机床维修范文

机床维修范文（精选12篇）

机床维修 第1篇

首先确认故障现场, 通过操作者或者自行调查故障现象, 充分掌握故障信息。列出故障部位的全部疑点, 分析故障原因, 制定排除故障的方案。

按照电子数控系统故障排除普遍使用的方法, 大致可以分为以下几种: (1) CNC故障自诊断及故障报警号; (2) 初始化复位法; (3) 功能参数封锁法; (4) 动态梯形图诊断法; (5) 原理分析法; (6) 备件置换法; (7) 同类对换法; (8) 使能信号短接法; (9) 参数检查法; (10) 直观法; (11) 远程诊断法

2 电子数控系统的常见故障分析

根据电子数控系统的构成、工作原理等特点, 结合在维修中的经验, 将常见的故障部位及故障现象分析如下。

2.1 位置环

就是电子数控系统发出位置控制指令, 位置检测系统将反馈值与设定值相比较。它具有很高的工作频度, 所处的位置条件一般比较恶劣, 也最容易发生故障。

常见的故障有: (1) 位控环报警:可能是测量回路开路, 位置控制单元内部损坏; (2) 不发指令就运动, 可能是位置控制单元故障, 测量元件损坏; (3) 测量元件故障, 一般表现为无反馈值, 机床回不了基准点, 可能的原因是光栅或读数头脏了, 光栅坏了。

故障实例:一台青海第一机床厂生产的数控加工中心, 在加工过程中所加工的位置与设定位置出现明显的偏差。首先分析故障原因, 此程序在之前使用过, 并未出现此现象。故可排除程序问题。经过查找轴参数发现伺服轴除了转台所在的C轴都是有两个测量系统即全闭环。观察设备运行时两个测量系统的数值发现当伺服轴运行到预定位置的时候Y轴的两个测量系统检测值相差很大, 怀疑Y轴的光栅尺检测的位置反馈数值是不对的。为进一步确定故障是Y轴光栅尺检测的问题, 将Y轴改为半闭环, 重新运行该程序, 则本次运行的编码器测量值与正确位置相一致, 确诊为光栅尺故障。

2.2 伺服驱动系统

其一直处于频繁的启动与停止的状态, 而且这也是故障较多的部分。

其主要故障有: (1) 系统损坏。由于电网电压波动太大, 电网质量不好, 给机床带来电压超限。 (2) 无控制指令, 而电机高速旋转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。

故障实例:一台五坐标加工中心开机正常, 在机床二次上电后出现“主轴伺服故障”和“主轴变频器故障”的报警, 控制模块的故障红灯是亮着的。根据报警提示, 故障应该出现在主轴伺服侧, 也有可能出现在主轴检测部分。因为检测部分如果有短路的现象也可能连带伺服部分的报警。改为半闭环后, “主轴变频器故障”的报警消除, 但是“主轴伺服故障”和控制模块的红灯依旧是亮着的。将设备的控制模块和驱动模块依次都更换备件, 故障还是没有排除, 所以基本上可以排除伺服部分的故障, 问题出在检测部分, 更换检测主轴位置的外置主动编码器和相应的连接线故障没有排除, 至此基本上可以肯定主轴从动编码器的故障, 将从动编码器更换后故障排除。

2.3 电源部分

电源是维持系统正常工作的能源支持部分, 它失效或故障的直接结果是造成系统停机。另外, 数控系统部分运行数据, 设定数据以及加工程序等一般存储在RAM存储器内, 系统断电后, 靠后备蓄电池或锂电池来保持。及时的对设备进行数据备份也是维护设备正常运行的有力保障。

故障实例:一台龙门数控加工中心, 在加工的时候不定期的出现设备停止, MCP面板闪烁, OP面板上的显示器无变化。来到现场通过分析其产生的原因应该是供给该设备的24V电源不稳定, 应该能够排除设备短路的可能, 因为假设设备的连接线有短路的现象设备应该启动不了而不应该重启。更换联接该设备CCU、MCP、所有IO口的24V电源, 故障没有再次出现。

2.4 可编程逻辑控制器接口

电子数控系统的逻辑控制, 主要由PLC来实现, 要完成这些控制就必须采集控制点的状态信息。因它变化频繁, 所以发生故障的可能性就比较多。

3 电子数控系统检修总结

本人认为其实在电器维修方面, 故障的诊断时间是仅次于备件等待时间的。有的时候一个小小的电子元器件损坏引起的故障诊断有可能持续几小时乃至几天时间。所以提高维修人员的水平可以大大的提高设备的使用效率。这就要求维修人员不但需要进行大量基础知识的培训, 还应该在每次维修后进行总结, 其内容主要包括:

(1) 详细记录从故障的发生、分析判断到排除全过程中出现的各种问题, 采取的各种措施, 涉及到的相关资料, 其间错误分析和排故方法也应记录并记录其无效的原因。除填入维修档案外, 内容较多者还要另文详细书写。

(2) 总结故障排除过程中所需要的各类图样、文字资料, 如有不足应事后想办法补齐, 而且在随后的日子里研读, 以备将来的维修过程中使用。这将大大的节省维修时间。

(3) 从排故过程中所发现自己欠缺的知识, 制定学习计划, 力争在最短的时间内将所欠缺的知识补充完全。另外, 还应该在平时将常用的工具备齐, 到达“工欲善其事, 必先利其器”的目的。

摘要：本文主要介绍电子数控系统检修的一些知识, 对一些常见的电子故障进行总结归类, 并在每类故障后加以故障实例, 以加深读者对数控机床维修技术理论的认识。

关键词：电子数控,故障诊断,检修技术

参考文献

[1]麦兆昌.数控机床的核心之数控机床电气控制系统维修[J].读写算:教育教学研究, 2011.

[2]李堂军.数控设备维修之实践探索[J].中国科技博览, 2009.

典型机床维修技术 第2篇

典型机床维修技术

年

级: 2005级

学

号: 20051035 姓

名: *****

专

业: 机械制造及其自动化 指导老师: @@@@@

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摘 要

故障诊断技术已经有 30 多年的发展历史,但作为一门综合性新学科《故障 诊断学》,还是近些年发展起来的。从不同的角度出发,设备故障诊断的理论和 方法很多,其中故障诊断专家系统方法是近年来故障诊断领域最显著的成就之 一,其内容包括诊断知识的表达、诊断推理方法、不确定性推理及诊断知识的获 取等。电子技术的发展以及国内数控装置的发展使得数控装置的价格走低,特别 是经济型数控车系统的价格已经是到达了它的最低点。经济型数控车床在中国 的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加工水平无论在加工质量方 面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长,数控 机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,谈了 一些解决的办法。

关键词：典型机床 检测 维修。

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目录

摘要………………………………………………………………………2 引言 …………………………….........................................................….4 一.数控机床故障的诊断研究意义所在……………………………..… 5

二、现代故障诊断技术概述…………………………………………...5

2.1 故 障 诊 断 主 要 内 容 …………………………………… 5

2.2 数控机床故障诊断常用的方法………………………………… 5

2.3 数控机床故障诊断技术发展趋势……………………………… 6

三、数控机床故障的诊断展望……………………………………...… 6

四、换刀装置故障…………………………………………………...… 6

五、稳压电源故障 ………………………………………………….… 7

六、系统程序锁故障……………………………………………………8

七、结束语………………………………………………………………8

参考文献………………………………………………………..………9

致谢………………………………………………………………..……10

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引言

数控机床的身价从几十万元到上千万元，一般都是企业中关键产品关键工

序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的 设备往往更多地是看重其效能，而不仅对合理地使用不够重视，更对其保养及 维修工作关注太少，日常不注意对保养与维修工作条件的创造和投入，故障出 现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此，为了充分发挥数控机床的效益，我们一 定要重视维修工作，创造出良好的维修条件。由于数控机床日常出现的多为电 气故障，所以电气维修更为重要。科学技能的发展，对机械产品提出了高精度、高庞大性的要求，并且产品 的更新换代也在加快，这对机床装备不仅提出了精度和效率的要求，并且也对 其提出了通用性和矫捷性的要求。数控机床就是针对这种要求而孕育发生的一 种新型自动化机床。数控机床集微电子技能、计算机技能、自动节制技能要以及伺服驱动技能、紧密机械技能于一体，是高度机电一体化的典型产品。它自己又 是机电一体化的重要构成部门，是现代机床技能水平的重要标记。数控机床表 现了当前世界机床技能前进的主流，是权衡机械打造工艺水平的重要指标，在 柔性生产和计较机集成打造等进步先辈打造技能中起着重要的根蒂根基核心效 用。因此，怎样更好的使用数控机床是一个很重要的问题。由于数控机床是一 种价格昂贵的紧密装备，因此，其维护更是不容忽视。

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一、数控机床故障的诊断研究意义所在

故障诊断始于机械设备故障诊断,主要指制造设备和制造过程的状态监测 与故障诊断。制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工 艺过程、工艺参数。机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容: 一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分 析、诊断。设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修 团体联盟(FENMS)推动下,主要以英国倡导的设备综合工程学为指导;美国以后 勤学为指导;日本吸收二者特点,提出了全员生产维修(TPM)的观点。美国自 1961 年开始执行阿波罗计划后,出现一系列因设备故障造成的事故, 导致 1967 年在美国宇航局(NASA)倡导下,由美国海军研究室(ONR)主持成立了 美国机械故障预防小组(MFPG),并积极从事技术诊断的开发。美国诊断技术在航 空、航天、军事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。英国在上世纪 60-70 年代,以机器保健和状态监测协会(MHMG&;CMA)为最先 开始研究故障诊断技术,在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先 地位。日本的新日铁自 1971 年开发诊断技术,1976 年达到实用化。日本诊断技术 在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。我国在故障诊断技术方面起步较晚,1979 年才初步接触设备诊断技术,近年 来得到迅速发展。目前国内对装备的故障诊断技术,尤其是板级故障诊断技术的 研究有了较大的进展。经过二十多年的研究与发展,我国的故障诊断技术己广泛应用于军工、化工、工业制造等领域,如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。

二、现代故障诊断技术概述

2.1 故障诊断主要内容

故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下,通过来自外界或系统本 身的信息输入,经过处理,判断出故障种类,定为故障部位(元部件),进而估计出 故障可能时间、严重程度、故障原因等,甚至还可以提供评价、决策以及进行维 修的建议。现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术,故障分析(诊断)技术和故 障修复方法三个部分。从信息获取到故障定位,再到故障的排除,作为单独的技 术领域发展的同时,又作为故障诊断的技术共同协调发展。

2.2 数控机床故障诊断常用的方法

(1)直观法。由维修人员利用感觉器官,观察故障发生时的各种声、光、味 等异常现象,查看 CNC 机床系统的各个模块和线路,有无烧毁和损伤痕迹,迅速 将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这是一种最基本和常用的方法。

(2)CNC 系统自诊断法。数控系统的自诊断功能,已经成为衡量数控系统性 能的重要指标,数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。一旦发生 异常情况,立即在 CRT 上显示报警信息,或通过发光二极管指示故障的原因、故 障模块,这是 CNC 机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。

(3)功能程序测试法。功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功 能用手工编程或自动编程的方法,编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然 后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确性和可靠 性,天道酬勤

厚德载物 典型机床维修技术 进而判断出故障发生可能的部位和故障原因。

(4)模块交换法。所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下,利用备 用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,将功能相同的 模板或单元相互交换,观察故障的转移情况,从而快速判断故障部位的方法。

(5)原理分析法。根据 CNC 组成原理,从系统各部件的工作原理着手进行分 析和判断,从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数,从而确定故 障部位的方法。这种方法对维修人员要求很高,必须熟悉整个系统或每个部件的 工作原理,才能对故障部位进行定位。

(6)PLC 程序法。根据 PLC 报警信息,查阅有关 PLC 程序,对照报警点相应的模块程序,比较相关 I/O 元件的逻辑状态,判断故障。数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部 升温法、隔离法和开环检测法等,这些方法各有特点,维修时常同时采用几种方 法综合运用,分析并逐步缩小故障范围,以达到排除故障的目的。

2.3 数控机床故障诊断技术发展趋势

(1)针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用,更强调信息融合策 略和处理技术,知识的表示方法;(2)针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化 程度的提高以及可持续工作能力和可靠性要求的提高,更强调多智能技术的融 合,系统级诊断技术,混合智能诊断技术的研究;(3)针对专家系统知识获取的瓶 颈问题,更强调自适应能力和自学习能力的研究,在线诊断技术、多传感器技术 的研究。

三、数控机床故障的诊断展望

数控机床的故障诊断一直是困扰操作、维修人员的难题。由于数控机床的

安全性和工作可靠性对于生产单位的效益直接产生很大的影响,专家系统在故 障诊断领域中的应用,实现了基于人类专家经验知识的设备与系统故障诊断技 术。CNC 机床作为一个复杂多变的非线性系统,充分考虑自然情况的变化以及 人为误操作,如何结合模糊技术以及人工智能方面的优点,总结出更加智能的故 障诊断方法,将是以后需要努力的方向。随着设备自动化的进一步提高,其故障诊断也变得更加的复杂,特别是对于工程机械来说,要解决作业过程中的所有故障是十分困难的。鉴于此情况,在技 术实力雄厚的科研院所建立远程故障诊断系统,通过 Internet 与工程机械操作 现场连接,建立一个实时故障检测系统,及时地发现作业过程的故障,迅速地进 行诊断。在本地的故障诊断系统无法解决时,利用 Internet 访问远程故障诊断 中心,通过技术实力雄厚的科研院所来解决这些故障,及时地恢复生产,也有效 地实现了技术资源共享,因此基于 Internet 的远程故障诊断系统将是一个重要的发展方向。

四、换刀装置故障

数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带

动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行 比较以判断刀具是否到位。刀换到位后,电机反转缩紧刀架。在我维修数控车天道酬勤

厚德载物 典型机床维修技术 的 过程中遇到了以下几个故障现象。故障一:一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不到,其它刀位能正常换刀的故障现象。故障分析:由于只有一号刀找不到刀位,可以排除机械传动方面的问题,确 定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致 该刀位信号不能输送给 PLC。对照电路图利用万用表检查后发现:1 号刀位霍尔 元件的 24V 供电正常,GND 线路为正常,T1 信号线正常。因此可以断定是霍尔元 件损坏导致该刀位信号不能发出。解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。故障二:一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后 停止,并且数控系统显示换刀报警:换刀超时或没有信号输入。故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障,归咎于电气故障所致。产 生该故障的电气原因有以下几种:1.磁性元件脱落;2.六个霍尔元件同时全部损 坏;3.霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因 可能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进 行检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的 24V 供电电压为 0V,其它线路均正 常。以该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的 24V 线头脱落,接上后仍无反 应。由此判断应该是该线断线造成故障。解决办法:利用同规格导线替代断线后,故障排除。故障三:一台配有 FANUC-0imate 系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常 但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警:换刀超时。故障分析查找:刀架选刀正常,正转正常,就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆 传动正常,初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上,发现刀具反 向锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的,是不是该开关即周围线路存 在问题呢?为了确认这个故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,利用万用表参照电路图检查线路,发现线路未有开路和短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关, 观察梯形图显示有信号输入,至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到 位,位置微动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下,结果发现:果然挡块未 运动到位。于是把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀,原故障又出现 了,同时发现蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时 位置开关的挡块不能到位?于是把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装 好。结果刀架锁紧正常了。解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。

五、稳压电源故障

机床在运行时机床照明灯突然不亮,机床操作面板灯也不亮,系统电源正常, 同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。故障分析检查:经询问当时操作人员,没有违规操作,排除人为原因,也可以 排除机械原因,应该是电气故障引起。该机床的电器原理图显示,这些失电区域 都和 24V 有关,并且该机床拥有两个稳压电源,一个是 I/O 接口电源,另一个为系 统电源。失电区域都与 I/O 接口有关,于是打开电气柜观察发现 I/O 接口稳压电 源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知 道,稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源 输出,以保护电源电路不被损坏。于是试着把电源的输出负载线路拆下来,结果 发现重新上电后电源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该 电源为 I/O 接口电源,负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根 24V+输出线接头从绝缘胶布中露出 并接触到机床床体。天道酬勤

厚德载物 典型机床维修技术 原因很明显:由于该线与机床发生对地短路,造成该稳压电 源处于自我保护状态,使得操作面板和一些 I/O 接口继电器供电停止,导致发生 以上故障。至于变频器报警可能 24V 信号不能到位发出报警。解决办法:用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解决,报 警解除照明灯也亮了。

六、系统程序锁故障

一台数控车,配有 FANUC-0i-mate 系统,无法输入对刀值等参数,不能编辑 程序,并伴有报警。故障分析检查:对此现象首先想到了程序保护开关,通过对比正常的系统发 现:与系统锁住时现象一样。所以怀疑系统锁开关坏了,但经过短接,仍不能解决问题。通过观察故障系统的梯形图发现 X56 输入点无信号输入,说明这条输入线 路断路。沿着这条线号利用万用表检查,发现在操作面板后面选轴开关接头处线 头脱落,导致线路无法输入信号,使 PLC 逻辑关系不正确,才出现以上故障。解决办法:用烙铁焊锡把脱落的线头重新焊接好,报警解除,参数输入正常, 故障消失。

七、结束语

以上维修案例,可作为类似故障的排除参考。一般地,对于任何故障,首先是 根据现象,根据原理来判断故障点,分析每一个可能性,如一个开关,一个线接头, 一个螺钉都会是都会是故障原因,参照之前的操作、维修历史进行分析,能有利 于缩小查找范围,有利于提高维修的效率。

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参考文献

[1]夏凤芳.数控机床： 北京：高等教育出版社。2003 [2]霍苏萍.数控加工编程与操作： 北京：人民邮电出版社。2001 [3]娄锐.数控机床：

大连理工大学出版社。2006 [4]李佳.数控机床及应用: 北京：清华大学出版社 2001 [5]王侃夫.数控机床故障诊断及维护.机械工业出版社.2005

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致谢

在该论文形成过程中得到了李花老师的细心指导和耐心帮助，在这里表示 衷心的感谢！我终于完成了这次论文要求，通过自己的努力和钻研，完成了此 次对数控车床检测和维修，当然了，还有许多不足之处，非常感谢几位前辈的 文献，让我丰富了很多内容，还有指导老师的帮助。我会继续努力，做的更好。

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数控机床的维护与维修 第3篇

关键词：数控机床 电气维修 维修技术 故障排除

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0056-01

由于数控设备是从普通机床发而来的新技术，所以在职业学校里，专业技术人员相对比较缺少。数控机床本身又是一个很好的机械和电气自动化高度结合的设备，因此更需要有较高专业素质的人员来维护和维修。下面仅将笔者的一些经验和行业内其他专家的意见归纳整理如下，有不足之处还请指正。

1 数控机床的维护

近些年职业院校随着社会的发展和需要才建设和完善了数控技术专业，有了数控车间和数控设备，所以职校里的数控设备大多数都为新设备，并且校园里设备的使用时间远远小于工厂设备的运行时间，因此，校园里的设备故障率不会太高，前期主要靠我们平时的维护与保养。

1.1 维护维修人员基本要求

数控设备技术先进、结构复杂是高级机电一体化产品，因此，对维护维修人员要求较高，维护维修工作的质量就取决于维护维修人员的素质，所以要求维护维修人员具备以下条件。

（1）维护与维修人员要有强力的责任心和良好的职业道德，必须做到每次维护维修时认真做好详细记录（如部件的变更、参数的修改等），以便后边再次维修有据可查。

（2）具备一定的专业知识既要懂机床工作原理（包括检测技术、液压知识和计算机知识）又要懂机械和电工电子技术。最好经过数控技术方面的专业培训（这些年在职校开展的省培和国培就不错）。掌握PLC、伺服驱动和数字控制的工作原理。

（3）具备一定的数控机床操作水平，能够独立操作和编制简单加工程序，为维修调试机床和试加工做准备。

1.2 资料的准备

数控设备都会自带相关的操作说明书、电气说明书、机床使用说明书、编程说明书和CNC方面的资料等，我们维护维修人员要做好资料的保存和维修记录等资料的添加工作。

1.3 日常维护

不同的机床有不同的要求，但日常维护有一定的共性，主要内容如下所述。

（1）开机使用前，先检查设备的润滑系统，及时添加或更换润滑脂和润滑油，是设备机械运动部分保持良好润滑，降低磨损。

（2）定期检查各电气部件连接是否正常，各线有没有老化、脱落或破损。保持电气柜的清洁，及时清洗或更换过滤网。

（3）定期检查超程限位功能。主要是硬超程，限位开关失效或有杂质进入导致触头不能正常弹出或压下，因此，不能正常发出到位信号；或限位块螺丝松动导致位置偏移或脱落，使机床的限位保护失效。软超程主要是参数设置位置，处认为更改外一般不会被改变，它经常也作为硬保护后的第二到限位保护。

（4）及时更换存储器电池。一般一年需更换一次（注意在通电状态下更换），来保证断电情况下机床数据的存储；或有些机床在不经常使用时，需要定期通电，一方面使电气通电自发热驱赶潮湿；另一方面同时可以给记忆电池充电，保证数据不被丢失。在校园里尤其是寒暑假，要保证设备定期通电，否则一些电子元件容易损坏。

（5）为了保证机床的加工精度，我们还需要定期对机床的水平进行测试和调整，否则常时间更容易使机床自身发生扭曲变型，导致精度下降，我们学校这个工作定期发到暑假结束后和开学前，不影响正常的教学使用。

2 数控设备的维修

数控设备主要分机械维修、电气维修和CNC系统维修三部分，在校办公厂，有了以上的细心维护，系统自身的故障应该非常少，我们主要研究机械故障和电气故障的维修。

2.1 机械故障维修

数控机床机械运动主要有主轴的主运动和刀架的进给运动。

（1）主轴主要靠动力电机带动主轴箱里的多级变速齿轮给主轴输出旋转动力的，一般问题不大，如开机启动主轴有异常声响和无动作时需要及时停车判断问题所在。可从这几个方面排：确定电机正常后首先判断是否挂好档位确认是否在空档；其次检查有无异物掉入卡在变速齿轮上使之无法正常工作（有一次我们的数车就是因为换档手柄上的一个销子脱落卡住了齿轮，导致无法换档、无法启动主轴）；再次检查有无齿轮松动脱落或打坏掉，要及时给予定位安装或更换配件；有时候卡盘也会有异响，多数是因为卡盘内侧固定卡盘内部的螺旋盘螺纹的螺丝松动导致间隙过大，出现来回碰壁的响声，卸掉卡盘给予拧紧固定可解决问题。

（2）刀架的机械问题多在于无法移动、无法进给或定位偏差过大和换刀不动或换刀不到位的问题。我们主要检查丝杠是否弯曲变形、阻力过大（在急停状态可用有转动感觉）或有异物卡住；定位偏差过大可检查是否负重过大、丝杠磨损严重或在参数里调整丝杠的反向间隙（只可微调）；刀架换刀机械问题一般为也为阻力过大或有卡死现象，用内六角扳手转动伺服电机轴可判断刀架旋转动作是否畅通，如果阻力很大或卡死，则需调整刀架内部安装间隙和检查有无异物。

2.2 电气故障维修

电气故障的维修主要根据故障现象、报警提示和电柜各信号灯的有无发亮或颜色来判断短路、断路、确向、缺信号和电子元件设备等坏掉。这需要我们有一定电工电子水平、识图水平和检测设备的使用水平（如万用表等）。因为校办公厂同样型号设备不止一台，我们可通过对比法、交叉换位法等来寻找问题点。一般多为缺少某各信号，是由于信号线接触不良、断掉、继电器坏掉或保险跳掉所导致；如果交叉换位后发现是驱动器或主轴变频器坏掉，那最好是找专业维修人员维修或反常更换。总之电气维修后要经过多次反复检查确认后方可通电试验，以防出现更大的问题或短路。

3 结语

数控设备在职校属于昂贵设备，需要有专业人员维护和维修，这对于我们这些一线专业教师来说是个挑战同样也是个机遇，希望我们能够多实践多总结，我们一定能够主要依靠自己的力量，把数控机床修好、用好、管好。

参考文献

数控机床维修实例 第4篇

现场用大、小刀反复交替尝试, 故障依旧。检查大刀拉钉, 有所磨损, 更换后故障未解决。对大刀进行称重, 并未超出允许最大重量20 kg。检查液压和主轴刀具放松、夹紧液压电磁阀YV35、YV34, 功能正常。查电路图, 刀具放松、夹紧位置的确认开关SQ30和SQ31对应PLC I/O位置位为i SPTL和i SPTN, 用系统PLC监控软件检查PLC信号, 机床动作时信号都正常。再查电路图, 主轴刀具有无确认开关SQ35的对应PLC I/O位置位为i S-TEX, 检查后发现, 装小刀时有信号, 装大刀时无信号, 排除信号接近开关故障因素。尝试在装大刀时执行M329 (无视主轴有无刀具 (M03S100程序, 主轴可以旋转, 确定是机床没有接收到有刀信号。进一步检查信号开关, 实际安装位置未有松动, 但发现安装信号开关挡块的主轴同步杆, 在主轴分别安装大刀和小刀时运动位置不同, 从而使装大刀时没有触发信号。后检查主轴内刀具拉钉夹头情况, 发现有松动, 用扳手紧固后机床故障消除。

该故障最终诊断为刀具拉钉夹头松动, 导致主轴在安装大刀和小刀时由于刀具重量不同, 同步杆位置变动, 造成主轴有刀信号没有触发, 主轴无法执行旋转指令。利用数控系统的PLC I/O位置位信号监测功能, 能快速诊断电气系统的好坏, 同时可采用特殊M指令屏蔽部分信号来辅助诊断机床故障。对加工中心的换刀机构, 包括刀库、换刀臂、刀具拉钉夹头等机械结构, 要加强巡检和定期维保, 从而降低机床故障率。

2.韩国斗山MX3100车铣复合加工中心, 数控系统为FANUC Series 31i-MODEL A。机床在加工时, 当移动A轴 (尾座) 时常出现2081 AIR-BAG ALARM报警, 机床无法正常工作。

机床报警提示轴的移动负载过大, 检查机床A轴导轨和丝母润滑正常, 手动转动A轴滚珠丝杠比较轻松, 表明传动系统正常。在移动A轴时检测伺服电机电流, 实测值10.3 A, 较正常值1.8 A大许多, 初步怀疑是伺服电机故障。查A轴电机控制电路图和PLC梯形图, 在A轴移动时Y3.3 (A-AXIS BRAKE RE-LEASE) 有输出信号, 但查电机刹车控制继电器KA33无电, 故导致A轴电机刹车未松开。检测继电器正常, 但在检查刹车控制线路时发现控制线缆插头SLOT3内线与插针间虚接, 重新焊接连接后机床恢复正常。

3.德国HOFLER HELIX400数控磨齿机, 数控系统为西门子840D。在机床加工时, 操作顶尖上下动作有时导致接触器保护断开, 但复位后仍可动作, 过段时间后还会断开, 无规律。

检查顶尖电机控制接触器, 正常;用万用表测量三相电压, 正常。初步怀疑电机或负载端有故障。拆卸顶尖部件, 手动旋转顶尖上下丝杠, 带动顶尖上下较轻松, 排除负载端丝杠和导轨副故障。将三相电机和减速齿轮箱拆卸后检查, 并连接电源空载试验, 正常。重新将顶尖部件安装, 逐段检查电机到控制接触器线缆, 松开线插10X921到92X10间线缆的固定桩后, 测量三相线缆有两相互通, 更换该段线缆后故障消失。

上述两例故障在现场检查时, 都是时有时无, 给故障诊断造成困难, 维修初期都判断为电机或负载端故障, 最终故障原因都为控制线路的虚接或虚连。由于数控机床的润滑系统和电机保护较可靠, 机械部件和电机本身发生故障的概率较小, 今后在处理相类似故障时, 可着重从控制线路和线插的检查入手。

4.日本MAZAK FH-8800数控卧式加工中心, 数控系统为MAZATROL 640M。机床加工时出现31伺服异常报警, 关机重启后可正常加工, 但加工30~40 min左右后仍出现相同报警。

手动移动机床各轴系, 正常;执行自动换刀程序, 正常。检查重新拔插系统各轴驱动器上连接插头, 故障依旧。查资料31伺服报警解释为超速, 但按处理说明检查各项点都正常。后准备将各轴驱动器与相同型号机床进行更换, 在拆卸驱动器时发现X轴驱动器后部冷却风扇堆积赃物较多, 用手转动比较困难。将赃物清理后重新安装驱动器, 机床故障消除。

数控机床故障维修总结 第5篇

一、简答：

1、数控机床故障的分类？

答：（1）从故障的起因分类：从故障的起因上来看，数控系统故障分为关联性和非关联性。关联性故障又分为固有性故障和随机性故障。

（2）从故障的时间分类：从故障出现的时间上看，数控系统故障又分为随机故障和有规律故障。

（3）从故障的发生状态分类：从故障发生的过程来看，数控系统故障又分为突然故障和渐变故障。

2、数控机床的可靠性？

答：可靠性是指在规定的工作条件下，产品执行其功能长时间稳定工作而不发生故障的能力。任何产品的可靠性都符合曲线变化规律（俗称“浴盆曲线”）。

3、衡量可靠性常用的标准有哪些？

答：（1）平均无故障时间（MTFB）;（2）平均修复时间（MTTR）；（3）有效度A。

4、数控机床的故障诊断与维修的过程基本上分为故障原因的调查和分析、故障的排除、维修总结三个阶段。

5、数控机床维修的原则？

答：1.先静后动；2.先外部后内部；3.先机械后电气；4.先公用后专用；5.先简单后复杂6.先一般后特殊。

6、数控机床故障诊断与维修的一般方法？

答：

1、装置自诊断法；

2、观察检查法；

3、备件替换法；

4、电路板参数测试对比法；

5、功能程序测试法；

6、参数检查法。

7、数控机床故障诊断技术的发展：

（1）数控机床远程故障诊断技术；（2）自诊断系统；（3）人工智能与专家系统；（4）神经网络诊断；（5）基于实例推理的诊断；（6）多传感器信息融合技术；（7）智能化集成诊断。

8、FANUC系统信息交换图：

X信号来自机床侧的输入信号；Y信号是由PMC输出到机床侧的信号；

9、FANUC数控系统数据备份的方法有两种常见的方法：

第一是使用存储卡，在引导系统画面进行数据备份和恢复；

第二是通过RS232口使用PC进行数据备份和恢复。

10、SINUMERIK 810D/840D数控系统组成：

（1）数控及驱动单元CCU或NCU；（2）人机界面MMC；（3）可编程序控制器PLC的I/O模块。

11、SIEMENS 810系统的集成式PLC使用的是STEP5语言，SIEMENS 802系统集成式PLC使用的是S7-200编程语言，而西门子810D/840D系统的集成式PLC则使用S7-300。STEP7是西门子公司S7-300/400系列PLC的编程软件。STEP7-300的PLC程序的结构由块组成，包括用户块和系统块。

12、SIEMENS系统的机床参数大致可以分为CNC参数（NC-MD），PLC参数（PLC-MD）、设定参数（SD）等部分，从广义上说，还包括PLC用户程序、PLC报警文本等。

13、在机床调试中经常需要调整的参数主要有以下几种：

MD 10000：JOG速度设定；

MD 10240：物理单元，“0”英制，“1”公制；

MD 20070：通道中有效的机床轴号；

MD 20080：通道中的通道轴名称；

MD 30130：设定指输出类型，值为“1”表示有该轴，“0”为虚拟轴；

MD 30240：编码器类型，“0”表示不带编码器，“1”表示相对编码器，“4”表示绝对编码器，主轴时，值为“1”；

MD 30300：旋转轴/主轴，值为“1”时表示该轴为主轴；

MD 34090：参考点便宜/绝对位移编码偏移；

MD 34200：参考点模式。绝对编码器时值为“0”；

MD 35000：指定主轴到机床轴，“1”为主轴；

MD 36200：轴速度极限。14、810D/840D系统数据备份方法？

答：1.系列备份，其特点是用于回装和启动同SW版本的系统；包括数据全面，文件个数少；数据不允许修改，文件都用二进制格式（或称为PC格式）。2.分区备份，主要指NCK中各区域的数据备份，其特点是用于回装不同SW版本的系统。

15、直流驱动装置有晶闸管和脉宽调制PWM调速两种形式。

16、交流异步伺服存在两个主要问题？

答：（1）转子发热，效率较低，转矩密度较小，体积较大；

（2）功率因数较低，因此，要获得较宽的恒功率调速范围，要求较大的逆变器容量。

17、变频器输入接线实际使用注意事项：（1）变频器输入侧采用断路器实现保护。

（2）变频器三相电源实际接线无需考虑电源的相序。（3）1和2用来接直流电抗器。

18、变频器输出接线注意事项：

（1）输出侧接线须考虑输出电源的相序。

（2）实际接线时，决不允许把变频器的电源线接到变频器的输出端。（3）一般情况下，变频器的输出端直接与电动机相连，无需加接触器和热继电器。

19、FANUC主轴模块标准参数初始化的步骤？ 答：（1）系统急停状态，打开电源。

（2）将主轴电动机型号的代码：设定在系统串行主轴电动机代码参数中。FANUC-0i系统参数为PRM4133。

（3）将自动设定串行数字主轴标准值的参数LDSP置为“1”。

（4）将电源关断，再打开，主轴标准参数被写入。20、串行主轴通信错误报警故障原因及处理方法： 答：（1）连接电缆接触不良、断线故障；

（2）主轴参数设定与系统主轴硬件匹配不符；

（3）主轴模块内部电路不良；（4）外界干扰；

（5）系统内主轴控制模块故障。21、611A交流伺服驱动器主要由下组件组成：

答：（1）电源模块；（2）进给驱动模块；（3）主轴驱动模块。

22、闭环控制系统是由位置环、速度环和电流环组成的三环结构。

23、FANUC系统进给伺服接口形式有A型和B型两种形式。A型伺服接口是指进给伺服电动机的内装编码器信号反馈到CNC系统；B型伺服接口是指进给伺服电动机的内装编码器信号反馈到伺服放大器。FANUC 0iC均为B型伺服接口。

FANUC伺服装置按主电路的电压输入时交流还是直流，可分为伺服单元（SVU）和伺服模块（SVM）两种。

24、伺服参数设定方法？

答：（1）设定电动机ID号；（2）设定伺服系统的CMR指令倍乘比；（3）设定伺服系统的AMR电枢倍增比；（4）设定伺服系统的柔性进给齿轮比N/M；（5）设定电动机移动方向；（6）设定速度脉冲数；（7）设定位置脉冲数；（8）设定参考计数器。25、611系列驱动模块有什么？

答：（1）电源模块；（2）控制模块；（3）功率模块；（4）监控模块；（5）滤波模块；（6）电抗。

26、驱动系统报警信息常见的有哪些？

答：（1）驱动系统的参数设置错误；（2）驱动系统硬件故障；（3）接触不良引起的故障；（4）监控报警；（5）驱动数据文件错误。

27、H1指示灯亮，表明驱动器出现故障，可能的原因？

答：（1）速度调节器到达输出极限；（2）驱动模块超过了允许的温升；（3）伺服电动机超过了允许的温升；（4）电动机与驱动器电缆连接不良。

28、H2指示灯亮，可能出现的原因有？

答：（1）测速反馈电缆连接不良；（2）伺服电动机内装式测速发电机故障；（3）伺服电动机内装式转子位置检测故障。29、611D数字式交流伺服驱动器参数的优化包括对电流环、速度环和位置环的优化。30、刀库的故障？

答：（1）刀库不能转动或转动不到位；（2）刀套不能夹紧刀具；（3）刀套上下不到位。（4）刀套不能拆卸或停留一段时间才能拆卸。

31、换刀机械手故障？

答：（1）刀具夹不紧；（2）刀具夹紧后松不开；（3）刀具从机械手中脱落；（4）刀具交换时掉刀；（5）机械手换刀速度过快或过慢。

32、回转工作台的常见故障？

答：（1）工作台没有抬起动作；（2）工作台不转位；（3）工作台转位分度不到位，发生顶齿或错齿；（4）工作台不夹紧，定位精度差。

33、接地连接：地线要采用一点接地型，即辐射式接地法，以防止窜扰。这种接地要求将数控柜中的信号接地、强电接地、机床接地等连接到公共的接地点上，而且数控柜与强电柜之间应有足够粗的接地电缆，如截面积为5.5mm2-14mm2接地电缆，而总的公共接地电阻要小于4Ω-7Ω，并且总接地点要十分可靠，应与车间接地网相接，或者做出单独接地装置。

34、对于采用晶闸管控制元件的速度控制单元和主轴控制单元的供电电源，一定要检查相序。

35、数控机床的开机调试步骤： 答：CNC接通电源：

（1）接通CNC电箱的电源；（2）检查CNC电箱各级电压；（3）核对MDI参数；（4）各坐标点动正反操作；（5）回零操作实验；（6）手动变速实验。

36、电气维修过程中注意事项？

答：（1）电气维修必须由专门负责电气维修的人承担；（2）维修期间，如果接通电源可能出现事故，则必须使电源开关处于OFF位置，并在电源开关上方树立“不许通电”的标志。（3）不得用湿手操作电气线路及开关等。（4）不得随意更改电路或其他调整用电位置。（5）通电测试时，注意何处高压危险。（6）不得使电气装置受到冲击和振动，不得向连接器件部分加以强力。（7）一定要使用规定的熔断器和电线。

37、数控机床故障诊断与维修常用仪表、仪器？

答：仪表：百分表、比较仪、光学平直仪、经纬仪、转速表、万用表、相序表、逻辑测试笔。

仪器：测振仪器、故障检测系统、红外测温仪、激光干涉仪、短路追踪仪、示波器、PLC编程器。

38、主轴驱动装置的特点？

答：主轴驱动系统是数控机床的大功率执行机构，其功能是接受数控系统（CNC）的S码及M码，驱动主轴进行切削加工。它接受来自CNC的驱动的驱动指令，经速度与转矩调节输出驱动信号驱动主电动机转动，同时接受速度反馈实施速度闭环控制。它还通过PLC将主轴的各种现实工作状态通告CNC用以完成对主轴的各项功能控制。

二、故障分析：

1、某配套FANUC 0M的数控铣床。在批量加工零件时，某一天加工的零件产生批量报废。

答：故障分析：经对工件进行测量，发现零件的全部尺寸相对位置都正确，但X轴的全部坐标值都相差了10mm。分析原因，导致X轴尺寸整螺距偏移（该轴的螺距是10mm）的原因是由于参考点位置偏移引起的。

故障处理：对于此类故障，只要重新调整参考点减速挡块位置，使得挡块放开点与“零脉冲”位置相差半个螺距左右，机床即可恢复正常工作。

2、一台配套FANUC 0MC系统，型号为XH754的数控机床，换刀过程中刀库旋转时突遇停电，刀库停在随机位置。

答：故障分析及处理：刀库停在随机位置，会影响开机刀库回零。故障发生后尽快用螺钉旋具打开刀库伸缩电磁阀手动钮让刀库伸出，用扳手拧刀库齿轮箱方头轴，将刀库转到与主轴正对，同时手动取下当前刀爪上的刀具，再将刀库电磁阀手动钮关掉，让刀库退回。经以上处理，来电后，正常回零可恢复正常。

3、某配套SIEMENS 810M的龙门加工中心，手动移动X轴时，系统出现ALM-1120报警。

答：故障分析及处理：SIEMENS 810M出现ALM-1120报警的含义是“停止时夹紧允差超过”。根据该系统的特点，以上报警的实质是停止时的位置跟随误差超出了参数MD2120设定的允许误差范围。

由于机床工作台运动正常，故障原因应与系统参数设定有关，检查系统与报警有关的参数，发现该机床的参数NC-MD156为0。

在SIEMENS 810M系统中，该参数为“位置跟随误差消除时间”设定，当此值设定为“0”时，系统在编程的理论值到达后，即开始检测跟随误差，由于此时位置环尚未完成闭环调节，因此会引起上述报警。

4、配套SIEMENS 802D系统的数控铣床，开机时出现报警：ALM380500，驱动器显示报警号ALM504。

答：故障分析及处理：驱动器ALM504报警的含义是：编码器的电压太低，编码器反馈监控失效。经检查，开机时伺服驱动器可以显示“RUN”，表明伺服驱动系统可以通过自诊断，驱动器的硬件应无故障。经观察发现，每次报警都是在伺服驱动系统“使能”信号加入的瞬间出现，由此可以初步判定，报警是由于伺服电动机加入电枢电压瞬间的干扰引起的。

重新连接伺服驱动的电动编码器反馈线，进行正确的接地连接后，故障清楚，机床恢复正常。

5、某采用SIEMENS 810M、配套611A主轴驱动器的加工中心，在加工过程中主轴驱动报警，主轴无法旋转。

答：分析与处理过程：检查主轴驱动器，发现驱动器显示F17报警（过电流报警）。根据611A驱动器的特点，分析可能的原因有：（1）电动机与驱动器不匹配；（2）驱动器参数设定错误；（3）主电动机轴承部件不良；（4）主轴机械传动系统不良；（5）实际电流测量电路不良；（6）驱动器组成模块不良。

由于故障在机床正常工作时发生，因此，可以排除原因（1）（2）；检查机械部件后，排除原因（3）（4）；最后，通过更换模块确认故障是由功率模块不良引起的，更换后机床恢复正常。

6、某配套FANUC-OM系统的数控立式加工中心，在加工中经常出现过载报警，报警号为434，表现形式为Z轴电动机电流过大，电动机发热，停40min左右报警消失，接着再工作一阵，又出现同类报警。

答：分析及处理过程：经检查电气伺服系统无故障，估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气故障还是机械故障，将Z轴电动机拆下与机械脱开，再运行时该故障不在出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠放松螺母后，效果不明显，后来有调整Z轴导轨镶条，机床负载明显减轻，该故障消除。

7、一台配套FANUC 0MC，型号为XH754的数控机床，X轴回零时产生超程报警“Over TRAVEL-X”。

数控机床常见故障诊断及维修 第6篇

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，位控单元内部损坏。

②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。

③测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警的可能原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

2.1.2 电源部分　电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。

由于中国电源波动较大，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素（如突然拉闸断电等）。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外，数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。

2.1.3 可编程序控制器逻辑接口　数控系统的逻辑控制，如刀库管理，液压启动等，主要由PLC来实现，要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息，如断电器，伺服阀，指示灯等。因而它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可能性就比较多，而且故障类型亦千变万化。

2.1.4 其他　由于环境条件，如干扰，温度，湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当，亦可能造成停机或故障。

2.2 进给伺服系统故障

进给伺服系统的故障报警现象有三种：一是利用软件诊断程序在CRT上显示报警信息；二是利用伺服系统上的硬件（如发光二极管、保险丝熔断等）显示报警；三是没有任何报警指示。

2.2.1 软件报警形式

现代数控系统都具有对进给系统进行监视、报警的能力。在CRT上显示进给驱动的报警信号大致可分为三类：

①伺服进给系统出错报警 这类报警的起因，大多是速度控制单元方面的故障引起的，或是主控制印刷线路板内与位置控制或伺服信号有关部分的故障。

②检测出错报警 指检测元件（测速发电机、旋转变压器或脉冲编码器）或检测信号方面引起的故障。

③过热报警。

2.2.2 硬件报警形式

硬件报警包括速度单元上的报警指示灯和保险丝熔断以及各种保护用的开关跳开等报警。报警指示灯的含义随速度控制单元设计上的差异也有所不同。一般有下述几种。

①电流报警 此时多为速度控制单元上的功率驱动模块损坏。检查方法是在切断电源的情况下，用万用表测量模块集电极和发射极之间的阻值，与正常值相比较，以确认该模块是否损坏。

②高电压报警 原因是由于输入的交流电源电压超过了额定值的10%，或是电动机绝缘能力下降，或是速度控制单元的印刷线路板接触不良。

③电压过低报警 由于输入电压低于额定值的85%或是电源连接不良引起的。

④速度反馈断线报警 多是由伺服电动机的速度或位置反馈线不良或连接器接触不良引起的。

⑤保护开关动作 此时应首先分清是何种保护开关动作，然后再采取相应的措施解决。如伺服单元上热继电器动作，应先检查热继电器的设定是否有误，然后再检查机床工作时的切削条件是否太苛刻或机床摩擦力矩是否太大。

⑥过载报警 造成过载报警的原因有机械负载不正常，或是速度控制单元上电动机电流的上限值设定的太低。

2.2.3 无报警显示的故障

这类故障多以机床处于不正常运动状态的形式出现，故障的根源在进给驱动系统。

①机床失控 由于伺服电动机内检测元件的反馈信号接反或元件故障本身造成的。

②机床振动 此时应首先确认振动周期与进给速度是否成比例变化，如果成比例变化，则故障的原因是机床、电动机、检测器不良，或是系统插补精度差，检测增益太高；如果不成比例，且大致固定时，则大都是因为与位置控制有关的系统参数设定错误，速度控制单元上短路棒设定错误或增益电位器调整不好，以及速度控制单元的印刷线路不好。

③机床过冲 数控系统的参数（快速移动时间常数）设定的太小或速度控制单元上的速度环增益设定太低都会引起机床过冲。另外，如果电动机和进给丝杠间的刚性太差，如间隙太大或传动带的张力调整不好也会造成此故障。

④机床在快速移动时振动或冲击 原因是伺服电动机内的测速发电机电刷接触不良。

2.3 机械故障

所谓机械故障，就是指机械系统（零件、组件、部件、整台设备和设备组合）因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。如机床运转不平稳、轴承噪声过大、机械手夹持刀柄不稳定等现象都是机械故障的表现形式。

数控机床的机械故障主要包括机械结构、润滑、冷却、排屑、液压、气动和防护等装置。常见的主机故障有：因机械安装、调试和操作使用不当等原因引起的机械传动故障与导轨运动摩擦过大故障。故障表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大。

3 数控系统常见故障维修实例

3.1 FANUC 0—M数控铣床，主轴或其它轴运动时出现摆动现象

现象：在手轮状态下移动主轴，移动一段距离（约20mm），主轴出现颤动。

原因：数控系统的参数设置与实际的伺服装置不相匹配。

解决方法：查阅参数设置说明书与伺服装置说明书，将其相应的参数设置进行修改使之匹配。此类故障往往是由于数控系统的参数受到干扰引起参数变化而导致的故障。

3.2 FANUC 0—M数控铣床，主轴拉刀时出现报警

故障现象：手动状态下，主轴拉刀时，有时出现报警。

产生问题的原因及解决方法：报警信息为压缩空气压力不足，经检查空压机工作正常，气压压力表指示气压符合要求，气压管路无破损漏气现象。而故障为时有时无，经分析引起故障的原因可能是压力开关设定不良、压力开关故障、压力开关接触不良。经检查压力开关及压力开关设定均正常。于是，打开主轴箱护盖，观察主轴拉刀动作，发现主轴在拉刀时，一个检查主轴拉刀是否到位的行程开关松动，致使主轴拉刀到位信号不能送到数控系统，将该行程开关调整好位置拧紧，问题得以解决。

3.3 FANUC 0—M数控铣床，加工过程中，出现Z轴过载报警

故障现象：机床在加工的过程中，机床的Z轴出现过载，刚开始出现故障的时候，频率不频繁，关机后重新开机，该故障可以自动消失，随加工时间的增长，出现该故障的频率越来越高，且关机后重新开机，系统在进行自检的时候就出现报警，以至于自检通不过，机床开不了机。

故障原因：产生过载的原因一是伺服电机发热，热保护开关（双金属片构成）动作，二是伺服系统瞬时电流过大，引起过电流保护。

解决方法：通过故障的现象，由于开机时就产生报警，怀疑是伺服电机内部的热保护开关损坏，双金属片不能闭合（正常情况下，该金属片是闭合的），打开产生故障的伺服电机的保护盖，找出热保护开关的两个接线点，测量这两个接线点，发现是闭合的，说明热保护开关是正常的。断开过流保护，重新开机，该故障现象仍然存在。最后怀疑，有可能是热保护开关到CNC系统的线路接触不良造成的，但仔细测量Z轴电机到系统板之间的电缆连线，发现电缆也没有问题。怀疑是编码器出现故障，采用交换法，将Z轴的编码信号与X轴或Y轴对调，结果该故障又出现在被调换的轴上，从而确认是Z轴编码器出现故障，更换Z轴编码器，问题得到解决。

3.4 华中I型数控车床

故障现象：零件加工尺寸不稳定或不准确。

分析故障原因：

①滚珠丝杠轴承或钢球有损坏。

②电机与丝杠连接同步齿形带磨损后，使传动链松动。

③反向间隙变化或设置不适当。

④滚珠丝杠的预紧力不适当。

故障排除方法：直观看齿形带传动状况稳定，于是重新测量反向间隙，经测量反向间隙与设置补偿量差距过大，重新进行设置补偿，故障排除。

3.5 华中I型数控车床

故障现象：数控车床回转刀架故障。

①NC系统有输出换刀信号，但刀架不转动。

分析故障原因：机械卡死或刀架电机无信号输入。

故障排除方法：机械卡死应拆开重新清洗修配后，加以润滑处理后装好。无信号输入则测试电路断路源，检查继电器是否损坏或连接电缆断路。

②刀架连续运转到位不停。

分析故障原因：霍尔元件开路或短路，控制电路中刀架反转继电器无法接通。

故障排除方法：打开刀架，检查霍尔元件是否损坏，损坏则予以更换。测试反转继电器损坏，予以更换。

③刀架越位过冲或转不到位。

分析故障原因：霍尔元件位置不当。

故障排除方法：调整霍尔元件与磁钢的相对位置，一般霍尔元件位置超前磁钢约1/3。

4 结语

数控机床故障的产生是多种多样的。维修时需要根据现象分析、排除，最后达到维修的目的。切勿盲目的乱动，否则可能会导致故障更加的严重。在面对数控机床故障和维修问题时，要防患于未燃，不能在数控机床出现问题后才去解决问题。

参考文献：

[1]韩鸿鸾主编.数控机床维修实例[M].中国电力出版社，2006.

[2]邓三鹏.现代数控机床故障诊断与维修[M].北京：国防工业出版社，2009.

[3]王洪波.数控机床电气维修技术[M].北京：电子工业出版社，2007.

数控机床检测维修分析 第7篇

数控机床是一种技术复杂的机电一体化设备,其故障发生的原因检测起来较为复杂,这给故障诊断和故障排除带来不少的困难。为了便于故障分析和处理,归纳了以下按故障部件、故障性质及故障原因等对常见故障作如下分析思路的总结。

2 故障分析及实例

实例1:某厂数控车床机床,广数980TD

故障现象:驱动黑屏

故障分析思路:驱动黑屏一般为电源问题或电机绝缘问题。首先用万用表测机床进线380V,有点波动,在5伏内,属正常范围,量驱动器上的电压,发现其中有两相变化很大,只有其中只有RT相电压无明显变化,有时降到60多伏,而通常这样变化两三次后就会出现驱动器黑屏,一般是先黑屏X轴驱动后过十几秒再黑屏Z轴驱动,而当两驱动黑屏后再测量驱动器上的电压,此时电压就正常用了,关了电重新上电,过一会后又会出现,去掉其中任意一台驱动器后试验,还是会黑屏,这可断定不是两台驱动器犯一样的毛病,在不接驱动器的情况下量隔离变压器上的输出电压是正常的,在去掉电机线的情况下试验电压一样会波动,证明电机也是没问题的。通过检测线路也没发现有什么问题。后更换隔离变压器,电压还是一样波动,

难道真的是两台驱动器都犯了一样的故障吗?觉得还是不可能,将机床里面其它用电设备都切断了,再试电压还是一样变化,后更换两台驱动器,测量电压还是变化很大。驱动与变压器都没问题,此时可分析是机床电压有问题,但测量机床进线电压是很正常的,只有在隔离变压器输出到驱动器时才有变化。后来将变压器与驱动器拆下来,重新接到旁边一台普车用的380V电源上,测量电压,还是变化很大。这样分析下,唯有可能的就是该实训场的电源有问题了,将变压器与驱动器搬到另外一个实训场试验,测量变压器输出电压正常了,变化也是在5V以内,这证明肯定是原来的实训场电源有问题,经过寻找电工对该实训场地的电路重新整改后(从另一实训场拉了一条电源线过来给机床供电),在不给驱动器使能的状态下量变压器输出电压是正常用的,给驱动器加使能信号后,电压又开始有变化了,但这次的变化量要小些,最低只降到120V左右,经试验可以加工且驱动器不黑屏,后用回原实训场的电源还是会黑屏。基本确切故障肯定在电源上。随后对该机床电源整改后,接通电源给机床供电且未出现过黑屏故障。

实例2:某厂机床床身,配置的是广数928TA一体化系统。

故障现象:由于我院校区改址,从天河校区运输至从化校区。安置好机床后,接通电源,机床LED显示一秒后无显示。再断开电源接通电源,故障继续呈现。

故障分析思路:该故障主要由以下几种原因引起:

(1)外部电路问题;

(2)电源盒障,无直流电压输出,系统不能上电显示;

(3)系统主板,或者显示板故障;

(4)灯管烧坏,这种一般系统能正常上电,面板按键指示灯会亮,机床各功能正常操作。

致使维修按照以上可能的原因进行逐步排查的,首先检查电源盒交流220伏电压,发现无电压,这就说明这台机床外部电路首先就有问题。

系统上电这块电路所涉及到的是按钮开关自锁这样一个基本电路。机床厂家接线一般是通过一个中间继电器的的常开触点控制系统220电源。然后在将继电器另外一个常开触点跟系统上电按钮并联,形成按钮自锁电路。

弄清楚基本原理后,就开始着手检查,使用万用表测量—机床380V进电正常,测量变压器的输入和输出电压正常,控制系统上电的继电器的线圈,及其两对常开触点也正常,控制系统下电按钮开关的常闭点也正常。机床电柜内各保险也正常。当拉线检查到一体化机箱后面进线时候发现有一个保险丝,旋出来发现已经严重腐蚀了,用表测量断路。于是更换后,接通电源LED显示正常,机床操作正常。

3 数控机床故障中应遵循的原则

(1)先静后动。数控机床发生故障后,先不要盲目动手修理,应该先询问之前机床操作人员故障发生的过程及状态与误操作的内容。根据操作人员所给的信息来查阅机床说明书以及分析。

(2)先机械后电气。一般来说,机械故障是比较容易察觉的,而数控系统故障的诊断则难度要大些,数控机床的检测中先检查机械部分是否正常。如行程开关是否灵活,气动、液压部分是否正常。数控机床的故障很大部分是由于机械动作失灵引起的。

(3)先外部后内部。从数控机床的外部检查,观察外部部分有否损坏,有无异常,是否因为接触不良或者连接部位松脱了之类的原因而造成机床的故障。

(4)以故障原因改良固件。通过发现故障,对故障维修后。分析引起故障的原因,在可行的条件下来改良该部件的构造,避免故障的再次发生。

(5)先简单再复杂。当出现多种故障互相交织掩盖、一时无从下手,首先需要解决容易的问题,后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中,难度大的问题也可能变得容易,或者在排除简单故障时受到启发,对复杂故障的认识更为清晰,迎刃而解。

4 结束语

在故障排除中,往往分析思路是正确的,但过程中忽略的一些不起眼的问题,导致时间花费多。所以数控维修人员应该勤于学习,不仅要有较广的知识面,而且需要对数控系统有深入的了解,善于分析,胆大心细,在维修过程中要稳要准。

摘要：针对数控机床的故障形式来诊断与分析故障点,对检测出的故障点进行维修。总结了数控机床数控系统及其电路板的故障诊断和维修方法,并根据实践经验总结了数控机床故障检测维修中应遵循的原则。

关键词：数控机床,故障点,机械,电路

参考文献

[1]张柱银.数控原理与数控机床[M].北京:化学工业出版社,2007.

[2]中国机械工程学会设备维修分会.数控机床故障检测与维修问答[M].北京:机械工业出版社,2003.

数控机床维修方法探析 第8篇

1 检测数控机床故障应该遵循的原则

1.1 先易后难的原则

当数控机床出现较多故障时, 可遵循先易后难的原则, 这样在排除简单故障之后, 较为复杂的故障也可能迎刃而解, 或者是在解决简单故障的过程中得到启发, 找到了排除复杂故障的方法。

1.2 先观察后动手的原则

当数控机床出现故障的时候, 切莫因为着急在不作检查的情况下而盲目的下手, 这样反而会延误维修的时间, 正确的做法是先调查故障发生的状态和过程, 并仔细阅读机床的操作和维修说明书, 在有一定了解的基础上, 再动手处理故障, 断电后, 仔细分析机床出现的问题是属于破坏性故障还是非破坏性故障, 针对故障的不同, 再研究解决方案, 确认给机床通电后不会造成更大破坏的情况下, 再进行通电, 进行动态的监测和故障查找。

1.3 先外部后内部的原则

数控机床是属于机械、电气、液压一体化的机械设备, 在进行故障检查时, 因为外围电器件的损坏和连接设备的接触不良, 是造成数控机床故障的主要因素, 因此一定要注重外部元件的检查, 比如按钮元件、位置开关、液压阀等, 对机电的连接设备也要进行仔细检查, 如印刷线路板的插头座、电控柜插座、端子排等, 对这些外部元件的检查可迅速排除一些故障, 为数控机床的维修节省大量时间, 除此之外外部环境也是造成机床出现故障的一个重要因素, 对湿度、温度、油污、粉尘等要进行常规检查, 看是否出现异常现象, 对数控机床进行维修的过程中, 要尽量避免大拆大卸, 以免造成精度的降低, 带来更大的故障和维修麻烦。

1.4 先进行公用设备检查再进行专用设备检查的原则

公用设备是造成数控机床出现故障的主要原因, 而且公用设备影响的是全局, 像CN C、PLC、主电源等公用部分, 一旦出现故障, 影响的就是整个数控机床的运行, 因此在进行维修的过程中一定要先检查公用设备, 只有把主要故障排除了, 其它次要的故障解决起来才会轻松许多。

1.5 可合理运用以往积累的经验进行查找的原则

经验在解决故障的过程中发挥着中重要的作用, 经验是看不见也摸不着的东西, 它是长期维修数控机床故障的过程中积累下来的工作方法, 对于数控机床故障的解决可以节约大量时间, 该方法快捷、简单、有效, 但是它的前提和基础是必须拥有大量丰富的实践经验。

2 检测数控机床故障具体的一些应对方法

2.1 采用测量的方法

数控系统为了调整、维修的便利, 一般在进行印制电路板制造时, 都设置有检测用的测量端子, 可利用这一设备进行故障的分析, 查找和判断, 参照电气原理图和控制系统的逻辑图等资料, 沿着发生故障的通道, 一步一步地测量, 直到找到故障点为止。

采用测量法要求维修人员要较好的掌握电路图和逻辑图, 真正了解电气元器件的实际位置, 而且采用测量法查找故障不一定要从起点一直测量到终点, 可采用优选法进行, 这样可以节省大量时间。

2.2 采用检查参数的方法

参数直接影响着数控机床的性能, 它是保证机床正常运行的前提条件, 造成参数出现问题的原因一般有以下几种情况, 一种情况是当电池电力不足或是受到外力干扰时, 容易造成部分参数的丢失或变化, 进而导致机床无法正常工作, 这时只要及时的调整、核对参数就可以把故障排除掉;一种情况是在数控机床长期闲置不用的情况下, 也容易造成参数的丢失, 应对措施就是检查和恢复参数;还有一种情况是由于机床在长期的运行过程中, 造成机械运动部件的磨损, 电气元器件性能发生了变化, 造成了参数也出现调整的情况, 这种情况下, 及时把参数修正过来就好。

2.3 采用查找信息的方法

当数控机床出现故障时, 可根据自诊断信息、报警信息、查阅说明书有关的处理方法, 快速解决故障, 恢复机床的正常运行, 例如, 当数控机床的存贮器溢出的时候, 这是可查阅相关说明书, 按照说明书上的处理步骤, 将读写开关打开, 删除贮存器内容, 重新输入程序, 问题就得到了快速解决。

2.4 可采用替换备件的方法

如果数控机床发生了故障且无报警信息, 这种情况下, 可在大致分析故障起因的基础上, 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, 这样做的好处就是可以把故障范围缩小到印刷线路板或芯片以及, 为故障的查找节约了时间, 现在很多数控机床的维修中都采用这种方法进行诊断, 然后用备件替换损坏模块, 使数控机床迅速恢复正常运转的状态, 但是这种方法在运用的过程中一定要注意几个问题:一是必须是在断电的状态下进行的;二是线路板的版本、型号、各种标记、跨接要和原版本相同, 若不一致, 是不可以更换的;三是在拆线的过程中一定要注意做好标记和记录。整个过程的操作步骤都要严格按照系统的操作说明书、维修书进行, 不可随意更该步骤。

2.5 可采用功能程序的方法

采用功能程序的方法是检查机床工作状态的一种重要手段, 对于长期闲置没用的机床或是机床第一次开机工作时, 都可采用功能程序法进行一次检查。功能程序测试法具体是怎么运作的呢, 它是采用编程法将数控系统的G、M、S、T、F功能编成一个功能试验程序, 并将这个程序存储在像纸带、磁带等介质上, 当数控机床出现故障时, 可采用这个程序快速判定故障发生的起因。

3 结语

从以上内容的分析中, 我们可知数控机床的维修并不是一件简单的事情, 需要维修人员具备扎实的理论知识和丰富的实践经验, 在维修的过程中灵活运用各种方法, 做到具体问题具体分析, 尽快查找出故障所在, 使机床早日投入到正常的运作中来。

摘要：随着经济的快速发展, 数控机床在现代企业的生产和加工中发挥的作用越来越大, 使用范围也越来越广, 成为保障企业产品质量和提高生产效益的重要工具, 由于数控机床本身的结构复杂, 种类较多, 一旦出现故障, 维修的难度较大, 影响企业的生产进度, 进而造成巨大的经济损失, 基于这种情况, 如何快速查找故障, 使机床尽快恢复生产, 就成为了摆在机床维修和管理人员面前一项极待解决的难题。

关键词：机床维修,故障,维修方法

参考文献

[1]陈世兴.关于数控机床维修若干问题的分析[J].中国高新技术企业, 2008 (9) .

[2]王勇, 魏云平.数控机床的维修与保养经验[J].现代制造工程, 2009 (9) .

[3]王国明.数控机床维修方法探究[J].山东纺织经济, 2008 (4) .

数控机床故障诊断与维修 第9篇

关键词：数控机床,故障诊断,维修

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序, 并将其译码, 从而使机床动作加工零件。数控机床在实际应用中越来越广泛, 同时也面临着各种各样的故障问题, 影响了其正常的运行。

1 主传动系统的诊断与维修

1.1 噪声过大

主传动系统产生噪声的原因多种多样。一般是因为齿轮啮合间隙不均匀或齿轮已损坏造成的, 而造成齿轮啮合间隙不均匀的主要因素是加工与装配精度不高。如果发现齿轮已损坏, 应立即更换齿轮, 同时应注意提高齿轮的制造及装配精度, 精度越高, 噪声越小。有时主传动系统的噪声是由于系统中传动轴承损坏或传动轴弯曲造成的, 此时应修复或更换轴承, 校直传动轴, 以消除噪声。

1.2 变速时挂不上挡

产生这一故障的原因通常是由于液压变速系统中的液压元件不具有良好的速度调节功能, 或相应的电磁元件不具有“记忆”功能所致[1]。在数控机床中, 由于变速换挡都是由机床根据指令自动完成的, 所以组成变速系统的各元件均应适应这一特点。有的数控机床在控制变速油缸运动时采用信号杆配接近开关的组合方式, 对解决这一类机械故障是一种行之有效的方法。即使这样, 也应该定期检查接近开关是否因机床振动而产生松脱、移位等现象, 从而避免同类故障的发生。

1.3 主轴在强力切削时停转

这种情况往往出现在带传动的形式中, 由于电动机与主轴连接的皮带过松, 或是由于皮带表面有油、皮带使用过久而失效等, 均会造成上述故障。此时只须移动电动机, 张紧皮带, 继而将电动机座重新锁紧, 或是用汽油清洗皮带表面油污, 使之清洁后再重装上, 或是更换新皮带等措施, 即可排除故障。

2 进给传动系统故障的诊断及维修

数控机床进给系统在没有实现直线电动机伺服驱动方式时, 机械传动机构还是必不可少的。它主要包括齿轮传动副、滚珠丝杠螺母副、静压蜗杆条副、双齿轮条副及其相应的支承部件等。下面主要谈一谈静压蜗杆蜗轮副和预载双齿轮条副的故障诊断及维修。

2.1 静压蜗杆蜗轮副的故障诊断及维修

静压蜗杆蜗轮副传动时, 由于该传动副是利用压力油在蜗杆与蜗轮啮合面间形成的油膜进行工作的, 所以从理论上讲是无磨损的。但事实上静压蜗杆蜗轮副发生故障最多部位恰恰是在此处。故障现象为:蜗杆与蜗轮表面直接发生接触, 使二啮合面研伤;或者因受冲击载荷影响, 使啮合面发生损坏等。

要解决上述故障, 可以选用下列方法:装配调整时, 仔细检查、调整蜗杆和蜗轮位置, 使其轴线同心;加工蜗轮时应留有足够的备用件, 同时将多块蜗轮拼接成一条时, 可采用适当的工艺手段来确保接头处的间距;严格控制油的清洁度, 必要时可采用多道过滤的方法来保证油的过滤精度, 并严防二次污染;合理选用进给速度, 避免速度过高而带来的供油不足故障;经常检查保护装置, 最好设置互锁信号装置, 油膜不建立不能工作;装卸时避免大行程动作及意外冲击, 以确保啮合齿面不受损伤。

2.2 预载双齿轮条副的故障诊断及维修

双齿轮条传动也是目前数控机床长行程传动的主要形式之一, 这种传动方式与静压蜗杆蜗轮传动相比较, 最突出的优点就是双齿轮齿条传动容许的进给速度比较高。但它也有较为明显的缺陷, 如传动不平衡和传导精度不够高等。在采用预载双齿轮齿条副传动时, 由于必须采取消隙措施, 其传动结构中用于消除齿侧间隙的两个齿轮与齿条之间的磨损较为严重, 这是该传动经常会遇到的故障形式。其解决方法是:在机构中设置调整机构, 不断消除因齿面磨损而产生的新的磨损间隙。

3 导轨故障的诊断与维修

数控机床所用的导轨, 从其类型上看, 用得最广泛的是塑料滑动导轨、滚动导轨和静压导轨3种。下面主要讲静压导轨的故障诊断与维修。

数控机床上所用的静压导轨多为闭式恒流静压导轨。使用闭式恒流静压导轨时较易出现的故障有以下几种:油液过滤精度不高, 有杂质混入, 使多头泵受损, 导致导轨不能正常工作;静压系统油路被堵塞或不畅, 导致最终静压不能建立;静压导轨油膜厚度不均匀导致局部静压不能形成。造成上述故障的原因主要是油液的清洁度未达到标准或液压管中已有的杂质未清除干净, 再有就是对静压系统的调整尺度未掌握好。

要解决上述故障, 较为有效的办法是:在静压系统中多增设几道滤油装置并确保滤过的油不再受二次污染, 这样就可避免因杂质吸入多头泵所造成的多头泵损坏[2]。另外非常重要的一点是, 在静压系统进行工作的最初阶段, 应将多头泵断开而直接用油液冲洗整个静压管路, 目的是将管路中的原有杂质冲洗干净, 然后再连上多头泵, 这样才能保证工作中不会因油液二次污染造成故障。

4 液压系统故障诊断及维修

4.1 液压系统外漏

液压系统产生外漏的原因是错综复杂的, 主要是由于振动、腐蚀、压差、温度、装配不良等原因造成的[3]。另外, 液压元件的质量、管路的连接、系统的设计、使用维护不当也会引起外漏。产生外漏的部件也很多, 例如接头、接合面、密封面以及壳体 (包括焊缝) 等。外漏是液压系统最为常见, 且需认真对待的故障。排除此类故障通常是采用提高几何精度, 降低表面粗糙度和加强密封的方法来进行的。另外, 元件接合面间、液压控制阀、液压缸等的漏油多数情况是由于密封装置因设计、加工、装配、调整时的不正确导致密封装置失效或受损造成的。解决这些故障的最有效的办法就是严格检查各处的密封装置, 发现失效要及时更正, 发现密封件破损要及时更换, 这样才能防止漏油情况发生。

4.2 液压系统压力提不高或建立不起压力

产生该类故障的主要原因是系统压力油路有较严重的泄漏;也可能是液压泵本身根本无压力油输入液压系统或压力不足;或者是电动机方向反转或功率不足以致溢流阀失灵等因素。该故障排除可采用下列方法:对照元件仔细检查进、出油口的方位是否接错、管路是否接错、电动机旋转是否反向;检查各元件 (尤其是液压泵) 有否泄漏, 紧固各连接处, 严防空气混入, 如元件本体有砂眼等缺陷影响元件正常工作时, 应立即更换;对于磨损严重的元件应进行修理, 当杂质微粒卡住元件时应进行清洗或更换;检查压力表或压力表开关是否堵塞, 如堵塞应进行清洗, 以防系统中的压力不能正常反映。

5 气动系统常见的故障诊断及维修

5.1 执行元件的故障

对于数控机床而言, 较常用的执行元件是气缸, 气缸的种类很多, 但其故障形式却有一定的共性。主要是气缸的泄漏;输出力不足, 动作不平稳;缓冲效果不好以及外载造成的气缸损伤等。产生上述故障的原因有以下几类:密封圈损坏、润滑不良、活塞杆偏心或有损伤;缸筒内表面有锈蚀或缺陷, 进入的冷凝水中含有杂质, 活塞或活塞杆卡住;缓冲部分密封损坏或性能差, 调节螺钉损坏, 气缸速度太快;由偏心负载或冲击负载等引起的活塞杆折断。排除上述故障的办法通常是在查清了故障原因后, 有针对性地采取相应措施。常用的办法有:更换密封圈, 加润滑油, 清除杂质;重新安装活塞杆使之不受偏心负荷;检查过滤器有无毛病, 不好用要更换;更换缓冲机构。在采用这些方法时, 有时要多管齐下才能将同时出现的几种故障现象给予消除。

5.2 控制元件的故障

数控机床所用气动系统中控制元件的种类较多, 主要是各种阀类, 如压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀等。在压力控制阀中, 减压阀常见的故障有:二次压力升高、压力降很大 (流量不足) 、漏气、阀体泄漏、异常振动等。造成这些故障的原因有:调压弹簧损坏, 阀座有伤痕或阀座橡胶有剥离, 阀体中进入灰尘, 阀活塞导向部分摩擦阻力大, 阀体接触面有伤痕等。排除方法较为简单, 首先是找准故障部位, 查清故障原因, 然后对出现故障的地方进行处理。如将损坏了的弹簧、阀座、阀体、密封件等坚决更换;同时清洗、检查过滤器, 不再让杂质混入;注意所选阀的规格, 使其与需要相适应等。

参考文献

[1]葛晓阳, 杜天红.数控机床故障诊断与排除方法[J].设备管理与维修, 2009 (2) :27～28

[2]刘东疆.浅析数控机床故障的诊断和维修技术[J].内蒙古石油化工, 2009 (2) :95～96

数控机床故障维修5例 第10篇

1. 轴窜动故障

北京第一机床厂产XHK716立式加工中心, X轴在运动到某一固定位置时出现窜动, 机床不报警。

分析处理:轴窜动可能是由速度环或者位置环异常引起的, 首先检查速度环路、测速机、电机、驱动器及连接电缆正常。该机床X轴采用感应同步器作为测量尺, 检查励磁正弦和余弦信号、放大器、定尺和滑尺也都正常。发现随工作台移动的信号电缆有明显磨损痕迹, 测量该电缆线有时断时续现象, 导致机床X轴出现窜动。更换电缆后故障排除。

2. 进给轴爬行故障

某加工中心运行时, 工作台Y轴方向位移过程中产生明显的机械爬行故障, 故障发生时系统不报警。

分析处理:因故障发生时系统不报警, 同时观察CRT显示出来的Y轴位移脉冲数字量的速率均匀 (观察X与Z轴位移脉冲数字量的变化速率比较后得出) , 可排除系统软件参数与硬件控制电路的故障影响。由于故障发生在Y轴方向, 故可以采用交换法判断故障部位。通过交换伺服控制单元, 故障没有转移, 故障部位应在Y轴伺服电机与丝杠传动链一侧。为区别电机故障, 可拆卸电机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器, 单独通电检查电机。检查结果表明, 电机运转时无振动现象, 显然故障部位在机械传动部分。脱开弹性联轴器, 用扳手转动滚珠丝杠进行手感检查, 感觉到抖动故障的存在, 且丝杠的全行程范围均有这种异常现象。拆下滚珠丝杠检查, 发现滚珠丝杠轴承损坏。换上同型号规格新轴承后故障排除。

3. 机床过载报警故障

某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心, 在加工中经常出现过载报警, 报警号为434, 表现形式为Z轴电机电流过大, 电机发热, 停40min左右报警消失, 接着再工作一阵, 又出现同类报警。

分析处理:经查电气伺服系统无故障, 估计是负载过重带不动造成。为了区分是电气还是机械故障, 将Z轴电机拆下与机械脱开, 再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后, 效果不明显, 又调整Z轴导轨镶条, 机床负载明显减轻, 故障消除。

4. 振动故障

某采用FANUC 0T数控系统的数控车床, 开机后, 只要Z轴一移动, 就出现剧烈振荡, CNC无报警, 机床无法正常工作。

分析处理:经观察及检查, 发现该机床的Z轴在小范围 (约2.5mm以内) 移动时, 工作正常, 运动平稳无振动, 一旦超过以上范围, 机床即发生激烈振动。根据这一现象分析, 系统的位置控制部分及伺服驱动器本身应无故障, 初步判定故障在位置检测器件, 即脉冲编码器上。考虑到机床为半闭环结构, 通过更换电机进行了确认, 判定故障原因是由于脉冲编码器的不良引起。为了深入了解引起故障的根本原因, 作以下分析与试验: (1) 在伺服驱动器主回路断电的情况下, 手动转动电机轴, 检查系统显示, 发现无论电机正转或反转, 系统显示器上都能够正确显示实际位置值, 表明位置编码器的A、B、*A、*B信号输出正确。 (2) 由于本机床Z轴丝杠螺距为5mm, 只要Z轴移动2mm左右即发生振动, 因此, 故障原因可能与电机转子的实际位置有关, 即脉冲编码器的转子位置检测信号C1、C2、C4及C8信号存在不良。

根据以上分析, 考虑到Z轴可以正常移动2.5mm左右, 相当于电机实际转动180°, 因此, 进一步判定故障的部位是转子位置检测信号中的C8存在不良。取下脉冲编码器, 根据编码器的连接要求 (表1) , 在引脚N/T、J/K上加入DC 5V后, 旋转编码器轴, 利用万用表测量C1、C2、C4及C8, 发现C8的状态无变化, 确认了编码器的转子位置检测信号C8存在故障。经查发现, 编码器内部的C8输出驱动集成电路已经损坏。更换集成电路后, 重新安装编码器, 调整转子角度后, 机床恢复正常。

5. 驱动器故障

一台配套FANUC 0M系统的加工中心, 机床启动后在自动方式运行下, CRT显示401号报警。

浅析数控机床故障诊断与维修 第11篇

【关键词】数控设备；维修基本原则；维修方法；故障分析

0.引言

数控机床是集机械、电子电器、液压、气动、光学、计算机技术于一体的高技术密集型机电设备，一旦发生故障，诊断难度大，甚至会造成停产停机。由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障主要是由系统参数的设置、驱动单元和伺服电机的质量、PMC程序、强电元件、机械装置、光电检测元件等出现问题而引起的。为了加强数控设备使用管理与维修，降低故障率，学会几种常见的数控机床故障诊断与排除方法，已是一个必须要解决的重要问题。

1.数控机床维修的基本原则

维修数控机床一般情况下首先要遵循一些基本原则，这样往往会思路清晰，有事半功倍的效果。

1.1先动脑后动手

对于有故障的数控机床，不应急于动手，应先查清产生故障的前后经过及故障现象。对于生疏的设备还应先熟悉电路原理和结构特点，遵守相应规则。拆卸前要充分熟悉每个部件的功能、位置、连接方式以及与周围其他器件的关系，在没有组装图的情况下，应一边拆卸，一边画草图，并做好标记。

1.2先外部后内部

应先检查设备有无明显裂痕、缺损，了解其维修史、使用年限等，然后再对机内进行检查。拆前应排除周边的故障因素，确定为机内故障后才能拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度，降低性能。

1.3先机械后电气

在确定机械零件无故障后，再进行电气方面的检查。检查电路故障时，应利用检测仪器寻找故障部位，确认无接触不良故障后，再有针对性地查看线路与机械的运作关系，以免误判。

1.4先静态后动态

先在机床断电的静止状态下对处于调试阶段或刚维修后的数控机床检查是否按照接口说明书的设计来安装电缆插件及电缆与模块接插件是否牢固；线路板连接是否正确；是否所有集成电路上器件正常而无变形等。长期闲置或缺少维护的老设备会因为电缆的疲劳破损、接线点的氧化与腐蚀而造成信号传递中断等不明显故障。

1.5先清洁后维修

对污染较重的数控设备，先对其按钮、接线点、接触点进行清洁，检查外部控制键是否失灵。许多故障都是由脏污及导电尘块引起的，一经清洁故障往往会排除。

1.6先电源后设备

电源部分的故障率在整个故障设备中占的比例很高，所以先检修电源往往可以事半功倍。

1.7先排患后更换

先不要急于更换损坏的电气部件，在确认外围设备电路正常时，再考虑更换损坏的电气部件。

1.8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，后解决难度较大的问题。往往简单的问题解决后，难度大的问题也可能变得容易了。

2.数控机床故障诊断的基本方法

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：

2.1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。

2.2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。

2.3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。

2.4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。

3.常见的故障及解决方法

3.1换刀转位故障

数控车床换刀的一般过程是：系统发出换刀指令，换刀电机接到信号后通电旋转，通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转，在旋转中与到位对应的霍尔元件发出到位信号，数控系统利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。刀换到位后，电机反转锁紧刀架。一台四刀位数控车床，找不到1号刀位，其他刀位能正常换刀。

分析处理：由于只有1号刀找不到刀位，可以排除机械传动方面的问题，电气方面可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题，导致该刀位信号不能输送给PLC。利用万用表检查发现，1号刀位霍尔元件的+24V供电正常，GND线路为正常，T1信号线正常。因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。更换新的霍尔元件后故障排除。

3.2急停按钮故障

一台配有GSK-98OT系统的车床，在发生一次撞刀事故后，始终报急停警，急停按钮复位及超程释放不起作用，同时两个伺服驱动也报警。

分析处理：该报警号的内容为准备未绪，根据数控原理可知，这是因为驱动缺少使能信号导致。因此排除伺服驱动故障的可能性，应该是使能控制回路出现开路。怀疑是在按下急停按钮时用力过猛导致急停按钮损坏，而不能自动复位造成的，于是拆开操作面板检查急停按钮，发现急停按钮的接线柱中有一个信号为200的信号线因经常震动而脱落。把线头接好，重新上电，报警消失，机床正常运行。

4.结束语

以上的维修方法是我通过实践经验也借鉴了部分相关书籍总结出来的，数控设备的维修是一个复杂的过程，有些复杂的故障还需要更高深的维修方法才能解决，各种维修方法并不是孤立存在的，维修人员应该根据设备出现的故障综合应用上述方法，灵活运用，提高数控设备的维修效率。 [科]

【参考文献】

[1]刘永久.数控机床故障诊断与维修技术[M].北京：机械工业出版社，2009.

[2]刘波，周岩.数控机床故障诊断与调试几例[J].机械工人（冷加工），2007（11）：67.

探析数控机床电气维修技术 第12篇

数控机床属于信息化、智能化、自动化于一体的机械设备之一,大量应用于装备制造产业。由于该设备的组成结构和操作技术相当复杂,工作原理和控制技术多样善变,使其在施工作业期间故障不断,问题多多。该设备在生产中不能顺利运行的原因是多方面的,但主要原因是机械师的专业知识不够,对系列产品的操作、保养和维修技能生疏造成的。因此,数控机床不能实现满负荷生产,使用性能老化较快的现象较为突出,浪费资源,影响生产,增加生产成本。有时还引发安全生产事故,造成重大的人员伤亡和财产损失。新形势下,互联网信息技术的普及应用,给数控机床机械设备在装备制造业和机械维修行业的应用,提供了技术支持。所以,进一步加强数控机床设备的电气维修技术的研究,十分必要。

1 数控机床的几类常见的电气故障

数控机床较为常见的电气故障分为5类。

(1)硬件类故障。这类故障主要是数控机床设备的工作系统、控制系统和配套设备元件发生的故障。比如:电路接触不良,电脑死机,开关磨损老化,电路板击穿等,都可能引发机床停工停产。

(2)诊断类故障。按照数控机床的智能化设计要求,设备的数控装置都有完善的故障自动化监控和诊断、提示程序,随时监测机械设备工作装置和控制元件的各类性能,如有故障隐患,则以不同的方式给予提醒,或声音提示,或字幕提示,或现象提示。这类故障都是易发故障,一般在产品的说明书上都有详细的介绍和处理方法。

(3)损害类故障。数控机床在生产过程中,有时发生的故障对设备有所损害,造成机械设备的工件损伤或软件系统失灵;属于工件的损伤,要分析原因或根据设备保修责任,确定维修方案;对于软件失灵,则可以重装系统或者更换软件。处理这类故障,需要较高的专业知识和娴熟的技能,维修风险较高。

(4)概率类故障。这类故障主要是来自对数控设备性能和作业条件的不了解造成的。比如,机床连续生产超过多长时间,就会出现自动停机;生产车间的温度超过零下多少度,机床的控制系统机自动关闭等。也就是故障的产生有明显的条件原因,只要对数控设备的使用说明书研究透,规范操作和保养,就会规避类似风险。还有不确定因素引发的类似故障,有可能跟机械设备的工作状态有关。这类隐患排查较难,需要经验丰富的机械师才能有效判断。

(5)功能类故障。这类故障主要是数控机床的控制技术形成的。比如,机械正常运转就是不生产,或者生产的产品品质较差,不合格率较高。这主要是因为在设定机床运行程序的过程中,误差太多,或者控制程序不规范,不系统。

2 数控机床故障原因的排查技术措施

数控机床出现故障的原因非常复杂,因此在原因排查过程中,一定要严格按照科学程序进行,切不可囫囵吞枣,草率行事。(1)详细询问。数控机床突发故障,参与维修的技术人员应着手从操作、电压、生产材料等方面,详细了解发生故障前后的有关信息,掌握第一手资料,充分了解机床的工作状态和仪表的信息提示内容,做好维修准备。(2)认真勘验。要做到高效维修,必须弄清发生故障的零部件的准确信息。先对数控机床设备的电源来源及相关控制设备进行测试,确定不是电力原因后,再对数控设备的整体状态进行勘验,从设备的固定措施、配装元件、操作顺序的各个环节,精心查看摸排。(3)科学分析。对于可能构成故障的各种信息提示和表象进行归纳整理,结合以往的故障排除经验和设备说明书,概括故障的参考数据和信息,对现有的故障进行科学分析,把握故障产生现象的本质特征,力求分析依据充分。(4)核准故障原因。通过科学分析归纳各种现象造成故障的可能性,结合对数控机床性能的掌握程度和实践操作经验,得出切合实际的结论,为维修施工提供准确信息。(5)编制维修方案。针对故障维修规模的大小,科学编制数控机床电气维修方案,具体确定使用的工具、检测仪器或装置和需要更换的零部件。同时,制定切实可行的拆装顺序和试车步骤,对成功的维修案例资料,要完成相关的数据入录,作为史料永久保存。

3 机床电气维修的具体技术措施

数控机床电气维修的主要技术措施是优化电源连接技术和机床设备的规范工作状态。具体操作如下。从大多数数控机床电气维修的情况来看,设备供电不正常引发的故障占总数的85%以上,主要原因是电压的波动和高次谐波的危害;对智能化水平较高的机床来说,供电不稳尤其影响其正常的性能发挥。因此,要采取相关的措施,改善数控机床的供电质量,这是确保机床安全运行的基础保障。(1)实行高压前移,尽量缩短供电线路的低压线距离,做到一台机床一套电路,专线专用。(2)结合供电企业,进行配电线网技术改造,在线路上安装增大功率因数的无功补偿电容,稳定电压。(3)处理好电源始端的接地装置。(4)数控机床设备的三相电源必须实施有效隔离。(5)配电室和配电柜的控制设备和导线,尽量减少交叉和接头。(6)导线与设备原件要科学配置。

数控系统的故障主要是位置环元件的故障。第一,若位置环发出故障报警,有三种原因,即位置测量回路出现开路、测量功能元件受损以及位置控制信号消失等。第二,坐标轴的无指令移动,造成的信息传输交接失效,损害相关元件。

机床坐标的零点消失。产生这种故障的原因主要有五方面:即零方向距离零点较远,无法完成信息捕捉;编码器失灵或损坏;有的接线开路;光栅零点发生标记移位;回零减速开关失去作用。

有时机床设备运行正常而产品不合格,动态特性发生变差,机身振动性增大。主要是动力传动系统的间隙不正常,使零部件在机床运行中增加磨损,破坏了速度环和位置环,使设备的功能参数匹配欠佳,因而生产性能失去规范。

不确定性的偶发停机。数控机床的工作程序都是按照一定的工作环境和操作步骤要求设定的,一旦设定的程序条件发生变化,机床就实施自动保护功能,偶发停机。出现这种现象,需要对程序的规范性和生产环境与设备说明和操作指南的参数进行对照,找出原因进行修正。

4 结语

数控机床在装备制造产业的大量应用,使得生产企业和从业员工越来越重视对其性能的研究,尤其是常见故障维修和排除的技术措施,更要求设备操作人员熟悉掌握和运用。因此,改善操作员工的队伍结构,加大岗位培训力度,实施优胜劣汰和持证上岗制度,充分利用互联网的信息技术支持,加强新常态下数控机床设备的电气维修技术的学习、研究和运用很有必要。

参考文献

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