数控系统软件故障原因与排除
数控机床常见的故障及排除方法
数控机床常见的故障及排除方法一、数控机床常见故障分类1、确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。
这一类故障现象在数控机床上最为常见，但由于它具有一定的规律，因此也给维修带来了方便，确定性故障具有不可恢复性，故障一旦发生，如不对其进行维修处理，机床不会自动恢复正常。
但只要找出发生故障的根本原因，维修完成后机床立即可以恢复正常。
正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。
2、随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障，此类故障的发生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常称之为“软故障”，随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。
随机性故障有可恢复性，故障发生后，通过重新开机等措施，机床通常可恢复正常，但在运行过程中，又可能发生同样的故障。
加强数控系统的维护检查，确保电气箱的密封，可靠的安装、连接，正确的接地和屏蔽是减少、避免此类故障发生的重要措施。
二、数控机床常见的故障1、主轴部件故障由于使用调速电机，数控机床主轴箱结构比较简单，容易出现故障的部位是主轴内部的刀具自动夹紧机构、自动调速装置等。
为保证在工作中或停电时刀夹不会自行松脱，刀具自动夹紧机构采用弹簧夹紧，并配行程开关发出夹紧或放松信号。
若刀具夹紧后不能松开，则考虑调整松刀液压缸压力和行程开关装置，或调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压合量。
此外，主轴发热和主轴箱噪声问题也不容忽视，此时主要考虑清洗主轴箱，调整润滑油量，保证主轴箱清洁度和更换主轴轴承，修理或更换主轴箱齿轮等。
2、进给传动链故障在数控机床进给传动系统中，普遍采用滚珠丝杠副、静压丝杠螺母副、滚动导轨、静压导轨和塑料导轨。
所以进给传动链有故障，主要反映是运动质量下降。
如：机械部件未运动到规定位置、运行中断、定位精度下降、反向间隙增大、爬行、轴承噪声变大（撞车后）等。
数控机床典型故障诊断与维修
数控机床典型故障诊断与维修一、数控机床常见故障及其原因1. 通讯故障通讯故障是数控机床中比较常见的故障之一。
通讯故障的主要原因包括通讯电缆连接不良、通讯软件设置错误、通讯卡故障等。
这些原因导致的通讯故障会导致数控机床无法正常与上位机进行通讯，从而影响数控机床的工作效率。
2. 电气故障电气故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括电气元件老化、电气接线错误、电气元件损坏等。
电气故障会影响数控机床的正常电气供电，导致数控机床无法正常工作。
3. 传感器故障数控机床中的传感器故障也比较常见，主要原因包括传感器损坏、传感器灵敏度调整不当、传感器连接错误等。
传感器故障会导致数控机床无法准确感知工件位置或运动状态，从而影响数控机床的加工精度。
4. 润滑系统故障润滑系统故障是数控机床常见的故障之一，主要原因包括润滑油不足、润滑系统堵塞、润滑泵故障等。
润滑系统故障会导致数控机床在运行过程中出现摩擦增大、温升过高等问题，影响数控机床的工作效率和使用寿命。
5. 机械传动系统故障二、数控机床故障诊断方法硬件故障诊断是数控机床故障诊断的重要内容之一。
硬件故障诊断主要通过检查、测量、比对数控机床的各个硬件部件来发现故障原因。
比如通过检查通讯电缆连接状态、检测传感器输出信号、测量电气元件的电压电流等方法来诊断数控机床的硬件故障。
3. 综合故障诊断综合故障诊断是数控机床故障诊断的综合性方法，主要通过对数控机床的硬件、软件以及工艺加工情况进行综合分析，找出故障的根本原因。
综合故障诊断需要运用多种故障诊断方法，结合数控机床的实际工作情况进行综合分析，以确保找出故障的准确原因。
硬件故障维修是数控机床故障维修的重要内容之一。
硬件故障维修主要通过更换损坏的硬件部件、重新连接电气接线、调整机械传动系统等方法来修复数控机床的硬件故障。
数控机床故障诊断与维修是数控机床维护管理工作的重要内容，对于保证数控机床的正常工作、提高数控机床的使用寿命具有重要意义。
数控系统常见故障与分析
2021/4/9
19
①减速挡块位置不正确
②减速挡块太短
③回零开关不良
a.在一栅格内，*DECX发生变化，则*DECX电气开关性能不良， 请更换或处理。
b.在一栅格内，*DECX信号不发生变化，则挡块安装不正确。
2021/4/9
20
3.回参考点时，出现超程报警
①运行中挡块松动或参考点开关损坏、松动，无减速 信号,造成超程。检查连线、开关、卡线端子、挡块 等
18
13)干扰引起
a.检查位置编码器反馈信号线是否屏蔽 （需采用屏蔽双绞线，并双端接地）
b.位置编码器的反馈信号线与电机的动力线应分开走线 c.电机、伺服驱动器外壳需通过电柜共地并接大地
2.考点位置偏差一个栅格（参考点发生整螺距偏移）
故障处理：
用诊断功能监视减速信号，并记下参考点位置与减速信号起 作用的那点位置。这两点之间的距离应该等于大约电机转一圈 时机床所走的距离的一半。调整参考点减速挡块位置或将电机 旋转一个角度（180°左右），使得挡块放开点与“零脉冲” 位置相差在半个螺距左右，机床即可以恢复正常工作
26
6.回参考点过程中出现“软超程”报警
此类故障一般是由于参数设定不当造成的，可以
通过重新设定参数进行解决，处理方法如下：
a.将机床运动到正常位置，进行手动回参考点，并利 用手动方式压上“回参考点减速”开关，进行回参 考点，验证回参考点动作的正确性
b.在回参考点动作确认正确后，通过MDI/CRT面板， 修改软件限位参数（为了方便可以将其改为最大值 ±99999999）
2021/4/9
23
4.参考点返回时，位置偏差量未超过128个脉冲时， 会出现“90”号报警（FANUC）因为起始点离参考 点太近或速度过低，而不能正常进行参考点返回
数控机床各种常见故障及分析排除方法(可编辑)
数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床各种常见故障及分析排除方法数控机床各种故障由于现代数控系统的可靠性越来越高数控系统本身的故障越来越低而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的系统外部的故障主要指由于检测开关液压元件气动元件电气执行元件机械装置等出现问题而引起的数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障软故障是指由于操作调整处理不当引起的这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期对于数控系统来说另一个易出故障的地方为伺服单元由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的用旋转编码器作速度反馈用光栅尺作位置反馈一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统例如德国西门子系统840C例1一数控车床刚投入使用的时候在系统断电后重新启动时必须要返回到参考点即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后再使各轴返回参考点否则可能发生撞车事故所以每天加工完后最好把机床的轴移到安全位置此时再操作或断电后就不会出现问题外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障一般都是由于检测开关液压系统气动系统电气执行元件机械装置出现问题引起的这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围而有些故障虽有报警信息显示但并不能反映故障的真实原因这时需根据报警信息和故障现象来分析解决例2我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统机床在工作时突然停机显示主轴温度报警经过对比检查故障出现在温度仪表上调整外围线路后报警消失随即更换新仪表后恢复正常例3同样是这台车削中心工作时CRT显示9160报警9160NOPART WITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5这是指未抓起工件报警但实际上抓工件的机械手已将工件抓起却显示机械手未抓起工件报警查阅PLC 图此故障是测量感应开关发出的经查机械手部位机械手工作行程不到位未完全压下感应开关引起的随后调整机械手的夹紧力此故障排除例4一台立式加工中心采用FANUC-OM 控制系统机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414＃和410＃报警此报警是速度控制OFF 和X 轴伺服驱动异常由于此故障出现后能通过重新启动消除但每执行到X 轴快速移动时就报警经查该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路经修整后此故障排除例5操作者操作不当也是引起故障的重要原因如我厂另一台采用 840C 系统的数控车床第一天工作时完全正常而第二天上班时却无论如何也开不了机工作方式一转到自动方式下就报警EMPTYING SELECTED MOOE SELECTOR加工完工件后主轴不停机械手就去抓取工件后来仔细检查各部位都无毛病而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了所以当有些故障原因不明的报警出现的话一定要检查各工作方式下的开关位置还有些故障不产生故障报警信息只是动作不能完成这时就要根据维修经验机床的工作原理和PLC 运行状况来分析判断了对于数控机床的修理重要的是发现问题特别是数控机床的外部故障有时诊断过程比较复杂但一旦发现问题所在解决起来比较简单对外部故障诊断应遵从以下两条原则首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序其次要会利用PLC 梯形图NC系统的状态显示维修的基本步骤一故障记录数控机床发生故障时操作人员应首先停止机床保护现场然后对故障进行尽可能详细的记录并及时通知维修人员故障的记录可为维修人员排除故障提供第一手材料应尽可能详细记录内容最好包括下述几个方白⑴故障发生时的情况记录1发生故障的机床型号采用的控制系统型号系统的软件版本号2故障的现象发生故障的部位以及发生故障时机床与控制系统的现象如是否有异常声音烟味等3发生故障时系统所处的操作方式如AUTO自动方式MDI手动数据输入方式EDIT编辑HANDLE手轮方式JOG手动方式等4若故障在自动方式下发生则应记录发生故障时的加工程序号出现故障的程序段号加工时采用的刀其号等5若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障应记录被加工工件号并保留不合格工件工件6在发生故障时若系统有报警显示则记录系统的报警显示情况与报警号通过诊断画面记录机床故障时所处的工作状态如系统是否在执行MST 等功能系统是否进入暂停状态或是急停状态系统坐标轴是否处于互锁状态进给倍率是否为0等等7记录发生故障时各坐标轴的位置跟随误差的值8记录发生故障时．各坐标轴的移动速度移动方向主轴转速转向．等等⑵故障发生的频繁程度记录1故障发生的时例与周期如机床是否一直存在故障若为随机故障．则一天发生几次是否频繁发生2故障发生时的环境情况如是否总是在用电高峰期发生故障发生时数控机未旁边的其他机械设备下作是否正常3若为加工零件时发生的故障则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况4检查故障是否与进给速度换刀方式或是螺纹切削等特殊动作有关⑶故障的规律性记录1在不危及人身安全和设备安全的情况下是否可以重演故障现象2检查故障是否与机床的外界因素有关3如果故障是在执行某固定程序段时出现可利用 MDI 方式单独执行该程序段检查是否还存在同样故障4若机床故障与机床动作有关在可能的情况下应检查在手动情况下执行该动作．是否也有同样的故障5机床是否发生过同样的故障周围的数控机床是否也发生同一故障等等⑷故障时的外界条件记录1发生故障时的周围环境温度是否超过允许温度是否有局部的高温存在2故障发生时周围是否有强烈的振动源存在3故障发生时系统是否受到阳光的直射4检查故障发生时电气柜内是否有切削液润滑油水的进入5故障发生时输入电压是否超过了系统允许的波动范围6故障发生时车间内或线路上是否有使用大电流的装置正在进行起制动7故障发生时机床附近是否存在吊车高频机械焊接机或电加工机床等强电磁干扰源8故障发生时附近是否正在安装成修理调试机床是否正在修理调试电气和数控装置二维修前的检查维修人员故障维修前应根据故障现象与故障记录认真对照系统机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因这些检查包括⑴机沫的工作状况检查1机床的调整状况如柯机沐工作条件是否符合要求2加工时所使用的刀具是否符合要求切削参数选择是否合理正确3自动换刀时坐标轴是否到达了换刀位置程序中是否设置了刀具偏移量4系统的刀具补偿量等参数设定是否正确5系统的坐标轴的间隙补偿量是否正确6系统的设定参数包括坐标旋转比例缩放因子镜像轴编程尺寸单位选择等是否正确7的工件坐标系位置零点偏置值的设置是否正确8安装是否合理侧量手段方法是否正确合理9零件是否存在因温度加工而产生变形的现象等等⑵机床运转清况检查1在机床自动运转过程中是否改变或调整过操作方式是否插入了手动操作2机床侧是否处于正常加工状态工作台夹具等装置是否处于正常工作位置3机床操作面板上的按扭开关位置是否正确机床是否处于钱住状态倍率开关是否设定为O4机床各操作面板上数控系统上的急停按扭是否处十急停状态5电气柜内的熔断器是否有熔断自动开关断路器是否有跳闸6机床操作面板上的方式选择开关位置是否正确进给保持按钮是否被按下⑵机床和系统之间连接清况的检查1检查电缆是否有破损电缆拐弯处是否有破裂损伤现象2电源线与信号线布置是否合理电缆连接是否正确可靠3机床电源进线是否可靠接地接地线的规格是否符合要求4信号屏蔽线的接地是否正确端子板上接线是否牢固可靠系统接地线是否连接可靠5继电器电磁铁以及电动机等电磁部件是否装有噪声抑制器等等⑷CNC 装置的外观检查1是否在电气柜门打开的状态下运行数控系统有无切削液或切削粉末进入柜内空气过沈器清洁状况是否良好2电气柜内部的风扇热交换器等部件的工作是否正常3电气柜内部系统驱动器的模块印制电路板是否有灰尘金属粉末等污染4在使用纸带阅读机的场合检查纸带阅读机是否有污物阅读机上的制动电磁铁动作是否正常5电源单元的熔断器是否熔断6电缆连接器插头是否完全插入拧紧7系统模块线路板的数量是否齐全模块线路板安装是否牢固可靠8机床操作画板 MDlCRT 单元上的按钮有无破损位置是否正确9系统的总线设置模块的设定端的位置是否正确⑸有关穿孔纸带的检查旱期的系统加工程序一般是用纸带读入的如果发现是由于穿孔纸带读入的信息不对而引起故障时需要检查并记录下述内容1纸带阅读机开关是否止常2有关纸带操作的设定是否正确操作是否有误3纸带是否有折皱现象4纸带上的孔是否有破损5纸带上的接头处连接是否平整6纸带以前是否用过7使用的是黑色纸带还是其他颜色的纸带总之．维修时应记录检查的原始数据状态较多记录越详细维修就越方便用户最好根据本厂的实际清况编制一份故障维修记录表在系统出现故障时操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料供维修时参考三故障诊断的基本方法数控机床发生故障时为了进行故障诊断找出产生故障的根本原因维修人员应遵循以下两条原则1充分调查故障现场这是维修人员取得维修第一千材料的一个重要手段调查故障现场首先要查看故障记录单同时应向操作者调查询问出现故障的全过程充分了解发生的故障现象以及采取过的措施等此外维修人员还应对现场作细致的检查观察系统的外观内部各部分是否有异常之处在确认数控系统通电无危险的清况卜方可通电通电后再观察系统有何异常 CRT 显示的报警内容是什么等2认真分析故障的原因数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序但不可能诊断出发生故障的确切部位而且同一故障同一报警可以有多种起因在分析故障的起因时一定要开阔思路尽可能考虑各种因素．分析故漳时维修人员也不应局限于 CNC 部分而是要对机床强电机械液压气动等方面都作详细的检查并进行综合判断达到确珍和最终排除故障的日的对于数控机床发生的大多数故障总体上说可采用卜述几种方法来进行故障诊断⑴直观法这是一种最基本最简单的方法维修人员通过对故障发生时产生的各种光声味等异常现象的观察检查可将故障缩小到某个模块甚至一块印制电路板但是．它要求维修人员具有丰富的实践经验．以及综合判断能力⑵系统自诊断法充分利用数控系统的自诊断功能根据 CRT 上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示可判断出故瘴的大致起因进一步利用系统的自诊断功能．还能显示系统与各部分之间的接口信号状态找出故障的大致部位．它是故障诊断过程巾最常用有效的方法之一⑶参数检查法数控系统的机床参数是保证机沐正常运行的前提条件它们直接影响着数控机未的性能参数通常存放在系统存储器中一旦电池不足或受到外界的干扰可能导致部分参数的丢夫或变化使机床无法正常工作通过核对调整参数有时可以迅速排除故障特别是对于机床长期不用的清况参数丢失的现象经常发生因此检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一另外数控机床经过长期运行之后由于机械运动部件磨损电气元括件性能变化等原因也需对有关参数进宁 J 重新调橄⑷功能测试法所谓功能钡 l 试法是通过功能测试程序检查机床的实际动作判别故障的一种方法功能测试可以将系统的功能如直线定位圆弧插补螺纹切靓固定循环用户宏程序等用手工编程方法编制一个功能铡试程序并通过运行测试程序来检查机床执行这些功能的准确性和可靠性进而判断出故障发生的原因对于长期不用的数控机床或是机床第一次开机不论动作是否正常都应使用木方法进行一次检查以判断机床的上作状况⑸部件交换法所谓部件交换法就是在故障范围大致确认并在确认外部条件完全正确的情况下．利用同样的印制电路板模块集成电路芯片或兀器件替换有疑点的部分的方法部件交换法是一种简单易行可靠的方法也是维修过程中最常用的故障判别方法之一交换的部件可以是系统的备件也可以用机床上现有的同类型部件替换通过部件交换就可以逐一排除故障可能的原因把故障范围缩小到相应的部件上必须注意的是在备州交换之前厚仔细检查确认部件的外部工作刹长在线路中存在短路过电压等情况时切不可以轻易更换备件此外．备件或交换板应完好且与原板的各种设定状态一致在交换CNC 装置的存储器板或CPU 板时通常还要对系统进行某些特定的操作如存储器的初始化操作等并重新设定各种参数否则系统不能正常工作这些操作步骤应严格按照系统的操作说明书维修说明书进行⑹测量比较法数控系统的印制电路板制造时为了调整＿维修的便利通常都设置有检测用的测量端子维修人员利用这些检测端子可以侧量比较正常的印制电路板和有故障的印制电路板之间的电压或波形的差异进而分析判断故障原因及故障所在位置通过测量比较法有时还可以纠正他人在印制电路板上的调整设定不当而造成的故障测量比较法使用的前提是维修人员应了解或实际测量正确的印制电路板关键部位易出故障部位的正常电压值正确的波形才能进行比较分析而且这些数据应随时做好记录并作为资料积累⑺原理分析法这是根据数控系统的组成及工作原理从原理上分析各点的电平和参数并利用万用表示波器或逻辑分析仪等仪器对其进行侧量分析和比较进而对故障进行系统检查的一种方法运用这种方法要求维修人员有较高的水平对整个系统或各部分电路有清楚深入的了解才能进行对于其体的故障也可以通过测绘部分控制线路的方法．通过绘制原理图进行维修在本书中提供了部分测绘的原理图可以供维修参考除了以上介绍的故障检测方法外．还有插拔法电压拉偏法敲击法局部升温法等等这些检查方法各有特点维修人员可以根据不同的故障现象加以灵活应用以便对故障进行综合分析逐步缩小故障范围排除故障四干扰及其预防干扰是造成数控系统软故障．且容易被忽视的一个重要的方面消除系统的干扰可以从下述几个方面着手⑴正确连接机床系统的地线数控机床必须采用点接地法参见图 13 所示切不可为了省事在机床的各部位就近接地造成多点接地环流接地线的规格定要按系统的规定导线线径必须足够大在需要屏蔽的场合必须采用屏蔽线屏蔽地必须按系统要求连接以避免千扰数控机床对接她的要求通常较高车间厂房的进线必须有符合数控机床安装要求的完整接地网络它是保证数控机床安全可靠运行的前提条件必须引起足够的重视⑵防止强电干扰数控机床强电柜内的接触器继电器等电磁部件都是干扰源交流接触器的频繁通断交流电动机的频繁起动停止主问路与控制回路的布线不合理．都可能使CNC的控制电路产生尖峰脉冲浪涌电压等干扰影响系统的正常工作因此对电磁干扰必须采取以下捕施予以消除1在交流接触器线圈的两端交流电动机的三相输出端上并联RC 吸收器2在直流接触器或直流电磁阀的线圈两端加入续流二极管3CNC 的输入电源线间加入浪涌吸收器与滤波器．4伺服电动机的三相电枢线采用屏蔽线SIEMENS 驱动常用．通过以上办法一般可有效抑制干扰但要注意的是杭千扰器件应尽可能靠近干扰源其连接线的长度原则上不应大于20cm⑶抑制或减小供电线路L的干扰在某些电力不足或频率不稳的场合电压的冲击欠压频率和相位漂移．波形的失真 1 共模噪声及常模噪声等．将影响系统的正常工作．应尽可能减小线路上的此类干扰防止供电线路干扰的具体措施一般有以下几点1对于电网电压波动较大的地区应在输入电源上加装电子稳压器．2线路的容量必须满足机床对电源容量的要求3避免数控机床和电火花设备频繁起动停止的大功率设备共用同一干线4安装数控机床时应尽可能远离中频炉高频感应炉等变频设备故障分析的方法一常见故障及其分类1按故障发生的部位分类⑴主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械润滑冷却排屑液压气动与防护等部分主机常见的故障主要有1 因机械部件安装调试操作使用不当等原因引起的机械传动故障2 因导轨主轴等运动部件的干涉摩擦过大等原因引起的故障3 因机械零件的损坏联结不良等原因引起的故障等等．主机故障主要表现为传动噪声大加工精度差运行阻力大机械部件动作不进行机械部件损坏等等润滑不良液压气动系统的管路堵塞和密封不良是主机发生故障的常见原因数控机床的定期维护保养．控制和根除三漏现象发生是减少主机部分故障的重要措施．⑵电气控制系统故障从所使用的元器件类型上．根据通常习惯电气控制系统故障通常分为弱电故障和强电故障两大类弱电部分是指控制系统中以电子元器件集成电路为主的控制部分数控机床的弱电部分包括CNCPLCMDIC RT以及伺服驱动单元输为输出单元等弱电故障又有硬件故障与软件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片分立电子元件接插件以及外部连接组件等发生的故障软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗数据丢失等故障常见的有．加工程序出错系统程序和参数的改变或丢失计算机运算出错等强电部分是指控制系统中的主回路或高压大功率回路中的继电器接触器开关熔断器电源变压器电动机电磁铁行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路这部分的故障虽然维修诊断较为方便但由于它处于高压大电流工作状态发生故障的几率要高于弱电部分．必须引起维修人员的足够的重视2．按故障的性质分类⑴确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件数控机床必然会发生的故障这一类故障现象在数控机床上最为常见但由于它具有一定的规律因此也给维修带来了方便确定性故障具有不可恢复性故障一旦发生如不对其进行维修处理机床不会自动恢复正常．但只要找出发生故障的根本原因维修完成后机床立即可以恢复正常正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施⑵随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽很难找出其规律性故常称之为软故障随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难一般而言故障的发生往往与部件的安装质量参数的设定元器件的品质软件设计不完善工作环境的影响等诸多因素有关．随机性故障有可恢复性故障发生后通过重新开机等措施机床通常可恢复正常但在运行过程中又可能发生同样的故障加强数控系统的维护检查确保电气箱的密封可靠的安装连接正确的接地和屏蔽是减少避免此类故障发生的重要措施3．按故障的指示形式分类⑴有报带显示的故障数控机床的故障显示可分为指示灯显示与显示器显示两种情况1指示灯显示报警指示灯显示报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯一般由 LED发光管或小型指示灯组成显示的报警．根据数控系统的状态指示灯即使在显示器故障时仍可大致分析判断出故障发生的部位与性质因此．在维修排除故障过程中应认真检杳这些状态指示灯的状态2显示器显示报警．显示器显示报警是指可以通过 CNC 显示器显示出报警号和报警信息。
数控机床软件故障的检修
１ 台配套 Ｆ Ｎ Ｃ ５ ． 一 Ａ Ｕ １ＭＡ数控系统的龙 门加工 中心 ， 在启 动、 进入可操作 状态后 ， 轴 出现高频振荡 ， 电动机产生尖 叫， 系
Ｆ Ｎ Ｃ １ＭＡ数控系统伺 服参数 的调整可 以直接 通过 系 Ａ Ｕ ５ 统进行 。 调出伺 服调 整参数页面 ， 与机床随机资料中提供的参 并
数 表 对 照 ， 发 现 参 数 Ｐ Ｍｌ５ 、Ｒ ８ ５ 实 际 设 定 值 Ｒ ８２ Ｐ Ｍｌ２ （４ ０ ２ ８ ） 正 常 值 （０ ０ ２ ０ ） 符 ， 上 述 参 数 重 新 修 改 ３ ２ ，７ ０ 与 １０ ，０ ０ 不 将
数、 用户程序存储器 可能 出现 的总清 ， 初始化操作应按照以下步
维普资讯
数控机床 软件故 障的检修
王功胜
摘要 关键词 介绍几种数控 系统如 Ｆ Ｎ Ｃ １ＭＡ ０ 、ＩＭＥ Ｓ ８０ 三菱 ＭＳ Ａ Ｕ ５ 、Ｔ ＳＥ Ｎ １Ｍ、 Ａ的软件故障现 象、 排除 、 纠正 步骤和方法。 数控系统 软件 故障 检修
作者通联：宝钢 集团不锈钢分公 司热扎厂 上海市宝山区
长 江 路 ７ ５号 ３ ２ ０ ３ ０４ １ ［ 编辑 利 丈］
原 系统设计 中， 升降缸下降到底时 ， ６号阀延时 ｌ 后得 电 ｓ
维 护 ： 修 萋 ７ － 望
设 管 与 值 ２６ ８ 备理维 ０№ ０ 囫
维普资讯
为 １ＭＰ 时 的最 大 流 量 ３ ０ ／ ｎ ２ ａ ６ Ｌｍｉ。所 需 泵 的数 量 为 ４ 。
确定 ４台泵 已足够供应系统所需 流量 ，２ ａ的压 力足够 １ＭＰ 提升步进梁和粱上板坯 。 因此将压力调整为 １ＭＰ ， ２ ａ改变泵 的响 应， 减小 了振动和啸叫。而因为定差减压 阀存在 ， 的调整对油 泵 缸下降的速度 曲线不影响 ， 就是说 ， 也 这样的调整对系统没有副
数控机床常见故障分析
数控机床常见故障分析数控机床是一种高精度、高速度、高自动化程度的机床，广泛应用于汽车、航空航天、电子、模具、医疗器械等制造行业。
然而，由于各种原因，数控机床在运行过程中也会遇到各种故障。
以下是数控机床常见故障以及其分析。
1.机床控制系统故障：机床控制系统是数控机床的核心部件，包括数控装置、伺服系统、编码器等。
常见故障包括系统死机、系统报错、伺服驱动器故障等。
可能原因包括软件编程错误、电机过载、电源供电异常等。
解决方法是检查软件程序、检查传感器和执行元件是否正常工作，排除电源问题。
2.加工质量故障：数控机床的加工质量被机床本身的精度、稳定性以及刀具、夹具等影响。
常见故障包括加工尺寸偏差、表面质量差等。
可能原因包括刀具磨损、夹具松动、工件加工装夹不稳定等。
解决方法是更换合适的刀具、检查夹具紧固情况、重新调整工艺参数。
3.运动传动系统故障：数控机床的运动传动系统主要由导轨、滚珠丝杠、伺服电机等组成。
常见故障包括传动系统卡滞、传动件磨损等。
可能原因包括导轨粘结、滚珠丝杠损坏、伺服电机驱动问题等。
解决方法是清洁导轨、更换滚珠丝杠、检查伺服电机驱动器。
4.冷却系统故障：数控机床的冷却系统主要用于冷却主轴、刀具等。
常见故障包括冷却水温度过高、冷却液泄漏等。
可能原因包括泵故障、阀门故障、管路堵塞等。
解决方法是检查泵、阀门和管路是否正常工作，进行维修和更换。
5.电气系统故障：数控机床的电气系统包括电源、开关、接线等。
常见故障包括电气线路断路、电气控制元件失效等。
可能原因包括电源故障、电线连接不良、控制元件老化等。
解决方法是检查线路连接、更换控制元件。
在数控机床使用过程中，还需要注意保养和维护工作。
定期清洁机床，特别是导轨和滚珠丝杠，防止积尘和杂质影响工作精度；定期检查油液、润滑剂的使用情况，及时更换和补充；定期检查紧固件是否松动，并进行紧固；定期检查电气线路，确保安全可靠。
总之，数控机床常见故障的分析需要从多个方面考虑，包括机床控制系统、加工质量、运动传动系统、冷却系统和电气系统等。
数控机床故障发生原因及预防措施
数控机床故障发生原因及预防措施摘要：为更好的保障数控机床的安全连续稳定运行，基于数控机床的常见故障规律，从数控机床常见故障分类的角度着手，分析了数控机床常见故障发生原因，分析了数控机床的常见故障，针对这些故障提出一系列具体处理措施，总结了诊断数控机床常见故障的方法，并提出了一些预防数控机床常见故障的措施，以期通过综合应用这些措施能更好的预防数控机床突发故障，更好的保障数控机床的安全连续稳定运行。
关键词：数控机床；故障；原因；诊断方法；预防措施引言随着科学技术的飞速发展，制造精度的要求也是水涨船高，数控机床的加工精度以及智能化程度也在不断提升，给维修工作带来了更大的挑战。
所以，怎样快速准确的判定系统的故障原因，提升检修人员的维修效率以及制定科学合理的故障诊断预防体系，实现预防为主，维修为辅的目标，具有很强的实际指导意义。
本文从数控机床的常见故障出发，针对不同的故障总结了判定方式和处理思路，并针对不同故障给出了日常的预防措施和维修建议。
1.数控机床的故障规律数数控机床具有系统集成度较高的特点，因此运转过程中可能出现的故障种类较多，所以要想顺利解决数控机床的故障，就要对故障类型进行准确判断，根据不同的故障类型确定适当的维修方式。
根据数控机床在使用过程中故障的发生阶段不同，将故障分为早期故障期、偶发故障期以及耗损故障期，不同故障的特点如下:①早期故障期:早期故障通常发生在设备的使用初期，设备的各个零部件都处在磨合阶段，零件之间由于相互摩擦的作用使得间隙不断发生变化，所以需要根据设备的运行情况对设备零部件间的配合进行调整，该阶段的主要特点是:伴随设备运行时间的延长，零部件间的配合逐渐平稳，设备的故障发生率逐渐下降。
②偶发故障期:偶发故障的产生原因包括操作者的操作失误以及外界条件的改变。
偶发故障通常出现在设备的正常工作阶段，因此故障的产生会对设备的正常工作带来显著影响，需要确保故障的处理效率。
该阶段故障出现概率较低，设备整体较为稳定。
数控系统故障排除的几种方法
Ｃ Ｃ系统生产 厂在设 计印刷线路 板时 ， Ｎ 为了调整 、
无 。这 时可用热 吹风机或 电烙 铁等对被怀 疑的元器件 局部升温 ， 以便彻底暴露故 障部件 。当然 ， 此法时 ， 采用
一
维修 的便 利 ， 印刷线路板上设 计 了多个 检测用端 子 。 在
用户也可 利用这些端 子 比较 测量正 常的印刷线路 板和 有故 障的印刷线路 板之 间的差异 。可以检测这些 测量 端子 的电压或波形 ， 分析故 障的起因和所在 的位置 。甚 至有 时还可对正 常 的印刷 线路板人 为地制造 “ 故障 ” ， 如断开连 线或短路 ， 拔去组 件等 ， 以判 断真实故 障的起 因。因此 ， 应在平 时积累印刷线路板上关键部位或易 出
并观察 系统有何异 常 ， Ｒ Ｃ Ｔ显示 的内容等 。 是取得第 这
一
手材料 的一 个重要 手段 。 １ 认真分析产 生故 障的起 因 ． ２ 当前 无论 是世 界上 哪个公 司生 产 的数控 系统 ， 均 不能 自动诊 断出发生故 障的确切原 因 。往往 是 同一报
功能 程序测 试法是将数 控系统 的常用功能 和特殊 功 能 （ 直线 定位 、 如 圆弧 插补 、 螺纹 切削 、 固定 循环 、 用
维普资讯
固目
⑧⑧
⑧ ⑥ ⑧⑦⑧
姚 字
（ 西 矿 业 集 团机 电 总厂 ， 龙 江 鸡 西 １８ ３ ） 鸡 黑 ５ １０
数控 机床 在机 械制造 业 中的应 用越 来越 广泛 ， 大 大提高 了机 械加工 的质量和生产效 率 。但 数控系统 出
这是一 种最基本 的方法 。通 过对故 障发 生时各种
光 、声 、味等异 常现象 的观察及认 真察看 系统 的每一
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
数控系统软件故障原因与排除
一、软件故障形成原因
软件故障是由软件变化或丢失形成的。
机床软件存贮于 RAM当中，以下情况可能造成软件故障：
（l）调试的误操作。
可能删除了不该删除的软件的内容或写入了不该写入的软件内容，使软件丢失或发生变化。
（2）用于对RAM供电的电池电压降到额定值以下，机床停电状态下拨下电池或从系统中拔出不含电池但要电池供电才能保持数据的RAM插件。
电池电路断路或出现短路，电池夹出现接触不良，使RAM得不到维持内容的电压。
造成软件丢失或变化。
前一种情况多发生于长期旋转后重新启动的机床和验收后使用多年没有更换过电池的机床，也多发生于频繁停电的地区的机床；第二种情况多发生于硬件维修中误操作之后；第三种情况多由电池接触不良，特别是电池夹出现锈蚀之后，由于电化学作用引起的。
系统往往是由电池电压监控，但很多系统在电池报警之后仍然能维持一段时间工作。
若在此期间仍然还不更换电池，就有可能再经过一段时间，系统就不能保持正常工作了，甚至连报警也给不出来。
还应知道电池在正常状态下耗电量是很小的，有的系统工作中还会对它充电。
因此，使用寿命是很长的。
在维修中很容易忽视对它的检查。
而且，电池拿下后只有放置较长时间或关机在机上使用较长时间，才能检查出电池电压的真实情况。
（3）电源干扰脉冲窜入总线，引起时序错误，导致数控装置或程控装置停止运行。
（4）运行过程中复杂的大型程序由于是大量运算条件的组合，可能导致计算机进人死循环，或机器数据及处理中发生了引起中断的运算结果，或者是以上两种情况引起错误的操作，从而破坏了预先写入RAM 区的标准控制数据。
（5）操作不规范时亦可能由于各种连锁作用造成报警、停机，从而使后继操作失效。
（6）程序中包含有语法错误、逻辑错误、非法数据，在输入中或运行中出现故障报警。
已经长期运行过的准确无误的软件，是鉴别软件错误还是硬件故障最好资料，而且应注意到，在新编程序输入及调整过程中，程序出错率是非常高的。
二、软件故障排防方法
其基本原则就是把出错的软件改过来。
但查出问题是不容易的，所以有时就是消掉，重新输入。
（1）对于软件丢失或变化造成的运行异常、程序中断、停机故障、可采取对数据、程序更改补充方法，亦可采用清除、重新输入法。
这类故障，主要是指存贮在RAM中的NC数据、设定数据、PLC机床程序、零件程序的丢失或出错。
这些数据是确定系统功能的依据，是系统适配于机床所必须的，出错后造成系统故障或某些功能失效。
PLC机床程序出错也可能造成机床停机，对于这种情况，找出出错位置或丢失的位置，更改补充之后，故障就可以排除。
若出错较多，丢失较多，采用清除、重写入的方法来恢复更好一些。
但要注意到许多系统在清除系统所有软件后会使报警消失。
但执行清除前应有充分准备，必须把现行可能被清除的内容记录下来，以便清除后恢复它们。
（2）对于机床程序和数据处理中发生了引起中断的运行结果而造成的故障停机，可采取硬件复位的方法，即关后再开系统电源来排除。
NC Reset和 PLC Reset分别可对系统 PLC复位，使后继操作重新开始，但它们不会破坏有关的软件及正常的中间处理结果，不管任何时候都允许这样做，以消除报警。
亦可采用清除法，但对NC和PLC采用清除时，可能会使数据和程序全部丢失，这时应注意保护不想清除的部分。
开关系统电源一次的作用与使用Reset法相类似。
系统出现故障后，有必要这样做。
例如，有一台TC1000型加工中心，故障现象是CRT显示混乱，重新输入机床数据，机床恢复正常，但停机断电后数小时再启动时，故障现象再一次出现。
经检查是MS140电源板上的电池电压降到下限以下，换电池重新输入数据后，故障消失。
三、数控系统维修
现以西门子 SINUMERIK 850系统为例，说明故障排除过程应用接口信号的具体过程。
（1）故障表现：
①CRT上显示报警“1040 DAC LIMIT REACHED”（报警号1040，数据量与模拟量转换器已达到了极限。
）
②机床工作台往X轴正方向运动时，突然油泵关闭，工作台正常运行中断。
③按复位键清除故障后，油泵又自动关闭，CRT上又重复显示出上次的报警信息。
由于数控调节器输出的模拟量为10V，不得超过极限值。
1040报警表明X轴数控调节器输出的模拟量已要超过10V，根据SIMENS报警说明，可以确定在整个数控驱动调节回路中出现了断路，从而引起了X轴闭环控制中断。
（2）确定故障范围。
由上述现象及报警内容得知，这个故障是出在X轴进给伺服。
（3）选择信号接口法：
①选择坐标轴专用接口数据的数据块DB32；
②选择由控制部件发出到坐标轴的接口信号（Signalstoaxis）。
（4）选择接口数据：
①选择坐标轴禁止进给的接口数据，见表12-4。
表12-4接口数据
②选择“晶闸管伺服启动”的接口数据，见表12-5。
表12-5接口数据
③选择适用的接口数据。
从表12-6中选择轴X 的接口数据，即K=0，n=8200，并代入表12- 4和表12- 5，如表
12- 7、表12-8所示。
查阅荧光屏中有关菜单，可显示“禁止进给报警窗口”，如图12-1所示。
表12-6地址
表12-7接口数据
表12-8接口数据
（SERVO ENABLE ） ＊表示8200无NC 运行指令 ＊表示8201PLC 控制器未启动
＊表示8202刹车未释放 ＊表示8204进给⊙键未启动
图12-l 禁止进给报警单
表12-9和表12-10是查CRT 上显示的菜单后，得到的有关故障源所在机床 X 轴接口数据（以“0”表示未使用位）。
表12-9占用位
表12-10占用位
（5）接口逻辑信号分析。
当X轴启动时，接口信号状态变化流程如图12-2所示。
图12-2接口信号流程状态图
CRT也可以显示出标准接口数据，本例所显示的标准接口数据见图12-3。
（6）接口信号故障状态分析。
当X轴处于对故障状态而停止运行时，CRT上可能显示出故障接口数据，如图12-4所示。
（7）确定故障点。
当X轴停止运行时，可根据CRT显示的数据，把可能出现的故障点列于表12-11。
（8）排除故障。
按表12-11中出现的5种可能故障源，进行故障测试。
当X轴启动后，使故障再次重复出现，保持该故障的瞬间，观察各接口的变化，发现DW3／BIT8、BIT9、BIT10的状态依次由“1”跳变为“0”，并且DW3／BIT12也由状态“0”跳变到“1”，而DW1／BIT10仍维持为“0”状态，即可确定故障点为④情况。
即晶闸管伺服系统有故障。
经检查后，发现晶闸管有输入信号，但无输出信号，判断为输出端子可能松动，接触不良。
拧紧端子，再次启动机床，则一切恢复正常，故障已排除。
从对这个故障诊断的全过程可以看出，故障中很多信息就在接口数据中。
本来这个故障，从报警内容中，就可以想象到位置反馈信号没有，可能导致偏差计数器中的数字过大，当然超过了D／A转换器的允许极限。
这时就可以想象到伺服有断路现象，立即去查伺服就可能很快查到故障。
但是我们没有充分地利用LNC诊断系统给我们提供的信息。
如果我们熟练地掌握这些数据，在维修中就能更加迅速的解决问题。
（资料素材和资料部分来自网络，供参考。
可复制、编制，期待你的好评与关注）。