数控机床由于具有高效率、高质量、柔性好、以及加工零件质量一致等特点,在现代制造业生产中占有重要地位。长期处于运转状态的数控机床会出现故障,从而影响生产的正常进行,给企业造成巨大经济损失,使得数控机床维修具有重要意义。随着数控机床的在中国市场占有率的逐年增加,社会需要数控机床维修的高技能人才也越来越多。在企业培养数控维修高技能人才是由师傅带徒弟方式进行的,无法满足市场需要;而高等职业教育由于缺少集教学、实验、考核与一体的数控机床故障诊断与维修设备,很难培养出社会需要的数控机床维修高技能人才。这样,建立一套基于数控系统开发的机床故障诊断与维修的实验平台就显得尤为重要。这也是本文研究的主要目的,以满足社会对数控维修高技能人才培养的需求。本文从当今社会对数控维修高技能人才的需求以及对作为培养数控维修高技能人才的高等职业院校的教学现状分析入手,针对华中数控系统在高等职业院校和企业占有率越来越高以及系统本身具有开放性等特点,提出了基于HNC-21数控故障诊断与维修实验平台的研究。本文着重讨论了数控系统故障诊断基础,研究了数控机床常见故障产生的原因以及诊断与排除的方法。讨论了HNC-21数控系统I/O地址分配,梯形图安装、备份、修改、保存与程序自动生成的方法,通过利用修改系统PLC梯形图的方法,讨论了急停、进给轴正向超程、刀架旋转不停以及机床锁住等四个故障在数控机床故障诊断与维修实验平台上进行故障设置、分析与排除。最后介绍了PLC在数控机床故障诊断与维修现场的应用实例,并提出了基于数控机床远程故障诊断平台的建立设想。最后,针对数控机床长时间使用会使机床传动部件产生磨损,影响零件加工精度的问题,探讨了利用螺距误差补偿消除传动部件间隙的方法与步骤。本文在借鉴同行研究的基础上,除了在理论上进行了探索与研究之外,还进行了具体实施。所开发的数控机床故障诊断与维修实验平台,对于高等职业院校数控维修高技能人才的培养,具有重要意义。