数控机床故障浅谈Word文件下载.docx

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它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的开关量。

数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。

世界制造业转移，中国正在逐步成为世界加工厂。

美国、德国、韩国等国家已经进入工业化发展的高技术密集时代与微电子时代，钢铁、机械、化工等重工业正逐渐向发展中国家转移。

我国目前经济发展已经过了发展初期，正处于重化工业发展中期。

未来10年将是中国机械行业发展最佳时期。

美国、德国的重化工业发展期延续了18年以上，美国、德国、韩国四国重化工业发展期平均延续了12年，我们估计中国的重化工业发展期将至少延续10年，直到2015年。

因此，在未来10年中，随着中国重化工业进程的推进，中国企业规模、产品技术、质量等都将得到大幅提升，国产机械产品国际竞争力增强，逐步替代进口，并加速出口。

目前，机械行业中部分子行业如船舶、铁路、集装箱及集装箱起重机制造等已经受益于国际间的产业转移，并将持续受益；

电站设备、工程机械、床等将受益于产业转移，加快出口进程数控机床电气故障诊断方法

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。

常用诊断方法综如下：

（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PLC编程器查找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。

（4）接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，CNC与PLC之间则以一系列而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CRT屏幕上显示，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修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。

（5）参数调整法数控系统、及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机PLC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。

（6）备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。

备件板的更换要注意以下问题。

①更换任何备件都必须在断电情况下进行。

②许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

③某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。

这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。

④有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。

必须更换时也必须遵照有关说明操作。

鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

（7）交叉换位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。

这种交叉换位法应特别注意，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。

（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。

数控机床是个很大很复杂的大系统，它涉及光,机，电，液，气等很多技术，发生故障是难免的。

机械磨损，机械生锈，机械失效，插件接触不良，电子元器件老化，电流电压波动，温度变化，干扰，噪声，软件丢失或本身有隐患，灰尘，操作失误等都可导致数控机床出故障。

数控机床故障的诊断与修复的关键。

一般来说，随着故障类型的不同。

采取的故障诊断的方法就不同。

数控机床的故障诊断内容

1动作诊断：

监视机床各动作部分，判定动作不良的部位。

状态诊断：

当机床电机带负载时，观察运行状态。

2点检诊断：

定期点检液压元件，气动元件和强电柜。

3操作诊断：

监视操作错误和程序错误。

数控系统故障自诊断：

不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障上有它的共性。

1.2数控机床故障诊断原则1，先外部后内部，数控机床是集机械，液压，电气为一体的机床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。

维修人员应先由外向内逐一进行排查，尽量避免随意的启封，拆卸，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

2，先机械后电气，一般来说，机械故障较易发觉，②数控系统故障的诊断则难度较大些。

在故障检修之前，首先注意排查机械的故障，往往可达到事半功倍的效果。

3，先静后动，先在机床断电的静止状态，通过了解，观察测试，分析确定认为非破坏性故障后。

方可给机床通电。

在运行状态下，进行动态观察，检验和测试，查找故障。

而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

4，先简单后复杂，当出现多种故障相互交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难都较大的问题。

往往简单问题解决后，难道大的问题也可能变的容易。

1.3数控机床故障诊断的常规方法1，直接检查法，它是维修人员最先使用的方法。

在故障诊断时，首先要询问，向故障现场人员仔细询问故障产生的过程，故障表现及故障后果，并且在整个分析，判断过程中可能要多次询问;

其次是仔细检查，根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。

总体查看机床各个部分工作状态是否处于正常状态，各个电气控制装置有无报警指示，局部特别要逐一观察电路板的元器件及线路是否有烧伤，裂痕等现象，电路板是否有短路，芯片接触不良现象，对于已维修过的电路板，更要逐一有无缺件及断线等情况；

再次是触摸，在整机断电的条件小可以通过触摸各个主要电路板的安装状况，各个插头的插接状况，各个功率及信号导线的连接状况等来发现可能出现故障的原因。

2，仪器检查法，使用常规电工仪表，对各个组交，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：

用万用表检查各个电源情况，一级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，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。

3，功能程序测试法，功能程序测试法师将数控系统的G,M,S,T,F功能用编程发编成一个功能试验程序。

在故障诊断时运行这个程序，可以快速判定故障发生的可能起因。

功能程序测试法常用应用于以下场合：

（1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当，还是由于数控系统故障引起的。

（2）数控系统出现随机故障，一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性差。

（3）闲置时较长的数控机床在投入使用前对数控机床进行定期检修时。

4，信号与报警指示分析法

（1）硬件报警指示，这是指包括伺服系统，数控系统在内的各个电子，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没有报警显示，依据显示的报警号号对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。

5，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连接。

有些故障是与接口型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CRT屏幕上显示，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修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。

6、参数检查法数控系统、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。

7、试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。

采用此法之前应注意以下几点：

1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。

2）许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

3）某些印制电路板