數(shù)控機床目前的應(yīng)用越來越廣泛，其加工柔性好，精度高他嚷，生產(chǎn)效率高，具有很多的優(yōu)點芭毙。但由于技術(shù)越來越先進筋蓖、復(fù)雜，對維修人員的素質(zhì)要求很高，要求他們具有較深的專業(yè)知識和豐富的維修經(jīng)驗孟若，在數(shù)控機床出現(xiàn)故障才能及時排除笙铸。

　　數(shù)控系統(tǒng)有多種類型，幾年來這些設(shè)備出現(xiàn)一些故障炮方，通過對這些故障的分析和處理奖踏，我們?nèi)〉昧艘欢ǖ慕?jīng)驗。下面結(jié)合一些典型的實例誊批，對數(shù)控機床的故障進行系統(tǒng)分析橱泻，以供參考。

　　一卦唇、NC系統(tǒng)故障

　　1.硬件故障

　　有時由于NC系統(tǒng)出現(xiàn)硬件的損壞抢坯，使機床停機。對于這類故障的診斷欢公，首先必須了解該數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及各線路板的功能豫鲁，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進行分析，在有條件的情況下利用交換法準(zhǔn)確定位故障點歹恬。

　　例一腾蔼、一臺采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數(shù)控機床，其PLC采用S5─130W／B晌该，一次發(fā)生故障肥荔，通過NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù)，在加工中不起作用朝群，不能更改加工程序中R參數(shù)的數(shù)值燕耿。通過對NC系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象的分析，我們認(rèn)為PLC的主板有問題姜胖，與另一臺機床的主板對換后誉帅，進一步確定為PLC主板的問題。經(jīng)專業(yè)廠家維修右莱，故障被排除蚜锨。

　　例二、另一臺機床也是采用SINUMERIK SYSTEM 3數(shù)控系統(tǒng)慢蜓，其加工程序程序號輸入不進去亚再，自動加工無法進行。經(jīng)確認(rèn)為NC系統(tǒng)存儲器板出現(xiàn)問題晨抡，維修后氛悬，故障消除。

　　例三慷抛、一臺采用德國HEIDENHAIN公司TNC 155的數(shù)控銑床勃撼，一次發(fā)生故障，工作時系統(tǒng)經(jīng)常死機，停電時經(jīng)常丟失機床參數(shù)和程序鳞集。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)NC系統(tǒng)主板彎曲變形姆盲，經(jīng)校直固定后，系統(tǒng)恢復(fù)正常铜氛，再也沒有出現(xiàn)類似故障二场。

　　2.軟故障

　　數(shù)控機床有些故障是由于NC系統(tǒng)機床參數(shù)引起的党砸，有時因設(shè)置不當(dāng)蟀委，有時因意外使參數(shù)發(fā)生變化或混亂，這類故障只要調(diào)整好參數(shù)莉狠，就會自然消失猜艇。還有些故障由于偶然原因使NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)，這類故障有時必須采取強行啟動的方法恢復(fù)系統(tǒng)的使用堪俩。

　　例一跳昼、一臺采用日本發(fā)那科公司FANUC-OT系統(tǒng)的數(shù)控車床，每次開機都發(fā)生死機現(xiàn)象肋乍，任何正常操作都不起作用鹅颊。后采取強制復(fù)位的方法，將系統(tǒng)內(nèi)存全部清除后墓造，系統(tǒng)恢復(fù)正常堪伍，重新輸入機床參數(shù)后，機床正常使用觅闽。這個故障就是由于機床參數(shù)混亂造成的帝雇。

　　例二、一臺專用數(shù)控銑床蛉拙，NC系統(tǒng)采用西門子的SINUMERIK SYSTEM 3尸闸，在批量加工中NC系統(tǒng)顯示2號報警“LIMIT SWITCH”，這種故障是因為Y軸行程超出軟件設(shè)定的極限值孕锄，檢查程序數(shù)值并無變化吮廉，經(jīng)仔細觀察故障現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)故障時畸肆，CRT上顯示的Y軸坐標(biāo)確定達到軟件極限宦芦，仔細研究發(fā)現(xiàn)是補償值輸入變大引起的，適當(dāng)調(diào)整軟件限位設(shè)置后察贵，故障被排除慢况。這個故障就是軟件限位設(shè)置不當(dāng)造成的

　　例三、一臺采用西門子SINUMERIK 810的數(shù)控機床旋喊，一次出現(xiàn)問題阀秤，每次開機系統(tǒng)都進入AUTOMATIC狀態(tài)，不能進行任何操作，系統(tǒng)出現(xiàn)死機狀態(tài)鼠台。經(jīng)強制啟動后随港，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作。這個故障就是因操作人員操作失誤或其它原因使NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)确缩。

　　3.因其它原因引起的NC系統(tǒng)故障有時因供電電源出現(xiàn)問題或緩沖電池失效也會引起系統(tǒng)故障溃登。

　　例一、一臺采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數(shù)控機床缎苞，一次出現(xiàn)故障犬捧，NC系統(tǒng)加上電后，CRT不顯示售碳，檢查發(fā)現(xiàn)NC系統(tǒng)上“COUPLING MODULE”板上左邊的發(fā)光二極管閃亮强重，指示故障。對PLC進行熱啟動后贸人，系統(tǒng)正常工作间景。但過幾天后，這個故障又出現(xiàn)了艺智，經(jīng)對發(fā)光二極管閃動頻率的分析倘要，確定為電池故障，更換電池后十拣，故障消除封拧。

　　例二、一臺采用西門子SINUMERIK 810的數(shù)控機床父晶，有時在自動加工過程中哮缺，系統(tǒng)突然掉電，測量其24V直流供電電源甲喝，發(fā)現(xiàn)只有22V左右尝苇，電網(wǎng)電壓向下波動時，引起這個電壓降低贵本，導(dǎo)致NC系統(tǒng)采取保護措施芝杏，自動斷電。經(jīng)確認(rèn)為整流變壓器匝間短路穴愕，造成容量不夠债鼎。更換新的整流變壓器后，故障排除渗蜀。

　　例三蚂旁、另一臺也是采用西門子SINUMIK 810的數(shù)控機床，出現(xiàn)這樣的故障历喊，當(dāng)系統(tǒng)加上電源后粤搂，系統(tǒng)開始自檢生凯，當(dāng)自檢完畢進入基本畫面時，系統(tǒng)掉電辜色。經(jīng)分析和檢查啥葡，發(fā)現(xiàn)X軸抱閘線圈對地短路。系統(tǒng)自檢后潜呻，伺服條件準(zhǔn)備好政模，抱閘通電釋放。抱閘線圈采用24V電源供電蚂会，由于線圈對地短路淋样，致使24V電壓瞬間下降，NC系統(tǒng)采取保護措施自動斷電颂龙。

　　二习蓬、伺服系統(tǒng)的故障

　　由于數(shù)控系統(tǒng)的控制核心是對機床的進給部分進行數(shù)字控制，而進給是由伺服單元控制伺服電機措嵌，帶動滾珠絲杠來實現(xiàn)的，由旋轉(zhuǎn)編碼器做位置反饋元件芦缰，形成半閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)企巢。

　　所以伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床上起的作用相當(dāng)重要。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由伺服控制單元让蕾、伺服電機浪规、測速電機、編碼器等出現(xiàn)問題引起的探孝。下面介紹幾例：

　　例一笋婿、伺服電機損壞

　　一臺采用SINUMERIK 810／T的數(shù)控車床，一次刀塔出現(xiàn)故障迈堂，轉(zhuǎn)動不到位列啃，刀塔轉(zhuǎn)動時，出現(xiàn)6016號報警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”耀佣，根據(jù)工作原理和故障現(xiàn)象進行分析屉馋，刀塔轉(zhuǎn)動是由伺服電機驅(qū)動的，電機一啟動钳雄，伺服單元就產(chǎn)生過載報警伶段，切斷伺服電源，并反饋給NC系統(tǒng)匀枪，顯示6016報警汞坚。檢查機械部分，更換伺服單元都沒有解決問題凿栅。更換伺服電機后梦立，故障被排除坪腔。

　　例二、一臺采用直流伺服系統(tǒng)的美國數(shù)控磨床旬渤，E軸運動時產(chǎn)生“E AXIS EXECESSFOLLOWING ERROR”報警吏口，觀察故障發(fā)生過程，在啟動E軸時冰更，E軸開始運動产徊，CRT上顯示的E軸數(shù)值變化，當(dāng)數(shù)值變到14時蜀细，突然跳變到471舟铜，為此我們認(rèn)為反饋部分存在問題，更換位置反饋板奠衔，故障消除谆刨。

　　例三、另一臺數(shù)控磨床归斤，E軸修整器失控痊夭，E軸能回參考點，但自動修整或半自動時脏里，運動速度極快她我，直到撞到極限開關(guān)。觀察發(fā)生故障的過程迫横，發(fā)現(xiàn)撞極限開關(guān)時番舆，其顯示的坐標(biāo)值遠小于實際值，肯定是位置反饋的問題飘缨。但更換反饋板和編碼器都未能解決問題吗修。后仔細研究發(fā)現(xiàn)，E軸修整器是由Z軸帶動運動的很洽，一般回參考點時鼠泊，E軸都在Z軸的一側(cè)，而修整時漏碰，E軸修整器被Z軸帶到中間乱感。為此我們做了這樣的試驗，將E軸修整器移到Z軸中間肯铣，然后回參考點蠢耻，這時回參點也出現(xiàn)失控現(xiàn)象；為此我們斷定可能由于E軸修整器經(jīng)常往復(fù)運動诉鸯，導(dǎo)致E軸反饋電纜折斷威视，而接觸不良。校線證實了我們的判斷躬挺，找到斷點捂齐，焊接并采取防折措施蛮放，使機床恢復(fù)工作．

　　三、外部故障

　　由于現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)可靠性越來越高奠宜，故障率越來越低包颁，很少發(fā)生故障。大部分故障都是非系統(tǒng)故障压真，是由外部原因引起的娩嚼。

　　1.現(xiàn)代的數(shù)控設(shè)備都是機電一體化的產(chǎn)品，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜滴肿，保護措施完善岳悟，自動化程度非常高。有些故障并不是硬件損壞引起的泼差，而是由于操作贵少、調(diào)整、處理不當(dāng)引起的堆缘。這類故障在設(shè)備使用初期發(fā)生的頻率較高滔灶，這時操作人員和維護人員對設(shè)備都不特別熟悉。

　　例一守犯、一臺數(shù)控銑床费犯，在剛投入使用的時候，旋轉(zhuǎn)工作臺經(jīng)常出現(xiàn)不旋轉(zhuǎn)的問題飘示，經(jīng)過對機床工作原理和加工過程進行分析，發(fā)現(xiàn)這個問題與分度裝置有關(guān)弹噩，只有分度裝置在起始位置時每竿，工作臺才能旋轉(zhuǎn)。

　　例二国赫、另一臺數(shù)控銑床發(fā)生打刀事故塞俗，按急停按鈕后，換上新刀勉窟，但工作臺不旋轉(zhuǎn)皱埋，通過PLC梯圖分析，發(fā)現(xiàn)其換刀過程不正確糊批，計算機認(rèn)為換刀過程沒有結(jié)束拧移，不能進行其它操作，按正確程序重新?lián)Q刀后叛赚，機床恢復(fù)正常澡绩。

　　例三、有幾臺數(shù)控機床俺附，在剛投入使用的時候肥卡，有時出現(xiàn)意外情況溪掀，操作人員按急停按鈕后，將系統(tǒng)斷電重新啟動步鉴，這時機床不回參考點揪胃，必須經(jīng)過一番調(diào)整，有時得手工將軸盤到非干涉區(qū)氛琢。后來吸取教訓(xùn)喊递，按急停按鈕后，將操作方式變?yōu)槭謩右照樱砷_急停按鈕册舞，把機床恢復(fù)到正常位置，這時再操作或斷電障般，就不會出現(xiàn)問題调鲸。

　　2.由外部硬件損壞引起的故障

　　這類故障是數(shù)控機床常見故障，一般都是由于檢測開關(guān)瘾枉、液壓系統(tǒng)称痊、氣動系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件缆兆、機械裝置等出現(xiàn)問題引起的缸日。有些故障可產(chǎn)生報警，通過報答信息狡允，可查找故障原因绝话。

　　例一、一臺數(shù)控磨床页本，數(shù)控系統(tǒng)采用西門子SINUMERIK SYSTEM 3狼隶，出現(xiàn)故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指示主軸冷卻系統(tǒng)有問題壮才，而檢查冷卻系統(tǒng)并無問題赞约，查閱PLC梯圖，這個故障是由流量檢測開關(guān)B9.6檢測出來的口箭，檢查這個開關(guān)固弥，發(fā)現(xiàn)開關(guān)已損壞，更換新的開關(guān)念秧，故障消失淤井。

　　例二、一臺采用西門子SINUMERIK 810的數(shù)控淬火機床出爹，一次出現(xiàn)6014“FAULT LEVEL HARDENING LIQUID”機床不能工作庄吼。報警信息指示，淬火液面不夠严就，檢查液面已遠遠超出最低水平总寻，檢測液位開關(guān)器罐，發(fā)現(xiàn)是液位開關(guān)出現(xiàn)問題，更換新的開關(guān)渐行，故障消除轰坊。

　　有些故障雖有報警信息，但并不能反映故障的根本原因祟印。這時要根據(jù)報警信息肴沫、故障現(xiàn)象來分析。

　　例三蕴忆、一臺數(shù)控磨床明因，E軸在回參考點時，E軸旋轉(zhuǎn)但沒有找到參考點泡煌，而一直運動扭皿，直到壓到極限開關(guān)，NC系統(tǒng)顯示報警“E AXIS AT MAX.TRAVEL”焦莉。根據(jù)故障現(xiàn)象分析澄锉，可能是零點開關(guān)有問題，經(jīng)確認(rèn)為無觸點零點開關(guān)損壞份帮，更換新的開關(guān)驮屑，故障消除。

　　例四手财、一臺專用的數(shù)控銑床论稠，在零件批量加工過程中發(fā)生故障，每次都發(fā)生在零件已加工完畢徐扯，Z軸后移還沒到位窍颗，這時出現(xiàn)故障，加工程序中斷倾祈，主軸停轉(zhuǎn)，并顯示F97號報警“SPINDLE SPEED NOT OK STATION 2”晴叨，指示主軸有問題凿宾，檢查主軸系統(tǒng)并無問題，其它問題也可導(dǎo)致主軸停轉(zhuǎn)兼蕊，于是我們用機外編程器監(jiān)視PLC梯圖的運行狀態(tài)初厚，發(fā)現(xiàn)刀具液壓卡緊壓力檢測開關(guān)F21.1，在出現(xiàn)故障時孙技，瞬間斷開产禾，它的斷開表示銑刀卡緊力不夠，為安全起見牵啦，PLC使主軸停轉(zhuǎn)亚情。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)液壓壓力不穩(wěn)妄痪，調(diào)整液壓系統(tǒng)，使之穩(wěn)定楞件，故障被排除衫生。還有些故障不產(chǎn)生故障報警，只是動作不能完成土浸，這時就要根據(jù)維修經(jīng)驗诵执，機床的工作原理，PLC的運行狀態(tài)來判斷故障交豪。

　　例五唾囚、一臺數(shù)控機床一次出現(xiàn)故障，負載門關(guān)不上善占，自動加工不能進行君哮，而且無故障顯示。這個負載門是由氣缸來完成開關(guān)的按翅，關(guān)閉負載門是PLC輸出Q2.0控制電磁閥Y2.0來實現(xiàn)的尿绕。用NC系統(tǒng)的PC功能檢查PLC Q2.0的狀態(tài)，其狀態(tài)為1憾侮，但電磁閥卻沒有得電唧整。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼電器控制電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這個故障选畴，更換新的繼電器啊沟，故障被排除。

　　例六作瞄、一臺數(shù)控機床茶宵，工作臺不旋轉(zhuǎn)，NC系統(tǒng)沒有顯示故障報警宗挥。根據(jù)工作臺的動作原理乌庶，工作臺旋轉(zhuǎn)第一步應(yīng)將工作臺氣動浮起，利用機外編程器契耿，跟蹤PLC梯圖的動態(tài)變化瞒大，發(fā)現(xiàn)PLC這個信號并未發(fā)出，根據(jù)這個線索繼續(xù)查看搪桂，最后發(fā)現(xiàn)反映二透敌、三工位分度頭起始位置檢測開關(guān)I9.7、I10.6動作不同步踢械，導(dǎo)致了工作臺不旋轉(zhuǎn)酗电。進一步確認(rèn)為三工位分度頭產(chǎn)生機械錯位，調(diào)整機械裝置，使其與二工位同步撵术，這樣使故障消除背率。

　　發(fā)現(xiàn)問題是解決問題的第一步，而且是最重要的一步株速。特別是對數(shù)控機床的外部故障闸声，有時診斷過程比較復(fù)雜，一旦發(fā)現(xiàn)問題所在唉箩，解決起來比較輕松贿叉。對外部故障的診斷，我們總結(jié)出兩點經(jīng)驗交鹊，首先應(yīng)熟練掌握機床的工作原理和動作順序净纬。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖，利用NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或用機外編程器監(jiān)測PLC的運行狀態(tài)酥盼，根據(jù)梯圖的鏈鎖關(guān)系打洋，確定故障點，只要做到以上兩點传等，一般數(shù)控機床的外部故障剥跃，都會被及時排除。

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