數控機床（chuáng）的應用越來越廣泛，其（qí）加工柔性好，精度（dù）高，生產效率高，具有很多的優點。但由於技術越來越先進、複雜，對維修人員的素質要求很高（gāo），要求他們具（jù）有較深的專業知識和豐富的維修經驗，在數控機床出現故障才能（néng）及時排除。我公司有幾十台數控設備，數控係統有（yǒu）多種類型，幾年來這些設備出（chū）現一些故障，通過對這些（xiē）故障的分析和處理，我們取得（dé）了一定的經驗。下麵結合一些典型的實例，對數控機床的故障（zhàng）進行係統分析，以供參考。

　　一、NC係統（tǒng）故（gù）障

　　1.硬（yìng）件故障

　　有時由於NC係統出現硬件的（de）損壞，使機床停機。對於這（zhè）類故障的診斷，首先必（bì）須了解該（gāi）數控係統的工作原理及各線路板的功能，然後根據故（gù）障現象進行分析，在有條件的情況下（xià）利用交換法準確定位故障點。

　　例一、一台采用德國西門子（zǐ）SINUMERIK SYSTEM3的數控機（jī）床，其PLC采用S5─130W／B，一次發生（shēng）故障，通過NC係統PC功（gōng）能輸入的R參數，在加（jiā）工中不起作用，不能更改加工（gōng）程序中R參數（shù）的數值（zhí）。通過對NC係統工作原理及故（gù）障現象（xiàng）的分析，我們認為（wéi）PLC的主板有問題，與另（lìng）一台機床的主（zhǔ）板對換（huàn）後，進一步（bù）確定為PLC主板的問題。經專業廠家維修（xiū），故障被排（pái）除。

　　例二、另一台機床也是采用SINUMERIK SYSTEM 3數控係統，其（qí）加工程序程序號輸入不進去，自動加（jiā）工無法進行。經確認為NC係統存儲器板出現問題，維修（xiū）後，故障消除。

　　例三、一台（tái）采用（yòng）德（dé）國HEIDENHAIN公司TNC 155的數控銑床，一（yī）次發生故障（zhàng），工作時（shí）係統經常（cháng）死機，停電時經常丟失機床參數和程序。經檢查發現NC係統主板彎曲變形，經校直固定（dìng）後，係統恢複正常，再也沒有出（chū）現類似故障。

　　2.軟故障

　　數控（kòng）機床有些故障是由（yóu）於NC係統機床參（cān）數引起的，有時因設（shè）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。還有些故障由於偶然原（yuán）因使NC係統處於死循環狀態，這類故障有時必須采取強行啟動的方法恢複係統的（de）使用。

　　例一、一（yī）台采用（yòng）日本發那科公司FANUC-OT係統的數（shù）控車床，每次開機都（dōu）發生死機現（xiàn）象，任（rèn）何正常操作都不起作用（yòng）。後采取強製複（fù）位的方法，將係統內存全（quán）部清除後，係統恢（huī）複正常，重新輸入機床參數後，機床正（zhèng）常使用。這個（gè）故障就是由於機床參數混亂造（zào）成的。

　　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（gù）障是因為Y軸行程超出軟件設定（dìng）的極限值，檢查程（chéng）序數（shù）值並無變化，經（jīng）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（dào）軟件極限，仔細研究發現是補償值輸入變大引（yǐn）起的（de），適當調整軟（ruǎn）件（jiàn）限位設置後，故障被排除。這個故障就（jiù）是（shì）軟件限位設置（zhì）不當造成的。

　　例三、一台采（cǎi）用西門子SINUMERIK 810的數控機床，一次（cì）出現（xiàn）問題，每次開機係統都進入AUTOMATIC狀（zhuàng）態，不能進行任何操作，係統出現死機狀態。經（jīng）強製啟動後，係統恢複正常（cháng）工作。這個故障就是因操作人員操作失誤或其它原因使NC係統處於死循環狀態。

　　3.因其它原因引起的NC係（xì）統故障有時因供電電源出現問題或緩衝電（diàn）池失效也會（huì）引起係（xì）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（chá）發現NC係統上“COUPLING MODULE”板上左邊的（de）發光二（èr）極管閃亮，指示故障。對PLC進行熱（rè）啟動後，係統正常工作。但過幾天後，這個故障又出現了，經對發光二極管閃動頻率的分析，確定（dìng）為電池（chí）故（gù）障，更換（huàn）電池後，故障消除。

　　例二、一台采用（yòng）西門子（zǐ）SINUMERIK 810的數控機床，有時在自動加工過程中（zhōng），係統突然掉電，測量其24V直流供電電源（yuán），發現隻有22V左右，電網電壓向下波動（dòng）時，引起這個電壓降低，導致 NC係統采取保護措施，自動（dòng）斷電。經確認為整流變壓器匝間短路，造成（chéng）容量不夠。更換新（xīn）的整流變壓器後，故障排除。

　　例三、另一台也是（shì）采用西門子SINUMIK 810的數控機床，出現這樣（yàng）的故障，當係統加（jiā）上（shàng）電源後，係統（tǒng）開始自檢，當（dāng）自檢完畢進入基（jī）本畫麵時，係（xì）統掉電。經（jīng）分（fèn）析和檢查，發現X軸抱閘線圈對地短路。係統自檢後，伺服條件準備好，抱閘通電釋放。抱閘（zhá）線圈采用24V電源供電，由於線圈對地短路，致使24V電壓（yā）瞬間下降，NC係（xì）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（duì）機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，帶動滾珠絲杠來實現的，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（suǒ）以伺服（fú）係（xì）統（tǒng）在數控機床上起的作用（yòng）相（xiàng）當重要。伺（sì）服係統的故障一般都是由伺（sì）服控製單元、伺服電機、測速電機、編碼器等出現問題引起的。下麵介紹幾例：

　　例（lì）一、伺服電機損壞

　　一台（tái）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（chū）現6016號報警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根據工（gōng）作原理和故障現象進行分（fèn）析，刀塔轉動是由伺服電機驅動的，電（diàn）機一啟動，伺服單元就（jiù）產生過載報警，切斷（duàn）伺（sì）服（fú）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（yuán）都沒有解決問題。更換伺服電（diàn）機後，故障被排（pái）除。

　　例二、一台采用直流伺服係統的美國數控磨床（chuáng），E軸運動時產生“E AXIS EXECESSFOLLOWING ERROR”報警，觀察故障（zhàng）發生過程，在啟動E軸時，E軸開始（shǐ）運動，CRT上顯示（shì）的E軸數值變（biàn）化，當數值變到14時，突然跳變到471，為此我們認為反饋部分存在問題，更換位置反饋板，故障消除。

　　例三、另一台數控磨床，E軸（zhóu）修整器失控，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（zhí），肯定是位置反饋的問題。但更換（huàn）反饋板（bǎn）和編碼器都未能解決（jué）問題。後仔細研（yán）究發現，E軸（zhóu）修整（zhěng）器是由Z軸帶動運動的，一般回參考點時，E軸都（dōu）在Z軸的一側，而修（xiū）整時（shí），E軸修整器被Z軸帶到（dào）中間。為此我們做了這樣的試驗，將E軸（zhóu）修整器移到Z軸中間，然（rán）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（yú）E軸修整器經常往複運（yùn）動，導致E軸反饋（kuì）電纜（lǎn）折斷，而接觸不良。校線證實了我們的判斷，找到斷點，焊接並采取防折措施，使（shǐ）機床恢複工作。

　　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（yuè）低，很少發生故障。大部分故障都是非係統故（gù）障，是由外部原因引起（qǐ）的。

　　1.現代的數控設備都是機電一體化的產品，結構比較複雜，保護措（cuò）施完善，自動化程度非常高。有些故障並不是硬件損壞引起的，而是由於操作、調整（zhěng）、處理不當引起（qǐ）的。這類故障（zhàng）在設備使用初期發生的頻率（lǜ）較高，這時操作人員和維護人員對設備都不特別熟悉。

　　例一（yī）、一台數（shù）控銑床，在（zài）剛投入使用的時候，旋轉工（gōng）作台經常出現不旋轉的問題，經過對機床工作原理（lǐ）和加工過程進行分（fèn）析，發現這個問題與（yǔ）分度裝置（zhì）有（yǒu）關，隻有分度裝置（zhì）在（zài）起始位置（zhì）時，工作台才能旋轉。

　　例二、另（lìng）一台數控銑床發生打（dǎ）刀（dāo）事故（gù），按（àn）急停按鈕後，換上新刀，但工作台不旋轉，通過PLC梯圖分析，發現其換刀過程不正確，計算機（jī）認為換刀過（guò）程沒有結束，不能進行其它操（cāo）作，按正（zhèng）確程序重新（xīn）換刀後，機床恢複正常。

　　例三、有幾台數控機床，在剛投入使用的時候，有時出現意外情況，操作人員（yuán）按急停按鈕後，將係統斷電重新啟動，這時（shí）機床不回參（cān）考點，必須經過一番調整，有時得手工將軸盤到非幹涉區。後來吸取教訓（xùn），按急停按鈕後，將操作方式變為手動，鬆開急（jí）停按鈕，把機床恢複到正常位置（zhì），這時再操作或斷電，就不會出現問題。

　　2.由外（wài）部硬件損壞引起的故障

　　這類故障是數控（kòng）機（jī）床常見故障，一般都是由（yóu）於檢測開關、液壓係統、氣動（dòng）係統、電氣執行元件、機械裝置等出（chū）現問題引起的。有些故障可產生報警，通過報答信息，可查找故障原因。

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

　　例二（èr）、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控淬火機床，一（yī）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（xiàn）是液位開（kāi）關出現問題，更換新的（de）開（kāi）關，故障消除（chú）。

　　有些故障雖有報警信息（xī），但並不能反映（yìng）故障的根本原（yuán）因（yīn）。這時要根據報警信息、故障現象來分析。

　　例三、一（yī）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（yùn）動，直到壓到極限（xiàn）開關，NC係統顯示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障（zhàng）現象分析，可（kě）能是零點開關有問題，經確（què）認為無觸點零點開關損壞，更換（huàn）新的開關，故障消（xiāo）除。

　　例四、一台專用的數控銑床，在零件批量加工過程（chéng）中發生故障，每次都發生在零件已加工（gōng）完（wán）畢，Z軸（zhóu）後移（yí）還沒（méi）到位，這時出現故障，加工程序中斷，主軸停轉，並顯示F97號報警“SPINDLESPEED NOT OK STATION 2”，指示主軸有問題，檢查主軸（zhóu）係統並無問題，其它（tā）問題也可導致主軸停轉，於是我們用機（jī）外編程器監視PLC梯圖的運行狀態，發現（xiàn）刀具（jù）液壓卡緊壓力檢測開關 F21.1，在出現故障時，瞬間斷開，它的斷開表示銑刀卡緊力不夠，為安全起（qǐ）見，PLC使主（zhǔ）軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩（wěn），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（wán）成，這時就要根據維修經驗，機（jī）床的工作原理，PLC的運行狀態來判斷故障（zhàng）。

　　例五、一台數控（kòng）機床一次出現（xiàn）故障，負載門關不上，自動（dòng）加工不能進行，而且無故障顯示。這個負載（zǎi）門是由氣缸（gāng）來（lái）完成開關的，關閉負載門是PLC輸出Q2.0控製電磁閥Y2.0來實現的。用NC係統的PC功能檢查PLC

　　Q2.0的狀（zhuàng）態，其狀態為（wéi）1，但電磁（cí）閥卻沒有得電。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（huài）引起這個故（gù）障，更換新的繼電（diàn）器，故（gù）障被排除。

　　例六、一台數控機床，工作台不旋轉，NC係統沒有顯示故障報警。根據工（gōng）作台的（de）動作原理，工作台旋轉第一步應將工作台氣（qì）動浮起，利用機外（wài）編程器，跟蹤PLC梯圖的動態變（biàn）化，發現PLC這個信號並未發出，根據這（zhè）個線索繼（jì）續查看，最後發現反映二（èr）、三工位分度頭起始位置（zhì）檢測開關I9.7、I10.6動作不（bú）同步，導致了工作台不旋轉。進一步確認為三工位分度（dù）頭產生機（jī）械錯位，調整機械裝置，使其與二工位同步，這樣使故障（zhàng）消除（chú）。

　　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（bù）故障（zhàng），有時診斷（duàn）過程比較複雜，一旦發現問題所在，解決起來比（bǐ）較輕鬆。對外部故障的診斷，我們總結（jié）出兩點經驗，首先應熟練掌握（wò）機床的工（gōng）作原理和動作順序。其次（cì）要熟練運（yùn）用廠方提供的（de）PLC梯圖，利用NC係統的狀態顯示功（gōng）能或用（yòng）機外（wài）編程器監測PLC的運（yùn）行狀（zhuàng）態（tài），根據梯圖的鏈鎖關係，確定故障點，隻要做到以上兩點，一般（bān）數控機床的外部故障（zhàng），都（dōu）會被及時排除。