數（shù）控機床的應用越來越廣泛，其加工柔性好，精度高，生產效率高，具有很多的優點。但由於技術越來越先（xiān）進、複雜，對（duì）維修人（rén）員的素質要求很高，要求（qiú）他們具有較深的專（zhuān）業知識和豐（fēng）富的維修經驗，在數控（kòng）機床出現故（gù）障才能及時排除。我公司有幾十台數控設備，數控係統有多種類型，幾（jǐ）年（nián）來這些設備（bèi）出現一些故障，通過對這些故障的分（fèn）析和處理，我們取（qǔ）得了一（yī）定的經驗。下麵（miàn）結合一些典型的實例，對數控機床的故障進行係統分析，以供參考（kǎo）。

　　一、NC係（xì）統故障

　　1.硬件故障

　　有時由於NC係統出現硬件的損壞，使機床停機。對於（yú）這類故障的診斷，首先必須了解該數（shù）控係（xì）統的工作原理及各線路板的功能，然後根據故障現象進行分析，在有條件的情況下利用（yòng）交換法準確定位故障點。

　　例一、一台采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM3的（de）數控機床，其（qí）PLC采用S5─130W／B，一（yī）次發生故障，通過（guò）NC係統PC功能（néng）輸（shū）入的R參數，在加工中不起（qǐ）作用，不能更改加工程序中R參數（shù）的數值。通過對NC係統工作原理及故障現象（xiàng）的分析，我們認為PLC的主板有問題，與另一台機床的主板對換後，進一步確（què）定為PLC主板的問題。經專業廠家維修，故障被排除（chú）。

　　例二、另一台機（jī）床也（yě）是采用（yòng）SINUMERIK SYSTEM 3數控係統，其加（jiā）工程序程序號輸入不進去，自動加工無（wú）法進行。經確認為NC係統存儲器板出現問題，維修後，故（gù）障消（xiāo）除。

　　例三、一台采用（yòng）德國HEIDENHAIN公司TNC 155的數控銑床，一次發生故障，工作時係統經常死機（jī），停電時經常丟失機（jī）床參數和程序。經檢（jiǎn）查發現NC係統主（zhǔ）板彎曲變形，經校直固（gù）定後，係統恢複正常，再也沒有出（chū）現類（lèi）似故障。

　　2.軟故障（zhàng）

　　數控（kòng）機床有些故障是由於NC係統機床參數引起的，有時因設置不當，有時因意外使參數發生變（biàn）化（huà）或混（hún）亂（luàn），這類故障隻（zhī）要調整好參數，就會自然消失。還有些故障由於偶然原因使NC係統處於死（sǐ）循環狀態，這類（lèi）故（gù）障有時必須采（cǎi）取（qǔ）強（qiáng）行啟動的方法恢複係統的使用。

　　例一（yī）、一台采用日本發那科公司FANUC-OT係統的數控車床，每（měi）次開機都發生死機現象，任何正常操作都不起作（zuò）用。後采取（qǔ）強製複位的方法，將係統內存全部清除後，係統恢複正常，重新輸入機床參數後，機床正常使用。這個故障（zhàng）就是由（yóu）於機床參數混（hún）亂造成的（de）。

　　例二、一台專用數控銑床，NC係統采用西門子的SINUMERIK SYSTEM 3，在批量加工中NC係統顯示2號報警“LIMIT SWITCH”，這種故障是因為Y軸行程超出軟件設定的極限值，檢查程序數值並無變化，經仔細觀察故障現象，當出現故障時，CRT上顯示的Y軸坐標確定達到軟件極限，仔（zǎi）細研究發現是補償值輸入變大引起的，適當（dāng）調整軟件限位設置後，故障被排除（chú）。這個故障就是軟件限位設置不當（dāng）造成的。

　　例三、一台采（cǎi）用西（xī）門（mén）子SINUMERIK 810的數控機床，一（yī）次出現問題，每次開機係（xì）統都進入（rù）AUTOMATIC狀態，不能進行任何操作，係統出現死機狀態。經強製啟（qǐ）動後，係統恢複（fù）正常工作。這（zhè）個故障就是因（yīn）操作人員操作（zuò）失誤（wù）或其它原因使NC係統處於死循環狀態。

　　3.因其它原因引起（qǐ）的（de）NC係統故障有時因供電電源出現（xiàn）問題或緩衝電池（chí）失效也會引起係統故障。

　　例一、一台采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數（shù）控機床，一次出現故障，NC係統加上電後，CRT不顯示，檢查發（fā）現NC係統上“COUPLING MODULE”板上左邊的發光（guāng）二極（jí）管閃亮，指示故障。對PLC進行熱啟動後，係統正常（cháng）工作。但過幾天後，這個故（gù）障又出現了，經對（duì）發光二（èr）極管閃（shǎn）動頻率的分析（xī），確定為電池故障（zhàng），更換電池後，故障消除。

　　例二、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控機床，有時在自動加工過程中，係統突然掉電，測量其24V直流（liú）供電電（diàn）源，發現隻有22V左右，電網電壓向下波動時，引起這個電壓降低，導致 NC係統采（cǎi）取保護措施，自動斷電。經確認為整流變壓器（qì）匝間短路，造成容量不夠。更換新的（de）整流變壓器後，故障排除。

　　例三、另一台也是（shì）采用西門子SINUMIK 810的數控機床，出（chū）現這樣的故障，當係統加上電源後，係（xì）統開始自檢，當自檢完畢進（jìn）入基本畫麵時，係統掉（diào）電。經分析和（hé）檢（jiǎn）查，發（fā）現X軸抱閘線圈對地短路。係統自檢後，伺服條（tiáo）件準備好，抱閘通電釋放。抱閘線圈采（cǎi）用24V電（diàn）源供電，由於線圈對地短路，致使24V電壓瞬間下降，NC係統采取保護措施自動斷電。

　　二、伺服係統的故（gù）障

　　由於數控係統的控製核心（xīn）是對機（jī）床的進給部分進行數字控製，而進給是由伺服單元控製伺服電機（jī），帶動滾珠絲杠來實現的，由旋（xuán）轉編碼器做位置（zhì）反饋元件，形成半閉環的位置控製係（xì）統。所以伺服係統在數控機（jī）床上起的（de）作用相當重（chóng）要。伺服係統（tǒng）的故障一般都是由伺服控製單元、伺服電機、測速電機、編碼（mǎ）器等出（chū）現問題引起的。下麵介紹幾例：

　　例一、伺服電機（jī）損壞

　　一台采用SINUMERIK 810／T的數控車床，一次刀塔出現故障，轉動不到位，刀塔轉動時，出現（xiàn）6016號報警（jǐng）“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根據工作（zuò）原理和故障現（xiàn）象進行分析，刀塔轉動是由伺服電機驅動的，電機一啟動（dòng），伺服單元就產（chǎn）生過載報（bào）警，切斷伺服電源，並反饋給NC 係統，顯示6016報警。檢查機械部分，更換伺服單元都沒有解決問題（tí）。更換伺服電機後，故障被排除。

　　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（zhàng）發生過（guò）程，在（zài）啟動E軸時，E軸開（kāi）始運動，CRT上顯（xiǎn）示（shì）的E軸數值變化，當數值變到14時，突然跳變到471，為此我們認為反饋部（bù）分存在問題，更換位置反饋板，故障消除。

　　例三、另一台數控磨床，E軸修整（zhěng）器失控，E軸能回參考點，但自動修整（zhěng）或半自（zì）動時，運動速度極快，直到撞到極限開關。觀察發生故障的過程，發現撞極限開關時，其顯示的坐標值遠小（xiǎo）於實際值，肯定是位置反饋的問題。但更換反饋板和編碼器都未能解決問題。後仔細研究發現，E軸修整器是由Z軸帶（dài）動運（yùn）動的，一般回參考點時，E軸都在Z軸的一（yī）側，而（ér）修整時，E軸（zhóu）修整器被（bèi）Z軸帶到中間。為此我們做了這樣的試驗，將（jiāng）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；為此我們斷定可能由於E軸修整器（qì）經（jīng）常往複運動，導致E軸反饋電纜折斷，而接觸（chù）不良（liáng）。校線證實了我們的判斷，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，故障率越來越低，很少發生故障（zhàng）。大部分故障都是非（fēi）係統故障，是由外部原因引起的。

　　1.現代的數控設備都是機電一體化（huà）的產品，結構比較複雜，保護措施完善（shàn），自動化程度非常高。有些故障並不是硬件損壞引起的，而是由於操（cāo）作、調（diào）整、處理不當引起的。這類故障在設備使用初期發生的頻率較高，這時操作人員和維護人（rén）員對設備都（dōu）不特別熟（shú）悉。

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

　　例二、另一台數控銑床發生打刀事故，按急（jí）停按鈕後，換上新刀，但工（gōng）作台不旋轉（zhuǎn），通過PLC梯圖分析，發現其換（huàn）刀（dāo）過程（chéng）不正確，計算機認為換刀過程沒有結束（shù），不能進行其（qí）它操作，按正確程序重新換刀後（hòu），機床恢複正常。

　　例三、有幾台數控機床，在（zài）剛投（tóu）入使用（yòng）的時候，有時出（chū）現意外情況，操作人員按急停按鈕後（hòu），將係統斷電重新啟（qǐ）動，這時機床不回參考點，必須經過一番（fān）調整，有時得手工將軸盤到非幹涉區。後來吸取教訓，按急停按鈕後，將操作方（fāng）式變為手動，鬆開急（jí）停按鈕，把機床恢（huī）複到正（zhèng）常位置，這時再操作或斷電，就不會（huì）出現問題。

　　2.由（yóu）外部硬件損壞引起的故障

　　這類故（gù）障是數控機床（chuáng）常見（jiàn）故障，一般都是由於檢測開關、液壓係統、氣動係（xì）統、電氣執（zhí）行元件、機械（xiè）裝置等出現問題引（yǐn）起的。有些故障可產生報警，通過報答信息，可查找故障原因。

　　例一、一台數控（kòng）磨床，數控係統采用西門子SINUMERIK SYSTEM 3，出現故障報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指示主（zhǔ）軸冷卻係統（tǒng）有問題，而檢查冷卻係統並無問題，查閱PLC梯圖，這個故障是由流量檢測開關B9.6檢測出（chū）來的，檢查這個開關，發現開關已損壞，更換新的（de）開關（guān），故障消失。

　　例二、一台采用西門子SINUMERIK 810的（de）數控淬火機床，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（gòu），檢查液麵已遠遠超出最低水平，檢測液位開關，發現是液位（wèi）開關出現問（wèn）題，更換新的開關（guān），故（gù）障消（xiāo）除。

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

　　例三、一台（tái）數控磨床，E軸在回參考（kǎo）點時，E軸旋轉但沒有找到參考點，而（ér）一直運動（dòng），直到壓到極限開關，NC係統（tǒng）顯示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障現象分析，可能是零點開關有（yǒu）問題，經確認為（wéi）無觸（chù）點零點開關損壞，更（gèng）換新的開關，故障消除。

　　例四、一台專用的數控銑床，在零件批量加工過程中發生故障，每次都發生在（zài）零件已加工完（wán）畢，Z軸後移還沒到位，這時出現故（gù）障，加工程序中斷（duàn），主軸停轉（zhuǎn），並顯示F97號報警“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”，指示主軸有問（wèn）題，檢查主軸係統並無問題，其它問題也可導致主軸停轉，於是我們（men）用機外編程器監視PLC梯圖的運行狀態，發現刀具液（yè）壓卡緊壓力檢測開關 F21.1，在出現故障時，瞬（shùn）間斷開，它（tā）的斷開（kāi）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，調整液壓係統，使之穩定，故障被排除。

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

　　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（bú）能進（jìn）行，而且（qiě）無（wú）故障顯示。這個（gè）負載門是由氣缸（gāng）來完成開（kāi）關的，關閉負載門是（shì）PLC輸出Q2.0控（kòng）製電磁閥Y2.0來實現的。用NC係統的PC功能檢查PLC

　　Q2.0的狀態，其狀態為1，但電磁閥卻沒有得電。原來PLC輸出Q2.0通過中間繼（jì）電器控製電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這個故障，更換（huàn）新（xīn）的繼電器，故障被（bèi）排除。

　　例（lì）六、一台（tái）數控機床，工作台（tái）不旋轉，NC係統沒有顯（xiǎn）示故障報警。根據工（gōng）作台的動作原（yuán）理，工作台旋轉第（dì）一步應將工作台氣動浮起，利用機外編程器，跟蹤PLC梯圖的動態變化，發現（xiàn）PLC這個信號並未發出，根據（jù）這個線（xiàn）索繼續查看，最後發現反映二、三工（gōng）位分度頭起始位置（zhì）檢測開關I9.7、I10.6動作不同步，導致了工作台不旋轉。進一步確認為三工位分（fèn）度頭產生機械錯位，調整機（jī）械裝置，使其與二工位同步，這樣使故障（zhàng）消除。

　　發現問題是（shì）解決問題的第一（yī）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（duàn）過程比較複雜，一旦發現問題所在，解決起來比較輕鬆。對外部故障的（de）診斷，我們總（zǒng）結出兩點經驗，首先應（yīng）熟練掌握機床的工作（zuò）原理和動作順序。其次（cì）要熟練運用廠方提供的PLC梯圖，利用NC係統的狀態顯示功能或用機外（wài）編（biān）程（chéng）器監測PLC的運行狀態，根據梯圖的鏈（liàn）鎖關係，確定故障點，隻要做（zuò）到以上兩點，一般數控（kòng）機床（chuáng）的外部故障，都會被及時（shí）排除。