數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，在很大程度上影響著裝備制造業(yè)的發(fā)展。然而在實際生產(chǎn)操作中，又會出現(xiàn)各種常見故障，每個問題的產(chǎn)生都會有它的根源之所在，我們追根溯源總找到其解決的辦法。

　　故障分析的方法

　　一、常見故障及其分類

　　1.按故障發(fā)生的部位分類

　　⑴主機(jī)故障數(shù)控機(jī)床的主機(jī)通常指組成數(shù)控機(jī)床的機(jī)械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護(hù)等部分。主機(jī)常見的故障主要有：

　　1）因機(jī)械部件安裝、調(diào)試、操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動故障

　　2）因?qū)к墶⒅鬏S等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障

　　3）因機(jī)械零件的損壞、聯(lián)結(jié)不良等原因引起的故障，等等

　　主機(jī)故障主要表現(xiàn)為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機(jī)械部件動作不進(jìn)行、機(jī)械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統(tǒng)的管路堵塞和密封不良，是主機(jī)發(fā)生故障的常見原因。數(shù)控機(jī)床的定期維護(hù)、保養(yǎng)．控制和*“三漏”現(xiàn)象發(fā)生是減少主機(jī)部分故障的重要措施。

　　⑵電氣控制系統(tǒng)故障從所使用的元器件類型上．根據(jù)通常習(xí)慣，電氣控制系統(tǒng)故障通常分為“弱電”故障和“強(qiáng)電”故障兩大類，

　　“弱電”部分是指控制系統(tǒng)中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數(shù)控機(jī)床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅(qū)動單元、輸為輸出單元等。

　　“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動作出鍺、數(shù)據(jù)丟失等故障，常見的有．加工程序出錯，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失，計算機(jī)運算出錯等。

　　“強(qiáng)電”部分是指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態(tài)，發(fā)生故障的幾率要高于“弱電”部分．必須引起維修人員的足夠的重視。

　　2．按故障的性質(zhì)分類

　　⑴確定性故障確定性故障是指控制系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數(shù)控機(jī)床必然會發(fā)生的故障。這一類故障現(xiàn)象在數(shù)控機(jī)床上zui為常見，但由于它具有一定的規(guī)律，因此也給維修帶來了方便確定性故障具有不可恢復(fù)性，故障一旦發(fā)生，如不對其進(jìn)行維修處理，機(jī)床不會自動恢復(fù)正常．但只要找出發(fā)生故障的根本原因，維修完成后機(jī)床立即可以恢復(fù)正常。正確的使用與精心維護(hù)是杜絕或避免故障發(fā)生的重要措施。

　　⑵隨機(jī)性故障隨機(jī)性故障是指數(shù)控機(jī)床在工作過程中偶然發(fā)生的故障此類故障的發(fā)生原因較隱蔽，很難找出其規(guī)律性，故常稱之為“軟故障”，隨機(jī)性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發(fā)生往往與部件的安裝質(zhì)量、參數(shù)的設(shè)定、元器件的品質(zhì)、軟件設(shè)計不完善、工作環(huán)境的影響等諸多因素有關(guān)．

　　隨機(jī)性故障有可恢復(fù)性，故障發(fā)生后，通過重新開機(jī)等措施，機(jī)床通常可恢復(fù)正常，但在運行過程中，又可能發(fā)生同樣的故障。

　　加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發(fā)生的重要措施。

　　3．按故障的指示形式分類

　　⑴有報帶顯示的故障數(shù)控機(jī)床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況：

　　1）指示燈顯示報警指示燈顯示報警是指通過控制系統(tǒng)各單元上的狀態(tài)指示燈（一般由LED發(fā)光管或小型指示燈組成）顯示的報警．根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)，因此．在維修、排除故障過程中應(yīng)認(rèn)真檢杳這些狀態(tài)指示燈的狀態(tài)。

　　2）顯示器顯示報警．顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數(shù)控系統(tǒng)一般都具有較強(qiáng)的自診斷功能，如果系統(tǒng)的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數(shù)控系統(tǒng)能進(jìn)行顯示的報警少則幾十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。在顯示器顯示報警中，又可分為NC的報警和PLC的報等兩類。前者為數(shù)控生產(chǎn)廠家設(shè)置的故降顯示．它可對照系統(tǒng)的“維修手冊”，來確定可能產(chǎn)生該故障的原因。后者是由數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家設(shè)置的PLC報警信息文本，屬于機(jī)床側(cè)的故降顯示。它可對照機(jī)床生產(chǎn)廠家所提供的“機(jī)床維修手冊”中的有關(guān)內(nèi)容．確定故障所產(chǎn)生的原因。

　　⑵無報警顯示的故障這類故障發(fā)生時．機(jī)床與系統(tǒng)均無報警顯示，其分析診斷難度通常較大．需要通過仔細(xì)、認(rèn)真的分析判斷才能予以確認(rèn)。特別是對于一些早期的數(shù)控系統(tǒng)，由于系統(tǒng)本身的診斷功能不強(qiáng)，或無PLC報警信息文本，出現(xiàn)無報警顯示的故障情祝則更多．

　　對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據(jù)故障發(fā)生前后的變化．進(jìn)行分析判斷，原理分析法與PLC程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法．

　　4．按故障產(chǎn)生的原因分類

　　⑴數(shù)控機(jī)床自身故障這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機(jī)床自身的原因所引起的，與外部使用環(huán)境條件無關(guān)．?dāng)?shù)控機(jī)床所發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬此類故障。

　　⑵數(shù)控機(jī)床外部故障這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環(huán)境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入：外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

　　此外，人為因素也是造成數(shù)控機(jī)床故障的外部原因之一，據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，使用數(shù)控機(jī)床或由不熟練工人來操作數(shù)控機(jī)床，在使用的*年，操作不當(dāng)所造成的外部故障要占機(jī)床總故障的三分之一以上。

　　除上述常見故障分類方法外，還有其他多種不同的分類方法。如：按故障發(fā)生時有無破壞性．可分為破壞性故障和非破壞性故障兩種．按故障發(fā)生與需要維修的具體功能部位．可分為數(shù)控裝置故障，進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障，主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障，白動換刀系統(tǒng)故障等等，這一分類方法在維修時常用．

　　二、故障分析的基本方法

　　故障分析是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的*步，通過故障分析，一方面可以迅速查明故障原因排除故障：同時也可以起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。一般來說，數(shù)控機(jī)床的故障分析主要方法有以下幾種，

　　⑴常規(guī)分析法常規(guī)分析法是對數(shù)控機(jī)床的機(jī)、電、液等部分進(jìn)行的常規(guī)檢查，以此來判斷故障發(fā)生原因的一種方法。在數(shù)控機(jī)床上常規(guī)分析法通常包括以下內(nèi)容：

　　1）檢查電源的規(guī)格（包括電壓、頻率、相序、容量等）是否符合要求

　　2）檢查CNC伺服驅(qū)動、主軸驅(qū)動、電動機(jī)、輸入／輸出信號的連接是否正確、可靠

　　3）檢查CNC伺服驅(qū)動等裝置內(nèi)的印刷電路板是否安裝牢固，接插部位是否有松動

　　4）檢查CNC伺服驅(qū)動，主軸驅(qū)動等部分的設(shè)定端、電位器的設(shè)定、調(diào)整是否正確

　　5）檢查液壓、氣動、潤滑部件的油壓、氣壓等是否符合機(jī)床要求

　　6）檢查電器元件、機(jī)械部件是否有明顯的損壞，等等

　　⑵動作分析法動作分析法是通過觀察、監(jiān)視機(jī)床實際動作，判定動作不良部位并由此來追溯故障根源的一種方法。

　　一般來說，數(shù)控機(jī)床采用液壓、氣動控制的部位如：自動換刀裝置、交換工作臺裝置、夾具與傳輸裝置等均可以通過動作診斷來判定故障原因。

　　⑶狀態(tài)分析法狀態(tài)分析法是通過監(jiān)測執(zhí)行元件的工作狀態(tài)，判定故障原因的一種方法，這一方法在數(shù)控機(jī)床維修過程中使用zui廣。

　　在現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)中伺服進(jìn)給系統(tǒng)、主軸驅(qū)動系統(tǒng)、電源模塊等部件的主要參數(shù)都可以進(jìn)行動態(tài)、靜態(tài)檢測，這些參數(shù)包括：輸入／輸出電壓，輸入／輸出電流，給定／實際轉(zhuǎn)速、位置實際的負(fù)載的晴況等。此外，數(shù)控系統(tǒng)全部輸入／輸出信號包括內(nèi)部繼電器、定時器等的狀態(tài)，亦可以通過數(shù)控系統(tǒng)的診斷參數(shù)予以檢查通過狀態(tài)分析法，可以在無儀器、設(shè)備的情況下根據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)迅速找到故障的原因，在數(shù)控機(jī)床維修過程中使用zui廣，維修人員必須熟練掌握。

　　⑷操作、編程分析法操作、編程分析法是通過某些特殊的操作或編制專門的測試程序段，確認(rèn)故障原因的一種方法。如通過手動單步執(zhí)行自動換刀、自動交換工作臺動作，執(zhí)行單一功能的加工指令等方法進(jìn)行動作與功能的檢測。通過這種方法，可以具體判定故障發(fā)生的原因與部件，檢查程序編制的正確性。

　　⑸系統(tǒng)自診斷法數(shù)控系統(tǒng)的自診斷是利用系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序或的診斷軟件，對系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)鍵硬件以及系統(tǒng)的控制軟件進(jìn)行自我診斷、測試的診斷方法。它主要包括開機(jī)自診斷、在線監(jiān)控與脫機(jī)測試這一個方面內(nèi)容