數控機床維修范文

導語：如何才能寫好一篇數控機床維修，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】數控；機床；維修；技術分析

隨著我國機械加工的快速發展，國內的數控機床也越來越多。由于數控機床的先進性和故障的不穩定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現，所以數控機床的維修難度較大，并且數控機床維修工作的不規范，使得數控維修工作處于一種混亂狀態，為了規范數控維修工作，提高數控機床的利用價值，本文提出五步到位數控維修法。

一、數控機床維修技術分析

1、故障記錄具體

數控機床發生故障時，對于操作人員應首先停止機床，保護現場，并對故障進行盡可能詳細的記錄，并及時通知維修人員。

（1）故障發生時的情況記錄

1）發生故障的機床型號，采用的控制系統型號，系統的軟件版本號。

2）故障的現象，發生故障的部位，以及發生故障時機床與控制系統的現象。

3）發生故障時系統所處的操作方式。

4）若故障在自動方式下發生，則應記錄發生故障時的加工程序號，出現故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。

5）若發生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應記錄被加工工件號，并保留不合格工件。

6）在發生故障時，若系統有報警顯示，則記錄系統的報警顯示情況與報警號。

7）記錄發生故障時，各坐標軸的位置跟隨誤差的值。

8）記錄發生故障時，各坐標軸的移動速度、移動方向，主軸轉速、轉向等。

（2）故障發生的頻繁程度記錄

1）故障發生的時例與周期。

2）故障發生時的環境情況。

3）若為加工零件時發生的故障，則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。

4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。

（3）故障的規律性記錄。

（4）故障時的外界條件記錄。

2、故障檢查方法

維修人員故障維修前，應根據故障現象與故障記錄，認真對照系統、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時，首先要搞清故障現象，向操作人員了解第一次出現故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發生的過程，觀察故障是在什么情況下發生的，怎么發生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現象，然后根據機床和數控系統的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設備恢復正常使用。故障檢查包括:

（1）機床的工作狀況檢查。

（2）機床運轉情況檢查。

（3）機床和系統之間連接情況檢查。

（4）CNC裝置的外觀檢查。

維修時應記錄檢查的原始數據、狀態，記錄越詳細，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統出現故障時，操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。

3、故障診斷

故障診斷是進行數控機床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預防故障的發生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則:

（1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。

（2）認真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應局限于 CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，達到確珍和最終排除故障的目的。

1）直觀法。2）系統自診斷法。3）參數檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉移法。

除了以上介紹的故障檢測方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等，這些檢查方法各有特點，維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。

4、維修方法

在數控機床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量，在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:

（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警，可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障，若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統進行初始化清除，清除前應注意作好數據拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。

（2）參數更改，程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據，參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。

（3）調節、最佳化調整法。調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節，修正系統故障。

（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。

（5）改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預防性措施來減少電源板的故障。

（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員

（7）修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。

5、維修記錄到位

維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態較多，記錄越詳細，維修就越方便，用戶最好根據本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統出現故障時，操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。

通常維修記錄包括以下幾方面的內容;(1)現場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。

二、小結

數控機床維修技術的實施，提高重復性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設備的故障率及可維修性，改進操作規程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續發展性，為規范數控維修行業奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]孫偉.數控設備故障診斷與維修技術.北京國防工業出版社， 2008.

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關鍵詞：FANUC數控機床；維護；維修技術

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.004

1 數控機床的診斷技術分析

1.1 數控機床的故障處理流程

首先，要對數控機床中的故障進行調查分析，并對故障相關信息進行收集與提取；其次，根據收集道德信息，對故障進行診斷，排除一些干擾信息與無用信息；最后，對故障處理的流程與經驗進行總結并記錄，以便在今后的工作中進行查閱。從數控機床故障處理的流程來看，在收集、提取故障信息時，務必要使用科學合理的手段對其進行提取，確保故障信息的真實性與準確性。隨著我國科學技術的不斷發展，數控機床故障的診斷技術也在不斷的提高，主要包括遠程診斷、自動修復技術、職能診斷技術等，診斷技術的不斷發展與進步，使蘇航空機床的工作效率與質量得到了進一步的保障。

1.2 數控機床的故障診斷方案

通常情況下，數控機床在工作中發生了故障，用戶可以通過客戶端向服務器發出求救信號，請求服務器接受其診斷申請，并提供相應的維修服務。在服務器接受用戶的請求并核實后，會向用戶收集故障信息的通知。用戶在接到服務器的通知與指示后，便要嚴格按照指示中規定的程序與方法，進行故障信息采集，要確保故障信息采集過程的規范性，采集結果的真實性，并將故障信息第一時間發送到服務器。在故障信息收取完畢以后，服務器會根據系統中的相關資料，對故障進行診斷，并在診斷結束后將結果與處理建議一同發送回客戶端。之后，用于在進行故障維修時，只需按照服務器給出的建議進行維修就好，并將維修過程與結果發動給服務器，使服務器對該次維修過程進行存檔，以便下次出現類似情況，可以直接提取使用。

2 常見的數控機床故障

依照過往的維修經驗來看，數控機床常見的故障主要包括以下幾個方面：

2.1 位置環

所謂位置環，就是將位置信號作為反饋信號的控制環節。在實際的使用當中，位置環始終處理高頻率的狀態。與此同時，位置環在使用的過程中，為了有效的控制信號的反饋，必須要使其與外界保持相連。因此，十分容易出現不按指令運動，測量元件故障等問題。

2.2 伺服驅動系統

在數控機床運行的過程中，伺服驅動系統一旦出現了系統損壞或者是非受指令運行的情況，很有可能是電源電網或者是機械系統故障所引起的。伺服驅動系統出現故障，很可能導致加工的產品不達標，電機過熱燒斷保險裝置等問題。

2.3 電源環節

電能是支持數控機床系統運作的重要能源，一旦在生產的過程中，電源出現了問題，不僅會導致企業停產，企業的經濟效益也會遭受巨大的影響。由于技術方面的原因，我國的電能傳輸過程中長期存在著電源波動大，質量較低，脈沖干擾嚴重的問題，再加上工作人員的專業水平不足，操作方法不當，經常會導致電源方面故障的發生。電源一旦發生的故障，便會導致許多來不及儲存的文件與重要數據的丟失，后果十分嚴重。

2.4 邏輯控制

PLC技術廣泛應用以來，邏輯接口通常都是使用PLC技術來實現。因此，要在PLC技術使用之前，要對執行元件以及各種信號源進行連接，從而獲取控制點的相關狀態信息，在這個過程中，十分容易受到外界的干擾，從而產生各種不同類型的故障。

3 FANUC數控機床故障維修技術

3.1 更改系統參數

FANUC數控機床的系統參數的改變會直接影響機床的系統功能，一旦系統的參數出現了偏差，必然會導致FANUC數控機床的工作效率的下降。為了解決系統參數變化導致的機床故障，可以通過系統內的數據備份，對系統數據、參數進行還原。從而，使機床的系統參數恢復到正常的標準之上，確保FANUC數控機床可以正常運行。

3.2 初始化復位法

瞬時故障是FANUC數控機床中常見的故障之一，在故障發生時，系統會發出故障警報。從故障產生的原因來看，有可能是電池電壓不足或者是掉電等客觀因素所引起的故障。故障發生時，應及時對數控機床硬件進行復位或者是采用重啟系統電源的方式來進行處理，在故障處理的過程中，需要對存在故障的系統進行數據拷貝，然后進行復位初始化處理。如果初始化處理以后，故障依舊得不到有效的解決，可以對數控機床系統的硬件進行詳細的診斷，并對其中存在的故障進行排除，確保FANUC數控機床可以正常運行。

3.3 最優化調整法

優化系統是排除數控機床系統中故障的有效方法之一，所謂的最優化調整，就是將伺服驅動系統與機械系統進行匹配，使系統功能達到最優的一種方法，通過此種方法，從而達到系統優化的目的。

3.4 維修信息跟蹤法

由于我國的數控機床技術起步較晚，技術水平有限，FANUC數控機床還存在著一定的缺陷，在使用的過程中，偶爾會產生故障。針對這種故障，可以通過系統軟件修改或者是硬件修改的方式進行解決。從目前的情況來看，維修信息跟蹤法是最常用也是效果最好的一種維修方法，通過對信息的跟蹤，發現故障產生的原因，從而更好的將FANUC數控機床中存在的故障進行有效的排除。

4 總結

綜上所述，FANUC數控機床的出現，雖然可以提高我國機械制造業的生產效率與質量。但是，由于我國數控機床生產技術方面存在的客觀因素，導致了FANUC數控機床在使用的過程中，還存在著一定的缺陷，從而導致了數控機床故障的產生。因此，在FANUC數控機床使用的過程中，要加強對其常見故障的研究與排查力度，提高技術人員的專業素質水平，使FANUC數控機床可以穩定的運行。

參考文獻：

[1]王向陽.淺析FANUC數控機床螺距誤差的補償[J].科研，2015（05）.

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關鍵詞：數控機床構成特點故障類別維修措施

隨著電子技術和自動化技術的發展，數控技術的應用越來越廣泛。以微處理器為基礎，以大規模集成電路為標志的數控設備，已在我國批量生產、大量引進和推廣應用，它們給機械制造業的發展創造了條件，并帶來很大的效益。但同時，由于它們的先進性、復雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術和手段上都發生了飛躍的變化。

一、數控系統的構成與特點

目前世界上的數控系統種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。對于不同的生產廠家來說，基于歷史發展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響，在設計思想上也可能各有千秋。然而無論哪種系統，它們的基本原理和構成是十分相似的。一般整個數控系統由三大部分組成，即控制系統，伺服系統和位置測量系統。控制系統按加工工件程序進行插補運算，發出控制指令到伺服驅動系統；伺服驅動系統將控制指令放大，由伺服電機驅動機械按要求運動；測量系統檢測機械的運動位置或速度，并反饋到控制系統，來修正控制指令。這三部分有機結合，組成完整的閉環控制的數控系統。

控制系統主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸N輸出接口等組成。最新一代的數控系統還包括一個通訊單元，它可完成CNC，PLC的內部數據通訊和外部高次網絡的連接。伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機。位置測量系統主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。

數控系統的主要特點是：可靠性要求高，因為一旦數控系統發生故障，即造成巨大經濟損失；有較高的環境適應能力，因為數控系統一般為工業控制機，其工作環境為車間環境，要求它具有在震動，高溫，潮濕以及各種工業千擾源的環境條件下工作的能力；接口電路復雜，數控系統要與各種數控設備及外部設備相配套，要隨時處理生產過程中的各種情況，適應設備的各種工藝要求，因而接口電路復雜，而且工作頻繁。

二、故障分類

數控機床的常見故障按性質產生原因分為以下幾類：

（1）系統性故障和隨機性故障

所謂故障的系統性故障和隨機性故障是說故障有其必然性和偶然性，也就是說有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系統性故障是指機床或數控系統部分在一定的條件下必然出現的故障；隨機性故障指偶然性出現的故障，一般隨機性故障往往是由于機械結構的局部松動和錯位，控制系統中的元件出現工作特性漂移，機床電器元件可靠性下降等原因造成的，這類故障在同樣的條件下只偶然出現一兩次，需反復試驗和綜合判斷才能排除。

（2）有診斷顯示故障和無故障顯示故障

顧名思義，就是當數控系統發生故障時，系統有無診斷顯示。目前，數控機床配置的數控系統都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數控系統，以及國產的KND數控系統都具有幾百條報警信號，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關，根據報警內容，較容易找到故障原因。無診斷顯示的故障，往往機床停在某一位置不能動，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據出現故障前后的現象來分析判斷，排除故障。

（3）破壞性故障和非破環性故障

以故障有無破環性將故障分為破環性故障和非破壞性故障。對于破環性故障，如伺服系統失控造成撞車短路等，維修難度大，有一定的危險，修后不允許再次出現這類現象。非破壞性故障可經多次反復試驗直至排除，不會對機床造成損壞。

（4）機床運動特性故障

這類故障發生后，機床照常運行，也沒有任何報警顯示，但加工出的工件不合格，這些故障，必須在檢測儀器配合下，對電氣控制系統、伺服系統、機械連接、液壓系統等進行綜合分析，采取綜合措施。

（5）硬件故障和軟件故障

以發生故障的部位將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件即可排除，而軟件故障一般是因程序編制錯誤或參數設置錯誤造成的，只要通過修改程序內容或修訂機械參數就可排除。

三、數控機床的維修管理

（1）選擇合理的維修方式

設備維修方式可以分為事后維修、預防維修、改善維修、預知維修或狀態檢測維修、維修預防等，選擇最佳的維修方式，是要用最少的費用取得最好的修理效果。如果從修理費用、停產損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優點和缺點。現代數控機床具有自動檢測、自動診斷功能。對數控機床的維修，可以選擇預知維修或狀態檢測維修的方式。這是一種以設備狀態為基礎的預防維修，在設計上廣泛采用檢測系統，在維修上采用高級診斷技術，根據狀態監視和診斷技術提供的信息，判斷機床的異常，預知機床的故障，在故障發生前進行適當維修。這種維修方式由于維修時機掌握的及時，機床零件的壽命可以得到充分利用，避免過修和欠修，是一種最合理的維修方式，適用于數控機床這樣的重點、關鍵設備。

（2）組建一支高素質的維修隊伍

數控機床的故障診斷及維修在內容、手段和方法上，與傳統機床的故障診斷及維修有很大的區別。并且數控機床的數控系統型號多，更新快。這就要求維修人員應具有高的專業素質：

專業知識面廣。掌握或了解機械加工工藝、電機拖動和自動控制、電工原理、電子技術、計算機技術、傳感器與檢測技術、液壓技術和氣動技術等方面的知識。

要經過良好的技術培訓，掌握數字控制、伺服驅動及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。并具有一定的專業英語閱讀能力。

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關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修方法；日常管理

數控機床是一種裝有控制程序的自動化機床，具有精度高、速度快和效率高的特點。隨著我國制造業技術設備的不斷更新，數控機床正在迅速普及。在實際應用過程中，數控機床一旦出現故障，必將給相關企業造成巨大的經濟損失。因此，加強數控機床的故障維修和維護就顯得尤為重要。

1數控機床故障維修的意義和特點

隨著電子技術和自動化技術的迅速發展，數控技術的應用日益廣泛。以微處理器為基礎，以大規模和超大規模集成電路為標志的數控設備，已經在我國裝備制造領域得到了大量應用。這一方面給我國機械制造業的發展創造了必要條件；另一方面，這些數控設備的技術先進性、結構復雜性以及高度的智能性，也使得設備故障維修在理論、技術和手段上發生了質的飛躍。顯然，任何一臺數控設備都是一種過程控制設備，要求其在工作過程中的任何時間都能在控制下準確無誤地工作。數控機床是一個復雜的工作系統，其中任何一部分出現故障，都會造成機床停機，導致生產停頓。我國裝備制造業的許多企業經常需要花費巨額資金引進數控機床，同時這些設備也被置于企業生產過程中的關鍵崗位。出現故障后，一旦不能第一時間維修排除，就會造成嚴重的經濟損失。此外，我國的裝備制造水平和人員素質相對較低，加強數控機床的故障診斷就顯得更為重要。

2數控機床的故障診斷與維修方法

數控機床屬于技術復雜的機電一體化設備，其故障發生的原因和類型均較復雜。這也給故障的診斷與排除帶來了諸多困難。一般而言，按照故障的部件，可以分為主機故障和電氣故障；按照故障的性質，可以分為系統性故障和隨機性故障；按照故障發生的原因，可以分為外部故障和內部故障；按照故障發生的部位，可以分為數控裝置故障、伺服系統故障、主軸系統故障以及刀架、刀庫、工作臺故障。數控機床的型號甚多，產生故障的原因又十分復雜，因此在故障發生之后，可以按照如下方法進行常規處理。2.1調查故障現場，掌握第一手故障信息在故障發生后，不能在不明故障原因的情況下盲目處理，以免造成二次破壞。正確的做法是查看故障記錄，向操作人員詢問故障發生的具體情況，在確定無危險的情況下通電檢查，確定主要故障信息。2.2分析故障原因，確定檢查方法在掌握第一手故障信息的條件下，對故障的原因展開分析。故障分析可采用歸納法和演繹法相結合的方式進行，然后對獲得的可能原因再逐個剖析，在排除不正確的原因后確定故障點。2.3故障的檢測和排除在故障檢測過程中，要充分運用數控機床的智能化特點，充分利用其開機診斷、運行診斷以及PLC監控等自診斷功能。此外，還要靈活運用交換法、隔離法等對數控機床故障行之有效的診斷。在檢測排除故障的過程中，還應遵循以下幾個原則：①先內部，后外部。由內向外逐一檢查，檢查中要避免大拆大卸，以免損害機床的性能。②先機械，后電氣。一般而言，機械故障容易察覺，而系統故障診斷更為復雜。因此，首先排除機械故障往往可以達到事半功倍的效果。③先公用，后專用。一般來說，公用性問題影響全局，專用性問題僅影響局部。只要解決了主要矛盾，次要矛盾往往可以迎刃而解。④先簡單，后復雜。對于多種故障相互交織、無從下手的情況，應該先解決容易的問題，后解決難度大的問題。

3數控機床的日常管理與維護

數控機床的身價動輒幾十萬，甚至上千萬，一旦遭遇故障停機，其影響可想而知。因此，技術人員不僅要重視故障診斷與排除，還要重視日常管理與維護。數控機床種類繁多，其保養和維護的具體要求也有所不同。下面僅對共性問題進行簡要探討。3.1嚴格遵守操作規程機床的編程、操作和維修人員需要進行專門培訓，能按說明書合理、正確使用，盡量避免由于操作不當引起的故障。同時要按要求進行日常維護，做好部件的清洗、加油和更換工作。3.2做好磁盤閱讀機的定期維護磁盤閱讀機是數控機床數控輸入的重要裝置，數控系統的參數、程序都要通過其輸入，加強其定期維護十分必要。3.3經常監測數控系統的電網電壓電網電壓對數控機床的穩定運行至關重要，要經常注意電網電壓的波動。在電網質量惡劣的地區，應配備專用穩壓裝置。3.4定期檢查和更換直流電刷這種電刷屬于磨損性配件，要做到定期檢查。對于一般數控機床，應該每年檢查一次，而頻繁加速機床則需要每月檢查一次。

4結束語

數控機床屬于昂貴設備，需要專業技術人員的維護和維修。因此，廣大技術人員一方面要加強理論學習，另一方面要不斷總結實踐經驗，依靠過硬的技術做好數控機床的維護和管理工作，減少乃至避免人為性故障的發生。

參考文獻

［1］徐用文.淺談互聯網技術在數控機床管理與維修中的應用［J］.黑龍江科技信息，2016（14）：54.

［2］劉武強.數控機床設備管理應用中的故障診斷和維修［J］.科技創新與應用，2016（15）：121.

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其維修的關鍵是迅速診斷確定故障部位。數控機床的維修維護包括機床數控系統、機械部件、液壓、氣壓系統，機床精度等方面。本文

針對數控機床常見的一些主要故障，探討其區別于傳統機床故障的特點，并根據多年的實踐經驗及同行的維修實例加以整理，總結出數

控機床的常用診斷方法與維修技巧。

關健詞 數控機床 故障分析 控制系統 故障特點 維修技巧

一、概述

數控機床是集高、精、尖技術于一體涉及機械、電氣、液壓、氣動、計算機、微電子、通信等現代化技術的自動化機床。其結構緊湊，自動化程度高，機、電、液密切協調配合，精度高，電氣傳動取代了機械傳動，具有加工精度高、加工質量穩定可靠、生產效率高、適應性強、靈活性好等眾多優點。雖然數控機床自我監測診斷能力強，但是由于它是集強、弱電于一體，數字技術控制機械制造的一體化設備，一旦系統的某些部分出現故障，其產生故障的原因也經常給維修人員造成不少困難，這些是數控機床區別于傳統機床的顯著特點，所以，數控機床的故障特點有別于傳統機床。為此，本文結合維修實例探討數控機床故障的檢測分析和維修技巧。

二、數控機床常見的主要故障

數控機床常見的主要故障有電氣故障、機械故障和控制系統故障三類。

（一）常見電氣故障

數控機床的電氣故障可按故障的性質、部位、現象等分類。(1)以故障發生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據甚至修改PLC程序方可排除的故障。(2)以故障出現時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當今的數控系統都設計有完善的自診斷程序，實時監控整個系統的軟、硬件性能，一旦發現故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結合系統配備的診斷手冊不僅可以找到故障發生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。（3）電源故障，電源是電路板的能源供應部分，電源不正常，電路板的工作必然異常。而且，電源部分故障率較高，修理時應足夠重視，在外觀法檢查后，可先對電源部分進行檢查。

（二）急停報警故障

數控裝置操作面板和手持單元上，均設有急停按鈕，用于當數控系統或數控機床出現緊急情況，需要使數控機床立即停止運動或切斷動力裝置（如伺服驅動器等）的主電源；當數控系統出現自動報警信息后，須按下急停按鈕。待查看報警信息并排除故障后，再松開急停按鈕，使系統復位并恢復正常。該急停按鈕及相關電路所控制的中間繼電器（KA）的一個常開觸點應該接入數控裝置的開關量輸入接口，以便為系統提供復位信號。

（三）參考點、編碼器故障

按機床檢測元件檢測原點信號方式的不同，返回機床參考點的方法有兩種，即柵點法和磁開關法。在柵點法中，檢測器隨著電機一轉信號同時產生一個柵點或一個零位脈沖，在機械本體上安裝一個減速擋塊及一個減速開關，當減速撞塊壓下減速開關時，伺服電機減速到接近原點速度運行。當減速撞塊離開減速開關時，即釋放開關后，數控系統檢測到的第一個柵點或零位信號即為原點。在磁開關法中，在機械本體上安裝磁鐵及磁感應原點開關或者接近開關，當磁感應開關或接近開關檢測到原點信號后，伺服電機立即停止運行，該停止點被認作原點。

三、數控機床故障不同于傳統機床的特點

數控機床故障的特點不同于傳統機床，外部硬件操作引起的故障是數控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關、液壓系統、氣動系統、電氣執行元件、機械裝置出現問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數控系統來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真正原因，這就需要根據報警信息和故障現象來分析解決。

在機械傳動的結構中，執行件的位置誤差故障，可以說都是機械元件因素引起的。但在機電一體化的數控機床傳動中，就不一定是這樣了。比如掉刀現象，這是垂直滑板的導軌鑲條、絲杠螺母、導軌方面大家都知道的簡單故障，但對數控機床則不然，往往是由于電氣伺服控制系統或有關伺服元件產生了問題，造成表面類似掉刀的現象。同樣，在伺服電機＋滾珠絲杠螺母的臥式轉動上，如數控銑的縱、橫向滑板運動，如果產生運動不平穩，跳動式躍進，許多也不是機械原因造成的，而是電氣原因造成的，如果一時分不清機、電原因，不妨采用機電分離的方式觀察、判斷。

一般數控機床加工產品出現尺寸誤差時，也不應像修理傳統機床那樣忙于直接尋找機械執行件上的傳動誤差，而應該首先在視屏上調出機床的靜止誤差、跟蹤誤差、反向間隙值等有關參數，若這些參數超出了原先設定的參數值控制范圍，可直接由屏幕顯示通過電氣控制調整系統修改參數，使電氣傳動精度或者誤差控制在說明書上所規定的范圍內。特別是數控機床有關基本參數的及時檢查調整與否，直接影響數控機床的加工精度。

在數控機床維修中，許多疑難故障往往與零漂有關，伺服驅動器有零漂，對數控機床不產生任何故障報警，這種現象往往易被忽略，當數控機床發生與零漂有關的故障時，如果不加以注意，很難查找到問題的真正原因。

四、數控機床故障的維修技巧與實例

數控機床故障維修的關鍵是進行故障診斷和分析，遵循相應的維修原則，靈活運用多種維修方法，總結維修經驗和維修技巧，這樣才能不斷提高維修工作效率和技術水平。

（一）數控機床故障的維修原則

篇6

關鍵詞：數控機床；故障檢測；維修

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0070-02

最早出現的數控機床是1952年美國麻省理工學院與美國帕申斯公司合作研發的立式數控銑床；隨后在1954年美國本德可斯公司研發了世界上第一臺工業數控機床，發展到今天的數控機床已是第六代。數控機床向著高效、快速、精確和可靠的方向不斷發展。我國的數控機床研究始于20世紀50年代末，經過幾代人的不懈努力，我國的數控技術有了很大的進步，在國際市場上有了一定的競爭力。數控機床自身的設計缺陷以及可能出現的意外故障，使得數控技術的應用尤其的重要，數控機床的故障檢測和維修成為人們關注的焦點。

1 數控機床出現故障的原因

1.1 數控機床自身的設計缺陷

雖然數控機床具有結構簡單、生產成本低和技術成熟的優點，但是也存在一些自身的設計缺陷。

1.1.1 當今世界大部分國家使用的數控機床所采用的都是不具備通用性的CNC系統。由于CNC系統不具備通用性，增加了數控設備維修保養的投入，使數控系統更新慢，在一定程度上限制了CNC數控系統的持續開發，使用周期長，不能順應數控產品科技進步的趨勢。

1.1.2 數控機床各控制系統之間的相互操作性很差，完成系統集成的難度很大；操作方法不一樣增加了企業對員工的培訓費用。

1.1.3 CNC數控技術采用封閉式的設計理念，出現故障只能由生產廠家進行維修，維修周期長且費用高。

1.2 數控機床機械部件故障

進給傳動系統、主傳動系統、箱體、回轉工作臺、底座和刀具交換裝置共同構成了數控機床的機械部件。底座和箱體屬于支撐部件，一般情況下工作狀態穩定，很少出現故障；回轉工作臺和刀具交換裝置具有自我診斷功能，不會出現大的故障；最容易出現意外故障的就是進給傳動系統和主傳動系統。

連接件、導軌、軸承和滾珠絲桿螺母屬于進給傳動系統；而主傳動系統包括主軸、軸承和傳動齒輪。進給系統容易出現滾珠絲杠噪聲和導軌移動部件運動不良的故障現象；主傳動系統容易出現主軸噪聲和主軸發熱的故障現象。

2 數控機床檢測原則

2.1 由表層到內部

數控機床故障通過機床機械部件發生異響、電路出現火花和燒焦氣味等表層的現象反映出來，維修人員對數控機床的檢修要從表層出現的問題著手，進行深入的檢查研究，并找出故障發生的環節。維修人員根據故障出現的表層現象縮小排查的范圍，逐一檢查可能出現問題的部件。

2.2 保持冷靜

數控機床出現故障時，維修人員要保持冷靜，不可以出現慌張不知如何處理的情況，也不能盲目地進行數控機床的維修。維修人員在對數控機床進行檢修之前，一定要詳細詢問數控機床操作人員數控設備出現故障的經過、故障發生后的狀態以及當時的操作流程。維修人員檢修時一定要記得關閉數控設備的電源以防出現意外事故，確認無危險后才可以進行通電后的檢測。維修人員要熟練掌握數控機床說明書的內容，了解數控設備的各種運行機制。

2.3 遵照檢修順序

雖然數控機床的自動化程度很高，但仍屬于機械加工設備，機械部件出現故障的頻率比較高，且容易察覺，維修人員在進行檢修時先檢查機械部件，再進行數控部分的檢測。數控機床出現的故障較多，復雜多變時，要先解決簡單的故障問題，簡單問題的排除在一定程度上可以降低復雜故障的難度系數，對解決復雜故障有很大的幫助。

2.4 操作規范化

維修人員在進行數控機床的檢修時，維修的操作步驟一定要符合要求，不可私自更改。元器件的拆換要科學、合理，不可憑自己的主觀想法私自更換，降低器件的使用效率。拆卸元器件時要使用專門的吸錫器或者吸錫繩，不可以強行硬取。在拆線路板時一定要記清楚線路板的位置、對應的電纜序號以及固定線路板的螺絲位置；線路板的焊接不可以破壞整體的阻焊膜，只允許刮開焊接點的阻焊膜；線路板上的印刷線路不可隨意切斷，印刷線路比較密集，容易誤切其他的線路；測量線路的組織時需使用紅、黑表筆，并將阻值大的數據作為參考。

3 數控機床故障檢測具備的條件

3.1 技術人員

數控機床故障檢測和維修的效率和質量與數控機床維修人員的自身素養和專業技能有著密切的聯系。數控機床的維修人員的知識面要非常的廣，不僅精通機械維修方面的知識，還要掌握計算機技術和自動化技術等相關方面的知識；強烈的責任心和良好的職業道德修養是數控機床維修人員必不可少的；數控維修人員定期地接受技術培訓，并通過實踐不斷地尋找科學、合理的診斷技能和手段；維修人員要熟練掌握各種數控機床維修過程中各項儀器和工具的功能和使用方法，在實踐中充分借助各種儀器和

工具。

3.2 物質資源

企業要備有數控機床的各種專用和通用的設備零件，當數控機床出現機械部件故障時，保證有替換的設備零件；數控機床的檢測儀器要及時地更新，維修工具準備齊全，并定期進行檢查，及時補備數控機床維修需要的維修工具；利用筆記本電腦對數控系統進行操作和控制，并在電腦中保存維修軟件的備份；數控機床的使用說明書等各種資料保存完好，建立數控機床的使用和維修檔案，并要求工作人員如實地填寫記錄。

4 數控機床故障檢測的方法

數控機床故障的檢測方法主要有以下六種：

（1）觀察法。數控機床的維修人員通過觀察故障發生時產生的火花和刺激性的氣味，判斷發生故障的部件，并采取相應的措施進行驗證。

（2）借助數控系統自身的軟件報警功能。數控機床操作過程中出現的故障會及時地反映在操作系統的控制面板上，維修人員根據控制面板指示燈的指示找出故障，查看出現故障的原因，及時維修。

（3）借助數控系統自身的硬件報警系統。數控機床的內部裝有許多的硬件報警設備，設備運行的過程中要注意各種硬件報警裝置的運行情況，保證設備正常的使用，以便出現故障時及時找到問題根源。

（4）參數檢查法。在設計數控系統時技術專家對相關的各項數據進行了明確的規定，數控機床的運行數據必須控制在一定的范圍之內，否則將會導致數控機床出現故障。數控機床維修人員在對數控機床故障進行檢測時，利用數控機床資料提供的相關參數可以很快地找出問題的

源頭。

（5）故障樹研究法。故障樹采用圖形化的方式將數控機床內部故障和外界環境之間的相互關系生動地呈現出來，使維修人員可以快捷地找到問題所在。故障樹的底端是引發其他事件發生的底事件，頂端為維修人員研究分析的目標，中間為導致故障發生的故障事件和成功事件。故障樹具有很強的邏輯性，便于對整個數控系統進行分析

研究。

（6）專家判斷法。采用基于人工智能技術專家系統，解決數控機床運行過程中出現的高難度且專業性很強的

問題。

5 結語

國際化生產的發展使數控技術向工業領域的滲透速度越來越快，在國民經濟中的地位也在不斷提高。數控機床故障的檢測和維修技術將會是一個專業性、冷僻的領域，需要維修人員借助計算機技術的幫助不斷地進行探索。信息技術的發展將會推動數控機床的故障檢測和維修技術邁向一個新的高度，數控機床的運行更加的高效，信息的處理水平不斷提高，采集的信息更加精確。數控技術的飛速發展要求數控操作人員具備專業的技術技能和高素質，企業需要培訓數控操作人員的專業技能，讓數控維修人員及時掌握新知識和數控機床故障診斷的新方法，促進數控技術更好地發展。

參考文獻

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[3] 張順利.數控機床故障診斷與維修的基本方法[J].廣

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數控機床是機電一體化在機械加工中的典型產品，它將電力電子、自動控制、電機、檢測、計算機、機床、液壓、氣動和加工工藝等技術集中于一體，具有高效率、高效益和高適應性的特點。要發揮數控機床的高效益，就要保證它的開動率，這就對數控機床提出了穩定性和可靠性的要求。對于數控機床一方面要加強日常維護，另一方面當出現故障后，要盡快診斷出故障的原因并加以修復。數控機床的故障主要是電氣系統的故障。

1、數控機床電氣系統的組成及特點

數控機床的電氣系統既包括以電器元件、電力電子功率器件、電機等組成的強電電路，也包括以半導體器件、電子元件等組成的弱電電路。為了保證數控機床長時間穩定運行，要求數控機床的電氣控制系統要具有：可靠性高、抗干擾能力強、穩定性和安全性高、使用維護方便的特點。

2、數控機床電氣系統故障的特點

（1）電氣系統故障率高。（2）外界環境的變化容易導致電氣系統故障。（3）操作人員的誤操作導致電氣系統故障。（4）電器元件、線路老化導致電氣系統故障。（5）受電器元件使用壽命的影響。

3、數控機床電氣系統故障診斷

數控機床電氣系統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。常用診斷方法總結如下：

3.1直觀檢查法

這是最基本、最常用的檢查方法。就是利用感覺器官，注意發生故障時的各種現象。一般通過“問、看、聽、觸、嗅”等方式進行診斷。

①問：詢問機床故障發生的經過，弄清楚故障是突發的還是漸發的。一般操作者熟知機床的性能，故障發生時又在現場，所提供的情況對故障分析很有幫助。②看：總體查看機床各部分工作狀態是否處于正常狀態（例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等），各電控裝置（如數控系統、溫控裝置、裝置等）有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。③聽：一般機床正常時，其聲響具有一定的音律和節奏，并保持持續的穩定。通過機床運行的聲音判斷可能的故障隱患。④觸：在機床斷電的情況下，觸摸各主要電路板的安裝是否正確、各插頭座的插接是否牢固、各信號線的聯接是否正確可靠，以此來尋找可能出現故障的原因。⑤嗅：有時機床出現短路等故障時就會伴有導線或原件的燒灼，通過焦糊味的位置即可判斷故障點。

3.2儀器檢查法

使用萬用表，對機床上的交、直流電源電壓，將測量結果與標準信號對比，從中找尋可能的故障原因；用示波器觀察相關的信號的波形、幅值、相位頻率等來判斷信號的正確性；用PLC編程器查找PLC程序中的故障、以及程序運行是I/O點的狀態等。

3.3信號與報警指示分析法

①報警指示燈指示：數控機床在數控系統、伺服系統等各電子、電器裝置上都設有故障指示燈，觀察這些指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。②報警信息指示：數控機床具有很強的自診斷功能，一旦機床出現故障在CRT上就會有對應的報警信息，查閱數控機床的診斷手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

3.4接口狀態檢查法

目前的數控機床多使用內裝性PLC。在CNC與PLC的接口處經常會出現故障。這些故障一般是由于接口信號錯誤或丟失造成的，他們有的可以通過故障報警指示燈顯示，有的可以在CRT顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器查找。

3.5參數調整法

為適應不同機床、不同工作狀態的要求，數控系統及其電路都設置許多可修改的參數，這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。任何參數的變化、甚至丟失都是會導致機床故障。隨著機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化，必須重新調整相關的參數。

3.6備板置換法

利用備用電路板、模塊、集成電路塊替換有疑點的部位，是一種快速而簡單排除故障的方法。有時若無備板，可借用同型號系統上的電路板來試驗。備板置換前，應檢查有關部分電路，以免由于短路造成好板損壞。還應檢查實驗板上的選擇開關和跨接線是否與原版一致。有些還應該注意板上電位器的調整。

3.7交換法

當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交換法應特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。

3.8特殊處理法

當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。

4.結論

數控系統種類繁多，故障千變萬化，維修方法也不盡相同，有時單純的某一種維修方法難以查找到故障點，我們在維修時可以多種維修方法綜合使用，以便更快、更好的查找到故障點，保證生產的順利進行。

參考文獻

[1]王侃夫.數控機床故障診斷及維護.北京：機械工業出版社，2000.

[2]王愛玲.數控機床結構及應用.北京：機械工業出版社，2006.

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[關鍵詞]數控機床；故障點；機械；電路

一、檢查數控機床故障中應該掌握的原則

數控機床是一種技術復雜的機電一體化設備，其故障發生的原因檢測起來較為復雜，這給故障診斷和故障排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理，歸納了以下按故障部件、故障性質及故障原因等對常見故障作如下分析思路的總結。在檢測故障過程中，應充分利用數控系統的自診斷功能，如系統的開機診斷、運行診斷、PLC的監控功能。根據需要隨時檢測有關部分的工作狀態和接口信息，還應靈活應用數控系統故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。在檢查數控機床故障中還應該掌握以下原則：

1.先靜后動。數控機床發生故障后，先不要盲目動手修理，應該先詢問之前機床操作人員故障發生的過程及狀態與誤操作的內容。根據操作人員所給的信息來查閱機床說明書以及分析。檢測到的部分先在機床斷電的靜止狀態，確認可以排除危險后，方可通電，在運行情況下進行動態診斷。

2.先外部后內部。數控機床是機械、液壓、電氣、電路，一體化的機床，故障的發生必然從機械、液壓、電氣、電路這綜合反映出來，數控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內部的原則。即當數控機床發生故障后，維修人員應先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內逐一進行檢查。比如從數控機床的外部檢查，觀察外部部分有否損壞，有無異常，是否因為接觸不良或者連接部位松脫之類的原因而造成機床的故障。

3.先機械后電氣。由于數控機床是一種自動化程度高、技術復雜的先進機械加工設備。一般來說，機械故障是比較容易察覺的，數控系統故障的診斷則難度要大些，數控機床的檢測中先檢查機械部分是否正常。如行程開關是否靈活，氣動、液壓部分是否正常。數控機床的故障很大部分是由于機械動作失靈引起。

4.先簡單再復雜。當出現多種故障互相交織掩蓋、一時無從下手，首先需要解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡單故障時受到啟發，對復雜故障的認識更為清晰，迎刃而解。

5.以故障原因改良固件。通過發現故障，對故障維修后。分析引起故障的原因，在可行的條件下來改良該部件的構造，避免故障的再次發生。如散熱風扇的用途為機械散熱，但加工過程中必定會有灰塵，灰塵中帶有靜電，所以在散熱風扇后裝一層隔塵膜，把灰塵隔離。

二、實例

(一)深圳GSM900立式銑床一臺，使用的是仿FANUO系統

故障現象：在機床總電源打開時，LCD無顯示(黑屏)。

故障分析思路：首先查看電源接口是否有松脫現象，查看后電源是接通，可以排除數控機床電源問題。再觀察LCD外部是否有損壞，破損以及燒焦的味道，再用耳朵貼緊專用計算機部分聽是否在運作，此時，發現專用計算機上的散熱風扇無轉動，需把專用計算機部分拆開進一步分析。LCD無顯示必定是燒毀或者無信號輸入，檢查專用計算機是否正常運作，是否有信號發送，發現專用計算機沒運作。此時，可以基本確定LCD的故障是因為專用計算的主板沒有視頻信號到LCD而導致LCD黑屏。數控機床的故障已經縮小到專用計算的主板的范圍，就可以根據說明書，以及其電路圖來分析主板故障點(其專用計算機的接線圖如圖1所示)。

利用萬用表測量主板上的電路，CPU(中央微處理器)，總線{BUS)，主板電源、存儲器(RAM，EPROM)，輸入輸出接口(I/O)均無發現異常。數控機床的專用機其實跟辦公電腦一樣的構造，通過這樣，查出電腦的啟動是靠主板來打通電源的，主板的BIOS是控制主板的大腦，在電腦關閉的時候，BIOS是通過電子電池來維持存儲器設置的存儲功能。此時再用萬用表來測量該主板電子的電壓，發現該電子的電壓已經不能正常工作了。更換一個新的電子，專用計算機又可以重新啟動，數控機床正常運作。

這次的故障排除以及維修的成功，是按照；先外部后內部，檢查是否機床外部故障引起的，均無發現異常后。先靜后動、把機床通電后，正常開機后聽一下機床故障點是否有異響，再觀察是否有燒焦味道，這樣可以初步判斷電路是否短路。因為這故障是LCD無法顯示，可以把故障點定在線路或電路問題上，不應該花費檢測工序在機械部分上。用萬用表測量電路板線路是否正常，一步一步把故障范圍縮小，最后分析了是因為主板的啟動問題導致專用計算機的失靈。這可以說是花費了較少的時間以及簡化了許多不必要的檢測工序，大大減少了故障排除的時間。

(二)濟南MJ-50數控車床刀架故障及排除

故障現象：在機床運作過程中，MDI或自動循環時，刀架有時轉位正常，有時出現轉位故障，刀架不鎖緊，刀架停止運動(刀架換到流程圖如圖2)。

故障分析思路：首先數控機床是由液壓夾緊、松開，由液壓馬達驅動轉位。檢查液壓標，液壓無泄露，液壓標正常，液壓系統也正常，要認為是刀架機械問題可以排除。然后檢測刀架PLC控制程序是否有問題，因為刀架控制程序中延時繼電器的時間設定不當，有可能出現這種故障，刀架裝上刀具以后，各到位回轉較慢的刀位，出現轉位故障。但經過說明書的對比，此可能性也可以去除。最后只能完全依靠I／O診斷畫面來分析故障原因，在反復手動刀架轉位中，逐漸找到了規律，若是奇數刀位很少出故障，故障大多數發生在偶數刀位且無規律可循，為此，重點調看刀架奇偶校驗開關信號X14，3，發現在偶數刀位時，奇數校驗開關信號X14.3時有時無，于是可以斷定找到了故障所在。

因為刀架設計為奇偶校驗，在偶數刀位時，如果奇偶校驗開關X14.3有信號，奇偶校驗通過，刀架結束轉位動作并夾緊。如果X14.3無信號，則奇偶校驗出錯，發出報警信號，“進給保持”燈亮，刀架不能結束轉位動作，保持松開狀態。在奇數刀位不受奇偶校驗影響，因而轉位正常。故障點查找出來后，立即拆開轉位刀架后罩，檢查奇偶校驗開關及接線均正常，接著檢查由開關到數控系統I／O板的線路，發現電箱內接線端子板上X14.3導線與端子壓接不良，導線在端子內是松動的，重新壓好端子，刀架位工作正常。

(三)廣東機械研究――712A銑床主軸故障及排除

故障現象：在MDI方式輸入M03 S1200，運行時主軸不轉動，無任何動作。該數控銑床的主軸采用無極變速：在額轉速300～3000r／min下。

故障分析思路：根據以上情況，導致主軸不轉動的原因大致可以分為；機械傳動部分、控制部分、電路電機這三部分可能性較大。首先檢測一下機械傳動部分，把數控銑床電源關掉，利用人手在主軸上順時旋轉，檢查主軸的轉動是否有異響以及是否有卡住、轉動不順暢的問題，傳動帶等檢查后均無發現異常，再打開主軸控制電源箱，檢查是否跳閘。因為數控機床除了電路部分還有冷卻部分、液壓部分等引起電路部分跳閘的情況經常出現，檢測后電路部分工作。此時，查閱說明書，發現電機轉動還有一個感應裝置，當主軸的油底過注入警戒線時，此感應裝置就停止主軸的轉動(就如行程開關一樣)，加上油后，同樣在MDI狀態中輸入M03S1200，運行時主軸正常工作。

故障排除總結：分析思路是正確的，先機械后電路，但過程中忽略的一些不起眼的問題，導致時間花費多。數控維修人員不僅要有較廣的知識面，而且需要對數控系統有深入的了解，善于分析，做到膽大心細，維修過程中要穩要準。

參考文獻

[1]張柱銀，數控原理與數控機床[J].2D03(7)。

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【關鍵詞】數控機床 控制 FANUC系統故障 維修

1故障常用的診斷方法及其診斷用的工具及儀器儀表

1.1常用的診斷方法

1.1.1直觀診斷法

當故障發生時，要對數控機床的故障進行觀察，利用各種人體自身的感覺器官進行故障查找，觀察主傳動的轉速、是否發熱、機床的外表是否變顏色，查看工件有無損壞，觀察系統報警顯示、驅動報警指示燈的狀態，還要詢問運轉過程中故障是如何發生及發展的，并聆聽機械運轉的相關部件是否發生了異常的聲響，嗅相關摩擦和電氣件的短路狀況是否有異味，諸如油煙味、焦糊的異味。還要用手感知機械有關部位的溫度，看有無發熱、震動、劃痕，用手去轉動主軸，感覺其松緊有無適中，從而分部判斷機床正常與否。

1.1.2系統自診斷功能

現代化的機床都配備了自我診斷的功能，對機床進行系統內部診斷，從而監測出相關故障并給予報警顯示。當維修員看到報警信息，會借助其報警信息或者是診斷書進行快速故障維修。現代化的數控機床自診斷系統主要是FANUC等數控診斷系統，它包括了報警、診斷、伺服調整和主軸監視、PMC診斷等各個畫面，另外還有LED數碼顯示的報警代碼。

1.1.3手工診斷法

這主要是維修員根據自身的經驗進行數控機床的故障判斷，常用到的方法：進行系統的數據備份與恢復、交換模塊、軸屏蔽等，這些主要用在伺服驅動的故障排查。

1.2涉及到的工具及儀器儀表

用于測量的儀表有萬用表、示波器、鉗形電流表、兆歐表、百分表或者是千分表。相關工具有“+”字形和“―”字形螺釘旋具，分別有三種型號規格。還要用到筆記本計算機，利用里面的專業傳輸軟件進行數控機床的系統數據備份與回裝，另外，將筆記本計算機和數控系統連接，將數控系統的PLC傳輸到筆記本計算機，然后進行程序編輯，并對其運行狀況實施監控，亦或將編輯好的PLC程序載入數控系統。在數控系統故障偵查診斷中，還涉及到相關技術資料，例如操作手冊、編程手冊、機床結構簡圖及其說明、PLC程序等相關資料，以便維修人員進行故障維修時進行準確參照。

2數控系統故障的診斷及其維修案例

2.1 FANUC數控系統硬件故障維修案例

案例1：某數控機床在開機時出現了報警“920WATCH DOG TIMER”（看門狗超時）。

所屬數控系統為：FANUC 0TC。

現象：在開機時顯示920報警，指示系統出現報警。

故障檢查分析：對報警信息FANUC 0TC系統920報警進行分析，它屬于系統監控報警，表示系統已經出現了問題。

FANUC 0TC系統對應對應的是FANUC 0C系列中的車床板，而FANUC 0C系統的組成包括了數控控制單元、主軸與進給伺服單元和相應的主軸電機以及進給電機、系統操作面板、CRT顯示器、機床操作面板、附加I/O接口板、手搖脈沖發生器以及電池盒等。

FANUC 0C系統是大板結構的數控單元，一般其配置是：

CPU底板，又稱主印刷電路板，其它各功能板都插接在此板上，主要系統的主控制，也就是數控機床的“大腦”核心，是所有執行程序最關鍵的部位。

電源模塊（電源單元）：為數控系統進行電源的控制，提供電源有+5V、±15V、+24V、+24E。

圖形顯示模塊：提供顯示的相關圖形功能，是控制系統表達功能，實現“人際交流”的控制作用。

PMC模塊：它采用了PMC--M型的可編程控制器，提供擴展輸入和輸出板（B2）接口。

基本控制模塊：是伺服控制系統的重要部分，也是執行數控的關鍵部件，主要提供X、Y、Z軸以及第四軸的進給控制的指令，并接受對應位置編碼器所反饋的信號。

PMC輸入輸出接口模塊：它是機床的數控系統進行開關信號的連接口，通過相關插座接口將信號進行連接輸入和輸出，為PMC提供信號的輸入或輸出。

存儲器模塊：這是系統的記憶裝置，以便進行程序和數據的存儲，也要串行諸如主軸、CRT/MDI、Reader/Puncher、模擬主軸、主軸位置編碼器以及手搖脈沖等接口。

以上各模塊都插在CPU底板上，連接CPU總線。為了對故障點進行排查，這里采取“互換法”，即將故障機床上的以上各模塊和另一臺無故障機床各模塊紛紛依次進行互換，結果該機床還是有920報警顯示。因此，現在懷疑CPU底板（A20B-2000-0170/06B）的問題，隨后進行系統底板互換，而此時故障轉移到了另一臺機床上，由此可知是系統底板的故障。

故障處理：更換系統CPU底板，從而恢復機床正常運轉。

2.2 FANUC數控系統軟件故障維修案例

案例1：某數控機床顯示報警“22NO CIRCLE”（沒有圓弧）。

所屬數控系統為：FANUC 0TC系統。

現象：在調試加工程序時，顯示22號報警，表示無圓弧。

故障檢查分析：根據22號報警提示，表明圓弧指令中沒有對圓弧半徑R進行坐標值I、J或者K的指定。因此，應進行加工程序檢查，發現該程序中的圓弧加工語句中出現了“G03 X50 Z60 I15”，導致了故障的發生，其中該語句少了K值。

故障處理：對加工圖紙進行檢查，此處的圓弧Z坐標無變化，是編程者將無數值變化的Z值“K0”粗心省略了，以至于有了該報警。隨后在該語句中輸入“K0”，再次執行程序時沒有任何報警顯示。

2.3數控機床常見故障維修案例

案例1：某機床在回零時，發現機床回零的實際位置出現每次都不一樣，漂移一個柵點或者是一個螺距的位置，并且是時好時壞。

故障分析：如果每次漂移只限于一個柵點或螺距，這種情況有可能是因為減速開關與減速撞塊安裝不合理，機床軸開始減速時的位置距離光柵尺或脈沖編碼器的零點太近，由于機床的加減速或慣量不同，機床軸在運行時過沖的距離不同從而使機床軸所找的零點位置發生了變化。

解決辦法：（1）改變減速開關與減速撞塊的相對位置，使機床軸開始減速的位置大概處在一個柵距或一個螺距的中間位置。（2）設置機床零點的偏移量，并適當減小機床的回零速度或減小機床的快移速度的加減速時間常數。

案例2： 一臺數控車床，X、Z軸使用半閉環控制，在用戶中運行半年后發現Z軸每次回參考點，總有2、3mm的誤差，而且誤差沒有規律。

故障分析：調整控制系統參數后現象仍沒消失，更換伺服電機后現象依然存在，后來仔細檢查發現是絲杠末端沒有備緊，經過螺母備緊后現象消失。

解決辦法：用烙鐵將脫落的線頭焊接好，故障即可以排除。

3結語

對外部故障的診斷，我們總結出兩點經驗，首先應熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖，利用NC系統的狀態顯示功能或用機外編程器監測PLC的運行狀態，根據梯圖的鏈鎖關系，確定故障點，只要做到以上兩點，一般數控機床的外部故障，都會被及時排除。

參考文獻：

篇10

關鍵詞：數控機床；故障；分析；維修

前言

數控機床已經廣泛應用于現今各行各業的生產中為工業生產的騰飛提供了不小的助力，但是數控機床集成度和自動化程度提高的同時也使得數控機床的復雜性大幅提高，當數控機床出現故障時也對數控機床的維修提出了不小的考驗。本文將在分析數控機床常見故障的基礎上對如何做好數控機床的維修進行分析闡述。

1 數控機床常見故障分類

數控機床常見故障根據其發生的特點、原因等可以將其分為：（1）系統軟、硬件故障，數控機床軟件故障指的是數控機床其自身的數控系統軟件部分所帶來的故障，在維修數控機床軟件故障時無需對數控機床的硬件設施進行修理，僅需要在分析數控機床PLC程序等的基礎上對數控機床的參數或是PLC程序進行改動即可消除故障、而數控機床硬件故障則主要指的是數控機床的控制模塊等出現硬件性損壞，需要將故障硬件拆下修理后才能繼續使用。（2）數控機床的機械故障，此類故障主要是由于數控機床的機械磨損、機械撞擊等所造成的損壞，在維修時需要對數控機床機械磨損區域或是撞擊區域進行修復以此來恢復數控機床的正常使用。（3）有無診斷報警的故障，現今的數控機床控制系統中都編制有詳細的數控報警信息，用戶可以根據數控報警信息來對數控機床的故障發生區域進行診斷以此來縮小故障診斷范圍。但是在一些數控機床的控制系統中，并未對數控機床的報警信息進行詳細的解釋，需要數控機床維修人員查找相關資料來予以解決。此外，根據數控機床故障發生的類型可以將數控機床的故障分為機械故障和電氣故障兩大類。

2 數控機床電氣故障原因分析及查找

2.1 數控機床電氣故障原因查找前的準備工作

前期的準備工作對于數控機床電氣故障的排除有著極為重要的意義，當數控機床出現故障時，應當保持數控機床現場的故障狀態等待數控機床維修人員到達現場，從而有利于數控機床維修人員根據現場的實際情況對數控機床故障發生的原因進行初步的判斷，在對數控機床維修時，數控機床維修人員需要對數控機床故障出現的指示情況及數控機床故障發生的背景情況進行仔細的了解，從而掌握第一手的資料為數控機床的維修打下良好的基礎。在維修人員到場對數控機床操作人員進行情況了解的過程中，數控機床維修人員需要在與悼鼗床操作人員的交談中捕捉到有用的信息，從而做出自己的判斷以確保數控機床故障情況的準確性與完整性，此外，在數控機床故障原因查找的過程中數控機床維修人員不能盲目的對數控機床故障進行處理，而是應當對可能造成數控機床電氣故障的原因進行詳細的測量，以免盲目操作而造成數控機床故障復雜性的增加，提升數控機床故障排查的難度。一般來說，對于數控機床所產生的故障數控機床的數控系統中都是帶有提示的，應當通過數控機床中所顯示的故障報警信息查找相關的數控機床數控系統診斷手冊從而對數控機床電氣故障的觸發因素進行了解，從而便于數控機床維修人員結合保障進行來對數控機床進行故障排查。

2.2 數控機床的故障排查

在數控機床的故障排查中，需要通過問詢操作者數控機床故障前后設備的運行情況是否有異常情況，以確定數控機床所產生的故障時偶發性的故障還是經常性故障，在數控機床故障發生時是否有異兆，在數控機床故障發生時是否有其他異常操作或是異常情況等，這些信息對于快速、準確的定位數控機床故障位置有著極為重要的意義，此外，在對數控機床進行故障維修時應當在安全的前提下注意觀測數控機床在運行的過程中是否有異常聲音及其他的一些異常信號，在切斷電源后，數控機床維修人員可以通過聞電氣控制系統中是否有焦糊味以及觸摸數控機床的電機、變壓器以及熔斷器等查看其是否有過熱現象。在數控機床電氣系統的維修過程中，數控機床維修人員需要對數控機床數控控制系統中的各部分的電氣構造及原理進行充分、全面的了解，以便在數控機床故障排查中可以通過數控機床電氣設備的控制原理來實現對于數控機床電氣故障原因的查找。在數控機床電氣故障的排查中，對于機床廠家所編制的用戶報警可以通過對PLC報警的觸發條件進行逐項排查從而找出造成數控機床電氣故障的故障點，從而實現對于數控機床電氣故障的排除。而對于一些數控機床數控系統的系統性報警，則應當根據系統報警信息來查找相關的報警診斷手冊以此來確定數控機床系統報警所代表的意義和可能的原因，并結合數控機床的電氣控制原理來查找相應的故障點。在對數控機床的電氣故障進行排查的過程中，都需要從數控機床設備的動作原理入手來進行分析以此來縮小數控機床故障查找的范圍，而后通過數控機床電氣故障所產生的信息對數控機床故障原因進行逐級的排查，根據數控機床報警細節最終找到數控機床電氣故障的故障點，而后采取相應的處理措施來排除故障。此外在數控機床電氣故障的排查過程中需要注意的是一些關聯性報警信息，這些數控機床報警所顯示的信息并不是數控機床的直接報警而是由直接故障點所引出的一些關聯性的報警信息，從而為數控機床的故障排除帶來了不小的難度。在排除此類故障時，數控機床維修人員需要通過對數控機床故障信息進行細致的分析找出造成數控機床故障報警的真正原因從而實現對于數控機床故障的排除。

3 數控機床故障檢修中的注意要點

數控機床的控制系統極為復雜，在對數控機床控制系統進行拆卸的過程中需要注意做好記錄并注意避免破壞數控機床設備的內部結構，對于數控機床電氣控制元件拆卸下來的部分需要做好分類、保存以免丟失而對后期的維修造成影響。在對數控機床電氣控制系統進行測量的過程中需要注意的是對于帶有阻值的線路進行測量時應當處于下電狀態，避免帶電測量。在對數控機床的控制電路板進行拆卸的過程中需要注意不得損壞電路板，在拆卸的過程中需要注意做好各線路上的開關、跳線等的位置，以便在數控機床電氣控制系統恢復的過程中將其恢復的原來的位置，在數控機床電氣設備的檢修時需要進行兩極以上的對照檢查，需要注意對各板上的元件進行標記，避免元件錯亂。在查清線路板上的電源配置后數控機床檢修人員需要根據檢查的需要對線路板采取分別供電或是全部供電的方式來對數控機床的控制電路板進行檢測，查找故障點。此外，在數控機床維修的過程中尤其需要注意的是避免觸碰數控機床中的380V/220V等的高壓部分，以免造成安全事故。

4 結束語

數控機床的控制系統極為復雜，在對數控機床進行故障排除的過程中需要從數控機床故障發生的現象入手從數控機床故障發生的原理進行分析查找故障發生點，由于數控機床涉及到機械、電氣、液壓、氣動等多方面的因素，在對數控機床進行故障排查的過程中需要進行綜合的考慮，確保數控機床的正常運行。

參考文獻

[1]王永濤.機床電氣設備故障分析與維修[J].科技與企業，2015（4）：232-232.