数控机床故障十篇

数控机床故障篇1

【关键词】 数控机床；故障；维护

数控机床由数控装置（NC数控系统和伺服系统）和机械本体组成。数控机床是按照事先编制好的程序，输入到机床专用计算机并有它指挥机床各坐标轴的伺服电机去控制机床各运动部件的先后程序、速度和移动量，并与选定的主轴转速相配合，从而加工出各种形状的工件。由于数控机床的精度高、加工效率高，能大大减轻操作者的劳动强度，数控机床在机械加工制造业得到了广泛的使用。为了保证数控机床高效地运转，对数控机床常见的一些故障类型及维护就变得十分重要。

一、数控机床的故障

1．NC系统故障。NC系统故障有硬件故障、软件故障，其中硬件故障是由于NC系统的硬件损坏导致机床停止工作。诊断这类故障，首先要懂得该数控系统的工作原理、各线路板的功能，再根据故障现象进行分析，如果有条件的话，可以利用交换法来定位故障点。软件故障是由于NC系统机床参数引起，这类故障只要调整好参数，故障就会自然消除。还有些故障由于偶然原因产生，使NC系统处于死循环状态，该类故障有时需要强行启动的方法，恢复系统的使用。

2．伺服系统故障。数控系统的控制核心是对机床的进给部分进行数字控制，进给是由伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现，由旋转编码器做位置反馈元件，形成半闭环的位置控制系统。伺服系统在数控机床上起着相当重要的作用，伺服系统的故障一出现在伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等部位，从而引起伺服系统的故障。

3．外部故障。实际上，数控机床的大部分故障都是由外部原因引起的非系统故障。外部故障有急停按钮使用引起的故障及由外部硬件损坏引起的故障，其中急停按钮使用引起的故障是由于操作人员和维护人员对设备不特别熟悉，由操作、调整、处理不当引起，这类故障通常发生在设备使用初期；外部硬件损坏引起的故障一般是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置等出现问题引起，是比较常见的故障。有些故障能引起报警，并通过报警信息查找故障原因。

二、数控机床的维护

1．使用数控机床的要求。（1）数控机床对使用人员的要求。操作人员需要具备相关的机、电、液专业知识，有熟练的操作技巧及快速理解程序的能力，并能有对一般性故障的判断与处理技能。（2）数控机床对环境的要求。数控机床的安装位置应避免潮湿的地方，避免阳光直射及气流的影响，要远离振源。（3）数控机床对电源的要求。数控机床的电源电压波动必须在允许范围内(一般为电压额定值的85%～110%)，并保持相对稳定。除以上三个要求以外，要务必按照机床说明书的规定使用，不允许随意改变制造厂设定的控制系统参数，不允许随意提高液压系统的压力及更换机床附件等。

2．数控系统的维护。（1）严格遵守操作规程和日常维护制度。要进行定期检查，比如进行日检、周检、月检及年检等，定期检查和更换伺服电机的电刷。（2）确保数控柜电气柜的散热系统正常工作及定期更换系统后备电池，并让长期闲置的系统定时给系统通电，定时进行空运行。（3）尽量少开数控柜和强电柜门。

3．机械部件的维护。数控机床机械部件的维护主要包括主传动链的维护，滚珠丝杠螺母副的维护，刀库及换刀机械手的维护，液压系统及气动系统的维护等。

4．数控机床的一般操作规程。（1）接通机床总电源及显示器电源，起动机床伺服液压系统。检查各开关按钮和键是否正常、灵活，及时排除报警，检查机床内外有无异常现象。（2）检查机床各坐标是否处于安全位置，其中包括各坐标必须远离机床零点，以防止回参考点时出现超程现象。坐标轴回参考点，同时观察机床各坐标运行是否正常。（3）根据工艺规程选用、安装和找正夹具，未安装工件之前，空运行一次程序，看程序能否顺利执行，程序通过后装夹找正工件，并检查工件装夹是否牢固。检查刀具装夹是否正确，刀具长度选取和夹具安装是否合理，有无超程现象。（4）手摇进给和手动连续进给操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，弄清正负方向，然后再进行操作。（5）零件加工完毕后，移开刀具，卸下工件。（6）将机床各坐标移开机床零点并开到安全位置，以备下次开机时回参考点，并将手动进给和快速进给开关拨到零位，防止因误操作而使机床运动。（7）切断机床电源，清扫机床并涂防锈油。

上述讨论了关于数控机床的故障类型及维护的一般方法，这都是在装备维修与长期实践中总结出来，是经过生产实践验证并取得良好的经济和社会效益，而且是切实可行的，希望对数控机床在实际良好的运行中有所借鉴。

参考文献

数控机床故障篇2

关键词：数控机床控制；故障诊断系统；设计；实现；措施

引言

数控机床对于当前时代的发展具有重要的意义，特别是在时展速度不断提升的今天，对于我国经济发展的重要性也是在不断的提升。数控机床是一种典型的机电一体化的系统，并在实际的制造行业发展中发挥了重要的作用。但是，数控机床控制系统在当前的情况下还存在较多的问题，尤其是故障诊断的不及时，以及发生频率较高的故障问题，都是会对制造业的进一步发展产生较大的影响。因此，数控机床的控制系统设计，故障诊断系统的有效实施，对于数控机床运行效率的显著提升，对于当前经济的进一步发展都是具有重要的意义，需要在数控机床应用的过程中，不断进行故障诊断系统的设计与完善，才能保证数控机床控制系统实现原有的功能。

1数控机床发展的现状

（1）数控机床的内涵。所谓数控机床，主要是指在使用数控技术基础上的机床，更为简单的来说，就是在机床中安装了数控系统。根据国际信息处理联盟技术委员会对于其定义，主要是指机床中安装有程序控制系统，借助于这些系统的存在能够实现机床的绝大多数的功能。（2）数控机床的发展历程。数控机床的发展是在二十世纪四十年代中开始，当时的机械工程师已经是提出了在机械加工中应用数字控制技术的思想。具体应用的时间实在1970年左右，当时英特尔公司开发出了相应的微处理器，正式实现了在机械加工中应用数字控制的目的。不仅如此，在近半个世纪的发展中，数字化处理技术的不断完善，计算机的普及，以及机械加工行业的有序发展，都是促进了数字化控制在机械加工行业中的应用，不仅是提高了生产效率，还在一定程度上促进了社会经济的有效增长。当前，数控机床发展出现了两个趋势，一方面，是数控系统逐渐向着网络化的方向发展。随着计算机技术的普遍应用，对于各行各业都是产生了巨大的影响，特别是在数控系统开放程度不断提升的过程中，实现了数控系统的通用性和适应性的提升。同时，利用PC机还能够丰富数控系统的硬件资源，对于数控系统的柔性和扩展性的提升也是具有重要的意义。另一方面，是数控系统出现了智能化的发展趋势。当前的时代，是一个智能的时代，人工智能的出现，并且伴随着在计算机领域的渗透不断提升，对于数控系统的影响也是在不断地提升。在这样的背景下，数控系统已经是逐步引入了神经网络控制机理、自适应控制机理以及模糊系统的控制机理，实现了数控系统的自动编程，前馈控制以及自适应控制等，在工艺上也是实现工艺参数的自动生成以及三维刀具补偿等，这些技术的有效利用提升了机械加工的质量，还能够改善人机之间的关系，使之朝着人机互动更加友好的方向发展。值得注意的是，在智能化发展的过程中，私服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，还能够实现自动识别负载并进行参数优化的目的。（3）数控机床发展的现状。数控机床具有较高的生产能力，在制造业中发挥了巨大的功能，因此，数控机床一经面世，就是收到了较高的关注，获得了较大的市场。但是，在数控机床应用的过程中，还是存在着一些问题，这些数控机床中存在的故障，不仅是难以保证其生产进度和生产效率，还会在一定程度上造成社会经济的损失。对于数控机床中存在的故障，具体可以归纳为以下几类：首先，数控机床的驱动部件存在的问题。数控机床中的驱动部件主要是指伺服电动机，主要发生故障的驱动部件就是异步型交流伺服电动机。在这种伺服电动机中由于轴承、转子以及定子等各个部位的不同，发生故障的严重程度和影响程度也是会有所不同。在轴承中经常发生的故障是轴承的脱落或者是磨损，并且由于转子和定子之间的气隙存在的不均衡问题，不仅是会造成机床的振动超速，还会造成倒条和端环承受力分布的涣散。其次，数控机床支承部件存在的问题。在数控机床中的支承部件主要是指其轴承。轴承对于数控机床的正常运转具有重要的作用，在多数情况下是有内外圈、保护架以及滚动体等部分组成的。在数控机床支承部件中最为重要的轴承是滚动轴承，该轴承有着弹簧性和非弹簧性两种性质，并且在使用的过程中能够实现各个部件之间的振动。由于非线性弹簧性质的存在，极为容易造成滚动轴承的磨损，一旦出现磨损甚至会威胁到整个设备的正常使用。最后，数控机床传动设备存在的问题。数控机床的传动设备只要是指机床导轨、工作台以及溜板和滑座，在这些部件中机床导轨的对于整个产生的意义最为重大，几乎是影响到了数控机床加工的精密程度以及机床的使用寿命。因此，机床导轨与数控机床之间的关系最为紧密。在传动设备中最常见的问题就是在于导轨表面出现变形的问题，这种变形会使得整个导轨表面的摩擦阻力发生变化，会在机床运行的过程中影响到问题，以及受力面积不均衡问题。

2对数控机床故障诊断系统的设计

在数控机床中可能出现的问题不仅是会影响到数控机床的实际生产，还会对企业以及社会的产生不利的影响。因此，针对于在数控机床中存在的问题，应该设计出相应的数控机床故障诊断系统，尽可能保证在最高效的时间内解决问题。（1）设计出数控机床自我诊断功能。目前，数控机床对于我国的制造业的发展具有重要的意义，因此，在实际的应用中的范围较大，应用数量也是相对较多，需要在数控机床研发的过程中，借助于先进的检测设备，尤其是精密水平仪、精密方箱以及测微仪等，实现直接对于故障源的测量，并且结合人工智能检测的方法，对在电气系统中存在的问题进行诊断和解决。不仅是如此，一旦发生多台机床同时运作的过程中出现问题，就需要进行信号处理和逻辑推断的方式，才能实现故障的诊断和解决。在对多台数控机床进行问题诊断的过程中可以采用信号分析的方法，这种方法能够更为精确的判断机床的振动以及温度变化的情况，精确的找到故障源。信号分析方法主要是有两种，一种是时域分析法，另外一种是频域分析法，前者主要是在分析的过程中使用原有确定的数学模型，并针对数控机床在实际操作中的信号的波形在时间变化中的规律，应用典型数据抽样的方式进行相关的分析和计算。其实质是借助于数学函数计算信号的峰值与标准偏差。相对于前者来说，频域分析法是一种以非正弦周转性电路为基础，并且能够实现子啊动态数据分析的基础上，对信号进行更为深层次的分析和处理。（2）数控机床控制诊断系统的设计。在诊断数控机床诊断的基础上，应该设计出相应的数控机床解决系统，才能保证尽可能降低问题产生的后续影响。一方面，应该建立起相应的硬件控制系统。建立这样一个系统的主要目的是，能够在这个系统平台中实现为用户搭建电路的目的不仅是如此，还能够实现各个相关的硬件仪器之间的有效连接。当收集到一定得数控机床操作数据之后，还需要将相应的图像输送到数据库中，在传递的过程中要保证传递的信息具有较高的真实性和准确性。为了达到这个目的，需要选择一些精度较高，分辨率高的数据采集卡，并且配置高质量的数据电线电缆，只有只有这样才能保证传输信号的质量较高。另一方面，制定出数控机床控制的网络化结构。在现在社会中，由于计算机的普遍使用，各行各业之间的联系愈加紧密，已经是形成了网络化的社会结构。这种结构的形成在数控机床控制中也是具有重要的作用，需要在诊断数控机床问题的过程中，实现与网络技术，通信技术等进行联系，保证在前端诊断出相应问题的基础上，在后台控制中能够尽可能实时的解决问题。这就需要将互联网设备与数控机床有机的连接起来，在系统分析问题的基础上，有维修工程师实时的对问题进行计算，制定出最佳的或者是最优的解决方案，实现数控机床问题的快速解决。

3结论

数控机床是一种典型的机电一体化的系统，数控机床故障诊断系统的设计与实现，对于提升数控机床生产的效率具有重要的意义。不仅如此，数控机床故障的及时诊断，不仅是可以降低问题带来的损失，还可以借助于前馈诊断技术，消灭一些尚未出现的问题，进一步提升其生产效率。在当前时展的过程中，由于市场以及消费者对于机械加工提出了更多新的要求，对于机械加工产品的质量要求也是在不断地提升，在这样的情况下，需要对于数控机床的控制系统和诊断系统进行深入的研究，并且借助于现代化的技术手段，实现有效提升数控机床的运行效率，改善数控机床中存在的问题。

参考文献：

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[3]杜国臣,王士军.机床数控技术[M].背景：北京大学出版社,2006.

数控机床故障篇3

摘 要：数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法自然也不尽相同，故障的诊断与维修在数控生产中的地位愈来愈重要，直接目的和结果是使数控系统恢复正常运行，从而保证生产的顺利进行。

关键词：数控机床；故障诊断；分析；排除

数控机床作为一种高效的生产设备在许多行业中，往往是关键岗位的关键设备，其出现故障后若不及时找到故障的原因，就不能使其恢复生产，将会给企业带来巨大的损失。故采用正确的故障诊断方法，及时排除故障，在企业中尤其重要。本人这里浅谈数控机床故障诊断及典型故障分析与排除，希望对维修人员有所帮助。

一、数控机床故障的常用诊断方法

数控机床的故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位。为了及时发现系统出现故障，快速确定故障所在部位并能及时排除，要求：1）故障检测应简便，不需要复杂的操作和指示。2）故障诊断所需要的仪器应尽可能少，为此可以采用以下的诊断方法：

1、直观法

就是利用人的感官注意发生故障的各种外部现状并判断故障的可能部位，这是处理数控机床故障最直接且行之有效的方法，可通过问、看、听、嗅和触摸等方法进行诊断。

问：由于机床发生故障的前后机床操作人员都在现场，他们对故障发生的前因，过程和结果都是非常清楚的，所以从他们的回答可以了解到机床故障的一些重要信息。 看：即通过观察机床变化进行诊断故障，有无烧焦和打火现象；有无机械卡死和部件变形；有无接线松动，断路，虚焊等。听 ：根据声音来判断故障原因，维修过程可听的声音，如主轴噪音；进给轴移动声；各电机转动声；继电器，接触器动作声等。嗅和触摸：有时机床出故障时，通过嗅和触摸也可以定位出故障点，一般有芯片和电线烧焦的糊味，而手摸电器表面感觉温度，机械部件的振动和反向间隙等。

2、 互换法

在数控系统中常有型号完全相同的电路板，模块，集成电路和其它零部件。我们可将相同部分互相交换，观察故障转移情况，以快速确定故障部位。当数控系统某个轴运动不正常，如爬行，抖动，时动时不动，一个方向另一个方向不动等故障时。常采互换法来确定故障部位。

3、隔离法

在维修过程中，有些故障是关系到一个很长的链，如果一个个部件排除，既费时，又烦琐。以某一部件为界隔离一部分后再进行排除，有时起到事半功倍的效果。

4、自诊断

自诊断技术是当今数控系统的一项十分重要技术，它是评价系统性能一项重要技术的主要指标。当数控系统一旦出现故障，借助系统的诊断功能可以迅速，准确地查明原因并确定故障部位。因此，对维修人员来说，熟悉系统的自诊断功能是十分重要。

1）开机自诊断

数控系统通电后，系统自诊断软件会对系统最关键的硬件和控制软件检查，如CPU、RAM、ROM等芯片、I/O口及监控软件，如果正常，将进入正常操作界面。如检测不通过，即在液晶上显示报警信息或报警号。指出哪个部分发生了故障，将故障原因定位在一定的范围内，然后通过维修手册找出造成故障的真正原因，根据书上的说明进行排除。

2） 运行自诊断

运行自诊断是数控系统正常时，运行内部诊断程序对系统本身，位置伺服单元以及数控装置相连的其它外部装置进行自动测试并显示有关信息和故障信号。只要系统不断电，这种诊断将会反复进行下去，不会停止。诊断信息有：CNC与机床之间的I/O接口；CNC内部各存储器的信息；伺服系统的状态信息；MDI面板操作面板的状态信息等。

二、典型故障分析与排除

案例1 一台CJK6140O数控车床配置GSK980TD+DA98A伺服系统，X轴驱动器出现ERR4报警.

故障分析 通过查询DA98A说明书，ERR4报警解释为：位置超差。引起这报警是由于位置偏差计数器的脉冲个数值超过“位置超差检测范围”这个参数设定的值。 GSK980TD+DA98A的配置的控制图如图1所示，从系统发出来的位置指令脉冲与伺服电机光电编码器反馈回来的脉冲在驱动器进行运算，位置指令脉冲到来进行加法运算，伺服电机光电编码器反馈回来的脉冲进行减法运算，得到的偏差值即为位置偏差计数器的计数值。由此可以判定故障有可能由以下原因引起：1）系统或伺服相关的参数设置异常，引起指令脉冲频率过高，转矩不足等。2）光电编码器故障或电缆引线接错，使当前位置脉冲反馈失效。3）伺服电机或丝杠机械卡死，光电编码器转不起来。4）转矩不足。5）驱动器损坏。6）电机U，V，W引线接错。

故障排除 排除故障步骤图如图2，由于原因有可能是电气故障，也有可能是机械故障，所示先上电观察X轴驱动是否报警，如有，一般是驱动器电路板故障，只能更换同型号的驱动器。如没有报警，可检查系统和驱动器相关的参数是否设置正确，如系统的电子齿轮比、快速定位速度、加减速时间常数等；伺服驱动器的位置超差检测范围，位置比例增益、转矩限制值等。然后再按图2步骤进行排除。在维修过程中，当断开伺服电机与丝杠时，发现丝杠机械卡死，同时其表面附有一层铁粉，怀疑有铁粉浸进了螺母座里面使滚珠卡死无法传动，从而丝杠机械卡死，拆下丝杠和螺母座用汽油清洗，重新安装后工作正常。

案例2 在济南CJK6136车床上加工零件，在检验过程中发现工件X轴方向的实际尺寸与程序编制的理论数据存在不规则的偏差；

故障分析处理：首先检查X轴有关参数，发现系统参数与说明书所要求的十分相近，暂确定系统参数设置合理，排除参数设置不正确；其次检查加工工艺（如装夹）也合理；再检查X轴传动链；将一个百分表座吸附在横梁上；将机床操作面板上的工作方式为：单步方式，单步增量为：1m m，按X轴正方向进给键，观察百分表读数的变化，理论上应该每按一下，百分表读数增加1m m，经测量，X轴正、负方向的增量运动都存在不规则的偏差（由于是在使用中的机床，可以排除驱动电子齿轮比设置不正确）；找一粒滚珠置于滚珠丝杠的端部中心，用百分表的表头顶住滚珠，如下，按X轴正、负方向的进给键，主轴箱沿X轴正、方向连续运动，观察百分表读数无明显变化，故排除滚珠丝杠轴向窜动的可能；检查与X轴伺服电动机和滚动丝杠联接的同步齿形带轮，发现与伺服电动机转子轴连接的带轮锥套有松动，使得进给传动与伺服电动机驱动不同步，由于在运动中松动是不规则的，从而造成位置偏差的不规则，最终使零件加工尺寸出现不规则的偏差，在拧紧锥环后，再加工工件，尺寸正常，问题解决。

三、结束语

数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，从以上两个例子，我们知道，在进行数控机床的维修时，要多思多想，认真仔细，注意合理使用逐层深入、层层分析的方法。遇到问题时要先想、问、再分析、然后深入分析、最后动手解决问题，切忌盲目动手，这样才有利于更快、更准的解决问题。

参考文献

[1] GSK980TA、GSK980TD车床CNC操作说明书，2006.1.

数控机床故障篇4

【关键词】数控机床；故障诊断；维修

数控机床具有两个明显的特点：自动化、高效率。它是结合电子计算机的技术、自动化性能的技术、驱动以及精密勘测等多个类别的最新研究成果的一种新型的用于机械类加工制造的设施。在生产还有生活的诸多领域数控机床备受亲睐最大的原因是其生产效率非常高，自身性能优。但对比一下传统老式的机床产品，数控机床的故障诊断就比较专业也是比较高端的。对数控机床故障的诊断和进行维修管理方面的总结，在实际工作运行中是非常有指导意义的。

一、数控机床的结构分析

利用到数控原理的机床就是数控机床，等待进行加工的几何数据信息通过固定的语言录入模式导入数控体系系统，相对应的数控体制系统衍生对主轴和进给的轴与辅助的加工配件操控的指令进行加工制造。硬件和控制系统是数控机床的两大系统。组合不同，控制模式以及加工精密级别也就不同。正因如此，针对数控机床的诊证修理不仅要借鉴普通的机床故障诊断原理，还要融合个案实例情况。数控机床的硬、软件设置都包括多个部分，详细情况可以参照下图。

有关数控机床硬件系统相关示意图

有关数控机床中软件系统示意图（如下图）

二、故障分类

数控机床这种新型的技术设施，由于结构复杂等原因一旦产生故障，究其原因都相对的困难，这在排查的时候常常遇到一些为难。为了确保工作人员能够更精准以及缩短不必要的时间找到故障原因，可以简单地做以下的分类：

（一）按故障部件划分

可以分开做机械类故障和电气类的故障。机械类的故障是由于不正确的操作导致的机械在传动方面的问题和导轨运动的摩擦力比较巨大的故障。噪音大，阻力大都是其显著特征。电气的故障分成强、弱电的故障。电源开关，接触等元件带来的电路故障是强电方面的故障；CNC、PLC以及单元输入输出的电路故障是弱点故障。

（二）依据性质划分

系统里的故障和任意性故障。系统的故障就是在一定的情况下，数据机床百分之百会有的故障，譬如高温预警导致的系统体制瘫痪。任意性的故障指的就是突然出现的极其偶然的问题。譬如零件老化、接触不好、变活动、腐蚀等等。

（三）按照故障的原因划分

按照原因可以分为机床本身的故障和外部条件造成的故障。本身的故障多由于数控机床自身引发的，外界的环境条件不起作用。很大一部分的机床都出现过这类故障；而外部的故障就不是自身简单能引起的，一定是收了外部的刺激或者其他的因素导致。譬如电波不稳，温度异常等等。

（四）有没有预警划分

有预警的显示的故障类型里面有可以细化为软件和硬件的预报显示。每一个部分装置的提示灯在出现故障的时候都会有反应，这是硬件的预报显示故障。当数控机床出现问题在显示器出现报告警示的内容，这种类型是软件预警。有这种预报的显然要比没有的警觉性强，排查便利。相反的，没有预警显示的问题性故障无论是硬件还是软件都没有任何显示，这种故障诊断起来相对比较困难。

三、数控机床常见的故障诊断法

（一）感官直面应对

在出现故障的时候，用我们的五官感觉判断事故的类型寻找可能出现问题的方位。可以依据不同的气味，热度缩小范围，延长现场抢救时长。这种方法也是最普遍最明了的方法。

（二）自我诊断预警

遇到故障时，自我诊断体制会作出预警，并在CRT上有所体现，这种方法在修理中非常有用。一般的数控机床都系统携带这项功能。

（三）模式测试法

在数控设施操作异常的时候，把数控设备常用到的功能以及独有的性能利用编程的方法，手工自动皆可，绘制成为一个测试模式。当数控设备进入到这个模式中，通过判断的精准度和可信赖指数，寻找故障发生原因。

（四）备用元件替换

在存在备用元件的基础上，尽快找到故障的起因，利用事先的备份，刻制电路板、电路芯片等存在疑点的配备，排除故障解救问题，节约时间把损失降到最低化。

数控参数是直接影响数控机床的功能的原因，严重时影响工作运行。所以应及时校正数控体制内的参数发生变化与否，凭借这样的方法辨别数控参数变动导致故障发生的可信度。

（六）逻辑分析

依照数控机床的内部结构原理，从逻辑的角度剖析逻辑电平和与之相关的特征参数。从配件的工作原理做一个详细的分析，找到真正的故障的原因。只有检测的同仁全面了解把握数控系统的每一部分以及各个零件的性能，才能实现有效地运用这种方法。

四、维修与管理

数控机床的维修，除了对产生的故障进行合理的诊治以外，还要求拥有一套完备的维修管理体系。维修和保养工作做的到位，不仅在预防故障这一部分加分，对于使用数控机床的大客户的益处更是不言而喻。主要涵盖以下三大层面：

（一）预防做到位

预防做到位就是指创设一整套适应企业数控机床的维护保养体系制度，定期的针对数控机床做不同程度不一等级的维护管理措施，确保数控机床在运行时保持在最佳状态，实现最大效益。期间需要确认保养范围、详尽的流程计划、实时的设配状态，这是预防事故的前提准备也是参考依据。

（二）资料管理做到位

及时稳步的对已经做了设备维修故障诊断的数控机床归档梳理，作为以后可以借鉴的历史资料不仅有真实的现实依据，也有助于为后期陆续的保养管理的人员提供总结，提高的机会。一次性的资源投入巨大、技术专业度高、维修难度系数高说的都是数控机床这一高价值的稳定固有资产，想要彻底的发挥其商业使用价值为企业带来最高化的收益，一定需要数控机床的工作员工以及相应的人员储备不断积累对其的各项认识，有比较专业细致的管理体验录。资料管理做的到位游刃有余，达成目标不会太难。

（三）备用件管理

拥有具有企业卖点的备用件管理对于提高数控机床的维保使用率十分必须。及时的布置备用件的供给计划，获悉具体的市场价格，开拓采购路径渠道，对库存和消耗了解的要全面。这样不仅可以一定程度上对于一些不可预见的市场因素进行有效地规避，降低风险性，也于无形中节约了产量成本。

五、故障实例

一台数控机床（840D），十一结束后再次启动运行，各个给进轴没有丝毫反应，但是显示灯一直处于亮的状态。分析得出：该机床三维进给轴可以一起运动。技术鉴定后，三轴不运作不会是单一的机械部分和控制软件的部分故障，极大可能是总控制位置且位于电气的不正常引发的。工作人员将电气柜打开，内部的板面有明显的预警和低压的显示。初次推断是电源的电压出现问题。接下来利用万用表勘察，逐一检测三轴的电压，发现表一明显不及表二、三电压。随后对表一进行深入处理，表一接线位置不牢固。进行故障处理：接洽固定，加固其他电气连接位置，重新加工，系统正常恢复。

一数控机床（FANUC6ME），在进行产品加工时，Z轴振动，定位不精准。分析可知：系统能够在操控下完成加工的任务可见电气运行正常也不存在指令错误，那么也许存在的问题就是机械部分。拆开传动箱查证，齿轮没有明显间隙没有任何异样，但细致观察发现尺座的螺钉有晃动，所以有移位错位的现象。处理：把螺钉固定牢靠，重启无阻碍。

操作过程中，突遇暂停且预警闪烁显示，数控机床停运。分析得到：数控机床的体系有状态监控的性能，控制指令。而发生超出常规的模式有如下的可能性：

1.油数量不够造成的开关自行关闭和预警。

2.油路下漏。

3.压力的开关不敏感了。

4.油路闭塞。

5.其泵电机的过量加载。

处理方案：首先对油路的开关即压力开关，进行检测。结果发现其并不存在任何的积压或者器械损耗情况，可以实现正常操控。再次检测发现在油箱到被的部位，油不能通畅地被使用，此时发现油管道内部有不明的物体堵塞，动手清除后，数控机床可以正常进行生产任务了。

一数控机床在运作时，测出其主轴，如果旋转时速低于430r/min就会产生异样的声响，此时的功率也起伏比较大。但是一旦主轴在1200r/min时，不会出现该声响且没有预报警示。分析该现象，主轴的控制器、电机、变速箱等故障都有可能是这种现象产生的原因。处理步骤：出于对排查任务量的考虑，首先检测控制器进行排查，并没有问题，其次是电路板，依然没有任何的故障。因此可以断定不是控制器内的问题。然后检查机械部分。主轴的运转速度在300r/min时仍然存在，给到2100r/min时再次没有了，由此看出问题故障也不在于机床内的发动机。可以明确机械的传动部分是症结。随后专心查看传动部分，在速度较低的时候300r/min以及高的速度的时候2100r/min的时候，电动机都是按照同一的时速转动，唯独在较低的时速时，位于变速箱内部的齿轮发生减速的运作，由此看出故障就是出现在变速箱里面。推断得出，齿轮在低速的状态产生故障。替换新的变速箱后再次试运行，一切恢复正常。

一台数控机床（840C），在运作的时候，CRT显示数据指示，没有拾起工件预警，依据此信息对工件进行排查，确认抓件设备已经将工件拾起，那么依旧出现预警讯号原因就不得而知了。分析过程，细致针对PLC的梯形形状图进行分析辨别，发现问题经由感应部分的开关引起。解决步骤：对运行机械的人员岗位进行检测，发现是人员的工作的程序不正确，没有将负责感应的开关彻底地按下去，随后局部调整设备人员的夹紧力度，问题迎刃而解。

六、结语

对于数控机床的相关故障诊断以及维修管理，不仅要运用到专业的逻辑原理分析还需要成熟的实践。与此同时，完善的维修体系和管理创建诊断的相关文档，对于数控机床的长期运作以及数控企业的长远发展极具意义。

参考文献：

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[7]翟大鹏.基于故障树的数控机床故障诊断系统研究[D].太原科技大学，2008.

数控机床故障篇5

关键词：数控机床；故障诊断；故障排除

中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2012） 14-0206-02

数控机床技术起源于美国的机电一体化设备，它集计算机、精密测量、自动控制、数据通信和现代机械制造等技术于一体，最初是用于解决航空航天复杂零件的制造问题，运作高效，能按程序自动加工零件，而无需使用复杂和特殊的工装夹具，质量稳定，生产效率高，可以以一个更好的方式来自动化批量加工品种多样的复杂的零件，保持加工零件的一致性，便于产品的升级换代，同时具有机动灵活、精度高、速度快的特点，必须有强大的可靠性和可用性。然而随着数控机床因而在机械制造业中的比例越来越大，数控机床在使用过程中发生故障的可能性大大增强，诊断故障并维修排除才能保障数控机床长期可靠运行。

一、常见的数控机床故障分类

数控机床发生故障的原因比较多且复杂，涉及的知识面广，技术难度大，诊断与排除故障往往存在很大的困难，根据数控机床的故障性质、起因、有无诊断显示、装备情况和是否具有破坏性及部件故障等分为以下几种分类：

（一）电源故障。电源发生故障，既无法启动，对于其维修，需对照原理图进行。

（二）有无诊断显示故障。根据故障有无诊断显示可以分为有、无诊断显示故障。无诊断显示的故障只能根据出现故障前后的情况来分析判断， 较难排除。有诊断显示的故障相对来说比较容易排除，此种故障的经常是软件报警显示的故障与硬件报警显示两种类型。其中硬件报警显示故障可以通过各单元装置上的指示灯找到，一般以报警号的形式出现软件报警显示故障往往可以在数控系统显示器上显示。系统无报警显示故障，比较复杂和困难的诊断，通常是由硬件故障造成。

（三）数控装置故障。由装置设备问题引起的故障，分为硬件故障与软件故障两种。

（四）有无破坏性故障。有无破坏性故障又称为非破坏性故障和破坏性故障两类，是按故障发生的性质是否具有破坏性来分类的。非破坏性故障容易辨别，也危害较小，可以经过重演故障、多次试验检验来分析故障的原因，较易排除；破坏性故障危害较大，维修难度大且有一定风险，比如由于伺服系统失控造成飞车、短路烧保险等故障引起的破坏性故障对整个体统都将是致命的破坏。

（五）PLC部分出现故障。不报警的机床故障由于PLC编程有问题、编程不好等问题的出现而产生。

（六）机械故障和电气故障。根据机械运动部件发生故障的不同来分，分为机械故障和电气故障。由于机械部分的安装、、调试、液压系统、冷却、气动、排屑、使用和维护操作不当造成的机械变速箱故障和导轨运动摩擦产生的故障称为机械故障，主要集中在主轴停止、噪音大，导致切削振动炮塔不转，加工精度不稳定。电气故障是往往是由于松动的部件焊接，电器元件的品质因数的下降，连接器接触不良或由其他因素造成的发生在系统设备、伺服驱动装置和机床电器控制等部分的故障，具有一定的损害。

（七）检测元件故障。整个数控机床和检测元件是一个闭环的系统，检测元件是其中的数控机床的重要组成部分，经常会在机械暴走、机械振荡等方面体现出故障。

二、数控机床故障诊断方法

（一）直观诊断法。是最常用也是最简单的一种方法，是指利用人的感觉器官如手、眼、鼻、耳等缩小故障的检查范围，找出故障具体原因。

（二）状态诊断法。该种方法主要是动、静态的监测伺服进给系统、电源模块等部件的主要参数，或监测数控系统输入输出信号的状态，检测各元件的工作状态，从而来找出故障原因的方法。

（三）仪器诊断法。仪器诊断法是指运用一些常用仪器测量数控机床系统的相关直流与脉冲信号，进而查找可能的故障，比如运用常规的电工仪表、直流电源电压等来查找故障。

（四）系统的自我诊断功能。这种方法主要是使用数控机床系统内的自我诊断方法找到故障原因。这些软件或程序的测试离线和在线监测、开机自诊断等等。异常报警指示灯将通过硬件或软件报警指示报警。此外，数控机床系统的自诊断功能经常被用来作为衡量数控机床的性能的一个重要的指标。

（五）参数调整法。维修人员通晓数控机床的工作状态和作用主要是通过具体系统的主要参数来判断，主要考虑到不同的数控机床、不同的工作状态对数控系统、PLC及其伺服驱动系统的参数要求不尽相同，通过调整一个或多个相关参数来对其故障进行排除。

三、数控机床的维护与排除

合理的日常维护措施可以减少正常磨损、延缓劣化、预防和降低数控机床发生故障的概率，保证其安全运行，因此，做好数控机床的日常维护、保养是做好数控机床的维护重中之重和关键所在，一方面要讲究具体的方式方法，另一方面要遵循具体的措施原则和立场，主要有以下几个方面。

（一）具体的数控机床故障维修与排除手段及方法

1.复位、初始化法

由于编程或者瞬时故障引起的CNC系统报警使数控机床停止运行的情况出现时，往往按复位按钮或复位键进行复位来清除故障，也可用强行关闭硬件电源；若系统存储器欠压、连接线路接触不良、掉电造成系统出现故障，则先做好系统初始化前应注意作好数据备份，再对CNC系统进行复位。

2.模块替换法

模块替换法是目前最常用解决故障的方法，主要方法是诊断出坏的系统模块（电器元件），然后再选择好的模块将其替换，设定好相应的参数，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运行。

3.设置参数

有正确的数控系统参数设置是确保系统功能正常的前提，许多数控机床不能工作或功能是无效的主要原因是由于数控系统的参数设置存在问题，也可以块搜索功能数控系统检查用户编程错误引起的故障报警或停机，纠错参数设置，以确保数控机床的正常运行。

例如，实际速度与设定速度主轴启动是不一致，因为主轴转速模拟电压控制功能处于激活状态，主轴转速S码输入设置一个固定的主轴转速（转/分）S代码时的值不会改变，称为恒线速控制（G97模式）2种方式，工具相对于圆柱形工件的切向速度（米/分）S代码来设置恒线速控制（G96模式），恒线速控制方式下，切削进给时的主轴转速随着编程轨迹X轴绝对CNC输出给主轴变频器0-10V控制电压受驱动装置的控制。

4.修调法

数控机床数控系统参数设置正确，在过程中发现进一步调整某些参数，如数控系统的LCD显示屏幕亮度，低维护，调整屏幕电源12V电压正常。

最好地实现数控系统及其他电子系统的控制，微调是非常关键的。主轴转速模拟电压控制模式，与主轴倍率微调至实际速度主轴倍率修剪主轴的最大速度在当前档位的限制，由恒定表面速度控制模式的最小主轴转速限制值和最高主轴主轴的实际速度限速值限制。数控系统提供了8主轴倍率（50%？120%，每级变化10%），实际的定义系列的主轴倍率阶梯，应使用机床制造商的指示为准功能低于标准梯形说明的，例如，标准定义的PLC梯形图GSK980TDa主轴，共有8级，实际主轴转速主轴倍率的速度范围为50%到120%的实时修整主轴倍率断电记忆中的指令覆盖的关键。

（二）遵循具体的措施原则和立场

强化管理是数控机床的维护的关键所在。做好日常维护工作，需遵循具体的措施原则和立场，严格执行操作规程、充分利用数控机床、加强人员培训，掌握日常使用与维护的知识，做好有效、及时的总结，这些必要的流程措施是数控机床有效运行的重要保证。

四、故障诊断与排除的系列案例

上述分析发现，作为一个用户级的维修人员，不仅要有电子技术、自动化技术，还要有计算机技术、机械原理、检测技术及机械加工、液压传动等知识，同时在其中应该有一个分析问题和解决问题的能力，文中例举了几个案例，形象说明如何及时排除故障提高数控机床的开动率。

案例一：在高校教学实践和企业生产实际中，数控机床已多次出现故障后，维修人员掌握一定的知识后，逐一进行排查，故障很快得到解决。例如，购买、投入使用GSK980T数控车床，操作人员经验不丰富，数控机床、按钮的功能和操作的结构性不熟练，就可以直接转移到的程序，周期起动工件，几乎引起了车刀和工件碰撞运营商急于紧急停止按钮的作用。随后回零，CRT显示准备不是线程报警字样。出现操作人员对新设备缺乏足够了解的情况下旋开急停按钮，按下复位键再回零后，反而轻而易举把故障排除了。

案例二：数控机床机械零件有时会产生故障。例如，配置FAGOR8055系统TH5660加工中心的有不换刀现象。加工中心执行换刀指令时，主轴能够移动到换刀和准确的定位，但没有换刀动作，检查I / O端口跟踪，发现该系统没有收到主轴定位应答信号，在调查到终端，终端响应信号线松动，紧固之后工作处于正常。

案例三：伺服驱动系统是数控机床的主要故障源之一。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机驱动滚珠丝杠和旋转编码器速度反馈反馈光栅的位置，一般故障的驱动器旋转编码器与伺服单元模块。例如FANUCO-MD系统XK5025数控铣床，发生434报警，问题出在数控系统722的诊断参数的第7 位为1，说明Z-轴伺服过载，作进一步调查了解到是主轴转向发生错误，改变主轴转向就可以排除故障。数控机床的造价较高，维护成本也高。

案例四：设备的操作使用前的调整过程不当也是引起故障参数修改。例如，XK5025数控铣床FANUCO-MD系统引导程序显示混乱，机器不能正常工作，出现系统的传输过程中的101报警、内存溢出，在解除报警系统DELET按键上出现参数设置为重写的状态，有可能是操作不熟练，错按电源上的RESET按钮，产生的参数发生变化，如果重新输入备份参数，机床就处于工作状态了。如果机器出现故障，操作人员应正确地记录、描述的情况，在发生故障时，并方便维护人员及时和正确的调整。

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数控机床故障篇6

关键词：数控机床；故障诊断；维修方法 

中图分类号：TG659 文献标识码：B doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.06.041 

0 引言 

数控机床是集合机械、电子、液压、气压气动控制为一体的高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的自动加工设备，由于各种原因，不可避免地会出现故障，如果得不到及时维修，生产将会无法继续，会使企业经济效益受到影响。 

1 数控机床故障分类 

1.1 机械方面故障 

数控机床的机械部分主要包括：机床基础件、主传动系统、进给传动系统、润滑系统、冷却系统、液压系统、气动系统、防护系统等。故障原因大多由于安装、调试不正确，操作过程中发生失误引起碰撞，从而造成机械传动失灵、导轨运动摩擦阻力过大的现象。常表现为：切削振动大，传动噪声大，加工精度达不到要求，主轴温升过高等。例如：进给轴的联轴器松动，导致齿轮、丝杠、轴承缺油，导轨润滑不良等机械方面故障。 

1.2 电器方面的故障 

电器故障分为强电故障和弱电故障。强电部分主要是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分电路处于高电压、大电流工作状态，故障率较高。弱电部分包括CNC装置、PLC控制器、CRT显示器以及伺服驱动单元、输入输出单元等。弱电故障又有硬件故障与软件故障之分，硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出错、数据丢失等故障。 

2 数控机床故障诊断的方法 

引起数控机床故障的原因是多方面的，维修时不能只看故障的表象，要透过现象找到引起故障的根源，采取合理的诊断方法。 

2.1 机械方面的故障诊断方法 

机械方面故障诊断方法，一般采用直观诊断技术，充分利用人的感官，采用问、听、看、触、嗅直接发现问题所在，原则上找到问题的所在，问题就解决了一半，再根据机械原理，修复出现问题的部位。例如，我校使用的华中数控车床，学生在使用过程中报告说机床有异响，在主轴旋转时有“咯噔”“咯噔”的声音，据学生反映前一段时间就有异响，只是声音没有这么大，停机用手转动卡盘，发现阻力较大，怀疑是主轴轴承有问题，拆卸主轴后，发现主轴外圈有裂痕，主轴箱内已没有油，原来轴承因为缺油损坏。更换新的轴承，加注适量的润滑油后，故障排除。 

2.2 电器方面故障诊断方法 

2.2.1 系统自诊断法 

维修时要充分利用数控系统的自诊断功能，根据CRT显示器上显示的报警信息，可判断出故障的大致部位，再进一步利用数控机床的PLC功能来诊断，可快速找到出现问题的模块。PLC程序是机床生产厂家根据机床的功能和特点，编制相应的动作顺序以及报警文本，对过程进行监控，PLC在数控机床上起着连接NC与机床的桥梁作用，一方面，它接受NC的控制指令，在内部顺序程序控制下，给机床侧发出控制指令，控制电磁阀、继电器、指示灯，另一方面根据机床侧的反馈信号，将机床侧的状态信号发送到NC，PLC在对大量信号的处理过程中任何一个信号不到位，任何一个执行元件不动作，都会使机床出现故障。所以根据PLC梯形图来分析和诊断故障，可以快速、方便的找到故障点，PLC梯形图能显示系统与各部分之间的接口信号状态，只要熟悉有关控制对象的正常状态和故障状态，就能找到数控机床的故障，它是故障诊断过程中常用、有效的方法之一。 

2.2.2 常规测量检查法 

常规检查采用感官来了解故障发生时所伴随的各种异常噪声、异常发热、发热元件表面的过热变色、烟熏黑或烧焦、金属烧结的亮点等。找出这些表面变化后，根据数控系统的组成及工作原理，从原理上分析各点的电压与参数，利用仪器仪表对数控机床电路或元器件进行测量、分析、比较、判断。运用这种方法对维修人员的水平要求较高，需对整个系统和各部分电路思路清楚，深入的了解才能进行。 

2.2.3 部件交换法 

这是一种在一定条件下采用的方法，就是将可能有故障的目标用备用板更换，或用机床上相同的板进行互换，然后启动机床，观察故障现象是否消失或转移，以确定故障的具体部位。采用此法之前要确认：数控系统各种电压正常，负载没有短路。如某数控车床，故障现象为X轴不动，其它功能正常。通过分析数控系统、伺服驱动器和各电机间的连接框图，从控制环节上看，故障可能出在数控系统、伺服驱动器或电机上，此时可以利用部件交换法来确定故障点，将X、Z轴电机电缆线互换，发现X轴伺服电机可以正常运转，Z轴伺服电机没有动作，此时，说明X轴电机正常，电缆恢复到原来位置后，再交换数控系统到伺服驱动器之间的电缆，发现X轴不动、Z轴正常，由此可判断X轴驱动器有故障。 

2.2.4 参数检查法 

加工程序出错，系统程序、计算机运算出错等数控机床软件故障，往往就是由于参数变化或丢失造成的，此外，机床受外界电、磁场的影响也会造成参数变化，出现这样的现象，要先检查参数，若有变化，要先恢复参数，再查找其它原因。例如：长期闲置的机床，由于电池电量不足和电子元器件的性能变化，很容易造成参数丢失或变化， 检查机床的参数情况，很容易找到故障所在。 

数控机床故障篇7

关键词:数控技术 数控机床 故障 维护

数控机床是机电一体化紧密结合的典范,是一个庞大的系统,涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术,在运行使用中不可避免地要产生各种故障,关键的问题是如何迅速诊断,确定故障部位,并及时排除解决,保证正常使用,提高生产效率。

一、数控机床的维护

对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。

首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。

另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

二、数控机床的故障诊断技术

1、数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。

2、在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。

三、数控机床故障的实用诊断方法

1、诊断常用的仪器、仪表及工具万用表――可测电阻、交、直流电压、电流。相序表――可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表――可测量伺服电动机的转速,是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表-可不断线检测电流。测振仪-是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪――可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔――可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪――用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具――弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

2、诊断用技术资料主要有:数控机床电气说明书,电气控制原理图,电气连接图,参数表, PLC程序,编程手册,数控系统安装与维修手册,伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要,必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障,在进行分析的同时查阅相关资料。

3、故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。

4、数控系统故障诊断方法。直观法:问-机床的故障现象、加工状况等看-CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听-异常声响闻-电气元件焦糊味及其它异味摸-发热、振动、接触不良等。参数检查法:参数通常是存放在RAM中,有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱,应根据故障特征,检查和校对有关参数。隔离法:一些故障,难以区分是数控部分,还是伺服系统或机械部分造成的,常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板,或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法:将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序,在诊断故障时运行这些程序,即可判断功能的缺失。

5、故障诊断应遵循的原则。第一,先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则,由外向内逐一进行检查排除。第二,先机械后电气首先检查机械是否正常,行程开关是否灵活,气动液压部分是否正常等,在故障检修之前,首先注意排除机械的故障。第三,先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态,查阅机床说明书、图纸资料,进行分析后,才可动手查找和处理故障。

四、数控机床故障诊断实例

由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

数控机床故障篇8

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

数控机床故障篇9

关键词：数控机床；故障诊断；处理

引言

随着我国加工制造业的发展，以微电子技术为基础，以大规模集成电路为标志的数控机床在我国得到了广泛的应用，并给制造业带来了较高的经济效益。数控机床中，大部分的故障都有据可查，而有些故障CNC系统提供的报警信息相对比较含糊甚至根本没有任何征兆，甚至出现故障的周期较长，没有规律，不定期，这些疑难故障给查找分析带来了很多困难。对于这类数控机床故障，需要对具体故障情况做具体检查和分析，逐步缩小故障范围，而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面进行综合判断，不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。

1.数控机床故障的类型

数控机床是机电一体化的产物，技术先进、结构复杂。数控机床的故障也是多种多样、各不相同，故障原因一般都比较复杂，这给数控机床的故障诊断和维修带来不少困难。虽然数控机床有很多种，但数控机床发生的类型可分为两类：系统性故障、随机故障。

系统性故障是指只要满足一定的条件，机床或者数控系统就必然出现的故障。例如电网电压过高或者过低，系统就会产生电压过高报警或者过低报警；切削量过大时，就会产生过载报警等。随机故障是指在同样条件下，只偶尔出现一次或者二次的故障。要想人为地再现同样的故障则是不容易的，有时很长时间也很难再遇到一次。这类故障的分析和诊断是比较困难的。一般情况下，这类故障往往与机械结构的松动、错位，数控系统中部分元件工作特性的漂移、机床电气元件可靠性下降有关。

2.数控机床的故障诊断方法

2.1动态梯形图诊断法

通过动态梯形图信号的明暗或颜色的变化来判定故障的具体部位，这种方法对机床厂家编制的报警号的故障诊断特别有效，但要求维修者必须理解并掌握PMC具体控制原理，新型PMC还具有信号跟踪功能和强制功能，可以帮助分析故障出现前后系统输入/输出信号状态的变化情况及信号无效是由系统内部还是由系统外部信号导致的，从而更加完善了这种诊断方法。

2.2自诊断功能法

数控系统的自诊断功能，已成为衡量数控系统性能特性的重要指标，数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用二极管指示故障的导致起因，这是维修中最有效的一种方法。通常有硬件报警指示和软件报警指示两种。硬件报警指示：这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。软件报警指示：如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

2.3仪器检查法

仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

2.4功能参数封锁法

所谓参数封锁法就是通过修改系统参数来判定故障是系统内部故障还是外部故障。数控机床某些控制功能由系统参数设定，通过参数维修数控机床是一种高效快捷的方法。如某一数控机床进给采用全闭环（位置检测采用光栅尺）控制，加工中出现了位置反馈信号断线报警，故障原因可能是光栅尺本身断线或系统内部检测电路故障。通过重新设定系统控制功能参数（FANUC-0i系统为1815#1设为“0”）及伺服设定参数，使系统由原来的全闭环控制改为半闭环控制（通过参数封锁了光栅尺），数控机床可以正常运行，则故障为光栅尺本身故障。最后仔细检测发现光栅尺内部有油污导致反馈信号不良。

3.数控机床的处理及维护

在现场维修结束后，应认真填写维修记录，列出有关必备的备件清单，建立用户档案。对于故障时间、现象、分析诊断方法、采用排故方法，如果有遗留问题应详尽记录，这样不仅使每次故障都有据可查，而且也可以不断积累维修经验。 对于数控机床来说，合理的日常维护措施可以有效预防和降低数控故障的发生机率。首先，针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程，建立工作、故障、维修档案是很重要的。其次，在一般的工作车间的空气都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物，一旦落在数控系统内的印制或线路电子器件上，就会引起元器之间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修，一般情况下不允许随便开启柜门，更不允许在使用过程中敞开柜门。数控机床目前一般都会采用专用稳压电源，这样提高电源负载能力。遇到强干扰时，可以采用接地，利用电容滤波法抑制高频干扰，通过这些预防性措施减少供电开关电源的故障。

4.结束语

总之，对于数控机床的调试和维修，重要的是吃透控制系统的PLC梯形图和系统参数的设置。出现问题后，应首先判断是强点问题还是系统问题，是系统参数问题还是PLC梯形图问题。要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。只要遵从以上原则，一般的数控故障都可以及时排除。

参考文献：

[1]徐玉秀等.复杂机械故障诊断的分形与小波方法.北京：机械工业出版社，2003

数控机床故障篇10

【关键词】数控机床故障诊断维修

中图分类号： TG659 文献标识码： A 文章编号：

随着我国经济快速发展，数控机床作为一种高效的生产设备，在许多行业中得到了广泛的应用，其具有高精度、高效率、高度自动化等特点，成为一种具有先进技术的自动化机床。但是作为加工设备，在使用中也会出现各种各样的问题，若不能及时找出，就不能恢复生产，给企业带来巨大的损失。因此，掌握科学的故障诊断方法和维修技术是工作人员必须具备的业务能力，只有这样才能够及时的排除机器故障，保证生产工作的顺利进行。本文根据对数控机床维修的实践经验，对其故障诊断和维修技术展开探讨，以供同业人员参考使用。

一、故障分类

根据维修经验总结，数控机床出现故障的原因可以分为：系统性故障和随机性故障、硬件故障和软件故障、机床运动特性故障、有诊断显示故障和无诊断显示故障四类，下面分别做以阐述：

1、系统性故障和随机性故障

系统性故障和随机性故障是数控机床在运行中出现的必然性和偶然性，即故障出现有些是可以避免的，有些是不能避免的。系统性故障是在指只要满足一定条件，机床或数控系统就会产生必然的故障，如网络电压过高，系统就会产生电压过高或过低的报警，如液压、、冷却系统由于管路泄漏或者自然消耗所引起的油位过低产生的液位报警等；随机性故障是指由于机械结构的局部松动和错位，控制系统中的元件出现工作特性漂移，如机床电器元件性能下降等，这类故障不会一直出现，需要经过试验和综合判断才能进行排除。

2、硬件故障和软件故障

按照故障出现的位置可以将故障分为硬件故障和软件故障。对于硬件故障，需要维修人员进行反复的试验和综合判断才能确定，如果通过更换，就可以将这种故障得以排除；对于软件出现故障，主要是程序编制错误或者参数设置错误造成的，对于这种情况，需要操作人员熟悉设备的操作规程，避免不正确的操作，如果遇到这类故障，只需要操作人员通过修改程序内容就可以排除。

3、机床运动特性故障

机床运动性故障是最不容易发现的，出现这种情况后，设备正常运作，但是加工出来的产品却不符合要求，会造成巨大的经济损失，如果发现这类问题，要及时对电气系统、伺服系统、机械连接、液压系统等进行仔细检查，排除这种误差，提高产品加工精度。

4、有诊断显示故障和无诊断显示故障

数控机床上一般会装有硬件故障显示设备和软件故障报警，硬件报警一般是指各个单元上的报警灯，如控制面板、位置控制印制线路板、伺服控制单元等，根据报警灯的提示可以及时发现出现故障的地方；对于无诊断显示的故障，往往会出现机器死机，手柄操作失灵等现象，这就需要维修人员根据故障出现的情况，合理分析和判断，排除故障。

二、维修技术原理

1、先外部后内部

数控机床是机械液压电气一体化的机床，若出现故障，应该从机械液压电气化一体综合进行分析，首先检查外观，如检查数控机床外部的行程开关按钮是否开启，液压气动元件以及电路板插头座边缘插件与外部或相互之间的连接部位，电控柜插座或端子排与这些机电设备之间连接是否正常，检查外部环境，保证工业环境中温度湿度变化不大，无较大面积的油污和粉尘，以免对电子元件及电路板造成污染；当外部没有出现问题时，就可以进行内部检查，检验人员应该严格按照工艺要求打开机器设备，避免在拆卸过程中造成设备的损坏。

2、先简单后复杂

数控机床是一台复杂的设备，里面由成千上万个零件和元件组成，维修人员在维修过程中，不能无目的的进行检查，应该先检查简单问题，然后解决难度较大的问题。

3、先一般后特殊

数控机床设备在运行中，最容易出现的就是摩擦损耗带来的故障，当设备出现问题时，维修人员应该首先分析设备是否常见的故障，如数控机床不返回参考点等，遇到这类故障，只需要按照一般的处理程序进行就可，如果出现了没有遇到的问题，应该采用仪器辅助检查，找到问题出现的地方和原因，提高故障处理速度。

4、先观察后动手

维修人员在维修过程中要做到先静后动，不能急于拆卸，首先询问操作人员出现故障前后机器的情况，然后详细阅读机床说明书、资料图，最后才能进行检查和处理；其次对于有故障的机床，要在机床断电的情况下进行检查，确定机床非恶性循环性故障或非破坏性故障，方可进行通电检查。

5、先机械后电气

数控机床是一种复杂的机器设备，其自动化程度较高，当出现故障后，检查难度大，一般来讲机械设备的故障较易察觉而数控系统故障的诊断却要难一点，这就需要检修人员掌握先机械后电气的维修步骤，收件检查机械部分是否工作正常，行程开关是否灵活等，当排除机械故障后，再进行电气系统的检查。

三、故障诊断方法

1、直观检查法

直接观察法是维修数控机床过程中常用的方法。有的故障采用观察法能很快的解决，首先要询问现场操作人员机床出现问题前后设备的变化，然后对设备的外观进行检查，检查电缆外壁是否有破损，元器件是否有冒烟、烧坏现象，插头、接线是否有脱落，按钮、开关油污损坏，指示灯是否完整，元器件表面油污大量尘埃等；有手摸，看看设备是否有发热及焊接点松动等情况；最后用耳听，听听电动机旋转时，是否有噪音和异常声响等，这些都会成为故障的因素。

2、综合诊断法

综合诊断法就是利用仪器和试验的方法对机床进行综合分析，找出故障的位置，一般可以利用万用表等检测仪表对设备可能出现故障的地方进行电流、电压的检测，将检测值与正常值进行比较，从而找出故障出的位置。

3、自动诊断法

系统自诊断法主要是利用编程方法，建立自诊断程序，做到适时检测机床的工作状态的方法，这种方法具有维护方便、投入小的特点，一旦系统启动后，自诊断程序将对CPU、存储器等模块进行功能测试，对数控机床运行的正常性进行诊断。当数控机床出现故障后，系统就会发出报警信息，方便检修人员查找故障点，及时进行维修。

当系统出现故障，停止运行后，自诊断系统可以进行离线诊断，可以将专用诊断程序通过I/O设备或通信接口输入到CNC装置内部，用专用诊断程序代替系统程序进行诊断故障。

4、部件替换法

随着计算机技术的不断发展，电路集成度也越来越高了，当设备出现故障后，通过传统的检查方法，可能不能查找问题，这就产生了现代诊断数控机床故障方法，用的最多的为部件替换法。部件替换法即在故障范围内，当外部条件完全正常的情况下，利用同样的印制电路板、集成电路芯片或元器件来替换疑似故障的地方，将故障的范围缩小到印刷点路边或芯片上，缩小故障的范围，提高故障处理效率。

5、功能测试法

当机床出现故障后，检修人员可以根据机床的性能自己编制检测程序，对机床的某个地方进行功能性测试，保证机床功能的准确和可靠，重复的进行测试，就可诊断出故障出现的地方。

四、结语

数控技术所涉及的知识领域较多，由此产生的故障原因也较多，这就给维护修理工作带来了一定的困难。因此，为了更好的开展数控机床的维护修理工作，就要求技术人员具备更加全面的专业素质，能从各方面对机器故障进行考虑、诊断，全面分析故障原因，科学的进行维护和修理，及时的排除故障，以保障生产的正常运行。

【参考文献】

【1】王国明 数控机床维修方法探究 山东纺织经济 2005