如何上好数控机床故障诊断与维修项目课程

潘军

摘要：作为数控维修专业核心课程，主要任务是使学生在理解基本专业理论知识的前提下，会使用通用工具如：螺丝刀、内六角、勾扳手、万用表和剥线钳等，会观察故障现象，制定维修计划，找出故障原因。教学方式通过运用任务驱动的形式，提高学生实战维修能力，达到兴趣学习。

关键词：任务驱动;兴趣学习

上好数控机床故障诊断与维修项目课程，组织学生从问题入手，在实际的操作设备上模拟故障，以小组共同完成工作任务的形式实施教学。

一、教学分析

（一）教材分析

本学习任务依据中国劳动社会保障出版社的《数控机床故障诊断与维修》模块一中的任务一，是数控铣床典型故障诊断与维修的第一部分内容，数控铣床回参考点的故障诊断与维修，通过企业调研和企业专家访谈，确定在实际应用中非常广泛，作为数控维修专业的学生掌握好这部分知识，对他学习后续数控维修专业课程非常重要，为了使教学内容更好地适应行业岗位需求，提高教学的目的性，我们采用浙江天煌科技实业有限公司生产的数控铣床装调与维修平台。引导学生在小组合作中完成“数控铣床返回参考点的故障诊断与维修”工作任务，实现学生对数控铣床工作过程的理解，掌握故障诊断和维修的基本技能。

（二）学情分析

本班为高二年级，数控技术专业班，学生37人，活泼好动，喜欢玩电脑游戏，但不善于运用电脑的学习功能，不喜欢纯理论课堂教学;正在学习相关数控专业课程，具有一定的理论基础;学生喜欢多元化趣味化教学，热爱实践，希望自己学的技能使用于企业，适应当前的就业形势。

（三）教学目标

能够根据数控铣床返回参考点的故障现象进行分析，并制定维修计划，会使用通用工作，会对设备进行检测，通过小组合作，增强合作团队，角色责任担当，采取有效的措施彻底排除故障，能具备现场解决故障的能力。

（四）重点难点：

重点：铣床返回参考点的工作过程;故障现象分析、排查与报警的解除。

难点：故障现象分析与排查。

二、教学过程

（一）课前准备

学生利用蓝墨云班课平台，在教师已提供的相关FANUC使用手册，微视频、工具使用说明简图，进行预习，通过平台的问卷方式，了解学生的实际需求，教师调整上课内容。

（二）新课导入（5分钟）

视频引入：通过播放真实工作情境中的返回参考点故障视频，提出以下3个问题：从视频中，发现什么现象？为什么会出现这种现象？怎么去解决？从而引出本课题——返回参考点故障的诊断与维修。

（三）理解任务、获取信息（40分钟）

引导一：根据故障现象，结合实物，明确学习任务和目标。

引导二：返回参考点的作用及工作过程。再通过同学们观察返回参考点的情况，写出返回参考点的工作过程？最后，教师再通过实物演示，学生更加直观的了解故障现象。

引导三：返回参考点常见故障分析。学生分组操作，观察并记录故障现象。

根据观察情况，正确描述返回参考点的故障现象：

故障现象一：工作台回零点时，进给轴X以350mm/min的速度撞到超程开关，出现红色报警。

故障现象二：工作台回零点时，进给轴X以1500mm/min的速度撞到超程开关，出现红色报警。

故障现象三：工作台回零点时，进给轴X以1500mm/min的速度运动变成以350mm/min的速度撞到超程开关，出现红色报警。

（四）制定计划、做出决定（40分钟）

引导四：小组根据回零点的故障现象，思考其中的原因，学生可以通过上网查询相关机械原理，FANUC参数表，用户使用说明书等，最后讨论确定检测方法与检测计划。各小组上台展示自行制定的流程图，通过各小组和教师讨论，确定较合理的维修流程图。

（五）实施计划、检查控制（80分钟）

引导五：引导学生根据维修流程图检测故障，填写维修记录表。

1、检查接近感应开关

拆卸盖板，检查接近感应开关是否松动或损坏，使用金属片检验接近感应开关是否发光，发光状态表示正确。更换接近感应开关，要做好拆卸记录

2、观察PMC变化输入状态

查看PMC状态表：正常状态下的X9.0为高电平，如果持续为低电平，那么就表示接近感应开关异常或信號未送入PMC，就会产生不能返回参考点的故障。

3、观察继电器有否得电吸合

使用万用表检测回零传感器开关信号线是否断接和破损，线圈是否失效等。

4、观察参数设置

核对参数表，正确设置参数。

引导六：通过重新安装或设置，观察工作情况。故障排除后，经教师检查，方可通电运行，确定返回参考点能够正常运行。填写故障维修记录单。

结论：本次任务中，第一种无法返回参考点故障是接近感应开关坏了或X原点信号线断开;第二种无法返回参考点故障是X9.0连线断开或参数设置有误;第三种无法返回参考点故障是参数设置有误。重新连接或设置后，再次回参考点运行，回参考点一切正常。

5、总结评价反馈（15分钟）

各小组长对组员的综合表现进行打分，教师通过各小组排除故障的情况，过程工具的使用，元器件的检测，学生上台展示的表现力，维修流程图的制定情况，安全操作和维修单的填写，对小组进行打分，并记录平时成绩。

三、教学反思

通过运用任务驱动的形式，学生能动性提升，通过上台展示，也提高了学生的自信心，实操练习，但对学生实战维修能力进行升级。本次课为4节连上，考虑学校设备和师资，可以为6节连上。学生在查阅相关资料分析故障原因，制定维修流程图时，不知从何入手。教学中需要更加关注这些学生学习能力的培养，更期望学生达到乐学。