心一台；
宇龙数控仿真软件一套（40节点）。
四、教学方法与教学手段
因数控机床的故障检测与诊断要引用大量的技术资料和图册，课堂教学采用多媒体课件给学生带来了很大的便利和直观的效果。
由于本课程的实践性又很强，我们将部分内容安排在车间现场进行教学，如数控系统的自诊断的内容就用“接口法”，在现场进行数控系统的故障检测等内容的教学。
我们还对数控机床的一些故障诊断案例，编制了模拟故障分析软件。既可以在多媒体教室用于课堂教学，又可以安装在计算机机房内，也可让学生在课后进行模拟故障分析，培养学生分析问题和解决问题的能力。
五、教学效果
1．学院、教务处督导组分别对课堂教学进行了检查，教学效果较为满意；
2．校外专家对我校的数控维修实训的实训项目设置、实训内容、实训设备都给予较高的评价（包括华中科技大学的全国数控培训中心、上海职业技能鉴定中心的专家），我校的数控实训基地被作为劳动部的数控人才培训基地；
3． 数控专业的毕业生就业形势非常好，从200年至今毕业生100%就业，能从
事数控设备的运用和维护管理，并得到用人单位的好评。
六、本课程在国内外同类课程中的地位
在国内也有不少学校开设了本课程，但我们在自编教材、教学内容的安排、多媒体课件、尤其在实训项目设置、实训内容、实训设备的开发等方面起步早。
因我们的“机床数控技术”专业被教育部列为教学改革的试点专业，学校也投入了很大资金，购置了许多数控设备和仪器，为我们创造了良好的实践环境，非常有助于对学生分析问题和解决问题的能力培养，所以取得了较好的教学效果。
担任本课程教学的教师都主持和参加过多项科研项目，既有较高的理论水平又有丰富的实践经验。对本课程的建设非常重要的资源。
本课程在国内处于先进水平。
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