典型数控机床故障分析
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是一种高精度的自动化加工设备，常见的故障涉及机械、电气和控制系统等方面。
下面将介绍数控机床常见的故障及分析排除方法。
一、机械故障1.传动系统故障：可能是齿轮损坏、传动链条松动等。
分析排除时需要检查传动部件的磨损程度，并及时更换磨损严重的零件。
2.导轨磨损：导轨磨损会导致机器精度下降，产生噪音。
排除方法为进行导轨的研磨或更换损坏的导轨。
3.润滑系统故障：润滑系统故障可能导致机械部件摩擦不足，引起过热和损坏。
分析排除时需要检查润滑系统的油液是否充足，是否存在堵塞等问题。
二、电气故障1.电气接触不良：电气接触不良会导致机床无法正常运转、控制信号丢失等问题。
分析排除时需要检查电气接线是否牢固，并清理接触点上的脏污。
2.电机故障：电机故障可能导致机床不能运转或运转不稳定。
排除方法为检查电机是否发热、电机线圈是否短路等问题，并及时更换损坏的电机零件。
3.电源故障：电源故障会导致机床无法正常供电。
分析排除时需要检查电源线路是否接触良好，电源开关是否正常。
三、控制系统故障1.控制卡故障：控制卡故障会导致机床无法正常运转或运行偏差。
排除方法为检查控制卡是否松动、焊点是否断开等，并及时更换故障的控制卡。
2.编程错误：编程错误可能导致机床运行轨迹错误或参数设置错误。
分析排除时需要检查程序的逻辑是否正确，并对参数进行调整。
3.传感器故障：传感器故障会导致机床无法正常感知工件位置或状态。
排除方法为检查传感器的连接是否正常，是否需要更换故障的传感器。
在分析和排除故障时，需要注意进行正确的故障现象描述和故障现场检查，充分了解机床的结构和工作原理，根据故障现象进行合理的排查。
此外，定期进行机床的维护保养工作，检查关键部件的磨损情况，及时更换损坏的零件，可以减少故障的发生。
最后，应注意安全操作，遵守机床操作规程，确保人员的人身安全和设备的安全运行。
数控机床常见故障及检测方法分析
数控机床常见故障及检测方法分析数控机床具有智能化高，加工精度高、加工质量稳定、生产效率高等特点。
它综合了计算机技术、电气自动化技术等各个领域的多项科学技术成果。
特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频率高的场合。
它的任何部分出现故障,都可能导致加工精度降低,甚至机床停机、生产停顿,从而带来不必要的损失。
因此,了解机床常见故障并加强数控机床故障检测分析是十分必要的。
1、数控机床常见故障(1)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、控制和清除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。
(2)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CNC、PLC、MDI/C 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。
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。
数控机床故障分析及排除
主轴部件常见故障 常见故障 主轴箱噪声大 1) 主轴部件动平衡不好 2) 齿轮啮合间隙不均匀或严重损伤 3) 轴承损坏或传动轴弯曲 4) 传动带长度不一或过松 5) 齿轮精度差 6) 润滑不良 齿轮和轴承损坏 1) 变挡压力过大，齿轮受冲击产生破损 2) 变档机构损坏或固定销脱落 3) 轴承预紧力过大或无润滑
刀架、刀库及换刀装臵故障诊断
转塔刀架没有抬起动作 控制系统是否有T指令输出信号 抬起电磁铁断线或抬起阀杆卡死 压力不够 抬起液压缸研损或密封损坏 与转塔抬起联接的机械部分研损 转塔转位速度缓慢或不转位 是否有转位信号输出 转位电磁阀断线或阀杆卡死 压力不够 转位速度节流阀是否卡死 凸轮轴压盖过紧 抬起液压缸体与转塔平面产生摩擦、研损 安装附具不配套
故障诊断技术
故障自诊断技术是数控系统一项十分重要的技术，它的 强弱是评价系统性能的一项重要指标，应熟悉和运用系 统的自诊断功能 CNC系统的诊断方法： 启动诊断： 从通电开始至进入正常的运行准备状态为止 诊断的内容： 1) 系统中最关键的硬件和系统控制软件 2) 系统的配臵如：外设接口、RAM、ROM 启动诊断过程不结束，系统不能投入运行 在线诊断 通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状 态时，对CNC系统本身及与CNC装臵相连的各个进给 伺服单元、伺服电动机、主轴伺服单元和主轴电动 机、外围设备等进行自动诊断、检查 只要系统不停电，在线诊断就不会停止
第八章 数控机床故障分析及排除
本章学习内容
第一节 第二节 一般故障的分析方法 数控机床一般故障的排除方法
§8-1一般故障的分析方法
一、故障分类 1、故障：是指设备或系统由于自身的原因丧 失了规定的功能，不能在进行正常工作的 现象。 2、故障种类：机械部分的故障、数控系统的 故障、伺服与主轴驱动系统的故障及辅助 装臵等故障
数控系统常见故障与分析
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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。
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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
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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
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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）
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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
数控机床常见故障分析及诊断方法
数控机床常见故障分析及诊断方法数控机床是工业生产中广泛使用的自动设备，其自动化程度高、精度高，能够节省大量的人力和物力，提高了工业生产的效率。
但是，数控机床由于它具有复杂的结构，复杂的构件以及它们之间的复杂的联系，因此它们也容易出现故障。
要正确诊断故障，并尽可能快地解决故障，必须从机床工件运动规律、各部件工作原理、控制系统特性等方面全面分析机床故障。
一、数控机床常见故障1.运行问题数控机床常见的运行问题是电机起动不起动、电机起动不稳定、拖动减速器振动大、刀具转动不稳定等。
这些问题的主要原因是电机输出的功率不足、相应的调速装置结构不合理、驱动系统没有正确地平衡对称等。
2.精度问题数控机床的精度问题主要是运动精度、定位精度和回转精度不够准确等。
这些问题的原因一般是电机模拟量或控制量故障，滑台振动，尺寸变形等。
3.控制系统故障数控机床控制系统故障是机床中非常常见的故障之一，这些故障的原因有计算机硬件故障、操作系统故障、程序错误等。
二、故障分析与诊断方法1.运行故障分析当数控机床出现运行故障时，首先应进行现场检测，确定故障类型，确定发生故障的精度和时间，以及故障是否伴有异常的声音、振动和其他特征。
在检测过程中，应详细观察受故障部件的外观情况，以确定故障是否与部件本身有关。
通过检查设备电气控制系统，可以根据故障模式和模拟值判断是否存在故障。
2.精度故障分析当发现数控机床的精度故障时，首先应检查机床的性能，其中包括机床的运动精度、定位精度和回转精度。
此外，应进行精度检查，对机床进行校正，查看机床有无磨损、回转不稳定等情况。
最后，在查看机床的调整和使用空间分布图时，应同时注意机床的摆动变形和非理想支撑。
3.控制系统故障分析当发现数控机床控制系统故障时，应尽可能快地分析出故障原因，进行有效的维修和维护。
首先，检查控制系统的硬件组件是否工作正常，如控制卡、驱动器、调速器等，以及检查控制系统的计算机软件是否正常。
此外，应检查与控制系统相关的输入、输出电路接口是否连接正确，确保输入控制信号的准确性，并查看控制系统的程序程序代码是否正确。
典型数控机床的故障分析与诊断
机 械
运 动 失效
机 床导轨及 ｌ 进给机构 超差 Ｉ 床身导轨 主轴 ｌ 轴 承等超差 ｌ 齿轮同步齿 ｌ 形带等超差 ｌ 测量元件 及饲 ｌ 服系统等超差 Ｉ
－ ● 。＿＿ ＿●＿ ＿ ＿＿＿ ＿ ＿ ＿＿一 － － ＿ ＿ 。 － ＿ ＿ ● ＿ ＿ ＿
被监控 的故障识别结果以报警的方式给 出。 对于各个具体 的故障， 系统 有固定的报警号和文字显示给予提示 。 出现故障后 ， 系统会根据故障情 况、 类型给予故障提示或 中断运行 、 停机等处理 。批示灯可粗略地提示 故 障部位及类型等。 程序运行中出现故障， 程序显示能指出故障出现时 程序中断部位； 坐标显示能显示故障出现时运动部件的坐标位置 ； 状态 显示能提示功能执行结 果。维修人员应利用故障信号及有关信息分析
故 障原 因 。 ２３换件 诊 断 法 ＿ 当系统出现故障后 ，维修人员把怀 疑部分缩小。逐步缩小故障范
围， 直到把 故障定 位于某个 电路板 、 部分 电路或某个组件 ， 然后再利用 备件替换怀疑部分 ， 或将系统 中相同功能的两 电路板或组件进行交换 ， 即可快速找出故障所在 。 换部件时应注意备件的型号、 规格 、 各种标记 、 电位器调整位置 、 开关状态或线路更改是否与被怀疑部分相 同， 此外还 要考虑调整新替换件的某些电位器， 以保证新 旧两部分性能相近。 任何 细微 的 差 错 可能 导 致更 大 的 损 失 。
如下 图 所 示
判断故障的可能部位。 这是处理数控系统故障首要的切入点 ， 往往也是
最直 接 、 最行 之 有 效 的方 法 ， 于 一 般情 况 下 “ 单 ” 障通 过 这 种 直 接 对 简 故
观察 ， 就能解决问题。在故障的现场 ， 通过观察故障时（ 或故障发生后 ） 是否有异晌， 火花亮光发生 ， 它们来 自何方 ， 何处出现焦糊味 ， 何处发热 异常 ， 何处有异常震动等等 ， 就能判断故 障的主要部分 ， 然后 ， 进一步观 察可能发生故障的每块 电路板 ， 或是各种电控组件（ 继电器 、 热继电器 、 断路器等 ） 的表面状况 ， 例如是否有烧焦 、 烟熏 黑处或组件 、 机断裂 联 处． 从而进一步缩小检查范同。再者， 检查系统各种连接 电缆有否松脱 ， 断开 、 接触不良也是处理数控系统故障时首先需要想到的。这是一种最 基本 、最常用的方法。该方法既适用于有故障报警显示的较 为先进系 统， 也适用于无故障报警显示的早期 的系统。 使用该方法对于处理一些 电气短路 、 断路 、 过载等是最常用的。 使用这一方法虽然简单 ， 但却要求 维修 人 员 要 有一 定 经验 ； ２２报警显示分析法 ＿ 数控机床上多配有面板显示器和批示灯。面板显示器可把大部分
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。
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典型数控机床故障分析
摘要：随着数控车床、数控机床、加工中心等数控加工产品用量的剧增，培养一大批能够熟练掌握现代数控机床编程、操作和维修的应用型人才的日益迫切。
数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。
因此，如何更好的使用数控机床是一个很重要的问题。
由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维护故障更是不容忽视。
关键词：典型机床；维修；诊断
1 典型数控机床故障诊断原则
1.1 先外部后内部，现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。
由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。
维修人员应先由外向内逐一进行排查。
尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床丧失精度、降低性能。
系统外部的故障主要是由于检测开关、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。
2 数控机床的故障诊断技术
数控系统是高技术密集型产品，要想迅速而正确的查明原因并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。
随着微处理器的不断发展，诊断技术也由简单的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向发展。
诊断能力的强弱也是评价cnc数控系统性能的一项重要指标。
目前所使用的各种cnc系统的诊断技术大致可分为以下几类。
起动诊断是指cnc系统每次从通电开始，系统内部诊断程序就自动执行诊断。
诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统控制软件，如 cpu、存储器、i/o 等单元模块，以及mdi/crt单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。
只有当全部项目都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的准备状态。
否则，将在crt画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。
此时起动诊断过程不能结束，系统无法投入运行。
在线诊断是指通过cnc系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时对cnc系统本身及cnc装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等进行自动诊断、检查。
如图1只要系统不停电，在线诊断就不会停止。
图1
在线诊断一般包括自诊断功能的状态显示有上千条，常以二进制的0、1来显示其状态。
对正逻辑来说，0表示断开状态，1表示接通状态，借助状态显示可以判断出故障发生的部位。
常用的有接口状态和内部状态显示，如利用i/o接口状态显示，再结合plc梯形图和强电控制线路图，用推理法和排除法即可判断出故障点所在的真正位置。
故障信息大都以报警号形式出现。
一般可分为以下几大类：过热报警类；系统报警类；存储报警类；编程/设定类；伺服类；行程开关报警类；印刷线路板间的连接故障类。
离线诊断是指数控系统出现故障后，数控系统制造厂家或专业维
修中心利用专用的诊断软件和测试装置进行停机（或脱机）检查。
力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某部分电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。
也称远程诊断，即利用电话通讯线把带故障的cnc系统和专业维修中心的专用通讯诊断计算机通过连接进行测试诊断。
如西门子公司在cnc系统诊断中采用了这种诊断功能，用户把cnc系统中专用的“通信接口”连接在普通电话线上，而两门子公司维修中心的专用通迅诊断计算机的“数据电话”也连接到电话线路上，然后由计算机向 cnc系统发送诊断程序，并将测试数据输回到计算机进行分析并得出结论，随后将诊断结论和处理办法通知用户。
通讯诊断系统还可为用户作定期的预防性诊断，维修人员不必亲临现场，只需按预定的时间对机床作一系列运行检查，在维修中心分析诊断数据，可发现存在的故障隐患，以便及早采取措施。
当然，这类cnc系统必须具备远程诊断接口及联网功能。
就是在系统内设置有备用模块，在cnc系统的软件中装有自修复程序，当该软件在运行时一旦发现某个模块有故障时，系统一方面将故障信息显示在crt上，同时自动寻找是否有备用模块，如有备用模块，则系统能自动使故障脱机，而接通备用模块使系统能较快地进入正常工作状态。
这种方案适用于无人管理的自动化工作场合。
3 数控机床的常见故障排除方法
由于数控机床故障比较复杂，同时数控系统自诊断能力还不能对
系统的所有部件进行测试，往往是一个报警号指示出众多的故障原因，使人难以入手。
下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，确定故障范围，可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上，然后再进行排除。
一般包括：
1）询问：向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果等；
2）目视：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态，各电控装置有无报警指示，局部查看有无保险烧断，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等；
3）触摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件，尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障；
4）通电：是指为了检查有无冒烟、打火，有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。
如果存在破坏性故障，必须排除后方可通电。
例：一台数控加工中心在运行一段时间后，crt显示器突然出现无显示故障，而机床还可继续运转。
停机后再开又一切正常。
观察发现，设备运转过程中，每当发生振动时故障就可能发生。
初步判断是元件接触不良。
当检查显示板时，crt显示突然消失。
检查发
现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。
重新焊接后，故障消除。
4 结论
数控机床是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护，以保证机床的正常运行和高的利用率。
参考文献
[1]王爱玲主编.现代数控编程与技术及应用.北京：国防工业出版社，2002
[2]胡松林主编.数控机床维修与诊断技术.北京：清华大学出版社，2005。