浅谈机床故障诊断的一般性方法

刘晓可

数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益。数控机床的常见故障按性质产生原因分为以下几类：

（1）系统性故障和随机性故障

所谓故障的系统性故障和随机性故障是说故障有其必然性和偶然性，也就是说有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系统性故障是指机床或数控系统部分在一定的条件下必然出现的故障；随机性故障指偶然性出现的故障，一般随机性故障往往是由于机械结构的局部松动和错位，控制系统中的元件出现工作特性漂移，机床电器元件可靠性下降等原因造成的，这类故障在同样的条件下只偶然出现一两次，需反复试验和综合判断才能排除。

（2）有诊断显示故障和无故障显示故障

顾名思义，就是当数控系统发生故障时，系统有无诊断显示。目前，数控机床配置的数控系统都有较丰富的自诊断功能，日本FANUC公司和德国SIEMENS公司的数控系统，以及KND数控系统都具有几百条报警信号，有诊断显示故障一般都与控制部分有关，根据报警内容，较容易找到故障原因。无诊断显示的故障，往往机床停在某一位置不能动，甚至手柄操作也失灵，维修人员只能根据出现故障前后的现象来分析判断，排除故障。

（3）破坏性故障和非破环性故障

以故障有无破环性将故障分为破环性故障和非破坏性故障。对于破环性故障，如伺服系统失控造成撞车短路等，维修难度大，有一定的危险，修后不允许再次出现这类现象。非破坏性故障可经多次反复试验直至排除，不会对机床造成损坏。

（4）机床运动特性故障

这类故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出的工件不合格，这些故障，必须在检测仪器配合下，对电气控制系统、伺服系统、机械连接、液压系统等进行综合分析，采取综合措施。

（5）硬件故障和软件故障

以发生故障的部位将故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件即可排除，而软件故障一般是因程序编制错误或参数设置错误造成的，只要通过修改程序内容或修订机械参数就可排除。

然而在故障诊断的过程中，误诊断的情况时有发生，对机械状态的误诊断是对机械状态的一种歪曲反映，误诊断原因是多方面的，包括诊断数据的不准确性、诊断依据的不可靠性、诊断推理的不合理性等。機械状态的信息特性对机械故障诊断起重要作用，研究信息特性对提高故障确诊率和故障诊断的可靠性具有实际意义。下面就如何有效减少误诊断的措施做简要说明：

（1）加强诊断信息描述的客观性

诊断信息在机械故障诊断中的重要性是不言而喻的，其表达与描述是否合理、准确关系到诊断推理结果的正确与否。然而，在诊断实践中，诊断信息既有定性信息，也有定量信息；既包含简单信息，又包含复杂信息；既存在确定信息，又存在不确定信息。在诊断推理过程中，定量信息经常会转换为定性信息，例如“70}，m的振动”描述成“振动大”等。

概率论和模糊数学是描述这种信息的强有力的工具。因而，可以考虑用适当的方式把概率论和模糊数学理论融入到故障诊断的信息表达和描述中来，加强其描述的客观性。

（2）提高诊断测试的准确性

提高诊断测试的准确性是保证诊断数据可靠性的重要前提。可以从以下4方面着手：1）正确设置采样参数；2）采用可靠的传输线；3）对传感器进行定期检验；4）可考虑用多个传感器测量。

（3）提高诊断系统的可靠性

随着设备运行与维护的需要，各种在线、离线、远程等诊断分析系统以及人工神经网络、贝叶斯网络、专家系统等智能诊断系统逐渐用于机械故障诊断，为确诊故障带来了许多便利之余，也增加了机械故障误诊的可能性。开发合理完善有效的诊断系统，提高它们在特征提取或诊断推理方面的可靠性，有利于减小误诊率。

对于维修人员来说，要胆大心细，敢于动手。只会讲，不动手，修不好数控机床。但是要熟悉情况后再动手，不要盲目，否则会扩大故障，造成事故，后果不堪设想。同时还要善于动手，首先要上机熟悉机床的操作面板和各菜单的内容，做到操作自如。同时也要充分利用数控机床的自诊断技术来迅速地处理解决故障。现在数控技术越发展，其自诊能力越来越强。尽管数控机床故障复杂，千变万化，但只要认真对待，就一定能依靠自己的力量，把数控机床用好修好管好。

【参考文献】

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