數控機床的應（yīng）用越來越廣泛，其加工（gōng）柔（róu）性好，精度高，生產效率高，具有很多的優點（diǎn）。但由於技術越來越先進、複雜，對維修人員的素質（zhì）要求很高，要求他們具有較深的專業知識和豐富的維修經驗，在數（shù）控機床出現故障才（cái）能（néng）及時排除。下麵結合一些典型的實例，對數控機（jī）床的故障進行係統分析，以供參考（kǎo）。

　　一、NC係統故障

　　1.硬件故障

　　有時由於NC係統出現硬件的損壞，使機床停機。對於這類故（gù）障的診斷，首先必須了解（jiě）該（gāi）數控（kòng）係統（tǒng）的工作原理及各線路板的功能，然後根據故障現（xiàn）象進行（háng）分析，在有條件的情況下利用交換法準確（què）定位故障點。

　　例一、一台采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM3的數控機床，其（qí）PLC采用S5─130W／B，一次發生故障，通過NC係統PC功能輸入的R參數，在（zài）加工中不起作用，不能更改加工程序（xù）中R參數（shù）的（de）數（shù）值。通過對NC係統工作原理及故障現象的分析，我們認為PLC的（de）主板有（yǒu）問題，與另一台機床的主板對換後，進一步確定為PLC主板的問題。經專業廠家維修，故障被（bèi）排除。

　　例二、另一（yī）台機床也是采用（yòng）SINUMERIK SYSTEM 3數控係（xì）統，其加工程序程序號輸入不進去，自（zì）動加工無法進行。經確認為NC係統存儲器（qì）板出（chū）現問題，維修後，故障消除。

　　例（lì）三、一（yī）台采用德國HEIDENHAIN公司TNC 155的數控銑（xǐ）床，一次發生故障，工作時係統經常（cháng）死機，停電時經（jīng）常丟失機床參數和程序。經檢查發現NC係統（tǒng）主（zhǔ）板彎（wān）曲變形，經校直固定後（hòu），係統恢複正（zhèng）常，再也沒有出現類（lèi）似故障。

　　2.軟故障

　　數控機床有些故障是（shì）由（yóu）於NC係統機床參數引（yǐn）起的，有時因設置不當，有時因意外使參數發生變化或（huò）混亂，這（zhè）類故障隻要調整好參數（shù），就會自然消失。還有些故障由於偶然（rán）原因使NC係統處於死循環狀態（tài），這類故障有（yǒu）時必須采（cǎi）取強行啟動的（de）方法恢複係統的使用（yòng）。

　　例一（yī）、一台（tái）采用日本發（fā）那科公司FANUC-OT係統（tǒng）的數控車床，每次開（kāi）機都發生死機現象（xiàng），任何正常操作都不起作用。後采取強製複位的（de）方法，將係統內存（cún）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。這個故障就是由於機床參數混（hún）亂造成的。

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

　　例三、一（yī）台采用西門子SINUMERIK 810的數控機床，一次出現問題，每次開機係統（tǒng）都進入（rù）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，係統恢複正常工作。這個故障就是因操作（zuò）人員操作失誤或（huò）其它原因使NC係統處於（yú）死循環狀態。

　　3.因其它原因引起的NC係統故障有時（shí）因供電電（diàn）源出現問題或緩衝電池失（shī）效也會引起係統故（gù）障（zhàng）。

　　例一、一台采用德國西門子SINUMERIK SYSTEM 3的數控機床，一次出現故障，NC係統加上電後，CRT不（bú）顯示，檢（jiǎn）查發現NC係統上“COUPLING MODULE”板上左邊（biān）的發光二極管閃亮，指示故障。對PLC進行熱啟動後，係統正常工作。但（dàn）過幾天後，這（zhè）個（gè）故障又出現了，經對發光二極管（guǎn）閃動頻率的分析，確定為電池故障，更換電池後，故障消除。

　　例二（èr）、一台采用西門子SINUMERIK 810的數控機床（chuáng），有時在自動加工（gōng）過程中，係統突然掉電，測量其24V直流供電電源，發現（xiàn）隻有22V左右，電網電壓向下波動（dòng）時，引起這個電壓降低（dī），導致 NC係統采取保護措施，自動斷電。經確認為整流（liú）變壓器匝間（jiān）短路（lù），造成容量不夠。更換（huàn）新的（de）整（zhěng）流變壓器後，故障排（pái）除。

　　例三、另一台也是采（cǎi）用西門子SINUMIK 810的數控機床，出現這樣的故障，當係統加上電源後，係統（tǒng）開始自檢，當自檢完畢進入基本畫麵時，係統掉電。經分析和檢查，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。抱閘線圈采用24V電源供電，由於線圈對地短（duǎn）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（xì）統的故障

　　由於數控係統的控製（zhì）核心是對（duì）機床的進給部分（fèn）進（jìn）行數字控（kòng）製，而（ér）進給是由伺服單元控製伺（sì）服電機，帶動滾（gǔn）珠絲杠來實現的，由旋轉（zhuǎn）編（biān）碼器做位置反饋元件，形成半閉環的位置控製係統。所（suǒ）以伺服係統在數控機床上（shàng）起的作用相當重要。伺服係統（tǒng）的故障一般（bān）都（dōu）是由伺服控製單元、伺服（fú）電機、測速（sù）電機（jī）、編碼器等出現問題引起（qǐ）的。下麵介紹幾例：

　　例一、伺服電機損壞

　　一台采（cǎi）用SINUMERIK 810／T的數控車（chē）床，一次刀塔出現故障（zhàng），轉動不到位，刀塔轉動（dòng）時，出現6016號報警“SLIDE POWER PACK NO OPERATION”，根據工作原（yuán）理和故障現象進行分析，刀（dāo）塔轉動是（shì）由伺服電機驅動的，電機一啟動，伺服單元就產生過載報警，切斷伺服（fú）電源，並反（fǎn）饋給NC 係統，顯示（shì）6016報（bào）警（jǐng）。檢查（chá）機械部分，更換伺服單元都（dōu）沒有解決問題。更換伺服電機後，故障被排除。

　　例二、一台采用直流伺服係（xì）統的美國數控磨床，E軸運動時產生“E AXIS EXECESSFOLLOWING ERROR”報警，觀察（chá）故障發生過程，在啟動E軸時，E軸開始運動，CRT上顯示的E軸數值變化（huà），當數值變到（dào）14時，突然跳變到471，為（wéi）此我們認為反饋部分存在問題，更換位置反饋板，故障消除（chú）。

　　例三、另一台數控磨床，E軸修整器失（shī）控，E軸能回（huí）參考（kǎo）點，但自（zì）動修整或半自動時，運動速（sù）度極快，直到（dào）撞到極限開關。觀察發生故障的過程，發現撞（zhuàng）極限開關時，其顯示的坐標值遠小於實際值，肯定是（shì）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（xiàn），E軸修整器是（shì）由Z軸帶動運（yùn）動（dòng）的（de），一般回（huí）參考點時（shí），E軸都在Z軸的一側，而修整時，E軸修整器被Z軸帶到中間。為此（cǐ）我們做了這樣的試驗，將E軸修整器移到Z軸中（zhōng）間，然（rán）後回參考點（diǎn），這時（shí）回參點也出現失控現象；為此我們斷定可能由於E軸修整（zhěng）器經常（cháng）往（wǎng）複運動，導致E軸反饋（kuì）電纜折斷，而接觸不良。校（xiào）線證實了我們的判斷，找到斷點，焊接並采取防折措施，使機床恢複（fù）工作。

　　三、外部故（gù）障

　　由於現代的數控係統可（kě）變性越來越（yuè）高，故障率越來越低，很少發（fā）生故障。大部分故障都是非係統故障，是由外部（bù）原因（yīn）引起的。

　　1.現代的數控設備都是機電一體化的產品，結構比較（jiào）複雜，保護（hù）措施完善，自動化程度非（fēi）常（cháng）高（gāo）。有些故障並不是硬（yìng）件損壞引起的，而是由於操作（zuò）、調（diào）整、處（chù）理（lǐ）不當引起的。這類故障在（zài）設備使用初期發生（shēng）的（de）頻（pín）率（lǜ）較高，這時操作人員和維護（hù）人員對設備都不特別熟悉。

　　例一、一台數控銑床，在剛投入使用的時（shí）候，旋轉工作台經常出現不（bú）旋轉的問題，經過對機床工（gōng）作原理和加工過程進行分析，發現這個問題與分度裝置有關，隻有分度裝置在起（qǐ）始位置時，工作台才能旋轉。

　　例二、另一台數控銑床發（fā）生打刀事（shì）故，按急停按鈕後，換上新刀，但（dàn）工作台不旋轉，通過PLC梯圖分析，發現其換刀過（guò）程不正確，計算機認為換刀過程沒有結束，不能進（jìn）行其它操作，按正確程序重新換刀後（hòu），機床恢複正常。

　　例三、有幾台（tái）數控（kòng）機（jī）床，在（zài）剛投入使用的時候，有時出現意外情況，操作人員按急停按鈕後，將係統斷電重新啟動，這時機床不回參考點，必（bì）須（xū）經過一番調整，有時得手工將軸盤到非幹涉區。後來吸取教（jiāo）訓，按急停按鈕後，將操作方式變為手動，鬆開急停按鈕，把機床恢複到正常位置，這時再操作或斷電，就不會出現問題。

　　2.由外部硬件損壞引起的故障

　　這類故障是數控機床常見故障，一般都是由於檢測開（kāi）關、液壓係統、氣動係（xì）統、電氣執行元件、機（jī）械裝置等出現問題引起的。有些故障可產生報警，通過報答信息，可查找故（gù）障原因。

　　例一（yī）、一台數控磨床，數控係統采（cǎi）用（yòng）西門子SINUMERIK SYSTEM 3，出現故障（zhàng）報警F31“SPINDLE COOLANT CIRCUIT”，指示主（zhǔ）軸冷卻係統有問題，而檢查冷卻係統並無問題，查閱PLC梯（tī）圖，這（zhè）個故障是由流（liú）量檢測（cè）開關B9.6檢測出來的，檢查這個開（kāi）關，發現開關已損壞，更換新的開關，故障消失。

　　例二、一台采用西門（mén）子SINUMERIK 810的（de）數控淬（cuì）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（yuǎn）超出最（zuì）低水平，檢測液位（wèi）開關，發（fā）現是液位開關（guān）出現問題，更換新的開關，故障（zhàng）消除。

　　有（yǒu）些故（gù）障雖有報（bào）警信息，但並不能反映（yìng）故障的根（gēn）本原因。這時要根據（jù）報警（jǐng）信息、故障（zhàng）現象來分析。

　　例三（sān）、一台數控磨床，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，直到壓到極限開關，NC係統顯（xiǎn）示報警“EAXIS AT MAX.TRAVEL”。根據故障現象分析，可能（néng）是零點開關有問題，經確認為無觸點零點（diǎn）開關損壞（huài），更（gèng）換新的開關，故障消除。

　　例四、一台專用的數控（kòng）銑床，在零件批量加工過程中（zhōng）發生故障，每次都發生在零件已加工完（wán）畢，Z軸後（hòu）移還沒到位，這（zhè）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（chéng）器監視PLC梯圖的運行狀態，發現刀具液壓卡（kǎ）緊（jǐn）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（gòu），為安全起見，PLC使主軸停轉。經檢查發現液壓壓力不穩，調整（zhěng）液壓（yā）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（zuò）不能完成，這時就要根據維修經驗，機床的工作原理，PLC的運行狀態來判斷故（gù）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（háng），而且無故障顯示。這個負載門是（shì）由氣缸來完成開關的，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（zhōng）間繼電器控製電磁閥Y2.0，中間繼電器損壞引起這個故障，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係統沒有顯示故障報警。根據工作台的動（dòng）作原理，工作（zuò）台旋轉第一（yī）步應將工作台氣動浮起，利用機外編程器，跟（gēn）蹤PLC梯圖的動態變化，發現PLC這（zhè）個信號並未（wèi）發出（chū），根據這個線索繼續查看，最後發（fā）現反映二、三工位分度頭（tóu）起（qǐ）始位置檢測開關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，這樣使故障消除（chú）。

　　發（fā）現問（wèn）題是解決問題的第一步，而且是最重（chóng）要的一步。特（tè）別是對數控機床的外部故障，有時診（zhěn）斷過程（chéng）比（bǐ）較複雜（zá），一旦發現問題所在，解決起來（lái）比較輕（qīng）鬆。對外部故障的診斷，我們總結出兩點經（jīng）驗，首（shǒu）先應（yīng）熟練掌握機床的工作原（yuán）理和動（dòng）作順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯（tī）圖，利用NC係統的狀態顯示功能或用機外編程器監（jiān）測PLC的運行狀態，根據梯圖的鏈鎖關係，確定故（gù）障點，隻要（yào）做到以上兩點，一般數控機床的外部故障，都（dōu）會被及（jí）時排除（chú）。