【數控機床維修】數控車床常見故障(zhang)有哪些 數控機床維修方法

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通常(chang)指(zhi)組(zu)成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分(fen)。主機常(chang)見的故障主要有：

①因機(ji)(ji)械部件安裝、調(diao)試(shi)、操作(zuo)使用不(bu)當等原(yuan)因引起的(de)機(ji)(ji)械傳動故障

②因導(dao)軌、主(zhu)軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障(zhang)

③因機械(xie)零件的損壞、聯結不(bu)良等原因引起的故(gu)障，等等。

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主(zhu)機(ji)故障(zhang)主(zhu)要表現為(wei)傳動(dong)(dong)噪(zao)聲大(da)、加工精度差、運行阻力大(da)、機(ji)械部件(jian)(jian)動(dong)(dong)作不進行、機(ji)械部件(jian)(jian)損(sun)壞等(deng)等(deng)。潤滑不良(liang)、液壓、氣動(dong)(dong)系(xi)統的管路堵塞和(he)密封(feng)不良(liang)，是主(zhu)機(ji)發(fa)生故障(zhang)的常見原因。數控機(ji)床的定期維護(hu)、保(bao)養。控制(zhi)和(he)根除(chu)“三漏”現象發(fa)生是減少主(zhu)機(ji)部分故障(zhang)的重(zhong)要措施。

（2）電(dian)氣(qi)控(kong)制系統(tong)故(gu)障從所使(shi)用(yong)的元器件類(lei)(lei)型上。根據通常習慣(guan)，電(dian)氣(qi)控(kong)制系統(tong)故(gu)障通常分為“弱(ruo)電(dian)”故(gu)障和(he)“強電(dian)”故(gu)障兩大類(lei)(lei)，

“弱電(dian)”部分(fen)(fen)是指(zhi)控制系(xi)統中(zhong)以(yi)電(dian)子元(yuan)器件、集成電(dian)路為主的(de)控制部分(fen)(fen)。數(shu)控機床的(de)弱電(dian)部分(fen)(fen)包括CNC、PLC、MDI/C RT以(yi)及伺(si)服驅動單(dan)元(yuan)、輸(shu)為輸(shu)出(chu)單(dan)元(yuan)等(deng)。

“弱電(dian)”故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)又有(you)硬件故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)與軟件故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)之(zhi)分(fen)。硬件故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)是(shi)指上述各部(bu)分(fen)的集成電(dian)路芯片、分(fen)立電(dian)子元件、接插件以及外部(bu)連接組件等(deng)(deng)發生的故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)。軟件故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)是(shi)指在硬件正常情況下所出(chu)現的動作出(chu)鍺(zang)、數據丟失等(deng)(deng)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)，常見(jian)的有(you)。加工程序出(chu)錯，系統程序和參數的改變或丟失，計算機運算出(chu)錯等(deng)(deng)。

“強電(dian)”部(bu)分是指控(kong)制(zhi)(zhi)系統中(zhong)的(de)主(zhu)回(hui)路或高壓(ya)、大(da)功率回(hui)路中(zhong)的(de)繼電(dian)器(qi)、接觸器(qi)、開關(guan)、熔斷(duan)器(qi)、電(dian)源變壓(ya)器(qi)、電(dian)動(dong)機、電(dian)磁(ci)鐵、行(xing)程開關(guan)等電(dian)氣元(yuan)器(qi)件及其所(suo)組成的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)路。這(zhe)部(bu)分的(de)故障(zhang)雖然(ran)維修(xiu)、診斷(duan)較為(wei)方便，但由于它(ta)處于高壓(ya)、大(da)電(dian)流工作狀態，發生故障(zhang)的(de)幾率要高于“弱電(dian)”部(bu)分。必須引(yin)起維修(xiu)人員的(de)足夠的(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)故障。這一類故障現(xian)象(xiang)在數控機床(chuang)上最為常(chang)見，但由于它具有(you)一定(ding)的(de)規律，因此(ci)也(ye)給維修帶來了(le)方便

確(que)定性故障具有不可恢復性，故障一旦發(fa)(fa)生(sheng)，如不對其進(jin)行維修(xiu)處理，機床(chuang)不會(hui)自(zi)動恢復正常(chang)。但只要(yao)找出發(fa)(fa)生(sheng)故障的(de)根(gen)本原因，維修(xiu)完成后機床(chuang)立即可以恢復正常(chang)。正確(que)的(de)使用與精心維護(hu)是杜絕或避免故障發(fa)(fa)生(sheng)的(de)重要(yao)措施。

（2）隨機(ji)性故(gu)(gu)(gu)(gu)障隨機(ji)性故(gu)(gu)(gu)(gu)障是指數(shu)控機(ji)床(chuang)在(zai)工作過程中偶然發生(sheng)的(de)(de)故(gu)(gu)(gu)(gu)障此(ci)類故(gu)(gu)(gu)(gu)障的(de)(de)發生(sheng)原因(yin)較(jiao)隱(yin)蔽，很難找出(chu)其規律性，故(gu)(gu)(gu)(gu)常(chang)稱(cheng)之為(wei)“軟故(gu)(gu)(gu)(gu)障”，隨機(ji)性故(gu)(gu)(gu)(gu)障的(de)(de)原因(yin)分析與故(gu)(gu)(gu)(gu)障診斷比較(jiao)困(kun)難，一般而言，故(gu)(gu)(gu)(gu)障的(de)(de)發生(sheng)往往與部(bu)件的(de)(de)安裝質(zhi)量、參數(shu)的(de)(de)設(she)(she)定、元(yuan)器件的(de)(de)品質(zhi)、軟件設(she)(she)計不完善、工作環境的(de)(de)影響等諸(zhu)多因(yin)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

在故障診斷(duan)時應掌握以下原則：

1.1先外部后內部

現(xian)代數控(kong)系(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠性(xing)越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高，數控(kong)系(xi)統(tong)本(ben)身的(de)故(gu)(gu)障(zhang)率越(yue)來(lai)(lai)越(yue)低(di)，而(er)大部(bu)分故(gu)(gu)障(zhang)的(de)發生則(ze)(ze)是非系(xi)統(tong)本(ben)身原因引起(qi)(qi)的(de)。由于數控(kong)機(ji)(ji)(ji)床是集機(ji)(ji)(ji)械(xie)、液壓(ya)、電氣(qi)(qi)為(wei)一體的(de)機(ji)(ji)(ji)床，其故(gu)(gu)障(zhang)的(de)發生也會由這三者綜(zong)合(he)反映(ying)出來(lai)(lai)。維修人員應(ying)先由外(wai)(wai)向內逐(zhu)一進行(xing)排查。盡量避免(mian)隨意(yi)地(di)啟封(feng)、拆卸，否則(ze)(ze)會擴大故(gu)(gu)障(zhang)，使(shi)機(ji)(ji)(ji)床喪失精度、降低(di)性(xing)能。系(xi)統(tong)外(wai)(wai)部(bu)的(de)故(gu)(gu)障(zhang)主要是由于檢測開關(guan)、液壓(ya)元件(jian)(jian)(jian)、氣(qi)(qi)動元件(jian)(jian)(jian)、電氣(qi)(qi)執行(xing)元件(jian)(jian)(jian)、機(ji)(ji)(ji)械(xie)裝(zhuang)置等出現(xian)問題而(er)引起(qi)(qi)的(de)。

1.2先機械后電氣

一般來說，機械故障(zhang)(zhang)較易發覺，而數控(kong)系統(tong)及電氣故障(zhang)(zhang)的(de)診斷難度較大(da)。在(zai)故障(zhang)(zhang)檢(jian)修之前，首先注意排除機械性的(de)故障(zhang)(zhang)。

1.3先靜態后動態

先(xian)在機床(chuang)斷電(dian)的靜止狀態，通過(guo)了解(jie)、觀察、測(ce)試、分析，確認通電(dian)后(hou)(hou)不會造(zao)成故(gu)障(zhang)擴大、發生事故(gu)后(hou)(hou)，方可給機床(chuang)通電(dian)。在運行(xing)狀態下(xia)，進行(xing)動(dong)態的觀察、檢(jian)驗(yan)和測(ce)試，查找(zhao)故(gu)障(zhang)。而對通電(dian)后(hou)(hou)會發生破壞(huai)性故(gu)障(zhang)的，必(bi)須先(xian)排除危險后(hou)(hou)，方可通電(dian)。

1.4先簡單后復雜

當出(chu)現(xian)多種故障互(hu)相(xiang)交(jiao)織，一時(shi)無(wu)從下手時(shi)，應先(xian)解(jie)決(jue)容易的(de)問題，后解(jie)決(jue)難(nan)度(du)較(jiao)大(da)的(de)問題。往往簡(jian)單問題解(jie)決(jue)后，難(nan)度(du)大(da)的(de)問題也可能(neng)變得容易。

2、數控機床的故障診斷技術

數控系(xi)統是高技術密(mi)集型產品，要(yao)想迅速(su)而正確(que)的(de)查(cha)明原因(yin)并確(que)定其故障的(de)部位(wei)，要(yao)借助于診(zhen)斷(duan)技術。隨(sui)著微處理器的(de)不斷(duan)發(fa)展(zhan)，診(zhen)斷(duan)技術也由簡單的(de)診(zhen)斷(duan)朝著多功(gong)能(neng)(neng)的(de)高級診(zhen)斷(duan)或智能(neng)(neng)化(hua)方向發(fa)展(zhan)。診(zhen)斷(duan)能(neng)(neng)力(li)的(de)強弱也是評價CNC數控系(xi)統性能(neng)(neng)的(de)一(yi)項重要(yao)指標。目前(qian)所使用(yong)的(de)各種(zhong)CNC系(xi)統的(de)診(zhen)斷(duan)技術大致可分為以(yi)下幾類(lei)：

2.1起動診斷

起動(dong)診(zhen)斷(duan)是指(zhi)CNC系(xi)統(tong)每次從通電開始，系(xi)統(tong)內(nei)部(bu)診(zhen)斷(duan)程序就自動(dong)執(zhi)行(xing)診(zhen)斷(duan)。診(zhen)斷(duan)的(de)內(nei)容(rong)為(wei)系(xi)統(tong)中最關鍵的(de)硬件(jian)和系(xi)統(tong)控制軟(ruan)件(jian)，如(ru)CPU、存儲器、I/O等單元模塊，以及MDI/CRT單元、紙帶閱讀機、軟(ruan)盤單元等裝置或(huo)外部(bu)設(she)備(bei)。只(zhi)有(you)當全部(bu)項目都確認正確無誤之后，整(zheng)個系(xi)統(tong)才能進(jin)入(ru)正常運行(xing)的(de)準備(bei)狀態。否則，將(jiang)在CRT畫面(mian)或(huo)發光二極管用報警方(fang)式指(zhi)示故障信息。此時起動(dong)診(zhen)斷(duan)過程不能結束，系(xi)統(tong)無法投入(ru)運行(xing)。

2.2在線診斷

在(zai)線診(zhen)(zhen)斷是指通過CNC系統的內裝程序(xu)，在(zai)系統處于正(zheng)常(chang)運(yun)行(xing)狀態時(shi)對(dui)CNC系統本(ben)身(shen)及CNC裝置相連(lian)的各個伺服(fu)單(dan)元、伺服(fu)電(dian)機(ji)、主軸(zhou)伺服(fu)單(dan)元和主軸(zhou)電(dian)動(dong)機(ji)以及外部設備等進行(xing)自動(dong)診(zhen)(zhen)斷、檢(jian)查(cha)。只(zhi)要(yao)系統不停電(dian)，在(zai)線診(zhen)(zhen)斷就不會停止。

在線診(zhen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)一般包括(kuo)自診(zhen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)功(gong)能的(de)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)顯示(shi)有(you)上千條，常以(yi)二進制的(de)0、1來顯示(shi)其(qi)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)。對(dui)正(zheng)邏輯來說，0表示(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)開(kai)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，1表示(shi)接(jie)通(tong)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)，借助狀(zhuang)(zhuang)態(tai)顯示(shi)可(ke)以(yi)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)出(chu)故(gu)障(zhang)(zhang)發生的(de)部(bu)位。常用的(de)有(you)接(jie)口(kou)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)和內部(bu)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)顯示(shi)，如(ru)利用I／O接(jie)口(kou)狀(zhuang)(zhuang)態(tai)顯示(shi)，再結合PLC梯形圖(tu)和強電控制線路圖(tu)，用推理法(fa)和排(pai)除(chu)法(fa)即(ji)可(ke)判(pan)斷(duan)(duan)(duan)(duan)出(chu)故(gu)障(zhang)(zhang)點(dian)所在的(de)真正(zheng)位置。故(gu)障(zhang)(zhang)信(xin)息(xi)大都(dou)以(yi)報(bao)警(jing)(jing)號形式出(chu)現。一般可(ke)分為以(yi)下幾(ji)大類(lei)：過熱報(bao)警(jing)(jing)類(lei)；系統報(bao)警(jing)(jing)類(lei)；存儲報(bao)警(jing)(jing)類(lei)；編(bian)程(cheng)/設定(ding)類(lei)；伺服類(lei)；行程(cheng)開(kai)關報(bao)警(jing)(jing)類(lei)；印刷線路板間的(de)連接(jie)故(gu)障(zhang)(zhang)類(lei)。

2.3離線診斷

離線診斷是指數控機床數(shu)控(kong)系統出現故(gu)障后，數(shu)控(kong)系統制造廠家或專業(ye)維(wei)修中(zhong)心利用專用的診(zhen)斷(duan)軟(ruan)件和測試裝(zhuang)置(zhi)進(jin)行停(ting)機(ji)（或脫機(ji)）檢查。力(li)求把故(gu)障定位到盡可能小(xiao)(xiao)的范圍內(nei)，如縮(suo)小(xiao)(xiao)到某個功(gong)能模塊、某部分(fen)電路，甚(shen)至(zhi)某個芯片或元件，這種故(gu)障定位更為精確(que)。

2.4現代診斷技術

隨著(zhu)電信技術的發展，IC和(he)微機性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念(nian)和(he)方法成功地引用(yong)到(dao)診斷領域。

（1）通信診斷

也稱(cheng)遠程(cheng)診(zhen)斷(duan)(duan)，即(ji)利用電(dian)話通(tong)訊線(xian)(xian)把(ba)帶故障的(de)CNC系統(tong)和專(zhuan)業維(wei)修中(zhong)(zhong)心的(de)專(zhuan)用通(tong)訊診(zhen)斷(duan)(duan)計算機(ji)通(tong)過連(lian)接進行測試(shi)(shi)診(zhen)斷(duan)(duan)。如西門子公司(si)在CNC系統(tong)診(zhen)斷(duan)(duan)中(zhong)(zhong)采用了這種診(zhen)斷(duan)(duan)功能(neng)，用戶把(ba)CNC系統(tong)中(zhong)(zhong)專(zhuan)用的(de)“通(tong)信接口”連(lian)接在普通(tong)電(dian)話線(xian)(xian)上，而(er)兩門子公司(si)維(wei)修中(zhong)(zhong)心的(de)專(zhuan)用通(tong)迅診(zhen)斷(duan)(duan)計算機(ji)的(de)“數(shu)據電(dian)話”也連(lian)接到電(dian)話線(xian)(xian)路上，然后由計算機(ji)向CNC系統(tong)發送診(zhen)斷(duan)(duan)程(cheng)序，并將(jiang)測試(shi)(shi)數(shu)據輸回到計算機(ji)進行分析(xi)并得出結論(lun)，隨后將(jiang)診(zhen)斷(duan)(duan)結論(lun)和處理辦法通(tong)知用戶。

通訊診(zhen)斷(duan)系統(tong)還可為用戶作(zuo)定期的(de)預(yu)防性(xing)診(zhen)斷(duan)，維修人員不必親臨現場，只需按預(yu)定的(de)時間(jian)對機床作(zuo)一系列運行檢查，在維修中心分析診(zhen)斷(duan)數據，可發現存在的(de)故障隱患，以(yi)便及早采取措施。當然，這類CNC系統(tong)必須具備遠程(cheng)診(zhen)斷(duan)接口及聯網功(gong)能。

（2）自修復系(xi)統

就是(shi)(shi)在(zai)(zai)系(xi)統內設置有備用(yong)模(mo)(mo)塊，在(zai)(zai)CNC系(xi)統的軟件中裝有自(zi)(zi)(zi)修復程序，當該軟件在(zai)(zai)運(yun)行時(shi)一(yi)旦發(fa)現(xian)某(mou)個模(mo)(mo)塊有故障時(shi)，系(xi)統一(yi)方面將故障信息顯示在(zai)(zai)CRT上，同(tong)時(shi)自(zi)(zi)(zi)動尋找是(shi)(shi)否有備用(yong)模(mo)(mo)塊，如有備用(yong)模(mo)(mo)塊，則系(xi)統能自(zi)(zi)(zi)動使故障脫(tuo)機，而(er)接通(tong)備用(yong)模(mo)(mo)塊使系(xi)統能較快地進入正(zheng)常工(gong)作狀態。這種(zhong)方案適(shi)用(yong)于無人管理的自(zi)(zi)(zi)動化(hua)工(gong)作場合(he)。

需要注意的是：數控機床在實(shi)際使用中(zhong)(zhong)也有(you)些故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)既(ji)無(wu)報警，現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也不(bu)(bu)是(shi)很(hen)明顯，對這(zhe)種情(qing)況(kuang)，處(chu)(chu)理起(qi)來(lai)就不(bu)(bu)那樣簡單了。另外有(you)此設備出現(xian)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)后，不(bu)(bu)但無(wu)報警信息，而且缺乏有(you)關維修所需的(de)(de)資(zi)料。對這(zhe)類(lei)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)診(zhen)斷處(chu)(chu)理，必(bi)須根據具體情(qing)況(kuang)仔細檢查(cha)，從現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)微小之處(chu)(chu)進(jin)行(xing)分(fen)(fen)析(xi)，找(zhao)出它(ta)的(de)(de)真正原(yuan)因(yin)。要(yao)查(cha)清這(zhe)類(lei)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)的(de)(de)原(yuan)因(yin)，首先(xian)必(bi)須從各(ge)種表面(mian)現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)找(zhao)山(shan)它(ta)的(de)(de)真實(shi)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)，再從確認的(de)(de)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)中(zhong)(zhong)找(zhao)出發生的(de)(de)原(yuan)因(yin)。全(quan)面(mian)地分(fen)(fen)析(xi)一個(ge)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)現(xian)象(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是(shi)決定(ding)判斷是(shi)否正確的(de)(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。在查(cha)找(zhao)故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)原(yuan)因(yin)前(qian)，首先(xian)必(bi)須了解以下情(qing)況(kuang)：故(gu)(gu)障(zhang)(zhang)是(shi)在正常工作中(zhong)(zhong)出現(xian)還(huan)是(shi)剛開機(ji)就出現(xian)的(de)(de)；山(shan)現(xian)的(de)(de)次(ci)數(shu)是(shi)第一次(ci)還(huan)是(shi)已(yi)多(duo)次(ci)發生；確認機(ji)床加工程序的(de)(de)正確性；是(shi)否有(you)其(qi)他人