基于实例推理的数控机床故障诊断系统研究

探究数控机床故障诊断与排除摘要：集多种技术于一体的机械加工机电设备数控机床，是集技术密集和知识密集的自动化设备，运行过程难避会发生故障，严重影响数控机床开动率，造成设备闲置和资源浪费，因此要加强对其故障原因的分析，加强对故障的诊断。

文章重点介绍了数控机床故障的常见类型，分析了其故障诊断的主要方法及基本思路，并例举案例对数控机床的维护进行了有意义的研究。

关键词：数控机床;故障诊断;故障排除数控机床技术起源于美国的机电一体化设备，它集计算机、精密测量、自动控制、数据通信和现代机械制造等技术于一体，最初是用于解决航空航天复杂零件的制造问题，运作高效，能按程序自动加工零件，而无需使用复杂和特殊的工装夹具，质量稳定，生产效率高，可以以一个更好的方式来自动化批量加工品种多样的复杂的零件，保持加工零件的一致性，便于产品的升级换代，同时具有机动灵活、精度高、速度快的特点，必须有强大的可靠性和可用性。

然而随着数控机床因而在机械制造业中的比例越来越大，数控机床在使用过程中发生故障的可能性大大增强，诊断故障并维修排除才能保障数控机床长期可靠运行。

一、常见的数控机床故障分类数控机床发生故障的原因比较多且复杂，涉及的知识面广，技术难度大，诊断与排除故障往往存在很大的困难，根据数控机床的故障性质、起因、有无诊断显示、装备情况和是否具有破坏性及部件故障等分为以下几种分类：(一)电源故障。

电源发生故障，既无法启动，对于其维修，需对照原理图进行。

(二)有无诊断显示故障。

根据故障有无诊断显示可以分为有、无诊断显示故障。

无诊断显示的故障只能根据出现故障前后的情况来分析判断，较难排除。

有诊断显示的故障相对来说比较容易排除，此种故障的经常是软件报警显示的故障与硬件报警显示两种类型。

其中硬件报警显示故障可以通过各单元装置上的指示灯找到，一般以报警号的形式出现软件报警显示故障往往可以在数控系统显示器上显示。

系统无报警显示故障，比较复杂和困难的诊断，通常是由硬件故障造成。

数控机床故障分析实例
数控机床是目前普及度最高、用途最广泛的机床之一，也是制造业中使用频率最高的设备之一。

随着科学技术的发展，数控机床的技术水平日益提高，但偶尔仍会发生故障，影响正常生产，下面我们就以一个实际案例介绍，如何分析数控机床故障。

本案例中，一台数控机床出现故障，主要表现为驱动部件出现异常声响、轴位定位不准，无法正常工作。

首先，必须了解机床的基本结构，以及机床的故障表现。

其次，根据机床的基本结构，分析可疑部件，找出可能引起故障的原因，如驱动部件、主轴等；然后，根据机床的故障表现，详细分析可疑部件，例如确定驱动部件是否可以正常运行，主轴是否有松动等。

通过分析，可以发现可能的故障部位，最终定位故障源。

最后，分析故障源，找出机床故障的原因，比如机床走线不当、碰撞损伤等，并将针对不同原因的解决办法提出。

本案例故障分析的思路可供今后参考，可以有效帮助用户更加容易地解决数控机床故障。

因此，可以结合生产实际，详细准备故障分析流程，提高故障分析效率；此外，还可以建立合理的保养计划，定期检查数控机床重要零部件，及时发现故障，防止机床故障的发生。

总之，提升数控机床的可靠性和安全性需要建立系统的预防技术体系，其内容包括故障预防、故障分析和维修技术等等。

特别是在复杂实际生产中，以故障分析为基础，及时排查故障，可以有效地提高数控机床的工作效率，同时也有助于提升制造业的竞争力和安全性。

通过本案例分析，我们了解到，故障分析是提高数控机床可靠性
和安全性的基础，只有建立健全的故障分析系统，才能保证数控机床的正常运行，同时也可以有效保障安全生产。

数控机床故障诊断案例(2)发布时间：2022-07-29T07:00:19.930Z 来源：《素质教育》2022年3月总第408期作者：王海勇[导读] 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故障诊断和维修方法。

淄博职业学院山东淄博255314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故障诊断和维修方法。

关键词：数机床故障点故障诊断故障案例1号报警信息为“BATTERY ALARM POWER UPPLY”(备用电池报警)，指示数控系统断电保护电池报警，提示维护人员更换电池，如果这时断电关机，很可能丢失机床数据、加工程序、PLC程序等。

更换电池时要注意，一定要让专业人员在系统带电的情况下更换备用电池，并且系统必须带电更换电池，否则数据将丢失。

换上新电池，将1号报警复位后，才允许断电关机。

如果暂时没有备用电池，只要系统不断电，系统数据就不会丢失。

下面的实例是一个由于硬件故障引起的错误报警的处理过程。

故障1：数控车床出现1号报警故障现象：这台机床长期停用后，重新通电开机，这时出现1号报警，检查机床电池，确实电压低。

更换电池后，1号报警仍然消除不掉。

故障分析和处理：根据故障现象分析，可能是报警回路有问题。

分析西门子840D系统工作原理，系统的电源模块对备用电池电压进行测试，如果电压不够把故障检测信号传输到CPU模块，系统产生电压不足报警。

所以首先对电源模块进行检查，发现连接电池电压信号的印制电路线被腐蚀断路。

故障处理：把断路部分焊接上后，机床通电开机，1号报警消失。

故障2：一台数控外圆磨床出现7号报警故障现象：这台机床在自动加工时偶尔出现7号报警，关机重开还可以恢复正常。

在出现故障时，用DIAGNOSIS菜单查看PLC报警信息，发现有时出现6178“no response from EU”报警，有时出现6179“EU transmission error”报警。

数控机床故障诊断方法与实例分析摘要：数控机床是实施现代先进制造技术的主要机械装备，在使用过程中不可避免的会出现故障。

文章阐述了数控机床故障诊断的一般方法，同时给出几个实例加以说明。

关键词：数控机床；故障诊断；维修一、数控机床的发展数控机床的出现已有半个多世纪，历经了从数字控制、直接数字控制到今天制造业普遍应用的计算机数控。

展望未来，其发展趋势究竟如何？数控技术的基础是加工设备的可编程自动化，机床可以按照设定的程序自动运行，使操作者与加工设备在时间和空间上得以分离，赋予机床和加工系统一定的智能和自主性，它的基本轨迹是信息的交互、处理和集成。

可以预测，在未来的3~5年，各国机床制造商和研发机构将在下列领域争夺制高点：1.虚拟机床。

通过研发机电一体化的、硬件和软件集成的仿真技术，来实现机床的设计水平和使用绩效的提高。

2.绿色机床。

强调节能减排，力求便生产系统的环境负荷达到最小化。

3.聪明机床提高生产系统的可靠性、加工精度和综合性能。

4.e-机床提高生产系统的独立自主性以及与使用者和管理者的交互能力，使机床不仅是一台加工设备，而是成为企业管理网络中的一个节点。

其中：绿色机床将成为研究热点。

所谓绿色机床是将毛坯转化为零件的工作母机，在使用过程中不仅消耗能源，还会产生固体、液体和气体废弃物，对工作环境和自然环境造成直接或间接的污染。

绿色机床应该具有以下特点：一、机床主要零部件由再生材料制造。

二、机床的重量和体积减少50%以上。

三、通过减轻移动质量、降低空运转功率等措施使功率消耗减少30%～40%。

四、使用过程中产生的各种废弃物减少50%~60%，保证基本没有污染的工作环境。

五、报废后机床的材料100%可回收。

据统计，机床使用过程中用于切除金属的功率只占到25%左右，各种损耗和辅助功能占去大部分。

机床绿色化的第一个措施是通过大幅度降低机床重量和减少所需的驱动功率来构建具有生态效益的机床。

绿色机床提出一种全新的概念：大幅减少机床重量，节省材料；同时降低机床使用时的能源消耗。

数控机床故障诊断与维修研究摘要数控机床已经成为现代制造业中不可或缺的设备之一。

然而，在机床长期使用的过程中，难免会出现各种各样的故障，影响机床的正常运行。

为了提高机床的生产效率和减少生产成本，需要及时诊断和维修机床故障，保障机床的正常运行。

本文通过对数控机床故障诊断和维修进行研究和探索，总结了常见故障类型、故障诊断原则和一般步骤，以及伺服系统和PLC的故障诊断方法。

通过这些研究成果，能够帮助机床维修人员更加有效地诊断和维修机床故障，提高机床的生产效率和精度，促进制造业的可持续发展。

关键词：数控机床；故障诊断；维修研究1数控机床故障诊断的原则及一般步骤1.1数控机床的诊断原则1.1.1全面性原则数控机床是一个复杂的系统，故障往往涉及到多个方面和细节，因此在故障诊断中要全面考虑，不仅要关注故障表现，还要考虑机床的构造、性能和使用情况等因素。

如果只关注某个方面，可能会忽略其他重要因素，导致故障不能被有效解决。

1.1.2系统性原则数控机床由许多部件组成，这些部件之间存在着复杂的相互作用关系。

在故障诊断中要从整个系统的角度去考虑，从机床整个系统的构成以及各部分之间的关系入手，这样才能找到故障的根本原因，避免简单从局部考虑而忽略了整个机床系统的因素。

1.1.3分析性原则数控机床的故障往往不是简单的机械故障，而是涉及到电气、控制和软件等多个方面的问题。

在故障诊断中要采用科学的分析方法，找到故障的根本原因，避免盲目地去修理已经被替换过的零部件。

通过深入分析，可以找到真正的问题所在，以便更好地解决问题。

1.2数控机床故障诊断的一般步骤1.2.1收集信息收集机床使用者反映的故障信息，包括故障现象、故障出现的时间和频率等。

同时对机床的使用记录和维修记录进行查阅，了解机床的使用情况和维修历史，以便更好地判断故障的性质和程度。

1.2.2确认故障现象对机床的故障现象进行全面的观察和分析，了解故障的具体表现，例如：加工件出现瑕疵、机床噪音过大等。

数控机床诊断与维修实例一、故障诊断故障诊断是数控机床维修的第一步，只有准确找出故障原因，才能有针对性地进行维修。

下面通过一个实例来说明故障诊断的过程。

假设数控机床在加工零件时发生了刀具折断的故障，我们需要通过以下步骤进行故障诊断：1. 观察现象：首先观察刀具折断的具体情况，包括刀具折断的位置、方向、折断面的形状等。

这些观察结果可以为后续的故障诊断提供重要线索。

2. 检查刀具：检查刀具是否存在损伤或磨损过大的情况，如果是，则需要更换刀具。

同时，还要检查刀具的固定情况，如夹紧力是否足够，刀具刃部是否正确安装等。

3. 检查刀具路径：检查刀具路径是否存在异常，如是否存在干涉、碰撞等情况。

可以通过数控编程、机床模拟等方式来验证刀具路径是否正确。

4. 检查刀具传动系统：检查刀具传动系统是否存在松动、断裂等情况。

特别是刀具夹持部分和刀具刃部的连接处，要仔细检查是否存在异常。

通过以上步骤，我们可以初步判断刀具折断的原因是由于刀具本身的问题还是由于其他因素引起的。

如果初步判断是刀具本身的问题，则需要更换刀具；如果是其他因素引起的，需要进一步进行故障诊断。

二、故障维修在确定了故障原因后，接下来就是进行故障维修。

根据实际情况，选择相应的维修方法和步骤进行修复。

继续以上述刀具折断的实例为例，假设刀具折断的原因是刀具夹持力不足导致的。

我们可以采取以下维修步骤：1. 检查夹紧力：检查刀具夹持部分的夹紧力是否足够。

如果夹紧力不足，可以通过调整夹紧力或更换夹紧装置来解决。

2. 检查刀具夹持部分：检查刀具夹持部分是否存在磨损、松动等情况。

如果存在问题，需要进行修复或更换。

3. 测试修复效果：在进行维修后，需要进行测试验证修复效果。

可以通过加工试件或模拟加工来验证刀具折断问题是否解决。

需要注意的是，在进行故障维修过程中，应严格按照机床操作规程和维修手册进行操作，保证操作的安全性和有效性。

总结：通过以上实例，我们可以看出数控机床的故障诊断与维修过程。