數控機床的故障診斷與維修范文

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1.數控機床系統結構及特點

（1）數控機床系統的結構組成。由于數控機床設計理念和設計思想的不同，數控機床種類繁多并各具特點，但是不管哪一種產品，其系統設計都基于同一個原理。大體來說，數控機床系統一般包括控制系統、伺服系統和位置檢測系統三個部分。其中，控制系統主要負責整個機床的運轉過程，它把對部件的相應程序進行運算的結果發送給伺服系統，然后伺服系統根據接收到的控制指令進行分析，機械的運轉由相應的電動機來控制，而機械的運動位置和速度的檢測主要由位置檢測系統完成，位置檢測系統將監測到的信息反饋給控制系統后，控制系統又會對相關的指令進行確認與修正，以確保整個數控機床正常運轉。

（2）數控機床系統的特點。數控機床對于現代生產效率的提高有著重要的意義。由于數控機床三個組成系統之間的緊密協調工作，使得整個數控系統在生產運行過程中具有以下特點：①在運行過程中，整個數控機床系統具有較強的安全可靠性。②數控機床運作的環境要求整個系統具有較強的環境適應能力，即使在高溫、潮濕等環境下也能實現正常運行。③數控機床的開關設備可以承受頻繁的起動，運行狀態相對穩定，數控機床系統整體性能比較高。

2.數控機床故障常用診斷方法及維修特點分析

數控機床通常由機床主體、控制介質和數控系統組成，而數控系統是整個數控機床的核心，在整個機床中起指揮作用。根據數控機床的機構和數控系統的特點，在數控機床出現故障的情況下，一般可以采用以下辦法進行故障診斷。

（1）直觀法。直觀法是數控機床發生故障時應用最廣泛的一種診斷方法。它主要通過數控機床出現的異常現象、情況等直接觀察而對機床故障進行定位、排查和診斷。比如可以通過直觀檢查了解機床重要部件的磨損、松動或者脫落等情況；如果故障出現時伴隨有燒焦味，那么維修人員就可以著重檢查數控機床的線路以及各類保護性開關、電阻等；此外，還可以通過直接的接觸和感覺來判斷數控機床各個設備的運轉溫度是否正常等。

（2）功能程序測試及報警信息診斷法。由于數控機床一般都設置有自我診斷程序，所以如果數控機床出現故障后通過直觀方法無法鎖定故障的范圍，就可以充分利用機床本身的自我診斷程序進行故障診斷。維修人員只需在數控系統中輸入一定的功能測試程序就可以了解機床的程序運行情況，從而分析故障產生的原因。另外，機床的自我診斷功能一般包含機械運行情況信息顯示功能，當故障發生時，顯示中會出現相應的故障報警信息，維修人員通過這些信息就可以大概地清楚機床故障產生的情況。

（3）參數調整分析法。數控機床的參數變化對機床的整體性能有很大的影響，所以，在數控故障檢查中，數控機床的參數變化也是診斷機床故障的重要依據。由于參數設置對數控系統起著決定性作用，可以通過參數的設置來調整系統的運行，因此，故障發生時，維修人員就可以通過參數的調整來進行故障診斷與排除。

（4）部件置換診斷法。數控機床在運行過程中，如果某個部件出現問題也會導致機床故障的發生。維修人員在不能確認是哪一部分出現問題的情況下，就可以通過更換新的部件來檢查，看是否是由于部件損壞造成的故障。

（5）原理分析法。原理分析法是從數控的基本工作原理方面分析和判斷機床故障的方法，主要是通過對邏輯電平和特征指數的分析來對故障進行診斷。這種診斷方法對維修人員有較高的技術水平要求，維修人員不僅要深入而全面地掌握數控機床的系統運行原理，還要對各個部件的工作原理有清醒的認識，才能準確地進行分析并對故障定位。一般情況下，可以把數控機床故障分為機械故障和數控系統故障。機床故障診斷后，要對數控機床進行維修，就要進一步明確這兩種故障維修的特點。整體來看，機床機械故障維修一般遵循先簡后精的原則，首先通過直接觀察等方法大概判斷出故障的范圍及位置，對部位進行簡單的維修，通過簡單維修對故障進行確認后，再確定合理的維修方案對故障進行精密維修，從根本上解決機床故障，使數控機床恢復正常運行。而相對于機械故障，數控系統故障就復雜得多。因為系統故障涉及到氣動、液壓和電氣等方面的內容，所以檢查也要求比較詳細和深入，維修一般遵循先外部后內部、先一般后特殊和先簡單后復雜的原則。

3.數控機床故障維修措施與方法

（1）系統復位、初始化法。這種維修方法主要是針對數控機床系統因程序錯亂而導致的故障，這種情況下，機床往往會因為系統編程或瞬間的故障而停止運行，故障報警系統也會出現相應的故障信息提示。對于這種故障，可以采取強行斷開電源，稍等片刻后再開電源按復位鍵進行機械復位，看能否讓機床恢復正常運作。而故障報警系統復位處理通常被用于因線路接觸不良或系統存儲壓力過小等引起的故障報警，在對系統進行復位和初始化前一定要做好系統數據備份工作，以便于初始化操作無法排除故障后對機床的硬件進行進一步的分析和診斷。

（2）參數設置法。由于參數設置正確與否對數控機床的正常運行有著非常大的影響，參數設置出現一點小的錯誤都會導致機床在某方面功能的喪失，影響機床的整體性能，甚至使機床停止運作。這種情況就可以通過運用機床系統的快速搜索功能，對相關參數進行對照和分析，找出故障原因，對參數進行校對和設置，使數控機床恢復正常工作。

（3）參數微調法。如果系統參數重新設置后，數控機床的故障仍然無法排除或者不能按照工作要求精確地運行，這時候就可以考慮運用微調參數的方法來對機床參數進行進一步地優化。因為機床的系統和其他電氣系統之間是否達到最佳控制，對機床整體運作效率有著重要的影響，而通過參數微調就可以使這種系統間的控制達到最佳的標準。

（4）模塊更新替換法。模塊更新替換法往往能使機床故障維修變得簡單而快速，所以在數控機床故障維修時得到普遍的使用。這種維修辦法只需要更新或替換掉故障產生的系統模塊，并重新設置好相關的參數，就能快速地排除機床故障，使機床恢復正常運行。

（5）提高加強機床抗干擾能力。如果數控機床在運行過程中受到強烈的干擾，機床的正常運作就會受到影響。所以，針對由于電源開關引起的機床故障，就可以通過利用接地的方式來降低高頻對數控機床影響的維修方法進行故障排除。此外，也可以通過保持電源電壓的穩定性，提高電源的負載能力，使機床的抗干擾能力得到一定的加強。

4.結語

數控機床任何一個部件或者系統出現異常情況都會造成機床故障的產生，所以在故障診斷過程中，維修人員要對機械主體、數控系統和重要部件等進行綜合的檢查與分析，確定故障發生的位置及原因，進而采取針對性的維修措施和方法，盡快清除機床故障，保障數控機床正常運作。此外，對數控機床進行日常的維護和保養，不但可以大大降低機床故障的發生，還可以有效提高數控機床的使用效率，減少因產生故障造成對生產活動的影響。

作者：于廣發 單位：齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司電車間