数控电脑系统维修_数控系统维修的基本要求

2024-05-28 06:59:59

1.数控机床故障诊断与维修的一般方法有哪些？

2.数控机床维修的基本功

3.数控机床的维护检修

4.数控机床怎样维护？

5.维修数控机床的六种方法

6.怎么排除数控机床的常见故障？

7.求数控机床冷却系统的工作原理及故障维修

数控电脑系统维修_数控系统维修的基本要求

如何进行数控机床的预防性维修

　如何进行数控机床的预防性维修?进行数控机床的预防性维修需要注意什么?下面请随我一同来了解下吧。

　任何一台数控机床要想长期连续可靠地工作，除了机床自身的质量因素以外，还与使用过程中的正确保养、及时排除故障和及时的维修有密切关系。从提高数控机床的有效度来看，维修应包含两方面的含义：一方面是日常的维护(预防性维修)，这是为了延长机床的平均无故障时间MTBF;另一方面是故障维修，其目的是尽量缩短平均修复时间MTTR。做好这两项工作，是充分发挥设备效能的基本保证。

　为充分发挥数控机床的效益，重要的是做好预防性维护，使数控系统少出故障，提高系统的平均无故障工作时间。另外还应随时做好维修的准备工作，当系统出现故障时能及时修复，以尽量减少停机修理时间。这就要求必须熟悉设备的结构和性能，熟悉数控系统的构成和基本操作，了解系统所用印制线路板上可供维修用的检测点，掌握其正常电平和波形，以便维修故障时对照、分析。此外，还应妥善保存数控系统和可编程控制器(PLC)的技术资料和原始设置参数，常用的典型零件程序。根据实际使用情况，可适当配备一些易损备件，如保险器、电刷以及容易出故障的晶体管模块和印制电路板等。对于备用电路板，要定期装在数控系统上通电运行，以免因长期不用而发生故障。

　预防性维修的关键是加强日常的维护、保养，通常应做到以下几点：

　1、为数控机床配备的数控系统编程、操作和维修人员，应熟悉所用设备的机械结构、数控装置、强电设备、液压系统、气路等各部分的特点，以及规定的使用环境、加工条件等。并严格按机床及数控装置使用说明书的要求正确、合理地使用机床，尽量避免因操作不当而引起故障。

　2、很多系统采用纸带阅读机作为程序的输入装置，系统参数、零件加工程序等纸带信息，都要通过纸带阅读机输入到数控系统内部。如果纸带阅读机的读带部分(即阅读头的发光和受光部分)有污物，就会使读入的纸带信息出现错误，所以，对阅读头表面、纸带压板、纸带通道表面应经常检查，及时清除污物。对纸带阅读机的运动部件，如主动轮滚轴、导向滚轴压紧滚轴、张紧臂滚轴等应经常清理，并保证润滑良好。

　3、定期清扫空气过滤器。当安装在数控柜及电器柜门上的空气过滤器灰尘较多时会造成柜内冷却空气流通不畅，长时间如此，会引起柜内温度升高，使系统不能可靠工作。因此，应根据使用环境定期检查，至少每半年拆下清扫一次。具体方法是：先卸下紧固螺钉，取出空气过滤器内芯，用压缩空气由里向外吹掉滤芯上的灰尘。如过滤器较脏，也可同时轻轻振动过滤器，用上述方法无法奏效时，可使用中性清洁剂(清洁剂比例5%)冲洗，但不可揉搓，然后将滤芯置于阴凉通风处晾干即可。

　4、定期进行电池的维护。对于采用CMOS存贮器保存系统参数的数控装置，为了避免停机断电时参数丢失，使用蓄电池供电予以保持。当电池电压低于CMOS保持电压时，蓄电池可在机床开机时自动充电。通常情况下蓄电池可确保断电后信息保存1000h以上，当机床长期停机时也应根据说明书的要求定期通电开机，使蓄电池补充电力。这类数控装置如果在CRT上或者用指示灯显示出电池故障报警时，表示电压过低，蓄电池已失效，需要更换新电池。为了保存原有数据，应在接通电源的情况下更换电池，且不可将电池极性接反。

　5、直流伺服电机应定期进行检查和清扫。直流伺服电机带有电刷，工作时与换向器接触磨擦而逐渐磨损。电刷过度磨损后，会影响电机的工作性能甚至造成电机的损坏，因此必须定期检查、更换。对于一般机床如数控车床、数控铣床和加工中心机床等，可每年检查一次;而对于频繁进行加减速工作的机床如冲床，则应每两月检查一次。检查时要在断开数控系统电源，且电机已完全冷却的状态下进行，首先拆下电刷盖，取出电刷，测量其长度，一般情况下。当电刷磨损到原长度的一半时，就不应再继续使用，必须更换同一型号的新电刷。第二步应仔细检查电刷与换向器接触的弧形接触面是否有深沟或裂痕，以及电刷弹簧有无打火痕迹，如有上述现象，则须仔细检查换向器的表面。若换向器正常，可更换新电刷，过一个月后再次检查;如还发生上述现象，则要考虑电机的.工作条件是否过分恶劣造成电机本身故障。装新电刷前，要用不含金属粉末和水分的清洁压缩空气清理电刷孔，一定要吹净粘在孔壁上的电刷粉末。如果难以吹净，可用螺丝刀等工具协助清理，直至孔壁全部干净为止。但要注意避免螺丝刀尖损伤换向器表面及孔壁。最后，装入新电刷，拧紧刷盖，并使伺服电机空运行跑合一段时间，使新电刷表面与换向器相吻合。

　6、注意密闭数控柜门。一般情况下应避免随意打开数控柜门，尤其是长期敞门运行。应及时清理空气过滤器。而决不可用敞开柜门的方法来散热，否则是得不偿失的。因为车间内的空气中漂浮有大量灰尘、油雾和金属粉末等，这些杂物落在印制电路板和电子组件上，易造成元器件绝缘电阻下降而出现故障，甚至使元器件及印制电路板损坏报废。尤其对于将主轴控制系统安装在强电柜中的数控机床，如强电柜门未关严或密封不良，还易造成电器元件的损坏使主轴控制失灵。

　7、定期清扫冷却装置，加强散热效果。一些伺服电机或主轴电机在机壳上设有强制冷却装置，如果冷却装置的保护网或散热片很脏，影响空气的流通，必然降低冷却能力，会因热损耗而产生故障。因此应定期清扫这些冷却装置，具体方法是：若因保护网积尘过多而妨碍通风，可将其取下进行清扫;当散热片积尘很多时，可用压缩空气吹净，或用细棒等深入散热片中间将灰尘扫除。但操作时应小心，不要将散热片挤压变形，重叠在一起，以免影响散热效果。上述的清扫周期一般为每半年一次，也可根据具体情况适当缩短。

　8、对于长期不用的数控机床，应经常给数控系统通电，在机床锁住不动的情况下使其空运行。在空气湿变较大的南方梅雨季节更应每天通电，利用电器元器件自身发出的热量驱除数控柜内的潮气。以保证电路性能的稳定可靠。实践证明，停置不用的机床经过黄梅天后，往往容易发生各类故障。如果数控机床闲置半年以上，应将直流伺服电机的电刷取出，以免由于化学作用使换向器表面受到腐蚀，换向性能变坏，甚至损坏电机。

　9、对于机床上频繁运动的部件，无论从机械上还是从控制驱动上，都应作为重点定期检查。如在数控机床上为了保证机床工作的可靠性，采用了很多限制运动位置的行程开关。而这些行程开关的可靠性直接影响着整机的工作可靠性。此外机床上的自动换刀装置机械和电气结构都比较复杂，是容易发生故障的地方，所以应经常检查控制刀库选刀与定位状况的电气系统、检测机械手运行位置的行程开关的工作状况，以确保机床能正常运行。

　任何一台数控机床经过长期的运行以后都必然会出现磨损与故障，但是延长元器件的工作寿命，延长机床部件的磨损周期，预防意外恶性事故的发生，争取机床能长时间可靠工作，是日常对机床进行预防性维护和保养的宗旨。一般机床使用说明书均有对维护检查的具体要求，应严格按照规定进行操作。

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数控机床故障诊断与维修的一般方法有哪些？

1、数控系统开启后显示屏无任何画面显示。

A、检查与显示屏有关的电缆及其连接，若电缆连接不良，应重新连接；

B、检查显示屏的输入电压是否正常；

C、如果此时还伴有输入单元的报警灯亮，则故障原因往往是+24V负载有短路现象；

D、如果显示屏无其他报警而机床不能移动，则其故障是由主印制电路板或控制ROM板的问题引起的；

E、如果显示屏无显示但机床正常工作，这种现象说明数控系统的控制部分正常，仅是与显示器有关的连接或印刷电路板出了故障。

2、机床不能动作。

其原因可能是数控系统的复位按钮被接通，数控系统处于紧急停止状态。若程序执行时，显示屏有位置显示变化，而机床不动，应检查机床是否处于锁住状态，进给速度设定是否有错误，系统是否处于报警状态。

3、机床不能正常返回零点，且有报警产生。

其原因一般是脉冲编码器的反馈信号没有输入到主印制电路板，如脉冲编码器断线或与脉冲编码器连接的电缆断线。

4、面板显示值与机床实际进给值不符。

此故障多与位置检测元件有关，快速进给时丢脉冲所致。

5、系统开机后死机。

一般是由于机床数据混乱或偶然因素使系统进入死循环。关机后再重新启动。若不能排除故障，需要将内存全部清除，重新输入机床参数。

数控机床维修的基本功

你好，很高兴能够回答你的问题\x0d\数控机床故障可遵循这些处理步骤：\x0d\不同数控系统设计思想千差万异，但无论那种系统，它们的基本原理和构成都是十分相似的。因此在机床出现故障时，要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路：调查故障现场，确认故障现象、故障性质，应充分掌握故障信息，做到“多动脑，慎动手”避免故障的扩大化。\x0d\根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度，并列出故障部位的全部疑点。\x0d\准备必要的技术资料，比如机床说明书，电气控制原理图等，以此为基础分析故障原因，制定排除故障的方案，要求思路开阔，不应将故障局限于机床的某一部分。\x0d\在确定故障排除方案后，利用示万用表、示波器等测量工具，用试验的方法验证并检测故障，逐级定位故障部位，确认出故障属于电气故障还是机械故障，是系统性的还是随机性的，是自身故障还是外部故障等等。通常找到故障原因后问题会马上迎刃而解。

数控机床的维护检修

数控机床维修的基本功

　在我国，随着现代制造业的发展，数控机床的应用越来越普遍，社会急需数控机床维修高级技能人才。要学好数控机床维修，首先要熟悉数控系统及其接口与连接，这是数控机床维修的基本功。

　数控机床根据功能和性能的要求配置不同的数控系统。数控系统是数控机床的核心，包括数控装置、进给伺服驱动单元、主轴驱动单元、可编程控制器、显示装置及操作面板、通信装置和辅助控制装置。目前，我国数控机床行业占据主导地位的有日本的FANUC(发那科)、德国的SIEMENS(西门子)、我国的华中等公司的数控系统及相关产品。

　数控装置的接口是数控装置与数控系统的功能部件(主轴模块、进给伺服模块、PLC模块等)和机床进行信息传递、交换和控制的端口。接口在数控系统中占有重要的位置。不同功能模块与数控系统相连接，不能直接连接，必须通过接口电路连接起来。无论是哪种数控系统，数控装置常用接口一般可以分为五大类：电源接口、通信接口、伺服控制接口、主轴控制接口和输入输出接口。

　本文以FANUC-0i Mate C数控系统和华中HNC-21数控系统为例，结合作者多年的实际维修经验，介绍数控装置的常用接口及其应用，以便于读者掌握典型数控系统的组成及功能连接，为数控系统的维修奠定良好的基础。

　二、FANUC-0i Mate C数控系统接口

　自1965年以来，FANUC一直致力于工厂自动化产品CNC的开发。公司采用了先进的开发手段及先进的生产制造设备，为全世界的机械工业提供了高性能、高可靠性的众多的系列数控产品和智能机械。图1为FANUC-0i Mate C系统单元接口图，图2为FANUC-0i Mate C数控系统连接图。

　(一)电源接口

　CP1：系统直流24V.输入电源接I21，一般与机床侧的DC24V稳压电源连接。

　(二)通信接口

　JD36A：RS-232-C串行通信接口(0、1通道)。

　JD36B：RS-232-C串行通信接口(2通道)。

　(三)伺服控制接口

　CPl0A：系统伺服高速串行通信FSSB接口(光缆)，与伺服放大器的CP10B连接。CA69：伺服检测板接口，此接口维修时使用。

　(四)主轴控制接口

　JA7A：串行主轴/主轴位置编码器信号接口。当主轴为串行主轴时，与主轴放大器的　　JA7B连接，实现主轴模块与C C系统的信息传递;当主轴为模拟量主轴时，该接口又是主轴位置编码器的主轴位置反馈信号接口。

　JA40：模拟量主轴的速度信号接口，CNC系统输出的速度信号(0～10V)与变频器的模拟量频率设定端相连接。

　(五)输入输出接口

　JD44A：外接的`I/O卡或I/O模块信号接口(I/O Link控制)。

　CA55：系统MDI键盘信号接口。

　CN2：系统操作软键信号接口。

　三、华中HNC-21数控系统接口

　华中世纪星HNC-21系列数控单元(HNC-21T、HNC-21M)采用先进的开放式体系结构，内置嵌入式工业PC机，配置7.5英寸彩色液晶显示屏和通用工程面板，集成进给轴接口、主轴接口、手持单元接口、内嵌式PIC接口于一体，支持硬盘、电子盘等程序存储方式以及软驱、DNC、以太网等程序交换功能，具有低价格、高性能、配置灵活、结构紧凑、易于使用、可靠性高的特点，主要应用于小型车、铣加工中心。

　(一)电源接口

　XS1：电源接口。管脚1、5 为AC24V1

　AC2472，交流24V 电源，也可用DC24V 电源供电。管脚2、4为+24V、24VG，直流24V 电源。管脚6为PE，安全地。

　调试数控机床时，数控系统上电前，调试人员需要测试管脚1、5或管脚2、4的电源电压，确认是否为DC24V或AC24V。另外，当我们怀疑数控系统输入电源类故障时，也需要进行此操作。

　(二)通信接口

　1.XS2：外接PC键盘接口。

　2.XS3：以太网接口。

　3.XS4：软驱接口。

　4.XS5：RS232接口。串行数据通信时使用，运用此接口可与PC机进行数据交换，完成参数、PLC、程序等的上传下载。

　(三)伺服控制接口

　1.XS30~XS33：模拟式、脉冲式、步进式进给轴控制接口。管脚14、7、15、8分别为CP+、CP-DIR+ 、DIR-

　步进式进给轴控制时，CP+、CP-代表输出指令脉冲，脉冲的频率和数量控制步进电机的转速和转角大小;DIR+、DIR一代表输出指令方向，控制步进电机的转向。步进式进给轴控制属开环系统，无反馈。脉冲式进给轴控制时，脉冲指令接口有3种类型：单脉冲(又称脉冲+方向)方式、正交脉冲(又称AB相脉冲)方式和正反向脉冲(又称双脉冲)方式，不同工作方式下CP、DIR的含义如表1所示。

　单脉冲方式中，CP为脉冲信号，DIR为方向信号;正交脉冲方式中，CP与DIR的相位差为脉冲信号，CP与DIR的相位超前和落后关系决定电动机的旋转方向;正反向脉冲方式中，CP为正转脉冲信号，DIR为反转脉冲信号。

　管脚6为OUTA，模拟电压输出，用于模拟式进给轴控制。

　脉冲式和模拟式进给轴控制属闭环控制，有反馈，以下是与反馈有关的管脚。

　管脚4、5和管脚12、13都是DCSV电源，所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源，而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。

　管脚1、9、2、10、3、11分别为A+、A-、B+、B-、Z+、Z-。管脚1、9和管脚2、10是伺服码盘A、B相位反馈信号，A、B相位差9O。，用于辨向。管脚3、11是伺服码盘Z脉冲反馈信号，用于每转产生一个基准脉冲，又称零脉冲，它是轴旋转一周在固定位置上产生的一个脉冲，在伺服码盘上用于精确确定机床的参考点。

　2.XS40~XS43：串行式HSV-l1型伺服轴控制接口。管脚2、3分别为数据接收RXD和数据发送TXD，管脚5为GND地。

　(四)主轴控制接口

　xS9：主轴控制接口。管脚6、14为主轴模拟量AOUT1、AOUT2，管脚7、8、15为模拟量输出地GND。AOUT1、GND输出-10V +1OV 电压给变频器，来控制主轴转速，而AOUT2、GND则输出0～+10V电压。我们根据实际所需选取相应的管脚。

　管脚4、5和管脚12、13都是DC5V电源，所不同的是管脚12、13是外围输入给数控系统的电源，而管脚4、5是数控系统提供给编码器的电源。管脚1、9、2、10、3、l1分别为SA+、SA-、SB+、SB-、SZ+、SZ-。管脚1、9和管脚2、1O是主轴码盘A、B相位反馈信号，A、B相位差90，用于辨向。管脚3、11是主轴码盘z脉冲反馈信号，用于每转产生一个基准脉冲，在主轴码盘上用于螺纹加工以及主轴定向等。

　(五)输入输出接口

　1.XSIO、XS11：输入开关量接口。每个输入开关量接口有25个管脚。以XS10接口为例，其中管脚3为空，管脚1、2、14、15为24VG，即外部开关量直流24V电源地。管脚13、25、12、24、11、23、10、22、9、21、8、20、7、19、6、18、5、l7、4、16分别为IO～I19，共支持2O个输入点，分别对应输入开关量X0.0～X2.3。同样，XS11接口也支持2O个输入点，分别对应输入开关量X2.4～X4.7。

　2.XS20、XS21：输出开关量接口。每个输出开关量接口有25个管脚。以XS20为例，其中管脚5为空，管脚1、2、14、15为24VG，即外部开关量直流24V电源地。管脚3、l6为OTBS1、OTBS2，连接超程解除按钮。管脚4、17为ESTOP1、ESTOP2，连接急停按钮。管脚13、25、12、24、11、23、1O、22、9、21、8、2O、7、19、6、18分别为OO～O15，共支持16个输出点，分别对应输出开关量Y0.0～Y1.7。同样，XS21接口也支持16个输出点，分别对应输出开关量X2.0～ X3.7。

　可通过测量管脚4、17，来判断急停按钮通断。也可通过测量3、16，来判断超程解除按钮的通断。这在维修中，在处理急停类和超程类故障时是非常有用的方法。

　3.XS6：远程I/O板接口。数控机床结构越复杂、控制功能越多，随之受控对象越多，所需的外部开关量就越多。当XS10、11、2O、21接口不能满足我们的需要时，可使用XS6远程I/O板接口进行扩展。

　4.XS8：手持单元接口。手持单元接口共有25个管脚。其中管脚25、13为+5V、5VG，即手摇直流5V 电源。管脚24、12为手摇A相HA和手摇B相HB。这些是手持单元最基本的管脚。

　另外，手持单元若带有手持急停按钮和坐标轴选择、增量倍率选择等功能，其管脚这样分配的：管脚1、2、14、15为24VG，管脚3、16为+24V，为开关量提供直流24V 电源;管脚4、l7为ESTOP2、ESTOP3，连接手持单元急停按钮;管脚9、21、8、20、7、19、6、18分别为I32～I39，对应输入开关量X4.0～X4.7;管脚11、23、1O、22分别为028～O31，对应输出开关量Y3.4～Y3.7。

　需要注意的是，若手持单元中使用了以上输入、输出开关量管脚，则XS11、XS21接口中相同的开关量管脚就不再使用，以免重复。另外，若手持单元没有急停按钮，则一定要将本接口中的4、17管脚短接，否则系统将处于急停，不能复位。对于数控机床调试、维修人员来说了解并会应用这些都是很重要的。

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数控机床怎样维护？

延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，预防各种故障，提高数控机床的平均无故障工作时间和使用寿命。 1、数控机床的使用环境：对于数控机床最好使其置于有恒温的环境和远离震动较大的设备（如冲床）和有电磁干扰的设备；

2、电源要求；

3、数控机床应有操作规程：进行定期的维护、保养，出现故障注意记录保护现场等；

4、数控机床不宜长期封存，长期会导致储存系统故障，数据的丢失；

5、注意培训和配备操作人员、维修人员及编程人员数控系统的维护

1、严格遵守操作规程和日常维护制度

2、防止灰尘进入数控装置内：漂浮的灰尘和金属粉末容易引起元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至损坏元器件。

3、定时清扫数控柜的散热通风系统

4、经常监视数控系统的电网电压：电网电压范围在额定值的85%～110%。

5、定期更换存储器用电池

6、数控系统长期不用时的维护：经常给数控系统通电或使数控机床运行温机程序。

7、备用电路板的维护机械部件的维护

机械部件的维护

1、刀库及换刀机械手的维护

1）用手动方式往刀库上装刀时，要保证装到位，检查刀座上的锁紧是否可靠；

2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞；

3）采用顺序选刀方式须注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确。其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生；

4）注意保持刀具刀柄和刀套的清洁；

5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作；

6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。

2、滚珠丝杠副的维护

1）定期检查、调整丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；

2）定期检查丝杠支撑与床身的连接是否松动以及支撑轴承是否损坏。如有以上问题要及时紧固松动部位，更换支撑轴承；

3）采用润滑脂的滚珠丝杠，每半年清洗一次丝杠上的旧油脂，更换新油脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠，每天机床工作前加油一次；

4）注意避免硬质灰尘或切屑进入丝杠防护罩和工作过程中碰击防护罩，防护装置一有损坏要及时更换。

3、主传动链的维护

1）定期调整主轴驱动带的松紧程度；

2）防止各种杂质进入油箱。每年更换一次润滑油；

3）保持主轴与刀柄连接部位的清洁。需及时调整液压缸和活塞的位移量；

4）要及时调整配重。

4、液压系统维护

1）定期过滤或更换油液；

2）控制液压系统中油液的温度；

3）防止液压系统泄漏；

4）定期检查清洗油箱和管路；

5）执行日常点检查制度。

5、气动系统维护

1）清除压缩空气的杂质和水分；

2）检查系统中油雾器的供油量；

3）保持系统的密封性；

4）注意调节工作压力；

5）清洗或更换气动元件、滤芯；在数控机床中，大部分的故障都有资料可查，但也有一些故障，提供的报警信息较含糊甚至根本无报警，或者出现的周期较长，无规律，不定期，给查找分析带来了很多困难。对这类机床故障，需要对具体情况分析，进行耐心的查找，而且检查时特别需要机械、电气、液压等方面的综合知识，不然就很难快速、正确地找到故障的真正原因。

加工精度异常故障：系统参数发生变化或改动、机械故障、机床电气参数未优化电机运行异常、机床位置环异常或控制逻辑不妥，是生产中数控机床加工精度异常故障的常见原因，找出相关故障点并进行处理，机床均可恢复正常。生产中经常会遇到数控机床加工精度异常的故障。此类故障隐蔽性强、诊断难度大。

导致此类故障的原因主要有5个方面：

1、机床进给单位被改动或变化；

2、机床各轴的零点偏置（NULLOFFSET）异常；

3、轴向的反向间隙（BACKLASH）异常；

4、电机运行状态异常，即电气及控制部分故障；

5、机械故障，如丝杆、轴承、轴联器等部件。

此外，加工程序的编制、刀具的选择及人为因素，也可能导致加工精度异常。

机械故障导致的加工精度异常，主要应对以下几方面逐一进行检查。

1、检查机床精度异常时正运行的加工程序段，特别是刀具长度补偿、加工坐标系（G54～G59）的校对及计算。

2、在点动方式下，反复运动Z轴，经过视、触、听对其运动状态诊断，发现Z向运动声音异常，特别是快速点动，噪声更加明显。由此判断，机械方面可能存在隐患。 1、初始化复位法：一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

2、参数更改，程序更正法：系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

3、调节，最佳化调整法：调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如某厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。如在某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。

4、备件替换法：用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是最常用的排故办法。

5、改善电源质量法：一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

6、维修信息跟踪法：一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据，可正确彻底地排除故障。数控机床电气故障诊断有故障检测、故障判断及隔离和故障定位三个阶段。第一阶段的故障检测就是对数控机床进行测试，判断是否存在故障；第二阶段是判定故障性质，并分离出故障的部件或模块；第三阶段是将故障定位到可以更换的模块或印制线路板，以缩短修理时间。为了及时发现系统出现的故障，快速确定故障所在部位并能及时排除，要求故障诊断应尽可能少且简便，故障诊断所需的时间应尽可能短。为此，可以采用以下的诊断方法：

1、直观法

利用感觉器官，注意发生故障时的各种现象，如故障时有无火花、亮光产生，有无异常响声、何处异常发热及有无焦煳味等。仔细观察可能发生故障的每块印制线路板的表面状况，有无烧毁和损伤痕迹，以进一步缩小检查范围，这是一种最基本、最常用的方法。

2、CNC 系统的自诊断功能

依靠CNC系统快速处理数据的能力，对出错部位进行多路、快速的信号采集和处理，然后由诊断程序进行逻辑分析判断，以确定系统是否存在故障，及时对故障进行定位。现代CNC系统自诊断功能可以分为以下两类：

1）开机自诊断开机自诊断是指从每次通电开始至进入正常的运行准备状态为止，系统内部的诊断程序自动执行对CPU、存储器、总线、I/O单元等模块、印制线路板、CRT 单元、光电阅读机及软盘驱动器等设备运行前的功能测试，确认系统的主要硬件是否可以正常工作。

2）故障信息提示当机床运行中发生故障时，在CRT 显示器上会显示编号和内容。根据提示，查阅有关维修手册，确认引起故障的原因及排除方法。一般来说，数控机床诊断功能提示的故障信息越丰富，越能给故障诊断带来方便。但要注意的是，有些故障根据故障内容提示和查阅手册可直接确认故障原因；而有些故障的真正原因与故障内容提示不相符，或一个故障显示有多个故障原因，这就要求维修人员必须找出它们之间的内在联系，间接地确认故障原因。

3、数据和状态检查

CNC系统的自诊断不但能在CRT 显示器上显示故障报警信息，而且能以多页的“诊断地址”和“诊断数据”的形式提供机床参数和状态信息，常见的数据和状态检查有参数检查和接口检查两种。

1）参数检查数控机床的机床数据是经过一系列试验和调整而获得的重要参数，是机床正常运行的保证。这些数据包括增益、加速度、轮廓监控允差、反向间隙补偿值和丝杠螺距补偿值等。当受到外部干扰时，会使数据丢失或发生混乱，机床不能正常工作。

2）接口检查CNC系统与机床之间的输入/输出接口信号包括CNC 系统与PLC、PLC 与机床之间接口输入/输出信号。数控系统的输入/输出接口诊断能将所有开关量信号的状态显示在CRT 显示器上，用“1”或“0”表示信号的有无，利用状态显示可以检查CNC系统是否已将信号输出到机床侧，机床侧的开关量等信号是否已输入到CNC 系统，从而可将故障定位在机床侧或是在CNC 系统。

4、报警指示灯显示故障

现代数控机床的CNC 系统内部，除了上述的自诊断功能和状态显示等“软件”报警外，还有许多“硬件”报警指示灯，它们分布在电源、伺服驱动和输入/输出等装置上，根据这些报警灯的指示可判断故障的原因。

5、备板置换法

利用备用的电路板来替换有故障疑点的模板，是一种快速而简便的判断故障原因的方法，常用于CNC 系统的功能模块，如CRT 模块、存储器模块等。需要注意的是，备板置换前，应检查有关电路，以免由于短路而造成好板损坏，同时，还应检查试验板上的选择开关和跨接线是否与原模板一致，有些模板还要注意模板上电位器的调整。置换存储器板后，应根据系统的要求，对存储器进行初始化操作，否则系统仍不能正常工作。

6、交换法

在数控机床中，常有功能相同的模块或单元，将相同模块或单元互相交换，观察故障转移的情况，就能快速确定故障的部位。这种方法常用于伺服进给驱动装置的故障检查，也可用于CNC 系统内相同模块的互换。

7、敲击法

CNC 系统由各种电路板组成，每块电路板上会有很多焊点，任何虚焊或接触不良都可能出现故障。用绝缘物轻轻敲打有故障疑点的电路板、接插件或电器元件时，若故障出现，则故障很可能就在敲击的部位。

8、测量比较法

为检测方便，模块或单元上设有检测端子，利用万用表、示波器等仪器仪表，通过这些端子检测到的电平或波形，将正常值与故障时的值相比较，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。由于数控机床具有综合性和复杂性的特点，引起故障的因素是多方面的。上述故障诊断方法有时要几种同时应用，对故障进行综合分析，快速诊断出故障的部位，从而排除故障。同时，有些故障现象是电气方面的，但引起的原因是机械方面的；反之，也可能故障现象是机械方面的，但引起的原因是电气方面的；或者二者兼而有之。因此，对它的故障诊断往往不能单纯地归因于电气方面或机械方面，而必须加以综合，全方位地进行考虑。作为现代工业基石的机床产业，是工业经济发展过程中无论如何都不能绕过一个关键性问题，中国机床产业由于先天不足，一直在中高端机床项目发展上落于国外主流水准，正处于一个追赶的过程当中。

中国数控机床仍然较为落后。中国数控机床市场巨大，与国外产品相比，中国的差距主要是机床的高速高效化和精密化上，中国正处于工业化中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，从脱贫向致富转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。

中国机床行业加速转型面临四大制约因素。中国的数控机床技术现在目前最多只能做到五轴联动，并且据有关人士说这个五轴还是作秀成份居多，五轴以上几乎就是全部进口，并且在多点联动的技术上也和国外技术水准存在非常大的差距。

国内市场国际化竞争加剧：由于中低档数控机床市场萎缩和生产能力过剩，加之国外产品低价涌入，市场竞争将进一步加剧。而高档产品由于长期以来一直依赖进口，国内产品更加面临着国际化竞争的严峻挑战。

以技术领先的策略正在向以客户为中心的策略转变：经济危机往往会催生大规模的产业升级和企业转型，机床工具行业实现制造业服务化，核心在于要以客户为中心，积极提供客户需要的个性化服务。因此，从简单的卖产品转向提供整体解决方案、从以技术为中心向以客户为中心转变成为当今的趋势。

中国的产品与中国市场需求反差较大，产品结构亟待快速调整：中国机床行业虽然保持多年持续快速发展，但是产业和产品结构不合理的现象依然存在，整个行业大而不强，高档产品还大量依赖进口。国产机床的国内市场占有率虽然已经有一定的提高，但是高档数控机床、核心功能部件在国内市场占有率还很低，全行业替代进口的潜力非常巨大。

企业技术创新模式有待完善：由于中国机床企业的地位、工业化水平和品牌影响力在逐步提升，要成为工业强国，其技术的获得再也不能依赖别人。过去，中国走了一条从模仿到引进的道路，从现在开始必须走自主创新的道路。企业技术遇到新的封锁，建立自主、新型、战略性的产学研创新模式是支撑产品结构调整技术来源的惟一途径。

中国数控机床行业将延续结构调整的势头，不断以新产品、新亮点占领更大市场。数控切割机床按切割方式可分为火焰切割和等离子切割两大类。随着下游行业需求的不断提高，对数控机床配件提出了更大的需求和更高的要求。

东北地区发展不快，其他地方的发展也比较缓慢。三是调结构促转型取得成效。专家认为面对金融危机，广大企业应不断调整结构、提高质量、增加品种及推动产业升级，再加上企业加强管理，降低费用，所以企业效益明显好转。数控切割机床装饰性发展趋势可见一斑，数控切割机床更多的是强调在机械性能、操作简便、价格经济、加工精度稳定等方面。在金属材料加工日益要求普及和批量化的今天，数控切割机床除了要满足上述功能性外，还要具有多切割方式的适用性。

国内数控机床企业为了提高自身实力，更快地拓展国际市场，将采取多种手段加快和国外企业的融合以提高产品质量、提高竞争力。在继续开拓美国、日本等国家市场的同时，在东南亚、中东、俄罗斯、欧洲、非洲等也全面开花。据了解，当前金属切割数控机床行业运行具有以下几个特点：一是外销企业困难较大。从规模以上企业来看，以内销为主的品牌企业发展势头较好。没有品牌的中小企业发展比较困难。二是各地区发展不够均衡，浙江、山东、河北、北京以及四川发展比较快，广东的民营企业发展也较快。

数控切割机床行业多数企业都是依靠降低产品售价来获得市场，造成的后果是产品价格低、附加值低、利润低，企业没有足够的资金持续发展。随着产业的发展和竞争的升级，提高产品技术含量，拥有自主的专利、设计，注重品牌的打造和营销才是企业长期发展的最佳选择。

中国机床行业在过去几年实现了持续超高速的发展，一直到2011年上半年，需求仍很旺盛，但是从下半年开始，需求增势明显趋缓，新增订单剧烈下滑，经济效益状况逐渐趋于严峻，利润率持续下降。

在“十二五”期间，国家实施积极的财政政策和稳健的货币政策，随着科技进步、产品升级以及国家重点工程、地方投资项目的不断推进，国民经济各行业对机床工具产品的需求水平将进一步提高，国防现代化对高水平机床的需求将更为迫切，市场需求将向更高层次发展，新一轮的市场竞争也将更加激烈。

由于行业景气度低迷，下游制造型企业对机床需求下降，所以我国机床行业一直处于低迷状态，升级转型成为行业近几年的关键词，经济型数控机床则成为振兴装备制造业的重点之一。

我国的铸造机床产业取得了一定的成绩，但是其发展仍然面临着许多制约性问题，技术创新一直是国内铸造机床行业的硬伤。与国外的铸造机床产业相比，我国的铸造机床产业在制造工艺水平上明显落后，这使得其在核心运行部件的技术水平和运行速度、产品精度保持性以及机床的可靠性上有着明显的不足。

我国铸造机床企业缺乏自主创新和基础理论研究的意识与能力，这就制约了我国铸造机床技术的发展，要改变这种现状，就要深入研究用户行业产品工艺的特点和要求，结合工艺特点开发出高水平加工设备，同时，还要注重基础理论工作的研究，这样才能让我国铸造机床产业在不久的将来有更好的发展。国家出台的一系列政策，大力建设新兴企业，高新技术企业，抓住了这一时机，企业内部出台了“调整与振兴”、“自主创新”等一系列政策，升级企业机床技术，严格保证产品质量，为加快铸造机床行业的发展提供了良好的环境跟市场。

机床工具行业作为国家基础性和战略性产业，在“十二五”规划中，已明确将自主创新战略作为最主要的一个组成部分，着重强调了要以技术创新工程来支撑和引领行业发展。我国机床工具行业的发展必须立足于自主创新，通过自主研发原始创新、引进技术消化吸收再创新、集成现有技术创新等方式，实现关键技术突破和产业升级。构建和完善以企业为主体、以市场为导向、产学研用相结合的技术创新体系;坚持加大研发费用投入;加强关键技术、共性技术的研究，力争在基础和共性技术攻关上有所突破，提高产品开发技术水平。

技术发展

高速、精密、复合、智能和绿色是数控机床技术发展的总趋势，近几年来，在实用化和产业化等方面取得可喜成绩。主要表现在：

1、机床复合技术进一步扩展随着数控机床技术进步，复合加工技术日趋成熟，包括铣-车复合、车铣复合、车-镗-钻-齿轮加工等复合，车磨复合，成形复合加工、特种复合加工等，复合加工的精度和效率大大提高。“一台机床就是一个加工厂”、“一次装卡，完全加工”等理念正在被更多人接受，复合加工机床发展正呈现多样化的态势。

2、数控机床的智能化技术有新的突破，在数控系统的性能上得到了较多体现。如：自动调整干涉防碰撞功能、断电后工件自动退出安全区断电保护功能、加工零件检测和自动补偿学习功能、高精度加工零件智能化参数选用功能、加工过程自动消除机床震动等功能进入了实用化阶段，智能化提升了机床的功能和品质。

3、机器人使柔性化组合效率更高机器人与主机的柔性化组合得到广泛应用，使得柔性线更加灵活、功能进一步扩展、柔性线进一步缩短、效率更高。机器人与加工中心、车铣复合机床、磨床、齿轮加工机床、工具磨床、电加工机床、锯床、冲压机床、激光加工机床、水切割机床等组成多种形式的柔性单元和柔性生产线已经开始应用。

4、精密加工技术有了新进展数控金切机床的加工精度已从原来的丝级（0.01mm）提升到微米级（0.001mm），有些品种已达到0.05μm左右。超精密数控机床的微细切削和磨削加工，精度可稳定达到0.05μm左右，形状精度可达0.01μm左右。采用光、电、化学等能源的特种加工精度可达到纳米级（0.001μm）。通过机床结构设计优化、机床零部件的超精加工和精密装配、采用高精度的全闭环控制及温度、振动等动态误差补偿技术，提高机床加工的几何精度，降低形位误差、表面粗糙度等，从而进入亚微米、纳米级超精加工时代。

5、功能部件性能不断提高功能部件不断向高速度、高精度、大功率和智能化方向发展，并取得成熟的应用。全数字交流伺服电机和驱动装置，高技术含量的电主轴、力矩电机、直线电机，高性能的直线滚动组件，高精度主轴单元等功能部件推广应用，极大的提高数控机床的技术水平。

发展问题

国内数控机床的需求日益增长，数控机床的发展推动了数控机床功能部件的创新升级。目前我国高档数控机床关键功能部件工业还不能满足国内需要，国内数控功能部件产业主要存在以下问题。

1、适应性和满足度远达不到市场需求

从当前我国数控机床的发展趋势来看，国产功能部件的适应性和满足度远远达不到市场的需求。主要表现在：

1）我国功能部件的产品水平和国外有一定差距。我国生产的功能部件多数以劳动密集型为主，技术含量低，难以适应国产数控机床的发展速度和技术要求，特别是高档数控机床。

2）我国功能部件开发能力较弱，新产品开发速度慢，多数功能部件需要与国外合作开发、合作生产、合资经营，甚至只能组装。虽然这两年形势有显著变化，但高技术、最新型的功能部件，我国尚在研制过程中，市场占有率前景依然不容乐观。

2、我国数控功能部件生产企业的规模小

据统计我国固定资产达到1000万元以上的功能部件生产企业有70多家，占全部生产企业的10%以下。我国的功能部件生产企业的“出身”有4种：一是从研究院所、大专院校以技术支撑发展而来的企业，可称为“院所型”。这些企业的特点是：有一定技术基础和人才基础，有多项技术的发展潜力，但生产手段较弱，难以在短时间内形成产业规模，在成本、营销、服务等方面也存在一些差距；二是从主机厂逐步“独立”、“分离”出来的以生产某种功能部件为主发展起来的企业，可称之为“主厂型”。这些企业在生产能力、工艺水平和使用经验上都可以适应市场需求，在一定程度上可以形成规模，但由于其与原主机厂有着千丝万缕的联系，在竞争中往往让用户产生疑虑，影响其市场开拓，同时，其开发能力也有一定的局限性，所以难以形成著名品牌；三是在江浙一带大量涌现出的民营企业，可称之为“民企型”。这些企业主要以劳动密集型、单一品种为主，如护链罩、拖板、喷油管、排屑器、照明设备等。由于竞争激烈，其质量和价格都能满足中低档数控机床的市场需要。虽然这些品种的高档产品尚不能制造，还需依赖进口，但在很大程度上，适应了我国数控机床发展的总体需求；还有一部分外商合资企业或独资企业生产部分较高水平的功能部件，但批量较小，且没有独立的技术开发能力，难以成为功能部件的主体和主流。

3、核心零部件大量依靠进口

中国数控机床行业的发展令人瞩目，2008年中国数控机床工具工业完成工业总产值34723亿元，产品销售产值3348.3亿元，同比分别增长27.5%和26.0%。2002~2008年中国是世界机床第一消费国和第一进口国。但行业迅速发展的背后，一个不能忽视的事实是，我国关键零部件生产依然受制于人，出现了利润不高、产品缺乏核心竞争力的局面。

4、缺乏高技术含量威胁产业安全

我国机床出口连年保持增长的喜人态势，不过“量增价减”的尴尬直接反映出我们的技术水平。大量核心技术的缺乏和关键零部件的依赖直接影响到我国的机床产业安全。因此，我们需要强化预警工作意识，凝聚行业智慧和力量，维护产业安全。

维修数控机床的六种方法

1 数控机床故障的分类

常见故障按产生原因分为机械故障和电气故障两类。所以，维修中首先要判断是机械故障还是电气故障，先检查电气系统看程序能否正常运行，功能键是否正常，有无报警现象等，再检查是否有缺相、过流、欠压或运动异常等现象。根据上述情况，则可初步判断故障原因在机械方面还是在电气方面。

2 典型故障的诊断与排除方法

2.1 常规检查法 ①报警处理:数控系统发生故障时，一般在操作面板上给出故障信号和相应的信息。通常系统的操作手册或调整手册中都有详细的报警内容和处理方法。同时可以利用操作面板或编程器根据电路图和PLC 程序，查出相应的信号状态，按逻辑关系找出故障点进行处理。②无报警或无法报警的故障处理:当系统无法运行，停机或系统没有报警但工作不正常时，需要根据故障发生前后的系统状态信息，运用已掌握的理论基础，进行分析，做出正确的判断。这种利用可编程控制器进行PLC中断状态分析，其中断原因以中断堆栈的方式记忆。

例如：一台SCHIESS VMG6 7轴五连动数控机床，采用西门子840D系统其可编程控制器S7300在运行中产生中断故障，利用系统诊断中断堆栈的方法可以十分迅速的找到故障原因，通过SIMATIC Manager 访问这一功能，选择菜单功能PLC->Diagnostic/setting->Module Information->Diagnostic Buffer，可打开诊断缓冲器，诊断缓冲器中按先后顺序存储着所有可用于系统诊断的事件。选中了一个事件后，在“Dtails on Event"信息框中可以看到关于该事件的详细说明：事件（ID）代号和事件号、块类型和号码，根据事件，如导致该事件的指令的相对STL行地址。单击〖Help on Event〗按钮，可打开事件帮助信息窗口。单击〖Open Block〗按钮，可在线打开CPU中出现中断的块，如利用这种方法在实际维修工作中是十分迅速有效的。维修人员应当充分熟悉系统的自诊断功能的一些特殊处理方法。这样就会少走弯路，较快排除故障。

2.2 初始化法一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次清除故障;若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除。

例如：一台德国PFH100KW-6米数控龙门铣镗床采用西门子840C数控系统，由于系统工作存贮区混乱，开关后只定在一个初始化界面，系统根本无法进入，一般性复位无效，必须对系统进行初始化清除，就采用了初始化复位法，进入〖start up〗菜单->利用〖general reset mode information on startup〗->选择〖end gen reset mode〗进行这种特殊的复位法之后，系统才能重启进行正常操作，故障解除。

2.3 参数修正法在数控机床维修中，有时要利用某些参数来调整机床，有些参数要根据机床的运行状态进行必要的修正，这种方法与机械维修相配合是十分有效的。例如：一台法国Forestφ250数控落地镗采用NUM1060系统爬行严重，虽进行了X轴导轨的大修但此方向立柱的运行仍无法满足加工要求，原因是前导轨已经严重研伤，在机械调节能力有限的基础上试着进行参数更改，将P21 Servo-system loop gain coefficient伺服系统的位置环增益系数逐渐修调，NUM机床参数的设置步骤及操作方法介绍如下：①上电后按软键Fll-SELECT THE UTILITY②选择0项ACCESS TO UTILITY PROGRAMMES③选择第5项SETUP DATA④这时出现画面WARNING MACHINE CONTROL WILL BE STOPPED WHENCHANGING PARAMETES OK?(Y/N)，键人Y字母⑤出现画面MACHINE SETUP DATA 0 DISPLAY 1 CHANGE……，如果更改请键入1⑥出现PARAMETER?如果更改参数P21则键入P21⑦出现该参数后将光标移到字按#键入参数值回车即可⑧按键CTRL+X Off系统复位退出参数设定即可。经多次调试P21数值由950最终降为700后机床爬行故障得到好转，保证了生产的进行。所以维修人员要多查资料多了解机床各种参数的意义及参数更改的方法。这样就可以在机械调节能力一定的基础上通过修改NC数据使机床的性能得到更好更大的发挥，提高它的加工精度。

3 数控机床电气、液压和冷却润滑系统的保养

3.1 电气系统的保养

3.1.1 清除电气柜内的积灰，保持电路板、电气元件表面干净。由于环境温度过高，数控柜内一般都要加装空调装置。安装空调后，数控系统的可靠性有明显的提高。

3.1.2 机床周围电器检查机床各部件之间连接导线、电缆不得被腐蚀与破损，发现隐患后及时处理，以防止短路、断路。紧固好接线端子和电器元件上的压线螺钉，使接线头牢固可靠。

3.1.3 机床电源检查数控系统供电是否正常，电压波动是否在允许范围之内，整个数控电气系统接地是否良好可靠。接地可靠是系统防止干扰、工作可靠的保证。

例如：一台美国AB的10×40米数控车铣床在调试过程中发现，机床通讯经常突然中断很异常，通过检查发现电控框屏蔽层接地不好，使程序信号受干扰引起失真，是导致上述问题的原因，将电缆屏蔽层、机床配电柜元器件良好接地后故障排除。

3.2 液压系统的保养要定期对油箱内的油液进行更换，且有时机床油号的选择也要由工作现场的环境温度，油路系统不同而定。定期检查更换密封件，清洗油箱和管路，防止液压系统泄漏。检查系统的噪声、振动、压力、温度等是否正常，将故障排除在萌芽状态。

3.3 冷却润滑系统保养检查导轨润滑油箱的油量，润滑油泵是否能定时启动、停止。定期检查油泵、清洗过滤器、油箱、更换润滑油。如切削液太脏，应清洗切削液箱、更换切削液。在使用过程中，因此，要求除了掌握数控机床的性能及精心操作外，还要注意消除各种不利的影响因素。

应该强调的是，虽然数控机床的系统种类繁多，但是各类数控机床的保养方法基本相同。只要操作者与维修人员做到认真操作，精心维护，就可以及时发现和消除隐患，减少维修费用，从而保证了数控机床更长时间安全可靠的运行，切实贯彻了设备管理以防为主的主导思想，从而有效的保证和提高了企业的经济效益。

怎么排除数控机床的常见故障？

维修数控机床的六种方法

　数控机床技术复杂且种类繁多,维修问题是影响数控机床有效利用的首要问题。下面，我为大家讲讲维修数控机床的方法，希望对大家有所帮助!

　诊断多种故障综合症

　下面通过CVT035型晶体管直流驱动器的典型实例，说明多种故障综合症的诊断方法。该故障伺服板，经初步检查看出，电路板外观很脏，输出级烧损严重，可见用户的维护保养比较欠缺，处理这种故障，应该首先清除脏物，修复输出级，切忌贸然通电，否则可能引发短路，扩大故障面。例如铁粉灰尘的导电短路，输出级开关管击穿对前级和电源的短路等等。经上述处理后，通电检查又发现如下故障：(1)?欠压?红灯有时闪亮(?READY?绿灯闪灭);(2)电机不转;(3)开关电源(?15V)变压器Tl和电源开关管V69异常发烫。

　这是一例典型的综合症，而且故障之间可能存在某种因果关系，所以处理故障需要顺序进行，否则可能事倍功半，甚至引发故障面扩大。我们通过分析，做出如下维修排序：开关电源一>?欠压?灯?>电机运转。首先检查电源板，通过测量主回路150V直流电压和断开?15V负载的检查后，得知故障在开关电源板内部，在检查电源板中发现10V稳压管V32的电压只有9.5V，由此检查下去，找到故障原因：V32的限流电阻Rl85阻值变大。更换Rl85后，?15V电源板和?欠压?灯等均恢复正常，但电机仍不转。可见，以上灯闪和元件发烫均由Rl85变值引起，电机不转则另有原因。按通常的检查方法，可以逐级检测，但由于经验的缘故，我们只做简单的变换转向试验，结果发现反向运转正常，所以很快查出故障原因：换向电路的集成块N5(TL084)失效，更换N5后，一切正常。

　CT4一OS3型查频器的一例特殊故障

　CT4一OS3型变频器常用于YBM90和MK5oo加工中心的刀库驱动。在维修中，我们多次碰到该变频器时好时坏的缺相故障，并且测得缺相电压只有60至200V(正常为400V)。由于这是一种时好时坏的软故障，诊断查寻困难。

　但是，我们发现该变频器这种故障的.多数原因是脉冲隔离级问题?振荡不稳定。这种故障现象，用示波器检查，很难发现?波形丢失?，但一般都有三组脉冲幅值不相等，甚至差异软大的现象。其实，仔细分析一下隔离级电路的特点就能看出问题，这是一个比较特殊的间歇振荡器，仅用二只三级管，分别做振荡管和振荡器电源开关。由于采用单管振荡，而且振荡电路串入限流电阻和二只三极管，加上变压器输出负载，所以振荡电路损耗大，增益低，容易造成电路偶发性停振和脉冲幅值不足的毛病，即产生时好时坏的电机缺相故障。从以上分析可以看出，这种电路对脉冲变压器Q值和三极管?值要求严格，用户维修时，可以采用如下措施得到弥补：(1)选用高?(120至180)振荡管;(2)适当减少限流电阻阻值，即在51?电阻上并接100一270?。

　PC接口法

　由于数控机床各单元(除驱动器外)与数控系统之间都是通过PC接口(1/O)实现信号的传递和控制，因此，许多故障都会通过PC接口信号反映出来，我们可以通过查阅PC机床侧的1/O信号诊断各种复杂的机床故障或判别故障在数控系统还是在机床电气。其方法很简单，即要求熟悉全部PC(机床侧)接口信号的现行状态和正常状态(或制成一张表格)，诊断时，通过对全部PC(机床侧)接口信号的现行状态和正常状态逐一查看比对，找出有故障的接口信号，然后根据信号的外部逻辑关系，查出故障原因。当你熟悉了PC接口信号后，应用这种PC接口比对法，非常简便快快捷，而且避免了分板复杂的梯形图程序。

　西门子3GG系统数据异常的恢复

　瑞士STUDER S45一6磨床配备西门子3GG系统，为双NC双PLC结构，该系统具有很强的自诊断功能，发生故障时，可以借助屏幕提示，快速诊断修复故障。但是如果发生系统无法启动，并且PLC处于停止状态，屏幕不亮，那么系统的自诊断功能将无法发挥作用，导致诊断困难。发生这种故障的原因比较多，如果电池电压低于2.7V，必须更换电池;如果NC或PLC硬件损坏，需要更换电路板;如果机床的24V电源低于21V，需要检查电源电路和负载。

　但是我们碰到更多的故障原因并不是硬件故障，而是机床数据异常这类软故障。其原因比较复杂，如电网干扰、电磁波干扰、电池失效、操作失误等均有可能造成机床数据的丢失或混乱，以致系统无法启动。

　象这类软故障我们可以采用全清恢复法使系统恢复运行。3GG系统的全清步骤如下：

　(1) 机床数据、用户程序、设定数据和背景存贮器的清除;

　(2) 3GG系统的初始化;

　(3) PLc清零;

　(4) 恢复被清除的全部数据、程序。一般需要设定波特率，调出128KB内存，然后，通过磁盘等媒体输入数据、程序。

　(5) 试验并检查伺服系统的全部KV系数。

　(6) 完成这些步骤后，系统恢复正常。

　采用电阻比对法诊断电源负载短路

　故障障实例：FANUC一BESK伺服驱动板十15V负载软击穿烧保险丝。我们维修时，通过初步检查判定故障原因是负载局部短路，并且用数字表测得十15V对?地?电阻，正常板为1.3K? 故障板为300?。因为通电好烧保险丝，根本无法通电检查，所以只能做电阻测量或拆元件检查。

　但是，由于该伺服板的十15V电源与其负载(24只集成元件)的印刷电路成放射型结构，所以，电阻测量时无法做电路切割分离，并且由于元件多且为直接焊装，也不可能逐一拆卸检查。维修的实际操作十分困难，即使故障解决了，也往往弄得电路板伤痕累累。处理这种既不能做电路切割分离或元件拆卸也无法通电检查的故障，我们采用电阻比对法检查很方便。诊断检查时，不切割电路也不焊脱元件，而是直接测量十15V端与各集成元件的有关管脚问的电阻值，同时将故障板与正常板做对应值比较，即可查出故障。处理以上故障时，考虑到元件管脚多，所以首先分析厚膜块内部电路(图中已标出)和集成块管脚功能图，然后从中筛选出若干主要的测试点，做电阻测量。当测量到Q7时，发现其3脚( + 15V)对14脚(输出)电阻为150?(正常为6K? ，怀疑Q7(LM339)有问题，更换Q7后，伺服板恢复正常，说明Q7管脚间阻值异常系内部软击穿，从而引起电源短路。

　快速过程的分步模拟法

　有些控制过程，如步进电机的自动升降速过程，直流调速器的停车制动过程，只有零点几秒的瞬间时间。查寻这种快速过程的电路故障，显然无法采用一般仪表进行故障跟踪检测，所以故障诊断比较困难。下面通过故障实例一5V型直流可控硅主驱动停车时间太长的故障，介绍我们采用的特殊方法一分步模拟法。

　经过对故障板的初步检查，判断故障原因在V5主驱动器制动电路。该制动控制逻辑复杂，涉及电路多，诊断故障决非举手之劳，而且由于制动过程短，无法测量，所以我们采用分步模拟法进行诊断检查。由电路原理得知制动过程如下：(1)本桥逆变，释放能量;(2)自动换桥，再生制动;(3)再次换桥，电路复原。

　为了分步测量的需要，以速度指令、速度反馈和电流反馈为设定量，将以上过程细分为八个步骤(列成一张表)，然后逐步改变相应设定量，检测有关电路信号，对照电路逻辑，查出故障。我们做分步测试进行到第二步(即速度指令由1变0)时，发现?a后移?和?积分停止?均为高电平，按电路逻辑，应为低电平，据此查对电路，很快找出A2板中与非门Dl06(型号：FZHI01)有问题，更换后，故障排除。

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求数控机床冷却系统的工作原理及故障维修

数控系统故障维修通常按照：现场故障的诊断与分析、故障的测量维修排除、系统的试车这三大步进行。

1、数控机床故障诊断

在故障诊断时应掌握以下原则：

1.1 先外部后内部

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，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，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，使机床丧失精度、降低性能。系统外部的故障主要是由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。

1.2 先机械后电气

一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障。

1.3 先静态后动态

先在机床断电的静止状态，通过了解、观察、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后，方可给机床通电。在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。

1.4 先简单后复杂

当出现多种故障互相交织，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。

2、数控机床的故障诊断技术

数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。诊断能力的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类：

2.1 起动诊断

起动诊断是指CNC系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如 CPU、存储器、I/O 等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。否则，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。

2.2 在线诊断

在线诊断是指通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。只要系统不停电，在线诊断就不会停止。

在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条，常以二进制的0、1来显示其状态。对正逻辑来说，0表示断开状态，1表示接通状态，借助状态显示可以判断出故障发生的部位。常用的有接口状态和内部状态显示，如利用I/O接口状态显示，再结合PLC梯形图和强电控制线路图，用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。故障信息大都以报警号形式出现。一般可分为以下几大类：过热报警类；系统报警类；存储报警类；编程/设定类；伺服类；行程开关报警类；印刷线路板间的连接故障类。

2.3 离线诊断

离线诊断是指数控系统出现故障后，数控系统制造厂家或专业维修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱机）检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某部分电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。

2.4 现代诊断技术

随着电信技术的发展，IC和微机性价比的提高，近年来国外已将一些新的概念和方法成功地引用到诊断领域。

(1) 通信诊断

也称远程诊断，即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通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。如西门子公司在CNC系统诊断中采用了这种诊断功能，用户把CNC系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上，而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上，然后由计算机向 CNC系统发送诊断程序，并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论，随后将诊断结论和处理办法通知用户。

通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断，维修人员不必亲临现场，只需按预定的时间对机床作一系列运行检查，在维修中心分析诊断数据，可发现存在的故障隐患，以便及早采取措施。当然，这类CNC系统必须具备远程诊断接口及联网功能。

(2) 自修复系统

就是在系统内设置有备用模块，在CNC系统的软件中装有自修复程序，当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时，系统一方面将故障信息显示在CRT上，同时自动寻找是否有备用模块，如有备用模块，则系统能自动使故障脱机，而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。

需要注意的是：机床在实际使用中也有些故障既无报警，现象也不是很明显，对这种情况，处理起来就不那样简单了。另外有此设备出现故障后，不但无报警信息，而且缺乏有关维修所需的资料。对这类故障的诊断处理，必须根据具体情况仔细检查，从现象的微小之处进行分析，找出它的真正原因。要查清这类故障的原因，首先必须从各种表面现象中找山它的真实故障现象，再从确认的故障现象中找出发生的原因。全面地分析一个故障现象是决定判断是否正确的重要因素。在查找故障原因前，首先必须了解以下情况：故障是在正常工作中出现还是刚开机就出现的；山现的次数是第一次还是已多次发生；确认机床加工程序的正确性；是否有其他人

3、数控机床的常见故障排除方法

由于数控机床故障比较复杂，同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试，往往是一个报警号指示出众多的故障原因，使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。

3.1直观检查法

直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，确定故障范围，可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上，然后再进行排除。一般包括：

a.询问:向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等；

b.目视：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态，各电控装置有无报警指示，局部查看有无保险烧断，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等；

c.触摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件，尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障；

d.通电：是指为了检查有无冒烟、打火，有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障，必须排除后方可通电。

例：一台数控加工中心在运行一段时间后，CRT显示器突然出现无显示故障，而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现，设备运转过程中，每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时，CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后，故障消除。

3.2 初始化复位法

一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障。若系统工作存贮区由于掉电、拨插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

例：一台数控车床当按下自动运行键，微机拒不执行加工程序，也不显示故障自检提示，显示屏幕处于复位状态（只显示菜单）。有时手动、编辑功能正常，检查用户程序、各种参数完全正确；有时因记忆电池失效，更换记忆电池等，系统显示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最（显示尺寸超过机床实斤能加工的最大尺寸或超过系统能够认可的最大尺寸）。排除方法：采用初始化复位法使系统清零复位（一般要用特殊组合健或密码）。3.3 自诊断法

数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分，并显示出故障的大体部位（故障代码）。

a.硬件报警指示：是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法；

b.软件报警指示：系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及排除方法。

功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上，如纸带和磁带等。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。

功能程序测试法常应用于以下场合：

a.机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是数控系统故障引起；

b. 数控系统出现随机性故障，一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性个好；

c. 闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。

例：一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象，表面粗糙度极差。在运行测试程序时，直线、圆弧插补时皆无爬行，由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成，而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消，改用G64后，爬行现象消除。

3.5 备件替换法

用好的备件替换诊断出坏的线路板，即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以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，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。并做相应的初始化起动，使机床迅速投入正常运转。

对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间，使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行，还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同，若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。

一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地，否则有可能造成程序和机床参数的丢失，使故障扩大。

例：一台采用西门子SINUMERIK SYSTEM 3系统的数控机床，其PLC采川S5—130w/B，一次发生故障时，通过NC系统PC功能输入的R参数，在加工中不起作用，不能更改加上程序中R参数的数值。通过对NC系统工作原理及故障现象的分析，认为PLC的主板有问题，与另一台机床的主板对换后，进一步确定为PLC主板的问题。经专业厂家维修，故障被排除。

3.6 交叉换位法

当发现故障板或者个能确定是否是故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换，从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅要硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。

例：一台数控车床出现X向进给正常，Z向进给出现振动、噪音大、精度差，采用手动和手摇脉冲进给时也如此。观察各驱动板指示灯亮度及其变化基本正常，疑是Z轴步进电动机及其引线开路或Z轴机械故障。遂将Z轴电机引线换到X轴电机上，X轴电机运行正常，说明Z轴电动机引线正常；又将X轴电机引线换到Z轴电机上，故障依旧；可以断定是Z轴电动机故障或Z轴机械故障。测量电动机引线，发现一相开路。修复步进电动机，故障排除。

3.7 参数检查法

系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。发生故障时应及时核对系统参数，参数一般存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的 CMOS RAM中，一旦电池电量不足或由于外界的干扰等因素，使个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，可通过核对、修正参数，将故障排除。

例：一台数控铣床上采用了测量循环系统，这一功能要求有一个背景存贮器，调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定，经设定后该功能正常。

又如：一台数控车床数控刀架换对突然出现故障，系统无法自动运行，在手动换刀时，总要过一段时间才能再次换刀。遂对刀补等参数进行检查，发现一个手册上没有说明的参数P20变为20，经查有关资料P20是刀架换刀时间参数，将其清零，故障排除。

有时由于用户程序和参数错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的程序自诊断功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

3.8 测量比较法

CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整和维修方便，在印刷线路板上设计了一些检测端子。维修人员通过测量这些检测端子的电压或波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。

3.9 敲击法

当系统故障表现为有时正常有时不正常时，基本可以断定为元器件接触不良或焊点开焊，利用敲击法检查时，当敲击到虚焊或接触不良的故障部位时，故障就会出现。

3.10 局部升温法

数控系统经过长期运行后元件均要老化，性能变坏。当它们尚未完全损坏时，出现的故障就会时有时无。这时用电烙铁或电吹风对被怀疑的元件进行局部加温，会使故障快速出现。操作时，要注意元器件的温度参数等，注意不要损坏好的元器件。

3.11 原理分析法

根据数控系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数，如电压值和波形，使用仪器仪表进行测量、分析、比较，从而确定故障部位。

除以上常用的故障检测方法之外，还可以采用拔插板法、电压拉偏法、开环检测法等。总之，根据不同的故障现象，可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析，才能逐步缩小故障范围，较快地排除故障。