數控機床的應用（yòng）越來越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產效率高，具有很多的優點。但（dàn）由於技術越來越先進、複雜（zá），對維修（xiū）人員的素質（zhì）要求很高，要求他們具有較深的專業（yè）知識和豐富的維修（xiū）經驗，在數控機床出現（xiàn）故障才能及時排除。下麵結合一（yī）些典型的實例，對數（shù）控機床的故（gù）障進（jìn）行係統分析，以供參考。

　　一、NC係統故障

　　1.硬件故障

　　有時由於NC係統出現（xiàn）硬件的損（sǔn）壞，使機床停機。對於這類故障的診斷，首先必（bì）須了解該數控係（xì）統的工作原理及各（gè）線路板的功能，然後根據故障現象進行分析，在有條件的情況下利用交（jiāo）換法（fǎ）準（zhǔn）確（què）定位故（gù）障點。

　　例一、一台采用（yòng）德國西門子SINUMERIK SYSTEM3的數控機床，其PLC采用（yòng）S5─130W／B，一次發生故障，通過NC係統PC功能輸（shū）入的R參數，在加工中不起作用，不能更改加工程序中R參數的數值。通過對NC係統工作原理及故障現象的分析（xī），我們（men）認為PLC的主板有問題，與另一台機床的主板對換後，進一步確定為PLC主（zhǔ）板的問題。經專業廠家維修，故障被排除。

　　例（lì）二、另一台機床也是采用SINUMERIK SYSTEM 3數控係統，其加工程序程序（xù）號輸入不進去，自動加工無法進行。經確認為NC係統存儲器板出現（xiàn）問題，維修後，故障消除（chú）。

　　例三、一台采用德國HEIDENHAIN公司TNC 155的數控銑床，一次發生故障（zhàng），工作時係統經常死機，停電時經常（cháng）丟失機床（chuáng）參數和程序。經（jīng）檢查發（fā）現NC係統（tǒng）主板彎曲（qǔ）變形，經校直（zhí）固定後，係（xì）統恢複正常，再也沒有出現類（lèi）似故障。

　　2.軟故障

　　數控（kòng）機（jī）床（chuáng）有些故障是由於NC係統機床參數引起的，有時因設置不當（dāng），有時因意外使參數發生變化或混亂，這類故障隻要調整好參數，就會自然消失。還有（yǒu）些故障由於偶然原（yuán）因使NC係統處於死循（xún）環狀態，這類（lèi）故障有時必須采取強（qiáng）行啟動的方法恢（huī）複係統的使用。

　　例一、一台采用日本發那科公司FANUC-OT係統的數控車床，每次開機都發生死機現（xiàn）象，任何正常操作都（dōu）不起作用。後采取強製複位的方法，將（jiāng）係統內存全部清除後（hòu），係統恢複正常，重新（xīn）輸入機（jī）床參數後，機床正常使用。這（zhè）個（gè）故障就是由於機床參數混亂造成的。

　　例二、一台專用數控銑床，NC係統采用西門子（zǐ）的SINUMERIK SYSTEM 3，在批（pī）量加工中（zhōng）NC係統（tǒng）顯示2號報警（jǐng）“LIMIT SWITCH”，這種故障是因（yīn）為Y軸行程超（chāo）出軟件設定的極限（xiàn）值，檢查程（chéng）序數值（zhí）並無變化，經仔（zǎi）細觀察故障現象，當出現故障時，CRT上顯示的Y軸坐標確定達到軟件極限，仔細研究發現是補償值輸入變大引起的（de），適當調整軟件限（xiàn）位設置後，故障被排除。這個故障就是軟件限位設置不當造（zào）成的。

　　例三（sān）、一台采用西（xī）門子SINUMERIK 810的數控機床，一次（cì）出現問題，每次開機（jī）係統都進入AUTOMATIC狀態，不能進行任何操作，係統出現死機狀態（tài）。經強製啟動後，係統恢複正（zhèng）常工（gōng）作。這個故障就是因操（cāo）作人員操作（zuò）失（shī）誤或其它原因（yīn）使NC係統處於死循環狀態。

　　3.因其它原因引起的（de）NC係統故障有時因供電電源出現問題或（huò）緩衝電池失效也會引起係統（tǒng）故障。

　　例一、一台采用德國西門（mén）子（zǐ）SINUMERIK SYSTEM 3的數控機床，一次出現故障，NC係統加上電後（hòu），CRT不顯示，檢查發現（xiàn）NC係統上“COUPLING MODULE”板上左邊的發光二極管閃亮，指（zhǐ）示故障。對PLC進行熱啟動後，係統正常工作。但過幾天後，這個故障又出現（xiàn）了，經（jīng）對發光二極管閃動頻率的（de）分析，確定為電池故障，更換（huàn）電池（chí）後，故障（zhàng）消除。

　　例二（èr）、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控機床，有時在自動加工過（guò）程中，係統突然（rán）掉電，測量（liàng）其24V直流供電電源，發現隻有22V左右，電網電壓向下波動時（shí），引起這個電壓降低，導（dǎo）致 NC係統（tǒng）采取保護措施（shī），自動（dòng）斷電。經確認為整流變壓器匝間短路，造成容量不夠。更（gèng）換新的（de）整（zhěng）流變壓器後，故障排除。

　　例三、另一台也是采用西門子SINUMIK 810的數控機床，出現這樣的故障（zhàng），當係統加上電源後，係統開始自檢，當自檢完畢進入基本畫麵時（shí），係統掉電。經分（fèn）析和檢查，發現X軸（zhóu）抱閘（zhá）線圈對地短路。係統自檢後，伺服條件準備好，抱閘通電釋放。抱閘線圈（quān）采用24V電源供電，由於（yú）線圈對地短路，致使24V電（diàn）壓瞬間下降，NC係統采取保護措施自動斷電。

　　二、伺服係統的故障

　　由於數控係統的控製核心是對機床的進給（gěi）部分（fèn）進行數（shù）字控製，而進給是由伺服單元控（kòng）製伺服電機，帶（dài）動滾珠絲杠（gàng）來實現的，由旋轉編碼器做位置反饋元件，形成半閉（bì）環的位置控製係統。所以伺服係統在數控機床上起（qǐ）的作用相當重要。伺服係統的故（gù）障一般都是由伺服控（kòng）製單元、伺（sì）服電機、測速（sù）電機、編碼器等（děng）出現問（wèn）題引起的。下麵介紹幾例：

　　例一、伺服電機損壞

　　一台采用SINUMERIK 810／T的數控車床，一次刀塔出現故（gù）障（zhàng），轉動不到位，刀塔（tǎ）轉動時，出現6016號報警（jǐng）“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根據工作原理和故障現象（xiàng）進行分析，刀塔轉（zhuǎn）動（dòng）是由伺服電機驅（qū）動的（de），電機一啟動，伺服單元就產生過（guò）載報警，切斷伺服電源，並（bìng）反饋給NC 係統，顯示6016報警。檢查機械（xiè）部分，更換伺服單元都沒有解決（jué）問題。更換伺服電機後，故障被（bèi）排（pái）除。

　　例二、一台采用直流伺服係統的美國數控磨床，E軸運動時產生“E AXIS EXECESSFOLLOWING ERROR”報警，觀察故障發（fā）生過程，在啟（qǐ）動E軸時，E軸開始運（yùn）動，CRT上顯（xiǎn）示的E軸數（shù）值變化，當數值變（biàn）到14時，突然跳變到471，為（wéi）此我們認為反饋部分存在問（wèn）題，更換位（wèi）置反饋板，故障消除。

　　例三、另一（yī）台數控磨床，E軸修（xiū）整器失控，E軸能回參考點，但自動修整或半自動時，運動速度極快，直到撞到極限（xiàn）開關。觀察發生故障的過程，發現撞極限開關時，其顯（xiǎn）示的坐標值遠小於實際值，肯定是位（wèi）置（zhì）反饋的問題。但更換反饋板和編碼器都未能解決問題（tí）。後仔細研究發現，E軸修整器是由Z軸帶（dài）動運動（dòng）的，一般回參考點時，E軸都在（zài）Z軸的一側，而修整時，E軸（zhóu）修整（zhěng）器被Z軸帶到中間。為此我們做了這樣的試驗，將E軸修整器移到Z軸中間，然後回參考點，這時回參點也出現失控現象（xiàng）；為此我們斷定（dìng）可能由於E軸修整器經常往複運動，導致E軸反（fǎn）饋電纜折斷，而接觸（chù）不良（liáng）。校線證實了（le）我們的判斷，找到斷點，焊接並采取防折措施，使機床（chuáng）恢複工作。

　　三、外部故障

　　由於現代的數控係統可變性越來越高，故（gù）障率越來越低，很少發生故障。大部分故障都是非係統（tǒng）故障，是由外部原因引起（qǐ）的（de）。

　　1.現代的數控設備（bèi）都（dōu）是機電一體化的產品，結構比較複雜，保（bǎo）護措施完善，自動化程度非常高。有些故障並不是硬件損壞引起（qǐ）的，而是由於操作、調整、處理不當引起的。這類故障在設備使用初期發生的頻（pín）率較高，這時操作（zuò）人員和維護人（rén）員對設備（bèi）都不（bú）特（tè）別熟悉。

　　例（lì）一、一台數控銑床，在剛投入使（shǐ）用的時候，旋轉工作台經常出現不旋轉的問題，經過對機床工作原理和加工過程進行分析，發現這個（gè）問題與（yǔ）分度（dù）裝置有關，隻有分度裝置在（zài）起始位置時（shí），工作台才能旋（xuán）轉。

　　例二、另一台數控銑床發生打刀（dāo）事故（gù），按急停按鈕後，換（huàn）上新刀，但工作（zuò）台不旋（xuán）轉，通過PLC梯圖分析，發現（xiàn）其換刀過程（chéng）不正確，計算機認為換刀過程（chéng）沒（méi）有結束，不能進行其它操作，按正確程序重新（xīn）換刀後，機床恢複正常。

　　例（lì）三、有幾台數控（kòng）機床，在剛投入使用的時候，有時出（chū）現意外情況，操（cāo）作人員按急停按鈕後，將係統（tǒng）斷電重新啟動，這時機床不回參考點，必須經過一番調整，有時得手工將軸盤到非幹涉區。後（hòu）來吸取教訓，按急停按鈕後，將操作方式變為手動，鬆開急停按鈕，把機床恢（huī）複到正常位置（zhì），這時再操作或斷電，就不會出現問題。

　　2.由外部硬（yìng）件（jiàn）損壞引起（qǐ）的故障

　　這類故障是數控機床常見故障，一般都是由於檢測開關、液壓係統、氣動係統、電氣執行元（yuán）件、機械裝置等出現問題引起的。有（yǒu）些故障可產生（shēng）報警，通過報答信息，可查找故障原因。

　　例一、一台數控磨床，數控係統采用西門子SINUMERIK SYSTEM 3，出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指（zhǐ）示主軸冷卻係統有問題，而檢查冷卻係統並無問題（tí），查閱PLC梯（tī）圖，這個故障是由流量檢測開（kāi）關B9.6檢測出來的，檢查這個開關，發現開關已損壞，更換新的（de）開（kāi）關，故障消失（shī）。

　　例二、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控（kòng）淬火機床，一次出現6014“FAULT LEVEL HARDENING LIQUID”機床不能工作。報警信息指示，淬火液麵不夠，檢查液麵已遠遠超出最低水平，檢測液位開關，發現是液位開關出現問題，更（gèng）換新的開關，故障（zhàng）消除。

　　有些故障雖有報警信息，但並不能反映故障的根本原因。這時要根據報警信息、故障現象來分析。

　　例三、一台數控磨（mó）床，E軸在回參考點時，E軸旋轉但沒有找到參考點，而一直運動，直（zhí）到壓到極限開關，NC係統顯示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故（gù）障現象分析，可能（néng）是零點開關有問題，經確認（rèn）為（wéi）無觸點零點開關損壞，更換新的開關，故障消除。

　　例四、一台專用的（de）數控銑床，在零件（jiàn）批量加工（gōng）過程中發生故障，每次都（dōu）發生（shēng）在零件（jiàn）已加工完畢，Z軸後移還沒到位，這時出現故障，加工程序中（zhōng）斷，主軸停轉（zhuǎn），並顯示F97號報（bào）警“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”，指（zhǐ）示主軸有問題（tí），檢查主軸係統（tǒng）並無問題，其它問題也可導致（zhì）主軸（zhóu）停轉，於是我們（men）用機外編程器監視PLC梯圖（tú）的運行狀態，發現刀（dāo）具（jù）液壓卡緊壓力檢測開關 F21.1，在出（chū）現故障時，瞬（shùn）間斷開，它的斷開表示銑刀卡緊力不夠，為安全起見，PLC使主軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩，調（diào）整液壓係統，使之穩（wěn）定（dìng），故障被排除。

　　還有些（xiē）故障（zhàng）不產生故障（zhàng）報警，隻是動作不能完成，這時就要根據維修（xiū）經驗，機床的工作原理，PLC的運行狀（zhuàng）態來判斷故障。

　　例五、一台數控機床一次出現故障，負載門關不上，自動加工不能進行，而且無故（gù）障顯示。這個負載門是由氣缸來完成開關的，關閉負載門是PLC輸出（chū）Q2.0控（kòng）製電磁閥Y2.0來實（shí）現的。用NC係統的PC功能（néng）檢查PLC

　　Q2.0的狀態（tài），其狀態為1，但電磁閥卻沒（méi）有得（dé）電。原來PLC輸出Q2.0通過中（zhōng）間繼電器控製電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這（zhè）個故障，更換新的繼電器，故障被排除。

　　例六、一台數控機床，工作台不旋轉，NC係（xì）統沒有顯示故障報警。根據工（gōng）作台的動作原理（lǐ），工（gōng）作台旋轉第一步應（yīng）將工作台氣動浮起，利（lì）用機外編程器，跟蹤PLC梯圖的動態變化，發現PLC這個信（xìn）號並未發出，根（gēn）據這個線索繼續查看，最後發現反映（yìng）二、三工位分度頭起始位置檢測開關I9.7、I10.6動作不同步，導致了工（gōng）作台不旋轉。進一步確認為三工位分度頭產生機械錯位，調整機械裝置，使其與二工位同步，這樣使（shǐ）故（gù）障消除。

　　發現問題是解決問題的第一步，而且是最重要的一步。特別是對數控機床的外部故障，有時診斷過程比（bǐ）較複雜，一旦發現問題所在，解決起來比較輕鬆。對外部故障的診（zhěn）斷，我們總（zǒng）結出兩點經（jīng）驗，首先應熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次要（yào）熟（shú）練運用廠方提供的PLC梯圖，利用NC係統的狀態顯示功（gōng）能或用機外編（biān）程器監測PLC的運行（háng）狀態，根據（jù）梯圖的鏈鎖關係，確定故障點（diǎn），隻要做到以上兩點，一般數控機床的外部故障，都會被及時排（pái）除。