数控车床常见故障有哪些

程杰佑

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数控车床常见故障有哪些

由于数控机床采用了计算机控制技术，机械结构与普通机床相比大为简化，机械系统出现故障的机会大为减少，其常见的机械故障主要有以下几类：
1、进给传动链故障。由于数控机床的导轨普遍采用了滚动摩擦副，所以进给传动链故障主要是由运动质量下降造成的，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、机械爬行、轴承噪声变大（一般在撞车后出现）等，这部分故障可以通过调节各运动副预紧力，调整松动环节，提高运动精度以及调整补偿环节等方法进行解决。
2、主轴部件故障。由于使用可调速电机，数控机床主轴箱结构比较简单，容易出现故障的是刀柄自动拉紧装置、自动调速装置等。
3、自动换刀装置（ATC）故障。具有自动换刀装置的加工中心机床50%以上的故障与自动换刀装置有关，主要表现在：刀库运动故障、定位误差过大、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动误差较大等。故障严重时，造成换刀动作卡住、机床**停止工作。
4、用于检测各轴运动位置的行程开关压合故障。在数控机床上，为了保证自动化工作的可靠性，采用了大量检测运动位置的行程开关。机床经过长期运行，运动部件运动特性发生变化，行程开关压合装置的可靠性及行程开关本身品质特性的改变对整机的故障产生及故障排除带来较大影响。
5、配套附件的故障。数控机床上**装置、排屑器、导轨防护罩、**液防护罩、主轴**恒温油箱、液压油箱等的可靠性不高，也会造成故障而影响正常运行。

数控机床的常见电气故障及诊断维修方法有哪些

1.1 数控基床电气装置常见故障
数控机床的电气装置部分的故障主要是硬件故障，其中的硬件故障为：控制系统某元器件接触**或损坏、无供电电源等,这种故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。
1.2 数控机床可编程***的故障分析
数控机床可编程***，也就是plc***部分的故障分为：（1）软件故障：包括数控机床用户程序,如果用户程序出现故障，在数控机床运行时会发生一些无报警的机床故障,因此PLC用户程序要编制好。（2）硬件故障：也即是在PLC输入输出模块出现问题而引起的故障。对于个别输入输出口出现故障,可以通过修改PLC程序,可使用备用接口替代出现故障的接口。
1.3 数控机床伺服系统的故障分析
数控机床伺服控制系统是数控机床故障率最高的部分。伺服控制系统可分为直流伺服控制单元、直流永磁电动机和交流伺服控制单元、交流伺服电动机有两个部分,两者各有其优、缺点。伺服系统的故障一般都是由于伺服控制单元、伺服电动机、测速装置、编码器等出现问题引起的,要分别对各单元进行分析。
1.4显示器的故障分析
通常情况下，数控机床显示器出现错误的表现为：系统的软件出错,从而会导致系统显示的混乱或者不正常或根本无法显示,如果机床的电源出现故障或者系统主板出现故障的话都会导致系统的不正常显示。其中，显示系统本身出现故障是引起系统显示器不正常的最主要原因,因此，如果系统不能正常显示,就必须首先要分清造成此现象的主要原因。
数控机床的显示不正常可以分为完全无显示和显示不正常两种情况。当电源和系统的其他部分工作正常时,系统无显示的原因,一般情况下是由于硬件原因引起,而显示混乱或显示不正常,一般来说是由于系统软件引起的。另外,系统不同,所引起的原因也不同,这要根据实际情况进行分析。
1.5 控制元件、检测开关的故障分析
数控机床常用的控制元件有液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置、检测开关，检测元件有:检测开关,这些常见的机床控制元件、检测开关由于接触**引起各种故障比较多,这类故障很容易解决,但是必须用仪器仪表配合检查。
2 数控机床常见电气故障诊断与排除方法
数控机床故障排查的方法很多，大致可以分为以下几种：
2.1直观检查法
这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。
（1）问。即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，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。
（2）看。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，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）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(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。
（4）试。这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。
2.2仪器检查法
仪器检查法就是使用常规电工仪表对各组交、直流电源电压及相关直流和脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC 编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信号与报警指示分析法
（1）硬件报警指。这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。
（2）软件报警指示。如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 接口状态检查法　
现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。检修时，要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。
2.5 参数调整法　
数控系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而机床运行所引起的机械或电气性能的变化会改变其最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
2.6 备件置换法　
当故障集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于某一区域乃至某一元件比较困难，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再检查修复故障板。备件板的更换要注意以下问题：
（1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。
（2）在更换备件板上要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。
（3）某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。
（4）有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。
鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。
2.7交叉换位法　
当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查分散机涂料分散机高速分散机实验室分散机真空分散机升降分散机高粘度分散机实验室分散机双行星混合机双行星搅拌机多功能混合机电池浆料搅拌机环氧树脂搅拌机电池浆料混合机，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
2.8 特殊处理法
当今的数控系统其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。

数控机床的故障分类有哪些

数控机床的使用寿命可分为3个阶段，而机床的故障在这3个阶段内的特点也各有不同的侧重。
1)初始使用期
从整机安装调试后，开始运行半年到一年期间，故障频率较高，一般无规律可以循。从机械角度来说，机床虽然经过了试生产的磨合，但部件装配中还存在形位误差，在机床运行的初期会引起较大的磨合磨损。从电气角度来讲，数控机床的控制系统所用的电气元件在实际运行中，由于交变电荷以及电路开、关的瞬时浪涌，电流和反电势等的冲击，使某些元器件经受不住初期的冲击，因电流或电压击穿而失效，从而引起整个机床的故障。因此，一般来说，在这个时期，电气、液压和气动系统发生故障的频率较高，为此，要加强对机床的监测，定期对机床进行机电调整，以保证设备的各个部件运行参数在技术规范之内。
2)相对稳定运行期
设备在经历了初期各个阶段的各种电气元件的老化、机械零件的磨合和调整后，开始进入相对稳定的正常运行期。此时的元器件器质性的故障较为少见，但不排除偶然发生的故障。因此，在这个时期内要坚持作好设备运行记录，以作为排除故障时的参考。相对稳定运行期较长，一般为7～10年。
3)寿命终了期
机床进入寿命终了期，各类元件开始加速磨损和老化故障率开始逐年上升，故障在这个阶段多属于渐发性和器质性的。大多数渐发性故障具有规律性，在这个时期，同样要坚持作好设备运行记录所发生的故障多数可以排除。
由于数控机床属于技术密集型和知识密集型的设备，因此对它的维护和故障诊断既要有常规的方法和手段，又有专门的技术和检测手段。故障诊断时要进行综合全面的分析和检测。

数控车床常见故障有哪些

数控机床电气系统故障诊断都有哪些方法？

对于数控车床的电气系统的故障，其调查、分析与诊断故障的过程，也就是故障的排除过程，因此其故障诊断的方法就特别重要。下面简单介绍一些常用的诊断方法。1、直观法。主要采用目测、手摸、通电等方法。维修人员在故障诊断时首先使用的方法是直观检查法。首先要咨询，向出现故障的现场人员详细咨询故障产生的经过、故障现象和故障后果，而且要在整个的分析、判断过程中多次询问；第二是认真检查，依据故障诊断原则从外向内逐步进行排查。整体检查机床各电控装置（如润滑装置、数控系统、温控装置等）有无报警指示，各部分工作状态是否处于正常状态（比如机械手位置、主轴状态、各坐标轴位置、刀库等），机床局部要观察电路板上是否有短路、断路，电路板元器件及线路是否有裂痕、烧伤等现象，芯片是否接触**等现象，对维修过的电路板，更要检查有无缺件、错件及断线等情况；第三是触摸，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（如伺服与电机接触器接线）的联接状况等来发现可能出现故障的原因。2、自诊断功能法。利用数控系统的自诊断功能，给出报警信息，指示故障的大致起因。3、交换法。将相同的模块和单元互相交换，观察故障转移的情况，从而快速确定故障的部位。4、仪器测量比较法。当系统发生故障后，采用常规电工检测仪器，对故障部分的电压、电源、脉冲信号等进行实测，将正常值与故障时的值相比较，可以分析出故障的原因与所在部位。仪器检查法是使用常规的电工仪表，对相关直流及脉冲信号及各组交、直流电源电压等进行测量，从而找出可能的故障问题。例如：拿万用表来检查各电源情况，和对其中一些电路板上布置的相关信号状态监测点进行测量，拿示波器观察其脉动信号的幅值、相位或者有、无，拿PLC 编程器检测PLC程序中的故障点及原因。5、敲击法。数控系统由各种电路板组成，每块电路板上有很多焊点，任何虚焊或接触**都可能出现故障可用绝缘物轻轻敲打有虚焊或接触**的疑点处，若故障出现，则故障很可能就在敲击的部位。上述几种方法同时采用，进行故障综合分析，可快速诊断出故障的部位，从而能快速排除故障。

数控机床的常见故障及维护是是什么？

2、按故障类型分类
按照机床故障的类型区分，故障可分为机械故障和电气故障。

（1）机械故障

这类故障主要发生在机床主机部分，还可以分为机械部件故障、液压系统故障、气动系统故障和润滑系统故障等。

例如一台采用SINUMERIK 810系统的数控淬火机床开机回参考点、走X轴时，出现报警1680“SERVOENABLETRAV．AXISX"，手动走X轴也出现这个报警，检查伺服装置，发现有过载报警指示。根据西门子说明书产生这个故障的原因可能是机械负载过大、伺服控制电源出现问题、伺服电动机出现故障等。本着先机械后电气的原则，首先检测X轴滑台，手动盘动X轴滑台，发现非常沉，盘不动，说明机械部分出现了问题。将X轴滚珠丝杠拆下检查，发现滚珠丝杠已锈蚀，原来是滑台密封不好，淬火液进人滚珠丝杠，造成滚珠丝杠的锈蚀，更换新的滚珠丝杠，故障消除。

（2）电气故障

电气故障是指电气控制系统出现的故障，主要包括数控装置、PLC***、伺服单元、CRT显示器、电源模块、机床控制元件以及检测开关的故障等。这部分的故障是数控机床的常见故障，应该引起足够的重视。

3、按数控机床发生的故障后有无报警显示分类
按故障产生后有无报警显示，可分为有报警显示故障和无报警显示故障两类。

（1）有报警显示故障

这类故障又可以分为硬件报警显示和软件报警显示两种。

1)硬件报警显示的故障。硬件报警显示通常是指各单元装置上的指示灯的报警指示。在数控系统中有许多用以指示故障部位的指示灯，如控制系统操作面板、CPU主板、伺服控制单元等部位，一旦数控系统的这些指示灯指示故障状态后，根据相应部位上的指示灯的报警含义，均可以大致判断故障发生的部位和性质，这无疑会给故障分析与诊断带来极大好处。因此维修人员在日常维护和故障维修时应注意检查这些指示灯的状态是否正常。

2)软件报警显示的故障。软件报警显示通常是指数控系统显示器上显示出的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能，一旦检查出故障，即按故障的级别进行处理，同时在显示器上显示报警号和报警信息。

软件报警又可分为NC报警和PLC报警，前者为数控部分的故障报警，可通过报警号，在《数控系统维修手册》上找到这个报警的原因与怎样处理方面的内容，从而确定可能产生故障的原因；后者的PLC报警的报警信息来自机床制造厂家编制的报警文本，大多属于机床侧的故障报警，遇到这类故障，可根据报警信息，或者PLC用户程序确诊故障。

（2）无报警显示的故障

这类故障发生时没有任何硬件及软件报警显示，因此分析诊断起来比较困难。对于没有报警的故障，通常要具体问题具体分析。遇到这类问题，要根据故障现象、机床工作原理、数控系统工作原理、PLC梯形图以及维修经验来分析诊断故障。

例如一台数控淬火机床经常自动断电关机，停一会再开还可以工作。分析机床的工作原理，产生这个故障的原因一般都是系统保护功能起作用，所以首先检查系统的供电电压为24V，没有间题；在检查系统的**装置时，发现**风扇过滤网堵塞，出故障时恰好是夏季，系统因为温度过高而自动停机，更换过滤网，机床恢复正常使用。

又如一台采用德国SINUMERIK 810系统的数控沟槽磨床，在自动磨削完工件、修整砂轮时，带动砂轮的Z轴向上运动，停下后砂轮修整器并没有修整砂轮，而是停止了自动循环，但屏幕上没有报警指示。根据机床的工作原理，在修整砂轮时，应该喷射**液，**砂轮修整器，但多次观察发生故障的过程，却发现没有切削液喷射。切削液电磁阀控制原理图如图所示，在出现故障时利用数控系统的PLC状态显示功能，观察控制切削液喷射电磁阀的输出Q4.5，其状态为“1”，没有问题，根据电气原理图它是通过直流继电器K45来控制电磁阀的，检查直流继电器K45也没有问题，接着检查电磁阀，发现电磁阀的线圈上有电压，说明问题是出在电磁阀上，更换电磁阀，机床故障消除。