数控机床常见故障与维修浅析

科ｆ技『论Ｉ坛　科　浅析数控机床故障的诊断和维修技术　朱德君　（哈尔滨技师学院。黑龙江哈尔滨１５００００）　摘要：随着经济的飞速发展，数控机床技术被广泛的应用。但数控机床技术是融多种技术于一体的，因此使用时会出现较为复杂的故障。所　以，掌握简单的诊断方法与基本的维修技术是技术工作人员的业务能力的表现，好的业务能力才能给企业打来好的效益。　关键词：数控机床；故障；诊断；维修　现对数控机床故障的多种方法与维修技　术原则进行简单介绍，从而为数控机床产业的　发展提供参考依据。　１诊断故障的方法　１．１直观检查法。直观检查法是不借助任　何仪器仪表就能诊断出故障的一种简便有效方　法。　（１）问。问现场人员故障产生的过程、故障　现象及后果，询问故障是渐发性的还是突发性　的等内容。　（２）看。看机床各部分是否处于正常工作　状态，电控装置有无报警信息，熔丝是否熔断，　元器件烟熏烧焦，电容器膨胀、开裂，电件有无　断脚、虚焊等；看工件的表面粗糙度、颜色、伤痕　等。　（３）ｎＹｉ：。听异常响声和机床运转声。　（４）闻。闻电气元件焦糊味及其它异昧等。　（５）摸。在整机断电条件下用手感来判别　机床的故障，如温升、振动、伤痕、波纹、爬行、松　紧等。　１．２　ＣＮＣ系统的自诊断法。ＣＮＣ的自诊断　法是利用自诊断程序随时监视数控系统的工作　状态，一旦诊断到故障，立即显示报警信息的一　种方法。　（１）开机自诊断。系统通电后，自诊断程序　自动执行对ＣＰＵ、存储器、Ｉ／Ｏ等模块及功能模　板、ＣＲＴ、软盘等外围设备进行功能测试。　（２）在线诊断。数控系统在工作状态下，通　过系统内部的诊断程序和相应的硬件环境，对　数控机床运行的正确性进行诊断。发现故障后　会在ＣＲＴ　１２显示出报警信息，查阅维修手册　就可确定故障原因。　（３）离线诊断。数控机床出现故障时，数控　系统停止运行系统程序的停机诊断。离线诊断　是把专用诊断程序通过Ｉ／Ｏ设备或通信接口输　人到ＣＮＣ装置内部，用专用诊断程序替代系统　程序来诊断系统故障。　１－３综合诊断法。　（１）仪器检查法。利用万用表等检测仪器　仪表，对故障疑点进行电流、电压等测量。将测　量值与正常值进行比较，从中找寻故障所在位　置。　（２）接口状态检查法。现代数控系统多将　ＰＬＣ内置其中，而ＣＨＩＣ与ＰＬＣ之间以接口信　号相互通讯。　（３）参数检法。数控系统、ＰＬＣ、伺服驱动系　统都设置了许多可修改的参数，以适应不同机　床、不同工作状态的要求，这些参数是保证机床　正常运行的前提条件。一旦因电池电量不足或　受到外界干扰，可能导致部分参数丢失或变化，　使机床无法正常工作。　１．４部件替换法。随着现代技术的发展，电　路的集成度越来越高，按常规方法很难查找故　障，现代诊断数控机床故障方法中，越来越多的　采用部件替换法。部件替换法就是在故障范围　大致确认，外部条件完全正确的情况下，利用同　样的印制电路板、集成电路芯片或元器件替换　有疑点部分。把故障范围缩小到印刷电路板或　芯片一级的方法。替换部件可以是系统的备件，　也可用机床上相同部件。　１．５交叉换位法。当发现了故障板或疑是　故障板，又没备件时，可将系统中两个相同或相　兼容的板互换，从中判断出故障板或故障部位。　注意硬件接线的正确交换和相应的参数交换。　１．６功能测试法。将系统的Ｇ、Ｍ、Ｓ、Ｔ、Ｆ功　能，用手工编程或自动编程方法，编制一个功能　测试程序。诊断故障时送人数控系统并运行测　试程序，以检查机床执行这些功能的准确性和　可靠性。从而诊断出故障的方法。　１．７原理分析法。从系统的工作原理上分　析各点的电平和参数，用万用表等仪器仪表对　其进行测量和比较，进而对故障进行系统检查　的一种方法。　１．８敲击法。当系统故障表现为时而正常　时而不正常时，基本可以断定为元器件接触不　良或焊点虚焊，用敲击法敲击到虚焊或接触不　良部位时，故障就会重现。　１．９局部升温法。当系统每次工作一段时　间后就会出现相同故障时，可怀疑是某元件热　稳定性差，性能变坏了，用电烙铁或电吹风对怀　疑元件进行局部加温，会使故障快速出现。　１．１０静、动态测量比较法。为了调整和维修　方便，ＣＮＣ系统生产商在设计印刷线路板时设　计了一些检测端子，检测这些测量端子的电压或　波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。　１．１ｌ信号跟踪法。按照控制系统框图从前　往后或从后往前逐一跟踪有关信号的有无、大　小及不同运行方式下的状态，与正常情况进行　比较。　１．１２特殊处理法。当今数控系统已进入　ＰＣ级、开放化的发展阶段，软件含量越来越丰　富，有系统软件、机床制造商软件，甚至还有用　户软件。软件设计中存在一些不可避免的问题。　会使有些现象无从分析，如死机。对于这种现　象，可采取整机断电的特殊方法将故障消除。　１．１３远程通信诊断法。利用电话通讯线把　带故障的ＣＮＣ系统和专业维修中心的专用诊　断计算机连接进行测试诊断。　２维修技术原理　２．１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加工设备，一　般来讲，机械设备的故障较易察觉。而数控系统　故障的诊断则难度要大些，先机械后电气就是　在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否　正常，行程开关是否灵活，气动液动部分是否正　常等，从经验来看，数控机床的故障中有很大部　分是从机械动作失灵引起的。所以，在故障检修　前先注意排除机械性的故障，往往可以达到事　半功倍的效果。　２．２先外部后内部。数控机床是机械液压　电气一体化的机床，故其故障的发生必然会从　机械、液压、电气三方面综合反映出来。当数控　机床出现故障时，维修人员应先采用望、闻、听、　问、摸等方法由外向内逐一检查。　２＿３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。常常在解决简单故　障的过程中，难度大的问题也可能变的容易，或　者在排除简易故障时得到启发，对复杂故障的　认识更清晰从而得到解决办法。　２．４先静后动。维修人员本身要做到先静　后动，不可盲目动手。应先询问机床操作工人故　障的发生过程和状态。阅读机床说明书，资料图　样后方可动手查找和处理故障。其次，对有故障　的机床也要本着先静后动的原则，先在机床断　电的静止状态，通过观察分析确认为非恶性循　环性故障或非破坏性故障，方可给机床通电在　运行状态下进行动态的观察检验测试，查找故　障。然而对恶性的循环性故障，必须排除危险后　方可通电在运行状态下进行动态诊断。　２．５先公用后专用。公用性的问题往往会　影响全局，而专用性的问题只影响到局部。如机　床的几个进给轴都不能转动，这是应先检查和　排除各轴公用的ＣＮＣ　ＰＬＣ电源液压等公用部　分的故障。然后再设法排除某轴的局部问题。　２．６先一般后特殊。在排除某一故障时，要　先考虑一般最常见的原因然后再分析很少发生　的特殊原因。例如数控机床不返回参考点故障，　常常是因为零点开关或者零点开关撞块位置移　动所造成，一旦出现类似故障应先检查零点开　关或者撞块位置，在排除这一常见的可能性后，　在检查脉冲编码器位置控制等环节。　参考文献　【１］Ｙ－国明．数控机床维修方法探究Ⅱ】．山东纺织　经济，２ｏｏ５（４）．　【２】李海锋，陈涛．供气不足引发的一起数控机床　故障【Ｊ】．设备管理与维修，２Ｏ０６（６）．　【３】何亚飞，娄斌超，钱锐，等．“数控机床故障分　析与维修”课程建设与实践Ⅲ．中国职业技术教　育，２ｏｏ５（２４）．　【４】张利．浅谈数控机床的故障维修原则Ｌ刀．矿山　机械，２００６（１０）．　ｆ５１王美娥．ＣＪＫ６１４５／２数控机床故障及维修ｍ．　组合机床与自动化加工技术，２Ｏ００（７）．　【６］韩马利，董伟伟．电源造成数控机床故障的实　例分析叨．机床电器，２００１（３）．　—

数控机床典型故障诊断与维修

一、数控机床常见故障及其原因

1. 通讯故障

通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯，从而影响数控机床的工作效率。

2. 电气故障

电气故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。电气故障会影响数控机床的正常电气供电，导致数控机床无法正常工作。

3. 传感器故障

数控机床中的传感器故障也比较常见，主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态，从而影响数控机床的加工精度。

4. 润滑系统故障

润滑系统故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题，影响数控机床的工作效率和使用寿命。

5. 机械传动系统故障

二、数控机床故障诊断方法

硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。

3. 综合故障诊断

综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法，主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析，找出故障的根本原因。综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法，结合数控机床的实际工作情况进行综合分析，以确保找出故障的准确原因。 硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。

1 数控车床电动四工位刀架常见故障分析和维修

1. 刀架不能正常旋转

故障原因：刀架轴承损坏、电机损坏、传动系统故障。

解决方法：

1）更换刀架轴承；

2）更换损坏的电机；

3）检查传动系统的零件并更换故障部件。

2. 刀具夹紧不力或无法夹紧

故障原因：刀具夹紧机构损坏、夹紧弹簧老化、扭矩减小。

解决方法：

1）更换损坏的夹紧机构；

2）更换夹紧弹簧并调整弹簧力；

3）检查传动系统的扭力传递部件并更换故障部件。

3. 刀架精度降低

故障原因：刀架导轨磨损、轴承磨损。

解决方法：

1）更换磨损的刀架导轨；

2）更换磨损的轴承。 2 4. 刀具切削音量变大

故障原因：刀具震动、夹头松动、刀具变形。

解决方法：

1）夹紧刀具，并检查夹紧力是否合适；

2）更换可能变形的刀具。

总的来说，数控车床电动四工位刀架的故障主要包括刀架不能正常旋转、刀具夹紧不力或无法夹紧、刀架精度降低和刀具切削音量变大等。解决这些故障需要根据具体情况采取相应的维修方法，如更换损坏的零件、调整刀具夹紧力度、检查传动系统的零部件等。同时，也需要定期对数控车床进行保养和维护，以提高其可靠性和使用寿命。

数控机床故障维修五例

摘要:本文以5个来自生产一线的实际案例,讲述了数控机床常见故障的诊断方法和维修过程,为读者提供了数控机床参故障维修的思路和方法。

关键词:数控机床 故障 维修

随着数控机床的越来越普及,数控机床的故障维修也日益受到重视。数控机床本身的特点决定了数控机床的故障维修相当比较复杂,对维修人员的要求也比较高。当数控机床发生故障后,如何在第一时间将其修复,是各个企业所面临的一个难题。在本文中,介绍了5个数控机床的典型故障维修实例,以供读者借鉴。

1 轴窜动故障

故障现象: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。

故障分析与检查: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、电动机、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,但见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。

故障处理:更换电缆故障排除。 2 进给轴轴机械爬行故障

故障现象: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。

故障分析与检查: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(通过观察X轴与Z轴位移脉冲数字量的变化速率比较后得出),故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,故故障部位应在Y轴伺服电动机与丝杠传动链一侧。为区别电动机故障,可折卸电动机与滚珠丝杠之间的弹性联轴器,单独通电检查电动机。检查结果表明,电动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。通过手感检查,感觉到这种抖动故障的存在,且丝杠的全行程范围均有这种异常现象。折下滚珠丝杠检查,发现滚珠丝杠轴承损坏。