數控機床故障維修原則及實例分析

摘 要：數控機床是一種高精度、高精密、集成度非常高的新型高檔機床，而數控系統又是數控機床的核心裝置，要想數控機床高效運行那就必須要使數控機床能正常的運行，除了一般的故障診斷方法外，有時還要借助于維修人員平時積累的維修經驗。

關鍵詞：數控系統；維修實例；分析、處理過程；排除原則

一、數控機床故障診斷與排除的基本原則與方法

數控機床的故障即簡單又復雜，診斷、排除起來一般來說均比較困難。在檢測排除數控機床故障時，應遵循如下原則或方法：

（一）由外而內

數控機床是一種綜合類的機床，故其故障的發生也是相對復雜的，也是綜合情況所致，所以維修人員應盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則不但對故障維修起不了作用反而會使故障更復雜化并且喪失機床的各項性能指標。

（二）由機械設備至電氣設備

從平時的維修經驗來看，機器本身的硬件設備故障比較容易察覺，而數控系統的電路、電氣故障的察覺相對而言難度就加大了不少，因此在數控系統故障維修和排查之前，應該先查找機床本身的硬件設備的故障往往可以達到意想不到的效果。

（三）由靜止到動態

根據維修的經驗來看，應該首先在機床不通電的情況下，通過機床的結構、原理圖進行了解、觀察和分析，確定是否為破壞性的故障，如果不是才可以給機床上電，然后在機床開機運行的情況下再進行動態的觀察、分析和確認來找出故障所在。

（四）由簡入繁

如果遇到數控機床同時出現好幾種故障同時報警的情況下，應冷靜思考而不是盲目下手，先冷靜的思考一下并結合機床電氣原理圖查找出相對簡單的故障開始排除，這樣往往有可能所有的故障都會迎刃而解，因為數控機床的各個環節都是環環相扣的。

二、數控機床具體故障分析、排除與維修案例

（一）FANUC系統個進給軸出現運動方向相反現象且無報警信息

故障現象：手動進給機床進給軸，及手輪控制機床進給軸均出現運動方向與實際運動方向相反現象，但機床無任何報警信息出現

分析及處理過程：在檢查伺服電動機外部連接及通斷電均無誤后，通過分析即機床正常無報警現象且其它功能均正常，故可得知此現象可能有以下幾方面原因造成：

1）在程序中如果使用了G51.1鏡像指令而沒有使用G50.1進行取消鏡像指令后則機床各軸的實際運動將會由+X變為-X方向運動，為排除這一現象可通過MDI方式下查看機床模態指令，因為G51.1這個鏡像指令為模態指令所以可以通過這個簡單的方法查看出是否為鏡像指令有效，通過查看得知鏡像指令并為打開，故本原因可排除。

2）基于以上原因均被排除，故現在可查看機床參數的設置是否有變化，與電動機相關的第一個參數即為控制電動機旋轉方向的參數，具體方法為按下機床急停按鈕使機床處于急停報警狀態然后選擇功能鍵officesetting（即偏置功能）然后再選擇軟功能鍵設定按鈕此時在出現的畫面中將參數開關打開即可，然后再按功能鍵system鍵選擇2022#參數號發現此處的X值為-111，而-111代表電動機方向，所以問題查出將原來的值-111改為111，基于還有手輪控制進給軸也出現此問題，故再檢查一下7102#參數，7102號參數為手輪控制軸參數，其#0即HNG位為手輪方向的控制，查看發現此處的值為1，即為回轉方向相反，所以問題查出將原來的值1改為0，最后把剛由0參數改為1的那個參數由1再給回0（即參數寫入開關由1改回0），這些都是在按下急停按鈕的時候操作的，最后松開急停按鈕，正常開機此故障就解決了。

（二）在手輪模式下Z軸無法正常運行其他軸均正常的故障維修

故障現象：一臺數控銑床，當機床模式選擇為手輪時，出現X、Y軸運動正常但是Z軸無法運行的故障。

分析及處理過程：找出該機床的電氣原理圖，然后按照機床電氣原理圖進行分析和查找，并結合機床的PMC梯形圖發現PMC有信號屬于正常現象無故障，因此可以排除軟件及控制部分的故障，之后通過查找控制手輪的輸出、輸入信號線發現控制手輪模式軸選擇的輸入信號線，線號257的輸入、輸出端沒有接通，使得Z軸移動得不到運動。通過測量發現是輸入端松動導致不能接通，重新做端子端并緊固后故障消除。

總之，因數控機床生產廠家及系統的分類較多也較復雜，因此數控機床出現的故障也均不太一樣，故所采用的機床維修原理和步驟也會產生區別，在此我并不能一一詳盡，但通過我個人的維修經驗、分析和排除故障的思路，和大家分享一下希望能給大家起到一個拋磚引玉的作用，最終維修的目的和結果是為了能讓數控機床正常運行，不影響企業的生產和效率。

參考文獻：

[1] 劉永久.數控機床故障診斷與維修技術.北京：機械工業出版社，2006.

[2] 管士昌.數控機床維修保養中的幾個問題.設備管理與維修，1990（2）.

[3] 崔洪才.淺談數控機床的維護.設備管理與維修，2001.No9.

[4] 劉加勇.數控機床故障診斷與維修.第1版.中國勞動社會保障出版社.2011年3月.

[5] 廖兆榮.數控機床電氣控制.第1版.高等教育出版社.2008年6月.

作者簡介：

馮軍（1980-），男，江蘇海門人，南通工貿技師學院數控技術部，本科，講師，數控銑床技師，數控機床裝調與維修技師，主要從事數控專業技術理論和實習教學。