时间：2022-09-12 01:31:47
序论：速发表网结合其深厚的文秘经验，特别为您筛选了11篇数控机床维修技术范文。如果您需要更多原创资料，欢迎随时与我们的客服老师联系，希望您能从中汲取灵感和知识！
【中图分类号】TU182【文献标识码】A【文章编号】1674-3954（2011）02-0143-01
随着我国机械加工的快速发展,国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性,大部分故障都是以综合故障形式出现,所以数控机床的维修难度较大,并且数控机床维修工作的不规范,使得数控维修工作处于一种混乱状态,为了规范数控维修工作,提高数控机床的利用价值,本文提出五步到位数控维修法。
一、数控机床维修技术分析
1、故障记录具体
数控机床发生故障时,对于操作人员应首先停止机床,保护现场,并对故障进行尽可能详细的记录,并及时通知维修人员。
（1）故障发生时的情况记录
1）发生故障的机床型号,采用的控制系统型号,系统的软件版本号。
2）故障的现象,发生故障的部位,以及发生故障时机床与控制系统的现象。
3）发生故障时系统所处的操作方式。
4）若故障在自动方式下发生,则应记录发生故障时的加工程序号,出现故障的程序段号,加工时采用的刀具号等。
5）若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障,应记录被加工工件号,并保留不合格工件。
6）在发生故障时,若系统有报警显示,则记录系统的报警显示情况与报警号。
7）记录发生故障时,各坐标轴的位置跟随误差的值。
8）记录发生故障时,各坐标轴的移动速度、移动方向,主轴转速、转向等。
（2）故障发生的频繁程度记录
1）故障发生的时例与周期。
2）故障发生时的环境情况。
3）若为加工零件时发生的故障,则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。
4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。
（3）故障的规律性记录。
（4）故障时的外界条件记录。
2、故障检查方法
维修人员故障维修前,应根据故障现象与故障记录,认真对照系统、机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因。当数控设备出现故障时,首先要搞清故障现象,向操作人员了解第一次出现故障时的情况,在可能的情况下观察故障发生的过程,观察故障是在什么情况下发生的,怎么发生的,引起怎样的后果。搞清了故障现象,然后根据机床和数控系统的工作原理,就可以很快地确诊并将故障排除,使设备恢复正常使用。故障检查包括:
（1）机床的工作状况检查。
（2）机床运转情况检查。
（3）机床和系统之间连接情况检查。
（4）CNC装置的外观检查。
维修时应记录检查的原始数据、状态,记录越详细,维修就越方便,用户最好编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供维修时参考。
3、故障诊断
故障诊断是进行数控机床维修的第二步,故障诊断是否到位,直接影响着排除故障的快慢,同时也起到预防故障的发生与扩大的作用。首先维修人员应遵循以下两条原则:
（1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。
（2）认真分析故障的原因。分析故障时,维修人员不应局限于 CNC部分,而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查,并进行综合判断,达到确珍和最终排除故障的目的。
1）直观法。2）系统自诊断法。3）参数检查法。4）功能程序测试法。5）部件交换法。6）测量比较法。7）原理分析法。8）敲击法。9）局部升温法。10）转移法。
除了以上介绍的故障检测方法外,还有插拔法、电压拉偏法、敲击法等等,这些检查方法各有特点,维修人员可以根据不同的现象对故障进行综合分析,缩小故障范围,排除故障。
4、维修方法
在数控机床维修中,维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量,在维修过程中经常使用的维修方法有以下几种:
（1）初始化复位法。由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
（2）参数更改,程序更正法。系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
（3）调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。
（4）备件替换法。用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。
（5）改善电源质量法。目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
（6）维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员
（7）修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。
5、维修记录到位
维修时应记录、检查的原始数据、状态较多,记录越详细,维修就越方便,用户最好根据本厂的实际清况,编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供再维修时参考。
通常维修记录包括以下几方面的内容;(1)现场记录;(2)故障原因;(3)解决方法;(4)遗留的问题;(5)日期和停工的时间;(6)维修人员情况;(7)资料记录。
二、小结
数控机床维修技术的实施,提高重复性故障的维修速度,提高维修者的理论水平和维修能力,有利于分析设备的故障率及可维修性,改进操作规程,提高机床寿命和利用率,并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性,为规范数控维修行业奠定坚实的基础。
参考文献:
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0181-02
0 引言
随着电子行业的日益更新，当今数控理论的调整发展，使得数控技术也在不断地跟着进步，数控系统的结构因此变得更加地复杂，智能化程度也是越来越高，数控技术在生产中的实践运用，维护等技术，也在不断地变化着。因此，对于数控机床的控制和维修，形成一套完整的理论系统体系，是大多数控技术人员的期望。希望借助这个理论体系，让控制和维修人员，能够更加快速地掌握数控的操作和维护技术。
1 数控机床控制技术
1.1 概念
数据机床控制是指通过数控程序，对数控机床下达工作指令，让数控机床按照预定的工作程序，对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前，需要先确定零件在机床的安装位置，刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线，切削规格等参数等。掌握这些参数之后，才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序，进行规范的操作的一种深加工过程。
1.2 数控机床的电气控制
数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的。
1）电流环的功能是为伺服电机，提供其所需要的转矩电路。通常情况下，其与电动机之间的匹配调节，是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时，已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整；
2）速度环的功能是控制电机的转速，也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值，都是根据骚动坐标轴负载量，或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化，就需要对机械的传动系统进行检查和修复，然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器；
3）位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作，用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否，直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。
其一，位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离，外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方，才算合格。比如，位置测量时，元件脉冲次数10/mm，那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。
其二，对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的，数控系统中，对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏，工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标，运动时性能的优势程度。关于KV值的设置，需要参考和符合以下公式：
KV=V/其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度，m/min 即跟踪误差，mm 注意不同的单位，数据参数代表的涵义也不一样。
2 数控机床维修方法
2.1 故障检查
首先要对进行进行检查，查找机床究竟问题出在哪里，先可对机器的使用人员进行询问，再进行目测，触摸机器的各个线路是否完好，检查是否短路。再通电进行检测，如果不行，再利用进行检查，对机器的信号与报警装置，接口状态，参数调整等各种方法，直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题，才能有针对性地对其进行修理。
2.2 维修方法
故障排查出来之后，再进行机床的维修，这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。
1）电源：电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源，它的损坏轻则会导致程序数据丢失，产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国，由于电力系统不是很充沛，所以经常导致电源的损坏，电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备，才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时，就尽量为它提供单独的配电箱，在电网供电质量不良的地方，三相交流稳压装置，也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开，并且使用三相五线制等；
2）位置环故障：首先，位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次，坐标轴在脱离指令下运动，可是造成的原因是漂移可能过大；位置环或速度环接成正反馈；元件损坏等；
3）机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离；编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等；
4）机床动态性差：其中原因可能是机械传动系统磨损严重，或者间隙过大造成的。或者是导轨工作做得不充分。对于电气控制系统，造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数，已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后，及时进行调整，使得达到最佳效果。
诸如此类等等问题，故障在查出之后，立即根据相关的维修方案进行正确地修理，对各种电路，参数，控制系统，电源等问题，进行仔细确认，然后针对性地调整维护方案，并且把每次维修的记录地都记载下来，以便下一次遇到同样的情况，好迅速地作出处理。
3 结论
根据以上依据，我们可以得知，数控机床的控制与维修技术，在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查，利用自己和别人总结出来的经验，记载下来，对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术，无疑有着重大的借鉴意义。
参考文献
[1]赵俊生.数控机床电气控制技术基础.[M].2版，科学养鱼，2009，1.
[2]潘耀佳.数控机床维修技术浅谈[J].城市建设理论研究.2012（1）.
[3]范宋兵，罗四红.伺服控制示意图在数控机床维修中的应用[J].制造技术与机床.2009（12）.
[4]何荣誉. 以“说课”形式谈高职《数控机床控制技术》课程教学[J].职业时空，2012（8）.
[5]李周平.基于直线电机的数控机床驱动控制技术[J].现代电子技术，2012（3）.
随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。
一、数控系统的构成与特点
目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。对于不同的生产厂家来说，基于历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。然而无论哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。一般整个数控系统由三大部分组成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控系统。
控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输N输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC，PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。
数控系统的主要特点是：可靠性要求高，因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业千扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。
二、故障分类
数控机床的常见故障按性质产生原因分为以下几类：
（1）系统性故障和随机性故障
所谓故障的系统性故障和随机性故障是说故障有其必然性和偶然性，也就是说有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系统性故障是指机床或数控系统部分在一定的条件下必然出现的故障；随机性故障指偶然性出现的故障，一般随机性故障往往是由于机械结构的局部松动和错位，控制系统中的元件出现工作特性漂移，机床电器元件可靠性下降等原因造成的，这类故障在同样的条件下只偶然出现一两次，需反复试验和综合判断才能排除。
（2）有诊断显示故障和无故障显示故障
顾名思义，就是当数控系统发生故障时，系统有无诊断显示。目前，数控机床配置的数控系统都有较丰富的自诊断功能，日本FANUC公司和德国SIEMENS公司的数控系统，以及国产的KND数控系统都具有几百条报警信号，有诊断显示故障一般都与控制部分有关，根据报警内容，较容易找到故障原因。无诊断显示的故障，往往机床停在某一位置不能动，甚至手柄操作也失灵，维修人员只能根据出现故障前后的现象来分析判断，排除故障。
（3）破坏性故障和非破环性故障
以故障有无破环性将故障分为破环性故障和非破坏性故障。对于破环性故障，如伺服系统失控造成撞车短路等，维修难度大，有一定的危险，修后不允许再次出现这类现象。非破坏性故障可经多次反复试验直至排除，不会对机床造成损坏。
（4）机床运动特性故障
这类故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出的工件不合格，这些故障，必须在检测仪器配合下，对电气控制系统、伺服系统、机械连接、液压系统等进行综合分析，采取综合措施。
（5）硬件故障和软件故障
以发生故障的部位将故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件即可排除，而软件故障一般是因程序编制错误或参数设置错误造成的，只要通过修改程序内容或修订机械参数就可排除。
三、数控机床的维修管理
（1）选择合理的维修方式
设备维修方式可以分为事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态检测维修、维修预防等，选择最佳的维修方式，是要用最少的费用取得最好的修理效果。如果从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量，每一种维修方式都有它的优点和缺点。现代数控机床具有自动检测、自动诊断功能。对数控机床的维修，可以选择预知维修或状态检测维修的方式。这是一种以设备状态为基础的预防维修，在设计上广泛采用检测系统，在维修上采用高级诊断技术，根据状态监视和诊断技术提供的信息，判断机床的异常，预知机床的故障，在故障发生前进行适当维修。这种维修方式由于维修时机掌握的及时，机床零件的寿命可以得到充分利用，避免过修和欠修，是一种最合理的维修方式，适用于数控机床这样的重点、关键设备。
（2）组建一支高素质的维修队伍
数控机床的故障诊断及维修在内容、手段和方法上，与传统机床的故障诊断及维修有很大的区别。并且数控机床的数控系统型号多，更新快。这就要求维修人员应具有高的专业素质：
专业知识面广。掌握或了解机械加工工艺、电机拖动和自动控制、电工原理、电子技术、计算机技术、传感器与检测技术、液压技术和气动技术等方面的知识。
0.引言
近年来，我国工业发展规模不断扩大，对工业生产效率要求也在不断提高。数控机床作为现代工业生产不可或缺的一部分，在数控机电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成设备出现故障，进而影响到数控机床电气系统运行效率，不利于生产效率的提高。电气维修技术作为数控机床电气系统安全、稳定运行的保障，加大数控机床电气维修技术的应用可以有效地提高数控机床电气设备运行效率，为企业带来更好的经济效益。
1.数控机床的电气维修的重要性
随着经济、科技的不断发展，我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分，数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷，而在数控机床设备运行过程中，由于过量的操作，长时间运行，会造成电气发热，导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障，对于数控机床设备而言，它本身比较昂贵，而企业不合理的加工工序，长时间的使用数控机床，很容易就会造成数控机床出现故障，使得运行过程合纵数控机床失效，造成工作的停顿，影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床电气维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益[1]。
2.数控机床电气故障分类
2.1硬件故障
数控机床设备一种电气化的设备，在运行过程中，很容易出现数控机床电气硬件故障，如电子故障、电器件故障、线路故障、接插件故障等，这些故障的发生会影响到数控机床运行效率。
2.2PLC故障
PLC 作为一种重要的工作装置，它是以计算机为核心技术，对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。然而在数控机床电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成PLC装置出现故障，一旦PLC装置出现故障，就会影响到整个电气系统的运行。
3.电气继电保护的维修技术
3.1观察法
数控机床作为一种机械设备，而在这个就讲究效益的社会环境下，企业就会批量的加工生产，进而使得数控机床设备出现超负荷运行，电气设备就会因过压而出现短路、烧坏线等问题。针对这类的故障，往往会有明显的外部现象，如烧焦、电气装置发热、冒烟等。此时，通过眼睛直接观察，就可以判定出故障的所在。如果观察到电气装置内部发黄、有烧焦气味散出，则就可以断定为继电装置出现故障，进而维修人员就要基础更换已经损坏的元件，确保系统运行稳定。
3.2对比法
对比法就是通过两台型号、性能相同的装置进行比较，通过测试两台电气设备的性能才找出故障的所在。在数控机床电气设备运行过程中，当电气设备出现故障时，可以利用一台与该故障设备型号、性能相同的设备进行比较，让两台装置在相同情况下运行，通过观察两台仪表测到的信号来进行对比，进而判断故障所在。
3.3故障分析
数控机床电气设备发生故障后，首先要确定设备类型，然后以当前的显示参数为依据，迅速判断设备的具体故障，设备故障分析与检修的前提必须是足够了解电力运行相关参数及其他相关理论知识，检修前应向工作人员询问生产过程当中的工艺情况以及故障前的参数变化，查询装置运行记录等工作[2]。
3.4备件置换法
当故障分析结果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其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，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，然后再去检查修复故障板。设备的更换必须是在断电情况下进行，确保维修技术人员的人身安全。另外，针对一些特殊的元件，必须严格按照操作说明进行，如，电路板，在更换电路板的时候，一定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]。
3.5数控系统的控制
数控机床系统的安全性、稳定性、可靠性直接关系到了数控机床电气运行效率。为了给企业创造更多的价值，就必须做好数控系统的管理[4]。首先，利用先进的科学技术，建立开放式的数控系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量，实现数控机床电气的自动化控制；其次，要安排专业的技术人员，对数控机床电气设备进行日常管理，做好日常记录工作和技术分析，确保电气设备的正常运行。
3.6电源线路的选择
电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气运行过程中，电源是数控机床运作的基础，电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中，变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电，再将直流电变为交流电，在数控机床电气控制系统中，电气控制系统通过调节电源模块，将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电，从而满足电气系统的用电需求，同时通过对电源线路的优化设计，在系统断电之后，机床信号可以得到归零，在系统通电后，机床信号就会自行恢复，从而保障了数控系统的可行性[5]。
3.结语
在这个竞争日益激烈的市场环境下，企业参与市场竞争的手段就是经济效益。对于加工生产企业来说，企业的经济效益与数控机床电气有着直接的关联。数控机床作为一种自动化的电气设备，为了确保数控机床电气稳定运行，就必须做好数控机床电气维修工作，采用有效的维修技术，做好数控机床电气系统管理，进而不断提高数控机床电气生产效率，为企业带来更好的经济效益。
参考文献
[1]孙敏敏. 关于数控机床电气维修技术及发展趋势的探讨[J]. 科技创新与应用，2013，29：104.
[2]何云. 数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J]. 电子制作，2013，10：232.
2数控机床维修改造中存在的问题
2.1数控机床的故障分类
在机床所产生的故障中，根据实际问题划分为机械故障和电气问题，所以在维修中要先确定故障类型，检查电器系统的运行情况，尤其对设备报警现象、设备过流、运行异常等进行确定。其次在设备维修和升级过程中，会因添加或升级设备添加或更换元件，这会使新原件和设备产生排斥并且提高设备的返修率。
2.2滚珠丝杆的问题
滚珠丝杆在长期工作的状态下，其中的油会逐步被消耗，一旦油不能祈祷作用就会为整个设备体系带来运动误差，所以在设备保养的上要将丝杠的性作为主要的保养内容。丝杆在注油中要避免新旧由重复添加。并对丝杆的支承轴承的运行状态进行更换，避免设备电源在使用上行成的安全隐患。
2.3漏保制动问题
机床的电机部分会因为电机热积累和短路等问题造成电路烧毁，根据相关技术标准规定，所有连续工作超过0.5kW的电机必须装配电动机热保设备，一旦电机在运行中出现过载和短路的现象，热保护中的金属片会出现弯曲，形成机械连接中的短路点，但是有的部件在维修中忽略这一问题，使用廉价的配件，这使电机的热保护能力下降。同时电动机的电阻反应时间和电流保护器相互矛盾，保护器常常出现时间和常数上的巨大差异，使电路的热保性能大大降低。
3数控机床维修改造中的要点
3.1坚持“先易后难、先里后外”的维修原则
数控机床在维修过程中必须坚持“先易后难、先里后外”的维修原则。数控机床使用一定时间后自身的故障会逐渐增多，所以数控机床在维修和检修上要先针对简单问题进行处理，然后在排除复杂故障。
3.2数控机床结构复杂
数控机床作为一体化设备，在结构上十分复杂。电器件的损坏和连接设备出现的接触不良都可能直接导致数控机床出现故障，同时在外部环境发生变化的过程中，会引发数控机床的多种问题，所以数控机床在维修和改造中要根据开关、元件、液压阀等进行仔细研究，注意电控设备的插座和端子位置、以及线路板的插头座等问题，同时对湿度、油污、粉尘等常规性检修必不可少，通过对数控机床的日常检修能够避免出现大修的状况，另外还能够避免机床设备精度受到影响的问题。
3.3进行具体的问题分析
数控机床在维修前不仅要研究好设备的结构图和电路图，还要根据实际设备拆装后进行具体的问题分析，要根据设备所发生的原因和故障进行详细调查，保证故障出现的原因和解决方法，针对设备故障的针对性和故障性进行合理诊断。在对设备的通电性的控制上，要以数控机床的动态故障查找为基础，进行故障检测。
4数控机床维修改造需要注意的技术要点
4.1大型专用数控设备的技术要点
①对于大中型的数控机床的主轴一般都是采用齿轮变速的传动方式，以扩大恒功率区域的变速范围，保证低速时可传递较大的转矩。由于齿轮的变速存有“挂档”的问题，为了预防挂档时出现顶齿的现象需要采用电动瞬动来完成。因此，在进行大惯量部件的延时时需要采用时间继电器来进行检测。②所有的挂档纤维开关都要与计算机设备相互结合，在进行挂档顺点的控制时，要根据接口输出确定短向运行命令，但是由于操作程序需要多个元件联合调试，一旦有一个元件出现问题，PAL系统就不能对电机的运动问题进行处理。③在数控机床的设备中需要特别注意在面板上保留手动挂档的按钮开关。④在专有机床的数控改造中，需要进行参数宏调用的方式以实现PLC程序和零件加工程序之间信息的传递，最终实现特殊的功能要求。⑤所有的大型数控设备都要注意结构部件的放松和夹紧问题，尤其在坐标轴运动的状态下要放松设备结构，但部件达到合理位置后必须夹紧。⑥将坐标轴分成高夹、低夹两个程度，以避免夹紧时出现抖动的现象。
4.2丝杠的维修重点
丝杠维修情况比较复杂。设备在进行数控机床改造和维修的过程中，要根据原操作系统重新设置相关参数，在调整合适的位带与夹紧带。振荡轴的位置固定不能以临时性作为基准，要保证一次维修就能解决问题。
4.3数控机床设备的导轨
在数控机床的设置程序上来看，机床导轨是主要的机床外界装置，车床导轨的工艺性和精度性是维修的重点，导轨的替换材料要保证足够的耐磨性，并且数直。以此避免数控机床导轨在运行过程中出现变形额度情况，具体的设备导轨还要根据导轨性进行防护。另外，一般的机床齿轮都集中在变速箱和主轴箱中，这就要求税控机床的齿轮精确要高于普通机床，以此保证数控机床的传动精度，要保证维修后的机床整体结构能满足间隙传动的要求。
4.4数控机床维修改造完成后的验收
数控设备在完成相关调试后要设备的出场检测标准进行验收，例如在数控机床的维修中从线路改版、到设备组装，都要严格执行出场检测，此外在数控机床的调试过程中，要由专人对设备的机械、液压等操作进行合理调试，所有调试程序都要按照从简到繁、从内到外的程序来控制，此外，所有的设备维修要根据设备的既有原则进行，不得擅自变更和转换设备线路布置。
中图分类号：TG659 文献标识码：A
1数控机床维修技术分析
1.1故障记录具体
数控机床发生故障时，对于操作人员应首先停止机床，保护现场，并对故障进行尽可能详细的记录，并及时通知维修人员。
1.1.1故障发生时的情况记录
（1）发生故障的机床型号，采用的控制系统型号，系统的软件版本号。
（2）故障的现象，发生故障的部位，以及发生故障时机床与控制系统的现象。
（3）发生故障时系统所处的操作方式。
（4）若故障在自动方式下发生，则应记录发生故障时的加工程序号，出现故障的程序段号，加工时采用的刀具号等。
（5）若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障，应记录被加工工件号，并保留不合格工件。
（6）在发生故障时，若系统有报警显示，则记录系统的报警显示情况与报警号。
（7）记录发生故障时，各坐标轴的位置跟随误差的值。
（8）记录发生故障时，各坐标轴的移动速度、移动方向，主轴转速、转向等。
1.1.2故障发生的频繁程度记录
（1）故障发生的时例与周期。
（2）故障发生时的环境情况。
（3）若为加工零件时发生的故障，则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。
（4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。
1.1.3故障的规律性记录。
1.1.4故障时的外界条件记录。
1.2故障检查方法
维修人员故障维修前，应根据故障现象与故障记录，认真对照系统、机床使用说明书进行各项检查以便确认故障的原因。当数控设备出现故障时，首先要搞清故障现象，向操作人员了解第一次出现故障时的情况，在可能的情况下观察故障发生的过程，观察故障是在什么情况下发生的，怎么发生的，引起怎样的后果。搞清了故障现象，然后根据机床和数控系统的工作原理，就可以很快地确诊并将故障排除，使设备恢复正常使用。故障检查包括：
（1）机床的工作状况检查。
（2）机床运转情况检查。
（3）机床和系统之间连接情况检查。
（4）CNC装置的外观检查。
维修时应记录检查的原始数据、状态，记录越详细，维修就越方便，用户最好编制一份故障维修记录表，在系统出现故障时，操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料，供维修时参考。
1.3故障诊断
故障诊断是进行数控机床维修的第二步，故障诊断是否到位，直接影响着排除故障的快慢，同时也起到预防故障的发生与扩大的作用。首先维修人员应遵循以下两条原则：
（1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。
（2）认真分析故障的原因。分析故障时，维修人员不应局限于 CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查，并进行综合判断，达到确珍和最终排除故障的目的。
直观法；系统自诊断法；参数检查法；功能程序测试法；部件交换法；测量比较法；原理分析法；敲击法；局部升温法；转移法。
1.4维修方法
在数控机床维修中，维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量，在维修过程中经常使用的维修方法有以下几种：
（1）初始化复位法。由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。
（2）参数更改，程序更正法。系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。
（3）调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。
（4）备件替换法。用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。
（5）改善电源质量法。目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法，通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
（6）维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员
（7）修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。
1.5维修记录到位
维修时应记录、检查的原始数据、状态较多，记录越详细，维修就越方便，用户最好根据本厂的实际清况，编制一份故障维修记录表，在系统出现故障时，操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料，供再维修时参考。
通常维修记录包括以下几方面的内容：现场记录；故障原因；解决方法；遗留的问题；日期和停工的时间；维修人员情况；资料记录。
2结语
数控机床维修技术的实施，提高重复性故障的维修速度，提高维修者的理论水平和维修能力，有利于分析设备的故障率及可维修性，改进操作规程，提高机床寿命和利用率，并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性，为规范数控维修行业奠定坚实的基础。
中图分类号：TH52.4 文献标识码：A文章编号：
一、数控机床设备故障分析
1、数控机床伺服系统的故障分析
由于伺服系统涉及的环节较多，种类繁多、技术原理各具特色。因此数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。例如，数控机床坐标轴的移动定位是由位置伺服系统来完成的。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。其特点是任一环节发生故障都可能导致系统定位不准确、不稳定或失效。诊断定位故障环节成为维修的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特性，对系统进行分析判断，已成为行之有效的方法。
2、数控机床液压油路的故障分析
油路有时会随着气温的变化而出现漏油的现象，并随着气温的下降短时间漏油越来越严重。但在此过程中机床各项工作正常，也无任何报警提示。随着温度的上升短时间漏油的问题就没有了，故障彻底消失。这种情况下可以排除高压液压系统泄露的问题。由此可以判断夏季安装调试时调整的油压在冬季还需要进行调整。否则，当环境温度下降时油粘度增大，冷机启动液压系统时，回油泵回油量变小，就出现了主轴箱油供油量大于回油量，造成油外溢故障。解决办法为冬季、夏季时适当调整油压值，故障即可消失，机床运行正常。
3、数控机床回参考点常见故障分析
为什么要回参考点呢？回基准点是数控机床的重要功能之一，能否正确地返回基准点，将会影响到产品的加工质量。简单地说，回参考点是为了每次上电开机后，在机床上建立一个唯一的坐标系。
4、含糊的警报信息或无报警故障分析
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，给查找分析带来了很多困难。无报警故障在数控机床的故障中占有较大的比例。故障的产生通常是由于电源电压、液压、气动、油污、环境温度等外部条件的影响所致。另外，数控机床在使用较长时间后，由于元器件老化、机械零件磨损，也将使系统与机械部分的匹配产生问题，而导致无报警故障的产生。
5、保养不当引起的机床故障分析
引起数控机床故障的原因很多，其中由于缺乏正常的日常维护保养，造成机械部分过早的磨损、卡阻，引起机床电气系统的保护环节动作而产生停机故障。像这种故障的情况，在我们工作中经常遇到，如机床在使用时由于不及时将铁屑清除，造成电气短路；使用中大容量的冷却水如没有及时疏通排放造成的危害也很大，既发生冷却水流入电动机内造成电气故障。
二、数控机床设备全面检查的方法
1、常规检查。目测故障电路板，仔细检查有无熔丝烧断、元器件烧焦、烟熏、开裂现象、有无异物断路现象，以此可判断电路板有无过流、过压和短路等问题。用手摸并轻摇元器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚和虚焊等问题。用万用表检查各种电源之间有无断路现象，如果没有，便可接入相应的电源。目测有无冒烟和打火等现象，手摸元器件有无异常发热现象，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围。
2、静态检查。所谓静态，是指非工作状态。断电时可测量元器件的一些阻值参数以判断元器件的性能好坏，通电时对半导体元器件的静态工作点进行检查，逻辑电路则加以二进制输入码，分析相应的静态输出，以判断元器件的功能正确性，通过静态检查可查出一些硬性损坏。这种检查要求维修人员具有较丰富的实际操作经验，对元器件的阻值有一定的概念。
3、动态检查。所谓动态，是指电路板插入主机处于整机工作状态或电路板联入测试装置作时序测试状态。通过转插板或转接插头座，将被测板引出机外，以便于测试。
三、数控机床设备现场维修要点
1、现场维修的阶段划分通常将现场维修划分成如下三个阶段：
1.1维修前的准备。维修前的现场调查、故障信息采集、工具与备品备件的准备等。
1.2现场维修。现场维修是维修工作全过程的主要阶段，包括对故障的检测、诊断、分析；判断系统故障原因，故障定位在板级或元器件级；更换损坏的电路板或元器件；调整和试机等。
1.3维修后的处理。修复后的处理对设备重新投入运行后的技术维护及管理十分重要。应向用户交代清楚本次故障的操作原因或基本因素，交待可能发生故障的准确信息和环节，指导定购必要的备品配件或诸如稳压电源之类的辅助配套设施，力求排除一切不稳定因素。对现场维修的各个阶段都要突出阶段的工作重点，以便得到现场支援和配合。
2、维修档案的建立。每一台数控机床都应有它的维修档案。维修档案包括机床的技术档案和故障档案。技术档案应含有下列技术资料：操作说明书；编程说明书；机床配置及物理位置；数控系统原理框图和数控装置框图；部件线路原理图：可供测试点的状态；输入输出信号、检测元件、执行元件的物理位置及编号；机床各部件间的连接图表；控制系统的程序清单等。有些数控机床并没有完整的技术资料，或根本就没有技术资料，这就需要维修人员自己动手测绘。
3、维修的实施。维修的目的在于找出一个或几个故障元器件，恢复电路板的正常工作状态。
3.1从数控系统中取下某块电路板时，应记录相对应的位置和连接的电缆号。对于固定安装的电路板，还应按前后取下相应的压接部件与螺钉并作记录。拆下的压接件与螺钉应放入专门盒内，以避免丢失。装配还原时应将盒内的零部件全部用完，否则装配不算完整。
3.2电路板上大多刷有阻焊膜，因此测量时应找相应的焊点作为测试点，不要任意铲除阻焊膜，在测试焊点处用小刀片刮开绝缘层而不要刮掉其他处的绝缘层。测量线路问的阻值时，先切断电源，每测一处均应用红黑笔对调一次，以阻值大的为参考值。
3.3不应随意切断印刷电路。有些维修人员具有一定的家电维修经验，习惯于断线检查。而数控系统的电路大多为双面金属孔化板或多层孔化板，印制电路细密，一旦切断将无法复原，何况有些点不是切断某一根线就能使其和线路脱离，而是要切断若干根线。因此，在必要的断线检测中，必须弄清电路板的结构以及查清线的走向，确定切断线的数目与位置，测试后能否复原等才可断线。测试后不要忘记恢复。
3.4在无把握确定某一元件为故障元件时，不应只凭感觉而随意拆卸，以免造成更大差错。更换故障元件时，也要防止对同一焊点的长时间加热和对故障元件的硬取，拆卸元件时，要用吸锡器及吸锡绳，对更换新元件的引脚要作处理。焊接时不用酸性焊油。拆卸故障元件时，对电路板要作标记，尤其两极以上元件要对照核实、标记位置。
3.5查清电路板的电源配置及种类，按检测所需，采取局部供电或全部供电。应注意高压，对直接接入高压或电路板内有高压发生器时，应适当绝缘，操作时应谨慎。
3.6做好维修记录。当班不能修复时，应保护好现场。
结语：数控机床是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护，以保证机床的正常运行和高的利用率。
参考文献
1 数控机床电气系统故障的特点
故障原因明了是电气系统故障维修的特点，诊断也比较好做，可是故障率却很高。每个电器元件都有自己的使用寿命，如果处于非正常使用的状态，寿命周期缩短会更加缩短，如开关触头长期遭受过电流使用，从而造成烧损、粘连，直至开关损坏。电气系统是个比较脆弱的系统，很容易受到外界的影响，如在外部环境温度过高的情况下，电柜容易升温过高导致一些电损坏。有时老鼠对电器元件和电器线路的肯叫也会造成电气系统的故障。操作人员的认为造作失误也会造成电气系统的故障，如操作人员的非正常操作会使开关手柄损坏、限位开关被撞坏的情况。
由于长期遭受磨损，线路、线缆会出现断线或短路，冷却水和油液流入蛇皮管线内，而使管线长期被浸泡，导致橡胶电线膨胀、粘化，使其绝缘性大大降低而造成短路、放炮。液体流入电动刀架、排屑器、冷却泵器等异步电动机内，损坏了轴承，使电动机出现故障。
2 数控机床电气故障分析
2.1 数控装置的故障分析
数控装置部分的故障有软件故障和硬件故障。
⑴软件故障。加工程序编制出错、机床数据设置不当、系统后备电池失效、操作者操作失误、数据通讯过程中电网瞬间停电等，都将会导致部分或全部数据丢失。这类故障软件故障可以执行数控装置中机床参数的清除或初始化后，重新将正确备份数据输入故障就可排除。
⑵硬件故障。控制系统某元器件接触不良或损坏、无供电电源等，必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。
2.2 PLC控制器的故障分析
PLC的故障可分为软件故障和硬件故障两部分。
⑴软件故障。数控机床有PLC用户程序，用户程序编制不好，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。
⑵硬件故障。在PLC输入输出模块出现问题而引起的故障属于硬件故障。有时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。
2.3 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。
2.4 显示的故障分析
利用状态显示的诊断功能现代数控系统不但能将故障诊断信息显示出来，而且能以诊断地址和诊断数据的形式提供诊断的各种状态。该法也是诊断故障的一种基本方法，适合诊断复杂机构故障。
2.5 控制元件、检测开关的故障分析
机床常见的控制元件、检测开关有：检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等，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，这类故障一般稍有点维修知识就可以解决，但是检修这类故障要用仪器仪表配合检查。
3 数控机床电气故障的排除与维修技术
3.1 严格遵循操作规程
数控系统编程、操作和维修人员必须按机床和系统使用说明的要求使用。尽量避免因操作不当引起的故障。
3.2 对纸带阅读机或磁盘阅读机的定期维护
操作者应对纸带阅读机的运动部分每周定时清理，对导向滚轴、张紧臂滚轴等每半年一次加注油。对于磁盘阅读机中磁盘驱动器内的磁头，应用专用清洗盘定期进行清洗。 3.3 防止数控装置过热
定期清理数控装置的散热通风系统，经常检查数控装置上各冷却风扇工作是否正常。
3.4 监视数控系统的电网电压
数控系统允许的电网电压范围在额定值的85%～110%，如果超出范围，轻则使数控系统不能稳定工作，重则会造成重要电子部件损坏。因此，要经常注意电网电压的波动。对于电网质量比较恶劣的地区，应及时配置数控系统专用的交流稳压电源装置，使故障率降低。
3.5 定期检查和更换直流电动机电刷
数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次，频繁加速机床（如冲床等），应两个月检查一次。
3.6 防止尘埃进入数控装置内除检修外，要少开电气柜门
防止车间内空气中飘浮的灰尘和金属粉末落在印制电路板和电气接插件上，造成元件间绝缘电阻下降，出现故障或使元件损坏。有些数控机床的主轴控制系统安置在强电柜中，强电门关得不严，使电器元件损坏、主轴控制失灵。夏天气温过高时，有些使用者打开数控柜门，用电风扇往数控柜内吹风，以降低机内温度。
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2013） 20-0000-02
一、维修工作的基本条件
（一）人员条件
数控车床的修护和维修必须具有快速性和针对性，这就要求工作人员有一定的专业技术，并且有工作责任心，而且知识面必须非常广。否则就不能适应维修和维护工作的需要，企业可以对技术人员进行培训，使技术人员熟悉数控车床的操作方式，了解故障的基本情况，掌握科学的方法，适应维修和维护工作的需要。
（二）物质条件
要对数控车床进行修护和维修，必须要准备好必要的工具、设施、设备、材料。非必要的元器件也必须使采购的渠道通畅，必要的维修工具、仪器仪表不能遗漏，笔记本电脑里还必须配有维修的专业软件。另外，关于数控车床中完整的技术图样和资料、档案等等也要一一备齐。
二、数控的日常保养
（一）工作人员要规范操作
相关的工作人员必须掌握和了解数控机床的操作方式，在操作的过程中，认真对阅读操作步骤，对数控机床有全面的了解和认识。另外，部门还要建立关于数控机床的规章制度，要求工作人员按照规范来操作，这样才能提高使用的效率。
（二）对数控机床要进行定期的检查
每天都必须对切削液、液压油、油、操作盘、滑板、液压装置压力表进行严格的检查，对于主轴每个月的运行状态，也要做好检查记录，以便有案可查，有据可依。在日常的保养当中，每半年还要对系统的主轴、导套装置、加工装置、电动机等进行一次检查，如果一些装置出现了老化的状态，那么就应该进行替换。保养时还要特别注意加工中心，因为加工中心是关键的部分。最后还要对机床的表面、开关、刀具等进行检查，防止出现损坏的部位。
（三）对数控机床要进行清洁和保养
刀具、工具不能放置在车面上，即便要放置，也必须先在上面垫上一层床盖板，并且将床面擦拭干净。不使用的时候，同样要做好数控车床的清洁保养工作，防止杂物、碎屑落入数控车床内的导轨滑动面当中，从而对导轨造成破坏。
三、故障分析
（一）常见的故障分类
一般情况下，数控机床的故障可以按照性质、部位、原因、后果等进行分类。以故障的发生的部位，可以将其分为硬件故障和软件故障，硬件故障指的是机械、电子元器件、印制电路板、接插件等部位发生的损坏，发生这种损坏以后，必须要对硬件进行替换。软件故障一般指的是PLC逻辑控制程序中所产生的故障，这需要技术人员对数据进行修改和输入，才能解决。
（二）对故障进行判断
故障分为两种，一种有指示的，一种是无指示的，现在的数控系统都有诊断程序，对整个系统的软、硬件进行监控，一旦发生故障，就会立刻的在屏幕上显示出来。配合诊断手册，还能够将故障的部位、原因找出来。而无诊断指示的故障基本上是因为上面两种诊断程序不完善而造成的，比如开关不闭合、接插松动等等。另外，故障还被分为破坏性故障和非破坏性故障两种，如果是破坏性故障，会对工件造成损坏，维修时不能重演，因此只能按照故障产生的现象进行检查和分析。
（三）故障检查方法
1.直观检查法，直观检查法是故障分析必用的方法，它是利用感官，通过采取询问、目视、触摸、通电等办法来进行检查。这种方法具有很多的局限性，比如，一些技术人员仅仅靠自身的主观想法和经验来进行狭隘的判断。
2.仪器检查法，这种方法是使用常规的电工仪表，对每个组的交流、直流电源电压以及相关直流进行测量，找出故障所在。比如，用万用表来对各个电源的状态进行检查，或者对电路板上设置的相关信号状态进行测量。
3.信号和报警指示分析法，在数控系统和给进伺服系统、电气装置中安装故障指示灯，结合指示灯的状态以及相应的功能说明，以及指示的内容来对故障进行排除。
4.接口状态检查法，将PLC集成在其中，在CNC和PLC之间形成接口信号，并且相互进行连接。一部分故障是由于接口信号遗忘、错误而造成的。这些接口信号有一部分可以在接口板、输出板上进行显示，或者用PlC编程器调出。
四、故障维修
要对故障进行维修，必须从大体上了解维修的对象，图1是数控机床的主要结构。
（一）电源
为了防止电源出现故障，在对数控机床的供电系统进行设计的时候必须做到这几点，提供独立的配电箱，不和其他的设备串用；电源始端必须有良好的接地；进入数控机床的三相电源必须采用三相五线制，中线和接地线必须分开；电柜里面的电器件要合理布局，交流点、直流电的敷设必须进行隔离。
（二）数控系统位置环故障
出现这种故障可能是因为元件村坏，接口信号丢失等等，也或者是因为坐标轴在没有指令的情况进行运动，或者漂移过多，位置环或速度环接成正反馈。出现这种原因可能是因为相关参数已经不在匹配状态，所以必须在排除故障后重新进行调整。
（三）机床坐标找不到零点
当机床坐标找不到零点的时候，可能是零方向离零点非常的远，或者编码器损坏，使得光栅零点标记移位。
（四）偶发性停机故障
出现偶发性停机故障，有两种原因，第一是软件设计中出了问题，使得某些特定的操作与功能运行组合产生了故障停机，如果是这样的情况，那么在机床断电以后重新通电，便可解决这个问题。另外一个情况是环境原因，比如电网和周边设备带来的干扰，以及温度过高。温度太大等等。很多地方的机床都靠近大门敞开的位置，电柜开门运行时会产生一些粉尘和灰尘、水雾等等。为了防止这些因素造成故障，必须改善环境。
（五）机床动态特性变差
工件的加工质量在下降的时候，会导致机床发生振动。这是由于机械传动系统间隙过大，甚至磨损严重而造成的。对于电气控制系统而言，也可能是因为相关参数不在最佳匹配位置。应该对机械故障进行排除以后，重新进行调节。
五、结论
数控机床的故障原因是千差万别的，只有抓住了它们的共同特征，了解和掌握了数控机床的各个设备元件的诊断方法，进行合理的操作，才能够提高数控机床的保养、维修能力，并且使之能正常、稳定的运行。
参考文献：
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）36-0045-03
数控车床是集机械、电气、液压、气动、光学器件为一体的自动化设备。它采用了计算机技术，使用数字信号对机床运动进行精确控制。数控机床结构复杂、功能繁多，直接导致了数控机床故障的复杂性，给维护维修带来了难度。本文就数控机床维护维修的基本要求、故障分类、诊断方法进行分析说明，目的是提高维修效率和维修准确率。
1 数控机床诊断和维修的基本要求
数控机床是一种综合应用了计算机、自动控制、精密测量等先进技术的机电一体化产品。技术面比较复杂，涉及知识面也比较广。因此不仅要求维修人员有较高的个人素质，而且还对维修资料、仪表等方面提出了比普通车床更高的要求。
1.1 技术资料的要求
技术资料是维修的指南，它在维修工作中起着至关重要的作用，借助于技术资料可以大大提高维修效率和准
确性。
数控机床的使用说明书，是由机床厂家编制并提供的随机资料。在这些说明书中，包括大量的系统调试和维修信息。数控系统厂家提供的说明书包括系统的连接说明书、系统维修说明书、参数说明书、编程说明书、伺服驱动和主轴驱动说明书，有的还包含了原理图中未反映的信号功能描述。有条件的用户还可以得到机床的数据备份。
1.2 工具和配件的要求
合格的维修工具是进行数控维修的必要条件，不同故障需要的维修工具也不尽相同。最常用的是万用表（最好是数字万用表），它可以测量大部分电气故障，判断电气元器件性能的好坏。有条件的地方可以配备示波器、数字转速表等工具。数字转速表可以测量和调整主轴的转速；示波器可以维修编码器、光栅输出、伺服驱动等输出
波形。
常用配件有开关电源、各种规格的熔断器、小型断路器、小型继电器等。如果是以前的老式数控，也可以常备一些电阻、二极管、三极管、运算放大器和集成稳压电
源等。
2 数控机床常见故障分类
在国内，大多数数控是FANUC、SIEMENS和国产普及型数控系统，结构大体相同，都是由CNC主控系统、伺服单元、驱动装置、可编程控制器（PLC）、车床辅助装置、车床本体及各种测量装置组成的。数控机床发生故障的原因很复杂，为方便分析和处理，按照故障性质及故障原因大致分为以下四类：
2.1 机械故障和电气故障
机械故障主要发生在机床本体部分，故障现象是传动噪声大、加工精度差、运行阻力大；另外液压、气动和系统也是常见故障，表现为密封不严和管路堵塞。电气故障又可分为强电故障和弱电故障。强电故障主要是断路器、接触器、电动机、行程开关、电源变压器等电气元器件及其所组成的电路；弱电故障主要是CNC装置、PLC控制器、CRT显示器、伺服驱动单元、开关电源及输入输出设备等，弱电故障不好查找，需要一定的专业技术知识。
2.2 报警显示故障
报警显示故障又分为硬件报警显示和软件报警显示两种。硬件报警显示故障一般是各单元LED或数码管显示的报警信息，如CPU主板、I/O通讯板、位置控制电路板、伺服控制单元、主轴单元及开关电源等。这些部位一旦发生故障，指示灯或数码管就会指示故障信息含义，参考相应产品说明书，可大致判断出故障发生的部位与性质，给故障诊断和分析带来极大的方便。软件显示故障通常是指CRT显示器上显示的报警号和报警信息。由于现在数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，即按故障的级别进行处理，会在CRT显示器上以报警号的形式显示该报警信息。软件报警又分CNC报警和PLC报警，CNC报警（又称系统报警）可在《数控系统维修手册》上找到报警原因与处理的内容。而PLC报警显示大多是属于机床侧的报警文本，可通过显示的报警号对照厂家提供的电气图纸和PLC有关接口，确定故障产生的部位。
2.3 无报警显示故障
这类故障发生时无任何硬件或软件报警显示，因此分析诊断难度比较大。主要根据故障发生的前后状态、系统工作原理、PLC梯形图及维修经验进行分析判断。例如：X轴发生爬行现象，我们可以在手动方式下，均匀旋转脉冲发生器，分别观察比较CRT显示器上的X、Z轴进给数字的变化率，通常变化速率基本相同说明电气控制部分正常，从而区分出X轴爬行现象是由伺服部分还是由机械传动部分造
成的。
2.4 随机故障和机床品味下降故障
随机故障通常指数控机床只偶然发生一次或两次的故障，由于是偶然发生，其故障分析和诊断比较困难。这类故障的发生往往与机床安装质量、连接插件、参数设定、元器件品质、操作失误和维修不当以及工作环境等诸多因素有关。例如插件连接不好、电路板元器件松动、继电器触点接触不良、电器元件可靠性下降和工作环境温度过高等原因造成的故障。
机床品味下降是指机床经过多年的运行，出现噪声变大、震动较强、定位精度下降、加工零部件不合格等。故障无报警显示，只能通过仪器来检测。例如滚珠丝杠精度下降时，会出现加工出的零部件误差变大，我们可以通过千分表和CRT显示器上各轴进给数字变化率加以比较，从而分析判断出故障部位。
3 数控机床故障诊断维修方法
数控机床发生故障时要进行综合判断，然后通过必要的检测和分析，以达到确认和排除故障的目的。维修人员在现场维修之前，一定要认真询问故障产生的过程：在什么情况下发生、做了什么操作、按下什么按钮、执行什么程序等，以便尽快查找原因。下面介绍四类常用的维修诊断方法：
3.1 直观检查法
这是一种最基本、最简单的维修方法，就是通过眼睛看、鼻子闻、耳朵听、用手摸等感觉器官认真观察和分析诊断。直观检查法遵循“先外后内”的原则，观察有无烧毁痕迹、发热发烫冒烟现象；仔细听各种异常声音的来源；闻有无糊焦味等。直观检查法很容易发现电缆电线发热；电源变压器、电抗器因铁心松动引起的“吱吱”声；继电器、接触器性能不好引起的电磁“嗡嗡”声；电器元器件过压引起的击穿声；线路和电气元件因过热和过载而发热。经验证明，直观检查法找出故障所花费的时间要比直接用仪器仪表测试少得多，可以起到事半功倍的效果。这种方法可将故障缩小到很小的范围，但是要求维修人员具有丰富的实践经验和综合的判断能力。
3.2 交换法
交换法简单易行，是现场判断常用的方法之一。维修人员在分析判断出大致故障部位，可以利用备用的配件替换相同类型可疑部件，也是验证对故障部位分析正确与否最有效的方法。例如我厂一台FANUC数控Z轴出现电机过流报警，有时一开机就出现报警，有时在行走过程中出现报警。检查各部件完好情况下，利用另外一台相同数控机床的Z轴伺服（βiSV40 A06B-6130-H003）替换后，故障
排除。
3.3 PLC梯形图和参数状态在线诊断法
数控机床分NC侧和MT侧（机床侧）两大部分，NC侧包括CNC系统的硬件和软件，MT侧则包括机床机械部分及其液压、气动、冷却、、排屑等辅助装置。NC作用是通过PLC程序控制机床接口侧的输入输出端口对机床各部位进行精确控制。数控机床大部分故障可以通过PLC梯形图程序排查出来，在线跟踪PLC运行可以保障故障定位的准确性和高效性。图1是FANUC系统PLC梯形图诊断显示画面：
图1 梯形图画面显示
参数在线诊断是通过CNC系统内装诊断程序，在系统处于正常运行状态对数控装置、伺服系统、外部I/O及其他外部设备进行自动诊断和检查，并显示有关状态信息。系统不仅能在屏幕上显示报警号和报警内容，还能实时显示CNC内部关键寄存器及PLC操作单元状态，为在线诊断提供极大的方便，只要系统不断电，在线诊断就不会停止。在线诊断常以二进制0、1显示其状态，对于正逻辑来说，0表示断开，1表示接通。借助状态显示可以判断出故障发生部位，也可以利用I/O状态显示，并结合PLC梯形图和电气控制线路图，用推理法和排除法判断出故障点的真正位置。
例如我厂某KND1000T数控机床，其尾座套筒的PLC输入输出开关量如图2所示：
图2 KND1000T系统尾座套筒控制图
故障现象是脚踏尾座开关PSW2时，套筒没有顶进，也无报警。我们在处理故障时，调出系统诊断画面，出现X、Y输入输出信号状态表，发现脚踏开关输入地址X2.7为1，尾座套筒输出信号Y1.2为1，说明既有输入又有输出，但是套筒不动。原因可能是继电器、电磁阀、油路故障，最后查出是继电器接触不良造成的。
3.4 敲击法和原理分析法
如果数控机床故障是若有若无，还可用敲击法检查故障所在位置。因为这种故障大多数是由于虚焊或接触不良引起的，因此用绝缘物敲击虚焊或接触不良的可疑处，故障就会重复出现，可以很快分析诊断出故障部位。
原理分析法是根据数控系统的组成原理，从逻辑原理上分析检测故障点的逻辑电平和特性参数（如电压值和波形曲线等），对其进行分析和比较，从而对故障进行定位。运用这种方法，要求维修人员具有较高的技术水平，能对整个数控系统的电路原理有清晰和深厚的了解。
其他方法还有离线诊断法、转移法等。这就要求维修人员在工作中认真细心、善于观察、勤于总结。在维修实践中灵活掌握各种维修技巧，提高自己的维修技能和
水平。
4 结语
总之，数控机床具有结构复杂、技术涉及面广等特点，维修人员应不断学习，刻苦钻研，扩大知识面，使各类故障得到及时的维修。工作中多思考，开阔视野，防患于未然；多实践，积累维修经验；多讨论、多交流、多总结，提高个人的维修技能和维修效率。
参考文献
[1] 陈芳.数控机床PLC控制技术[M].北京：清华大学
出版社，2009.
[2] 牛志斌，潘波.图解数控机床—西门子典型系统维
修技术[M].北京：机械工业出版社，2008.
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）09（b）-0048-01
所谓数字控制就是用数字信号对机床运动及加工过程进行控制的一种方式和办法，它是近代才发展起来的一种自动控制的技术，数控机床则是在这一基础之上加工而来，它结构比较复杂，主要是由NC系统、伺服系统、强电部分、位置检测及机床本体组成，数控机床一旦出现故障，表现形式较为复杂和麻烦，维修起来难度较大，因此，这就要求维修人员多掌握几种维修的方法，争取能在最短的时间内的把故障排除，使数控机床投入到正常的工作中来，下面我们就通过以下内容进行研究和分析。
1 检测数控机床故障应该遵循的原则
1.1 先易后难的原则
当数控机床出现较多故障时，可遵循先易后难的原则，这样在排除简单故障之后，较为复杂的故障也可能迎刃而解，或者是在解决简单故障的过程中得到启发，找到了排除复杂故障的方法。
1.2 先观察后动手的原则
当数控机床出现故障的时候，切莫因为着急在不作检查的情况下而盲目的下手，这样反而会延误维修的时间，正确的做法是先调查故障发生的状态和过程，并仔细阅读机床的操作和维修说明书，在有一定了解的基础上，再动手处理故障，断电后，仔细分析机床出现的问题是属于破坏性故障还是非破坏性故障，针对故障的不同，再研究解决方案，确认给机床通电后不会造成更大破坏的情况下，再进行通电，进行动态的监测和故障查找。
1.3 先外部后内部的原则
数控机床是属于机械、电气、液压一体化的机械设备，在进行故障检查时，因为电器件的损坏和连接设备的接触不良，是造成数控机床故障的主要因素，因此一定要注重外部元件的检查，比如按钮元件、位置开关、液压阀等，对机电的连接设备也要进行仔细检查，如印刷线路板的插头座、电控柜插座、端子排等，对这些外部元件的检查可迅速排除一些故障，为数控机床的维修节省大量时间，除此之外外部环境也是造成机床出现故障的一个重要因素，对湿度、温度、油污、粉尘等要进行常规检查，看是否出现异常现象，对数控机床进行维修的过程中，要尽量避免大拆大卸，以免造成精度的降低，带来更大的故障和维修麻烦。
1.4 先进行公用设备检查再进行专用设备检查的原则
公用设备是造成数控机床出现故障的主要原因，而且公用设备影响的是全局，像CNC、PLC、主电源等公用部分，一旦出现故障，影响的就是整个数控机床的运行，因此在进行维修的过程中一定要先检查公用设备，只有把主要故障排除了，其它次要的故障解决起来才会轻松许多。
1.5 可合理运用以往积累的经验进行查找的原则
经验在解决故障的过程中发挥着中重要的作用，经验是看不见也摸不着的东西，它是长期维修数控机床故障的过程中积累下来的工作方法，对于数控机床故障的解决可以节约大量时间，该方法快捷、简单、有效，但是它的前提和基础是必须拥有大量丰富的实践经验。
2 检测数控机床故障具体的一些应对方法
2.1 采用测量的方法
数控系统为了调整、维修的便利，一般在进行印制电路板制造时，都设置有检测用的测量端子，可利用这一设备进行故障的分析，查找和判断，参照电气原理图和控制系统的逻辑图等资料，沿着发生故障的通道，一步一步地测量，直到找到故障点为止。
采用测量法要求维修人员要较好的掌握电路图和逻辑图，真正了解电气元器件的实际位置，而且采用测量法查找故障不一定要从起点一直测量到终点，可采用优选法进行，这样可以节省大量时间。
2.2 采用检查参数的方法
参数直接影响着数控机床的性能，它是保证机床正常运行的前提条件，造成参数出现问题的原因一般有以下几种情况，一种情况是当电池电力不足或是受到外力干扰时，容易造成部分参数的丢失或变化，进而导致机床无法正常工作，这时只要及时的调整、核对参数就可以把故障排除掉；一种情况是在数控机床长期闲置不用的情况下，也容易造成参数的丢失，应对措施就是检查和恢复参数；还有一种情况是由于机床在长期的运行过程中，造成机械运动部件的磨损，电气元器件性能发生了变化，造成了参数也出现调整的情况，这种情况下，及时把参数修正过来就好。
2.3 采用查找信息的方法
当数控机床出现故障时，可根据自诊断信息、报警信息、查阅说明书有关的处理方法，快速解决故障，恢复机床的正常运行，例如，当数控机床的存贮器溢出的时候，这是可查阅相关说明书，按照说明书上的处理步骤，将读写开关打开，删除贮存器内容，重新输入程序，问题就得到了快速解决。
2.4 可采用替换备件的方法
如果数控机床发生了故障且无报警信息，这种情况下，可在大致分析故障起因的基础上，利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，这样做的好处就是可以把故障范围缩小到印刷线路板或芯片以及，为故障的查找节约了时间，现在很多数控机床的维修中都采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使数控机床迅速恢复正常运转的状态，但是这种方法在运用的过程中一定要注意几个问题：一是必须是在断电的状态下进行的；二是线路板的版本、型号、各种标记、跨接要和原版本相同，若不一致，是不可以更换的；三是在拆线的过程中一定要注意做好标记和记录。整个过程的操作步骤都要严格按照系统的操作说明书、维修书进行，不可随意更该步骤。
2.5 可采用功能程序的方法
采用功能程序的方法是检查机床工作状态的一种重要手段，对于长期闲置没用的机床或是机床第一次开机工作时，都可采用功能程序法进行一次检查。功能程序测试法具体是怎么运作的呢，它是采用编程法将数控系统的G、M、S、T、F功能编成一个功能试验程序，并将这个程序存储在像纸带、磁带等介质上，当数控机床出现故障时，可采用这个程序快速判定故障发生的起因。
3 结语
从以上内容的分析中，我们可知数控机床的维修并不是一件简单的事情，需要维修人员具备扎实的理论知识和丰富的实践经验，在维修的过程中灵活运用各种方法，做到具体问题具体分析，尽快查找出故障所在，使机床早日投入到正常的运作中来。
参考文献
[1] 陈世兴.关于数控机床维修若干问题的分析[J].中国高新技术企业，2008（9）.
