随着当代工业的快速发展,数控设备的应用在制造业发挥着重要作用,社会对于掌握数控技术的机电复合型人才的需求增加。因此,如何高质量地培养出符合社会所需的数控人才已成为高等院校相关学科所面临的一大课题。目前国内大多数高等院校用于数控实训教学的设备大致有生产型数控机床和教学型数控实验台两类。本课题旨在设计一套既可用于数控故障诊断,又可用于生产加工的开放式数控综合实验系统。课题分析了当前高等院校数控实践教学设备的现状及存在的不足,提出了一种即可用于生产加工又可用于数控机床故障诊断的数控综合实验系统的设计方案,并对数控机床故障诊断提出了一种可行有效的解决方法--基于案例推理(CBR,Case-Base Reasoning),并对故障提取,提出了一种基于相容粗糙集的特征权值提取方法。课题首先按照开放式的设计原则,基于现有的FANUC-0i Mate数控系统,采用模块化的设计思路,对系统各功能模块如机床控制系统、I/O端口、I/O Link、故障设置与诊断等进行了软、硬件设计。其次完成了开放式数控实验平台上各组成单元的硬件连接及软件的编写与调试。再次对数控机床的故障设置诊断系统进行了详细设计,对PMC程序进行编写。最后对系统进行调试,并结合本高校数控教学的内容,完成了五个教学实验项目的开发。调试运行结果表明,该数控综合实验系统达到了预期设计目标。