【數控機床維修】數控車床常見故障(zhang)有(you)哪些 數控機床維修方(fang)法

數控車床常見故障有哪些

一、按故障發生的部位分類

（1）主機故障數控機床的主機(ji)(ji)通常指組成數(shu)控機(ji)(ji)床的機(ji)(ji)械、潤滑、冷卻、排屑、液(ye)壓、氣動與防護等(deng)部分。主機(ji)(ji)常見的故障主要有：

①因(yin)(yin)機械部件安裝、調試、操作(zuo)使用(yong)不當等(deng)原(yuan)因(yin)(yin)引(yin)起的機械傳(chuan)動故障

②因導(dao)軌、主軸(zhou)等(deng)運動(dong)部件的干涉(she)、摩(mo)擦過大(da)等(deng)原因引起的故障

③因機(ji)械(xie)零件(jian)的損(sun)壞、聯(lian)結不(bu)良等(deng)原因引(yin)起的故障(zhang)，等(deng)等(deng)。

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主(zhu)機(ji)故(gu)(gu)障主(zhu)要表現為(wei)傳(chuan)動(dong)噪聲大(da)、加工精度(du)差、運行阻力(li)大(da)、機(ji)械部件(jian)動(dong)作不(bu)(bu)(bu)進行、機(ji)械部件(jian)損壞等等。潤滑不(bu)(bu)(bu)良(liang)、液壓(ya)、氣動(dong)系統的(de)管路堵(du)塞和(he)密封不(bu)(bu)(bu)良(liang)，是主(zhu)機(ji)發(fa)生故(gu)(gu)障的(de)常見原因。數控機(ji)床的(de)定期維護、保養(yang)。控制和(he)根(gen)除(chu)“三漏”現象發(fa)生是減少主(zhu)機(ji)部分故(gu)(gu)障的(de)重要措施。

（2）電氣控制(zhi)系統故障從所(suo)使用的(de)元器件類型上。根據通常(chang)習(xi)慣，電氣控制(zhi)系統故障通常(chang)分為“弱電”故障和“強電”故障兩(liang)大類，

“弱(ruo)(ruo)電”部(bu)分(fen)是指控制系統中以電子元(yuan)(yuan)器(qi)件、集成電路為主的控制部(bu)分(fen)。數控機床的弱(ruo)(ruo)電部(bu)分(fen)包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服(fu)驅動(dong)單元(yuan)(yuan)、輸為輸出(chu)單元(yuan)(yuan)等。

“弱電(dian)”故(gu)(gu)(gu)障(zhang)又有硬件(jian)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)與軟(ruan)件(jian)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)之分(fen)。硬件(jian)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)是(shi)指上述各部分(fen)的(de)(de)集成電(dian)路芯片、分(fen)立電(dian)子元件(jian)、接(jie)(jie)插件(jian)以及外(wai)部連(lian)接(jie)(jie)組件(jian)等發生的(de)(de)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)。軟(ruan)件(jian)故(gu)(gu)(gu)障(zhang)是(shi)指在硬件(jian)正常情況(kuang)下所出(chu)(chu)現的(de)(de)動作出(chu)(chu)鍺(zang)、數據丟失等故(gu)(gu)(gu)障(zhang)，常見的(de)(de)有。加(jia)工程序(xu)出(chu)(chu)錯，系(xi)統(tong)程序(xu)和參數的(de)(de)改變或丟失，計算(suan)機(ji)運(yun)算(suan)出(chu)(chu)錯等。

“強(qiang)電(dian)(dian)”部(bu)(bu)分是指控制系統中的(de)(de)主回(hui)路(lu)或高(gao)(gao)壓、大功率(lv)回(hui)路(lu)中的(de)(de)繼電(dian)(dian)器、接(jie)觸器、開(kai)關、熔(rong)斷(duan)器、電(dian)(dian)源變(bian)壓器、電(dian)(dian)動機、電(dian)(dian)磁鐵、行(xing)程開(kai)關等電(dian)(dian)氣元器件(jian)及其所組(zu)成的(de)(de)控制電(dian)(dian)路(lu)。這部(bu)(bu)分的(de)(de)故障雖然維(wei)修(xiu)、診斷(duan)較為(wei)方便，但由于它處于高(gao)(gao)壓、大電(dian)(dian)流工作狀態，發(fa)生(sheng)故障的(de)(de)幾率(lv)要高(gao)(gao)于“弱電(dian)(dian)”部(bu)(bu)分。必須引(yin)起維(wei)修(xiu)人員的(de)(de)足夠(gou)的(de)(de)重視。

二、按故障的性質分類

（1）確定性故障是指控制系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數控機床必然會發生的(de)故(gu)障。這一類故(gu)障現象在數控機床上最(zui)為常(chang)見(jian)，但(dan)由于它具有(you)一定的(de)規律，因此也給維修帶來了方便

確定性(xing)(xing)故(gu)障(zhang)具(ju)有不(bu)可恢復(fu)(fu)性(xing)(xing)，故(gu)障(zhang)一旦(dan)發(fa)(fa)生，如不(bu)對其進行維(wei)修處理，機(ji)床不(bu)會(hui)自動恢復(fu)(fu)正(zheng)(zheng)常。但只(zhi)要找出(chu)發(fa)(fa)生故(gu)障(zhang)的(de)根(gen)本原因，維(wei)修完成(cheng)后機(ji)床立即(ji)可以恢復(fu)(fu)正(zheng)(zheng)常。正(zheng)(zheng)確的(de)使用與精心(xin)維(wei)護是杜絕或避免故(gu)障(zhang)發(fa)(fa)生的(de)重要措(cuo)施。

（2）隨機(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)隨機(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)是指數控機(ji)(ji)(ji)(ji)床在工作過程中(zhong)偶然(ran)發(fa)(fa)生的(de)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)此類故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)發(fa)(fa)生原因較(jiao)隱蔽，很難(nan)找出其(qi)規律性(xing)，故(gu)(gu)常稱之為“軟(ruan)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)”，隨機(ji)(ji)(ji)(ji)性(xing)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)原因分(fen)析與故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)診(zhen)斷比較(jiao)困難(nan)，一(yi)般(ban)而言，故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)發(fa)(fa)生往往與部(bu)件(jian)的(de)安裝質(zhi)量、參數的(de)設定、元(yuan)器件(jian)的(de)品質(zhi)、軟(ruan)件(jian)設計不完(wan)善、工作環境的(de)影(ying)響等諸多因素有關。

數控車床常見故障維修排除方法

1、數控機床故障診斷

在故障診(zhen)斷時應掌握以下(xia)原則：

1.1先外部后內部

現(xian)代數控系統(tong)的(de)(de)可靠性越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高，數控系統(tong)本(ben)身的(de)(de)故(gu)障(zhang)率越(yue)(yue)來越(yue)(yue)低，而(er)大(da)(da)部(bu)分故(gu)障(zhang)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)則是非系統(tong)本(ben)身原(yuan)因引起的(de)(de)。由于數控機(ji)床是集機(ji)械、液(ye)壓、電氣(qi)為一體的(de)(de)機(ji)床，其故(gu)障(zhang)的(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)也會由這三者(zhe)綜(zong)合(he)反映出來。維修人員應先由外(wai)向內逐一進行排查。盡量避免(mian)隨意地啟封、拆卸(xie)，否(fou)則會擴大(da)(da)故(gu)障(zhang)，使機(ji)床喪失(shi)精(jing)度、降(jiang)低性能。系統(tong)外(wai)部(bu)的(de)(de)故(gu)障(zhang)主要(yao)是由于檢測(ce)開(kai)關、液(ye)壓元(yuan)件、氣(qi)動元(yuan)件、電氣(qi)執行元(yuan)件、機(ji)械裝置(zhi)等出現(xian)問題(ti)而(er)引起的(de)(de)。

1.2先機械后電氣

一(yi)般(ban)來說，機械(xie)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)較易發覺，而數控系統及電氣故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的診斷難度(du)較大。在故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)檢修之前，首先注意排除機械(xie)性的故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)。

1.3先靜態后動態

先(xian)在機床(chuang)斷(duan)電(dian)的靜止(zhi)狀(zhuang)態，通過了解、觀(guan)(guan)察、測試、分(fen)析，確認通電(dian)后不會(hui)(hui)造成故障擴大(da)、發(fa)生事故后，方可(ke)給(gei)機床(chuang)通電(dian)。在運行(xing)狀(zhuang)態下(xia)，進行(xing)動態的觀(guan)(guan)察、檢驗和(he)測試，查找故障。而對(dui)通電(dian)后會(hui)(hui)發(fa)生破壞性故障的，必(bi)須先(xian)排除危險后，方可(ke)通電(dian)。

1.4先簡單后復雜

當(dang)出現(xian)多(duo)種(zhong)故障互相交(jiao)織，一時無從下手時，應先解決容(rong)易的(de)(de)問(wen)題，后(hou)解決難度(du)較(jiao)大的(de)(de)問(wen)題。往往簡單問(wen)題解決后(hou)，難度(du)大的(de)(de)問(wen)題也可(ke)能變得容(rong)易。

2、數控機床的故障診斷技術

數(shu)控系(xi)統是高技(ji)術密集型產品(pin)，要(yao)(yao)想迅速而正(zheng)確的(de)查明原因并確定其(qi)故障的(de)部(bu)位，要(yao)(yao)借(jie)助于(yu)診斷(duan)技(ji)術。隨(sui)著微處理器的(de)不斷(duan)發(fa)展(zhan)，診斷(duan)技(ji)術也由簡單的(de)診斷(duan)朝著多功能(neng)的(de)高級(ji)診斷(duan)或(huo)智能(neng)化(hua)方向發(fa)展(zhan)。診斷(duan)能(neng)力(li)的(de)強弱(ruo)也是評價CNC數(shu)控系(xi)統性能(neng)的(de)一(yi)項(xiang)重要(yao)(yao)指(zhi)標。目前所使用的(de)各種CNC系(xi)統的(de)診斷(duan)技(ji)術大(da)致可分為以下幾類(lei)：

2.1起動診斷

起動(dong)(dong)(dong)診(zhen)斷是指CNC系(xi)統每(mei)次(ci)從(cong)通(tong)電開始，系(xi)統內部診(zhen)斷程序就(jiu)自(zi)動(dong)(dong)(dong)執行(xing)(xing)診(zhen)斷。診(zhen)斷的內容為系(xi)統中最關鍵的硬件(jian)和系(xi)統控制軟件(jian)，如(ru)CPU、存儲(chu)器、I/O等單(dan)元(yuan)(yuan)模塊，以及MDI/CRT單(dan)元(yuan)(yuan)、紙帶(dai)閱讀機、軟盤單(dan)元(yuan)(yuan)等裝(zhuang)置或外(wai)部設備。只有當全部項目都確認正(zheng)確無(wu)誤之后(hou)，整個系(xi)統才能進(jin)入正(zheng)常(chang)運行(xing)(xing)的準(zhun)備狀態。否則(ze)，將在CRT畫面或發(fa)光二極管用報警方式指示故障信(xin)息。此時起動(dong)(dong)(dong)診(zhen)斷過(guo)程不能結束，系(xi)統無(wu)法投入運行(xing)(xing)。

2.2在線診斷

在線診斷是指通(tong)過CNC系(xi)(xi)統的(de)內裝程序，在系(xi)(xi)統處于正常運行狀態(tai)時對CNC系(xi)(xi)統本身(shen)及CNC裝置相連的(de)各個伺(si)服單(dan)元、伺(si)服電機、主(zhu)軸(zhou)伺(si)服單(dan)元和主(zhu)軸(zhou)電動機以及外部設備等進行自動診斷、檢查。只要系(xi)(xi)統不停(ting)電，在線診斷就不會停(ting)止。

在(zai)線診斷(duan)一般包(bao)括自(zi)診斷(duan)功能的(de)(de)狀態(tai)(tai)顯(xian)示有(you)上(shang)千條，常以二進制的(de)(de)0、1來顯(xian)示其狀態(tai)(tai)。對正邏輯來說，0表(biao)示斷(duan)開(kai)(kai)狀態(tai)(tai)，1表(biao)示接通狀態(tai)(tai)，借助狀態(tai)(tai)顯(xian)示可(ke)以判(pan)斷(duan)出(chu)故障發(fa)生的(de)(de)部位。常用的(de)(de)有(you)接口狀態(tai)(tai)和(he)內部狀態(tai)(tai)顯(xian)示，如利用I／O接口狀態(tai)(tai)顯(xian)示，再結(jie)合(he)PLC梯形(xing)圖和(he)強電控(kong)制線路(lu)圖，用推理(li)法和(he)排(pai)除法即可(ke)判(pan)斷(duan)出(chu)故障點所在(zai)的(de)(de)真正位置。故障信息大都以報(bao)警(jing)(jing)號(hao)形(xing)式出(chu)現。一般可(ke)分(fen)為以下幾大類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)：過熱報(bao)警(jing)(jing)類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；系統報(bao)警(jing)(jing)類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；存儲(chu)報(bao)警(jing)(jing)類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；編程(cheng)(cheng)/設定類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；伺(si)服類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；行程(cheng)(cheng)開(kai)(kai)關報(bao)警(jing)(jing)類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)；印刷線路(lu)板間的(de)(de)連接故障類(lei)(lei)(lei)(lei)(lei)。

2.3離線診斷

離線診斷是指數控機床數控系統(tong)出現故(gu)障(zhang)后(hou)，數控系統(tong)制造廠(chang)家(jia)或(huo)(huo)(huo)專業(ye)維修中心利用專用的診斷軟件(jian)和(he)測(ce)試裝置進行停機(ji)（或(huo)(huo)(huo)脫機(ji)）檢查。力(li)求把故(gu)障(zhang)定位到盡(jin)可(ke)能小的范(fan)圍(wei)內，如縮(suo)小到某(mou)個(ge)功(gong)能模塊、某(mou)部分電路，甚至某(mou)個(ge)芯片或(huo)(huo)(huo)元件(jian)，這種故(gu)障(zhang)定位更為精確(que)。

2.4現代診斷技術

隨著電信技術的發展，IC和(he)微(wei)機性價比的提高，近年來國外已將一些(xie)新的概念和(he)方(fang)法成功地(di)引(yin)用到診斷領(ling)域。

（1）通信診斷

也稱(cheng)遠程(cheng)診(zhen)(zhen)斷(duan)，即利用(yong)電(dian)話(hua)通訊(xun)線(xian)(xian)把帶故障(zhang)的CNC系統(tong)和專業維修中心的專用(yong)通訊(xun)診(zhen)(zhen)斷(duan)計(ji)算(suan)機(ji)通過(guo)連接(jie)進行(xing)(xing)測試(shi)診(zhen)(zhen)斷(duan)。如西門子(zi)公司(si)在CNC系統(tong)診(zhen)(zhen)斷(duan)中采用(yong)了這種診(zhen)(zhen)斷(duan)功能，用(yong)戶(hu)(hu)把CNC系統(tong)中專用(yong)的“通信接(jie)口”連接(jie)在普通電(dian)話(hua)線(xian)(xian)上(shang)(shang)，而兩(liang)門子(zi)公司(si)維修中心的專用(yong)通迅(xun)診(zhen)(zhen)斷(duan)計(ji)算(suan)機(ji)的“數據電(dian)話(hua)”也連接(jie)到(dao)電(dian)話(hua)線(xian)(xian)路上(shang)(shang)，然后(hou)由計(ji)算(suan)機(ji)向(xiang)CNC系統(tong)發(fa)送診(zhen)(zhen)斷(duan)程(cheng)序(xu)，并將測試(shi)數據輸回(hui)到(dao)計(ji)算(suan)機(ji)進行(xing)(xing)分析并得出(chu)結(jie)論，隨后(hou)將診(zhen)(zhen)斷(duan)結(jie)論和處理辦法通知用(yong)戶(hu)(hu)。

通訊(xun)診(zhen)斷(duan)(duan)系(xi)統還(huan)可為(wei)用戶作定(ding)(ding)期的(de)預(yu)防性(xing)診(zhen)斷(duan)(duan)，維修(xiu)人員(yuan)不必親臨(lin)現場，只需按預(yu)定(ding)(ding)的(de)時間(jian)對機床(chuang)作一系(xi)列(lie)運(yun)行檢(jian)查，在維修(xiu)中心分析(xi)診(zhen)斷(duan)(duan)數(shu)據，可發(fa)現存在的(de)故障隱患，以便及(ji)早(zao)采(cai)取措(cuo)施。當(dang)然，這類(lei)CNC系(xi)統必須(xu)具備遠(yuan)程(cheng)診(zhen)斷(duan)(duan)接口及(ji)聯(lian)網功能(neng)。

（2）自(zi)修復系統

就是在(zai)系(xi)(xi)統(tong)內設置有(you)備(bei)用模塊，在(zai)CNC系(xi)(xi)統(tong)的(de)軟件中裝有(you)自修復(fu)程(cheng)序，當該軟件在(zai)運行時(shi)一旦發現(xian)某個模塊有(you)故(gu)障(zhang)時(shi)，系(xi)(xi)統(tong)一方(fang)面將(jiang)故(gu)障(zhang)信(xin)息顯示在(zai)CRT上，同時(shi)自動(dong)尋找(zhao)是否(fou)有(you)備(bei)用模塊，如(ru)有(you)備(bei)用模塊，則系(xi)(xi)統(tong)能自動(dong)使故(gu)障(zhang)脫機，而接(jie)通備(bei)用模塊使系(xi)(xi)統(tong)能較快地進入正常(chang)工(gong)(gong)作狀態。這種方(fang)案(an)適用于無人(ren)管理(li)的(de)自動(dong)化工(gong)(gong)作場合。

需要注意的是：數控機床在(zai)實際(ji)使用中也(ye)有(you)些故(gu)(gu)障(zhang)既無報(bao)(bao)警，現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)也(ye)不是很明顯(xian)，對這(zhe)種情(qing)況，處(chu)理(li)起來就不那樣簡單了(le)。另外有(you)此設備出現(xian)(xian)故(gu)(gu)障(zhang)后，不但無報(bao)(bao)警信息(xi)，而且缺乏有(you)關(guan)維修所需的(de)資料。對這(zhe)類故(gu)(gu)障(zhang)的(de)診斷處(chu)理(li)，必須根據具體情(qing)況仔細(xi)檢查(cha)(cha)，從(cong)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)的(de)微(wei)小之處(chu)進行分析，找(zhao)出它(ta)的(de)真正(zheng)原(yuan)(yuan)因。要查(cha)(cha)清這(zhe)類故(gu)(gu)障(zhang)的(de)原(yuan)(yuan)因，首(shou)先必須從(cong)各種表面現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)中找(zhao)山(shan)它(ta)的(de)真實故(gu)(gu)障(zhang)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)，再(zai)從(cong)確(que)認的(de)故(gu)(gu)障(zhang)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)中找(zhao)出發生的(de)原(yuan)(yuan)因。全面地分析一(yi)個故(gu)(gu)障(zhang)現(xian)(xian)象(xiang)(xiang)是決(jue)定判斷是否(fou)正(zheng)確(que)的(de)重要因素。在(zai)查(cha)(cha)找(zhao)故(gu)(gu)障(zhang)原(yuan)(yuan)因前(qian)，首(shou)先必須了(le)解以下(xia)情(qing)況：故(gu)(gu)障(zhang)是在(zai)正(zheng)常工作中出現(xian)(xian)還是剛開機就出現(xian)(xian)的(de)；山(shan)現(xian)(xian)的(de)次數是第一(yi)次還是已多次發生；確(que)認機床加工程序的(de)正(zheng)確(que)性；是否(fou)有(you)其(qi)他人