数控机床维修范文

导语：如何才能写好一篇数控机床维修，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：数控 机床 维修 技术分析

随着我国机械加工的快速发展，国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性，大部分故障都是以综合故障形式出现，所以数控机床的维修难度较大，并且数控机床维修工作的不规范，使得数控维修工作处于一种混乱状态，为了规范数控维修工作，提高数控机床的利用价值，本文提出五步到位数控维修法。

一、数控机床维修技术分析

1、故障记录具体

数控机床发生故障时，对于操作人员应首先停止机床，保护现场，并对故障进行尽可能详细的记录，并及时通知维修人员。

（1）故障发生时的情况记录

1）发生故障的机床型号，采用的控制系统型号，系统的软件版本号。

2）故障的现象，发生故障的部位，以及发生故障时机床与控制系统的现象。

3）发生故障时系统所处的操作方式。

4）若故障在自动方式下发生，则应记录发生故障时的加工程序号，出现故障的程序段号，加工时采用的刀具号等。

5）若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障，应记录被加工工件号，并保留不合格工件。

6）在发生故障时，若系统有报警显示，则记录系统的报警显示情况与报警号。

7）记录发生故障时，各坐标轴的位置跟随误差的值。

8）记录发生故障时，各坐标轴的移动速度、移动方向，主轴转速、转向等。

（2）故障发生的频繁程度记录

1）故障发生的时例与周期。

2）故障发生时的环境情况。

3）若为加工零件时发生的故障，则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。

4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。

（3）故障的规律性记录。

（4）故障时的外界条件记录。

2、故障检查方法

维修人员故障维修前，应根据故障现象与故障记录，认真对照系统、机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因。当数控设备出现故障时，首先要搞清故障现象，向操作人员了解第一次出现故障时的情况，在可能的情况下观察故障发生的过程，观察故障是在什么情况下发生的，怎么发生的，引起怎样的后果。搞清了故障现象，然后根据机床和数控系统的工作原理，就可以很快地确诊并将故障排除，使设备恢复正常使用。故障检查包括：

（1）机床的工作状况检查。

（2）机床运转情况检查。

（3）机床和系统之间连接情况检查。

（4）CNC装置的外观检查。

维修时应记录检查的原始数据、状态，记录越详细，维修就越方便，用户最好编制一份故障维修记录表，在系统出现故障时，操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料，供维修时参考。

3、故障诊断

故障诊断是进行数控机床维修的第二步，故障诊断是否到位，直接影响着排除故障的快慢，同时也起到预防故障的发生与扩大的作用。首先维修人员应遵循以下两条原则：

（1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。

（2）认真分析故障的原因。分析故障时，维修人员不应局限于 CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查，并进行综合判断，达到确珍和最终排除故障的目的。

1）直观法。2）系统自诊断法。3）参数检查法。4）功能程序测试法。5）部件交换法。6）测量比较法。7）原理分析法。8）敲击法。9）局部升温法。10）转移法。

除了以上介绍的故障检测方法外，还有插拔法、电压拉偏法、敲击法等等，这些检查方法各有特点，维修人员可以根据不同的现象对故障进行综合分析，缩小故障范围，排除故障。

4、维修方法

在数控机床维修中，维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量，在维修过程中经常使用的维修方法有以下几种：

（1）初始化复位法。由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

（2）参数更改，程序更正法。系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

（3）调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。

（4）备件替换法。用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。

（5）改善电源质量法。目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

（6）维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员

（7）修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。

5、维修记录到位

维修时应记录、检查的原始数据、状态较多，记录越详细，维修就越方便，用户最好根据本厂的实际清况，编制一份故障维修记录表，在系统出现故障时，操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料，供再维修时参考。

通常维修记录包括以下几方面的内容；（1）现场记录；（2）故障原因；（3）解决方法；（4）遗留的问题；（5）日期和停工的时间；（6）维修人员情况；（7）资料记录。

二、小结

数控机床维修技术的实施，提高重复性故障的维修速度，提高维修者的理论水平和维修能力，有利于分析设备的故障率及可维修性，改进操作规程，提高机床寿命和利用率，并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性，为规范数控维修行业奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]孙伟.数控设备故障诊断与维修技术.北京国防工业出版社， 2008.

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关键词：FANUC数控机床；维护；维修技术

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.004

1 数控机床的诊断技术分析

1.1 数控机床的故障处理流程

首先，要对数控机床中的故障进行调查分析，并对故障相关信息进行收集与提取；其次，根据收集道德信息，对故障进行诊断，排除一些干扰信息与无用信息；最后，对故障处理的流程与经验进行总结并记录，以便在今后的工作中进行查阅。从数控机床故障处理的流程来看，在收集、提取故障信息时，务必要使用科学合理的手段对其进行提取，确保故障信息的真实性与准确性。随着我国科学技术的不断发展，数控机床故障的诊断技术也在不断的提高，主要包括远程诊断、自动修复技术、职能诊断技术等，诊断技术的不断发展与进步，使苏航空机床的工作效率与质量得到了进一步的保障。

1.2 数控机床的故障诊断方案

通常情况下，数控机床在工作中发生了故障，用户可以通过客户端向服务器发出求救信号，请求服务器接受其诊断申请，并提供相应的维修服务。在服务器接受用户的请求并核实后，会向用户收集故障信息的通知。用户在接到服务器的通知与指示后，便要严格按照指示中规定的程序与方法，进行故障信息采集，要确保故障信息采集过程的规范性，采集结果的真实性，并将故障信息第一时间发送到服务器。在故障信息收取完毕以后，服务器会根据系统中的相关资料，对故障进行诊断，并在诊断结束后将结果与处理建议一同发送回客户端。之后，用于在进行故障维修时，只需按照服务器给出的建议进行维修就好，并将维修过程与结果发动给服务器，使服务器对该次维修过程进行存档，以便下次出现类似情况，可以直接提取使用。

2 常见的数控机床故障

依照过往的维修经验来看，数控机床常见的故障主要包括以下几个方面：

2.1 位置环

所谓位置环，就是将位置信号作为反馈信号的控制环节。在实际的使用当中，位置环始终处理高频率的状态。与此同时，位置环在使用的过程中，为了有效的控制信号的反馈，必须要使其与外界保持相连。因此，十分容易出现不按指令运动，测量元件故障等问题。

2.2 伺服驱动系统

在数控机床运行的过程中，伺服驱动系统一旦出现了系统损坏或者是非受指令运行的情况，很有可能是电源电网或者是机械系统故障所引起的。伺服驱动系统出现故障，很可能导致加工的产品不达标，电机过热烧断保险装置等问题。

2.3 电源环节

电能是支持数控机床系统运作的重要能源，一旦在生产的过程中，电源出现了问题，不仅会导致企业停产，企业的经济效益也会遭受巨大的影响。由于技术方面的原因，我国的电能传输过程中长期存在着电源波动大，质量较低，脉冲干扰严重的问题，再加上工作人员的专业水平不足，操作方法不当，经常会导致电源方面故障的发生。电源一旦发生的故障，便会导致许多来不及储存的文件与重要数据的丢失，后果十分严重。

2.4 逻辑控制

PLC技术广泛应用以来，逻辑接口通常都是使用PLC技术来实现。因此，要在PLC技术使用之前，要对执行元件以及各种信号源进行连接，从而获取控制点的相关状态信息，在这个过程中，十分容易受到外界的干扰，从而产生各种不同类型的故障。

3 FANUC数控机床故障维修技术

3.1 更改系统参数

FANUC数控机床的系统参数的改变会直接影响机床的系统功能，一旦系统的参数出现了偏差，必然会导致FANUC数控机床的工作效率的下降。为了解决系统参数变化导致的机床故障，可以通过系统内的数据备份，对系统数据、参数进行还原。从而，使机床的系统参数恢复到正常的标准之上，确保FANUC数控机床可以正常运行。

3.2 初始化复位法

瞬时故障是FANUC数控机床中常见的故障之一，在故障发生时，系统会发出故障警报。从故障产生的原因来看，有可能是电池电压不足或者是掉电等客观因素所引起的故障。故障发生时，应及时对数控机床硬件进行复位或者是采用重启系统电源的方式来进行处理，在故障处理的过程中，需要对存在故障的系统进行数据拷贝，然后进行复位初始化处理。如果初始化处理以后，故障依旧得不到有效的解决，可以对数控机床系统的硬件进行详细的诊断，并对其中存在的故障进行排除，确保FANUC数控机床可以正常运行。

3.3 最优化调整法

优化系统是排除数控机床系统中故障的有效方法之一，所谓的最优化调整，就是将伺服驱动系统与机械系统进行匹配，使系统功能达到最优的一种方法，通过此种方法，从而达到系统优化的目的。

3.4 维修信息跟踪法

由于我国的数控机床技术起步较晚，技术水平有限，FANUC数控机床还存在着一定的缺陷，在使用的过程中，偶尔会产生故障。针对这种故障，可以通过系统软件修改或者是硬件修改的方式进行解决。从目前的情况来看，维修信息跟踪法是最常用也是效果最好的一种维修方法，通过对信息的跟踪，发现故障产生的原因，从而更好的将FANUC数控机床中存在的故障进行有效的排除。

4 总结

综上所述，FANUC数控机床的出现，虽然可以提高我国机械制造业的生产效率与质量。但是，由于我国数控机床生产技术方面存在的客观因素，导致了FANUC数控机床在使用的过程中，还存在着一定的缺陷，从而导致了数控机床故障的产生。因此，在FANUC数控机床使用的过程中，要加强对其常见故障的研究与排查力度，提高技术人员的专业素质水平，使FANUC数控机床可以稳定的运行。

参考文献：

[1]王向阳.浅析FANUC数控机床螺距误差的补偿[J].科研，2015（05）.

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关键词：数控机床构成特点故障类别维修措施

随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。

一、数控系统的构成与特点

目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。然而无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。一般整个数控系统由三大部分组成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控系统。

控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输N输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC，PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是：可靠性要求高，因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业千扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。

二、故障分类

数控机床的常见故障按性质产生原因分为以下几类：

（1）系统性故障和随机性故障

所谓故障的系统性故障和随机性故障是说故障有其必然性和偶然性，也就是说有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系统性故障是指机床或数控系统部分在一定的条件下必然出现的故障；随机性故障指偶然性出现的故障，一般随机性故障往往是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，机床电器元件可靠性下降等原因造成的，这类故障在同样的条件下只偶然出现一两次，需反复试验和综合判断才能排除。

（2）有诊断显示故障和无故障显示故障

顾名思义，就是当数控系统发生故障时，系统有无诊断显示。目前，数控机床配置的数控系统都有较丰富的自诊断功能，日本FANUC公司和德国SIEMENS公司的数控系统，以及国产的KND数控系统都具有几百条报警信号，有诊断显示故障一般都与控制部分有关，根据报警内容，较容易找到故障原因。无诊断显示的故障，往往机床停在某一位置不能动，甚至手柄操作也失灵，维修人员只能根据出现故障前后的现象来分析判断，排除故障。

（3）破坏性故障和非破环性故障

以故障有无破环性将故障分为破环性故障和非破坏性故障。对于破环性故障，如伺服系统失控造成撞车短路等，维修难度大，有一定的危险，修后不允许再次出现这类现象。非破坏性故障可经多次反复试验直至排除，不会对机床造成损坏。

（4）机床运动特性故障

这类故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出的工件不合格，这些故障，必须在检测仪器配合下，对电气控制系统、伺服系统、机械连接、液压系统等进行综合分析，采取综合措施。

（5）硬件故障和软件故障

以发生故障的部位将故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件即可排除，而软件故障一般是因程序编制错误或参数设置错误造成的，只要通过修改程序内容或修订机械参数就可排除。

三、数控机床的维修管理

（1）选择合理的维修方式

设备维修方式可以分为事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态检测维修、维修预防等，选择最佳的维修方式，是要用最少的费用取得最好的修理效果。如果从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量，每一种维修方式都有它的优点和缺点。现代数控机床具有自动检测、自动诊断功能。对数控机床的维修，可以选择预知维修或状态检测维修的方式。这是一种以设备状态为基础的预防维修，在设计上广泛采用检测系统，在维修上采用高级诊断技术，根据状态监视和诊断技术提供的信息，判断机床的异常，预知机床的故障，在故障发生前进行适当维修。这种维修方式由于维修时机掌握的及时，机床零件的寿命可以得到充分利用，避免过修和欠修，是一种最合理的维修方式，适用于数控机床这样的重点、关键设备。

（2）组建一支高素质的维修队伍

数控机床的故障诊断及维修在内容、手段和方法上，与传统机床的故障诊断及维修有很大的区别。并且数控机床的数控系统型号多，更新快。这就要求维修人员应具有高的专业素质：

专业知识面广。掌握或了解机械加工工艺、电机拖动和自动控制、电工原理、电子技术、计算机技术、传感器与检测技术、液压技术和气动技术等方面的知识。

要经过良好的技术培训，掌握数字控制、伺服驱动及PLC的工作原理，懂得NC和PLC编程。并具有一定的专业英语阅读能力。

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关键词：数控机床；故障诊断；维修方法；日常管理

数控机床是一种装有控制程序的自动化机床，具有精度高、速度快和效率高的特点。随着我国制造业技术设备的不断更新，数控机床正在迅速普及。在实际应用过程中，数控机床一旦出现故障，必将给相关企业造成巨大的经济损失。因此，加强数控机床的故障维修和维护就显得尤为重要。

1数控机床故障维修的意义和特点

随着电子技术和自动化技术的迅速发展，数控技术的应用日益广泛。以微处理器为基础，以大规模和超大规模集成电路为标志的数控设备，已经在我国装备制造领域得到了大量应用。这一方面给我国机械制造业的发展创造了必要条件；另一方面，这些数控设备的技术先进性、结构复杂性以及高度的智能性，也使得设备故障维修在理论、技术和手段上发生了质的飞跃。显然，任何一台数控设备都是一种过程控制设备，要求其在工作过程中的任何时间都能在控制下准确无误地工作。数控机床是一个复杂的工作系统，其中任何一部分出现故障，都会造成机床停机，导致生产停顿。我国装备制造业的许多企业经常需要花费巨额资金引进数控机床，同时这些设备也被置于企业生产过程中的关键岗位。出现故障后，一旦不能第一时间维修排除，就会造成严重的经济损失。此外，我国的装备制造水平和人员素质相对较低，加强数控机床的故障诊断就显得更为重要。

2数控机床的故障诊断与维修方法

数控机床属于技术复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因和类型均较复杂。这也给故障的诊断与排除带来了诸多困难。一般而言，按照故障的部件，可以分为主机故障和电气故障；按照故障的性质，可以分为系统性故障和随机性故障；按照故障发生的原因，可以分为外部故障和内部故障；按照故障发生的部位，可以分为数控装置故障、伺服系统故障、主轴系统故障以及刀架、刀库、工作台故障。数控机床的型号甚多，产生故障的原因又十分复杂，因此在故障发生之后，可以按照如下方法进行常规处理。2.1调查故障现场，掌握第一手故障信息在故障发生后，不能在不明故障原因的情况下盲目处理，以免造成二次破坏。正确的做法是查看故障记录，向操作人员询问故障发生的具体情况，在确定无危险的情况下通电检查，确定主要故障信息。2.2分析故障原因，确定检查方法在掌握第一手故障信息的条件下，对故障的原因展开分析。故障分析可采用归纳法和演绎法相结合的方式进行，然后对获得的可能原因再逐个剖析，在排除不正确的原因后确定故障点。2.3故障的检测和排除在故障检测过程中，要充分运用数控机床的智能化特点，充分利用其开机诊断、运行诊断以及PLC监控等自诊断功能。此外，还要灵活运用交换法、隔离法等对数控机床故障行之有效的诊断。在检测排除故障的过程中，还应遵循以下几个原则：①先内部，后外部。由内向外逐一检查，检查中要避免大拆大卸，以免损害机床的性能。②先机械，后电气。一般而言，机械故障容易察觉，而系统故障诊断更为复杂。因此，首先排除机械故障往往可以达到事半功倍的效果。③先公用，后专用。一般来说，公用性问题影响全局，专用性问题仅影响局部。只要解决了主要矛盾，次要矛盾往往可以迎刃而解。④先简单，后复杂。对于多种故障相互交织、无从下手的情况，应该先解决容易的问题，后解决难度大的问题。

3数控机床的日常管理与维护

数控机床的身价动辄几十万，甚至上千万，一旦遭遇故障停机，其影响可想而知。因此，技术人员不仅要重视故障诊断与排除，还要重视日常管理与维护。数控机床种类繁多，其保养和维护的具体要求也有所不同。下面仅对共性问题进行简要探讨。3.1严格遵守操作规程机床的编程、操作和维修人员需要进行专门培训，能按说明书合理、正确使用，尽量避免由于操作不当引起的故障。同时要按要求进行日常维护，做好部件的清洗、加油和更换工作。3.2做好磁盘阅读机的定期维护磁盘阅读机是数控机床数控输入的重要装置，数控系统的参数、程序都要通过其输入，加强其定期维护十分必要。3.3经常监测数控系统的电网电压电网电压对数控机床的稳定运行至关重要，要经常注意电网电压的波动。在电网质量恶劣的地区，应配备专用稳压装置。3.4定期检查和更换直流电刷这种电刷属于磨损性配件，要做到定期检查。对于一般数控机床，应该每年检查一次，而频繁加速机床则需要每月检查一次。

4结束语

数控机床属于昂贵设备，需要专业技术人员的维护和维修。因此，广大技术人员一方面要加强理论学习，另一方面要不断总结实践经验，依靠过硬的技术做好数控机床的维护和管理工作，减少乃至避免人为性故障的发生。

参考文献

［1］徐用文.浅谈互联网技术在数控机床管理与维修中的应用［J］.黑龙江科技信息，2016（14）：54.

［2］刘武强.数控机床设备管理应用中的故障诊断和维修［J］.科技创新与应用，2016（15）：121.

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其维修的关键是迅速诊断确定故障部位。数控机床的维修维护包括机床数控系统、机械部件、液压、气压系统，机床精度等方面。本文

针对数控机床常见的一些主要故障，探讨其区别于传统机床故障的特点，并根据多年的实践经验及同行的维修实例加以整理，总结出数

控机床的常用诊断方法与维修技巧。

关健词 数控机床 故障分析 控制系统 故障特点 维修技巧

一、概述

数控机床是集高、精、尖技术于一体涉及机械、电气、液压、气动、计算机、微电子、通信等现代化技术的自动化机床。其结构紧凑，自动化程度高，机、电、液密切协调配合，精度高，电气传动取代了机械传动，具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点。虽然数控机床自我监测诊断能力强，但是由于它是集强、弱电于一体，数字技术控制机械制造的一体化设备，一旦系统的某些部分出现故障，其产生故障的原因也经常给维修人员造成不少困难，这些是数控机床区别于传统机床的显著特点，所以，数控机床的故障特点有别于传统机床。为此，本文结合维修实例探讨数控机床故障的检测分析和维修技巧。

二、数控机床常见的主要故障

数控机床常见的主要故障有电气故障、机械故障和控制系统故障三类。

（一）常见电气故障

数控机床的电气故障可按故障的性质、部位、现象等分类。(1)以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏，这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。(2)以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完善的自诊断程序，实时监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除的方法提示。（3）电源故障，电源是电路板的能源供应部分，电源不正常，电路板的工作必然异常。而且，电源部分故障率较高，修理时应足够重视，在外观法检查后，可先对电源部分进行检查。

（二）急停报警故障

数控装置操作面板和手持单元上，均设有急停按钮，用于当数控系统或数控机床出现紧急情况，需要使数控机床立即停止运动或切断动力装置（如伺服驱动器等）的主电源；当数控系统出现自动报警信息后，须按下急停按钮。待查看报警信息并排除故障后，再松开急停按钮，使系统复位并恢复正常。该急停按钮及相关电路所控制的中间继电器（KA）的一个常开触点应该接入数控装置的开关量输入接口，以便为系统提供复位信号。

（三）参考点、编码器故障

按机床检测元件检测原点信号方式的不同，返回机床参考点的方法有两种，即栅点法和磁开关法。在栅点法中，检测器随着电机一转信号同时产生一个栅点或一个零位脉冲，在机械本体上安装一个减速挡块及一个减速开关，当减速撞块压下减速开关时，伺服电机减速到接近原点速度运行。当减速撞块离开减速开关时，即释放开关后，数控系统检测到的第一个栅点或零位信号即为原点。在磁开关法中，在机械本体上安装磁铁及磁感应原点开关或者接近开关，当磁感应开关或接近开关检测到原点信号后，伺服电机立即停止运行，该停止点被认作原点。

三、数控机床故障不同于传统机床的特点

数控机床故障的特点不同于传统机床，外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真正原因，这就需要根据报警信息和故障现象来分析解决。

在机械传动的结构中，执行件的位置误差故障，可以说都是机械元件因素引起的。但在机电一体化的数控机床传动中，就不一定是这样了。比如掉刀现象，这是垂直滑板的导轨镶条、丝杠螺母、导轨方面大家都知道的简单故障，但对数控机床则不然，往往是由于电气伺服控制系统或有关伺服元件产生了问题，造成表面类似掉刀的现象。同样，在伺服电机＋滚珠丝杠螺母的卧式转动上，如数控铣的纵、横向滑板运动，如果产生运动不平稳，跳动式跃进，许多也不是机械原因造成的，而是电气原因造成的，如果一时分不清机、电原因，不妨采用机电分离的方式观察、判断。

一般数控机床加工产品出现尺寸误差时，也不应像修理传统机床那样忙于直接寻找机械执行件上的传动误差，而应该首先在视屏上调出机床的静止误差、跟踪误差、反向间隙值等有关参数，若这些参数超出了原先设定的参数值控制范围，可直接由屏幕显示通过电气控制调整系统修改参数，使电气传动精度或者误差控制在说明书上所规定的范围内。特别是数控机床有关基本参数的及时检查调整与否，直接影响数控机床的加工精度。

在数控机床维修中，许多疑难故障往往与零漂有关，伺服驱动器有零漂，对数控机床不产生任何故障报警，这种现象往往易被忽略，当数控机床发生与零漂有关的故障时，如果不加以注意，很难查找到问题的真正原因。

四、数控机床故障的维修技巧与实例

数控机床故障维修的关键是进行故障诊断和分析，遵循相应的维修原则，灵活运用多种维修方法，总结维修经验和维修技巧，这样才能不断提高维修工作效率和技术水平。

（一）数控机床故障的维修原则

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关键词：数控机床；故障检测；维修

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）30-0070-02

最早出现的数控机床是1952年美国麻省理工学院与美国帕申斯公司合作研发的立式数控铣床；随后在1954年美国本德可斯公司研发了世界上第一台工业数控机床，发展到今天的数控机床已是第六代。数控机床向着高效、快速、精确和可靠的方向不断发展。我国的数控机床研究始于20世纪50年代末，经过几代人的不懈努力，我国的数控技术有了很大的进步，在国际市场上有了一定的竞争力。数控机床自身的设计缺陷以及可能出现的意外故障，使得数控技术的应用尤其的重要，数控机床的故障检测和维修成为人们关注的焦点。

1 数控机床出现故障的原因

1.1 数控机床自身的设计缺陷

虽然数控机床具有结构简单、生产成本低和技术成熟的优点，但是也存在一些自身的设计缺陷。

1.1.1 当今世界大部分国家使用的数控机床所采用的都是不具备通用性的CNC系统。由于CNC系统不具备通用性，增加了数控设备维修保养的投入，使数控系统更新慢，在一定程度上限制了CNC数控系统的持续开发，使用周期长，不能顺应数控产品科技进步的趋势。

1.1.2 数控机床各控制系统之间的相互操作性很差，完成系统集成的难度很大；操作方法不一样增加了企业对员工的培训费用。

1.1.3 CNC数控技术采用封闭式的设计理念，出现故障只能由生产厂家进行维修，维修周期长且费用高。

1.2 数控机床机械部件故障

进给传动系统、主传动系统、箱体、回转工作台、底座和刀具交换装置共同构成了数控机床的机械部件。底座和箱体属于支撑部件，一般情况下工作状态稳定，很少出现故障；回转工作台和刀具交换装置具有自我诊断功能，不会出现大的故障；最容易出现意外故障的就是进给传动系统和主传动系统。

连接件、导轨、轴承和滚珠丝杆螺母属于进给传动系统；而主传动系统包括主轴、轴承和传动齿轮。进给系统容易出现滚珠丝杠噪声和导轨移动部件运动不良的故障现象；主传动系统容易出现主轴噪声和主轴发热的故障现象。

2 数控机床检测原则

2.1 由表层到内部

数控机床故障通过机床机械部件发生异响、电路出现火花和烧焦气味等表层的现象反映出来，维修人员对数控机床的检修要从表层出现的问题着手，进行深入的检查研究，并找出故障发生的环节。维修人员根据故障出现的表层现象缩小排查的范围，逐一检查可能出现问题的部件。

2.2 保持冷静

数控机床出现故障时，维修人员要保持冷静，不可以出现慌张不知如何处理的情况，也不能盲目地进行数控机床的维修。维修人员在对数控机床进行检修之前，一定要详细询问数控机床操作人员数控设备出现故障的经过、故障发生后的状态以及当时的操作流程。维修人员检修时一定要记得关闭数控设备的电源以防出现意外事故，确认无危险后才可以进行通电后的检测。维修人员要熟练掌握数控机床说明书的内容，了解数控设备的各种运行机制。

2.3 遵照检修顺序

虽然数控机床的自动化程度很高，但仍属于机械加工设备，机械部件出现故障的频率比较高，且容易察觉，维修人员在进行检修时先检查机械部件，再进行数控部分的检测。数控机床出现的故障较多，复杂多变时，要先解决简单的故障问题，简单问题的排除在一定程度上可以降低复杂故障的难度系数，对解决复杂故障有很大的帮助。

2.4 操作规范化

维修人员在进行数控机床的检修时，维修的操作步骤一定要符合要求，不可私自更改。元器件的拆换要科学、合理，不可凭自己的主观想法私自更换，降低器件的使用效率。拆卸元器件时要使用专门的吸锡器或者吸锡绳，不可以强行硬取。在拆线路板时一定要记清楚线路板的位置、对应的电缆序号以及固定线路板的螺丝位置；线路板的焊接不可以破坏整体的阻焊膜，只允许刮开焊接点的阻焊膜；线路板上的印刷线路不可随意切断，印刷线路比较密集，容易误切其他的线路；测量线路的组织时需使用红、黑表笔，并将阻值大的数据作为参考。

3 数控机床故障检测具备的条件

3.1 技术人员

数控机床故障检测和维修的效率和质量与数控机床维修人员的自身素养和专业技能有着密切的联系。数控机床的维修人员的知识面要非常的广，不仅精通机械维修方面的知识，还要掌握计算机技术和自动化技术等相关方面的知识；强烈的责任心和良好的职业道德修养是数控机床维修人员必不可少的；数控维修人员定期地接受技术培训，并通过实践不断地寻找科学、合理的诊断技能和手段；维修人员要熟练掌握各种数控机床维修过程中各项仪器和工具的功能和使用方法，在实践中充分借助各种仪器和

工具。

3.2 物质资源

企业要备有数控机床的各种专用和通用的设备零件，当数控机床出现机械部件故障时，保证有替换的设备零件；数控机床的检测仪器要及时地更新，维修工具准备齐全，并定期进行检查，及时补备数控机床维修需要的维修工具；利用笔记本电脑对数控系统进行操作和控制，并在电脑中保存维修软件的备份；数控机床的使用说明书等各种资料保存完好，建立数控机床的使用和维修档案，并要求工作人员如实地填写记录。

4 数控机床故障检测的方法

数控机床故障的检测方法主要有以下六种：

（1）观察法。数控机床的维修人员通过观察故障发生时产生的火花和刺激性的气味，判断发生故障的部件，并采取相应的措施进行验证。

（2）借助数控系统自身的软件报警功能。数控机床操作过程中出现的故障会及时地反映在操作系统的控制面板上，维修人员根据控制面板指示灯的指示找出故障，查看出现故障的原因，及时维修。

（3）借助数控系统自身的硬件报警系统。数控机床的内部装有许多的硬件报警设备，设备运行的过程中要注意各种硬件报警装置的运行情况，保证设备正常的使用，以便出现故障时及时找到问题根源。

（4）参数检查法。在设计数控系统时技术专家对相关的各项数据进行了明确的规定，数控机床的运行数据必须控制在一定的范围之内，否则将会导致数控机床出现故障。数控机床维修人员在对数控机床故障进行检测时，利用数控机床资料提供的相关参数可以很快地找出问题的

源头。

（5）故障树研究法。故障树采用图形化的方式将数控机床内部故障和外界环境之间的相互关系生动地呈现出来，使维修人员可以快捷地找到问题所在。故障树的底端是引发其他事件发生的底事件，顶端为维修人员研究分析的目标，中间为导致故障发生的故障事件和成功事件。故障树具有很强的逻辑性，便于对整个数控系统进行分析

研究。

（6）专家判断法。采用基于人工智能技术专家系统，解决数控机床运行过程中出现的高难度且专业性很强的

问题。

5 结语

国际化生产的发展使数控技术向工业领域的渗透速度越来越快，在国民经济中的地位也在不断提高。数控机床故障的检测和维修技术将会是一个专业性、冷僻的领域，需要维修人员借助计算机技术的帮助不断地进行探索。信息技术的发展将会推动数控机床的故障检测和维修技术迈向一个新的高度，数控机床的运行更加的高效，信息的处理水平不断提高，采集的信息更加精确。数控技术的飞速发展要求数控操作人员具备专业的技术技能和高素质，企业需要培训数控操作人员的专业技能，让数控维修人员及时掌握新知识和数控机床故障诊断的新方法，促进数控技术更好地发展。

参考文献

[1] 何俊明.数控机床故障检测与维修[J].企业导报，

2010，（12）.

[2] 周辉.数控机床常见故障诊断系统软件的开发[J].北

方工业大学学报，2009，（4）.

[3] 张顺利.数控机床故障诊断与维修的基本方法[J].广

篇7

数控机床是机电一体化在机械加工中的典型产品，它将电力电子、自动控制、电机、检测、计算机、机床、液压、气动和加工工艺等技术集中于一体，具有高效率、高效益和高适应性的特点。要发挥数控机床的高效益，就要保证它的开动率，这就对数控机床提出了稳定性和可靠性的要求。对于数控机床一方面要加强日常维护，另一方面当出现故障后，要尽快诊断出故障的原因并加以修复。数控机床的故障主要是电气系统的故障。

1、数控机床电气系统的组成及特点

数控机床的电气系统既包括以电器元件、电力电子功率器件、电机等组成的强电电路，也包括以半导体器件、电子元件等组成的弱电电路。为了保证数控机床长时间稳定运行，要求数控机床的电气控制系统要具有：可靠性高、抗干扰能力强、稳定性和安全性高、使用维护方便的特点。

2、数控机床电气系统故障的特点

（1）电气系统故障率高。（2）外界环境的变化容易导致电气系统故障。（3）操作人员的误操作导致电气系统故障。（4）电器元件、线路老化导致电气系统故障。（5）受电器元件使用寿命的影响。

3、数控机床电气系统故障诊断

数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。常用诊断方法总结如下：

3.1直观检查法

这是最基本、最常用的检查方法。就是利用感觉器官，注意发生故障时的各种现象。一般通过“问、看、听、触、嗅”等方式进行诊断。

①问：询问机床故障发生的经过，弄清楚故障是突发的还是渐发的。一般操作者熟知机床的性能，故障发生时又在现场，所提供的情况对故障分析很有帮助。②看：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态（例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置（如数控系统、温控装置、装置等）有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。③听：一般机床正常时，其声响具有一定的音律和节奏，并保持持续的稳定。通过机床运行的声音判断可能的故障隐患。④触：在机床断电的情况下，触摸各主要电路板的安装是否正确、各插头座的插接是否牢固、各信号线的联接是否正确可靠，以此来寻找可能出现故障的原因。⑤嗅：有时机床出现短路等故障时就会伴有导线或原件的烧灼，通过焦糊味的位置即可判断故障点。

3.2仪器检查法

使用万用表，对机床上的交、直流电源电压，将测量结果与标准信号对比，从中找寻可能的故障原因；用示波器观察相关的信号的波形、幅值、相位频率等来判断信号的正确性；用PLC编程器查找PLC程序中的故障、以及程序运行是I/O点的状态等。

3.3信号与报警指示分析法

①报警指示灯指示：数控机床在数控系统、伺服系统等各电子、电器装置上都设有故障指示灯，观察这些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。②报警信息指示：数控机床具有很强的自诊断功能，一旦机床出现故障在CRT上就会有对应的报警信息，查阅数控机床的诊断手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

3.4接口状态检查法

目前的数控机床多使用内装性PLC。在CNC与PLC的接口处经常会出现故障。这些故障一般是由于接口信号错误或丢失造成的，他们有的可以通过故障报警指示灯显示，有的可以在CRT显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器查找。

3.5参数调整法

为适应不同机床、不同工作状态的要求，数控系统及其电路都设置许多可修改的参数，这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。任何参数的变化、甚至丢失都是会导致机床故障。随着机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化，必须重新调整相关的参数。

3.6备板置换法

利用备用电路板、模块、集成电路块替换有疑点的部位，是一种快速而简单排除故障的方法。有时若无备板，可借用同型号系统上的电路板来试验。备板置换前，应检查有关部分电路，以免由于短路造成好板损坏。还应检查实验板上的选择开关和跨接线是否与原版一致。有些还应该注意板上电位器的调整。

3.7交换法

当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交换法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。

3.8特殊处理法

当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。

4.结论

数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，有时单纯的某一种维修方法难以查找到故障点，我们在维修时可以多种维修方法综合使用，以便更快、更好的查找到故障点，保证生产的顺利进行。

参考文献

[1]王侃夫.数控机床故障诊断及维护.北京：机械工业出版社，2000.

[2]王爱玲.数控机床结构及应用.北京：机械工业出版社，2006.

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[关键词]数控机床；故障点；机械；电路

一、检查数控机床故障中应该掌握的原则

数控机床是一种技术复杂的机电一体化设备，其故障发生的原因检测起来较为复杂，这给故障诊断和故障排除带来不少困难。为了便于故障分析和处理，归纳了以下按故障部件、故障性质及故障原因等对常见故障作如下分析思路的总结。在检测故障过程中，应充分利用数控系统的自诊断功能，如系统的开机诊断、运行诊断、PLC的监控功能。根据需要随时检测有关部分的工作状态和接口信息，还应灵活应用数控系统故障检查的一些行之有效的方法，如交换法、隔离法等。在检查数控机床故障中还应该掌握以下原则：

1.先静后动。数控机床发生故障后，先不要盲目动手修理，应该先询问之前机床操作人员故障发生的过程及状态与误操作的内容。根据操作人员所给的信息来查阅机床说明书以及分析。检测到的部分先在机床断电的静止状态，确认可以排除危险后，方可通电，在运行情况下进行动态诊断。

2.先外部后内部。数控机床是机械、液压、电气、电路，一体化的机床，故障的发生必然从机械、液压、电气、电路这综合反映出来，数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则。即当数控机床发生故障后，维修人员应先采用望、闻、听、问等方法，由外向内逐一进行检查。比如从数控机床的外部检查，观察外部部分有否损坏，有无异常，是否因为接触不良或者连接部位松脱之类的原因而造成机床的故障。

3.先机械后电气。由于数控机床是一种自动化程度高、技术复杂的先进机械加工设备。一般来说，机械故障是比较容易察觉的，数控系统故障的诊断则难度要大些，数控机床的检测中先检查机械部分是否正常。如行程开关是否灵活，气动、液压部分是否正常。数控机床的故障很大部分是由于机械动作失灵引起。

4.先简单再复杂。当出现多种故障互相交织掩盖、一时无从下手，首先需要解决容易的问题，后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中，难度大的问题也可能变得容易，或者在排除简单故障时受到启发，对复杂故障的认识更为清晰，迎刃而解。

5.以故障原因改良固件。通过发现故障，对故障维修后。分析引起故障的原因，在可行的条件下来改良该部件的构造，避免故障的再次发生。如散热风扇的用途为机械散热，但加工过程中必定会有灰尘，灰尘中带有静电，所以在散热风扇后装一层隔尘膜，把灰尘隔离。

二、实例

(一)深圳GSM900立式铣床一台，使用的是仿FANUO系统

故障现象：在机床总电源打开时，LCD无显示(黑屏)。

故障分析思路：首先查看电源接口是否有松脱现象，查看后电源是接通，可以排除数控机床电源问题。再观察LCD外部是否有损坏，破损以及烧焦的味道，再用耳朵贴紧专用计算机部分听是否在运作，此时，发现专用计算机上的散热风扇无转动，需把专用计算机部分拆开进一步分析。LCD无显示必定是烧毁或者无信号输入，检查专用计算机是否正常运作，是否有信号发送，发现专用计算机没运作。此时，可以基本确定LCD的故障是因为专用计算的主板没有视频信号到LCD而导致LCD黑屏。数控机床的故障已经缩小到专用计算的主板的范围，就可以根据说明书，以及其电路图来分析主板故障点(其专用计算机的接线图如图1所示)。

利用万用表测量主板上的电路，CPU(中央微处理器)，总线{BUS)，主板电源、存储器(RAM，EPROM)，输入输出接口(I/O)均无发现异常。数控机床的专用机其实跟办公电脑一样的构造，通过这样，查出电脑的启动是靠主板来打通电源的，主板的BIOS是控制主板的大脑，在电脑关闭的时候，BIOS是通过电子电池来维持存储器设置的存储功能。此时再用万用表来测量该主板电子的电压，发现该电子的电压已经不能正常工作了。更换一个新的电子，专用计算机又可以重新启动，数控机床正常运作。

这次的故障排除以及维修的成功，是按照；先外部后内部，检查是否机床外部故障引起的，均无发现异常后。先静后动、把机床通电后，正常开机后听一下机床故障点是否有异响，再观察是否有烧焦味道，这样可以初步判断电路是否短路。因为这故障是LCD无法显示，可以把故障点定在线路或电路问题上，不应该花费检测工序在机械部分上。用万用表测量电路板线路是否正常，一步一步把故障范围缩小，最后分析了是因为主板的启动问题导致专用计算机的失灵。这可以说是花费了较少的时间以及简化了许多不必要的检测工序，大大减少了故障排除的时间。

(二)济南MJ-50数控车床刀架故障及排除

故障现象：在机床运作过程中，MDI或自动循环时，刀架有时转位正常，有时出现转位故障，刀架不锁紧，刀架停止运动(刀架换到流程图如图2)。

故障分析思路：首先数控机床是由液压夹紧、松开，由液压马达驱动转位。检查液压标，液压无泄露，液压标正常，液压系统也正常，要认为是刀架机械问题可以排除。然后检测刀架PLC控制程序是否有问题，因为刀架控制程序中延时继电器的时间设定不当，有可能出现这种故障，刀架装上刀具以后，各到位回转较慢的刀位，出现转位故障。但经过说明书的对比，此可能性也可以去除。最后只能完全依靠I／O诊断画面来分析故障原因，在反复手动刀架转位中，逐渐找到了规律，若是奇数刀位很少出故障，故障大多数发生在偶数刀位且无规律可循，为此，重点调看刀架奇偶校验开关信号X14，3，发现在偶数刀位时，奇数校验开关信号X14.3时有时无，于是可以断定找到了故障所在。

因为刀架设计为奇偶校验，在偶数刀位时，如果奇偶校验开关X14.3有信号，奇偶校验通过，刀架结束转位动作并夹紧。如果X14.3无信号，则奇偶校验出错，发出报警信号，“进给保持”灯亮，刀架不能结束转位动作，保持松开状态。在奇数刀位不受奇偶校验影响，因而转位正常。故障点查找出来后，立即拆开转位刀架后罩，检查奇偶校验开关及接线均正常，接着检查由开关到数控系统I／O板的线路，发现电箱内接线端子板上X14.3导线与端子压接不良，导线在端子内是松动的，重新压好端子，刀架位工作正常。

(三)广东机械研究――712A铣床主轴故障及排除

故障现象：在MDI方式输入M03 S1200，运行时主轴不转动，无任何动作。该数控铣床的主轴采用无极变速：在额转速300～3000r／min下。

故障分析思路：根据以上情况，导致主轴不转动的原因大致可以分为；机械传动部分、控制部分、电路电机这三部分可能性较大。首先检测一下机械传动部分，把数控铣床电源关掉，利用人手在主轴上顺时旋转，检查主轴的转动是否有异响以及是否有卡住、转动不顺畅的问题，传动带等检查后均无发现异常，再打开主轴控制电源箱，检查是否跳闸。因为数控机床除了电路部分还有冷却部分、液压部分等引起电路部分跳闸的情况经常出现，检测后电路部分工作。此时，查阅说明书，发现电机转动还有一个感应装置，当主轴的油底过注入警戒线时，此感应装置就停止主轴的转动(就如行程开关一样)，加上油后，同样在MDI状态中输入M03S1200，运行时主轴正常工作。

故障排除总结：分析思路是正确的，先机械后电路，但过程中忽略的一些不起眼的问题，导致时间花费多。数控维修人员不仅要有较广的知识面，而且需要对数控系统有深入的了解，善于分析，做到胆大心细，维修过程中要稳要准。

参考文献

[1]张柱银，数控原理与数控机床[J].2D03(7)。

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【关键词】数控机床 控制 FANUC系统故障 维修

1故障常用的诊断方法及其诊断用的工具及仪器仪表

1.1常用的诊断方法

1.1.1直观诊断法

当故障发生时，要对数控机床的故障进行观察，利用各种人体自身的感觉器官进行故障查找，观察主传动的转速、是否发热、机床的外表是否变颜色，查看工件有无损坏，观察系统报警显示、驱动报警指示灯的状态，还要询问运转过程中故障是如何发生及发展的，并聆听机械运转的相关部件是否发生了异常的声响，嗅相关摩擦和电气件的短路状况是否有异味，诸如油烟味、焦糊的异味。还要用手感知机械有关部位的温度，看有无发热、震动、划痕，用手去转动主轴，感觉其松紧有无适中，从而分部判断机床正常与否。

1.1.2系统自诊断功能

现代化的机床都配备了自我诊断的功能，对机床进行系统内部诊断，从而监测出相关故障并给予报警显示。当维修员看到报警信息，会借助其报警信息或者是诊断书进行快速故障维修。现代化的数控机床自诊断系统主要是FANUC等数控诊断系统，它包括了报警、诊断、伺服调整和主轴监视、PMC诊断等各个画面，另外还有LED数码显示的报警代码。

1.1.3手工诊断法

这主要是维修员根据自身的经验进行数控机床的故障判断，常用到的方法：进行系统的数据备份与恢复、交换模块、轴屏蔽等，这些主要用在伺服驱动的故障排查。

1.2涉及到的工具及仪器仪表

用于测量的仪表有万用表、示波器、钳形电流表、兆欧表、百分表或者是千分表。相关工具有“+”字形和“―”字形螺钉旋具，分别有三种型号规格。还要用到笔记本计算机，利用里面的专业传输软件进行数控机床的系统数据备份与回装，另外，将笔记本计算机和数控系统连接，将数控系统的PLC传输到笔记本计算机，然后进行程序编辑，并对其运行状况实施监控，亦或将编辑好的PLC程序载入数控系统。在数控系统故障侦查诊断中，还涉及到相关技术资料，例如操作手册、编程手册、机床结构简图及其说明、PLC程序等相关资料，以便维修人员进行故障维修时进行准确参照。

2数控系统故障的诊断及其维修案例

2.1 FANUC数控系统硬件故障维修案例

案例1：某数控机床在开机时出现了报警“920WATCH DOG TIMER”（看门狗超时）。

所属数控系统为：FANUC 0TC。

现象：在开机时显示920报警，指示系统出现报警。

故障检查分析：对报警信息FANUC 0TC系统920报警进行分析，它属于系统监控报警，表示系统已经出现了问题。

FANUC 0TC系统对应对应的是FANUC 0C系列中的车床板，而FANUC 0C系统的组成包括了数控控制单元、主轴与进给伺服单元和相应的主轴电机以及进给电机、系统操作面板、CRT显示器、机床操作面板、附加I/O接口板、手摇脉冲发生器以及电池盒等。

FANUC 0C系统是大板结构的数控单元，一般其配置是：

CPU底板，又称主印刷电路板，其它各功能板都插接在此板上，主要系统的主控制，也就是数控机床的“大脑”核心，是所有执行程序最关键的部位。

电源模块（电源单元）：为数控系统进行电源的控制，提供电源有+5V、±15V、+24V、+24E。

图形显示模块：提供显示的相关图形功能，是控制系统表达功能，实现“人际交流”的控制作用。

PMC模块：它采用了PMC--M型的可编程控制器，提供扩展输入和输出板（B2）接口。

基本控制模块：是伺服控制系统的重要部分，也是执行数控的关键部件，主要提供X、Y、Z轴以及第四轴的进给控制的指令，并接受对应位置编码器所反馈的信号。

PMC输入输出接口模块：它是机床的数控系统进行开关信号的连接口，通过相关插座接口将信号进行连接输入和输出，为PMC提供信号的输入或输出。

存储器模块：这是系统的记忆装置，以便进行程序和数据的存储，也要串行诸如主轴、CRT/MDI、Reader/Puncher、模拟主轴、主轴位置编码器以及手摇脉冲等接口。

以上各模块都插在CPU底板上，连接CPU总线。为了对故障点进行排查，这里采取“互换法”，即将故障机床上的以上各模块和另一台无故障机床各模块纷纷依次进行互换，结果该机床还是有920报警显示。因此，现在怀疑CPU底板（A20B-2000-0170/06B）的问题，随后进行系统底板互换，而此时故障转移到了另一台机床上，由此可知是系统底板的故障。

故障处理：更换系统CPU底板，从而恢复机床正常运转。

2.2 FANUC数控系统软件故障维修案例

案例1：某数控机床显示报警“22NO CIRCLE”（没有圆弧）。

所属数控系统为：FANUC 0TC系统。

现象：在调试加工程序时，显示22号报警，表示无圆弧。

故障检查分析：根据22号报警提示，表明圆弧指令中没有对圆弧半径R进行坐标值I、J或者K的指定。因此，应进行加工程序检查，发现该程序中的圆弧加工语句中出现了“G03 X50 Z60 I15”，导致了故障的发生，其中该语句少了K值。

故障处理：对加工图纸进行检查，此处的圆弧Z坐标无变化，是编程者将无数值变化的Z值“K0”粗心省略了，以至于有了该报警。随后在该语句中输入“K0”，再次执行程序时没有任何报警显示。

2.3数控机床常见故障维修案例

案例1：某机床在回零时，发现机床回零的实际位置出现每次都不一样，漂移一个栅点或者是一个螺距的位置，并且是时好时坏。

故障分析：如果每次漂移只限于一个栅点或螺距，这种情况有可能是因为减速开关与减速撞块安装不合理，机床轴开始减速时的位置距离光栅尺或脉冲编码器的零点太近，由于机床的加减速或惯量不同，机床轴在运行时过冲的距离不同从而使机床轴所找的零点位置发生了变化。

解决办法：（1）改变减速开关与减速撞块的相对位置，使机床轴开始减速的位置大概处在一个栅距或一个螺距的中间位置。（2）设置机床零点的偏移量，并适当减小机床的回零速度或减小机床的快移速度的加减速时间常数。

案例2： 一台数控车床，X、Z轴使用半闭环控制，在用户中运行半年后发现Z轴每次回参考点，总有2、3mm的误差，而且误差没有规律。

故障分析：调整控制系统参数后现象仍没消失，更换伺服电机后现象依然存在，后来仔细检查发现是丝杠末端没有备紧，经过螺母备紧后现象消失。

解决办法：用烙铁将脱落的线头焊接好，故障即可以排除。

3结语

对外部故障的诊断，我们总结出两点经验，首先应熟练掌握机床的工作原理和动作顺序。其次要熟练运用厂方提供的PLC梯图，利用NC系统的状态显示功能或用机外编程器监测PLC的运行状态，根据梯图的链锁关系，确定故障点，只要做到以上两点，一般数控机床的外部故障，都会被及时排除。

参考文献：

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关键词：数控机床；故障；分析；维修

前言

数控机床已经广泛应用于现今各行各业的生产中为工业生产的腾飞提供了不小的助力，但是数控机床集成度和自动化程度提高的同时也使得数控机床的复杂性大幅提高，当数控机床出现故障时也对数控机床的维修提出了不小的考验。本文将在分析数控机床常见故障的基础上对如何做好数控机床的维修进行分析阐述。

1 数控机床常见故障分类

数控机床常见故障根据其发生的特点、原因等可以将其分为：（1）系统软、硬件故障，数控机床软件故障指的是数控机床其自身的数控系统软件部分所带来的故障，在维修数控机床软件故障时无需对数控机床的硬件设施进行修理，仅需要在分析数控机床PLC程序等的基础上对数控机床的参数或是PLC程序进行改动即可消除故障、而数控机床硬件故障则主要指的是数控机床的控制模块等出现硬件性损坏，需要将故障硬件拆下修理后才能继续使用。（2）数控机床的机械故障，此类故障主要是由于数控机床的机械磨损、机械撞击等所造成的损坏，在维修时需要对数控机床机械磨损区域或是撞击区域进行修复以此来恢复数控机床的正常使用。（3）有无诊断报警的故障，现今的数控机床控制系统中都编制有详细的数控报警信息，用户可以根据数控报警信息来对数控机床的故障发生区域进行诊断以此来缩小故障诊断范围。但是在一些数控机床的控制系统中，并未对数控机床的报警信息进行详细的解释，需要数控机床维修人员查找相关资料来予以解决。此外，根据数控机床故障发生的类型可以将数控机床的故障分为机械故障和电气故障两大类。

2 数控机床电气故障原因分析及查找

2.1 数控机床电气故障原因查找前的准备工作

前期的准备工作对于数控机床电气故障的排除有着极为重要的意义，当数控机床出现故障时，应当保持数控机床现场的故障状态等待数控机床维修人员到达现场，从而有利于数控机床维修人员根据现场的实际情况对数控机床故障发生的原因进行初步的判断，在对数控机床维修时，数控机床维修人员需要对数控机床故障出现的指示情况及数控机床故障发生的背景情况进行仔细的了解，从而掌握第一手的资料为数控机床的维修打下良好的基础。在维修人员到场对数控机床操作人员进行情况了解的过程中，数控机床维修人员需要在与悼鼗床操作人员的交谈中捕捉到有用的信息，从而做出自己的判断以确保数控机床故障情况的准确性与完整性，此外，在数控机床故障原因查找的过程中数控机床维修人员不能盲目的对数控机床故障进行处理，而是应当对可能造成数控机床电气故障的原因进行详细的测量，以免盲目操作而造成数控机床故障复杂性的增加，提升数控机床故障排查的难度。一般来说，对于数控机床所产生的故障数控机床的数控系统中都是带有提示的，应当通过数控机床中所显示的故障报警信息查找相关的数控机床数控系统诊断手册从而对数控机床电气故障的触发因素进行了解，从而便于数控机床维修人员结合保障进行来对数控机床进行故障排查。

2.2 数控机床的故障排查

在数控机床的故障排查中，需要通过问询操作者数控机床故障前后设备的运行情况是否有异常情况，以确定数控机床所产生的故障时偶发性的故障还是经常性故障，在数控机床故障发生时是否有异兆，在数控机床故障发生时是否有其他异常操作或是异常情况等，这些信息对于快速、准确的定位数控机床故障位置有着极为重要的意义，此外，在对数控机床进行故障维修时应当在安全的前提下注意观测数控机床在运行的过程中是否有异常声音及其他的一些异常信号，在切断电源后，数控机床维修人员可以通过闻电气控制系统中是否有焦糊味以及触摸数控机床的电机、变压器以及熔断器等查看其是否有过热现象。在数控机床电气系统的维修过程中，数控机床维修人员需要对数控机床数控控制系统中的各部分的电气构造及原理进行充分、全面的了解，以便在数控机床故障排查中可以通过数控机床电气设备的控制原理来实现对于数控机床电气故障原因的查找。在数控机床电气故障的排查中，对于机床厂家所编制的用户报警可以通过对PLC报警的触发条件进行逐项排查从而找出造成数控机床电气故障的故障点，从而实现对于数控机床电气故障的排除。而对于一些数控机床数控系统的系统性报警，则应当根据系统报警信息来查找相关的报警诊断手册以此来确定数控机床系统报警所代表的意义和可能的原因，并结合数控机床的电气控制原理来查找相应的故障点。在对数控机床的电气故障进行排查的过程中，都需要从数控机床设备的动作原理入手来进行分析以此来缩小数控机床故障查找的范围，而后通过数控机床电气故障所产生的信息对数控机床故障原因进行逐级的排查，根据数控机床报警细节最终找到数控机床电气故障的故障点，而后采取相应的处理措施来排除故障。此外在数控机床电气故障的排查过程中需要注意的是一些关联性报警信息，这些数控机床报警所显示的信息并不是数控机床的直接报警而是由直接故障点所引出的一些关联性的报警信息，从而为数控机床的故障排除带来了不小的难度。在排除此类故障时，数控机床维修人员需要通过对数控机床故障信息进行细致的分析找出造成数控机床故障报警的真正原因从而实现对于数控机床故障的排除。

3 数控机床故障检修中的注意要点

数控机床的控制系统极为复杂，在对数控机床控制系统进行拆卸的过程中需要注意做好记录并注意避免破坏数控机床设备的内部结构，对于数控机床电气控制元件拆卸下来的部分需要做好分类、保存以免丢失而对后期的维修造成影响。在对数控机床电气控制系统进行测量的过程中需要注意的是对于带有阻值的线路进行测量时应当处于下电状态，避免带电测量。在对数控机床的控制电路板进行拆卸的过程中需要注意不得损坏电路板，在拆卸的过程中需要注意做好各线路上的开关、跳线等的位置，以便在数控机床电气控制系统恢复的过程中将其恢复的原来的位置，在数控机床电气设备的检修时需要进行两极以上的对照检查，需要注意对各板上的元件进行标记，避免元件错乱。在查清线路板上的电源配置后数控机床检修人员需要根据检查的需要对线路板采取分别供电或是全部供电的方式来对数控机床的控制电路板进行检测，查找故障点。此外，在数控机床维修的过程中尤其需要注意的是避免触碰数控机床中的380V/220V等的高压部分，以免造成安全事故。

4 结束语

数控机床的控制系统极为复杂，在对数控机床进行故障排除的过程中需要从数控机床故障发生的现象入手从数控机床故障发生的原理进行分析查找故障发生点，由于数控机床涉及到机械、电气、液压、气动等多方面的因素，在对数控机床进行故障排查的过程中需要进行综合的考虑，确保数控机床的正常运行。

参考文献

[1]王永涛.机床电气设备故障分析与维修[J].科技与企业，2015（4）：232-232.