数控机床故障的分析及处理

Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｍａｎｕｆａｃｔｒｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｎｏ．１０，２０１２　

对数控车床常见故障的分析与处理　

朱仁盛，冯磊　

（江苏联合职业技术学院泰州机电分院，江苏泰州２２５３００）　

摘要：现代制造业使用数控车床的数量和种类越来越多，就ＳＩＥＭＥＮＳ公司的ＳＩＮＵＭＥｋｌＫ　８０２Ｄ数控系统常见的回　参考点故障、主轴不能启动故障、显示器屏幕不显示故障、硬限位和软限位故障、刀架系统故障等进行了分析，并提出对　应的故障排除方法。　关键词：数控车床；故障分析；故障处理　

中图分类号：ＴＧ６５９　文献标识码：Ｂ　文章编号：１６７２—５４５Ｘ（２０１２）１０—００５８—０３　

西门子数控系统，是当今数控系统中的最主要系　

统之一，而８０２Ｄ系统因其功能强大且价格适中，所以　

普遍应用于生产与加工中，数控机床的利用率决定了　

企业的经济效益，一旦设备出现问题，整个生产都会受　

到影响，所以机床的维护和保养尤其重要。根据作者多　

年的工作经验，文章介绍了８０２Ｄ系统的常见故障分　

析与处理，以供数控机床调试人员及机床维修者参考。　

１　回参考点故障的分析与处理　

数控机床由电气与机械两大部分组成，相对而　

言电气部分故障率较高，在分析设备故障时，应先考　

虑电气方面引起的故障。电气方面故障率较高的是　

外部的电器元件，数控系统本身的故障率一般较低，　

若机床开机后不能回参考点，产生超行程报警现象。　

若新设备第一次无法回参考点，可能是回参考点的　方式不对，应修改系统相关参数的值，若在使用中不　

能回参考点，其原因主要有：　

（１）由于零点开关出现问题，ＰＬＣ没有产生减速　

信号；　（２）编码器或光栅尺的零点脉冲出现问题；　

（３）数控系统的测量模块出现问题，没有收到零　

点脉冲。　

车床在ｘ轴或ｚ轴返回参考点时，出现报警号　

“２０００５”，指示坐标轴不能回参考点，报警说明：坐标　

轴回参考点运行被终止。根据故障现象分析，手动ｘ　轴或ｚ轴负方向可以运动，说明各轴参考点减速开　

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。

数控机床的故障分析与维修维护论文

摘要：数控机床在现代制造业中起着重要的作用，但是由于其复杂的电子控制系统和机械结构，故障是难以避免的。本论文通过对数控机床故障的分类和原因进行分析，探讨了数控机床的维修维护方法和策略。通过实例分析和实践证明，合理的维修维护措施能够有效地提高数控机床的可靠性和性能。

关键词：数控机床，故障分析，维修维护

1.引言

数控机床作为现代制造业的重要设备，能够实现高精度、高效率的加工任务。然而，由于其复杂的电子控制系统和机械结构，故障是不可避免的。因此，进行故障分析并及时进行维修维护尤为重要。

2.故障分类和原因分析

根据故障的性质和原因，数控机床的故障可以分为机械故障、电气故障和软件故障。机械故障主要是由机床的传动系统、导轨系统等机械部件的磨损、松动或损坏引起的；电气故障主要是由电机、电气元件或电路连接问题引起的；软件故障主要是由数控系统或计算机软件的错误引起的。

机械故障的原因多种多样，主要包括材料质量不合格、加工精度不足、加工负荷过大、润滑不良等。电气故障的原因主要是由于电气元件老化、电路连接不良、电压波动等。软件故障的原因主要是由于编程错误、数据传输错误等。

3.维修维护方法和策略 针对不同类型的故障，数控机床的维修维护方法和策略也不同。对于机械故障，需要进行检修和更换机床的关键部件；对于电气故障，需要检查电气线路、电机等，并及时更换故障元件；对于软件故障，需要通过重新编程或重新安装软件来解决问题。

为了提高数控机床的可靠性和性能，可以采取以下几种维修维护策略：定期检查和维护，及时更换磨损严重的零部件，加强润滑和清洁工作，进行安全教育和培训，建立完善的维修记录和维修数据库。

4.实例分析和实践证明

通过对台数控机床进行故障分析并进行维修维护，发现原因是机床的主轴承损坏导致机床加工精度下降。经过检修和更换主轴承，机床的加工精度得到了明显的提高。此外，通过定期检查和维护，及时更换磨损严重的零部件，数控机床的可靠性和性能也得到了显著的提升。

数控机床故障处理三例　

吕　宁　

摘要通过具体实例，介绍数控机床故障处理过程，分析故障原因，给出解决方法。　关键词数控机床伺服系统故障处理　中图分类号ＴＰ２　文献标识码Ｂ　

例１　１台采用ＦＡＮＵＣ系统的泷泽数控车床加工过程中　出现４０９报警（　轴伺服电机异常负荷），报警有时１天出现几　次，有时１天无报警。　故障处理经过观察，发现报警仍有规律可循，即　轴上　下快速移动时才出现报警。使用电子手轮移动　轴时，虽然有　时不报警，但仔细听、摸可感觉到　轴移动时，偶尔会有振动。　调取系统的伺服轴负载监控画面，发现其振动时负载值很大，为　此检查　轴的导轨及滑座、丝杠传动及联轴节等负载部分，均　未发现异常。考虑到若是机械原因造成　轴负载过大，故障不　应时有时无，表现出很强的随机性，故判断是电气方面出现问　题。首先怀疑伺服电机抱闸，测量控制柜中抱闸的整流桥供电输　出部分为２４Ｖ，正常。再检查线缆部分，除常规的静态检测即使　用万用表测量通断外，还进行动态检测，移动　轴时，不停晃　动、弯折抱闸供电线缆。此时故障突现且频繁，表明线缆存在虚　接，造成抱闸供电时有时无。当　轴移动时，伺服电机抱闸应处　于通电打开的状态，但线断导致抱闸失电抱住伺服电机，在强行　移动晴况下，出现负载过大报警，同时有些轻微振动。检查确认　线缆中铜线长时间弯折已断开，更换线缆后，故障未再出现。　例２　１台立式加工中心在加工过程中，其ｚ轴方向的工　件加工尺寸每次都出现变化，而且基本每次ｚ轴向下移动时，　尺寸都会增大。由于系统没有报警提示，致使工件报废。　故障处理在手动增量进给方式下移动主轴箱，使用百分　表测量其实际移动距离。发现当主轴箱向下移动时，实际移动距　离与正常指令值完全一样，反之其向上移动时，实际移动距离与　ｚ轴的正常指令值不一样，经测量确认实际值总是小于指令值。　为确定故障部位，先在ｚ轴伺服电机的轴端和外壳处做位置标　记且对齐。在手动增量进给方式下，将ｚ轴分别向下、向上移动　１个螺距，结果ｚ轴电机轴端在向上和向下移动过程中均回到　原来标记位，但主轴箱向上移动时未走够１个螺距。据此基本可　确认故障是由机械部分引起，进一步检查发现ｚ轴联轴节有些　松动。主轴箱向下移动时，由于自重大，需要的运动转矩较小，联　轴节基本不会打滑，因此实际值与指令值相符；向上移动时，需　要的运动转矩则较大，引起联轴节打滑，造成丢转，导致实际值　小于指令值。由于自动加工时Ｚ轴不断上下，误差不断积累，因　此感觉ｚ轴尺寸每次都向下增加。重新紧固联轴节后，故障现　象消失。　例３　１台国产数控车床，在车削外圆时，表面粗糙度较大，　而且ｚ轴移动时有爬行现象。　故障处理导轨润滑不良、机械传动系统的安装调整不到　位以及系统和驱动器中的参数设置不当等均可引起机床进给爬　行。检查机床导轨润滑正常，感觉手盘ｚ轴滚珠丝杠轻松，表明　机械传动系统也正常。经过比对，系统和驱动器中的参数设置也　正确。试验在手动状态下，车外圆时表面粗糙度正常且进给平稳　无爬行。可见故障仅存在于自动运行中，自动与手动运行的区别　在于进给速度的指令方式不同。查看加工程序，发现进给采用每　转进给方式，即进给速度与反馈的主轴转速相关。打开主轴编码　器，发现光盘等处有油污，导致反馈转速不真实或不稳定，从而　影响坐标轴的正常进给，使用无水乙醇擦拭干净并更换编码器　的密封件。安装好后，观察试运行状态，故障消失。与上述故障类　似的是，实践中车螺纹乱扣，这是由于主轴编码器的弹性联轴节　松动，导致编码器不能真实反映主轴转速。　处理数控机床故障时，首先要向操作者清楚了解设备运行　过程，对设备进行一系列检查、测量，而且为验证猜想，在保证安　全前提下，还可做一些必要试验。若条件允许，可自建一个类似　维修档案的故障记录表，这样不仅为分析问题提供有益的借鉴，　还可为数控设备的预防性维护提供有力支撑。　Ｗｌ３．０４—１２　作者通联：山西平阳重工机械有限责任公司机动环保部　山西侯马市红军街Ｉ号０４３００３　Ｅ－ｍａｉｌ：ｘｉｇｏｎｇｚｕｉ＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ　［编辑凌瑞］　损超差的配件进行修理时，严格控制尺寸及形位公差。　（２）严格控制轴承座孔与压盖孔的同轴度。　（３）测量电机转子的弯曲度，必要时做动平衡，确保转子运　行中振动控制在标准内。　（４）保证设备对中标准，避免因外力造成电机转子运行中振　动。与生产单位结合，确保机泵运行不抽空也很有必要。