谈数控机床故障诊断与维修教学的几点体会
一、引言
随着科学技术的发展，不论是在加工质量还是复杂性方面都对机械加工产品提出了更高的要求，同时也对加工设备的精度和效率提高了要求，数控机床就是针对这种要求而产生的，其实质是用数字信号对机床运动及其加工过程进行控制，是一种综合应用用计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计技术等先进技术为一体的典型机电一体化产品。作为现代制造技术水平的重要标志，数控机床在制造业中起着重要的基础作用，已成为衡量一个国家机械制造水平的重要指标，数控机床的性能代表了当前数控技术的水平和发展方向。
作为一种价格昂贵的精密机械加工设备，数控机床的结构较一般机床要复杂得多，涉及的领域很多，故障的表现形式也就比较复杂，维修起来较为困难。数控机床故障诊断与维修作为数控技术专业学生的一门专业基础课，通过对该课程的学习，使学生掌握一些必要的故障诊断和维修技术，使学生毕业后，能够尽快地实现教学与企业生产需要之间的接轨，是一个很重要的问题。本文通过本人对数控机床故障诊断与维修的教学，结合自己的实际工作经验，介绍了在数控机床故障诊断与维修教学中的一些方法和体会，提出了一些建议，供同行参考。
二、 机数控床故障诊断与维修的教学方法
1、重视实践操作，培养学生动手能力。本课程的任务是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人材。在学习本课程之前，学生虽然已学过一些相关的专业课，对数控机床的结构、组成及工作原理已经有所了解，但是在实践教学过程中，往往由于设备的不足，实习时间受到限制，学生的实际操作能力仍是一个弱项。数控机床故障诊断与维修这门课程本身就要求学生进行大量的实践操作，具有一定较强的动手能力，所以在教学安排上应有足够的实验、实训课程，可安排一些实训专周，最好让每个学生都能到数控机床上实际操作一段时间，自己设计加工一些产品，关键是让学生动起来；条件许可的话，可以给学生看一下机床各个零部件的实物，或打开机床现场给学生讲解机床内部各组成部分，让学生理解每一部分的工作原理，以及相互间的联系，对数控机床的结构、组成及工作原理有更深入的了解，在此基础上再去讲故障诊断，不仅能提高学生的学习兴趣，也能使学生很容易的接收理解。
2、注意和前置课程相联系。数控机床作为一种复杂的机电一体化产品，一般由NC系统、输入/输出装置、伺服驱动系统、测量反馈装置、辅助控制装置及机床本体等组成，涉及到机械、电子、计算机、PLC、液压、气动、检测技术等方面的技术。所以在教学安排上，一般是先上《电工与电子技术基础》、《单片机原理及应用》、《数控机床》、《可编程控制器及应用》、《数控机床伺服系统》、《传感器与测试技术》、《典型数控系统》等前置课程，将本课程安排在这些相关课程之后学习；这样做一是通过这些前置课的理论学习，使学生懂得一些基本的理论知识，为学生进行故障诊断奠定理论基础；二是在学习这些课程的过程中，要进行一些相关的实习，通过实习可以使学生掌握一些测量仪器、仪表的工作原理和使用方法，为学生正确使用这些仪器进行故障诊断奠定实践基础。因为本课程涉及的基础理论知识较多，可以在每次下课时提醒学生下一节课的授课内容，让学生提前预习，准备一些相关的知识，以防止在讲课过程中出现学生听天书的现象。
3、联系实际事例，培养学生理论应用能力。数控机床故障诊断与维修本身是一门实践性很强的课程，一本教材、一块黑板、一支粉笔的传统教学方式，显然无法实现能力的培养。单纯的讲理论，既枯燥又乏味，学生听起来也会感到没有味道。在教学过程中可改变传统的以教师为中心的课堂教学模式，提倡教师主导与学生自学并重，采取提问、回忆、讨论的方式，既能充分调动学生学习的主动性、积极性又能活跃课堂气氛。在讲授一些典型的故障实例时，可采用研究型教学法，首先让学生自己去分析故障现象，找出可能引起该故障的所有原因，然后带着学生去作进一步的研究，找出排除故障的方法，最后让学生自己对故障的排除过程进行总结。条件允许的情况下，可采用实践教学法，将学生带到工作现场，针对生产中出现的实际问题让学生先利用课堂上讲的故障诊断原则和方法进行分析、讨论，然后由教师进行讲解，总结。可以让学生自己对故障的排除过程进行总结，培养学生运用理论知识去解决实际问题的能力。
4、 使用对比的方法。数控机床故障诊断与维修主要讲述对数控机床故障排除和维修方面的知识，实质是数控机床的医生，可以采用对比教学法。同时鼓励学生课外查阅资料，多学习一些有关的数控知识，使学生能更好的掌握所学理论知识，真正做到理论与实践的结合，提高学生的综合实践能力。
例如在讲解数控机床的工作原理时，因学生已经进行过普通机床加工，具备基本的知识，所以采取与普通机床对比的方法，学生能够很快地进入角色。在讲解系统自诊断时，可以对比计算机的开机自诊断来讲解。
5、 注意进行总结，培养学生的思维方式。本课程学习的基本要求是：通过本课程的教学，使学生确立数控机床故障诊断与维修的基本思路与基本原则。在了解常用数控机床的结构、数控系统、数控伺服系统和数控机床检测系统的工作原理基础上，通过对常见故障特点和发生原因的分析，掌握数控机床故障诊断所必需的理论知识，并配合相关的实验与实训，使学生在理论知识与实践相结合的情况下初步学会用数控机床中常用的检测技术与方法去分析现象，故障定位，并学会用基本方法去排除常见故障
由于数控机床有多种系列，如法那科系列、西门子系列、三菱、华中系列、广州数控系列等，不同的数控机床其控制系统各不相同，故障表现形式也多种多样。数控机床故障诊断与维修这门课程不可能对所有类型的机床的故障诊断都进行介绍，而学生毕业后所接触的机床也各不相同。所以在教学过程中应注意对一些典型故障的排除方法进行总结，使学生掌握故障排除及维修的基本思路、方法和原则。
三、结束语
以上是本人在数控机床故障诊断与维修课程教学过程中的—些体会。随着数控技术的发展，数控机床故障诊断与维修的教学思路和方式也在不断发展，实践和理论教学环节的联系也越来越强。社会上对数控专业毕业的学生在理论和实践方面的要求在不断提高，只有不断加强学习，才能适应现代数控机床故障诊断与维修的教学步伐。