數控系統故障處置和維修的一般方法

劉雨青

數控機床綜合了計算機、自動化、伺服驅動、精密測量和精密機械等領域的新的技術成果，且生產效益高。為了提高機床的使用率，現結合工作實際談一下數控系統故障處置和維修的一般方法。

一、直觀法

維修人員在故障發生時認真察看系統的各個部分，觀察各種光、聲、味等異常現象，將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。

例1：數控機床加工過程中突然停機。打開數控柜檢查發現Y軸電機主電路保險管燒壞，檢查與相關部件，發現Y軸電機動力線外皮被硬物劃傷，損傷處碰到機床外殼，造成短路燒斷保險。更換Y軸電機動力線后，故障消除，機床恢復正常。

二、自診斷功能法

數控系統的自診斷功能隨時監視系統的工作狀態，已成為衡量數控系統性能的重要指標。一旦異常，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二極管指示故障的大致起因，這是維修中最有效的一種方法。

例2：AX15Z數控車床，配置FANUC1 OTE-F系統，故障顯示：

FS10TE1399BROM

TEST：ENDRAMTEST

CRT的顯示表明ROM測試通過，RAM測試未能通過。這不一定是RAM故障，可能是RMA中參數丟失或電池接觸不良，經檢查故障原因是電池更換后接觸不良。

三、功能程序測試法

功能程序測試法是將數控系統的常用功能和特殊功能編成功能測試程序，送入數控系統運行，通過檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性判斷可能的故障原因。

例3：采用FANUC 6M系統數控銑床對工件進行曲線加工時出現爬行現象，用自編的功能測試程序，機床能順利運行預定動作，說明數控系統工作正常。檢查曲線加工程序，發現在編程時采用了G61指令，即每加工一段就要進行1次到未停止檢查，從而使機床出現爬行現象。用G64(連續切削方式)指令代替后，爬行現象消除。

四、交換法

交換法是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換可疑部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片。

例4 TH6350加工中心旋轉工作臺抬起后旋轉不止，且無減速，無任何報警信號。這種故障可能是旋轉工件臺的簡易位控器故障造成的。考慮該加工中心刀庫的簡易位控器與轉臺的基本一樣，采用交換法進行檢查。交換刀庫與轉臺的位控器后，按轉臺位控器的設定對刀庫位控器進行重新設定，交換后，刀庫旋轉不止，而轉臺運行正常，證實了故障出在轉臺的位控器上。

五、原理分析法

根據CNC組成原理，分析各點的邏輯電平和特征參數，從各部件的工作原理著手進行分析和判斷，確定故障部位。這種方法要求維修人員對整個系統或每個部件的工作原理都有清楚的了解。

例5 PNE710數控車床Y軸進給失控，無論是點動還是程序進給，導軌一旦移動就不能停，直到按下緊急停止。根據數控系統位置控制的基本原理，可以確定故障出在×軸的位置環上，并很可能是位置反饋信號丟失。這樣，一旦數控裝置給出進給量的指令位置，反饋的實際位置始終為零，位置誤差始終不能消除，導致機床進給失控。檢查位置測量裝置脈沖編碼器，發現燈絲已斷，無反饋輸入信號，更換Y軸編碼器后，故障排除。

六、參數檢查法

數控系統故障時應及時核對系統參數。系統參數的變化會直接影響機床的性能，甚至使機床不能正常工作，參數通常存放在磁泡存儲器或由電池保持的CMOSRAM中，一旦外界干擾或電壓不足，會使系統參數丟失或發生變化引起混亂，通過核對，修正參數，就能排除故障。

例6：G18CP4數控磨床的數控系統是FANUC11M系統，機床不能工作，CRT顯示器無報警信息。檢查機床各部分，發現CNC裝置及其與各接口的連接單元都正常，分析是由外部干擾引起磁泡存儲器內存儲數據混亂而造成的。因此，對磁泡存儲器存儲內容進行了全部清除，重新按手冊送入數控系統各種參數后，數控機床恢復正常。

此外，還有測量比較法、敲擊法、局部升溫法，電壓拉編法及開環檢測法等，常常同時采用幾種方法，靈活運用，對故障進行綜合分析逐步縮小故障范圍，以達到排除故障的目的。