小议数控机床常见故障的维修方法

数控机床的常见电气故障及诊断维修方法有哪些~

1.1 数控基床电气装置常见故障
数控机床的电气装置部分的故障主要是硬件故障，其中的硬件故障为：控制系统某元器件接触不良或损坏、无供电电源等,这种故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。
1.2 数控机床可编程控制器的故障分析
数控机床可编程控制器，也就是plc控制器部分的故障分为：（1）软件故障：包括数控机床用户程序,如果用户程序出现故障，在数控机床运行时会发生一些无报警的机床故障,因此PLC用户程序要编制好。（2）硬件故障：也即是在PLC输入输出模块出现问题而引起的故障。对于个别输入输出口出现故障,可以通过修改PLC程序,可使用备用接口替代出现故障的接口。
1.3 数控机床伺服系统的故障分析
数控机床伺服控制系统是数控机床故障率最高的部分。伺服控制系统可分为直流伺服控制单元、直流永磁电动机和交流伺服控制单元、交流伺服电动机有两个部分,两者各有其优、缺点。伺服系统的故障一般都是由于伺服控制单元、伺服电动机、测速装置、编码器等出现问题引起的,要分别对各单元进行分析。
1.4显示器的故障分析
通常情况下，数控机床显示器出现错误的表现为：系统的软件出错,从而会导致系统显示的混乱或者不正常或根本无法显示,如果机床的电源出现故障或者系统主板出现故障的话都会导致系统的不正常显示。其中，显示系统本身出现故障是引起系统显示器不正常的最主要原因,因此，如果系统不能正常显示,就必须首先要分清造成此现象的主要原因。
数控机床的显示不正常可以分为完全无显示和显示不正常两种情况。当电源和系统的其他部分工作正常时,系统无显示的原因,一般情况下是由于硬件原因引起,而显示混乱或显示不正常,一般来说是由于系统软件引起的。另外,系统不同,所引起的原因也不同,这要根据实际情况进行分析。
1.5 控制元件、检测开关的故障分析
数控机床常用的控制元件有液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置、检测开关，检测元件有:检测开关,这些常见的机床控制元件、检测开关由于接触不良引起各种故障比较多,这类故障很容易解决,但是必须用仪器仪表配合检查。
2 数控机床常见电气故障诊断与排除方法
数控机床故障排查的方法很多，大致可以分为以下几种：
2.1直观检查法
这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
（1）问。即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，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
（2）看。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，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 。
（3）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(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
（4）试。这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。
2.2仪器检查法
仪器检查法就是使用常规电工仪表对各组交、直流电源电压及相关直流和脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信号与报警指示分析法
（1）硬件报警指。这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器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。
（2）软件报警指示。如前所述的系统软件、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故障排除方法。
2.4 接口状态检查法　
现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。检修时，要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。
2.5 参数调整法　
数控系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而机床运行所引起的机械或电气性能的变化会改变其最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
2.6 备件置换法　
当故障集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于某一区域乃至某一元件比较困难，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题：
（1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。
（2）在更换备件板上要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。
（3）某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
（4）有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
2.7交叉换位法　
当发现故障板或者不能确定是否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分散机 涂料分散机 高速分散机 实验室分散机 真空分散机 升降分散机 高粘度分散机 实验室分散机 双行星混合机 双行星搅拌机 多功能混合机 电池浆料搅拌机 环氧树脂搅拌机 电池浆料混合机，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，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。
2.8 特殊处理法
当今的数控系统其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。

2、按故障类型分类
按照机床故障的类型区分，故障可分为机械故障和电气故障。

（1）机械故障

这类故障主要发生在机床主机部分，还可以分为机械部件故障、液压系统故障、气动系统故障和润滑系统故障等。

例如一台采用SINUMERIK 810系统的数控淬火机床开机回参考点、走X轴时，出现报警1680“SERVOENABLETRAV．AXISX"，手动走X轴也出现这个报警，检查伺服装置，发现有过载报警指示。根据西门子说明书产生这个故障的原因可能是机械负载过大、伺服控制电源出现问题、伺服电动机出现故障等。本着先机械后电气的原则，首先检测X轴滑台，手动盘动X轴滑台，发现非常沉，盘不动，说明机械部分出现了问题。将X轴滚珠丝杠拆下检查，发现滚珠丝杠已锈蚀，原来是滑台密封不好，淬火液进人滚珠丝杠，造成滚珠丝杠的锈蚀，更换新的滚珠丝杠，故障消除。

（2）电气故障

电气故障是指电气控制系统出现的故障，主要包括数控装置、PLC控制器、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关的故障等。这部分的故障是数控机床的常见故障，应该引起足够的重视。

3、按数控机床发生的故障后有无报警显示分类
按故障产生后有无报警显示，可分为有报警显示故障和无报警显示故障两类。

（1）有报警显示故障

这类故障又可以分为硬件报警显示和软件报警显示两种。

1)硬件报警显示的故障。硬件报警显示通常是指各单元装置上的指示灯的报警指示。在数控系统中有许多用以指示故障部位的指示灯，如控制系统操作面板、CPU主板、伺服控制单元等部位，一旦数控系统的这些指示灯指示故障状态后，根据相应部位上的指示灯的报警含义，均可以大致判断故障发生的部位和性质，这无疑会给故障分析与诊断带来极大好处。因此维修人员在日常维护和故障维修时应注意检查这些指示灯的状态是否正常。

2)软件报警显示的故障。软件报警显示通常是指数控系统显示器上显示出的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能，一旦检查出故障，即按故障的级别进行处理，同时在显示器上显示报警号和报警信息。

软件报警又可分为NC报警和PLC报警，前者为数控部分的故障报警，可通过报警号，在《数控系统维修手册》上找到这个报警的原因与怎样处理方面的内容，从而确定可能产生故障的原因；后者的PLC报警的报警信息来自机床制造厂家编制的报警文本，大多属于机床侧的故障报警，遇到这类故障，可根据报警信息，或者PLC用户程序确诊故障。

（2）无报警显示的故障

这类故障发生时没有任何硬件及软件报警显示，因此分析诊断起来比较困难。对于没有报警的故障，通常要具体问题具体分析。遇到这类问题，要根据故障现象、机床工作原理、数控系统工作原理、PLC梯形图以及维修经验来分析诊断故障。

例如一台数控淬火机床经常自动断电关机，停一会再开还可以工作。分析机床的工作原理，产生这个故障的原因一般都是系统保护功能起作用，所以首先检查系统的供电电压为24V，没有间题；在检查系统的冷却装置时，发现冷却风扇过滤网堵塞，出故障时恰好是夏季，系统因为温度过高而自动停机，更换过滤网，机床恢复正常使用。

又如一台采用德国SINUMERIK 810系统的数控沟槽磨床，在自动磨削完工件、修整砂轮时，带动砂轮的Z轴向上运动，停下后砂轮修整器并没有修整砂轮，而是停止了自动循环，但屏幕上没有报警指示。根据机床的工作原理，在修整砂轮时，应该喷射冷却液，冷却砂轮修整器，但多次观察发生故障的过程，却发现没有切削液喷射。切削液电磁阀控制原理图如图所示，在出现故障时利用数控系统的PLC状态显示功能，观察控制切削液喷射电磁阀的输出Q4.5，其状态为“1”，没有问题，根据电气原理图它是通过直流继电器K45来控制电磁阀的，检查直流继电器K45也没有问题，接着检查电磁阀，发现电磁阀的线圈上有电压，说明问题是出在电磁阀上，更换电磁阀，机床故障消除。

　1 常见的维修办法
　　数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控设备与普通设备有较大的差异。
　　1.1 应用数控系统的自诊断功用
　　普通CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运转中均能对本身或接口做出一定范围的自诊断。维修人员应熟习系统自诊断各种报警信息。依据阐明书停止剖析以肯定毛病范围，定位毛病元器件，关于进口的数控系统普通只能定位到板级，其片级维修普通可依托各数控系统的厂家售后维修部门。
　　1.2 应用PLC程序的逻辑查找
　　如今普通CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应依据梯形图对机床控制电器停止剖析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。经过PLC程序的逻辑剖析，便当地检查出问题存在部位，如FANUC-OT系统中自诊断页面等。
　　1.3 与当场的操作人员充沛沟通
　　现场操作人员是数控机床最密切的同伴，操作人员也是各种毛病的第一发现人。因而，当毛病发作后，维修人员普通不要急于入手，先与操作人员停止充沛的沟通，要认真讯问毛病发作机遇床处在什么工作状态、表现方式、产生的结果、能否误操作，毛病能否再现等，这样有助于维修人员快速剖析和判别毛病缘由。
　　2 数控机床的抗干扰措施
　　机床数控系统中既包含高电压、大电流的强电设备，又包含低电压、小电流的控制与信号处置设备，即弱电设备。强电设备产生的激烈电磁干扰对弱电设备的正常工作构成
　　极大的要挟。此外，系统所处消费现场的电磁环境较恶劣，系统外各种动力负载的干扰、供电系统的干扰、大气中电磁波的干扰等都会对系统内的弱电设备产生严重影响，由于弱电设备是控制强电的设备，所以，一旦弱电设备遭到干扰，最终将招致整个系统的瘫痪。
　　通常从以下几个方面采取措施来进步数控系统的扰干扰才能。
　　2.1 减少供电线路和信号线路的干扰可采取以下措施
　　（1）数控机床远离具有中、高频电源的设备。
　　（2）数控机床不要和大功率且频繁起停的设备用同一供电干线供电。
　　（3）关于电网电压较长时间的欠电压、过电压和电压动摇的场所装置交流稳压器。
　　（4）采用电源滤波器。电源滤波器的作用是双向的， www.homelunwen.com 论文网 它不只能够阻止电网中的噪声进入设备，也能够抑止设备所产生的噪声污染电网。
　　（5）采用带屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器是一种应用相当普遍的电源抗干扰设备，它最根本的作用是完成电路与电路之间的电气隔离，处理设备与设备之间产生的干扰。
　　（6）模仿信号传输线的配线应尽可能短，并运用屏蔽线。
　　（7）光电编码器、手摇脉冲发作器、光栅尺等的输出信号在接纳电路端并联电容，抑止高频干扰。光电编码器电缆的屏蔽层双端接地。
　　（8）电动机驱动电缆屏蔽层双端接地。
　　（9）动力线和信号线分开走线。
　　（10）控制信号线采用屏蔽双绞线。

数控机床的故障诊断
数控机床是一种典型的机电一体化产品，作为精密金属加工设备，数控机床的各种功能都是基于机械和电气的完美配合。一台数控机床的品质主要取决于数控机床的机械总成，即机械部件的质量和整机装配的质量。依靠数控系统的补偿功能来弥补机械上的缺陷或误差的数控机床不可能成为高品质的产品。数控机床不仅在设计和调试过程中需要机械和电气的密切配合，在故障诊断中更需要机械和电气技术人员精诚协作。
数控机床在使用过程中可能发生故障，包括机械故障、电气故障、操作故障、编程故障。数控机床故障的原因是多样的，有的可能是电气元器件的质量问题，有的可能是设汁问题，有的可能是装配问题，有的可能是使用问题。对出现的故障进行正确、准确地分析，并确定合理的解决方案，使数控机床能够迅速恢复生产，避免今后出现同样的故障，是数控机床的使用者、设计制造者、元器件生产者共同关注的问题。
其实，诊断的过程是复杂的，需要综合的知识。比如说，数控机床上的某个元器件总出现故障，可能是该器件的质量问题，由于元器件的质量不合格而导致损坏；另外一种可能性是设计问题，在数控机床中没有正确地使用该器件；还有可能是使用问题，因为生产现场的工作环境不符合该器件的工作条件。再比如，数控机床某轴总出现过载报警，这个故障可能是伺服电机有问题，也可能是机械系统的问题而造成电机过载。还有很多无报警的故障，比如某些控制逻辑的安全互锁没有设计相应的报警，当互锁条件生效时，无法判断原因；最难处理的是那些随机出现的故障，这些故障的产生机理可能更为复杂，比如电磁兼容性的问题所导致的故障。
数控机床的故障分类
(l)按故障内容分类 http://www.jinshengdajixie.com
按故障内容分类可分为机械故障和电气故障。
机械故障往往发生在运动部件上，比如丝杠、导轨、轴承、主轴换挡机构、主轴润滑、导轨润滑、液压等。通常，机械故障是通过电气部件表现出来的。比如，由于导轨润滑故障导致伺服电机过载报警，或者发现伺服电机温度过高；再比如，伺服电机与丝杠的联轴节松动导致伺服电机与滚珠丝杠之间出现滑动，使得零件报废，或出现刀具损坏的现象。
电气故障包括机床上和电气柜中的所有部件，可能出现故障的有继电器、接触器、伺服
驱动装置、主轴驱动装置。

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鸡泽县15780484648： 数控机床维修常用的方法有哪些? - ？
滕武健脑： 数控机床是由NC系统、伺服系统、位置检测、强电部分及机床本体组成,比一般机床要复杂得多,故障的表现形式也就比较复杂.这就相应地要求维修人员多掌握几种维修方法,遇到不同的故障才能灵活地使用不同的方法,力求在最短的时间...

鸡泽县15780484648： 简述数控机床故障诊断与维修的一般方法有哪些 - ？
滕武健脑： 一、故障诊断方法 1、故障自诊断法 2、直观检查法 3、功能程序测试法 4、仪器检查法 5、信号与报警指示分析法 6、参数检查法 7、备板置换法 8、交叉换位法 二、 故障维修方法 1、参数恢复法 2、换件法如果我的回答对您有帮助,请及时采纳为最佳答案,谢谢!

鸡泽县15780484648： 数控机床故障排除的一般办法有哪些 - ？
滕武健脑： 数控机床故障诊断一般包括三个步骤:第一步骤是故障检测;第二步骤是故障判定及隔离;第三步骤是故障定位.数控机床故障诊断一般采用追踪法、自诊断、参数检查、替换法、测量法. 1.追踪法 追踪法是指在故障诊断和维修前,维修人员...

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滕武健脑： 机床电气设备发生故障后一般检查和分析方法如下.(1) 修理前进行调查研究:① 看:观察熔断器内熔丝或熔片是否熔断;其他电气元件有无烧毁、发热、断线,导线连接...

鸡泽县15780484648： 数控机床维修常见故障 - ？
滕武健脑： 故障条目 1、主轴弹簧夹头打不开. 2、接料器不动作或动作不正确. 3、中心架夹头与棒料咬死. 4、主轴报警指示灯亮. 5、主轴转动CRT上无主轴转速显示或机床每转进给时,主轴转动,进给轴不移动. 6、冷却液漏或冷却液流量不够. ...

鸡泽县15780484648： 数控机床发生故障应该主要从哪几方面进行检修? ？
滕武健脑： 数控机床故障检修 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...

鸡泽县15780484648： 数控机床的日常维修的内容 - ？
滕武健脑： 这个问题问的比较广泛,如果是国有企业,数控机床日常维修分为电气和机械.在私营企业或者外资企业,有很大部分技术人员是机电一体化的,机械电气都懂. 那么我是国有企业的,大部分工作也是日常维修. 80%的内容就是操作者向维修人员报告,机床出现了异常或者报警,然后由电气维修人员去查看,分析,如果是电气问题,譬如说检测开关损坏、模块损坏等等电气问题那么就由电气人员处理.如果分析的结果是机械问题引起,譬如说液压阀门损坏、丝杠有间隙等等,那么就通知机械人员处理.那么有时候碰到疑难问题,倒底是电气还是机械谁也说不清,那么就要一起讨论.这就是数控机床日常维修的内容啊.有问题可再联系.