数控机床故障诊断与维修第六章 数控机床数控系统故障诊断与维修
数控机床的电气故障诊断与维修
数控机床的电气故障诊断与维修数控机床是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的高效复杂的自动化机床, 机床在运行过程中, 零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障, 因此, 熟悉机械故障的特征,掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段, 对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
1数控机床故障诊断原则与基本要求所谓数控机床系统发生故障（或称失效）是指数控机床系统丧失了规定的功能。
故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。
但不论哪种故障类型，在进行诊断时，都可遵循一些原则和诊断技巧。
1.1排障原则。
主要包括以下几个方面：1）充分调查故障现象，首先对操作者的调查，详细询问出现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。
然后要对现场做细致的勘测；2）查找故障的起因时，思路要开阔，无论是集成电器，还是和机械、液压，只要有可能引起该故障的原因，都要尽可能全面地列出来。
然后进行综合判断和优化选择，确定最有可能产生故障的原因；3）先机械后电气，先静态后动态原则。
在故障检修之前，首先应注意排除机械性的故障。
再在运行状态下，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。
1.2故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外，进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验，要求工作人员结合实际经验，善于分析思考，通过对故障机床的实际操作分析故障原因，做到以不变应万变，达到举一反三的效果。
完备的维修工具及诊断仪表必不可少，常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等，常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。
除此以外，工作人员还需要准备好必要的技术资料，如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
2故障处理的思路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。
数控机床故障诊断与维修教案
数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述1.1 数控机床的定义与发展历程1.2 数控机床的组成及工作原理1.3 数控机床的分类及应用领域1.4 数控机床的优缺点分析第二章：数控机床故障诊断与维修基本原理2.1 故障诊断与维修的概念2.2 故障诊断与维修的方法2.3 故障诊断与维修的一般流程2.4 故障诊断与维修的注意事项第三章：数控机床故障诊断与维修常用工具与设备3.1 测量工具与设备3.2 维修工具与设备3.3 故障诊断与维修软件及其应用3.4 安全防护设备及措施第四章：数控机床常见故障类型与诊断方法4.1 硬件故障与软件故障4.2 机械故障与电气故障4.3 故障诊断方法：直观诊断法、参数诊断法、信号诊断法、故障树分析法4.4 故障诊断实例分析第五章：数控机床主要部件的维护与维修5.1 数控装置的维护与维修5.2 伺服系统的维护与维修5.3 刀库与刀具系统的维护与维修5.4 数控机床导轨与丝杠的维护与维修第六章：数控机床的电气控制系统6.1 数控机床电气控制系统概述6.2 CNC装置的结构与功能6.3 伺服驱动系统的工作原理与维护6.4 数控机床电气故障诊断与维修第七章：PLC编程与故障诊断7.1 PLC概述及其在数控机床中的应用7.2 PLC编程基础与实例7.3 PLC故障诊断与维修方法7.4 PLC与数控机床故障案例分析第八章：数控机床的液压与气动系统8.1 数控机床液压系统的基本原理与结构8.2 数控机床气动系统的基本原理与结构8.3 液压与气动系统的维护与维修8.4 液压与气动系统的故障诊断与案例分析第九章：数控机床的冷却与润滑系统9.1 数控机床冷却系统的作用与结构9.2 冷却系统的维护与维修9.3 数控机床润滑系统的作用与结构9.4 润滑系统的维护与维修第十章：数控机床故障诊断与维修的综合实践10.1 故障诊断与维修的实践流程10.2 常见数控机床故障案例分析与维修方法10.3 故障诊断与维修的实训项目10.4 故障诊断与维修的技能考核与评价第十一章：数控机床维修案例分析11.1 数控机床维修案例的收集与整理11.2 故障现象的描述与原因分析11.3 维修方案的设计与实施11.4 维修效果的评估与总结第十二章：数控机床维修技术发展趋势12.1 数控机床技术发展的现状与趋势12.2 数控机床维修技术的发展方向12.3 先进维修理念与技术的应用12.4 维修技术培训与人才培育第十三章：数控机床的安全操作与维护13.1 数控机床安全操作规程13.2 数控机床的日常维护与保养13.3 安全防护设备的正确使用与维护13.4 事故预防与应急处理第十四章：数控机床维修成本控制与效益分析14.1 维修成本的构成与控制策略14.2 维修成本效益分析的方法与指标14.3 维修成本控制实例分析14.4 提高维修效益的途径与措施第十五章：数控机床故障诊断与维修的实训与考核15.1 实训项目的设计与实施15.2 实训过程中的指导与评价15.3 故障诊断与维修技能的考核方法至此，整个教案“数控机床故障诊断与维修完整版教案”已完成。
数控机床故障诊断与维护
故障现象分析
根据故障现象，分析可能的原因和部位。
故障排除
根据确定的故障部位，采取相应的措施排除 故障。
故障诊断工具
万用表
用于测量电压、电流等电参数，判断 电气系统是否存在故障。
示波器
用于检测信号波形，分析电路的工作 状态，判断故障部位。
油压表
用于检测液压系统的压力，判断液压 系统是否存在故障。
专用诊断软件
制定针对性的维护
措施
根据设备维护档案，制定针对性 的维护措施，提高设备的可靠性 和稳定性。
制定应急预案
制定应急处理流程
针对可能发生的设备故障，制定相应的应急处理流程，确保故障 能够得到及时有效的处理。
配备应急处理人员
指定专门的应急处理人员，确保在设备故障发生时能够迅速响应。
储备应急处理物资
储备必要的应急处理物资，如备件、工具等，确保在紧急情况下 能够及时更换或修复故障部件。
对数控机床进行全面的检查，包括电气系统、液 压系统、气动系统等，确保各系统正常运行。
精度调整
根据需要，对数控机床的几何精度和运动精度进 行检测和调整，保证加工精度。
更换易损件
定期更换数控机床的易损件，如轴承、密封件、 过滤器等，保证机床稳定运行。
特殊维护保养
停放保养
01
长时间不使用数控机床时，应进行停放保养，包括清洁、润滑、
替换法
用同型号的完好元件替换可能 存在故障的元件，观察数控机 床的工作状态，判断故障部位 。
程序检查法
通过运行数控机床的基本程序 ，检查机床各部分的工作状态
，判断故障部位。
故障诊断流程
初步检查
观察数控机床的外观和仪表，检查电源、油 压等是否正常。
数控机床电气系统的故障诊断与维修
数控机床电气系统的故障诊断与维修1. 引言1.1 数控机床电气系统的故障诊断与维修数：208引言：数控机床电气系统作为数控机床的重要组成部分之一，承担着控制和驱动机床运动的关键任务。
在数控机床的运行过程中，电气系统往往会出现各种故障，影响机床的正常操作和生产效率。
对数控机床电气系统的故障诊断与维修具有重要的意义。
为了提高数控机床电气系统的故障诊断与维修效率，必须深入了解常见的电气故障类型，掌握有效的故障诊断流程，熟练运用各种故障检测工具，掌握有效的故障维修技巧，并采取有效的故障预防措施。
2. 正文2.1 常见的数控机床电气故障1. 电路短路：电路短路是指电流在不经过负载的情况下通过电路中的两点之间直接传导，导致电路异常工作或直接损坏元器件的现象。
电路短路可能由于电线老化、接线不当或元器件故障等原因引起。
2. 电压不稳：电压不稳是指电源输入的电压波动较大，无法满足数控机床电气系统的正常工作需要。
电压不稳可能导致设备运行不稳定、电器元件损坏甚至影响整个生产过程。
3. 过载：过载是指电路中负载电流超过元器件或导线额定电流的情况。
过载可能导致设备过热、电子元件烧毁，严重时还会引起火灾等问题。
4. 接地故障：接地故障是指设备或线路中出现接地短路或接地断路的问题。
接地故障可能会引起电流异常、设备损坏，甚至影响操作人员的安全。
5. 元件老化：随着数控机床使用时间的增长，部分电气元件会出现老化，如电容、电阻等元件的值发生变化或损坏，导致电路异常工作或故障。
以上是常见的数控机床电气故障，针对这些问题需要及时进行诊断和维修，以保障设备的正常运行。
2.2 故障诊断流程故障诊断流程是数控机床电气系统维修中非常重要的一环，正确的诊断流程可以有效地缩短故障处理时间，提高维修效率。
下面是数控机床电气系统故障诊断的一般流程：1. 收集信息：首先要了解故障发生的具体情况，包括故障现象、发生时间、工作环境等信息。
还要查看相关的设备手册、电路图等资料。
数控机床系统故障诊断与维修
数控机床系统故障诊断与维修摘要：本文主要介绍了数控机床系统故障诊断与维修相关的知识。
首先，介绍了数控机床的基本概念和应用领域。
然后，探讨了数控机床系统的结构和工作原理，重点介绍了数控系统的主要组成部分。
接着，讨论了数控机床故障的分类和诊断方法。
最后，介绍了数控机床故障维修的基本步骤和注意事项。
关键词：数控机床；系统结构；故障分类；诊断方法；维修步骤正文：一、数控机床的基本概念和应用领域数控机床是一种利用数字控制技术实现数控运动的机床，它可以实现高精度、高效率、高自动化的加工过程。
数控机床广泛应用于航空航天、汽车、电子、微电子、光学等制造领域，成为现代工业生产的重要装备之一。
二、数控机床系统的结构和工作原理数控机床系统主要由数控系统、电气系统、机械系统、液压系统组成。
其中，数控系统是整个系统的核心，它控制着机床的运动、加工和现场控制等操作。
电气系统负责调节机床的电气信号和电动机的转速、转向等参数。
机械系统则是机床的机械部分，包括工作台、主轴、进给机构等。
液压系统主要是用来控制机床液压元件的工作。
三、数控机床故障的分类和诊断方法数控机床的故障分类主要包括电气故障、机械故障、液压故障、数控系统故障等。
诊断方法一般分为四个步骤：信息采集、现象分析、故障定位、原因分析。
四、数控机床故障维修的基本步骤和注意事项数控机床故障维修一般分为五个步骤：现场查看、设备检查、故障排除、恢复正常加工、故障分析。
在进行维修时，需要注意安全措施、操作规程、使用工具等，以避免二次故障的发生。
综上所述，数控机床系统故障诊断与维修是数控技术应用过程中不可避免的一部分，只有熟练掌握故障诊断和维修技巧，才能更好地保障生产效率和质量，为工业现代化做出积极贡献。
五、数控机床系统故障维修的总结与展望数控机床作为现代制造业的重要装备，已成为实现高精度、高效率、高自动化生产的关键技术。
然而，由于其复杂的结构和工作原理，故障和维修也成为了其使用和维护过程中难以避免的问题。
数控机床的故障诊断与排除
O U TIO N 文/蔡子远数控机床是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴机械加工制造业的渗透形成的机电一体化产品。
若在出现故障后不及时维修排除故障,就会造成较大的经济损失。
笔者在此主要对数控机床故障的诊断与排除进行探讨。
一、数控机床的常见故障分析1.故障故障是指数控机床全部或部分丧失原有的功能。
数控机床发生故障一般有一定的规律。
如图所示可分为3个区域:初期运行区T1,系统的故障率较高,故障的曲线呈上升趋势,发生的故障大多数是由于设计制造和装配缺陷造成的;正常运行区T2,曲线趋近水平,故障率低,发生的故障一般是由操作和维护不良造成的;衰老区T3,故障率最大,曲线上升快,主要是运行过久,机件老化和损耗过度造成的。
设备使用寿命———故障频率曲线如下图。
2.数控机床的常见故障分析根据数控机床的构成,工作原理和特点,结合实际中的经验,常见的故障部位及故障现象如下。
(1)位置环。
由于工作频率高,又与外设相联接,所以易发生故障。
常见的故障有:①位控环报警:可能是测量回路开路、系统损坏或者位控单元内部损坏;②不发指令就运动:可能是漂移过高或者测量元件损坏;③测量元件故障。
(2)伺服驱动系统。
由于伺服系统处于频繁的启动和运行状态,又与电源、机械系统相联,因此易发生故障。
伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的。
(3)电源部分。
电源是维持数控机床正常运行的能源供给部分,电源的故障可能直接造成停机、数据丢失或系统毁坏。
主要由电磁波的干扰和供电线路、电压等引起。
一台采用西门子SINUMER IK 810的数控机床,在自动加工过程中,系统突然掉电,测量其24V 直流供电电源,发现只有22V 左右。
经确认为整流变压器匝间短路,造成容量不够。
更换新的整流变压器后,故障排除。
(4)可编程序控制器逻辑接口。
数控机床的运行控制,如刀库管理等,主要由PLC 来实现,它需采集各控制点的状态信息,如断电器、伺服阀等。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床典型故障1. 伺服电机故障：伺服电机是数控机床的主要驱动元件，如伺服电机出现故障，会导致机床无法正常工作。
常见的伺服电机故障包括：电机运行异常、电机发热、电机无法正常启动等。
2. 数控系统故障：数控系统是数控机床的核心，一旦出现故障，会导致整个数控机床无法正常工作。
常见的数控系统故障包括：程序执行错误、操作界面死机、通讯故障等。
3. 传感器故障：传感器在数控机床中起着重要的作用，它能够感知机床状态并将信息反馈到数控系统。
常见的传感器故障包括：传感器信号异常、传感器损坏等。
4. 润滑系统故障：数控机床在工作过程中需要进行润滑，以减少摩擦、降低磨损。
润滑系统故障会导致机床零部件磨损加剧，影响加工精度和机床寿命。
5. 电气元件故障：数控机床中包含大量的电气元件，如断路器、接触器、继电器等。
这些元件一旦出现故障，会直接影响机床的正常运行。
1. 故障现象分析：当数控机床出现故障时，首先要对故障现象进行分析。
包括故障出现的时间、频率、程度等方面，有助于确定故障的性质和范围。
2. 信息收集：通过观察、询问、检测等方式，收集与故障相关的信息，包括数控系统显示的报警信息、机床运行时的异常声音、异味等。
3. 故障检测：根据故障现象和信息收集的结果，对机床进行检测，包括物理检测和电气检测。
物理检测可以发现机床结构的故障，电气检测可以发现电气元件的故障。
4. 故障定位：通过检测结果，确定故障发生的位置和原因，例如伺服电机故障、数控系统故障、传感器故障等。
5. 分析解决方案：根据故障定位结果，分析可能的解决方案，并进行相应的维修或调整。
1. 伺服电机维修：伺服电机故障通常需要专业的维修人员进行处理，首先要对电机进行检测和分析，确定故障原因，然后进行修复或更换。
2. 数控系统维修：数控系统故障可能是软件问题或硬件问题，软件问题可以通过重新设置参数、升级或更换软件来解决，硬件问题则需要更换故障部件。
数控机床故障诊断与维修
8.逻辑分析仪诊断
第二节 数控系统的自诊断技术 数控系统自诊断的功能 1、动作诊断 2、状态诊断 3、点检诊断 4、操作诊断
二、数控系统的自诊断方法
1.启动诊断 2.在线诊断 （1）接口显示 （2）内部状态显示 （3）故障信息内容 3.离线诊断 4.伺服系统的诊断方法
故障是否重复发生？
2.分析故障原因，确定检查的方法和 步骤。
可采用归纳法和演绎法。
1）要在充分调查现场,把故障问题正确地列 出来。
2）要把所有可能引起故障的原因以及每一 种可能解决的方法全部列出来，进行综合、 判断和筛选。
3）测定故障原因并拟定检查的内容、步骤 和方法。
（二）数控系统故障的诊断和排除
（二）滚珠丝杠螺母副的故障诊断及排除
故障现象 故障原因
1.噪声大 丝杠支承轴承损坏或压盖压合
不好、联轴器松动、润滑不良
或丝杠副滚珠有破损
2. 丝杠运动 轴向预紧太大、丝杠或螺母不灵 活
轴线与导轨不平行、丝杠弯曲
显示故障 2) 无报警显示的故障
数控机床故障的分类
5、按发生的故障的性质分类 1）规律性故障 2) 偶然性故障 6、按伺服故障分类 1）控制部分故障 2）驱动电动机故障 7、按干扰故障分类 1）内部干扰故障 2）外部干扰故障
三、故障机理分析
对象+原因=结果
二、数控机床维修工作的特点
涉及技术门类多 电控系统与机械系统紧密联系 硬件技术与软件技术交融 传统维修方式难以排除故障 新技术广泛应用 数控系统硬件的更新较快 数控机床备件筹集困难 数控系统种类多 数控机床品种多 资料、图样不齐全 现场维修条件不具备
【精品】数控机床故障诊断与维修
【关键字】精品数控机床故障诊断与维修实训报告系别：班级：姓名：学号：实训时间：实训内容项目一主轴传动系统的毛病维修与保养任务一变频主轴常见毛病维修与保养任务二伺服主轴常见毛病与保养项目二进给传动系统的毛病维修与保养任务一超程毛病维修任务二进给系统电气毛病维修项目三数控系统的毛病维修与保养任务一数据传输与备份任务二机床无法回参考点毛病维修任务三参数设置项目四数控机床电气控制毛病维修与保养任务一数控车床电气毛病排除与保养项目五数控机床的安装与调试任务一滚珠丝杆的安装与调试任务二编码器的安装任务三数控机床性能调试项目一主轴传动系统的毛病维修与保养一实训目的1 了解变频主轴的组成2 熟悉主轴的机械机构及变频器的接线，主要参数意义及设置方法3 能够进行变频主轴常见毛病维修二实训设备THWLBF-1 型数控车床维修技能实训考核装置图1-1 THWLBF-1 型数控车床维修技能实训考核装置本装置由数控车床系统交流伺服模块、变频调速模块、冷却控制模块、刀架控制模块、变压器、网孔板、其它辅助功能模块和十字滑台等组成，通过此设备进行项目训练，能检验学生的团队协作能力，计划组织能力、交流沟通能力、职业素养和安全意识等。
三变频主轴常见毛病维修与保养1．变频器的功能、连接与调试1）变频器操作面板说明图1-2 变频器操作面板2）端子接线操作说明图1-3 变频器接线端子图3）参数设置方法（1）恢复参数为出厂值（2）变更参数的设定值（3四伺服主轴常见毛病维修与保养1伺服驱动系统1)本装置采用FANUC公司的伺服驱动系统，具有如下特点：（1）供电方式为三相200V-240V供电。
（2）智能电源管理模块，碰到毛病或紧急情况时，急停链生效，断开伺服电源，确保系统安全可靠。
（3）控制信号及位置、速度等信号通过FSSB光缆总线传输，不易被干扰。
（4）电机编码器为串行编码信号输出。
图1-4 驱动连接图项目二进给传动系统的毛病维修与保养一实训目的1 能对急停、超程电路进行分析与维修2 熟悉接线定义，会正确测量3 能够进行参数调试及设置4 能够对进给部分的故障进行分析和处理二实训设备THWLBF-1 型数控车床维修技能实训考核装置三超程故障维修对于FANUC 0i mate-TC数控系统，急停信号的输入点定义为X8.4，与24V 进行常闭连接；参考点信号输入点定义为X9.0（X轴）和X9.1（Z轴），与24V进行常闭连接；限位信号输入点可以根据实际情况进行定义，与PMC程序中的点对应，与24V进行常闭连接。
数控机床故障诊断与维修教案
数控机床故障诊断与维修完整版教案第一章：数控机床概述教学目标：1. 了解数控机床的定义、分类、特点和应用范围。
2. 掌握数控机床的基本组成和工作原理。
3. 熟悉数控机床的常见的故障类型和维修方法。
教学内容：1. 数控机床的定义和发展历程。
2. 数控机床的分类和特点。
3. 数控机床的基本组成和工作原理。
4. 数控机床的故障类型和维修方法。
教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床的定义、分类、特点和应用范围。
2. 演示法：展示数控机床的基本组成和工作原理。
3. 案例分析法：分析数控机床的故障案例，讲解维修方法。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对数控机床的定义、分类、特点的掌握情况。
2. 故障案例分析：学生分组讨论，分析故障原因和维修方法。
第二章：数控机床的故障诊断与维修方法教学目标：1. 掌握数控机床故障诊断的基本方法和步骤。
2. 熟悉数控机床维修的基本方法和技巧。
3. 了解数控机床故障诊断与维修的最新发展。
教学内容：1. 数控机床故障诊断的基本方法和步骤。
2. 数控机床维修的基本方法和技巧。
3. 数控机床故障诊断与维修的最新发展。
教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床故障诊断的基本方法和步骤。
2. 演示法：展示数控机床维修的基本方法和技巧。
3. 案例分析法：分析数控机床故障案例，讲解维修方法。
教学评估：1. 课堂问答：检查学生对数控机床故障诊断的基本方法和步骤的掌握情况。
2. 故障案例分析：学生分组讨论，分析故障原因和维修方法。
第三章：数控机床电气系统的故障诊断与维修教学目标：1. 掌握数控机床电气系统的基本组成和故障特点。
2. 熟悉数控机床电气系统的故障诊断方法和维修技巧。
3. 能够对数控机床电气系统进行故障诊断和维修。
教学内容：1. 数控机床电气系统的基本组成和故障特点。
2. 数控机床电气系统的故障诊断方法和维修技巧。
3. 数控机床电气系统的故障案例分析。
教学方法：1. 讲授法：讲解数控机床电气系统的基本组成和故障特点。
数控机床的故障诊断与维修
浅谈数控机床的故障诊断与维修摘要：随着我国经济的快速发展，以现代化的电子技术和自动化技术为基础的数控技术，在社会生产的各个领域有着越来越广泛的应用。
对于当前的社会生产活动而言，如果数控机床出现故障，将直接影响着生产活动的效率，因此有必要对数控机床设备进行必要的故障诊断和维修，使数控机床更好的发挥自身的作用。
本文首先从数控机床系统的构成和特点出发，阐述了数控机床设备故障诊断的一般步骤和常用的方法。
关键词：数控机床；故障诊断；维修abstract: along with the rapid economic development of our country, to modern electronic technology and automation technology as the foundation of the numerical control technology, in every field of social production has applied more and more. for the current social production activities if, for cnc machine is out of order, will directly affect the efficiency of the production activities, so it is necessary to numerical control machine tool equipment necessary fault diagnosis and maintenance, make numerical control machine tool better play its role. this paper from the numerical control machine tool the structure of the system and characteristics, this paper expounds the numerical control machine tool equipment fault diagnosis and the generalprocedure of the commonly used method.key words: the numerical control machine tools; fault diagnosis; maintenance中图分类号：u226.8+1文献标识码：a 文章编号：一、数控机床系统的组成和特点当前世界上的数控机床系统种类多样，并且各自具备自己的特点，不同数控机床生产厂家的产品，设计理念和设计思想也存在很大的不同。
机床数控系统的故障诊断和维修
备的各种工艺要求 ，因而接 口电路复杂 ，而且工作
频繁。
（ １ ） 常规检 查 法
目测 ： 目测 故 障板 ，仔 细 检 查 有无 保 险丝 烧 断 、 元 器件烧 焦 、烟 熏 、开裂现 象 ，有无 异物 断路 现象 。 以此可 判断 板 内有 无 过流 、过压 、短 路 等问题 。
编 码器 。
以查看 排 除故 障手 册 进行 处理 ， 也可 以利 用操 作 面 板
或编程器根据电路图和 Ｐ Ｌ Ｃ程序， 查出相应 的信号状
按 逻辑 关 系找 出故 障点进 行处 理 。 数 控 系统 的主 要 特点 是 ：有 较 高 的环 境 适 应 能 态 ， ． ２ ． ３无报 警或无 法报 警 的故 障处理 力 ，因为数控系统一般为工业控制机 ，其工作环境 ２ 当系统 的 Ｐ Ｌ Ｃ无 法运 行， 系统 已停 机或 系统 没 有 为车间环境 ，要求它具有在震动 、高温 、潮湿以及 需 要根 据故 障 发生 前后 的系 统 各 种 工业 干 扰 源 的环 境条 件 下 工 作 的能 力 ；接 口电 报 警但 工作 不 正 常时 ， 运用 已掌握 的理论基 础， 进行分析， 做 出正 路 复 杂 ，数 控 系统 要 与各 种 数 控设 备 及 外 部 设备 相 状态信息， 确 的判 断 。下面 阐述 这种故 障诊 断 和排 除办法 。 配 套 ，要 随 时处 理 生 产过 程 中的 各种 情 况 ，适应 设
所 在 ，或 采取 接 口信 号 法 根据 故 障现 象判 别 可 能 发 焊 等 问题 。
生故障的部位 ，而后再按照故 障与这一部位 的具体
特 点 ，逐 个 部 位 检 查 ，初 步 判 别 。在 实 际 应 用 中 ，
路 ，如 没 有 即 可 接 人 相应 的 电 源 ， 目测 有 无 冒烟 、 可 能 用一 种 方 法 即可 查 到故 障并 排 除 ，有 时需 要 多 打火等现象 ，手摸元器件有无异常发热 ，以此可发 种 方 法 并 用 。对各 种 判 别故 障点 的方 法 的掌 握 程 度 现一 些较 为 明显 的故 障 ，而 缩小 检修 范 围。
数控机床常见故障诊断及维修
或 断则 难度 较 大些 。在 故 障检修 之前 ， 先注 意排 除机 械性 速度 控制 单元 方面 的故 障 引起 的 ， 是主控 制 印刷 线路板 首 内与位 置控 制 或伺 服信 号有 关部 分 的故 障。 的故 障 ， 往 可达到 事半 功倍 的效 果。 往 ２ 数 控 机床 常见故 障分 析 ②检测出错报警 指检测元件（ 测速发电机、 旋转变压 或检 测信 号 方面 引起 的故 障。 根 据 数控 机 床 的构 成 ， 工作 原 理和 特 点 ， 常见 的故 器 或脉 冲编码器 ） 将
数控机床电气系统的故障诊断与维修
244学术论丛数控机床电气系统的故障诊断与维修黄健辽宁石化职业技术学校摘要：近年来，我国城市化节奏加快，伴随着城市化的进程，相关的数控企业也在突飞猛进之中发生着蜕变。
在专业角度上来讲，数控机床是将电气和机床本身紧密融合，完成了数控机床结构严密、加工产品精巧以及生产高效的特点。
在数控机床内部核心部分就是其控制系统。
该部分结构复杂，零件繁多，如果一旦出现故障，那么整个机床便会失去科学的运行状态，甚至致使整个机器瘫痪。
在进行数控机床维修的过程中，要综合全局进行分析判断，做出准确的故障测评，以便可以及时的排除故障，恢复生产，降低损失。
关键词：数控机床电气系统；故障维修一、数控机床的电气系统特点概述数控机床采用了数控技术，能够更精密且方便的控制机床进行加工工作。
其内部是将计算机、自动化控制、精密测量以及机床设计进行有效结合的机电一体化产品。
我国当代的数控企业发展迅速，电气系统的优点较为突出：安全性、稳定性较高；机器维护方便；控制性较高等。
这些优点结合其电气系统自身所具有的超前性，使得数控机床能够数控机床能够长时间的运转，并且可以灵巧且科学的使用新型组合功能的电气元件，为新型组合功能的电气元件的高效利用提供了有力的保障。
因此数控机床电气系统内部的结构极为复杂，相关的部件易发生磨损，需要及时的做好绝缘防护和科学的保养。
二、数控机床电气系统故障原因剖析2.1电源故障数控机床电气系统在维持科学合理的运行过程中，内部电源发挥着至关重要的作用，电源出现了故障，显而易见的整个机床的运行将会终止。
如果在运行过程中电源出现了故障，机床不仅会停止工作，其内部电气系统会因瞬间的断电而造成不可逆转的损坏。
我国的数控技术虽然较为发达，但往往忽略了电源故障对机器的危害，在电源的设计上欠考虑。
我国的电网具有波动幅度较大以及高次谐波的特点，因而极易造成机床内部电源产生故障。
2.2数控系统位置环故障数控机床的电气系统在无指令的情况下，坐标轴会发生偏移。
数控机床常见故障诊断及维修
数控机床常见故障诊断及维修数控机床是一种集自动控制、计算机、微电子、伺服驱动、精密机械等技术于一身的高技术产物。
一旦系统的某些部分出现故障，就势必使机床停机，影响生产。
所以，如何正确维护设备和出现故障时迅速诊断，确定故障部位，及时排除解决，保证正常使用，是保障生产正常进行的必不可少的工作。
1 数控机床故障诊断原则1.1 先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故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，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。
1.2 先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。
在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。
而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。
1.3 先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，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。
往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。
1.4 先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。
在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。
2 数控机床常见故障分析根据数控机床的构成，工作原理和特点，将常见的故障部位及故障现象分析如下。
2.1 数控系统故障2.1.1 位置环这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。
它具有很高的工作频度，并与外部设备相联接，容易发生故障。
常见的故障有：①位控环报警：可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏。
②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。
③测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警的可能原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。
2.1.2 电源部分电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。
数控机床系统故障诊断与维修
ＯＣＣＵＰＡＴＩＯＮ2011 3122数控机床系统故障诊断与维修文／许新伟 王庆民当数控机床发生故障时，要能够迅速定位，进行维修，尽快恢复生产。
如何维护好这些设备，是摆在每位维修人员面前的难题。
维修工作人员应具备高度的责任心与良好的职业道德，经过相关培训，掌握数控、驱动及ＰＬＣ原理，懂得ＣＮＣ编程和编程语言，并且具有较强的操作能力。
在维修手段上，应备好常用备品、配件。
一、数控系统的故障诊断１．报警处理（１）系统报警。
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。
通常系统相关手册中都有详细的报警号、报警内容和处理方法，维修人员可根据警报后面给出的信息与处理办法自行处理。
（２）机床报警和操作信息。
根据机床的电气特点，应用ＰＬＣ程序，将一些能反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志，通过显示器给出，并可通过特定键，看到更详尽的报警说明。
２．故障诊断（１）仪器测量法。
系统发生故障后，采用常规电工检测仪器、工具，按系统电路图及机床电路图对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测判断故障所在，用可编程控制器进行ＰＬＣ中断状态分析，或者检查接口信号。
（２）诊断备件替换法。
电路的集成规模越来越大，技术越来越复杂。
有时，很难把故障定位到一个很小的区域，可以根据模块的功能与故障现象，用诊断备件替换。
（３）利用系统的自诊断功能。
现代数控系统，尤其是全功能数控，具有很强的自诊断能力，通过实施监控系统各部分的工作，及时判断故障，给出报警信息，做出相应的动作，避免事故发生。
３．用诊断程序进行故障诊断所谓诊断程序，就是对数控机床各部分包括数控系统本身进行状态或故障检测的软件。
当数控机床发生故障时，可利用该程序诊断出故障源所在范围或具体位置。
二、数控系统的常见故障分析１．位置环常见故障包括：位控环报警，可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏；不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。
数控机床主轴驱动系统的故障诊断与维修
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
6.1.2 主轴伺服系统常见故障形式及诊断方法
1．数控机床主轴伺服系统无报警信息的故障 一般分为三种：主轴转速与指示值不符 、主轴异常噪声及振动 、
外界干扰。解决方案如下：
1
2
3
检查CNC装置模拟量 输出是否有问题，如 有问题则检查模拟量 输出电缆线连接是否 松动。如果模拟量输 出正常，则检查CNC 装置和变频器模拟量 的参数是否正常。
过大，重新考虑机床负载条件
长时间切削条件恶劣
调整切削参数，改善切削条件，
检查直流主轴电机的线圈电阻不 检查直流主轴电机的线圈电阻是 确保电阻正常，用干燥的压缩空
正常，换向器太脏
否正常，换向器是否太脏
气吹干净
动力线连接不牢固 励磁线连接不牢固 驱动器的控制励磁电源存在故障
检查动力线是否连接牢固 检查励磁线连接是否不牢固 也就是检查励磁电压是否正常
首先要区别异常噪声 及振动发生在主轴机 械部分还是在电气驱 动部分。如无关，一 般是主轴驱动装置未 调整好；如有关，应 检查主轴机械部分是 否良好，测速装置是 否不良。
判别有无干扰的方法 是：当主轴转速指令 为零时，主轴仍往复 转动，调整零速平衡 和漂移补偿也不能消 除故障。
任务6.1 数控机床主轴驱动系统基础
现停止进给，主轴仍继续运转的故障。 主轴电动机不转，CNC系统至主轴驱动装置除了转速模拟量控制信号外，
还有使能控制信号，一般为DC+24V继电器线圈电压。 转速偏离指令值，当主轴转速超过技术要求所规定的范围时，要考虑：.
电动机是否过载、主轴驱动装置是否故障等。
任务6.2 直流主轴驱动系统
6.2.1 直流主轴驱动原理
或主轴伺服，也可以不要驱动器。
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系统型号
0i MC Oi-C 最多4轴 0i TC
加工中心、铣床
α i系列 β i系列 α i系列 β i系列 β i系列 β i系列
α i，α is系列 β i，β is系列 α i，α is系列 β i，β is系列 β i，β is系列 β i，β is系列
车床
Oi-Mate C 最多3轴
4）MMC板：人机接口板。这是个人电脑化的板卡，不是必 须匹配的。本身带有CRT、标准键盘、软驱、鼠标、存储卡 及串行、并行接口。 5）CRT接口板：用于显示器接口。新系统中，CRT接口被集 成到I/O板上。 另外，还提供其他一些可选板卡等。
接
图6-1所示的FANUC Oi-C数控系统部件连接结构图
6.2.1 常用操作界面
6.2.1.1 数控系统操作面板
FANUC Oi-C的数控系统操作面板有横形和竖形，图6-3所示为横形7.2" 单色/8.4"彩色LCD/MDI操作面板。操作面板的左侧是显示器，设在显 示器下面的一行键称为软键；操作面板的右侧是MDI键盘，MDI操作面 板上键的位置分布如图6-4所示，各键盘的用途标识在图中。其中，功 能键用于选择显示的屏幕功能类型，功能键和软键配合使用就可以打 开所需要的界面，按了功能键之后，再按一软键,所选功能对应的屏幕 就显示出来。
下面简单介绍功能键的作用，
按此键显示位置画面；
按此键显示程序画面； 按此键显示刀偏/设定画面； 按此键显示系统画面； 按此键显示信息画面； 按此键显示会话式宏画面或显示图形
6.2.1.2 机床操作面板 这里仅介绍机床操作面板上与操作方式选择有关的部分 按键。 图6-5所示为机床面板示例中的部分按键，其中左边的为 方式选择键，中间的为快速倍率选择键，右边的为进给轴 及运行方向键。 FANUC系统把机床的操作方式分为以下几种，分别由图63中的方式选择键选择，即编辑、存储器运行、DNC运行 方式、手动数据输人、手轮、手动连续进给、回参考点和 手动示教。
6.2.2.1 FANUC 0i数控系统概述 FANUC 0i系列至今推出了FAl而FANUC 0i-A、 FANUC 0i-B、FANUC 0i-C、FANUC 0i-D四大产品系列
。
FANUC 0i-C与FANUC 0i-Mate C的基本组成分别如图61和图6-6所示。其一般配置如表6-1所示。
图6-2所示的FANUC Oi-C数控系统综合连接图，值得注意的 是：PSM（电源模块）、SPM（主轴模块）、SVM（伺服 模块）之间的短接片（TB1）是连接主回路的直流300V接 地线，一定要拧紧，否则产生报警，严重烧坏PSM和SPM； PSM的控制电源输入端CX1A的1、2接200V输入、3为地线； 对于PSM的MCC（CX3）一定不要接错，CX3的1、3之间只 有一个内部触点，如果错接成200V，将会烧坏PSM控制板。
6.2.2.3 CNC系统的功能 （1）控制功能。系统程序结合硬件电路，完成对机床整 机各项工作进行管理协调，最终使机床按要求完成加工操 作。
（2）G功能。数控系统可以根据预先设置的监控程序实现 各种加工动作，并把这些基本加工动作规划成G代码，机 床用户可以利用G代码编写加工程序控制机床的动作。
（3）插补。CNC系统的核心功能，指系统的计算机从一条 已知起点和终点的曲线上进行“数据点密化”的运算工作。 （4）进给功能。控制工作台或刀具按要求进行进给运动， 并可由用户指定进给速度或进给倍率。 （5）主轴功能。控制主轴的旋转运动,包括主轴的转向、 转速、倍率和速度反馈等。 （6）M功能。一般数控系统的M功能包括主轴的启停和转 向、切削液的开和关、刀库的启和停等。
（4）电源线可能有两个插头，一个为+24V输入（左）， 另一个为+24V输出（右）。具体接线为（1-24V，2-0V，3 一地线)，注意正负极性不能反。
（5）Rs-232接口是和计算机接口的连接线，一共有两个 接口：JD36A和JD36B。 （6）串行主轴/编码器的连接，如果使用FANUC的主轴放 大器，这个接口是连接放大器的指令线；如果主轴使用的 是变频器（指令线由JA40模拟主轴接口连接），则这里连 接主轴位置编码器。
CNC主板的背面分布了各类功能接口,其接口位置及功用如 图6-11所示。 （1）FSSB（FANUC Serial Servo Bus,FANUC串行伺服总线） 光缆一般接左边插口。 （2）风扇、电池、软键、MDI等在系统出厂时都已经连 接好，不要改动，但可以检查是否在运输过程中有松动的 地方；如果有，则需要重新连接牢固，以免出现异常现象。 （3）伺服检测口【CA69】，不需要连接。
第6章 数控机床数控系统的故障诊断与维修 6.1 FANUC数控系统概述
FANUC系统的典型构成如下： 1）数控主板：用于核心控制、运算、存储、伺服控制等。 新主板集成了PLC功能。 2）PLC板：用于外围动作控制。新系统的PLC板已经和数控 主板集成到一起。
3）I/O板：早期的I/O板用于数控系统和外部的开关信号交 换。新型的I/O板主要集成了显示接口、键盘接口、手轮接 口、操作面板接口及RS232接口等。
0i Mate MC 0i Mate TC
加工中心、铣床 车床
6.2.2.2 CNC模块及接口 控制单元（CNC）是整个控制系统的核心，它主要用来 对各坐标轴进行插补控制、输出主轴转速以及进行主轴 定位控制。此外，它还对输入的M、S、T指令进行译码， 传送给PMC等。CNC的功能如图6-8所示。
Biblioteka （7）刀具功能。大多数数控系统的刀具功能包括选刀和换 刀以及指定刀具补偿地址等。
（8）补偿功能。主要是刀具的尺寸补偿和丝杠的螺距误差、 反向间隙和热变形。
（9）字符、图形显示功能。CNC系统提供给用户良好的信息 显示界面，日前数控系统的显示设备主要是CRT或LED显示器, 仅少量老系统还存在LED显示器。数控系统会有专门的软硬 件模块控制字符或图形显示。 （10）自诊断功能。是数控系统故障维修的重要功能之一。 主要是指系统会提供一系列代表机床各个功能的参数，有专 门的系统程序检测系统状态并反映到这些参数上，用户根据 参数即可分析故障发生的位置或原因。 （11）通信功能。能够实现不同机床之间、不同设备之间或 者是同企业局域网或互联网之间的信息交换,是现代加工和 管理方法的基础。