数控设备故障分类及处理方法浅谈

摘 要：根据数控设备常见故障类型，从机械、电气、液压等方面，阐述故障诊断应遵循的一般顺序及产生故障的原因。提出诊断原则及快速维修方法，可提高维修效率。

关键词：数控设备；故障分类；故障处理

1.概述

随着科学技术的进步，数控电子技术的发展，设备变得越来越复杂，即由普通机械设备转变为集机械、电子、液压、自动化、现代数字技术、计算机技术于一体的先进制造设备，其故障规律也呈现出随机性、突发性和危害性大的特点。近年来，为满足企业的快速发展，把企业打造成世界一流的航天器制造中心，航天企业已经陆续引进了三轴三联动、五轴五联动、六轴五联动等多台多种形式的国内外先进设备。这些先进的数控设备故障的产生、发展有其遵循的普遍规律，但又有其特殊性，不可能找到一种维修模式适合于任何系统、任何设备。通过总结经验给故障分类，制定有通性诊断原则，不断完善维修方法，就可以帮助维修人员理清思路，提高维修效率。

2.常见故障分类

2.1硬件故障和软件故障

硬件故障是只有更换已损坏或改造已磨损的器件才能排除的故障。软件故障是程序编制或参数错误造成的故障，只要相应改变程序内容或修改参数才能排除。

2.2系统性故障和随机性故障

系统性故障是只要满足一定的条件，数控设备必然出现的故障。而随机性故障是在同样的条件下，只是偶然出现1～2次的故障。因此，随机性故障的分析和排除较为困难，这类故障往往与机械结构的局部松动错位、数控系统中部分元器件工作特性漂移及机床电气元件可靠性下降等有关

2.3破坏性故障和非破坏性故障

对破坏性故障，如伺服系统失控或操作者操作不当造成飞车等，维修人员在维修时不许重演故障现象，只能根据现场人员介绍，经过检查、分析来排除，所以技术难度较高，且有一定风险。

2.4有诊断和无诊断显示故障

现今的数控设备都有较丰富的自诊断功能，如配置较多的FANUC和SIEMENS数控系统都具有几百条报警号。有诊断显示的故障，可根据报警内容进一步排查，相对容易找到故障原因。无诊断显示的故障维修时只能根据出现故障前后现象来分析判断，排查故障相对较难，只能通过现象分析。

2.5运动品质特性下降的故障

该类故障存在时，数控设备仍可照常运行，但加工不出合格产品。现今的数控设备基本没有对该类故障进行检测监控，无任何报警显示。运动中发生振动的故障比较明显时，可通过爬行或噪音异响等现象及时发现。

3.故障的处理步骤

3.1掌握故障信息

数控机床一旦发生故障，不要急于动手，盲目处理。首先要收集所有的故障信息，这是排除故障的前提条件，是分析故障原因最为基础的一步。对于自诊断报警信息的故障，根据报随机资料、故障时的现象，确定维修范围。对于无诊断报警信息的故障，维修人员要弄清楚系统处于何种工作状态、系统工作方式诊断结果是什么等问题。需询问操作者搞清楚故障发生时执行了什么指令、进行了何种操作，以前是否发生类似的故障，故障是否重复发生等问题，根据故障时的现象来尽量确定维修范围，把符合科学规律和亲眼所见的现象作为故障分析的依据。

3.2 故障复现

故障复现可以为分析故障原因提供最直观、最有说服力的铁的证据，是分析故障原因最为关键的一步。对于可以复现的故障，在确认通电无危险的情况下，亲自观察故障发生的全过程。这一步即可以补充完善故障信息，又可以排除根据第一步的故障时现象和操作者描述所作的错误猜测，从而进一步缩小维修范围。对于无法复现的故障，维修人员只能根据收集到的所有的故障信息进行下一步的故障原因分析。

3.3 分析故障原因

要在充分调查，掌握现象第一手材料的基础上，把故障问题在理论和现实依据基础上正确列出来；要开阔思路、无论是机、液、气，还是数控系统及强电部分，维修人员根据专业理论和故障现象首先要进行认真的讨论，把可能引起故障的原因和每一种可能解决的办法全部列出来，进行综合判断和筛选。

4.常见故障检测原则

4.1先简单后复杂

数控设备出现故障现象时，往往是多个故障原因均可以导致设备出现这一相同的故障现象。这些故障原因，有些属于机械故障原因，有些属于机械故障原因。应该按实际实施难度的高低、工作量的大小依次先简单后复杂排除所有的故障原因。常常在排除简单故障原因过程中，难度大的故障原因往往变得容易，或在排除简单故障原因时受到启发，对复杂故障原因的认识更清晰，从而有了解决办法。对于故障信息、现象和以前发生过的故障相似的故障，也要遵循先简单后复杂的原则，不管是不是以前出现过的故障，都要当成新的故障，按部就班的一步一步进行，直到验证确定为重复故障才能查看以前的故障维修记录，按以前的维修方法处理故障。

4.2先外部后内部

当数控机床发生故障后，维修人员通过望、闻、听、问等方法，由外部向内部逐个进行检查。首先应检查外部的开关、接插件连接等，因其接触不良造成信号传递失灵，是产生数控机床故障的重要因素。通过检查这些部分可迅速排除较多的故障。

4.3先静后动

在机床断电的静止状态，通过观察、测试、分析，判断是否为恶性或破坏性故障后。确认故障为非恶性或破坏性故障后，方可给机床通电。在运行工况下，进行动态的观察、测试和检验。对于恶性的破坏性故障，必须先行处理排除危险后，可进行通电在运行工况下进行动态诊断。

5.结论

无论科学技术如何发展，维修人员通过摸索、总结最终都会找到适合当时当代先进制造设备的一套完整、成熟的故障处理方法。虽然数控设备结构复杂，但是毕竟还是由那几个系统、那几大块部分组成，所以在故障处理时不要畏惧，只要维修人员能够掌握正确的故障处理方法，牢牢握住这个有力武器，再困难的故障也能不慌不忙、迎刃而解。

6.参考文献

[1] 郑国伟.数控机床故障检测与维修问答. 北京：机械工业出版社，2002.

[2] 孙汉卿.数控机床维修技术. 北京：机械工业出版社，2000.

7.作者简介

韩妙玲（1975.09—） ，女，汉 ，内蒙古人，高级工程师职称，本科学历，学士学位。