数控机床常见故障诊断及维修方法

梁徽翔

摘要：在当前经济迅速发展的条件下，我国的制造业也随之得到了较为迅速的发展，数控机床的应用也越来越广泛。但是从整体上来看，数控机床的价格较为昂贵，在企业进行实际生产的过程中，也是较为关键的一个环节。数控机床一旦发生故障，就会停止运作，这对于企业而言，会造成较大的经济损失。从当前企业数控机床应用现状来看，大部分的企业都只是注重数控机床本身的各项功能，却忽视了保养和维护的重要性，这就会在很大程度上影响设备的正常运作。本文主要结合数控机床故障诊断的基本方法，针对其中所存在的故障进行了一定的分析，并对故障排除的方式进行了相应的探讨。

关键词：数控机床；常见故障；维修方法

一、数控机床故障诊断的基本方法

数控机床在现今制造业企业中是不可或缺的存在，在生产产品过程中起着非常重要的作用，要使数控机床的利益最大化就需要在平时运用过程中对它进行维护和保养，从而提高它的利用率。在日常使用过程中，加强对工作人员相关技能的培训以及做好对数控机床日常的维护和保养，可以减少数控机床故障的发生。当故障发生时，一般可以采用以下三种方法：

（一）直观判断法

直观判断法就是指数控机床的维修人员通过对数控机床报警信息和对电气、机械、液压等部分位置进行察看检查，再然后通过所观察到的现象分析可能导致故障产生的原因，再进行逐一排查，再进行维修使数控机床正常运转。通过这种方法一般可以解决一些由于不具备准备条件而导致数控机床出现故障的情况。在一般情况下需要对这些地方进行察看检查：数控机床的电源、气源、液压是否异常；电气信号的连接是否损坏；相关指示灯是否异常；伺服驱动等装置内的保险有无损坏；插接部位是否插接完好等。

（二）状态诊断法

状态诊断法就是通过系统PMC对数控系统内部的参数以及执行部件的工作状态进行察看，再然后针对所看到的参数及工作状态进行判断故障所产生的原因，再对问题进行解决。具体做法是对电源、PLC模块、主轴驱动模块以及伺服的参数进行动静态的检测，并将故障的数控系统的信号与正常数控系统的信号进行对比，分析其中问题，从而对故障进行维修，使数控机床正常工作。

（三）动作诊断法

动作诊断法就是指通过开启出故障了的数控机床，使机床进入工作状态，通过对其声音和故障形态进行观察判断故障所产生的具体位置及原因，再对故障进行维修，解决问题从而使数控机床正常运转。

（四）系统自诊断修复法

系统自诊断修复法就是指利用数控机床的系统检验故障的功能对故障进行检查，目前数控系统能够在故障发生时能够分析出故障所产生的大致的原因，维修人员再根据数控系统所反映的故障原因结合主机之间的接口信号判断故障所发生的大概位置，再通过直观观察或者利用工具进行检测判断故障发生的具体位置，对故障进行排除，使数控机床正常运转，进入工作状态。

二、故障取证与分析

在排除故障前，故障取证和对故障进行分析是必须经过的一个环节，在其中起着极其重要的作用，一般故障取证和对故障进行分析的步骤一般分为四个步骤：一、问询调查，指维修人员在接到故障请修单时，应该要求操作数控机床的工作人员维持故障现场，不应对现场做出任何动作，方便维修人员对故障做出判断；二、现场查看，指维修人员到达现场后请修人应该向维修人员简述故障发生的情况，方便维修人员对故障原因进行初步判断，请修人在描述完成后，维修人员还应自己重新进行检查，以免他人描述不够准确；三、故障分析，指维修人员在取完证后对故障进行分析，确定排除故障的方法，一般这一步由有丰富经验的维修人员完成，以免出現错上加错的情况；四、排故准备，指针对于对于较大故障，需要做好准备工作，方便在排除故障提高效率。完成这四步后方可进行正式排故。

三、电气维修与故障的排除

（一）数控系统位置环故障

针对数控系统位置环故障首先要做的就是检查位置测量回路的线路是否老化、是否有因外力作用导致开路的现象，如有上述情况，视具体情况对测量元件进行恢复或者更换的处理。根据一般维修经验可得出以下几条结论：一、当CNC各轴在没有操作指令的情况下移动时，可能是由于坐标轴漂移过大、反馈接线开路、测量元件损坏以及位置环或速度环接成正反馈造成的；二、通过将航空插口加固可以排除带光栅尺机床的一般类位置环故障报警；三、光栅尺航空接口在机床撞刀或者机床电气线路拖链的往返运动易导致松动而报警。

（二）机床开机回零异常

针对机床开机回零异常，根据经验一般是由以下几个原因引起的：一、位置编码器损坏或者接线开路，此时应该检查接口有没有松动，如果损坏重新更换电缆；二、零方向在远离零点位置，可通过移动各轴使其在回零行程内；三、回零减速开关损坏使其不能够减速到达零点位置，此时应该更换减速开关。

（三）偶发性电气故障

针对偶发性电气故障，根据经验一般是由以下几个原因引起的：一、车间环境条件超标如温度过高或者空气中灰尘颗粒浓度过大等导致的，此时应该让车间环境恢复到正常状态；二、机床在运转过程当中因为瞬时气压降低或者信号闪断所造成的机械卡顿，此时通过手动将相关部件恢复到正常的状态就可以了；三、在程序编码设计出现问题而造成机床在运行时的停机故障，此时应该将机床断电重启，在一般情况下就能够进行正常运转，恢复工作。

四、维修后排故总结提高工作

维修后排故总结提高工作同样也是十分重要的，对平时的维修工作有着直接的影响，可以提高维修人员排故的能力，同时也就提高了排故的效率，使得数控机床能够更加有效的工作，使整体利用率得到提高，具体做法如下：一、在对故障进行排除时，应该仔细记录机床从故障发生、现场调查取证、故障诊断到故障排除过程中遇到的所有问题和所采取的方法措施以及所运用到的资料等，方便日后整理；二、有较丰富维修经验的维修人员应该从一些比较常见的具有代表性的维修实践中找出一些进行课题研究，方便其他有较少经验的维修人员进行学习，共同进步；三、对在故障排除过程中所遇到的问题或者困难进行整理，通过各种方式找到解决方案，并将解决方案记录下来，方便日后进行巩固，提高维修技能，丰富维修经验。通过这种方式能够不断丰富自身的经验，不断的对机床设备的管理模式进行探索，这样做使得维修人员不论是在理论知识方面还是职业技能方面都能够得到很大的提升，促进维修人员整体水平的提高，从而能够提高排除故障的效率，使得数控机床的利用率得到很大的提升，使其创造出更大的价值，使得经济效益最大化。

总结：

从总体上来看，数控机床结构较为复杂，并且具有较高的技术含量，不同的数控机床，其用途、功能都会存在着不同之处。数控机床在进行运转的过程中，如果操作人员操作不当或者是运行环境不规范等都可能会导致数控机床出现故障，并对企业的生产运营都带来较为严重的影响。数控机床的维修远比普通机床要复杂。因此，维修人员需要对数控机床的常用故障诊断方法以及维修方法都要有一定程度的了解，并且要积极借助先进的技术手段、及时对故障数控机床进行维修。除此之外，企业还需要在进行生产的过程中，根据机床本身的特性来对其中的故障进行一定的诊断，及时发现其中所存在的问题，全面提升企业本身的经济效益，保证企业的稳定发展。

参考文献：

[1]欧茂松. 数控机床常见的机械故障诊断与维修实例探讨[J]. 科学家，2016，4（7）：119-119.

[2]蒋培军，雷楠南. 数控机床主轴系统故障诊断与维修[J]. 三门峡职业技术学院学报，2016，15（3）：144-148.

[3]王勇，杨勇. 基于故障案例的数控机床故障诊断方法[J]. 自动化应用，2016（2）：16-18.

[4]王雪峰. 数控机床的故障诊断与维修探究[J]. 科技与企业，2016（5）：243-243.