数控机床故障维修原则及实例分析

摘 要：数控机床是一种高精度、高精密、集成度非常高的新型高档机床，而数控系统又是数控机床的核心装置，要想数控机床高效运行那就必须要使数控机床能正常的运行，除了一般的故障诊断方法外，有时还要借助于维修人员平时积累的维修经验。

关键词：数控系统；维修实例；分析、处理过程；排除原则

一、数控机床故障诊断与排除的基本原则与方法

数控机床的故障即简单又复杂，诊断、排除起来一般来说均比较困难。在检测排除数控机床故障时，应遵循如下原则或方法：

（一）由外而内

数控机床是一种综合类的机床，故其故障的发生也是相对复杂的，也是综合情况所致，所以维修人员应尽量避免随意地启封、拆卸，否则不但对故障维修起不了作用反而会使故障更复杂化并且丧失机床的各项性能指标。

（二）由机械设备至电气设备

从平时的维修经验来看，机器本身的硬件设备故障比较容易察觉，而数控系统的电路、电气故障的察觉相对而言难度就加大了不少，因此在数控系统故障维修和排查之前，应该先查找机床本身的硬件设备的故障往往可以达到意想不到的效果。

（三）由静止到动态

根据维修的经验来看，应该首先在机床不通电的情况下，通过机床的结构、原理图进行了解、观察和分析，确定是否为破坏性的故障，如果不是才可以给机床上电，然后在机床开机运行的情况下再进行动态的观察、分析和确认来找出故障所在。

（四）由简入繁

如果遇到数控机床同时出现好几种故障同时报警的情况下，应冷静思考而不是盲目下手，先冷静的思考一下并结合机床电气原理图查找出相对简单的故障开始排除，这样往往有可能所有的故障都会迎刃而解，因为数控机床的各个环节都是环环相扣的。

二、数控机床具体故障分析、排除與维修案例

（一）FANUC系统个进给轴出现运动方向相反现象且无报警信息

故障现象：手动进给机床进给轴，及手轮控制机床进给轴均出现运动方向与实际运动方向相反现象，但机床无任何报警信息出现

分析及处理过程：在检查伺服电动机外部连接及通断电均无误后，通过分析即机床正常无报警现象且其它功能均正常，故可得知此现象可能有以下几方面原因造成：

1）在程序中如果使用了G51.1镜像指令而没有使用G50.1进行取消镜像指令后则机床各轴的实际运动将会由+X变为-X方向运动，为排除这一现象可通过MDI方式下查看机床模态指令，因为G51.1这个镜像指令为模态指令所以可以通过这个简单的方法查看出是否为镜像指令有效，通过查看得知镜像指令并为打开，故本原因可排除。

2）基于以上原因均被排除，故现在可查看机床参数的设置是否有变化，与电动机相关的第一个参数即为控制电动机旋转方向的参数，具体方法为按下机床急停按钮使机床处于急停报警状态然后选择功能键officesetting（即偏置功能）然后再选择软功能键设定按钮此时在出现的画面中将参数开关打开即可，然后再按功能键system键选择2022#参数号发现此处的X值为-111，而-111代表电动机方向，所以问题查出将原来的值-111改为111，基于还有手轮控制进给轴也出现此问题，故再检查一下7102#参数，7102号参数为手轮控制轴参数，其#0即HNG位为手轮方向的控制，查看发现此处的值为1，即为回转方向相反，所以问题查出将原来的值1改为0，最后把刚由0参数改为1的那个参数由1再给回0（即参数写入开关由1改回0），这些都是在按下急停按钮的时候操作的，最后松开急停按钮，正常开机此故障就解决了。

（二）在手轮模式下Z轴无法正常运行其他轴均正常的故障维修

故障现象：一台数控铣床，当机床模式选择为手轮时，出现X、Y轴运动正常但是Z轴无法运行的故障。

分析及处理过程：找出该机床的电气原理图，然后按照机床电气原理图进行分析和查找，并结合机床的PMC梯形图发现PMC有信号属于正常现象无故障，因此可以排除软件及控制部分的故障，之后通过查找控制手轮的输出、输入信号线发现控制手轮模式轴选择的输入信号线，线号257的输入、输出端没有接通，使得Z轴移动得不到运动。通过测量发现是输入端松动导致不能接通，重新做端子端并紧固后故障消除。

总之，因数控机床生产厂家及系统的分类较多也较复杂，因此数控机床出现的故障也均不太一样，故所采用的机床维修原理和步骤也会产生区别，在此我并不能一一详尽，但通过我个人的维修经验、分析和排除故障的思路，和大家分享一下希望能给大家起到一个抛砖引玉的作用，最终维修的目的和结果是为了能让数控机床正常运行，不影响企业的生产和效率。

参考文献：

[1] 刘永久.数控机床故障诊断与维修技术.北京：机械工业出版社，2006.

[2] 管士昌.数控机床维修保养中的几个问题.设备管理与维修，1990（2）.

[3] 崔洪才.浅谈数控机床的维护.设备管理与维修，2001.No9.

[4] 刘加勇.数控机床故障诊断与维修.第1版.中国劳动社会保障出版社.2011年3月.

[5] 廖兆荣.数控机床电气控制.第1版.高等教育出版社.2008年6月.

作者简介：

冯军（1980-），男，江苏海门人，南通工贸技师学院数控技术部，本科，讲师，数控铣床技师，数控机床装调与维修技师，主要从事数控专业技术理论和实习教学。