導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)控機(jī)床故障診斷，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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[關(guān)鍵詞]數(shù)控；機(jī)床；故障

隨著我國生產(chǎn)技術(shù)和制造業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位越來越高，其故障診斷技術(shù)在機(jī)械制造中已成為一種不可缺少的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床的類型繁多，更新?lián)Q代比較頻繁，而且每種機(jī)床的故障診斷方式都有所不同。雖然每種數(shù)控機(jī)床都有自己的診斷系統(tǒng)，能提供許多診斷顯示，但往往不能覆蓋所有的故障（特別是那些需要經(jīng)驗(yàn)才能判斷的故障）：而且所提供的許多診斷顯示因系統(tǒng)的特殊性而可讀性較差，或者雖有診斷顯示，卻是由其它未分析到的原因引起的，因此無法排除故障。所以，對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障診斷研究是目前我們面臨的一個(gè)重要課題，筆者就工作中遇到的一些問題，談?wù)勛约旱囊恍┛捶ā?/p>

1.數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本原則

數(shù)控機(jī)床的故障主要是微電子系統(tǒng)的硬、軟件故障。故障診斷的側(cè)重點(diǎn)在微電子系統(tǒng)與機(jī)械、液壓、氣動(dòng)乃至光學(xué)等方面裝置的交接節(jié)點(diǎn)上。現(xiàn)已大量采用硬、軟件相結(jié)合的診斷系統(tǒng)，內(nèi)容在不斷更新，手段也不斷提高。從故障的檢測(cè)到故障排除，難度最大、工作量最多、涉及到學(xué)科交叉最廣的仍是數(shù)字控制裝置、可編程序裝置以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等的微電子硬、軟件部分。此外，數(shù)控系統(tǒng)由于種類繁多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形式多變，給測(cè)試、監(jiān)控帶來許多困難。數(shù)控機(jī)床在故障診斷的過程中一般遵循以下原則：

1.1充分調(diào)查故障現(xiàn)象

故障產(chǎn)生后，要及時(shí)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行細(xì)致的勘察?！巴高^現(xiàn)象看本質(zhì)”故障后的現(xiàn)象是發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的最直接的表現(xiàn)。所以勘察現(xiàn)場(chǎng)時(shí)候一定要細(xì)致，無論是系統(tǒng)外觀，CRT顯示內(nèi)容、各個(gè)印刷線路板上報(bào)警顯示、有無燒傷等痕跡，不管多細(xì)微都應(yīng)查清，不能放過。在確認(rèn)系統(tǒng)通電無危險(xiǎn)的情況下，可以通電并按下系統(tǒng)復(fù)位鍵（RESET鍵），觀測(cè)系統(tǒng)有無異常，報(bào)警是否消失：如能消失，則故障多為隨機(jī)發(fā)生的，甚至是操作錯(cuò)誤造成。

1.2分析故障原因

CNC系統(tǒng)發(fā)生故障，往往是同一現(xiàn)象、同一報(bào)警號(hào)卻可以有多種起因，甚至有的故障根源在機(jī)床上，但現(xiàn)象卻反映在系統(tǒng)上。所以在查找故障的起因時(shí)，要進(jìn)行綜合判斷和優(yōu)化選擇，確定最有可能產(chǎn)生故障的原因，通過必要的試驗(yàn)，達(dá)到確診和排除故障的目的。數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。

2.數(shù)控機(jī)床故障識(shí)別的基本方法

2.1直觀判斷法

這種方法比較原始，但是也經(jīng)常用到，就是從機(jī)床運(yùn)行的基本情況，用人的感觀進(jìn)行判斷，查看機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)有無異常。

2.2報(bào)警燈顯示法

根據(jù)報(bào)警指示燈顯示故障所示，大致能判斷出故障所在。例如，主軸伺服控制板上有四個(gè)報(bào)警指示燈，可組成不同的代碼，不同的組合代表不同的故障。首先檢查電機(jī)是否過載，刀具、切削條件及進(jìn)給量是否符合要求。然后，用萬用表測(cè)量保險(xiǎn)是否熔斷，若熔斷，則檢查循環(huán)中加減速是否太頻繁。再查一下速度反饋信號(hào)及電機(jī)的連接線。最終查出是大功率三極管模塊損壞，檢查結(jié)果，CE擊穿，更換一塊新的模塊即可。

2.3更換線路板法

若有備用線路板，換上新電路板就可判斷舊板是否有故障。倘若沒有備用電路板，可以用機(jī)床本身的條件。例如，采用RE5020立式加工中心，所用系統(tǒng)為美國AB的8400，它的x軸伺服系統(tǒng)有故障。經(jīng)仔細(xì)查看，得知z軸伺服板與x軸伺服板一樣，即可用z軸的伺服板換到x軸伺服板上，以確定x板是否損壞。換板時(shí)，一定要注意印刷線路板與原板的狀態(tài)一致，包括電位器的位置，各種設(shè)定棒的位置。若是更換存儲(chǔ)器板時(shí)，還應(yīng)進(jìn)行初始化，重新設(shè)定各種NC數(shù)據(jù)等。

3.故障的測(cè)試與維修

數(shù)控機(jī)床尚不能自動(dòng)診斷出發(fā)生故障的具置，往往同一報(bào)警號(hào)可以有多種起因，不可能將故障縮小到某一具體部位上。邏輯分析儀具有實(shí)時(shí)檢測(cè)故障診斷能力。邏輯分析儀通過IC板檢測(cè)端子或輸入輸出端子施加脈沖信號(hào)，對(duì)線路進(jìn)行定時(shí)分析，檢測(cè)數(shù)字電路時(shí)序狀態(tài)是否正確，或通過毛刺觸發(fā)查找毛刺干擾在何處。邏輯分析儀的測(cè)試數(shù)據(jù)可與計(jì)算機(jī)中公用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，也可存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫里，供今后研究之用。系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)可和邏輯分析儀及在線測(cè)試儀進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，并有公用數(shù)據(jù)庫將維修信息（故障現(xiàn)象、檢測(cè)數(shù)據(jù)、故障原因、排除方法等）存檔，圖形以*T　iff格式，表格以*RTF格式，文檔以文本文件格式等存儲(chǔ)。邏輯分析儀還有RS-232接口，可與數(shù)控機(jī)床相聯(lián)接。這些都為企業(yè)維修管理和企業(yè)間建立維修協(xié)作網(wǎng)打下基礎(chǔ)。

邏輯分析儀是一種典型的數(shù)域測(cè)試儀器，由多線示波器的設(shè)計(jì)思路發(fā)展而成，在測(cè)量幅度上按數(shù)字電路的高、低電平進(jìn)行了1和0的量化，在時(shí)間軸上也按時(shí)鐘數(shù)字化，故測(cè)量結(jié)果為一系列數(shù)字信息。一段時(shí)間間隔內(nèi)所測(cè)量獲得的全部結(jié)果可以在邏輯分析儀內(nèi)設(shè)的存貯器中存貯。此外，其內(nèi)部還沒有相應(yīng)的觸發(fā)機(jī)構(gòu)或數(shù)字識(shí)別器，使多通道上同時(shí)出現(xiàn)的一組數(shù)字信息與規(guī)定觸發(fā)字相符合時(shí)去觸發(fā)儀器，使測(cè)量者感興趣的一段時(shí)間內(nèi)的測(cè)量數(shù)字信息凍結(jié)起來。便于分析。

4.結(jié)語

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；處理

引言

隨著我國加工制造業(yè)的發(fā)展，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控機(jī)床在我國得到了廣泛的應(yīng)用，并給制造業(yè)帶來了較高的經(jīng)濟(jì)效益。數(shù)控機(jī)床中，大部分的故障都有據(jù)可查，而有些故障CNC系統(tǒng)提供的報(bào)警信息相對(duì)比較含糊甚至根本沒有任何征兆，甚至出現(xiàn)故障的周期較長(zhǎng)，沒有規(guī)律，不定期，這些疑難故障給查找分析帶來了很多困難。對(duì)于這類數(shù)控機(jī)床故障，需要對(duì)具體故障情況做具體檢查和分析，逐步縮小故障范圍，而且檢查時(shí)特別需要機(jī)械、電氣、液壓等方面進(jìn)行綜合判斷，不然就很難快速、正確地找到故障的真正原因。

1.數(shù)控機(jī)床故障的類型

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物，技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。數(shù)控機(jī)床的故障也是多種多樣、各不相同，故障原因一般都比較復(fù)雜，這給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來不少困難。雖然數(shù)控機(jī)床有很多種，但數(shù)控機(jī)床發(fā)生的類型可分為兩類：系統(tǒng)性故障、隨機(jī)故障。

系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件，機(jī)床或者數(shù)控系統(tǒng)就必然出現(xiàn)的故障。例如電網(wǎng)電壓過高或者過低，系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生電壓過高報(bào)警或者過低報(bào)警；切削量過大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生過載報(bào)警等。隨機(jī)故障是指在同樣條件下，只偶爾出現(xiàn)一次或者二次的故障。要想人為地再現(xiàn)同樣的故障則是不容易的，有時(shí)很長(zhǎng)時(shí)間也很難再遇到一次。這類故障的分析和診斷是比較困難的。一般情況下，這類故障往往與機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、錯(cuò)位，數(shù)控系統(tǒng)中部分元件工作特性的漂移、機(jī)床電氣元件可靠性下降有關(guān)。

2.數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法

2.1動(dòng)態(tài)梯形圖診斷法

通過動(dòng)態(tài)梯形圖信號(hào)的明暗或顏色的變化來判定故障的具體部位，這種方法對(duì)機(jī)床廠家編制的報(bào)警號(hào)的故障診斷特別有效，但要求維修者必須理解并掌握PMC具體控制原理，新型PMC還具有信號(hào)跟蹤功能和強(qiáng)制功能，可以幫助分析故障出現(xiàn)前后系統(tǒng)輸入/輸出信號(hào)狀態(tài)的變化情況及信號(hào)無效是由系統(tǒng)內(nèi)部還是由系統(tǒng)外部信號(hào)導(dǎo)致的，從而更加完善了這種診斷方法。

2.2自診斷功能法

數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，已成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能特性的重要指標(biāo)，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況，立即在CRT上顯示報(bào)警信息或用二極管指示故障的導(dǎo)致起因，這是維修中最有效的一種方法。通常有硬件報(bào)警指示和軟件報(bào)警指示兩種。硬件報(bào)警指示：這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。軟件報(bào)警指示：如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

2.3儀器檢查法

儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

2.4功能參數(shù)封鎖法

所謂參數(shù)封鎖法就是通過修改系統(tǒng)參數(shù)來判定故障是系統(tǒng)內(nèi)部故障還是外部故障。數(shù)控機(jī)床某些控制功能由系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定，通過參數(shù)維修數(shù)控機(jī)床是一種高效快捷的方法。如某一數(shù)控機(jī)床進(jìn)給采用全閉環(huán)（位置檢測(cè)采用光柵尺）控制，加工中出現(xiàn)了位置反饋信號(hào)斷線報(bào)警，故障原因可能是光柵尺本身斷線或系統(tǒng)內(nèi)部檢測(cè)電路故障。通過重新設(shè)定系統(tǒng)控制功能參數(shù)（FANUC-0i系統(tǒng)為1815#1設(shè)為“0”）及伺服設(shè)定參數(shù)，使系統(tǒng)由原來的全閉環(huán)控制改為半閉環(huán)控制（通過參數(shù)封鎖了光柵尺），數(shù)控機(jī)床可以正常運(yùn)行，則故障為光柵尺本身故障。最后仔細(xì)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)光柵尺內(nèi)部有油污導(dǎo)致反饋信號(hào)不良。

3.數(shù)控機(jī)床的處理及維護(hù)

在現(xiàn)場(chǎng)維修結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真填寫維修記錄，列出有關(guān)必備的備件清單，建立用戶檔案。對(duì)于故障時(shí)間、現(xiàn)象、分析診斷方法、采用排故方法，如果有遺留問題應(yīng)詳盡記錄，這樣不僅使每次故障都有據(jù)可查，而且也可以不斷積累維修經(jīng)驗(yàn)。 對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，合理的日常維護(hù)措施可以有效預(yù)防和降低數(shù)控故障的發(fā)生機(jī)率。首先，針對(duì)每一臺(tái)機(jī)床的具體性能和加工對(duì)象制定操作規(guī)程，建立工作、故障、維修檔案是很重要的。其次，在一般的工作車間的空氣都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制或線路電子器件上，就會(huì)引起元器之間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進(jìn)行必要的調(diào)整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。數(shù)控機(jī)床目前一般都會(huì)采用專用穩(wěn)壓電源，這樣提高電源負(fù)載能力。遇到強(qiáng)干擾時(shí)，可以采用接地，利用電容濾波法抑制高頻干擾，通過這些預(yù)防性措施減少供電開關(guān)電源的故障。

4.結(jié)束語

總之，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的調(diào)試和維修，重要的是吃透控制系統(tǒng)的PLC梯形圖和系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置。出現(xiàn)問題后，應(yīng)首先判斷是強(qiáng)點(diǎn)問題還是系統(tǒng)問題，是系統(tǒng)參數(shù)問題還是PLC梯形圖問題。要善于利用系統(tǒng)自身的報(bào)警信息和診斷畫面。只要遵從以上原則，一般的數(shù)控故障都可以及時(shí)排除。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐玉秀等.復(fù)雜機(jī)械故障診斷的分形與小波方法.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；維修方法 

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B doi：10.14031/j.cnki.njwx.2016.06.041 

0 引言 

數(shù)控機(jī)床是集合機(jī)械、電子、液壓、氣壓氣動(dòng)控制為一體的高新技術(shù)產(chǎn)物，是技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的自動(dòng)加工設(shè)備，由于各種原因，不可避免地會(huì)出現(xiàn)故障，如果得不到及時(shí)維修，生產(chǎn)將會(huì)無法繼續(xù)，會(huì)使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益受到影響。 

1 數(shù)控機(jī)床故障分類 

1.1 機(jī)械方面故障 

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部分主要包括：機(jī)床基礎(chǔ)件、主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、防護(hù)系統(tǒng)等。故障原因大多由于安裝、調(diào)試不正確，操作過程中發(fā)生失誤引起碰撞，從而造成機(jī)械傳動(dòng)失靈、導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)摩擦阻力過大的現(xiàn)象。常表現(xiàn)為：切削振動(dòng)大，傳動(dòng)噪聲大，加工精度達(dá)不到要求，主軸溫升過高等。例如：進(jìn)給軸的聯(lián)軸器松動(dòng)，導(dǎo)致齒輪、絲杠、軸承缺油，導(dǎo)軌不良等機(jī)械方面故障。 

1.2 電器方面的故障 

電器故障分為強(qiáng)電故障和弱電故障。強(qiáng)電部分主要是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分電路處于高電壓、大電流工作狀態(tài)，故障率較高。弱電部分包括CNC裝置、PLC控制器、CRT顯示器以及伺服驅(qū)動(dòng)單元、輸入輸出單元等。弱電故障又有硬件故障與軟件故障之分，硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動(dòng)作出錯(cuò)、數(shù)據(jù)丟失等故障。 

2 數(shù)控機(jī)床故障診斷的方法 

引起數(shù)控機(jī)床故障的原因是多方面的，維修時(shí)不能只看故障的表象，要透過現(xiàn)象找到引起故障的根源，采取合理的診斷方法。 

2.1 機(jī)械方面的故障診斷方法 

機(jī)械方面故障診斷方法，一般采用直觀診斷技術(shù)，充分利用人的感官，采用問、聽、看、觸、嗅直接發(fā)現(xiàn)問題所在，原則上找到問題的所在，問題就解決了一半，再根據(jù)機(jī)械原理，修復(fù)出現(xiàn)問題的部位。例如，我校使用的華中數(shù)控車床，學(xué)生在使用過程中報(bào)告說機(jī)床有異響，在主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)有“咯噔”“咯噔”的聲音，據(jù)學(xué)生反映前一段時(shí)間就有異響，只是聲音沒有這么大，停機(jī)用手轉(zhuǎn)動(dòng)卡盤，發(fā)現(xiàn)阻力較大，懷疑是主軸軸承有問題，拆卸主軸后，發(fā)現(xiàn)主軸外圈有裂痕，主軸箱內(nèi)已沒有油，原來軸承因?yàn)槿庇蛽p壞。更換新的軸承，加注適量的油后，故障排除。 

2.2 電器方面故障診斷方法 

2.2.1 系統(tǒng)自診斷法 

維修時(shí)要充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)CRT顯示器上顯示的報(bào)警信息，可判斷出故障的大致部位，再進(jìn)一步利用數(shù)控機(jī)床的PLC功能來診斷，可快速找到出現(xiàn)問題的模塊。PLC程序是機(jī)床生產(chǎn)廠家根據(jù)機(jī)床的功能和特點(diǎn)，編制相應(yīng)的動(dòng)作順序以及報(bào)警文本，對(duì)過程進(jìn)行監(jiān)控，PLC在數(shù)控機(jī)床上起著連接NC與機(jī)床的橋梁作用，一方面，它接受NC的控制指令，在內(nèi)部順序程序控制下，給機(jī)床側(cè)發(fā)出控制指令，控制電磁閥、繼電器、指示燈，另一方面根據(jù)機(jī)床側(cè)的反饋信號(hào)，將機(jī)床側(cè)的狀態(tài)信號(hào)發(fā)送到NC，PLC在對(duì)大量信號(hào)的處理過程中任何一個(gè)信號(hào)不到位，任何一個(gè)執(zhí)行元件不動(dòng)作，都會(huì)使機(jī)床出現(xiàn)故障。所以根據(jù)PLC梯形圖來分析和診斷故障，可以快速、方便的找到故障點(diǎn)，PLC梯形圖能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號(hào)狀態(tài)，只要熟悉有關(guān)控制對(duì)象的正常狀態(tài)和故障狀態(tài)，就能找到數(shù)控機(jī)床的外圍故障，它是故障診斷過程中常用、有效的方法之一。 

2.2.2 常規(guī)測(cè)量檢查法 

常規(guī)檢查采用感官來了解故障發(fā)生時(shí)所伴隨的各種異常噪聲、異常發(fā)熱、發(fā)熱元件表面的過熱變色、煙熏黑或燒焦、金屬燒結(jié)的亮點(diǎn)等。找出這些表面變化后，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點(diǎn)的電壓與參數(shù)，利用儀器儀表對(duì)數(shù)控機(jī)床電路或元器件進(jìn)行測(cè)量、分析、比較、判斷。運(yùn)用這種方法對(duì)維修人員的水平要求較高，需對(duì)整個(gè)系統(tǒng)和各部分電路思路清楚，深入的了解才能進(jìn)行。 

2.2.3 部件交換法 

這是一種在一定條件下采用的方法，就是將可能有故障的目標(biāo)用備用板更換，或用機(jī)床上相同的板進(jìn)行互換，然后啟動(dòng)機(jī)床，觀察故障現(xiàn)象是否消失或轉(zhuǎn)移，以確定故障的具體部位。采用此法之前要確認(rèn)：數(shù)控系統(tǒng)各種電壓正常，負(fù)載沒有短路。如某數(shù)控車床，故障現(xiàn)象為X軸不動(dòng)，其它功能正常。通過分析數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器和各電機(jī)間的連接框圖，從控制環(huán)節(jié)上看，故障可能出在數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器或電機(jī)上，此時(shí)可以利用部件交換法來確定故障點(diǎn)，將X、Z軸電機(jī)電纜線互換，發(fā)現(xiàn)X軸伺服電機(jī)可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，Z軸伺服電機(jī)沒有動(dòng)作，此時(shí)，說明X軸電機(jī)正常，電纜恢復(fù)到原來位置后，再交換數(shù)控系統(tǒng)到伺服驅(qū)動(dòng)器之間的電纜，發(fā)現(xiàn)X軸不動(dòng)、Z軸正常，由此可判斷X軸驅(qū)動(dòng)器有故障。 

2.2.4 參數(shù)檢查法 

加工程序出錯(cuò)，系統(tǒng)程序、計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)等數(shù)控機(jī)床軟件故障，往往就是由于參數(shù)變化或丟失造成的，此外，機(jī)床受外界電、磁場(chǎng)的影響也會(huì)造成參數(shù)變化，出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，要先檢查參數(shù)，若有變化，要先恢復(fù)參數(shù)，再查找其它原因。例如：長(zhǎng)期閑置的機(jī)床，由于電池電量不足和電子元器件的性能變化，很容易造成參數(shù)丟失或變化， 檢查機(jī)床的參數(shù)情況，很容易找到故障所在。 

篇4

[論文摘要]數(shù)控機(jī)床故障的診斷是數(shù)控機(jī)床維修的關(guān)鍵。一般來說，隨著故障類型的不同，采取的故障診斷的方法也就不同。本文從數(shù)控機(jī)床故障診斷的內(nèi)容、原則、方法等方面入手來簡(jiǎn)要闡述一下數(shù)控機(jī)床故障的診斷方法。

系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去了規(guī)定的功能。數(shù)控機(jī)床是個(gè)很復(fù)雜的大系統(tǒng)，它涉及光、機(jī)、電、液、氣等很多技術(shù)，發(fā)生故障是難免的。機(jī)械磨損、機(jī)械銹蝕、機(jī)械失效、插件接觸不良、電子元器件老化、電流電壓波動(dòng)、溫度變化、干擾、噪聲、軟件丟失或本身有隱患、灰塵、操作失誤等都可導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出故障。

一、數(shù)控機(jī)床故障診斷內(nèi)容

故障診斷的內(nèi)容：

1）動(dòng)作診斷：監(jiān)視機(jī)床各動(dòng)作部分，判定動(dòng)作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和機(jī)床主軸。2）狀態(tài)診斷：當(dāng)機(jī)床電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，觀察運(yùn)行狀態(tài)。3）點(diǎn)檢診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件、氣動(dòng)元件和強(qiáng)電柜。4）操作診斷：監(jiān)視操作錯(cuò)誤和程序錯(cuò)誤。5）數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷：不同的數(shù)控系統(tǒng)雖然在結(jié)構(gòu)和性能上有所區(qū)別，但隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，在故障診斷上有它的共性。

二、數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

在故障診斷時(shí)應(yīng)掌握以下原則：

（1）先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，故其故障的發(fā)生也會(huì)由這三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查，盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則會(huì)擴(kuò)大故障，使機(jī)床大傷元?dú)?，喪失精度，降低性能?/p>

（2）先機(jī)械后電氣一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前，首先注意排除機(jī)械性的故障，往往可達(dá)到事半功倍的效果。

（3）先靜后動(dòng)先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過了解、觀察測(cè)試、分析確認(rèn)為非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行工況下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試，查找故障。而對(duì)破壞性故障，必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電。

（4）先簡(jiǎn)單后復(fù)雜當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋，一時(shí)無從下手時(shí)，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡(jiǎn)單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。

三、數(shù)控機(jī)床故障診斷的方法

1.直觀檢查法它是維修人員最先使用的方法。在故障診斷時(shí)，首先要詢問，向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析、判斷過程中可能要多次詢問；其次是仔細(xì)檢查，根據(jù)故障診斷原則由外向內(nèi)逐一進(jìn)行觀察檢查?？傮w查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機(jī)械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等)有無報(bào)警指示，局部特別要注意觀察電路板的元器件及線路是否有燒傷、裂痕等現(xiàn)象、電路板上是否有短路、斷路，芯片接觸不良等現(xiàn)象，對(duì)于已維修過的電路板，更要注意有無缺件、錯(cuò)件及斷線等情況；再次是觸摸，在整機(jī)斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號(hào)導(dǎo)線(如伺服與電機(jī)接觸器接線)的聯(lián)接狀況等來發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。

2.儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如：用萬用表檢查各電源情況，以及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有、無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。

3.功能程序測(cè)試法功能程序測(cè)試法是將數(shù)控系統(tǒng)的G、M、S、T、F功能用編程法編成一個(gè)功能試驗(yàn)程序，并存儲(chǔ)在相應(yīng)的介質(zhì)上。在故障診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定故障發(fā)生的可能起因。功能程序測(cè)試法常應(yīng)用于以下場(chǎng)合：

1）機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無法確定是編程操作不當(dāng)、還是由于數(shù)控系統(tǒng)故障引起的。

2）數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障。一時(shí)難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性差時(shí)。

3）閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床在投入使用前或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。

4.信號(hào)與報(bào)警指示分析法

1）硬件報(bào)警指示這是指包括伺服系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。

2）軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

5.接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào)，又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。

6.參數(shù)檢查法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配，而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而隨機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。這種方法對(duì)維修人員的要求是很高的，不僅要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。

7.試探交換法即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級(jí)。采用此法之前應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。

2）許多印制電路板上都有一些開關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設(shè)定，否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作。

3）某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其中軟件與參數(shù)的建立。這一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說明。

4）有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲(chǔ)器的板，或者備用電池板，它會(huì)丟失有用的參數(shù)或者程序。必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說明操作。

鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。

8.測(cè)量比較法CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印刷線路板時(shí)，為了調(diào)整和維修方便，在印刷線路板上設(shè)計(jì)了一些檢測(cè)量端子。維修人員通過檢測(cè)這些測(cè)量端子的電壓或波形，可檢查有關(guān)電路的工作狀態(tài)是否正常。但利用檢測(cè)端子進(jìn)行測(cè)量之前，應(yīng)先熟悉這些檢測(cè)端子的作用及有關(guān)部分的電路或邏輯關(guān)系。

9.特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入PC級(jí)、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問題，會(huì)使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(zhǎng)期實(shí)踐中摸索其規(guī)律。

參考文獻(xiàn)：

篇5

1 前言

機(jī)床維修工作質(zhì)量直接關(guān)系到產(chǎn)品質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。隨著產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，舊機(jī)床精度急需修復(fù)和提高，機(jī)床的使用范圍也不斷在擴(kuò)大。近年來，我國工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)裝備水平也有了極大的提高，精密、大型、自動(dòng)化、機(jī)電一體化先進(jìn)機(jī)床日益增多。但由于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境較差，對(duì)這類系統(tǒng)產(chǎn)生的影響也是毋庸置疑的，包括：高溫、潮濕、粉塵、震動(dòng)、信號(hào)干擾、電壓波動(dòng)等等一些因素，都會(huì)給伺服系統(tǒng)和機(jī)床造成系統(tǒng)的穩(wěn)定和機(jī)床的精度上的致命影響，公司為了提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力花費(fèi)了大量資金引進(jìn)的數(shù)控機(jī)床，任何部位的故障與失效，都會(huì)使機(jī)床停機(jī)，因此數(shù)控維修技術(shù)不僅是保障正常運(yùn)行的前提，對(duì)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動(dòng)作用。

2 數(shù)控機(jī)床故障診斷方法

2.1直觀檢查法（觀察檢查法）

它是維修人員利用自身的感覺器官（如眼、耳、鼻、手等）查找故障的方法。這種方法在維修中是最常見的。它要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及綜合判斷能力。這種用人的感覺器官對(duì)機(jī)床進(jìn)行診斷的技術(shù)，稱為“實(shí)用診斷技術(shù)”。

通過目測(cè)故障電路板，仔細(xì)檢查有無熔絲熔斷、元器件燒壞、煙熏、開裂現(xiàn)象，從而可判斷板內(nèi)有無過流、過壓、短路發(fā)生。用手摸并輕搖元器件（如電阻、電容、晶體管等）看有松動(dòng)之感，以此檢查一些斷腳、虛焊等問題。針對(duì)故障的有關(guān)部分，用一些簡(jiǎn)單工具，如萬用表、蜂鳴器等，檢查各電源之間的連接線有無斷路現(xiàn)象。若無，即可接入相應(yīng)的電源，并注意有無煙、塵、噪聲、焦糊味、異常發(fā)熱的現(xiàn)象，以此發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，并進(jìn)一步縮小檢查范圍。

2.2 系統(tǒng)自診斷法

充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù) CRT 上顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致起因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號(hào)狀態(tài)，找出故障的大致部位。它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。

2.3參數(shù)檢查法

數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)是保證機(jī)器正常運(yùn)行的前提條件，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。

參數(shù)通常存放在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，一旦電池不足或受到外界的干擾，可能導(dǎo)致部分參數(shù)的丟失或變化，使機(jī)床無法正常工作。通過核對(duì)、調(diào)整參數(shù)，有時(shí)可以迅速排除故障，特別是對(duì)于機(jī)床長(zhǎng)期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復(fù)機(jī)床參數(shù)是維修中行之有效的方法之一。另外，數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行之后，由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件磨損，電氣元件性能變化等原因，也需對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整。

2.4功能測(cè)試法

所謂功能測(cè)試法是通過功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別故障的一種方法。功能測(cè)試可以將系統(tǒng)的功能（如：直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等），用手工編程方法，編制一個(gè)功能測(cè)試程序，并通過運(yùn)行測(cè)試程序，來檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。對(duì)于長(zhǎng)期不用的數(shù)控機(jī)床或是機(jī)床第一次開機(jī)不論動(dòng)作是否正常，都應(yīng)使用此方法進(jìn)行一次檢查以判斷機(jī)床的運(yùn)行狀況。

2.5部件交換法

所謂部件交換法，就是在故障范圍大致確認(rèn)，并在確認(rèn)外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或匹配元件替換有疑點(diǎn)的部分的方法。部件交換法是一種簡(jiǎn)單、易行、可靠的方法，也是維修過程中最常用的故障判別方法之一。

交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機(jī)床上現(xiàn)有的同類型部件替換，通過部件交換就可以逐一排除故障可能的原因，把故障范圍縮小到相應(yīng)的部件上。

必須注意的是：在備件交換之前先仔細(xì)檢查、確認(rèn)故障源在該板的可能性最大時(shí)，在數(shù)控系統(tǒng)各種電源正常，線路不短路時(shí)，將備件進(jìn)行交換。若在線路中存在短路、過電壓等情況時(shí)，切不可以輕易更換備件。此外，備件（或交換板）應(yīng)完好，且與原板的各種設(shè)定狀態(tài)一致。

在交換CNC裝置的存儲(chǔ)器板或CPU板時(shí)，通常還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行某些特定的操作，如存儲(chǔ)器的初始化操作等并重新設(shè)定各種參數(shù)，否則系統(tǒng)不能正常工作。這些操作步驟應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進(jìn)行。

2.6測(cè)量比較法

數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板制造時(shí)，為了調(diào)整與維修的便利，通常都設(shè)置有檢測(cè)用的測(cè)量端子。維修人員利用這些檢測(cè)端子，可以測(cè)量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進(jìn)而分析、判斷故障原因及故障所在位置。

通過測(cè)量比較法，有時(shí)還可以糾正他人在印制電路板上調(diào)整、設(shè)定不當(dāng)而造成的“故障”。

測(cè)量比較法使用的前提是：維修人員應(yīng)了解或?qū)嶋H測(cè)量正確的印制電路板關(guān)鍵部位、易出故障部位的正常電壓值、正確的波形，才能進(jìn)行比較分析，而且這些數(shù)據(jù)應(yīng)隨時(shí)做好記錄并作為資料積累。

2.7原理分析法

根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點(diǎn)的電平和參數(shù)，并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對(duì)其進(jìn)行測(cè)量、分析和比較，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行系統(tǒng)檢查的一種方法。

運(yùn)用這種方法要求維修人員有較高的水平，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或各部分電路有清楚、深入的了解才能進(jìn)行。對(duì)于具體的故障，也可以通過測(cè)繪部分控制線路的方法，通過繪制原理圖進(jìn)行維修。

除了以上介紹的故障檢測(cè)方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法、局部升溫法等，這些檢查方法各有特點(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象加以靈活應(yīng)用，以便對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。

3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)

對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，合理的日常維護(hù)措施，可以有效的預(yù)防和降低數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生幾率。

首先，針對(duì)每一臺(tái)機(jī)床的具體性能和加工對(duì)象制定操作規(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內(nèi)容以及功能器件和元件的保養(yǎng)周期。

其次，在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦他們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進(jìn)行必要的調(diào)整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。

另外，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓要實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)超出正常的工作電壓，就會(huì)造成系統(tǒng)不能正常工作，甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件的損壞。所以配電系統(tǒng)在設(shè)備不具備自動(dòng)檢測(cè)保護(hù)的情況下要有專人負(fù)責(zé)監(jiān)視，以及盡量的改善配電系統(tǒng)的穩(wěn)定作業(yè)。

當(dāng)然很重要的一點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床采用直流進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)和直流主軸伺服驅(qū)動(dòng)的，要注意將電刷從直流電動(dòng)機(jī)中取出來，以免由于化學(xué)腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能受損，致使整臺(tái)電動(dòng)機(jī)損壞。這是非常嚴(yán)重也容易引起的故障。

4 結(jié)論

數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生的原因是多種多樣的，有機(jī)械問題、數(shù)控系統(tǒng)的問題、傳感元件的問題、驅(qū)動(dòng)元件的問題、強(qiáng)電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產(chǎn)生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點(diǎn)，切勿盲目的亂動(dòng)，否則，不但不能解決問題，還可能使故障范圍擴(kuò)大?！?/p>

參考文獻(xiàn)

【1】 牛志斌.數(shù)控機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)維修555例詳解.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009.3

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；排除；診斷

1 前言

數(shù)控機(jī)床是綜合了可編程控制、計(jì)算機(jī)控制、伺服控制、機(jī)械制造和數(shù)據(jù)通信等多種先進(jìn)技術(shù)于一體的機(jī)電一體化設(shè)備，由于其良好的性能與較高的生產(chǎn)效率使得在生產(chǎn)上得到廣泛的應(yīng)用。但是在使用過程中也不可避免地發(fā)生一些故障，因此數(shù)控機(jī)床故障診斷及排除是很重要的，筆者就其一般方法進(jìn)行論述。

2 數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本原則

2.1 先靜后動(dòng)

維修人員在面對(duì)機(jī)床故障時(shí)應(yīng)做到先靜后動(dòng)，不可一上來就盲目動(dòng)手，必須先詢問機(jī)床使用人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)，在閱讀機(jī)床說明書及其他相關(guān)資料后才能查找故障。

2.2 先檢查后通電

在故障機(jī)床斷電的狀態(tài)下，通過觀察、測(cè)試、分析，確認(rèn)為非破壞性故障，方可給機(jī)床通電，進(jìn)行動(dòng)態(tài)觀察和測(cè)試，查找故障。而對(duì)于破壞性故障，只有在排除故障后才能通電，在正常運(yùn)行下進(jìn)行動(dòng)態(tài)診斷。

2.3 先軟件后硬件

當(dāng)為發(fā)生故障的機(jī)床通電后，首先檢查軟件工作是否正常。不可一上來就大拆大卸，以免引起新的故障，降低機(jī)床性能。

2.4 先外部后內(nèi)部

數(shù)控機(jī)床故障可由機(jī)械、液壓、電氣三方面引起。應(yīng)該由外向內(nèi)逐一排查，盡量避免隨意啟封、拆卸，否則很可能擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度，降低性能。

2.5 先機(jī)械后電氣

由于數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，技術(shù)較復(fù)雜，一般機(jī)械故障較容易察覺。所以在數(shù)控機(jī)床檢修中，首先檢查機(jī)械部分是否正常，行程開關(guān)是否靈活，氣動(dòng)、液壓部分是否存在阻塞現(xiàn)象等。先逐一排除機(jī)械性故障，往往可以達(dá)到事半功倍的效果。

3 數(shù)控機(jī)床故障的主要分類

3.1 按故障有無診斷顯示分

可分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障。有診斷顯示的故障又可分成硬件診斷顯示故障與軟件診斷顯示故障。硬件診斷顯示的故障是指各單元裝置上的警示燈在數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)指示出故障狀態(tài)的故障。軟件診斷顯示的故障是指數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)在CRT顯示器上顯示出診斷號(hào)和診斷信息的故障。有診斷顯示的故障較易排除；而對(duì)于無診斷顯示的故障，其排除故障的難度較大。

3.2 按故障發(fā)生的性質(zhì)分

可分為破壞性故障和非破壞性故障。破壞性故障往往是隨機(jī)的，它經(jīng)常與數(shù)控機(jī)床的電磁兼容性有關(guān)，只能根據(jù)操縱者提供的情況進(jìn)行維修，難度大并且有一定的風(fēng)險(xiǎn)，在維修和排除時(shí)不允許此類故障重復(fù)出現(xiàn)；非破壞性故障的特點(diǎn)是，在某些特定的條件下，允許此故障重復(fù)出現(xiàn)，不會(huì)對(duì)機(jī)床造成更多損傷，所以可以經(jīng)過多次試驗(yàn)、重演故障來分析故障，排除較易。

3.3 按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的性質(zhì)分

可分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性故障通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的限度，工作中數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象極為常見，例如，，冷卻或液壓等系統(tǒng)由于管路泄露引起油位下降到使用極限值，必然會(huì)發(fā)生液位報(bào)警使機(jī)床停機(jī)。隨機(jī)性故障是指數(shù)控機(jī)床在同樣的條件下工作時(shí)只偶然發(fā)生一兩次的故障。例如，工作環(huán)境溫度過高或過低、電源波動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)、有害粉塵與氣體污染等均可引發(fā)此類隨機(jī)性故障。

3.4 按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部位分

可分為機(jī)械故障和電氣故障。機(jī)械故障又可分為功能型故障、動(dòng)作型故障、結(jié)構(gòu)型故障、使用型故障。電氣故障又可分弱電故障和強(qiáng)電故障。弱電故障是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分發(fā)生的故障。強(qiáng)電故障是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源電壓變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電器發(fā)生的故障。

4 故障診斷的要求及思路

4.1 故障診斷的要求包括以下幾個(gè)方面：

（1）對(duì)人員素質(zhì)的要求，要求維修人員有較廣知識(shí)面、善于思考學(xué)結(jié)經(jīng)驗(yàn)、能熟練操作機(jī)床和使用維修儀器，還需要有較強(qiáng)動(dòng)手能力。（2）對(duì)技術(shù)資料的要求，技術(shù)資料是維修的指南，它在維修過程中起著非常重要的作用，通過它可以大大地提高維修效率與準(zhǔn)確性。具體而言，技術(shù)資料包括以下部分：數(shù)控機(jī)床使用說明書、數(shù)控系統(tǒng)使用手冊(cè)、PLC程序清單、機(jī)床參數(shù)清單、機(jī)床主要配套功能部件的說明書與資料等。（3）工具及備件的要求：由于數(shù)控機(jī)床是精密設(shè)備，要求完備合格的維修工具。包括數(shù)字萬用表、數(shù)字轉(zhuǎn)速表、示波器、相序表、長(zhǎng)度測(cè)量工具等儀表；電烙鐵、吸錫器、鉗類扳手等工具；常用二極管、晶體管、電阻、集成電路等備件。

4.2 故障診斷思路

當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，維修人員應(yīng)對(duì)故障發(fā)生的時(shí)間、故障發(fā)生時(shí)的操作方式，以及故障的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)查分析。這樣有利于較快確定故障范圍或類型，從而找出故障點(diǎn)，排除故障。

5 數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)與排除方法

5.1 直觀法

直觀法是通過故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，認(rèn)真檢查系統(tǒng)各處，觀察有無損傷痕跡，進(jìn)行排除，并縮小故障范圍。直觀一般包括：（1）詢問現(xiàn)場(chǎng)人員故障產(chǎn)生的過程、現(xiàn)象及加工情況；（2）查看CRT報(bào)警指示燈及報(bào)警信息，機(jī)床各部分工作狀態(tài)，保險(xiǎn)絲是否燒斷，電容器等元器件是否燒焦、開裂以及電線電纜是否脫落；（3）在斷電的情況下，觸摸電路板等電氣元件安裝情況，是否有接觸不良等現(xiàn)象（4）聞電氣元件是否有燒焦等異味，聽是否有異常聲響。

5.2 自診斷法

數(shù)控系統(tǒng)已具備了一定的自診斷功能，具體可分為兩種：（1）啟動(dòng)診斷。它的機(jī)制是從開機(jī)后到正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，自動(dòng)診斷整個(gè)硬件系統(tǒng)，為系統(tǒng)正常工作做好準(zhǔn)備。通過它可以測(cè)出系統(tǒng)大部分硬件故障。（2）在線診斷。它是通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝診斷程序，當(dāng)在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，自動(dòng)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、外部I/O及其他外部系統(tǒng)測(cè)試、檢查，并顯示有關(guān)狀態(tài)或故障信息。（3）離線診斷。當(dāng)CNC系統(tǒng)出現(xiàn)故障或判斷系統(tǒng)是否有故障時(shí)，往往需要停機(jī)進(jìn)行檢查，這就是離線診斷。它的主要目的是故障定位和修復(fù)系統(tǒng)，這樣力求把故障定位在更小的范圍之內(nèi)。

5.3 功能程序測(cè)試法

它是把數(shù)控系統(tǒng)的G、M、S、T、F功能用手工編程或自動(dòng)編程方法編織成一個(gè)功能測(cè)試程序，然后開啟數(shù)控系統(tǒng)來運(yùn)行這個(gè)功能測(cè)試程序，可快速判定系統(tǒng)哪個(gè)功能不良，以及故障發(fā)生的可能原因。此方法常用于以下情況：（1）長(zhǎng)期閑置的數(shù)控機(jī)床第一次開機(jī)測(cè)試檢查；（2）機(jī)床加工造成廢品又無報(bào)警而一時(shí)難以確認(rèn)是編程或操作的失誤；（3）數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時(shí)難以區(qū)別是外來干擾還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。

5.4 交換法

當(dāng)確定故障點(diǎn)大致范圍后，維修人員用備用元器件替換被懷疑有故障的部分，甚至還可以用系統(tǒng)中兼容或相同的兩個(gè)板互換檢查，這樣可以通過觀察故障現(xiàn)象是隨之轉(zhuǎn)移還是故障依舊來判斷被懷疑的地方。

5.5 參數(shù)檢查法

在數(shù)控系統(tǒng)中有許多參數(shù)，它們是確定系統(tǒng)功能的重要依據(jù)，直接影響數(shù)控機(jī)床的性能，由于參數(shù)一般存放在RAM或磁泡存儲(chǔ)器中，一旦電池電壓不足或系統(tǒng)長(zhǎng)期不通電等原因都可能會(huì)造成參數(shù)丟失或混亂，進(jìn)而產(chǎn)生故障。應(yīng)根據(jù)故障特征，核對(duì)、校正參數(shù)，排除故障。

6 結(jié)束語

近些年來，隨著我國制造業(yè)水平不斷發(fā)展，對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求也越來越高，也就急需數(shù)控機(jī)床維修人才，但數(shù)控機(jī)床綜合了諸如機(jī)械、電氣、液壓、計(jì)算機(jī)等多種技術(shù)，所以它的診斷也是較復(fù)雜、含金量較高的工作。通過加強(qiáng)對(duì)它的重視與對(duì)技術(shù)人員的培訓(xùn)，提高技術(shù)素質(zhì)，以此滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]張志軍.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：北京理工大學(xué)出版社，2010.

[2]李英.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2011.

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【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；故障；排除方法；

不同的數(shù)控機(jī)床，其結(jié)構(gòu)和性能有很大的區(qū)別，但在故障診斷上有它的共性。通過對(duì)這些共性的分析得出一些對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷原則、方法及故障排除方法。以下逐一介紹：

一、 數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

1. 先外部后內(nèi)部

數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的機(jī)床，所以故障的發(fā)生必然要從這三者之間綜合反映出來。所以要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)采用望、聞、聽、問等方法，由外向里逐一進(jìn)行檢查。

例1：一數(shù)控車床剛投入使用的時(shí)候，在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí)，必須要返回到參考點(diǎn)。即當(dāng)用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區(qū)外后，再使各軸返回參考點(diǎn)。否則，可能發(fā)生撞車事故。所以，每天加工完后，最好把機(jī)床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問題。

外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。一般都是由于檢測(cè)開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報(bào)警信息查找故障原因。對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報(bào)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(bào)警信息顯示，但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。

例如：臺(tái)立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414＃和410＃報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過重新啟動(dòng)消除，但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)警。經(jīng)查該伺服電機(jī)電源線插頭因電弧爬行而引起相間短路，經(jīng)修整后此故障排除。

2. 先機(jī)械后電氣

由于數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化程度高，技術(shù)復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。機(jī)械故障較易發(fā)現(xiàn)，而系統(tǒng)故障診斷難度要大一些。

3. 先靜后動(dòng)

維修人員要做到先靜后動(dòng)，不可盲目動(dòng)手，應(yīng)先詢問操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)，查看說明書、資料后方可動(dòng)手查找故障原因，繼而排除故障，

4. 先公用后專用

公用性問題會(huì)影響到全局，而專用性問題只影響局部。

5. 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜

當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無從下手時(shí)，應(yīng)先解決容易的問題，后解決較大的問題。常常在解決簡(jiǎn)單的故障的過程中，難度大的問題也可能變的容易，理清思路，將難度較大的變得容易一些。

6. 先一般后特殊

在排除某一故障時(shí)，要先考慮最常見的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。

二、 數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)及故障排除方法

所謂系統(tǒng)診斷技術(shù)，就是利用數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)及相關(guān)運(yùn)行診斷軟件進(jìn)行各種測(cè)試。

1. 自診斷技術(shù)

1) 開機(jī)自診斷：數(shù)控系統(tǒng)通電后，設(shè)備內(nèi)部診斷軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中各種元件如CPU、RAM及各應(yīng)用軟件進(jìn)行逐一檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果顯示出來，如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)會(huì)顯示報(bào)警信息或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。開機(jī)自診斷通常會(huì)在開機(jī)一分鐘之內(nèi)完成。

有時(shí)開機(jī)診斷會(huì)將故障原因定位到電路板或模塊上，但也經(jīng)常僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi)，這時(shí)維修人員需查找相關(guān)維修手冊(cè)根據(jù)提示找到真正故障原因并加以排除。

2) 運(yùn)行自診斷：運(yùn)行自診斷也稱在線自診斷，是指數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí)，運(yùn)行內(nèi)部診斷程序，對(duì)系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、檢查，并顯示有關(guān)信息，這種診斷一般會(huì)在系統(tǒng)工作時(shí)反復(fù)進(jìn)行。

3) 脫機(jī)診斷：當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，首先停機(jī)，然后使用隨機(jī)的專用診斷紙帶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷。診斷時(shí)先要將紙帶上的程序讀入RAM系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序進(jìn)行診斷，從而判定故障部位，這種診斷在早期的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多。

2. 人工診斷技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)的故障種類很多，而自診斷往往不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試，也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上，這時(shí)要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種，最常用的有:功能程序測(cè)試法、參數(shù)檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等，現(xiàn)簡(jiǎn)介如下:

1) 功能程序測(cè)試法：這種方法將數(shù)控系統(tǒng)中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個(gè)測(cè)試程序，穿成紙帶或存儲(chǔ)到軟盤上在進(jìn)行診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序，可快速判定哪個(gè)功能出現(xiàn)問題，這種方法一般在機(jī)床出現(xiàn)隨機(jī)性故障時(shí)使用，也可用于設(shè)備閑置時(shí)間較長(zhǎng)重新投入使用時(shí)測(cè)試用。

2) 參數(shù)檢查法：一般系統(tǒng)的參數(shù)是存放在RAM中的，一旦出現(xiàn)干擾或其它原因會(huì)造成參數(shù)丟失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作，這時(shí)應(yīng)根據(jù)故障特征，檢查和核對(duì)有關(guān)參數(shù)，在排除某些故障時(shí)，有時(shí)還需對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

3) 備件置換法：是將系統(tǒng)中型號(hào)完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進(jìn)行互相交換比較，或利用備用的元器件替換有疑點(diǎn)的部件，從而快速有效地確定故障部位。

4) 直觀法：直觀法是利用維修中常用的“先外后內(nèi)”的原則，利用觀察零部件的工作狀態(tài)、聽聲音、摸發(fā)熱等方法，進(jìn)行逐個(gè)檢查，如利用視覺可觀察內(nèi)部器件或外部連接的形狀上的變化；利用聽覺可查尋器件發(fā)出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現(xiàn)象;等等。

5) 原理分析法：當(dāng)采用其它檢查方法難以奏效時(shí)，可以從電路基本原理出發(fā)，一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查對(duì)照，最終查明故障原因。

3. 高級(jí)診斷技術(shù)

1) 在高級(jí)診斷中，常用的方法主要有以下幾種方法：

2) 自修復(fù)診斷：自修復(fù)診斷一般是指在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運(yùn)行的備用模塊。自修復(fù)程序在控制系統(tǒng)每次開機(jī)運(yùn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)某模塊有問題時(shí)，系統(tǒng)會(huì)把故障信息顯示在屏幕上，同時(shí)自動(dòng)查尋備用模塊，故障模塊的工作即被備用模塊取代，維修人員可根據(jù)提示更換下一故障模塊。自修復(fù)診斷方法需要較多的備用模塊，這會(huì)使系統(tǒng)體積增大，價(jià)格提高。

3) 診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng)：近年來，隨著圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、自動(dòng)翻譯和智能工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展，這些技術(shù)越來越多地被應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上。診斷專家系統(tǒng)以專家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，自動(dòng)模仿專家利用知識(shí)解決復(fù)雜問題的思維活動(dòng)，這就使普通工作人員同樣能對(duì)故障做出具有專家級(jí)水平的診斷結(jié)論。

例如：日本的FANUC系統(tǒng)的診斷指導(dǎo)專家系統(tǒng)是由知識(shí)庫、推理計(jì)算機(jī)和人工控制器組成。知識(shí)庫內(nèi)存儲(chǔ)了專家分析、故障判斷和如何消除故障的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。這些知識(shí)用于讀出數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息，通過人工控制器，編程員可用簡(jiǎn)捷的記述把專家的知識(shí)編成程序，并把程序變成知識(shí)庫目標(biāo)形式，再存儲(chǔ)到知識(shí)庫中。推理機(jī)通過運(yùn)行程序進(jìn)行推理，操作者也可通過顯示單位，用簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話的方式選擇故障狀態(tài)，必要時(shí)回答系統(tǒng)的提問，以補(bǔ)充為得出結(jié)論所需的其它信息。

4) 通訊診斷系統(tǒng)：該診斷方法又稱海外診斷，是由中央維修站通過電話線路，甚至國際電話系統(tǒng)向用戶設(shè)備發(fā)送診斷程序所進(jìn)行的一種遙控診斷。通訊診斷系統(tǒng)除可用于故障發(fā)生后的診斷外，還可以為用戶作定期的預(yù)防性診斷，設(shè)備生產(chǎn)廠家的維修工不必親臨現(xiàn)場(chǎng)，只需按預(yù)定的時(shí)間對(duì)機(jī)床進(jìn)行系列試運(yùn)行檢查，在中央維修站分析診斷數(shù)據(jù)，即可發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 周蘭 陳少艾.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京:人民郵電出版社，2007..

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關(guān)鍵詞：數(shù)控；維修；機(jī)電；原則；方法；故障

數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益，顯示了其在國家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用，并已成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代加工車間最重要的裝備。由于數(shù)控機(jī)床是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維護(hù)更是不容忽視。掌握數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)是當(dāng)前機(jī)電類專業(yè)學(xué)生必不可少的技能。下面就來談?wù)剶?shù)控機(jī)床維修遵循的兩個(gè)原則。

一、數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則

（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，首先要查看故障記錄單；同時(shí)應(yīng)向操作者調(diào)查、詢問出現(xiàn)故障的全過程，充分了解發(fā)生的故障現(xiàn)象，以及采取過的措施等。此外，維修人員還應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作細(xì)致的檢查，觀察系統(tǒng)的外觀內(nèi)部各部分是否有異常之處：在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電無危險(xiǎn)的清況下方可通電，通電后再觀察系統(tǒng)有何異常， CRT 顯示的報(bào)警內(nèi)容是什么等。

（2）認(rèn)真分析故障的原因。數(shù)控系統(tǒng)雖有各種報(bào)警指示燈或自診斷程序，但不可能診斷出發(fā)生故障的確切部位。而且同一故障、同一報(bào)警可以有多種起因，在分析故障的起因時(shí)，一定要開闊思路，盡可能考慮各種因素。

二、準(zhǔn)備好常用來進(jìn)行診斷的儀器和資料

常用的儀器、儀表及工具萬用表-可測(cè)電阻、交、直流電壓、電流。 相序表-可檢測(cè)直流驅(qū)動(dòng)裝置輸入電流的相序。轉(zhuǎn)速表-可測(cè)量伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表-可不斷線檢測(cè)電流。測(cè)振儀-是振動(dòng)檢測(cè)中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀-可檢測(cè)電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測(cè)試筆-可測(cè)量數(shù)字電路的脈沖、電平。IC測(cè)試儀-用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測(cè)和篩選。工具-彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。

診斷用技術(shù)資料主要有：數(shù)控機(jī)床電氣說明書，電氣控制原理圖，電氣連接圖，參數(shù)表，PLC程序，編程手冊(cè)，數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊(cè)，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用說明書等。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)資料非常重要，必須參照機(jī)床實(shí)物認(rèn)真仔細(xì)地閱讀。一旦機(jī)床發(fā)生故障，在進(jìn)行分析的同時(shí)查閱相關(guān)資料。

三、分析故漳時(shí)

維修人員也不應(yīng)局限于 CNC 部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。對(duì)于數(shù)控機(jī)床發(fā)生的大多數(shù)故障，總體上說可采用下述幾種方法來進(jìn)行故障診斷。

（1）直觀法。這是一種最基本、最簡(jiǎn)單的方法。維修人員通過對(duì)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察、檢查，可將故障縮小到某個(gè)模塊，甚至一塊印制電路板但是，它要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以及綜合判斷能力。

（2）系統(tǒng)自診斷法。充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù) CRT 上顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故瘴的大致起因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號(hào)狀態(tài)，找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。

（3）參數(shù)檢查法。數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)是保證機(jī)床正常運(yùn)行的前提條件，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。參數(shù)通常存放在系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，一旦電池不足或受到外界的干擾，可能導(dǎo)致部分參數(shù)的丟夫或變化，使機(jī)床無法正常工作。通過核對(duì)、調(diào)整參數(shù)，有時(shí)可以迅速排除故障：特別是對(duì)于機(jī)床長(zhǎng)期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復(fù)機(jī)床參數(shù)是維修中行之有效的方法之一。另外，數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行之后，由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件磨損，電氣元括件性能變化等原因，也需對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整。

（4）功能測(cè)試法。所謂功能測(cè)試法是通過功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別故障的一種方法功能測(cè)試可以將系統(tǒng)的功能（如：直線定位，圓弧插補(bǔ)、螺紋切靚、固定循環(huán)、用戶宏程序等），用手工編程方法，編制一個(gè)功能鍘試程序，并通過運(yùn)行測(cè)試程序，來檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。對(duì)于長(zhǎng)期不用的數(shù)控機(jī)床或是機(jī)床第一次開機(jī)不論動(dòng)作是否正常，都應(yīng)使用木方法進(jìn)行一次檢查以判斷機(jī)床的上作狀況。

（5）部件交換法。所謂部件交換法，就是在故障范圍大致確認(rèn)，并在確認(rèn)外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或兀器件替換有疑點(diǎn)的部分的方法。部件交換法是一種簡(jiǎn)單，易行、可靠的方法，也是維修過程中最常用的故障判別方法之一。交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機(jī)床上現(xiàn)有的同類型部件替換通過部件交換就可以逐一排除故障可能的原因把故障范圍縮小到相應(yīng)的部件上。必須注意的是：在交換之前應(yīng)仔細(xì)檢查、確認(rèn)部件的外部工作剎長(zhǎng)在線路中存在短路、過電壓等情況時(shí)，切不可以輕易更換備件此外，備件（或交換板）應(yīng)完好，且與原板的各種設(shè)定狀態(tài)一致。在交換CNC裝置的存儲(chǔ)器板或CPU板時(shí)，通常還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行某些特定的操作，如存儲(chǔ)器的初始化操作等并重新設(shè)定各種參數(shù)，否則系統(tǒng)不能正常工作。這些操作步驟應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進(jìn)行。

（6）測(cè)量比較法。數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板制造時(shí)，為了調(diào)整_維修的便利通常都設(shè)置有檢測(cè)用的測(cè)量端子。維修人員利用這些檢測(cè)端子，可以側(cè)量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進(jìn)而分析、判斷故障原因及故障所在位置。通過測(cè)量比較法，有時(shí)還可以糾正他人在印制電路板上的調(diào)整、設(shè)定不當(dāng)而造成的“故障”。測(cè)量比較法使用的前提是：維修人員應(yīng)了解或?qū)嶋H測(cè)量正確的印制電路板關(guān)鍵部位、易出故障部位的正常電壓值，正確的波形，才能進(jìn)行比較分析，而且這些數(shù)據(jù)應(yīng)隨時(shí)做好記錄并作為資料積累。

（7）原理分析法。這是根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點(diǎn)的電平和參數(shù)，并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對(duì)其進(jìn)行側(cè)量，分析和比較，進(jìn)而對(duì)故障進(jìn)行系統(tǒng)檢查的一種方法。運(yùn)用這種方法要求維修人員有較高的水平，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)或各部分電路有清楚，深入的了解才能進(jìn)行。對(duì)于其體的故障，也可以通過測(cè)繪部分控制線路的方法，通過繪制原理圖進(jìn)行維修。

（8）其它方法。除了以上介紹的故障檢測(cè)方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法、局部升溫法等等這些檢查方法各有特點(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象加以靈活應(yīng)用，以便對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。

篇9

數(shù)控機(jī)床中數(shù)控系統(tǒng)（CNC）與機(jī)床本體（MT）之間的絕大部分信息是經(jīng)由PLC傳遞控制的PLC與CNC及MT之間的信號(hào)傳遞，包括以下四種。1）MT側(cè)到PLC側(cè)。來自MT側(cè)的開關(guān)量信號(hào)分為兩類：一類是機(jī)床操作面板上的各種開關(guān)指令信號(hào)，如機(jī)床的工作方式控制、速度倍率控制、進(jìn)給軸與進(jìn)給方向的選擇等控制，刀架、夾盤、冷卻、、排屑的控制等；另一類是與上述各種控制相關(guān)的到位檢測(cè)信號(hào)，如位置開關(guān)、壓力開關(guān)、外部報(bào)警等保護(hù)裝置、主軸伺服保護(hù)監(jiān)視信號(hào)和伺服系統(tǒng)運(yùn)行準(zhǔn)備等信號(hào)。2）PLC側(cè)到MT側(cè)：主要是機(jī)床執(zhí)行部件的執(zhí)行信號(hào)，包括液氣壓、機(jī)床強(qiáng)電線路及冷卻、、排屑等輔助裝置的控制及狀態(tài)指示。3）CNC側(cè)到PLC側(cè)：主要是M、S、T功能信息以及其他的狀態(tài)信號(hào)。4）PLC側(cè)到CNC側(cè)：主要是機(jī)床各坐標(biāo)基準(zhǔn)點(diǎn)信號(hào)，M、S、T功能的應(yīng)答信號(hào)等。由此可見，數(shù)控機(jī)床除位移坐標(biāo)的自動(dòng)控制由CNC直接負(fù)責(zé)外，其他各種控制都離不開PLC，在診斷機(jī)床故障時(shí)依據(jù)PLC對(duì)其各種信號(hào)的監(jiān)控作用至關(guān)重要，探索、總結(jié)、歸納基于PLC技術(shù)的機(jī)床故障的判別與維修具有十分必要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、PLC診斷機(jī)床故障的方法

在數(shù)控機(jī)床的CRT上，有多種與PLC相關(guān)的信息畫面，如FANUC系統(tǒng)有“PMC維護(hù)”“PMC梯形圖”和“PMC配置”三個(gè)選項(xiàng)的畫面（FANUC系統(tǒng)稱PLC為PMC）。根據(jù)故障報(bào)警或故障現(xiàn)象對(duì)其位置及產(chǎn)生原因進(jìn)行初步的判斷后，就可進(jìn)一步通過這些畫面進(jìn)行分析查找。通過PLC查找故障方法可以歸納為以下步驟。1）在PLC的“信號(hào)”畫面或“信號(hào)跟蹤”畫面中觀察機(jī)床正確動(dòng)作時(shí)所需控制信號(hào)所對(duì)應(yīng)的PLC輸出信號(hào)狀態(tài)是否正確。對(duì)于M、S、T指令，可以寫一個(gè)檢查程序，以自動(dòng)或單段的方式執(zhí)行該程序，在執(zhí)行的過程中觀察相應(yīng)的PLC輸出信號(hào)的狀態(tài)。若正確，則說明故障出在I/O端口到執(zhí)行元件的連線、控制元件或執(zhí)行裝置本身。逐級(jí)檢查連接線、繼電器、接觸器或電磁閥等狀態(tài)是否正常，找到并排除故障。2）若PLC輸出信號(hào)的狀態(tài)不正確，觀察機(jī)床正確動(dòng)作時(shí)所對(duì)應(yīng)輸入量或系統(tǒng)變量，即PLC的輸入量狀態(tài)是否正確。如果不正確，則說明I/O端口到檢測(cè)元件或指令元件的連線或元件本身故障。進(jìn)一步檢查接線、傳感器或指令開關(guān)等是否正常，找到并排除故障。3）若PLC的輸入量狀態(tài)正確，而輸出不正確，則說明在控制過程中出現(xiàn)了額外的信號(hào)變化，如干擾信號(hào)的影響，此時(shí)可以通過梯形圖畫面中觸點(diǎn)、線圈等通電狀態(tài)，或PLC參數(shù)畫面中數(shù)據(jù)的狀態(tài)進(jìn)行分析與判斷，找到并排除故障。

3、運(yùn)用PLC查找機(jī)床故障的實(shí)例

根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)診斷故障機(jī)床本體作為被控對(duì)象，與其控制中心CNC之間的信息傳遞一般要通過PLC的輸入輸出接口來完成，許多故障可以通過PLC的I/0狀態(tài)顯示在屏幕上，這一特點(diǎn)為數(shù)控維修帶來巨大的便利，在故障診斷時(shí)甚至不用萬用表就可以判別信號(hào)的正常與否，極大地提高了維修的效率與安全性。實(shí)例一：數(shù)控銑床加工時(shí)無冷卻液供給，且無系統(tǒng)報(bào)警。首先檢查加工程序中有M08代碼，然后檢查“PMC維護(hù)”選項(xiàng)下“信號(hào)”畫面中I/O信號(hào)狀態(tài)。根據(jù)廠家提供的“輸入、輸出信號(hào)一覽表”，查到控制冷卻泵的PLC輸出信號(hào)是Y2.1，由“信號(hào)”畫面觀察其狀態(tài)為1，說明PLC的輸出與輸入狀態(tài)正常，故障應(yīng)是在繼電器、接觸器、冷卻泵或是其間的連接上。進(jìn)一步檢查Y2.1所驅(qū)動(dòng)的繼電器，發(fā)現(xiàn)其觸點(diǎn)無動(dòng)作，再檢查該繼電器線圈兩端的電壓為直流24V，說明繼電器的線圈燒壞，更換同型號(hào)的繼電器，故障排除。結(jié)合動(dòng)作順序診斷電氣故障數(shù)控機(jī)床中換刀等裝置的工作過程是多個(gè)動(dòng)作按照一定順序自動(dòng)執(zhí)行完成的，當(dāng)中間某個(gè)動(dòng)作因故障沒能實(shí)現(xiàn)時(shí)，后面的動(dòng)作便都不能進(jìn)行，反應(yīng)到I/O信號(hào)狀態(tài)上便是有多個(gè)信號(hào)狀態(tài)不對(duì)。要找到癥結(jié)的根源，就必須熟悉機(jī)械裝置的動(dòng)作過程，了解每一步動(dòng)作的觸發(fā)控制信號(hào)及到位檢測(cè)信號(hào)，找到引發(fā)第一個(gè)沒能正確執(zhí)行的動(dòng)作的原因。實(shí)例二：立式加工中心換刀臂移至主軸刀具抓刀時(shí)，無拔刀動(dòng)作。該自動(dòng)換刀裝置的動(dòng)作過程及每一步的到位信號(hào)是：換刀臂水平移動(dòng)至刀庫刀具抓刀（SQ1）換刀臂下降從刀庫拔刀（SQ6）換刀臂水平回位（SQ7）換刀臂上升回位（SQ5）換刀臂水平移至主軸刀具抓刀（SQ2）主軸松刀（SQ4）換刀臂下降從主軸拔刀（SQ6）換刀臂旋轉(zhuǎn)180°換刀換刀臂上移插刀（SQ5）主軸抓刀（SQ3）換刀臂水平移回（SQ7）刀庫轉(zhuǎn)動(dòng)至舊刀位置換刀臂水平移至刀庫返還舊刀（SQ1）換刀臂水平移回至原位（SQ7）。在這一過程中，每一步的到位信號(hào)SQ都是下一動(dòng)作的激勵(lì)條件。分析換刀臂無拔刀動(dòng)作的原因，有三種可能：一是換刀臂水平移至主軸刀具，位置傳感器SQ2未輸出到位信號(hào)，即無松刀信號(hào)，主軸仍處于抓刀狀態(tài)；二是松刀位置傳感器SQ4未輸出到位信號(hào)，即無換刀臂下移拔刀信號(hào)，換刀臂不下移；三是插拔刀電磁閥有故障，得到信號(hào)后不動(dòng)作。通過進(jìn)一步檢查，確定SQ4未輸出到位信號(hào)。調(diào)整感應(yīng)間隙，故障消除。結(jié)合梯形圖診斷電氣故障利用PLC梯形圖診斷機(jī)床故障是一種快速而且準(zhǔn)確的方法，與前兩種方法相比，它不僅顯示故障信號(hào)的狀態(tài)，而且顯示導(dǎo)致故障狀態(tài)的原因。實(shí)例三：立式加工中心主軸不轉(zhuǎn)。從圖1所示梯形圖畫面，查看主軸旋轉(zhuǎn)指令G29.6程序段，發(fā)現(xiàn)R610.4常閉觸點(diǎn)沒有接通；再查R610.4程序段，發(fā)現(xiàn)R610.0常開觸點(diǎn)沒有分?jǐn)?；繼續(xù)查R610.0程序段，發(fā)現(xiàn)X4.0常閉觸點(diǎn)沒有閉合，即齒輪1到位傳感器沒復(fù)位，調(diào)整后故障排除。利用PLC梯形圖診斷故障，要求維修人員要熟悉PLC與NC間常用信號(hào)及常用的功能指令與典型控制程序。

4結(jié)束語

篇10

【關(guān)鍵詞】故障診斷；數(shù)控機(jī)床；華中世紀(jì)星；機(jī)床維修

一、引言

數(shù)控機(jī)床是一種高效自動(dòng)化機(jī)床，它綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量和精密機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域的新的技術(shù)成果，是將現(xiàn)代技術(shù)和高科技知識(shí)集于一體的機(jī)、電、液、控技術(shù)設(shè)備，具有技術(shù)密集和知識(shí)密集的特點(diǎn)，有較高自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率。在眾多國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)中，武漢華中數(shù)控有限公司研發(fā)的數(shù)控裝置以其高性能、低價(jià)位并具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的特點(diǎn)，贏得了國家的認(rèn)可，在機(jī)加行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

數(shù)控機(jī)床作為機(jī)電一體化高度復(fù)雜設(shè)備，在使用過程中難免會(huì)出現(xiàn)故障，而數(shù)控技術(shù)的綜合性和復(fù)雜性使其在發(fā)生故障后維修的難度遠(yuǎn)大于普通設(shè)備，如果不能及時(shí)地定位排除故障，將制約數(shù)控機(jī)床的使用率，直接影響正常生產(chǎn)。資料表明，當(dāng)維修數(shù)控機(jī)床時(shí)，大約80%的時(shí)間用于查找數(shù)控機(jī)床故障，而只有20%的時(shí)間用于故障的排除。當(dāng)企業(yè)數(shù)控機(jī)床品牌、型號(hào)選定后，減少故障修理時(shí)間是提高數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率、給企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟(jì)效益的有力保證措施。

二、數(shù)控機(jī)床故障診斷基礎(chǔ)

1.數(shù)控機(jī)床故障診斷原則

（1）先外部后內(nèi)部

要求數(shù)控機(jī)床維修人員從外部向內(nèi)部逐一進(jìn)行檢查排除。

（2）先機(jī)械后電氣

要求數(shù)控機(jī)床維修人員在進(jìn)行電氣檢查之前，應(yīng)首先檢查數(shù)控機(jī)床機(jī)械是否處于正常狀態(tài)，如行程開關(guān)是否壓上超程擋塊、氣動(dòng)液壓部分是否正常等。

（3）先靜后動(dòng)

要求數(shù)控機(jī)床維修人員在到達(dá)維修現(xiàn)場(chǎng)后，不應(yīng)急于查找和排除故障，而應(yīng)先詢問操作人員故障發(fā)生時(shí)的情況，并查閱相關(guān)資料。

2.數(shù)控機(jī)床故障排除的思路

數(shù)控系統(tǒng)的型號(hào)頗多，產(chǎn)生的故障原因往往比較復(fù)雜，但無論哪種系統(tǒng)，它們的構(gòu)成和控制原理基本相同。因此在數(shù)據(jù)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，要求維修人員必須有清晰的故障排除思路：

（1）調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，確認(rèn)故障現(xiàn)象、故障性質(zhì)，應(yīng)充分掌握故障信息，做到“多動(dòng)腦、慎動(dòng)手”，避免故障的擴(kuò)大化。

（2）根據(jù)所掌握故障信息明確故障的復(fù)雜程度，并列出故障部位的全部疑點(diǎn)。

（3）依據(jù)技術(shù)資料分析所有可能的故障原因，要求思路開闊，不應(yīng)將故障局限于數(shù)控機(jī)床的某一部分，在深入分析的基礎(chǔ)上，擬定檢查的內(nèi)容和方法，制訂故障排除的方案。

（4）在確定故障排除方案后，利用萬用表、示波器、轉(zhuǎn)速表等測(cè)量工具，用試驗(yàn)的方法驗(yàn)證并檢測(cè)故障，逐級(jí)定位故障部位，確認(rèn)出故障的類型。為了準(zhǔn)確、快速地定位故障，應(yīng)遵循故障排除的原則。

（5）故障的排除，通常找到故障原因后，問題會(huì)迎刃而解。

（6）養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣，解決故障后應(yīng)做好相關(guān)資料的整理記錄工作，為該機(jī)床建立故障檔案，以便提高自身的業(yè)務(wù)水平，方便機(jī)床的后續(xù)維護(hù)和維修。

數(shù)控機(jī)床在使用中不可避免地要產(chǎn)生各種故障，維修不到位將嚴(yán)重影響數(shù)控機(jī)床開動(dòng)率，造成設(shè)備閑置和經(jīng)濟(jì)損失，這使得掌握數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)變得越來越重要。下面以華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)為例介紹一些機(jī)床故障的排除方法。

三、華中世紀(jì)星數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與排除實(shí)例

世紀(jì)星HNC-21系列數(shù)控裝置采用先進(jìn)的開放式體系結(jié)構(gòu)，內(nèi)置嵌入式工業(yè)PC機(jī)、高性能32位中央處理器配置，7.5寸彩色液晶顯示屏和標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床工程面板，集成進(jìn)給軸接口、主軸接口、手持單元接口、內(nèi)嵌式PLC接口、遠(yuǎn)程I/O板接口于一體，支持硬盤、電子盤等程序存儲(chǔ)方式以及軟驅(qū)、DNC以太網(wǎng)等程序交換功能，主要適用于數(shù)控車銑床和加工中心的控制。華中世紀(jì)星數(shù)控機(jī)床數(shù)控機(jī)床故障分類有多種方法，按故障發(fā)生與需要維修的位置主要有數(shù)控系統(tǒng)不能正常開機(jī)故障、急停故障、自動(dòng)換刀系統(tǒng)故障、主軸系統(tǒng)故障、手持單元故障、進(jìn)給系統(tǒng)故障等，本文只對(duì)幾種故障現(xiàn)象做詳細(xì)介紹。

1.數(shù)控系統(tǒng)不能正常開機(jī)故障診斷與排除

數(shù)控機(jī)床要開動(dòng)起來，首先要保證數(shù)控系統(tǒng)能夠正常上電，這也是數(shù)控機(jī)床調(diào)試過程中首先要做的。

（1）數(shù)控系統(tǒng)電源接口

圖1所示為HNC-21數(shù)控裝置與其它裝置單元連接的總體框圖，其中XS1為數(shù)控系統(tǒng)電源接口，采用DC24V或AC24V作為輸入電源。

圖2所示為NC通電控制線路圖，數(shù)控機(jī)床進(jìn)線電源采用三相AC380V電源，經(jīng)過變壓器變?yōu)锳C220V，再經(jīng)過開關(guān)電源轉(zhuǎn)變?yōu)镈C24V后，作為數(shù)控系統(tǒng)的電源輸入電壓，SB1為數(shù)控機(jī)床控制面板上的NC電源關(guān)按鈕，SB2為NC電源開按鈕。

圖1 總體框圖 圖2 NC通電控制線路

（2）數(shù)控不能正常開機(jī)的原因

1）系統(tǒng)電源不正確。

2）系統(tǒng)程序丟失。

（3）故障排除思路

1）當(dāng)按下數(shù)控機(jī)床操作面板上的SB2啟動(dòng)按鈕時(shí)，機(jī)床不能上電，應(yīng)首先觀察KA0指示燈是否得電。

2）如果得電又?jǐn)嚯?，說明NC通電控制線路24V電源已經(jīng)接入，原因應(yīng)是KA0常開觸點(diǎn)沒有接入控制回路，沒有形成自鎖回路。

3）如果指示燈沒有點(diǎn)亮，則應(yīng)檢查+24V電源是否正確（檢查從開關(guān)電源輸入的24V是否連接到NC通電控制線路）。

4）24V電源正確后，仍不能正常啟動(dòng)且KA0指示燈仍不亮，則應(yīng)檢查開關(guān)SB2按鈕是否損壞以及SB1和SB2是否接反以及數(shù)控系統(tǒng)中轉(zhuǎn)接板連線是否正確。

5）檢查XS1是否連接到數(shù)控系統(tǒng)以及電壓是否正確，如都正常CRT顯示屏仍不能正常上電，應(yīng)檢查數(shù)控系統(tǒng)中熔斷器和顯示屏是否損壞。

6）若系統(tǒng)能完成上電，但進(jìn)不到操作系統(tǒng)界面，則需要重新做系統(tǒng)程序。

2.自動(dòng)換刀系統(tǒng)故障診斷與排除

（1）刀架控制系統(tǒng)電氣線路連接圖

該數(shù)控機(jī)床刀架采用的是四工位車床刀架，刀架電機(jī)采用三相交流380V供電，正轉(zhuǎn)時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時(shí)刀架自動(dòng)鎖死，為了保證刀架完全鎖死，保證刀具的定位精度，在PLC參數(shù)中設(shè)置了0.5s的反轉(zhuǎn)鎖死時(shí)間。每把刀具都各有一個(gè)霍爾位置檢測(cè)開關(guān)，圖3為四工位刀架控制線路圖。

圖3 四工位刀架控制線路圖

（2）刀架換刀故障原因

當(dāng)開機(jī)后系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)，手動(dòng)或者自動(dòng)換刀時(shí)，刀架出現(xiàn)不能換刀主要有以下幾種原因：

1）強(qiáng)電控制電路故障。

2）接觸器控制電路故障。

3）PLC輸入/輸出故障。

4）刀架機(jī)械故障。

（3）故障排除方法思路

刀架故障現(xiàn)象主要有“刀架不動(dòng)”和“刀架正轉(zhuǎn)不?！眱煞N。

1）刀架不動(dòng)故障排除思路

①按下?lián)Q刀啟動(dòng)按鈕后，觀察繼電器指示燈是否點(diǎn)亮以及觀察PLC輸出點(diǎn)位Y0.6、Y0.7的狀態(tài)變化，如繼電器指示燈不點(diǎn)亮，檢查刀架刀位控制模塊24V電源控制回路（380V經(jīng)變壓器變220V后，經(jīng)開關(guān)電源變?yōu)?4V）和PLC程序輸出點(diǎn)位（刀架正傳Y0.6、反轉(zhuǎn)Y0.7）設(shè)置是否正確；如點(diǎn)亮且繼電器觸點(diǎn)連接正確并吸合，確定繼電器沒有問題，再看接觸器吸合狀況。

②接觸器不吸合，檢查220V電壓是否輸入以及接觸器是否損壞；如吸合說明接觸器沒問題，則可能是刀架相序接反、刀架鎖死以及刀架電機(jī)損壞等原因。

③如控制線路連接連線正確，把刀架電機(jī)U、V相序互換，如還不能排除故障，說明可能電機(jī)卡死或電機(jī)損壞。

2）刀架正轉(zhuǎn)不停故障原因及排除采取措施

故障原因 排除故障采取的措施

刀架刀位信號(hào)模

塊的電源不正確 檢查模塊的電源是否正常，接線極性是否正確，通常的刀架刀位信號(hào)模塊應(yīng)該為DC24V。

PLC刀位信號(hào)參數(shù)設(shè)置錯(cuò) 檢查PLC參數(shù)設(shè)置是否和系統(tǒng)輸入一一對(duì)應(yīng)

系統(tǒng)開關(guān)量輸入

電纜接錯(cuò)或斷路 1.檢查開關(guān)量輸入電纜

2.需更換開關(guān)量輸入電纜

刀架位置檢測(cè)霍爾元件損壞 需更換刀架刀位信號(hào)模塊

無刀架反轉(zhuǎn)輸出（Y0.7） 1.檢查輸出端口

2.檢查開關(guān)量輸出電纜

3.檢查電路

刀架反轉(zhuǎn)繼電器或接觸器壞 需更換繼電器或接觸器

PMC參數(shù)設(shè)置錯(cuò) 查看正轉(zhuǎn)延時(shí)時(shí)間、反轉(zhuǎn)延時(shí)時(shí)間以及換刀超時(shí)等時(shí)間參數(shù)設(shè)置是否正確；

機(jī)械松動(dòng)或機(jī)械壞 1.檢查電機(jī)與刀架聯(lián)接的部分定位銷是否有松動(dòng)

2.需更換刀架

3.急停故障診斷與排除

（1）急停故障原因分析

數(shù)控機(jī)床正常上電后，打開急停按鈕，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)處于急停狀態(tài)，數(shù)控系統(tǒng)處于急停狀態(tài)主要有以下幾種原因（如圖4所示）：

1）急?；芈饭收?。

2）“軟急停”輸入端口接線位置錯(cuò)誤。

3）PLC中“軟急?！秉c(diǎn)位設(shè)置錯(cuò)誤。

4）外部輸入線纜接錯(cuò)位置。

5）其它部件報(bào)警引起的急停。

（2）故障排除方法思路

1）首先按下“超程解除按鈕”，如果系統(tǒng)能夠復(fù)位，說明故障出現(xiàn)在超程限位開關(guān)位置，檢查行程開關(guān)是否壓限位擋塊以及行程開關(guān)內(nèi)部接線；如系統(tǒng)不能復(fù)位，說明故障可能是“急停開關(guān)故障”、“KA繼電器故障”、“外部24V電源故障”、“軟急停輸入端口位置錯(cuò)誤”、“PLC軟急停點(diǎn)位設(shè)置錯(cuò)誤”、“外部線纜連接錯(cuò)誤”。

圖4 HNC-21數(shù)控裝置急?；芈?/p>

2）外部24V電源故障，根據(jù)KA繼電器指示燈可判斷外部24電源是否接入急停回路。

3）KA繼電器故障，打開急停開關(guān)，如KA繼電器指示燈不亮檢查外部電源，指示燈亮檢查KA繼電器線圈以及急?；芈方泳€是否接在它的常開觸點(diǎn)上。

4）急停開關(guān)故障，主要檢查急停按鈕的常閉觸點(diǎn)，若未裝手持單元或手持單元上無急停按鈕，XS8接口中的4和17腳應(yīng)短接。

5）檢查“軟急?！陛斎攵丝诮泳€位置是否與PLC中“軟急?！秉c(diǎn)位設(shè)置一致。

6）對(duì)于有報(bào)警信息的根據(jù)報(bào)警信息排除相應(yīng)故障。

7）外部輸入線纜接錯(cuò)位置，如將XS10和XS11對(duì)調(diào)，XS10中的第一個(gè)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置I0.0為急停回路中X向行程開關(guān)的常閉觸點(diǎn)；而XS11第一個(gè)觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)位置I2.4為“軟急停”，兩者互換接入數(shù)控系統(tǒng)，將發(fā)生急停報(bào)警，且按“超程接觸按鈕”也不能復(fù)位。

數(shù)控機(jī)床是復(fù)雜的設(shè)備，在診斷與維修時(shí)要事先消化技術(shù)資料，搜集現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)信息，做好充足的準(zhǔn)備。在此基礎(chǔ)上，要遵守故障診斷與維修的原則和步驟，切忌盲目動(dòng)手；另外應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)資料如圖紙、說明書的規(guī)定要求去做，注意資料中的數(shù)據(jù)，因數(shù)據(jù)是指導(dǎo)設(shè)備維修的重要依據(jù)。最后數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，在遇到故障時(shí)，不能單一考慮是某一方面的故障，要學(xué)會(huì)根據(jù)故障現(xiàn)象，綜合分析故障原因，靈活使用自診斷法、備件更換法、機(jī)電脫離法等各種診斷方法，這樣才能更迅速、有針對(duì)性地將故障排除。

作者簡(jiǎn)介：