數控（kòng）機床的應用（yòng）越來越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產效率高，具（jù）有很多的（de）優點。但由於技術越來越先進（jìn）、複雜，對維修人員的素質要求（qiú）很高，要（yào）求他們具有較深的專（zhuān）業知識和豐富的維修經驗，在數控機床出現故障才能及時（shí）排除。我公司（sī）有幾十台數控設備，數控係統有多種類型，幾年來這些設備出現一些故障，通過對這（zhè）些故障的分析和處理，我們取得了一定的經驗。下麵結合一些典型的實例，對數控機床的故障進行係統（tǒng）分析（xī），以供參考。

　　一（yī）、NC係統故障

　　1.硬件故障

　　有（yǒu）時由於NC係統出現硬件的損壞，使機床停機（jī）。對於這類故障（zhàng）的診斷，首先必須了解該數控係統的工作（zuò）原理及各線路板的功能，然後根據故障現象進行分（fèn）析，在有條件的情況下利用交（jiāo）換法準確定位故障點。

　　例一、一台采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM3的數控機床（chuáng），其PLC采用S5─130W／B，一次發生故障，通過NC係統PC功能（néng）輸入的R參數，在加工中不起（qǐ）作用，不能更（gèng）改加工（gōng）程序中R參數（shù）的（de）數（shù）值。通過對NC係（xì）統工作原理及（jí）故障現象的分析，我們認為（wéi）PLC的主板有問題，與另一台機床的主板對換後，進一步確定為PLC主板的問題。經專業（yè）廠（chǎng）家維修，故障（zhàng）被排除。

　　例二（èr）、另一台機床（chuáng）也是采用（yòng）SINUMERIK SYSTEM 3數控係統，其加工程序程序號輸入不進去，自動加工無法進行。經確認為NC係統存儲器板出現問題，維修後，故障消除（chú）。

　　例三、一台采用德（dé）國HEIDENHAIN公司TNC 155的數控銑床（chuáng），一次（cì）發生故障（zhàng），工作時係統經常死機，停電（diàn）時經常丟失機床參數和程序。經檢查發現NC係統主板彎曲變形，經校直固定後，係統恢複正常，再也沒有出（chū）現（xiàn）類似故障。

　　2.軟故障

　　數控機（jī）床有些故障是（shì）由於NC係統機床（chuáng）參（cān）數引起的，有時因設置不當，有時因意（yì）外使參數發生變化（huà）或混亂，這類故障隻要調整（zhěng）好參（cān）數，就會自然消失。還有些故（gù）障由於偶然原因使NC係統處於死循環狀態，這類故障（zhàng）有時必須采取強行啟動的方法恢複係統的使用。

　　例一、一台采用日本發那科公司FANUC-OT係（xì）統的數控車床，每次開機都（dōu）發生死（sǐ）機現象，任何正（zhèng）常操作都（dōu）不起作用。後采取強製複位（wèi）的方法（fǎ），將係統內（nèi）存全部清除後，係統恢（huī）複正常，重新輸入機床參數後，機床正常使用。這個故障（zhàng）就是由於機床參數混亂造成的。

　　例二、一台（tái）專用數控銑床，NC係統采（cǎi）用西門子的（de）SINUMERIK SYSTEM 3，在批量加工中NC係統（tǒng）顯示2號報警“LIMIT SWITCH”，這種（zhǒng）故障是因為Y軸行程超出軟（ruǎn）件設定的極限值，檢查程序數值（zhí）並（bìng）無變化，經仔細觀察故障現（xiàn）象，當出現故障時，CRT上顯示（shì）的Y軸坐（zuò）標確定達到軟件（jiàn）極限，仔（zǎi）細研究發現是補償值輸入變大引起的，適當調（diào）整軟件限位設置後，故（gù）障被排除。這個故障就是軟（ruǎn）件限（xiàn）位設置不當造成的。

　　例三、一台采用西門子（zǐ）SINUMERIK 810的數控機床，一次出現問題，每次開機係統都進入AUTOMATIC狀態，不能進行任何操作，係統出現死機狀態。經強製啟動後，係統恢複正常工（gōng）作。這個故障就是因操作人員（yuán）操作失誤或其它原因使NC係（xì）統處於死循環狀態。

　　3.因其它原因引起的NC係統故障有時因供電電源出現問題（tí）或緩（huǎn）衝（chōng）電池失（shī）效也會引起係統故障。

　　例一、一台采用德（dé）國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數控（kòng）機床，一次出現（xiàn）故障，NC係統加上電後，CRT不顯示，檢查（chá）發（fā）現NC係統上“COUPLING MODULE”板上左邊的發光二極管閃亮，指示故障。對PLC進行熱啟動後，係統正常工作。但（dàn）過幾天後，這個（gè）故障又出現了，經對發光二極管閃動頻率的分析，確定為電池故障，更換電池後，故障消除。

　　例二、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控機床，有時在自動加工過程中，係統突然（rán）掉電，測量其24V直流供電電源，發現隻有（yǒu）22V左右，電網電壓向下波（bō）動時，引（yǐn）起（qǐ）這個電壓降低，導致 NC係統采取保護措施，自（zì）動斷電。經確認為整流變壓器匝間短路（lù），造成容量不夠。更換新的整流變壓（yā）器後，故障排除。

　　例三（sān）、另一台也是采用西門（mén）子SINUMIK 810的數控機床（chuáng），出現這樣（yàng）的故障，當係統加上（shàng）電源後，係統開始自檢（jiǎn），當自檢完畢進入基本畫麵時，係統（tǒng）掉電。經分析和檢查，發（fā）現X軸抱閘線圈對地短路。係統自檢後，伺服條件準備好，抱閘通電（diàn）釋放。抱閘（zhá）線圈采（cǎi）用24V電源供電，由於線（xiàn）圈對地短路，致使（shǐ）24V電壓瞬間下降，NC係統采取（qǔ）保護（hù）措施自動斷電。

　　二、伺服係統的故障

　　由於（yú）數控係統的控（kòng）製核心是對機床的進給部分進行數字控（kòng）製，而進給是由伺服單元控製伺服電機，帶動滾珠絲杠來實現的，由旋轉編（biān）碼器做位置反饋元件，形成半閉環的位置控製係統。所以伺服係統（tǒng）在數控機（jī）床上起的作用相當重要。伺服係統的故障一般（bān）都是由伺服控製（zhì）單元、伺服電機、測速電機、編碼器等出現問題引起的。下麵介（jiè）紹幾例：

　　例一、伺服電機損壞

　　一台（tái）采用SINUMERIK 810／T的數控車床，一次刀塔出現故障，轉動不到（dào）位，刀塔（tǎ）轉動時，出現（xiàn）6016號報警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根（gēn）據工作原理和故障現象進（jìn）行分析，刀（dāo）塔轉動是由伺服電機驅動的，電機一啟（qǐ）動，伺服單元就產生過載報警，切斷伺服電源，並反（fǎn）饋給NC 係統，顯（xiǎn）示（shì）6016報警。檢查機械部分，更換伺服單元都沒有解決問題。更換伺服電機後，故障（zhàng）被排除。

　　例二、一台采用（yòng）直流（liú）伺服係統的美國數控磨床，E軸（zhóu）運動時產生（shēng）“E AXIS EXECESSFOLLOWING ERROR”報警，觀察故障發（fā）生過程，在啟動（dòng）E軸時，E軸開始運動，CRT上顯示的E軸數值變（biàn）化，當數值變到14時，突然跳（tiào）變到471，為此我（wǒ）們認為反饋部分（fèn）存在問（wèn）題，更換（huàn）位置反饋板（bǎn），故障消除（chú）。

　　例三（sān）、另一台（tái）數控磨床，E軸修整器失控，E軸（zhóu）能回參考（kǎo）點，但自動修整或半自動時，運動速度極快，直到撞（zhuàng）到極限開關。觀察（chá）發生故障的過程，發現撞極限開關時，其顯示（shì）的坐標值遠小於實際值，肯定是位（wèi）置反饋的問題。但更（gèng）換（huàn）反饋板和編碼器都未（wèi）能（néng）解決（jué）問題。後仔細研究發現，E軸修整器是由Z軸帶動運動的，一般回參考點時，E軸都在Z軸的（de）一側，而修整時（shí），E軸修整器（qì）被Z軸帶到中間。為此我們做了這樣的試驗，將E軸修整器移到Z軸中間，然後（hòu）回參（cān）考點，這時回參點也出現失控現象；為此我們斷定可能由（yóu）於E軸修（xiū）整器經常往複運動，導致E軸（zhóu）反饋電纜折斷，而（ér）接觸不良。校線證實了我們的判斷，找到斷（duàn）點，焊（hàn）接並采（cǎi）取防折措施，使（shǐ）機（jī）床恢複工作（zuò）。

　　三、外部故障

　　由於現代的數控係統可（kě）變性越來越高，故障率越來越低，很少發生故障。大（dà）部分故障都是非係統故障，是由外部（bù）原因引起的。

　　1.現代的數控（kòng）設備都是機電一體化（huà）的（de）產品，結構比較複雜，保護措施完善，自動化程度非常高。有些故障並不是硬（yìng）件損壞引起的，而是由於操作、調整（zhěng）、處理不當（dāng）引起的。這類故障在設備使用（yòng）初（chū）期發生的頻率較高，這時操作人員和維護人員對設備都不特別熟悉。

　　例（lì）一、一台數控銑床，在剛投入使用的時（shí）候，旋轉工作台經常出現不旋轉的問題，經過對機床工作（zuò）原理（lǐ）和加（jiā）工過程（chéng）進行分析，發現這個問題與分度裝置有關，隻有分度裝置在起（qǐ）始位置時，工作台才能旋轉。

　　例二、另一台數控銑床發生打刀事故，按急停（tíng）按鈕（niǔ）後，換上新刀，但工作台不（bú）旋轉，通過PLC梯（tī）圖分析，發現其換刀過程不正確，計算機認為換刀過程沒有結（jié）束，不能（néng）進（jìn）行其它操作，按正確程序重新換刀後（hòu），機床恢複正常。

　　例三、有（yǒu）幾台數（shù）控機床，在剛投入使用的時候，有時出現（xiàn）意外（wài）情況，操作人員按急停（tíng）按鈕後，將係統斷電重新啟動，這時（shí）機床不回參考點，必須經過一番調整，有時得手工將軸盤到非幹涉區。後來吸取教（jiāo）訓，按急停按鈕後，將操作方式變為手動，鬆開急停按鈕，把機床恢複到（dào）正常（cháng）位置，這時再操作或斷電（diàn），就不會出現問題。

　　2.由外部硬件損壞引起的故障

　　這類（lèi）故障是數控機床常見故障，一般都是由於檢測開關、液壓係統、氣動係統、電氣執行元件、機械裝置等出現問題引（yǐn）起（qǐ）的。有些故障可產生報警，通過（guò）報答信息，可查（chá）找故障原因。

　　例一、一台數控磨（mó）床，數控係（xì）統采用西（xī）門子SINUMERIK SYSTEM 3，出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指示主軸（zhóu）冷卻係統有問題，而檢（jiǎn）查冷（lěng）卻係統並（bìng）無問題，查閱PLC梯圖，這（zhè）個故障是由流量檢測開關B9.6檢測出來的（de），檢查這個開關，發現開（kāi）關已損壞，更換（huàn）新的開關，故障消失。

　　例（lì）二、一台采用西門子SINUMERIK 810的數（shù）控淬火機床，一次出現6014“FAULT LEVEL HARDENING LIQUID”機床不能工作。報警信息指示，淬火液麵不夠，檢查液麵（miàn）已遠遠超出最低水平，檢測液位開關，發現是液位開關出現問題，更換新的開關，故障消除。

　　有（yǒu）些故障雖有報警信（xìn）息，但並不能反映（yìng）故障的根（gēn）本原因。這時要根據報警信息、故障現象（xiàng）來分析。

　　例三、一（yī）台數控磨床，E軸在回參考點時（shí），E軸旋轉（zhuǎn）但沒有找到參考點，而一直運動，直到壓到極限開關，NC係統（tǒng）顯示報警（jǐng）“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障現象（xiàng）分析，可能（néng）是零點開關有問（wèn）題，經確認為無觸點（diǎn）零（líng）點開（kāi）關損壞，更換新的開關，故障消除。

　　例四、一台專用的數控銑床，在零件（jiàn）批量加（jiā）工過程中（zhōng）發（fā）生故障，每次都發生在零件已加工完畢，Z軸後移還沒（méi）到位，這時出現（xiàn）故障（zhàng），加工程序中斷，主軸停（tíng）轉，並顯示F97號報警（jǐng）“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”，指示主軸（zhóu）有問（wèn）題，檢查主（zhǔ）軸係統（tǒng）並無問題，其它問（wèn）題也可導（dǎo）致主軸停轉，於是我們用機外編程器監視PLC梯圖的運行狀態，發現刀具液（yè）壓卡緊壓力檢測開關 F21.1，在出（chū）現故障時，瞬間斷開，它的斷開表示銑刀卡緊力不夠，為安全起（qǐ）見，PLC使主軸停轉。經檢查發（fā）現液壓壓力不穩，調整液壓係統，使之穩定，故障被排除。

　　還有些故障不產生故障報警（jǐng），隻是動作不能完成，這時就要根據維修經驗，機床的工作原理，PLC的（de）運行狀態來判斷故障。

　　例五、一台數控機床一次出現故障，負載門關不上，自動加工不能進行（háng），而（ér）且無故障顯示。這個負載門是由（yóu）氣缸來完成開關的，關閉（bì）負載門是PLC輸出Q2.0控製電磁閥Y2.0來實（shí）現的（de）。用NC係（xì）統的PC功能檢查PLC

　　Q2.0的狀態，其（qí）狀態為1，但電磁閥（fá）卻沒有（yǒu）得電。原來PLC輸（shū）出Q2.0通過中間繼電器控製電磁閥Y2.0，中間繼（jì）電器損壞引起這個故障，更換新（xīn）的繼電器（qì），故障被排除（chú）。

　　例六（liù）、一台數控機床，工作台不旋轉，NC係統沒有顯示故障報警。根據（jù）工作台的動作原理，工作台旋轉（zhuǎn）第一步（bù）應將工作台氣動浮起，利用機外編程器，跟蹤PLC梯圖的動態變化，發（fā）現PLC這個信號並未（wèi）發出，根據這（zhè）個線（xiàn）索繼續查看，最（zuì）後發（fā）現反映二、三工位分度頭起始位（wèi）置檢測開關（guān）I9.7、I10.6動作不同步，導致了（le）工作台不（bú）旋轉（zhuǎn）。進一步確認為三工位分度頭產生機械錯位，調整機械裝置，使（shǐ）其與二工位同步，這樣使故障消除。

　　發現問題是解決問題的第一步，而且是最重要（yào）的一步。特別是對數控機床的外部故障，有時診（zhěn）斷過程比較複雜，一旦發現（xiàn）問題所在，解決起來比（bǐ）較輕鬆。對外部故障的診斷，我們總結出兩點經驗，首先應熟練掌握機（jī）床的工作原理和動作（zuò）順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖，利用（yòng）NC係統的狀態顯（xiǎn）示功（gōng）能或用機外編程器監測PLC的運行狀態，根據梯圖的鏈鎖關係，確定故障點，隻要做到以上兩點，一般（bān）數控機床的外部故（gù）障，都會被及時排除。