关于数控机床故障诊断及排除方法

《装备制造技术））２００７年第４期　

数控讥床回参考点故障诊断与　除方莹浅析　

张运吉　

（广东机电职业技术学院，广东广州５１０５１５）　

摘要：数控机床回参考点的准确性，不但影响机床的稳定性，更重要的还影响加工精度及加工尺寸的稳定性。笔者分析了数控机床回　

参考点故障诊断的一般方法，并提出了对加工中心机床换刀点的改进意见。　

关键词：数控机床；加工中心；参考点；故障诊断　中国分类号：ＴＧ５０２．７　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７２　

数控机床的参考点又称机床原点或机床零点，是机床机　

械原点和电气原点相重合的点。数控机床每个坐标轴可以设　置一个参考点，也可以根据需要设置多个参考点。例如，具有　

自动刀具交换（ＡＴＣ）或自动拖盘交换（ＡＰｃ）装置的加工中心　

机床，为了自动换刀需要，设置了第二参考点。机床参考点是　

工件坐标系的原始参照系，参考点确定后，工件坐标系随之建　

立，因此，数控机床回参考点是数控技术的重要内容。　

１问题的提出　

机床回参考点是数控机床加工前所进行的必要操作。数　

控机床回参考点的方法，按检测器检测原点信号的方式可分　

为两种：一种是栅点法，另—种是磁开关法。在栅点法中，机械　

本体上安装有减速撞块或减速开关。检测器随着电机转一圈　

而产生一个栅点或一个零位脉冲信号，数控系统检　

测到的第一个栅点或零位信号即为原点。在磁开关　

法中。机械本体上安装有磁铁及磁感应原点开关，当　磁感应原点开关检测到原点信号后，伺服电机立即　

停止，该停止点被认作原点。　栅点法的特点是参考点的保持性好，不易出现　

漂移。磁开关法的特点是软件及硬件简单，但机床回　

参考点不稳定，因为参考点的位置会随着伺服电机　速度的变化而成比例地漂移。因此，几乎所有的数控　

机床都采用栅点法回参考点。在采用绝对脉冲编码　

器作为测量反馈元件的系统中，机床调试时，通过参　

数设置和机床回零操作确定参考点，只要绝对脉冲　

编码器的后备电池有效，此后每次开机，不必进行回　

数控机床各种常见故障及分析排除方法

数控机床是一种高精度的自动化加工设备，常见的故障涉及机械、电气和控制系统等方面。下面将介绍数控机床常见的故障及分析排除方法。

一、机械故障

1.传动系统故障：可能是齿轮损坏、传动链条松动等。分析排除时需要检查传动部件的磨损程度，并及时更换磨损严重的零件。

2.导轨磨损：导轨磨损会导致机器精度下降，产生噪音。排除方法为进行导轨的研磨或更换损坏的导轨。

3.润滑系统故障：润滑系统故障可能导致机械部件摩擦不足，引起过热和损坏。分析排除时需要检查润滑系统的油液是否充足，是否存在堵塞等问题。

二、电气故障

1.电气接触不良：电气接触不良会导致机床无法正常运转、控制信号丢失等问题。分析排除时需要检查电气接线是否牢固，并清理接触点上的脏污。

2.电机故障：电机故障可能导致机床不能运转或运转不稳定。排除方法为检查电机是否发热、电机线圈是否短路等问题，并及时更换损坏的电机零件。

3.电源故障：电源故障会导致机床无法正常供电。分析排除时需要检查电源线路是否接触良好，电源开关是否正常。

三、控制系统故障 1.控制卡故障：控制卡故障会导致机床无法正常运转或运行偏差。排除方法为检查控制卡是否松动、焊点是否断开等，并及时更换故障的控制卡。

2.编程错误：编程错误可能导致机床运行轨迹错误或参数设置错误。分析排除时需要检查程序的逻辑是否正确，并对参数进行调整。

3.传感器故障：传感器故障会导致机床无法正常感知工件位置或状态。排除方法为检查传感器的连接是否正常，是否需要更换故障的传感器。

在分析和排除故障时，需要注意进行正确的故障现象描述和故障现场检查，充分了解机床的结构和工作原理，根据故障现象进行合理的排查。此外，定期进行机床的维护保养工作，检查关键部件的磨损情况，及时更换损坏的零件，可以减少故障的发生。

最后，应注意安全操作，遵守机床操作规程，确保人员的人身安全和设备的安全运行。

第３８卷第１期・学术　ＶＯ１．３８　ＮＯ．１　湖南农机　ＨＵＮＡＮ　ＡＧＲＩＣＵＬＴＵＲＡＬ　ＭＡＣＨＩＮＥＲＹ　２０１　１年１月　Ｊａｒ１．２０１１　

数控机床常见故障诊断及排除方法　

杨晓苗　

（辽宁鞍山市台安县职业教育中心，辽宁鞍ＬＪ１　１１４１００）　

摘要：数控机床具有机、电、液集于一身的、技术密集和知识密集的特点，是一种自动化程度高、结构复杂　

且又昂贵的先进设备。在生产中，数控机床不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，导致不能正常工作。文　

章介绍了数控系统常见故障的诊断技术，数控系统的常见故障分析及排除方法，并列举了部分故障排除实例。　●　关键词：诊断原则；故障分析；排除方法　中图分类号：ＴＧ６５９　文献标识码：Ａ　文章编号：１００７—８３２０（２０１１）０１—００２５—０２　

Ｆａｕｌｔ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　Ｔｒｏｕｂｌｅｓｈ０Ｏｔｉｎｇ　ｏｆ　ＣＮＣ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｔｏｏｌｓ　

ｙＡⅣＧ　Ｘｉａｏ－ｍｉａｏ　

（Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆ　Ｔａｉａｎ　Ｃｏｕｎｔｙ，Ａｎｓｈａｎ，ｌｉａｏｎｉｎｇ　１１４１００，Ｃｈｉａｎ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＣＮＣ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌｓ　ｗｉｔｈ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ，ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ，ｈｙｄｒａｕｌｉｃ　ｒｏｌｌｅｄ　ｉｎｔｏ　ｏｎｅ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ—ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ　ａｎｄ　ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ—ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ，ｉｓ　ａ　ｈｉｇｈ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｂｅｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｅｘｐｅｎｓｉｖｅ　ａｄｖａｎｃｅｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｉｎ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ＣＮＣ　ｍａｃｈｉｎｅ　ｔｏｏｌｓ　ｗｉｌｌ　ｉｎｅｖｉｔａｂｌｙ　ｏｃｃｕｒ　ｉｎ　ｖａｒｙｉｎｇ　ｄｅｇｒｅｅｓ，ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｔｙｐｅｓ　ｏｆ　ｆａｕｌｔｓ，ｌｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　ｎｏｔ　ｗｏｒｋ　ｐｒｏｐｅｒｌｙ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎ　ｆａｕｌｔ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ｏｆ　ＣＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ，ＣＮＣ　ｓｙｓｔｅｍ，ｆａｕｌｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ，ａｎｄ　ｌｉｓｔｓ　ｓｏｍｅ　ｔｒｏｕｂｌｅｓｈｏｏｔｉｎｇ　ｅｘａｍｐｌｅｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ；ｆａｉｌｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ；ｒｅｍｅｄｙ　

关于数控机床常见故障的维修方法及防范措施

数控设备维修是一项很杂、技术含量很高的一项工作，数设备与普通设备有大的差别。

1.1利用数控系的自诊断功能

一般CNC系统都有较为完备的自诊系统，无论是发那科系统还是西子系统，数控系统上电初化时或运行中均能自身或接口做出一定围的自诊断。维修人应熟悉系统自诊断种报警信息。根据说明书进行分以确定故障范围，定位障元器件，对于进的数控系统一般只能位到板级，其片级维一般可依靠各数控统的厂家售后维修部门。

1.2利用PLC程序的逻辑找

现一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC制。维修人员应根据梯形图对机床制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑析，方便地检查出问存在部位，如FANUC-OT系中自诊断页面等。根据图PLC梯图进行分析，定机床与CNC系统接故障，以确定故障位是机械、电器、压还是气动故障。

1.3与当场的作人员充分沟通

现场作人员是数控机床最亲密的伴，操作人员也是各种故障的一发现人。因此，故障发生后，维修人员一般不要于动手，先与操作员进行充分的沟通，要仔细询问障发生时机床处在什么作状态、表现形式、产生后果、是否误操作，故障能否再等，这样有助于维修人员快分析和判断故障原因。

2数控机床的抗扰措施

机数控系统中既包含高压、大电流的强电设备，又含低电压、小电流的控制与信处理设备，即弱电设备。强电设产生的强烈电磁干对弱电设备的正常工作构成

极大的威胁。此，系统所处生产现场的电磁环境恶劣，系统外各种动力负载干扰、供电系统的干扰、气中电磁波的干扰等都会对系内的弱电设备产生严重影，由于弱电设备是控制强的设备，所以，一旦弱电设备到干扰，最终将导整个系统的瘫痪。

通常从以下几方面采取措施来提数控系统的扰干扰能力。

2.1减少供线路和信号线路的干扰可采取下措施

（1）数控床远离具有中、高频电源的设备。

（2）数控床不要和大功率且繁起停的设备用同一供电干供电。