1.常見電氣故障分類

　　
　　數控機床的（de）電氣故障可按故障的性質、表象、原因或後果等分類。

　　 
　　(1)以故障發（fā）生的部（bù）位（wèi），分為硬件故障和軟件故障。硬（yìng）件故障是指電子、電器件、印製電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指plc邏輯控製程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據（jù）甚至修改plc程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬於軟件故障。最嚴重的軟件故（gù）障則（zé）是數控係統軟件的缺（quē）損甚至丟失，這就隻有與生產廠商或其服務機構聯係（xì）解決了。

　　 
　　(2)以故障出現時有無（wú）指示，分為有（yǒu）診斷指（zhǐ）示故障和無診斷指示故障。當今的數控係統都（dōu）設計有完美的自診斷程序，時實監控整個係統（tǒng）的軟、硬件性能，一旦發現故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上（shàng）顯示出來（lái），結合係統配（pèi）備的診斷手冊不僅可以找到故障發生（shēng）的（de）原因、部位，而且還有排除的方法提示（shì）。機（jī）床製造者也（yě）會針對具體機床（chuáng）設計有相關的故障指示及（jí）診斷說明書。上述這兩部分有診斷指（zhǐ）示的故障加上（shàng）各電氣裝置上的（de）各類指示燈使得絕大（dà）多數電氣故障的排除較為容易。無診斷指（zhǐ）示的故障（zhàng）一部分（fèn）是上述兩種診斷（duàn）程序的不完整性所致（zhì）(如開（kāi）關（guān）不閉合、接插鬆動等)。這類故障則（zé）要依靠對產（chǎn）生故障前的工作過程和故障現象及後果，並依靠維修人員對機床的熟悉程（chéng）度（dù）和技術水平加以分析、排除。
　　   

　　(3)以故障出現時有無破壞性，分為（wéi）破（pò）壞性故障和（hé）非破（pò）壞（huài）性故障。對於破壞性（xìng）故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演（yǎn），這時隻能（néng）根據產生故（gù）障時的現象進行相（xiàng）應的檢查、分析來（lái）排除（chú）之，技術難度較高且有一定風（fēng）險。如（rú）果可能會損壞工件，則（zé）可卸下工件，試著（zhe）重現故障（zhàng）過（guò）程，但應十分（fèn）小心。

　　
　　(4)以故障出現的或然（rán）性，分為係（xì）統性（xìng）故障和隨（suí）機性故障。係統性故障是指隻要滿足一定的條件則一定會產生的確定（dìng）的故障；而隨機性故障是指在相同的條件（jiàn）下偶爾發生的（de）故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機床機（jī）械結構的局（jú）部鬆動錯位、部分電氣（qì）工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內部溫度過高有關。此類故障的分（fèn）析需經反複試驗、綜合判（pàn）斷才可能排除。

　　
　　(5)以機（jī）床的運動品質特性來衡量，則是機床運動特性下降的故（gù）障。在這種（zhǒng）情況下，機床雖能正常運轉卻加工不出合格的工件。例如機床定（dìng）位精度超差、反向死區過大、坐標運行不平穩等。這類故障必須使用檢測（cè）儀器確診產生誤差（chà）的機、電環節，然後通過對機械傳動係統、數控係統和伺服係統的最佳化調整來排除。

　　
　　此處故障的分類是為了便於故障的分析排除，而一種故障的產生往往是多種類型（xíng）的混合，這就（jiù）要求維修人員具體分析，參（cān）照上述分（fèn）類采取相應的分（fèn）析、排除法。

　　
　　2.故障的調查與分析

　　
　　這是（shì）排故的第一階段，是非常關鍵的階段，主要（yào）應作好下列工作：

　　
　　①詢問（wèn）調查在接到機床現場出現故障要求排除的信息時，首先應（yīng）要求操（cāo）作者盡（jìn）量保持現場故障狀態，不做任何處理，這樣有利於迅速精確地分析故障原因。同時仔（zǎi）細詢問故障指示情況、故障表（biǎo）象及故障（zhàng）產生的背景情況，依此做（zuò）出初步判斷，以便確定現場排故所應攜帶的工具、儀表（biǎo）、圖紙資料、備件等，減少往返時間。
　　

　　②現場檢查到達現場後，首先要驗證操作者提（tí）供的各種情況的準確性、完整性，從而核實初步判斷的（de）準（zhǔn）確度。由於操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其（qí）例，因此到現場後仍然不要急於動手處理，重新仔細（xì）調查各種（zhǒng）情況，以免破壞了現場（chǎng），使排故增加難度（dù）。

　　
　　③故障分析根據已知（zhī）的故障狀（zhuàng）況按上節所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由於大多數故障是有指示的，所以一般情況下，對照機（jī）床配套的數控係統診斷手冊（cè）和使用說明書，可以列出產生該故障的多種可（kě）能的原因。

　　
　　④確定原因對多種可能的原因進行排（pái）查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人（rén）員是一種對（duì）該機床（chuáng）熟悉程度、知識水平、實踐經驗（yàn）和分析判斷能力的綜合考驗。

　　
　　⑤排（pái）故準備有的故障的排除方法可（kě）能很簡（jiǎn）單，有些故障則（zé）往往（wǎng）較複雜（zá），需要做一係列的準備工作，例如工具儀表的準備、局部（bù）的拆卸、零部件（jiàn）的（de）修理，元器件的采購甚至（zhì）排故計劃步驟的製定等等。

　　
　　數控機床電氣係統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因（yīn），故障也就幾乎等於排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得（dé）十分重要了。下麵把電氣（qì）故障的常用診斷方法綜列於下。

　　
　　(1)直觀檢查法（fǎ）這是故（gù）障分析（xī）之初必用的方法，就是利（lì）用（yòng）感官的檢查。

　　
　　①詢（xún）問向故障現場（chǎng）人員仔細詢問（wèn）故障產生的過程、故障表象及故障後果，並且在整個分析判（pàn）斷過程中可能要多次詢問（wèn）。

　　
　　②目視總體查看機床各部分（fèn）工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸（zhóu）狀態、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控係統、溫控（kòng）裝置、潤滑裝置等（děng）)有無報警指示，局（jú）部查看有無保險燒煆，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作（zuò）元件位置正確與否等（děng）等。

　　
　　③觸摸在整（zhěng）機斷電條件下可以（yǐ）通過觸摸各主要電路板的安裝（zhuāng）狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號（hào）導線(如伺服與電機接觸器（qì）接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。

　　
　　④通電這是指為了檢查有無冒煙（yān）、打火、有無（wú）異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和（hé）元件存在而通電，一（yī）旦發現立即斷電分析。

　　
　　(2)儀器檢查法使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈衝信號等進行（háng）測（cè）量，從中找尋（xún）可能的故（gù）障。例如用萬用表檢查各電源（yuán）情況，及對某些電路板上（shàng）設（shè）置（zhì）的相關信（xìn）號狀態測量點的（de）測量，用示波器觀察（chá）相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用plc編程器查找plc程序中的故障部位及原因等（děng）。

　　
　　(3)信號與報警指（zhǐ）示分（fèn）析法（fǎ）

　　
　　①硬件報警指（zhǐ）示這是指包括數控係統、伺服係統（tǒng）在內的各電子、電器裝（zhuāng）置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除（chú）方法。

　　
　　②軟件報警指示如前所述的係統軟件、plc程序與加（jiā）工程序中的故障通常都設有（yǒu）報警（jǐng）顯（xiǎn）示，依據顯示的（de）報警號對照相應的診斷說（shuō）明（míng）手冊便可獲知可（kě）能（néng）的故障（zhàng）原因及故障排除方法。

  　　
　　(4)接口狀態檢查法現代數控係統多將plc集成於其中，而cnc與plc之間則以一係列接口信號形式相互通訊聯（lián）接。有些故障是與接口（kǒu）信號錯誤或丟失相關的，這些接（jiē）口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有（yǒu）的（de）可以通過簡單操作在crt屏幕上顯示，而所有的接口信號（hào）都可以用（yòng）plc編程（chéng）器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號，又要熟悉plc編程器的應用。
　　

　　(5)參數調整法數控（kòng）係統、plc及伺服（fú）驅（qū）動係統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態（tài）的要求（qiú）。這些參數不僅能使各電氣（qì）係統（tǒng）與（yǔ）具體機床（chuáng）相（xiàng）匹配（pèi），而且更是使（shǐ）機床各項功能達到最佳化所必需（xū）的。因此，任何（hé）參（cān）數的變化（huà）(尤其是模擬（nǐ）量參數)甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或（huò）電氣性能的變化會打破最初的匹（pǐ）配狀態和最佳化（huà）狀態。此類故（gù）障多指故（gù）障（zhàng）分類一節中後一類故障，需要重新調整相關的一個或多個參數方可（kě）排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅（jǐn）要（yào）對具體係統主（zhǔ）要參數十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣（qì）調試經驗。

　　
　　(6)備件置換法當故障分析結果集中於某一印製電路板上時，由於電路集成度的不斷擴大而要把故障落實（shí）於其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機（jī）時間，在有相同備件的條件下可以先將備（bèi）件換上，然後（hòu）再去檢查修複故障板。備件（jiàn）板（bǎn）的更換要注意以下問題。

　　
　　①更換任何備件都必須在斷電情況下進行。

　　
　　②許多印製電路板上都有一些開關或短路棒的設定（dìng）以匹配實際需要，因此（cǐ）在更換備件板上一（yī）定要記錄下原有的開關（guān）位置和（hé）設定狀態，並將新板作好同樣的設定，否則會產生報警而不（bú）能工作。

　　
　　③某（mǒu）些印製電路板（bǎn）的更換還需（xū）在（zài）更換後進行某些特定操（cāo）作以（yǐ）完成其中軟件與參數（shù）的建立。這一點需要仔細閱讀相應（yīng）電（diàn）路板的使用說明（míng）。

　　
　　④有些印製電路板是不能輕易（yì）拔出的，例如（rú）含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會丟失有（yǒu）用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有（yǒu）關說明操作。

　　
　　鑒於以上條件（jiàn），在（zài）拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之後（hòu）再動手，以免造成更大的故障。

　　
　　(7)交叉（chā）換位法當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情（qíng）況下，可以將係統中相同（tóng）或相兼容的兩個板互換檢查，例如（rú）兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障（zhàng）部位。這種交叉換位法應特別注意，不僅硬件接線的正（zhèng）確交換，還要（yào）將一係列相應的參數交（jiāo）換，否則不僅達不到目的，反而（ér）會產生新的故障造成思維的混亂（luàn），一（yī）定（dìng）要事（shì）先考（kǎo）慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。

　　
　　(8)特殊處理法當今的數控係統已進入pc基、開放（fàng）化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有係統軟件、機床製造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由於軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使（shǐ）得（dé）有些故障狀態無從分析（xī），例如死機現象（xiàng）。對於這種故障現象（xiàng）則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電（diàn），稍作停頓後再開機，有時則（zé）可能將故（gù）障消除。維（wéi）修（xiū）人員可以在自己（jǐ）的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的（de）方法。