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数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势
数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统， 组成数控机床的这 些部分，由于种种原因，不可避免 地会发生不同程度、不同类型的 故障，导致数控机床不能正常工作。故障诊断是进行数控机床维修的 第一步,它不仅可以迅速查明故障原因，排除故障,也可以起到预防故 障发生与扩大的作用。
一、数控机床故障诊断的基本方法
数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备， 是企业的重点、关键设备。要发挥数控设备的高效益，就必须正确的 操作和精心的维护，才能保证设备的利用率。正确的操作使用能够防 止机床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备保 持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而 保证安全运行，故障诊断是进行数控机床维修的第一步
，它不仅可以
迅速查明故障原因，排除故障，也可以起到预防故障的发生与扩大的 作用。一般来说，数控机床的故障诊断方法主要有以下几种： (一) 常规诊断法
对数控机床的机、电、液等部分进行的常规检查 ，通常包括:(1) 检查电源的规格(包括电压、频率、相序、容量等)是否符合要
求;(2)CNC、伺服驱动、主轴驱动、电机、输入/输出信号的连接是否 正确、可靠；(3)CNC、伺服驱动等装置内的印制电路板是否安装牢固， 接插部位是否有松动；(4)CNC、伺服驱动、主轴驱动等部分的设定端、 电位器的设定、调整是否正确；(5)液压、气动、润滑部件的油压、气 压等是否符合机床要求;(6)电器元件、机械部件是否有明显的损坏。 (二) 状态诊断法
通过监测执行元件的工作状态判定故障原因。 在现代数控系统中 伺服进给系统、主轴驱动系统、电源模块等部件主要参数的动、静态 检测,及数控系统全部输入输出信号包括内部继电器、定时器等的状 态,也可以通过数控系统的诊断参数予以检查。 追溯故障源。 (四)系统自诊断法
这是利用系统内部自诊断程序或专用的诊断软件 ，对系统内部 的关键硬件以及系统的控制软件进行自我诊断、
测试的诊断方法。主 (三)动作诊断法
通过观察、监视机床的实际动作，判断动作不良部位，并由此来
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要包括开机自诊断、在线监控和脱机测试三个方面的内容。 二、故障的调查与分析
这是排故的第一阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工 作：①询问调查 在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首 先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利 于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障指示情况、故障表 象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断，以便确定现场排故 所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等，减少往返时间。
②
现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、 完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障 状况描述不清甚至完全
不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理， 重新 仔细调查各种情况，以免破坏了现场，使排故增加难度。
③故障
分析 根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型， 从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，所以一般情况下， 对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书， 可以列出产生该故 障的多种可能的原因。
④确定原因 对多种可能的原因进行排查从
中找出本次故障的真正原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程 度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。⑤排故准备有 的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系 列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理， 元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。
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。下面把电气故障的常用诊断方法综列于下：
（1）直观检查法这是故障分析之初必用的方法， 就是利用感官的检查。 ①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、 故障表象及故障后 果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。 ②目视 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、 润滑装置等）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触摸 在整
机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、 各插头座的插
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接状况、各功率及信号导线（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等 来发现可能出现故障的原因。 ④通电 这是指为了检查有无冒烟、打 火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电， 一旦发现立即断电分析。
(2) 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 程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
(3) 信号与报警指示分析法：①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。②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。
⑷ 接口状态检查法 现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与 PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口 信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输 入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在 修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉
CRT屏幕上显 PLC编程器的应用。
示，而所有的接口信号都可以用 PLC编程器调出。这种检查方法要求 维(5)参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的 参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。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。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允 许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最 初的匹配状态和最佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故 障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。
这种方法对维修
人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解， 既知晓 其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。 三、电气维修与故障的排除
这是排故的第二阶段，是实施阶段。如前所述，电气故障的分析过程 也就是故障的排除过程，因此电气故障的一些常用排除方法在上一节 的分析方法中已综合介绍过了，本节则列举几个常见电气故障做一简 要介
PLC编
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数控机床故障诊断与维修现状和发展趋势
