制造系统数控机床故障处理技术研究

制造系统数控机床故障处理技术研究

数控机床是安装了程序化控制系统的自动化生产机床。这种自动化控制系统可以对控制编码进行逻辑处理，然后根据指定的符号来执行程序，通过代码化的数字指令，能够对输入的信息进行载入和处置。但是在执行的过程中，因为数控机床的控制系统十分的复杂，绝大部分都是专利技术，不能够提供关键部件的图纸和数据资料，因此在生产中，数控机床的维修就变得十分困难。

标签：数控机床；故障诊断；维修

1 引言

数控机床主要由机、电、液三个部分组成，使用中就需要相关技术和知识的基础，掌握数控机床中常见故障的诊断和维修保养技术就能够降低日常的维护费用、小部件的更换周期、避免严重机械事故的发生，还有利于延长机床的使用寿命，使机床尽可能在最佳状态保持更长时间。文章主要对数控机床的日常主要故障的诊断方法和维修排除进行分析和研究。

2 数控机床故障诊断的基本步骤

当使用的数控机床出现故障时，相关人员应该保持冷静，然后对故障的产生原因进行细致的分析，进而找到相应的、适当的故障诊断方法，最后再进行仔细认真地故障诊断。一般可以采用下面的步骤来进行故障的诊断。

2.1 了解

在数控机床出现故障时，首先要做的就是对故障发生的情况进行全面的了解，然后对数控机床进行初步的故障诊断，仔细观察指示屏上显示的内容、各种故障指示灯等，然后利用观察、触摸、气味等方法对数控机床的常见故障进行判断，如热继电器、空气断路器有没有脱扣现象，熔丝有没有出现损坏、断裂现象，有关插接件有没有出现松动现象。虽然这些故障类型比较简单易见，但是对数控机床故障诊断有着重要的作用。

2.2 分析

当数控机床出现故障时，首先对机床进行断电，然后进行故障分析，在确认通电后不会产生更大故障时，进行运转状态下的故障诊断和观察，从而获得可能导致故障产生的各种因素，为接下来的故障排除确定大的方向和手段。

2.3 查找

在进行故障原因查找时，应该遵循由表及里、由易到难的原则，也就是说，首先对容易拆卸和触及的位置进行检查，然后再进行那些拆除量较大和不易触及

的部位检查。

3 数控机床故障诊断和排除

3.1 故障诊断方法

数控机床长时间使用，某些电器元件或者机械零件会磨损，如果不正确的使用会直接导致零部件损坏。以下是数控机床故障诊断的基本方法。

3.1.1 自诊断功能的方法

现在大部分数控机床都带有报警功能，也就是说当机床发生问题或者有故障时，数控系统会产生报警信息，这样会显示报警代码，通过查阅资料分析代码就可以锁定故障的范围，再通过逐一排查把问题解决。

3.1.2 直观法

这是一种最基本的，也是首先使用的方法。注意发生故障时的各种光、声、味等异常现象，往往可把故障定位到一个模块或一块印制线路板上。

3.1.3 PLC诊断法

数控机床控制主要通过PLC梯形图控制，也就说当设备发生故障时，我们可以把梯形图调出，分别按键调试，试试在梯形图中有无反应，当无反应表示这部分控制无动作，当有反应表示这部分控制有动作但不能保证正常运行，所以通过调试运行同时观察梯形图的变化，逐一把故障诊断并排除。

3.1.4 交换法

这种方法适合用于设备较多，最起码保证两台，而且保证型号、电路板、模块等零部件完全相同，还要确保这台设备能够正常的运行。这样当一台设备出现故障时，先通过报警信息，锁定故障范围，当检测到是零部件损坏但又不能完全确定是这个零件的原因，这个时候就可以用到这种方法。把怀疑坏掉的零部件撤掉和正常运行设备相同型号的零部件进行交换，然后打开系统，再进一步观察设备的情况，若能正常运行那就说明是这个零部件的问题，若还是不能正常运行那就说明不是这个原因，那就需要继续排查故障。这种方法使用特别要注意一定要切掉电源，等1-2分钟在进行零件的交换。这样才能保证各方面的安全。

3.1.5 参数法

数控机床参数相当的多，所以参数的调整很重要，也是难点，因为涉及到的东西多，而且不容易调整。当数控机床发生故障时，应及时查看参数并对照说明书一一调整。

3.2 数控机床常见故障的诊断与维修

3.2.1 主轴部分常见故障。数控机床主轴驱动系统的主要作用是带动机床主轴的旋转运动。其故障通常出现在主轴驱动系统、主轴液压以及主轴流量的检测。其检测一般是先利用PLC程序来检查其信号的输入输出，接着对电磁阀进行检查以确定出现故障的具体原因及位置。另外还要对其进行主轴流量的检测，看其是否会出现报警。若元件出现问题则可进行更换，若是管道问题进行疏通即可。

3.2.2 进给伺服部分常见故障。进给伺服部分的故障通常出现在伺服控制单元、位置反馈部分以及伺服电机。其检测一般是先利用PLC程序来看其伺服使能信号是否存在，接着了解屏幕轴数值的变化情况，然后了解伺服轴的移动情况以及伺服单元是否出现指令电压等，以来确定故障出现的具体位置。若为机械问题则可直接进行维修，若为伺服电机的问题则要进行系统的维修。

3.2.3 其他常见故障。数控机床出现故障的部分还有电动机，其多见于缺相及接地，另外在辅助回路的输出及输入点上也经常发生断路的情况导致电机损坏。因此对于电动机辅助回路也要进行检查，若有问题要及时进行检修，找出故障出现原因之后要进行线路的维修或更换有关零件。

3.3 数控机床维修的基本原则

通常数控机床的维修都应该遵守规定，根据标准的流程和顺序来进行，这样可以十分清楚维修的流程，有利于效果的提高。

3.3.1 先要思考故障产生的原因，然后再动手进行修理。一旦发现数控机床发生故障，首先要做的不是动手修理，而是应该先查清故障产生的经过和现象。通过故障的表现对设备的电路和结构特点来进行思考，遵守相应的维修原则，当清楚了故障的原因之后在进行拆卸。在拆卸之前要熟练的掌握好各个部件的功能位置和连接方式，如果没有组装图，那就需要拆卸的过程中用草图记录，标记好各个零件的位置。

3.3.2 在进行设备检查的时候，要先检查机床的外部，然后再检查内部。首先要检查设备表面是否有明显的裂痕和缺损，必须详细的了解使用年限等，再对机床内部进行检查，拆除之前应该对周边的一些故障进行排除，确定为机内故障之后才能开始拆卸维修，否则就会导致故障扩大，让机床的精度丧失，性能反而降低。

3.3.3 在机床维修中要先检查机械设备然后检查维修电气设备。在维修过程中，首先需要确认零件没有故障发生之后，再进行电气方面的相关检查，使用检测仪器寻找到相关的故障位置，保证不会接触不良之后，再针对性的检查线路以及机械的运作，这样可以避免误判。

3.3.4 在维修的过程中，要先处理静态的故障，再处理动态的故障。维修需要机床断电，通过调试和检查查看机床的连接安装是否牢固，线板是否连接正确