1.常見電氣故障分類

　　
　　數控機床的電氣故障（zhàng）可按故障的性質、表象、原（yuán）因或後果等分類。

　　 
　　(1)以故障發生的部位，分為硬件故（gù）障和軟件故障。硬件故障是指電子、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（xū）要修理甚至更換（huàn）才（cái）可排除的故（gù）障。而軟件故障一般是指plc邏（luó）輯控製程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據甚至修改plc程序方可排除的故障。零件加工程序故障（zhàng）也屬於軟件故障。最嚴重的軟件（jiàn）故障則是數控係統軟件的缺損甚至丟失，這就隻有與生產廠商或其服務機構聯係解決了。

　　 
　　(2)以（yǐ）故障出現時有無指示，分為有診斷指（zhǐ）示（shì）故障和無診斷指示故障（zhàng）。當今的數控係統都（dōu）設計有完（wán）美的自診斷程序，時實監控整個係統的軟、硬件性能，一旦發（fā）現故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結合係統配（pèi）備的診斷手（shǒu）冊不（bú）僅可以找到故障發生的原因、部位（wèi），而（ér）且（qiě）還有排除的方法提示（shì）。機床製造者也會（huì）針對具體機床設計（jì）有相關的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指（zhǐ）示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈（dēng）使得絕大（dà）多數電氣故障的排除（chú）較（jiào）為容易。無診（zhěn）斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不（bú）完整性所致(如開關不閉合、接插鬆動等)。這類故障則要依（yī）靠對產生故（gù）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（de）熟悉程度和技術（shù）水平加以分析、排（pái）除（chú）。
　　   

　　(3)以故障出（chū）現時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對於破壞性故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演，這時隻能根據產生故障（zhàng）時的現象進行相應的檢查、分析來排除之，技術難度較高（gāo）且有一定風險。如果可能會損（sǔn）壞工件，則可卸（xiè）下工件，試著重現故（gù）障過程，但應十分（fèn）小心。

　　
　　(4)以故障出現的或然性，分為係統性故障（zhàng）和隨機性故障。係統性故障是指隻要滿足一定（dìng）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下偶爾發生的故障，這類（lèi）故障的分析較為困難，通常多（duō）與機床（chuáng）機械結構的局部鬆動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內部溫度過高有關。此類故障的分析需經反複試驗、綜合判斷才可能排（pái）除。

　　
　　(5)以（yǐ）機（jī）床的運（yùn）動品質特性來衡量，則是機床運動特性下降的（de）故障。在這種情況下，機床（chuáng）雖能正常運（yùn）轉卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超（chāo）差、反向死區過大、坐標運（yùn）行（háng）不平穩等。這類故障必須使用檢（jiǎn）測儀器（qì）確診產生誤差的機、電環節，然（rán）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（chú）。

　　
　　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（chǎn）生往往是多種類型的混合，這就要求維修人員具體分析，參照上述分類采取相應的分析、排除法。

　　
　　2.故障的調查與分析

　　
　　這是排故（gù）的第一階段（duàn），是非常關鍵的階段，主要應作好下列工作：

　　
　　①詢問調查在接到機床現場出現故障要求排除（chú）的信息時，首先應要求操作者盡量保持現場故障狀態，不做任何處理，這樣（yàng）有利於迅速精確地分析故障原因（yīn）。同時仔細詢問故（gù）障指示（shì）情況、故障表象及故障產生的背景情（qíng）況（kuàng），依（yī）此做出初步判斷，以便確定現場排故所（suǒ）應攜帶的工具、儀表、圖紙資（zī）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（zhèng）操作者提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（yú）操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情（qíng）況不乏其例，因此到現場後仍然不要急於動手處（chù）理，重新仔細調查各種情況，以免破壞了現場，使（shǐ）排故增加難度。

　　
　　③故障分析根據已（yǐ）知的（de）故障狀況按上節所述故（gù）障分（fèn）類辦法分析故障（zhàng）類型，從而確定排故原則。由於大多數故障（zhàng）是有指示的，所以一（yī）般情況下，對照機床（chuáng）配套的數控係統診（zhěn）斷手（shǒu）冊和使（shǐ）用說明書，可以列出產生該故障的多種可能的原因。

　　
　　④確定（dìng）原因（yīn）對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的（de）真正原因，這（zhè）時對維修人員是一種對（duì）該機床熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷（duàn）能力的綜合考驗。

　　
　　⑤排故準備有的故障的排除方法可能很（hěn）簡單，有些故障則（zé）往往較複雜，需要做（zuò）一係列的準備工作，例如工具儀表的（de）準備、局部（bù）的拆卸、零部件的修理，元器件的采購（gòu）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（le）原因，故障也就幾乎等於排（pái）除了。因此故障分（fèn）析診斷的方法也就變得十分重要了。下麵把電氣（qì）故（gù）障的常（cháng）用診斷方法綜列（liè）於下。

　　
　　(1)直觀檢（jiǎn）查法這是（shì）故障分析之初必用的方法，就是（shì）利用感官的檢查。

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

　　
　　②目視總體（tǐ）查看機床（chuáng）各部分工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機（jī）械手位置等)，各電控裝（zhuāng）置(如（rú）數控係統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煆，元器件燒焦（jiāo）、開裂、電線（xiàn）電纜脫（tuō）落，各操作元件位置正確與否（fǒu）等（děng）等。

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

　　
　　④通電這是指（zhǐ）為了檢查有無冒煙、打火、有（yǒu）無異常聲音、氣味（wèi）以及觸摸有無過熱電動機（jī）和元件存在而通電，一（yī）旦（dàn）發現立即斷（duàn）電分析。

　　
　　(2)儀器（qì）檢查法使（shǐ）用常（cháng）規電工儀表，對各組交、直流電源電壓（yā），對相關直流及（jí）脈衝信號等（děng）進行（háng）測量，從中找（zhǎo）尋可能的故（gù）障。例如用萬用（yòng）表檢查各電源情況，及對某些（xiē）電路板上設（shè）置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相（xiàng）位（wèi）甚至有（yǒu）無，用plc編程器查找（zhǎo）plc程序中的故障（zhàng）部位及原因等。

　　
　　(3)信號與報警指示分析法

　　
　　①硬（yìng）件（jiàn）報警指（zhǐ）示這是指包括數控係統、伺服係統在內的各電子、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（shuō）明便（biàn）可獲知指示內容及故障（zhàng）原因與排除方法。

　　
　　②軟件報警（jǐng）指示如前所述的係統軟件、plc程序與加工程序中的（de）故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相（xiàng）應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障（zhàng）原因及故障排除方法。

  　　
　　(4)接（jiē）口狀態（tài）檢查法現代數（shù）控係統多將plc集成（chéng）於其（qí）中（zhōng），而cnc與plc之間則以一係列接口信號（hào）形式相互通訊聯接。有些故障是與（yǔ）接口信號（hào）錯誤或丟（diū）失相關的（de），這些接口信號有的可以在相應的（de）接口板（bǎn）和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作（zuò）在crt屏幕上顯示，而所有的接口信（xìn）號都可以用plc編程器調出。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（xī）plc編（biān）程器（qì）的應用。
　　

　　(5)參數調整法數控係統、plc及伺服驅動係統都（dōu）設置許多可修改的參數以適（shì）應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣係統與具體機床相匹（pǐ）配，而且更是使機（jī）床各（gè）項功（gōng）能達到最佳化（huà）所必需的。因此，任何參數的（de）變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失（shī）都是（shì）不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機（jī）械（xiè）或電氣性能的變化會打（dǎ）破最初的匹配狀態和最佳化狀態（tài）。此（cǐ）類故（gù）障多指故障分類一節中後一（yī）類（lèi）故障，需要重新調整相關的一個或多個（gè）參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的（de），不僅要對具體係統主要參數十（shí）分了（le）解，既知（zhī）曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經驗。

　　
　　(6)備件置換法當故障分析結果集（jí）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（yào）把（bǎ）故障落（luò）實於其上某一區域乃至某一元件是十（shí）分困難的，為了縮短停（tíng）機時間，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（chá）修複故障板。備件板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（yǒu）一些開關（guān）或（huò）短路棒的設（shè）定以（yǐ）匹配實際需要，因此在更換備件板上一（yī）定要記（jì）錄下原有的（de）開關位置和設定狀態，並將新板（bǎn）作好（hǎo）同樣的設定，否（fǒu）則會產生（shēng）報警而不能工作。

　　
　　③某些（xiē）印製電路板的更換還需在更（gèng）換後進行某些（xiē）特定操作以完（wán）成其中軟件與參數的建（jiàn）立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說（shuō）明（míng）。

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

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

　　
　　(7)交叉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況下，可以將係統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個（gè）坐標的指令板或伺服板（bǎn）的交換從中判斷故障板或故（gù）障部位。這種交叉換位法應（yīng）特別注意，不僅硬件接（jiē）線的正確交換，還（hái）要將一係列相應（yīng）的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成（chéng）思維的混亂，一定（dìng）要事先考慮周全，設計好軟、硬（yìng）件交換方案，準確無誤再行交（jiāo）換（huàn）檢（jiǎn）查。

　　
　　(8)特殊處理法當（dāng）今的數控係統已進入pc基、開放（fàng）化的發展階段，其中（zhōng）軟件含量越來越豐富，有係統軟（ruǎn）件、機床製造者軟件、甚至還有使用（yòng）者自（zì）己的（de）軟件，由於（yú）軟件邏輯的（de）設計中（zhōng）不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對於這種故障現象則可（kě）以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓後再（zài）開機，有時則可能將故障消（xiāo）除。維修人員可以在自己的（de）長期實踐中摸索其規（guī）律或者其他有效的方（fāng）法。