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Key words:CNC machine tools;servo system;fault phenomenon;analysis and processing．
数控机床产生的故障繁多，故障的诊断维修需要工程技术人员了解、掌握多门学科的相关知识。现就数控机床伺服进给系统常见故障的诊断分析与处理方法作一阐述。
1超程
当进给运动超过由软件设定的软限位或由限位开关设定的硬限位时，就会发生超程报警，一般会在CRT上显示报警内容。具体故障现象有两种情况:一是系统出错，提示某轴硬件超程，原因可能是零件过大，不适合在此机床上加工或者伺服的超程回路短路，这两种原因的排除措施分别为重新考虑加工此零件的条件和检验超程回路，避免超程信号的误输入;二是系统报警，提示某轴软超程，原因可能是程序错误或刀具位置有误，排除措施是重新编制程序或重新对刀。
2过载
当进给运动的负载过大，频繁正、反向运动以及传动链润滑状态不良时，均会引起过载报警［1］。一般会在CRT 上显示伺服电动机过载、过热或过流等报警信息。同时，在强电柜中的进给驱动单元上、指示灯或数码管会提示驱动单元过载、过电流等信息。具体故障原因见表1。
3窜动
在进给时出现窜动现象的原因如下:
1)测速信号不稳定，如测速装置故障、测速反馈信号干扰等;
2)速度控制信号不稳定或受到干扰;
3)接线端子接触不良，如螺钉松动等。当窜动发生在由正方向运动与反向运动的换向瞬间时，一般是由于进给传动链的反向间隙或伺服系统增益过大所致，紧固螺钉或调整间隙和增益能解决此故障。
4爬行
在启动加速段或低速进给时发生爬行现象，产生原因可能有进给传动链的润滑状态不良、伺服系统增益过低、外加负载过大或联轴器的机械传动有故障，应通过听工作时的声音、检查伺服的增益参数、校核工作负载和目测联轴器的外形检查，根据具体情况做好机床润滑、依参数说明书正确设置相应参数、改善切削条件或更换联轴器接触故障。
5机床出现振动
机床在高速运行时，可能产生振动，设备出现过流报警。机床振动问题一般属于速度问题，而机床速度的整个调节过程是由速度调节器来完成的，即凡是与速度有关的问题，应该先检查速度调节器，从给定信号、反馈信号及速度调节器本身这三方面去查找故障。
例:一台配套某系统的加工中心，进给加工过程中，发现x轴有振动现象。
分析与处理:加工过程中坐标轴出现振动、爬行现象与多种原因有关，故障可能是机械传动系统的原因，亦可能是伺服进给系统的调整与设定不当等［1］。
为了判定故障原因，将机床操作方式置于手动，用手摇脉冲发生器控制x轴进给，发现x轴仍有振动现象。在此方式下，通过较长时间的移动，x轴速度单元上OVC报警灯亮。证明x轴伺服驱动器发生了过电流故障，根据以上现象，分析可能的原因如下:1)负载过重;2)机械传动系统不良;3)位置环增益过高;4)伺服不良等。
维修时通过互换法，确认故障原因出在直流伺服上。卸下x轴，经检查发现6个电刷中有两个的弹簧已经烧断，造成了电枢电流不平衡，使输出转矩不平衡。另外，发现的轴承亦有损坏，故而引起x轴的振动与过电流。更换轴承与电刷后，机床恢复正常。
6伺服电动机不转
数控系统至进给驱动单元除了速度控制信号外，还有使能控制信号，一般为DC 24 V继电器线圈电压［1］。伺服电动机不转，常用诊断方法有:
1)检查数控系统是否有速度控制信号输出。
2)检查使能信号是否接通。通过CRT观察I/O状态，分析机床PLC梯形图(或流程图)，以确定进给轴的起动条件，如润滑、冷却等是否满足。
3)对带电磁制动的伺服电动机，应检查电磁制动是否释放。
4)进给驱动单元故障。
5)伺服电动机故障。例:一台配套某系统的进口立式加工中心，在加工过程中发现某轴不能正常移动。
分析与处理:通过机床电气原理图分析，该机床采用的是HSV—16型交流伺服驱动。现场分析、观察机床动作，发现运行程序后，测量其输出的速度信号和位置控制信号均正常。在观察PLC状态，发现伺服允许信号没有输入。
对照“刀库给定值转换/定位控制”板原理图逐级测量，最终发现该板上的模拟开关(型号DG201)已损坏，更换同型号备件后，机床恢复正常工作。
7位置误差
当伺服轴运动超过位置允许误差时，数控系统就会产生位置误差过大的报警，包括跟随误差、轮廓误差和定位误差
等。主要原因及排除方法见表2。
8漂移
当指令值为零时，坐标轴仍移动，从而造成位置误差。通过漂移补偿和驱动单元上的零速调整来消除。
9回参考点故障
回参考点故障一般分为找不到参考点和找不准参考点两类。前一类故障一般是回参考点减速开关产生的信号或零位脉冲信号失效，可以通过检查脉冲编码器零标志位或光栅尺零标志位是否有故障;后一类故障时参考点开关挡块位置设置不当引起的，需要重新调整挡块位置［2］。
10开机后电动机产生尖叫
开机后电动机产生尖叫(高频振荡)，往往是CNC中与伺服驱动有关的参数设定、调整不当引起的。排除措施是，重新按参数说明书设置好相关参数。
例:某进口立式加工中心，更换了SIEMENS611A双轴
1、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 2、数控机床的核心是（数控装置）其作用是处理输入信号并输出（指令）。 3、机床自运行考验的时间，国家标准9061-88中规定，数控车床为（16）小时，加工中心为（32）小时。都要求（连续）运转。 4、数控机床内部干扰源主要来自（电控系统的设计），（结构布局）及生产工艺缺陷。 5、数控机床的进给伺服系统由（伺服电路）（伺服驱动）（机械传动机构）及执行部件组成。 6、干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度时，（噪声信号）影响到数控系统正常工作这一物理现象。 7、滚珠丝杆螺母副间隙调整方式：（垫片式）（螺纹式）（齿差式）。 8、步进电机的驱动电路一般有（环形分配器）和（功率放大器）两部分。 9、机械磨损曲线包含（磨合阶段）、（稳定磨损阶段）、（急剧磨损阶段）三个阶段组成。 10、数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 11、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 12、数控机床常用的刀架运动装置有：（四方转塔刀架）（机械手链式刀架）（转塔式刀架）。 13、数控机床故障分为（突发性故障）和（渐发性故障）两大类。 14、数控机床电路包括（主电路）、（控制电路）和信号电路。 15、导轨按其摩擦性质可以分为(滑动导轨)、(滚动导轨)和(静压导轨)三大类。 16、选择合理规范的(拆卸)和(装配)方法，能避免被拆卸件的损坏，并有效地保持机床原有精度。 17、数控功能的检验，除了用手动操作或自动运行来检验数控功能的有无以外，更重要的是检验其（稳定性）和（可靠性）。 18、提高开环进给伺服系统精度的补偿措施有（传动间隙）补偿和（螺距误差）补偿。 19、提高进给运动低速平稳性的措施有：降低（执行部件质量）减少（动静摩擦之差）提高（传动刚度） 20、滚动导轨的预紧有两种方法，即采用（过盈配合）采用（调整元件） 21、数控机床的可靠性指标有（平均无故障时间）、（平均故障排除时间）和（有效度）。 22、故障诊断基本过程是：（先内后外）、（先机械后电气）、（先静后动）、（先公用后专用）、先简单后复杂、先一般后特殊。 23、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 24、各类信号接地要求包括：系统信号、直流信号、（数字信号）和（模似信号）。 25、机械手夹持刀具的方法有（柄式）夹持和（法兰盘）夹持两种。 26、数控系统软件类故障发生的原因可能有：误操作、（供电电池电压不足）、（干扰信号）、软件死循环、操作不规范和（用户程序出错）等等。 27、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 28、在加工中心等机床上，由于自动换刀、精密镗孔加工等需要，往往需要主轴系统具有（定向准停）控制功能，此时，在机床上需安装（磁接近开关）或（脉冲编码器）等检测元件。 29、数控机床的精度检验内容包括（几何精度）、（定位精度）和（切削精度）。 30、故障自诊断技术是当今数控系统的一项十分重要的技术，数控系统的自诊断技术分为（启动自诊断）、（在线诊断）和（离线诊断）。
在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题 问题其具体表现为： 在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；在调试时，正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提。此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出，这样，就有了惯量匹配的问题。 一、什么是“惯量匹配”？ 1、根据牛顿第二定律：“进给系统所需力矩T = 系统传动惯量J ×角加速度θ角”。加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后最大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽量小。 2、进给轴的总惯量“J＝伺服电机的旋转惯性动量JM ＋电机轴换算的负载惯性动量JL。负载惯量JL由（以平面金切机床为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。 二、“惯量匹配”如何确定？ 传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。 衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，但大多要求JL与JM的比值小于十以内。一句话，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质量要求来确定。对于基础金属切削机床，对于伺服电机来说，一般负载惯量建议应小于电机惯量的5倍。 惯量匹配对于电机选型很重要的，同样功率的电机，有些品牌有分轻惯量，中惯量，或大惯量。其实负载惯量最好还是用公式计算出来。常见的形体惯量计算公式在以前学的书里都有现成的（可以去查机械设计手册）。我们曾经做过一试验，在一伺服电机的轴伸，加一大的惯量盘准备用来做测试，结果是：伺服电机低速时停不住，摇头摆尾，不停地振荡怎么也停不下来。后来改为：在两个伺服电机的轴伸对接加装联轴器，对其中一个伺服电机通电，作为动力即主动，另一个伺服电机作为从动，即做为一个小负载。原来那个摇头摆尾的伺服电机，启动、运动、停止，运转一切正常！ 三、惯量的理论计算的公式 惯量计算都有公式，至于多重负载，比如齿轮又带齿轮，或涡轮蜗杆传动，只要分别算出各转动件惯量然后相加即是系统惯量，电机选型时建议根椐不同的电机进行选配。负
模拟考试试卷A 2、数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。其实用诊断方法有看、问、听、嗅触等。 3、点检就是按有关文件的规定，对数控机床进行定点、定时 、的检查和维护。 1、数控机床最适用于复杂、高精、多种批量尤其是单件小批量的机械零件的加工。（） 2．在工件或刀具自动松夹机构中，刀杆通常采用7：24的大锥度锥柄。（） 3．凡是包含测量装置的数控机床都是闭环数控机床。（） 4．数控机床中内置PLC的CPU与数控系统的CPU是同一CPU。（） 5．数控机床电控系统包括交流主电路、机床辅助功能控制电路和电子控制电路，一般将前者称为“弱电”，后者称为“强电”。（） 6．对数控机床的各项几何精度检测工作应在精调后一气呵成，不允许检测一项调整一项，分别进行。（） 7．用户参数在调机或使用、维修时是不可以更改的，这些参数改好后，应将参数封锁住。（） 8．数控机床中，所有的控制信号都是从数控系统发出的。（） 9．数控机床是在普通机床的基础上将普通电气装置更换成CNC控制装置。（） 10．常用的间接测量元件有光电编码器和旋转变压器。（） 1.数控机床是在诞生的。 ( )。 A．日本 B. 美国 C. 英国 D. 中国 2．数控机床主轴驱动应满足： ( )。 A．高、低速恒转矩 B．高、低速恒功率 C．低速恒功率高速恒转矩 D．低速恒转矩高速恒功率 3．故障维修的一般原则是： ( )。 A．先动后静 B．先内部后外部 C．先机械后电气 D．先特殊后一般 4．数控机床工作时，当发生任何异常现象需要紧急处理时应启动：（）。 A．程序停止功能 B.暂停功能 C. 紧停功能 D.应急功能 5．数控机床如长期不用时最重要的日常维护工作是：（）。 A．清洁 B. 干燥 C. 通电 D. 维修模拟考试试卷B1、数控机床最适用于复杂、
FANUC交流伺服驱动系统故障维修举例 例244~245．加工过程中出现过热报警的故障维修 例244．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现伺服电动机过热报警。 分析与处理过程：本机床伺服驱动器采用的是FANUC S系列伺服驱动器，当报警时，触摸伺服电动机温度在正常的围，实际电动机无过熟现象。所以引起故障的原因应是伺服驱动器的温度检测电路故障或是过热检测热敏电阻的不良。 通过短接伺服电动机的过热检测热敏电阻触点，再次开机进行加工试验，经长时间运行，故障消失，证明电动机过热是由于过热检测热敏电阻不良引起的，在无替换元件的条件下，可以暂时将其触点短接，使其系统正常工作。 例245．故障现象：某配套FANUC 0T MATE系统的数控车床，在加工过程中，经常出现X轴伺服电动机过热报警。 分析与处理过程：故障分析过程同上例，经检查X轴伺服电动机外表温度过高，事实上存在过热现象。 测量伺服电动机空载工作电流，发现其值超过了正常的围。测量各电枢绕组的电阻，发现A相对地局部短路；拆开电动机检查发现，由于电动机的防护不当，在加工时冷却液进入了电动机，使电动机绕阻对地短路。修理电动机后，机床恢复正常。 例246．驱动器出现OVC报警的故障维修 故障现象：某配套FANUC 0T-C系统、采用FANUC S系列伺服驱动的数控车床，手动运动X轴时，伺服电动机不转，系统显示ALM414报警。 分析与处理过程：FANUC 0T-C出现ALM 414报警的含义是“X轴数字伺服报警”，通过检查系统诊断参数DGN720~723，发现其中DGN720 bit5=l，故可以确定本机床故障原因是X轴OVC(过电流)报警。 分析造成故障的原因很多，但维修时最常见的是伺服电动机的制动器未松开。 在本机床上，由于采用斜床身布局，所以X轴伺服电动机上带有制动器，以防止停电时的下滑。经检查，本机床故障的原因确是制动器未松开：根据原理图和系统信号的状态诊断分析，故障是由于中间继电器的触点不良造成的，更换继电器后机床恢复正常。 例247~例248．参数设定错误引起的故障维修 例247．故障现象：某配套FANUC 0TD系统的二手数控车床，配套FANUC子α系列数字伺服，开机后，系统显示ALM417、427报警。 分析与处理过程：FANUC 0TD出现ALM 417、427报警的含义是“数字伺服参数设定错误”。 由于机床为二手设备，调试时发现系统的电池已经遗失，因此，系统的参数都在不同程度上存在错误。进一步检查系统主板，发现主板上的报警指示灯L1、L2亮，驱动器显示“-”，表明驱动器未准备好。 根据系统报警ALM417、427可以确定，引起报警可能的原因有： 1)电动机型号参数8*20设定错误。 2)电动机的转向参数8*22设定错误。 3)速度反馈脉冲参数8*23设定错误。 4)位置反馈脉冲参数8*24设定错误。
数控机床伺服系统中常见故障形式及诊断 摘要: 针对数控机床中伺服系统的故障形式、诊断及维护的简单阐述。 关键词: 数控机床；伺服系统；故障；诊断 Abstract：The article will indicates the opinions of form of failure 、diagnose and maintenance about servo system in numerical control machine。 Keywords: Numerical control machine ； Servo system ； Failure ； Diagnose 1．伺服系统的组成及工作原理 1.1伺服系统的概念 在自动控制系统中输出量以一定规律跟随输入量的变化而变化的系统称之为随动系统， 亦称伺服系统（伺服是英文“SERVO”的谐音）。数控机床的伺服系统是指以机床移动部件的 位移和速度作为控制量的自动控制系统。它主要是控制机床的进给运动，一般有X、Y、Z三 个坐标方向和主轴转速。 1.2伺服系统的作用 接受来自数控装置（CNC）的速度和位置指令信号，经过伺服驱动电路作一定的转换和 放大后，通过伺服驱动装置和机械传动机构驱动机床执行元件跟随指令脉冲运动，实现预期 的快速﹑准确的运动和进给。 1.3伺服系统的组成 数控机床的伺服系统一般由驱动控制单元、驱动元件、机械传动部件、执行元件和检测 反馈环节等组成。驱动控制单元和驱动元件组成伺服驱动系统，机械传动部件和执行元件组 成机械传动系统，检测元件和反馈电路组成检测系统。 1.4伺服系统的工作原理 伺服系统是一种反馈控制系统。按照反馈控制理论，伺服系统需不断检测在各种扰动作 用下被控对象输出量的变化，并用其与指令值之间的偏差值对系统进行自动调节，以消除偏差，使被控对象输出量始终跟踪输入的指令值。因此，伺服系统的运动来源于偏差信号，其 工作过程是一个偏差不断产生又不断消除的动态过渡过程。 伺服系统的性能，在很大程度上决定了数控机床的性能和加工精度。数控机床的最大移 动速度、跟踪精度、定位精度及重复定位精度等重要技术指标均直接取决于伺服系统的动、 静态性能。因而，保障伺服系统的正常运行是数控机床维护中的关键。 2．主轴伺服系统的故障形式及诊断方法 数控机床对主轴要求在很宽的范围内转速连续可调，恒功率范围宽。如日立公司的 H.MARK-20D数控钻床，要求主轴转速的调节范围为20KRPM~120KRPM，以满足加工不同孔 径的PCB的需求。 主轴伺服系统发生故障的表现形式有：一是在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；二是在主轴驱动装置上用LED或数码管显示驱动装置的故障代码；三是主轴工作不正常，但无任何报警信息。主轴伺服系统常见故障及诊断： 2.1环境干扰 当屏蔽或接地不良，主轴转速指令信号或反馈信号受外部环境的电磁干扰，使主轴驱动 出现无规律性的波动。判别方法：设定主轴转速指令为零，若主轴仍有转速，而调零速平衡 和飘移补偿无效。 2.2过载 切削用量过大，负载转矩超过最大值都可能引起主轴伺服过载报警。一般表现为主轴电 动机过热﹑变频器（对交流主轴驱动而言）显示过流报警﹑保险丝熔断等。如一台日立 H.MARK-10D数控钻床，由于一支钻头其柄直径偏差较大，在工作过程中，钻头下落，直至 刀柄切入PCB中无切削刃切削，导致主轴负载陡然上升，继而CRT显示主轴伺服过载信息， 检查发现该轴保险丝已熔断。 2.3主轴转速与进给不匹配 主轴转速与进给不匹配时，在切削过程中很容易折断刀具。判定故障点的方法：
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。(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
数控机床故障诊断及排除方法 发表时间：2012-01-20T10:02:09.953Z 来源：《时代报告（学术版）》2011年10月供稿作者：高攀[导读] 例如：日本的FANUC系统的诊断指导专家系统是由知识库、推理计算机和人工控制器组成。 高攀 （重庆工贸职业技术学院邮编400800） 中图分类号：TP29 【摘要】数控机床是一种高效的自动化机床，涵盖了计算机技术、自动化技术、伺服驱动、精密测量和传感器技术等各个领域的新的技术成果，是一门新兴数字程序控制机床。 【关键词】数控机床；故障；排除方法； 不同的数控机床，其结构和性能有很大的区别，但在故障诊断上有它的共性。通过对这些共性的分析得出一些对数控机床故障诊断原则、方法及故障排除方法。以下逐一介绍： 一、数控机床故障诊断原则 1. 先外部后内部 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床，所以故障的发生必然要从这三者之间综合反映出来。所以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，维修人员应采用望、闻、听、问等方法，由外向里逐一进行检查。 例1：一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，最好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。 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实原因。这时需根据报警信息和故障现象来分析解决。 例如：台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414＃和410＃报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除，但每执行到X轴快速移动时就报警。经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路，经修整后此故障排除。 2. 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。机械故障较易发现，而系统故障诊断难度要大一些。 3. 先静后动 维修人员要做到先静后动，不可盲目动手，应先询问操作人员故障发生的过程及状态，查看说明书、资料后方可动手查找故障原因，继而排除故障， 4. 先公用后专用 公用性问题会影响到全局，而专用性问题只影响局部。 5. 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，后解决较大的问题。常常在解决简单的故障的过程中，难度大的问题也可能变的容易，理清思路，将难度较大的变得容易一些。 6. 先一般后特殊 在排除某一故障时，要先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。 二、数控系统自诊断技术及故障排除方法 所谓系统诊断技术，就是利用数控装置中的计算机及相关运行诊断软件进行各种测试。 1. 自诊断技术 1) 开机自诊断：数控系统通电后，设备内部诊断软件会自动对系统中各种元件如CPU、RAM及各应用软件进行逐一检测并将检测结果显示出来，如检测发现问题，系统会显示报警信息或发出报警信号。开机自诊断通常会在开机一分钟之内完成。有时开机诊断会将故障原因定位到电路板或模块上，但也经常仅将故障原因定位在某一范围内，这时维修人员需查找相关维修手册根据提示找到真正故障原因并加以排除。 2) 运行自诊断：运行自诊断也称在线自诊断，是指数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其它外部装置进行自动测试、检查，并显示有关信息，这种诊断一般会在系统工作时反复进行。 3) 脱机诊断：当系统出现故障时，首先停机，然后使用随机的专用诊断纸带对系统进行脱机诊断。诊断时先要将纸带上的程序读入RAM系统中，计算机运行程序进行诊断，从而判定故障部位，这种诊断在早期的数控系统中应用较多。 2. 人工诊断技术 数控系统的故障种类很多，而自诊断往往不能对系统的所有部件进行测试，也不能将故障原因定位到具体确定的元器件上，这时要迅速查明原因就需要采用人工诊断方法。人工诊断方法有很多种，最常用的有:功能程序测试法、参数检查法、备件置换法、直观法、原理分析法等，现简介如下: 1) 功能程序测试法：这种方法将数控系统中的G、M、S、T、功能的全部指令编成一个测试程序，穿成纸带或存储到软盘上在进行诊断时运行这个程序，可快速判定哪个功能出现问题，这种方法一般在机床出现随机性故障时使用，也可用于设备闲置时间较长重新投入使用时测试用。 2) 参数检查法：一般系统的参数是存放在RAM中的，一旦出现干扰或其它原因会造成参数丢失或混乱，从而使系统不能正常工作，这时应根据故障特征，检查和核对有关参数，在排除某些故障时，有时还需对某些参数进行调整。
数控机床故障诊断与维修试题 一、填空题（每空1分，共20分） 1、滚珠丝杠螺母副，按滚珠返回的方式不同可以分为（内循环式）和（外循环式）两种。 2、导轨副的维护一般包括（导轨副的润滑）、（滚动导轨副的预紧）和（导轨副的防护）。 3、数控机床自动换刀装置的形式有（回转刀架换刀）、（更换主轴头换刀）和（带刀库的自动换刀）。 4、数控机床上常用的刀库形式有（直线式刀库）、（盘式刀库）、（链式刀库）和（密集形格子式刀库）。 5、刀具常用交换方式有（顺序选刀）和（任意选刀）两类。 6、滚珠丝杠螺母副的润滑油为（一般机油或90?180#透平油、140#或N15主轴油），而润滑油一般采用（锂基润滑脂）。 7、数控机床按控制运动轨迹可分为点位控制、（直线控制）和（轮廓控制）等几种。 &数控机床的自动换刀装置中，实现（刀库）和机床（主轴）之间传递和装卸刀具的装置称为刀具交换装置。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1、数控车床床身中，排屑性能最差的是（ A ）。 A、平床身 B、斜床身 C、立床身 2、一般数控铣床是指规格（ B ）的升降台数控铣床，其工作台宽度多
在400mm以下。 A、较大 B、较小 C、齐全 D、系列化 3、采用数控机床加工的零件应该是（ B ）。 A、单一零件 B、中小批量、形状复杂、型号多变的零件 C、大批量零件 4、数控机床四轴三联动的含义是（ B ）。 A、四轴中只有三个轴可以运动 B、有四个控制轴，其中任意三个轴可 以联动 C、数控系统能控制机床四轴运动，其中三个轴能联动 5、数控机床主轴锥孔的锥度通常为7：24 ，之所以采用这种锥度是为了 （ C ）。 A、靠摩擦力传递扭矩 B、自锁 C、定位和便于装卸刀柄 D、以上 几种情况都是 6、目前，在我国数控机床的自动换刀装置中，机械手夹持刀具的方法多采用（ A ） A、轴向夹持 B、径向夹持 C、法兰盘式夹持 7、数控机床导轨按接触面的摩擦性质可分为滑动导轨、滚动导轨和 （ B ）导轨三种。 A、贴塑 E、静压 C、动摩擦 D、静摩擦 8、数控机床自动选择刀具中任选刀具的方法是采用（ A ）来选刀换 刀。 A、刀具编码 B、刀座编码 C、计算机跟踪
数控机床故障诊断与维修第1章数控机床故障诊断与维修的基本概念 1．1 数控机床故障诊断与维修的意义 一、数控机床的组成 数控机床由数控装置、伺服驱动装置、检测反馈装置和机床本体四大部分组成，再加上程序的输入/输出设备、可编程控制器、电源等辅助部分。 1. 数控装置(数控系统的核心)由硬件和软件部分组成，接受输入代码经缓存、译码、运算插补）等转变成控制指令，实现直接或通过PLC对伺服驱动装置的控制。 2. 伺服驱动装置是数控装置和机床主机之间的联接环节，接受数控装置的生成的进给信号，经放大驱动主机的执行机构，实现机床运动。 3. 检测反馈装置是通过检测元件将执行元件（电机、刀架）或工作台的速度和位移检测出来，反馈给数控装置构成闭环或半闭环系统。 4. 机床本体是数控机床的机械结构件（床身箱体、立柱、导轨、工作台、主轴和进给机构等。 二、数控机床故障诊断 1.故障的基本概念 故障——数控机床全部或部分丧失原有的功能。 故障诊断——在数控机床运行中，根据设备的故障现象，在掌握数控系统各部分工作原理的前提下，对现行的状态进行分析，并辅以必要检测手段，查明故障的部位和原因。提出有效的维修对策。 2.故障的分类 1）从故障的起因分类 关联性故障——和系统的设计、结构或性能等缺陷有关而造成（分固有性和随机性）。 非关联性故障——和系统本身结构与制造无关的故障。 2）从故障发生的状态分类 突然故障——发生前无故障征兆，使用不当。 渐变故障——发生前有故障征兆，逐渐严重。 3）按故障发生的性质分类 软件故障——程序编制错误、参数设置不正确、机床操作失误等引起。 硬件故障——电子元器件、润滑系统、限位机构、换刀系统、机床本体等硬件损坏造成。 干扰故障——由于系统工艺、线路设计、电源地线配置不当等以及工作环境的恶劣变化而产生。 4）按故障的严重程度分类
数控机床常见故障诊断及维修 摘要：数控机床是集机、电、液、气、光高度一体化的现代技术设备，数控机床维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。数控机床出现的故障多种多样，机械磨损、机械锈蚀、机械失效、加工误差大、工件表面粗糙度大、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、滚珠丝杠副有噪声、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。 关键词：数控机床故障诊断维修机械电子 数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产。所以，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。 1 数控机床故障诊断原则 1.1 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，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。 1.2 先静后动
先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。在运行工况下，进行动态的观察、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。 1.3 先简单后复杂 当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。 1.4 先机械后电气 一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。 2 数控机床常见故障分析 根据数控机床的构成，工作原理和特点，将常见的故障部位及故障现象分析如下。 2.1 数控系统故障 2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度，并与外部设备相联接，容易发生故障。 常见的故障有： ①位控环报警：可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c213559205.html, 数控机床故障诊断及排除方法 作者：郭茂滨 来源：《中国新技术新产品》2013年第05期 摘要：作为当今效率非常优秀的自动化机床设备，数控机床包括了多项优秀的技术要 素，文章简要的论述了其问题分析以及处理相关的内容。 关键词：数控机床；故障；排除方法 中图分类号：TG659 文献标识码：A 1 分析问题时要遵循的原则内容 1.1 首先是外在然后是里面 数控机床是机械、液压、电气一体化的机床，因此问题的出现肯定是上述的三项内容的全面体现。因此规定维修者要按照先外在然后里面的规定来开展分析活动，也就是说如果机床出现不利现象的话，工作者要从外面开始逐渐的进行到里面。 外在的硬件活动导致的问题是所有的问题中出现几率较高的。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。该种问题中的一些能够经由报警体系分析。针对常见的数控体系来说，都具备问题诊断以及预警之类的特征。工作者能够结合此类措施减少诊断的领域。虽说个别问题有报警装置，不过不能够体现出全面的的要素。此时就要结合报警内容以及问题状态来研究。 1.2 先分析机械然后分析电气 因为其是一项具有高度的自动化水平的装置。机械的问题比较的易于察觉，但是体系中的问题就相对来讲要困难多了。 1.3 首先是分析静止的然后动态的 工作者应该先进行静止的，进而分析动态的，不能没有目标的胡乱进行，要询问有关人员问题出现的详细情况，查阅相关材料，才能够分析问题的所在，继而研究应对方法。 1.4 先分析共同用途的然后分析专项的 主要是由于前者是关系到整个体系的，而后者只是一个单独的部分的。 1.5 首先分析简单的然后是繁琐的
FANUC伺服系统维修技术经验总结及FANUC伺服电机维修方法2 2．数字式交流伺服驱动单元的故障检测与维修 (1)驱动器上的状态指示灯报警 FANUC S系列数字式交流伺服驱动器，设有11个状态及报警指示灯，指示灯的状态以及含义见表5-8。 以上状态指示灯中，HC、HV、OVC、TG、DC、LV的含义与模拟式交流速度控制单元相同，主回路结构与原理亦与模拟式速度控制单元相同，不再赘述。表5-8中，OH、OFAL、FBL为S系列伺服增添的报警指示灯，其含义如下。 ①印制电路板上S1设定不正确。 ②伺服单元过热。散热片上热动开关动作，在驱动器无硬件损坏或不良时，可通过改变切削条件或负载，排除报警。 ③再生放电单元过热。可能是Q1不良，当驱动器无硬件不良时，可通过改变加减速频率，减轻负荷，排除报警。 ④电源变压器过热。当变压器及温度检测开关正常时，可通过改变切削条件，减轻负荷，排除报警，或更换变压器。 ⑤电柜散热器的过热开关动作，原因是电柜过热。若在室温下开关仍动作，则需要更换温度检测开关。 2)OFAL报警。数字伺服参数设定错误，这时需改变数字伺服的有关参数的设定。对于FANUC 0系统，相关参数是8100，8101，8121，8122，8123以及8153~8157等；对于10/11/12/15系统，相关参数为1804，1806，1875，1876，1879，1891以及1865~1869等。 3)FBAL报警。FBAL是脉冲编码器连接出错报警，出现报警的原因通常有以下几种： ①编码器电缆连接不良或脉冲编码器本身不良。 ②外部位置检测器信号出错。 ③速度控制单元的检测回路不良。 ④电动机与机械间的间隙太大。
行业资料：________ 数控机床常见故障的诊断与排除 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共10 页
数控机床常见故障的诊断与排除 本文针对数控机床伺服系统在加工中心可能出现的如五面体加工 中心零点漂移等常见故障的现象进行阐述，并对其产生原因以及解决方案等加以认真分析研究。 随着科技的进步，机床由普通机床逐渐发展为数控机床。数控机床的伺服系统在机床中起核心作用，但在实际生产中，伺服系统较容易出现故障，占整个数控机床系统的30%以上，其通常会使机床不能正常工作或停机，造成严重后果。因此，在实际生产过程中，应加强对设备的维护保养，规范操作，确保各项安全。 通常，数控机床的故障主要包括两方面，一是当伺服系统出现故障时，系统会及时报警，在CRT显示屏上会出现诊断程序的报警信息，查阅相关手册得出，这些故障通常发生在电动机脉冲或编码器。另一方面是操作人员不经意间的人为操作事故，如主轴刀具号地址输送错误、刀具号呼叫信号错误、输入刀具长度错误、编译程序错误等。伺服系统在排除这两方面故障时，难度较大。因为有些事故是由伺服系统本身产生的，而有些事故则是受机械、液压、温度等外界因素影响，外界环境也会对伺服系统产生不同程度的影响。 目前，在我厂数控机床中，操作系统通常采用日本的FANUC系统，现对实际生产中，加工中心中出现的常见故障处理进行叙述。 五面体加工中心零点漂移故障 故障现象：一台五面体加工中心，近期出现加工坐标系的零点漂移，大大降低了工件的加工精度。在工件加工时，工件的加工精度时好时坏，有些工件往往达不到其位置度公差要求。初步认为是机床的几何精度不 第 2 页共 10 页
伺服电机惯量问题 在伺服系统选型及调试中，常会碰到惯量问题。其具体表现为： 在伺服系统选型时，除考虑电机的扭矩和额定速度等等因素外，我们还需要先计算得知机械系统换算到电机轴的惯量，再根据机械的实际动作要求及加工件质量要求来具体选择具有合适惯量大小的电机；在调试时，正确设定惯量比参数是充分发挥机械及伺服系统最佳效能的前提。此点在要求高速高精度的系统上表现尤为突出，这样，就有了惯量匹配的问题。 一、什么是“惯量匹配”？ 1、根据牛顿第二定律：“进给系统所需力矩T = 系统传动惯量J ×角加速度θ角”。加速度θ影响系统的动态特性，θ越小，则由控制器发出指令到系统执行完毕的时间越长，系统反应越慢。如果θ变化，则系统反应将忽快忽慢，影响加工精度。由于马达选定后最大输出T值不变，如果希望θ的变化小，则J应该尽量小。 2、进给轴的总惯量“J＝伺服电机的旋转惯性动量JM ＋电机轴换算的负载惯性动量JL。负载惯量JL由（以平面金切机床为例）工作台及上面装的夹具和工件、螺杆、联轴器等直线和旋转运动件的惯量折合到马达轴上的惯量组成。JM为伺服电机转子惯量，伺服电机选定后，此值就为定值，而JL则随工件等负载改变而变化。如果希望J变化率小些，则最好使JL所占比例小些。这就是通俗意义上的“惯量匹配”。 二、“惯量匹配”如何确定？ 传动惯量对伺服系统的精度，稳定性，动态响应都有影响。惯量大，系统的机械常数大，响应慢，会使系统的固有频率下降，容易产生谐振，因而限制了伺服带宽，影响了伺服精度和响应速度，惯量的适当增大只有在改善低速爬行时有利，因此，机械设计时在不影响系统刚度的条件下，应尽量减小惯量。 衡量机械系统的动态特性时，惯量越小，系统的动态特性反应越好；惯量越大，马达的负载也就越大，越难控制，但机械系统的惯量需和马达惯量相匹配才行。不同的机构，对惯量匹配原则有不同的选择，且有不同的作用表现。不同的机构动作及加工质量要求对JL与JM大小关系有不同的要求，但大多要求JL与JM 的比值小于十以内。一句话，惯性匹配的确定需要根据机械的工艺特点及加工质
关于数控机床故障诊断及排除方法 【关键】数控机床；故障；排方法； 不同的数控机床其结构和性能有很大的区别，但故障诊断上有它的共性。通过这些共性的分析得一些对数控机床故障诊断原、方法及故障排除方法。以下一介绍： 一、数控机故障诊断原则 1.先外部后内部 数控机床是机械、液压电气一体化的机床，所以故障发生必然要从这三者之间综反映出来。所以要求维修人员掌先外部后内部的原则，即当数控机发生故障后，维修员应采用望、闻、听问等方法，由外向里逐一进检查。 例1：一数控车床刚投入使用的候，在系统断电后重新启动，必须要返回到参考。即当用手动方式各轴移到非干涉区外后，再各轴返回参考点。否则，可能生撞车事故。所以，每加工完后，最好把机床轴移到安全位置。此再操作或断电后就不会出现问。 外部硬操作引起的故障是控修理中的常见故障。一般都是由检测开关、液压系、气动系统、电气执行元件机械装置出现问题引起的。这类障有些可以通过报警信息找故障原因。对一般的数控系统讲都有故障诊断功能或信息警。维修人员可利用些信息手段缩小诊范围。而有些故障虽有报警信显示，但并不能反映故障的真原因。这时需根据报警信和故障现象来分析解。 例：台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床自动方式下执
行到X轴快速移动时就现414＃和410＃报警此报警是速度控制OFF 和X轴伺服驱动异常。于此故障出现后能通重新启动消除，但每执行X轴快速移动时就报警。经查伺服电机电源线插头因弧爬行而引起相间短，经修整后此故障排。 2.先机械后电气 由于数控机床是一种自动化程度，技术复杂的先进机械工设备。机械故障较易发现而系统故障诊断难度要大一些。 3.先静后动 维修人员要做到先静后，不可盲目动手，应先询操作人员故障发生的过程及状态，看说明书、资料后方动手查找故障原因，继而排除故障4.先公用后专用 公性问题会影响到全局，而专用性问只影响局部。 5.先简单后杂 当现多种故障相互交织掩盖、一时从下手时，应先解容易的问题，后解决较大的问。常常在解决简单的故障过程中，难度大的问题也可能的容易，理清思路，将难度大的变得容易一些。 6.一般后特殊 在排除某一故障时要先考虑最常见的可能原，然后再分析很少发生的特殊因。 二、数控系统自诊断技及故障排除方法 谓系统诊断技术，就是利用数装置中的计算机及相关运行诊断件进行各种测试。
数控机床故障诊断与维修 实训报告 系别： 班级： 姓名： 学号： 实训时间：
实训内容项目一主轴传动系统的故障维修与保养任务一变频主轴常见故障维修与保养 任务二伺服主轴常见故障与保养 项目二进给传动系统的故障维修与保养任务一超程故障维修 任务二进给系统电气故障维修 项目三数控系统的故障维修与保养 任务一数据传输与备份 任务二机床无法回参考点故障维修 任务三参数设置 项目四数控机床电气控制故障维修与保养任务一数控车床电气故障排除与保养项目五数控机床的安装与调试 任务一滚珠丝杆的安装与调试 任务二编码器的安装 任务三数控机床性能调试
项目一主轴传动系统的故障维修与保养 一实训目的 1 了解变频主轴的组成 2 熟悉主轴的机械机构及变频器的接线，主要参数意义及设置方法 3 能够进行变频主轴常见故障维修 二实训设备 THWLBF-1 型数控车床维修技能实训考核装置 图1-1THWLBF-1 型数控车床维修技能实训考核装置 本装置由数控车床系统交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、其它辅助功能模块和十字滑台等组成，通过此设备进行项目训练，能检验学生的团队协作能力，计划组织能力、交流沟通能力、职业素养和安全意识等。
三变频主轴常见故障维修与保养 1．变频器的功能、连接与调试 1）变频器操作面板说明 图1-2 变频器操作面板2）端子接线操作说明 图1-3 变频器接线端子图3）参数设置方法
（ （ （
12 P125 50 可调端子2频率设定增益频率 13 P160 9999 0 扩展功能显示选择 14 P161 0 1 频率设定、键盘锁定操作选择 15 P178 60 60 STF端子功能选择 16 P179 61 61 STR端子功能选择 17 P180 0 0 RL端子功能选择 18 P181 1 1 RM端子功能选择 19 P182 2 2 RH端子功能选择 四伺服主轴常见故障维修与保养 1伺服驱动系统 1)本装置采用FANUC公司的伺服驱动系统，具有如下特点： （1）供电方式为三相200V-240V供电。 （2）智能电源管理模块，碰到故障或紧急情况时，急停链生效，断开伺服电源，确保系统安全可靠。 （3）控制信号及位置、速度等信号通过FSSB光缆总线传输，不易被干扰。 （4）电机编码器为串行编码信号输出。 图1-4 驱动连接图
《数控机床故障诊断及维修》课程标准 一、课程基本信息 1．课程名称 《数控机床故障诊断及维修》 2．课程类别 职业核心课 3．学时学分 48学时，4学分 4．适用专业 数控技术 二、课程定位 《数控基础故障诊断及维修》的前导课程为《数控车床编程及操作》、《金属材料及热处理》、《数控铣床编程及操作》和《可编程序控制器及应用》。是数控技术专业针对电气装配工、数控机床调试工、数控机床维修工岗位能力培养的专业核心课程；是机电一体化专业、数控技术专业的必修课程。通过6个模块知识的学习，培养学生具有数控系统及数控机床的设计、调试、维修保养等技能，使学生在学习的同时又能对完成某项具体工作任务的基本步骤和关键技术环节做到心中有数，最终能达到《数控机床维修工》等职业技能证书的要求，为以后和工作岗位“零距离”对接打下基础。 三、课程目标 《数控基础故障诊断及维修》学习领域（课程）的设置，是以数控机床故障诊断及维修管理的工作过程为导向，以数控实训加工任务为载体，以能力培养为核心，以工学交替为特色，校企紧密合作，工学
深度融合，实现培养具有数控机床故障诊断及维修管理能力的高端技能型人才。 （一）总体目标 通过对本课程的学习，拓宽学生的专业知识面，使学生学到及生产实际联系紧密的数控机床故障诊断方面的专业知识，提高学生的综合素质，使学生具备解决数控机床在使用过程中出现问题的初步能力，为学生毕业后从事专业技术工作打基础。。同时培养学生具有诚实、守信、爱岗、敬业，善于及人沟通和合作的职业素养，具有分析问题和解决问题的能力，具有从事数控技术加工生产和管理有关工作的责任感，具有良好的职业道德。 （二）具体目标 四、学习情境设计 （一）设计思路
数控机床故障诊断与维修论文 摘要:数控机床故障诊断数控机床是个复杂的系统，一台数控机床既有机械装置、液压系统，又有电气控制部分和软件程序等。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。文章结合数控机床中几个故障的维修实例,说明加强理论学习,适当了解数控系统硬件的相关连接及工作原理,了解PLC与外部器件的联系,并注重系统保养,对于准确维修数控机床故障,降低机床故障率具有重要意义。 关键词: 数控机床 PLC ;故障诊断;故障维修 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。 (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