学文网数控机床故障诊断论文篇1
[论文摘要]数控机床故障的诊断是数控机床维修的关键。一般来说，随着故障类型的不同，采取的故障诊断的方法也就不同。本文从数控机床故障诊断的内容、原则、方法等方面入手来简要阐述一下数控机床故障的诊断方法。
系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统，它涉及光、机、电、液、气等很多技术，发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。
一、数控机床故障诊断内容
故障诊断的内容：
1）动作诊断：监视机床各动作部分，判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2）状态诊断：当机床电机带动负载时，观察运行状态。3）点检诊断：定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4）操作诊断：监视操作错误和程序错误。5）数控系统故障自诊断：不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。
二、数控机床故障诊断原则
在故障诊断时应掌握以下原则：
（1）先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故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，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。
（2）先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。
（3）先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。
（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。
三、数控机床故障诊断的方法
1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时，首先要询问，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，并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问；其次是仔细检查，根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。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、装置等)有无报警指示，局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路，芯片接触不良等现象，对于已维修过的电路板，更要注意有无缺件、错件及断线等情况；再次是触摸，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.仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及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，以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等。
3.功能程序测试法功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合：
1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。
2）数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性差时。
3）闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
4.信号与报警指示分析法
1）硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、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。
5.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。这种检查方法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。
6.参数检查法数控系统、PLC及伺服驱动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；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。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，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
7.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点：
1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。
2）许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定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。
8.测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整和维修方便，在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。
9.特殊处理法当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段，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。
参考文献：
数控机床故障诊断论文篇2
关键词：数控机床；电器故障诊断；维修措施
作为集机、电、气、液于一体的高度自动化设备，数控机床在我国近年来的经济与社会发展中贡献了极为重要的一份力量，但由于数控机床本身系统结构较为复杂，我国长期以来一直没有形成一套完善、科学的数控机床电器故障诊断及维修的理论体系，这就使得数控机床电器故障的诊断与维修成为机械制造类企业日常生产中常见的问题。为了尽可能降低这类问题对于相关企业造成的负面影响，本文就数控机床电器故障诊断及维修措施展开了具体研究。
1数控机床概述
数控机床本身是数字导控机床的简称，其本质属于装有程序控制系统的自动化机床，对于数控机床来说，其本身能够通过事先编译好程序发出的控制信号进行机床动作的控制，自动完成相关零件与产品的加工，这一功能使得数控机床能够在没有大量人力资源支持的前提下完成复杂、精密、小批量、多品种的零件与产品加工，这一特性也使得数控机床成为了典型的机电一体化产品。相较于传统机床，数控机床具备着高度柔性、高加工精度、加工质量稳定可靠、生产率高、改善劳动条件等一系列优势，而这些优势也使得数控机床切实推动了我国机械制造业的相关发展。
2数控机床常见的电器故障
常见的数控机床电器故障包括电源、短路、控制器等几个方面。
2.1电源故障
对于数控机床来说，电源是其正常运行的基本前提，而这一前提如果出现故障，数控机床不仅无法正常进行工作，其本身也很容易出现数据库信息丢失问题，严重时候甚至能够引发机床停转，由此可见数控机床电源故障的严重性。在对出现电源故障的数控机床诊断中，检查数控机床电源接地是否良好、是否存在运行漏电与串电问题是这一诊断的具体操作。
2.2短路故障
除了电源故障外，短路故障也是数控机床运行中较为常见的电器故障形式，电势两点不正确直接陪碰接、接通电阻非常小导体、将不需要接通的线路接通等行为都能够引发数控机床的短路电器故障。如果数控机床出现短路故障，其自身的操作控制系统就很容易出现混乱问题，最终引发系统失控而导致停机检修。对于数控机床来说，元件的绝缘老化、受潮损坏、继电器连锁失效等情况都能够引发数控机床的短路故障，而相关工作人员对数控机床短路故障的诊断也主要从这些领域入手。
2.3控制器故障
对于数控机床来说，控制器故障也是较为常见的电器故障，这一故障主要源于触电烧灼导致的线路接触问题，数控机床系统中采用的大量继电器正是诱发控制器故障的主要因素，据相关业界权威组织研究表明，数控机床系统中的继电器越多，相关数控机床就越容易出现控制器故障，由此可见数控机床系统的继电器正是对这一故障进行诊断的关键所在。
3数控机床电器故障诊断流程
数控机床电器故障的诊断流程为先检查后通电、先软件后硬件、先外部后内部、先机械后电气四类。
3.1先检查后通电
之所以需要遵循先检查后通电的诊断流程完成具体的数控机床故障诊断，主要是为了避免通电后故障对数控机床造成的二次破坏发生。具体来说，相关诊断人员需要对不通电的数控机床进行全面的观察、测试与分析，以此确定数控机床的故障性质，而在工作人员确定故障发生位置后，工作人员才可以选择采取一定措施立即处理或是通电后进行故障处理，这样才能够有效提高数控机床的诊断效率。
3.2先软件后硬件
对于数控机床来说，软件相当于数控机床的大脑，所以在对数控机床电器故障的诊断中，工作人员就需要首先进行软件测试，并在软件测试无误后方可继续进行数控机床各类硬件故障的维修，这样才能够保证相关故障维修能够切实解决数控机床面临的电器故障，保证数控机床在故障维修后第一时间的正常运行。
3.3先外部后内部
对于数控机床的电器故障诊断来说，先外部后内部也是相关工作人员必须遵循的数控机床电器故障诊断流程。在数控机床电器故障发生后，在先外部后内部的故障诊断流程指引下，相关工作人员必须首先进行故障发生部位的估计，这一估计就需要结合数控机床的表面状态实现，数控机床的液压器、电气接触部件、电控柜插座、印制电路板插头座等都属于这一估计中需要检查的部位，这一数控机床电器故障诊断流程能够尽可能提高故障诊断工作的有序性与效率性，这对于数控机床电器故障诊断与维修都有着较为积极的意义。
3.4先机械后电气
除了上述三类数控机床电器故障诊断流程外，相关工作人员在数控机床电器故障诊断中，还需要遵循先机械后电气的流程。之所以工作人员需要采用先机械后电气的数控机床电器故障诊断流程，主要是由于数控机床本身系统较为复杂且涉及专业技术较多，这就使得数控机床电气相关的诊断往往较为复杂且困难。笔者调查得知，数控机床的电器故障较多因机械系统出现问题导致，这就使得先机械后电气的数控机床电器故障诊断流程能够大大提高数控机床的故障诊断效率。
4数控机床电器故障的维修措施
上文较为全面的了解了数控机床的概念、数控机床常见的电器故障以及数控机床电器故障诊断流程，下文结合自身实际工作经验，通过实例对数控机床电器故障的维修措施进行详细论述。
4.1系统报警故障解决
数控机床因瞬时故障很容易引发系统报警故障，而很多时候瞬时故障往往并不会影响数控机床的正常运行，因瞬时故障导致的系统报警反而会影响数控机床正常进行的生产，这时相关工作人员就可以采取硬件复位或开关系统电源的方式实现系统报警故障的解决。此外，很多时候数数控机床出现的偶然性故障也能够通过断电重启予以解决，但如果应用了断电重启故障解决手段后系统报警仍然存在，这时就不需要专业的数控机床检修人员对数控机床进行综合检查，并结合检查完成具体故障排除工作。
4.2数控参数更改故障解决
对于数控机床的正常运行来说，参数的设定错误会直接影响数控机床的正常运行，系统故障、某项功能无效都属于这一问题的具体表现，而面对这类故障，进行数控参数的更改就是解决故障的最好手段。值得注意的是，数控机床很容易在使用多年后出现精度下降问题，这一问题就使得数控机床较为容易出现运动不到位、乱报警等问题，这时通过更改参数同样能够解决这一问题，而相关传感器与阀的元件条件也能够起到一定辅助作用，这点需要相关工作人员予以重视。
4.3线路板故障解决
对于数控机床来说，线路板的故障往往也较为常见，而由于这一故障的修理往往需要消耗大量时间，这就使得数控机床的故障排除往往与其自身的生产任务向左，这时相关工作人员就能够通过备件替换法解决线路板故障。所谓备件替换法指的是用相同机床上的完好元件进行故障元件的替换。值得注意的是，由于数控机床本身对的高度精密性，工作人员在备件替换法的应用中也需要慎之又慎，特别是在数据存储单元的元件替换中，数据丢失问题极为容易出现，相关企业很容易因此遭受巨大损失。
4.4电源故障解决
为了解决数控机床因电源问题引发的各类故障，进行电源质量的改进是我们可以采用的有效应对手段，这样以往威胁数控机床稳定运行的电源波动问题就将实现较好的解决。此外，对于同样威胁数控机床稳定运行的高频干扰问题，我们则可以采用电容滤波法予以解决。
4.5维修信息跟踪法使用
除了上述几种具体数控机床故障的解决措施外，维修信息跟踪法也是相关工作人员可以采用的具体数控机床故障解决措施，这一方法能够在结合机床维修电子档案的前提下为日后数控机床的相关故障解决提供参考，这对于数控机床的平稳运行存在着较为长远的意义。
5结语
本文详细论述了我国当下数控机床典型电器问题，并提出了具体的数控机床电器故障的维修措施，而结合这一系列内容能够发现，想要切实解决数控机床面临的电器故障，掌握新诊断方法与维修手段是每一名数控机床维修人员的必备素质。
参考文献：
[1]王志国.浅谈数控机床机械与电器故障诊断[J].黑龙江科技信息,2016,(23):122.
[2]陈丽丹.数控机床电器故障诊断及维修探讨[J].科技展望,2015,(25):157.
数控机床故障诊断论文篇3
关键词：数控车床 报警故障 故障诊断
一、FANUC 0i系列数控系统的功能特点与系统配置
本文研究载体为数控车床，配备FANUC Series 0i Mate TC数控系统，该系统均属于FANUC数控系统0i Mate系列。这是一款在21i一体型基础上开发的，具有高性价比且超薄的一体型CNC系统。主运动驱动系统采用变频器驱动调速控制，最多可以控制1个主轴电机，进给伺服驱动可连接βi S伺服电机。伺服接口采用FANUC 串行伺服总线FSSB控制技术，机床操作面板为系统标准配置。该系列用于车床的FANUC Series 0i Mate TC为2轴2联动；用于铣床、加工中心的FANUC Series 0i Mate MC为3轴3联动。
二、FANUC Series 0i Mate TC数控系统控制主板特点
1、从CP1输入24V直流电源
2、通过JD36A/JD36B可与外部PC机连接并通讯，通过RS232串行通讯协议完成编辑、传输等操作
3、JA40为模拟主轴驱动器（一般为变频器）连接接口，JA7A为主轴***检测装置编码器的反馈信号接口。
4、采用光缆FSSB总线技术通过COP10A接口与进给伺服放大器连接，完成对进给坐标轴的控制。
5、JD1A作为与I/O模块通讯的接口。
6、JA3连接手摇脉冲发生器。
三、配置FANUC 0i系列数控系统的数控车床常见报警类故障诊断分析
机床故障产生以后，会以无显示报警和有显示报警两种形式给用户。比如：由于机械传动部件的磨损引起的加工精度故障，故障现象是加工零件的精度超差，但是机床无任何显示报警形式产生。再比如：CK6132A型FANUC系统数控车床，Z轴靠近卡盘方向移动时产生超程报警“OVER TRAVEL。-X”。此时Z轴不动作，但同时系统在显示屏上显示系统报警号给用户。具体案例分析如下：
1、由于机床自身故障导致的数控车床常见系统报警号故障诊断分析
案例一：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，按下系统开机启动按钮，系统进入正常界面，但是显示屏显示报警代码：“BAT”。
故障原因分析：根据理论分析，该故障是系统后备存储器电池电压过低导致。拆开数控柜发现系统3V锂电池不存在。
故障诊断方法：根据说明书正确重新安装电池，写入SRAM存储参数，故障解决。
案例二：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，开机报警：“401# Z轴 VRDY OFF”
故障分析与诊断：查阅系统维修说明书，报警内容为z轴的伺服放大器准备未绪。调查发现该机床出现此报警号一般与设计及控制原理无关，而极有可能是部件之间连接不良导致。仔细检查电路的连接状况，发现系统与放大器之间的连接松动，重新紧固连接后该类报警解除。
案例三：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，系统报警：“ 430# Z AXIS：SV。MOTOROVERHEAT。”
故障分析与诊断：查阅系统维修说明书，报警内容为伺服电机过热。有可能是机械传动故障；切削条件引起的故障；电动机本身故障。经排查，确定是电动机与丝杠连接故障松动引起的机械传动故障，从而导致电动机过载。重新调整连接后故障解除。
案例四：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警显示“油不足”，机床无进给。
故障分析与诊断：油箱储油低于邮箱标示的最低界限；油路堵塞；泵故障。检查油箱油面及压力表，依次排除解决故障。
案例五：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警显示“冷却液不足”，切削过程中没有切削液喷出。
故障分析与诊断：冷却液不足；冷却泵未工作；管道堵塞；冷却泵故障。依次检修确定是管道堵塞引起此报警，拆开冷却泵位置，清洗堵塞处即可。
案例六：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，系统开机进入正常操作界面，显示“701”报警。
故障分析与诊断：查说明书，根据数控系统的相关知识，确定是系统散热风扇故障。
2、学生因为误操作而引起的部分系统常见报警故障
案例一：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“1008 ”外部报警
故障分析与诊断：系统急停按钮未松开。旋开急停按钮，按下复位键故障解决
案例二：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“071”数据未找到。
故障分析与诊断：程序输入过程中，误按下帮助键。按下复位键问题解决。
案例三：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“091”返回参考点未完成
故障分析与诊断：执行回参考点的过程中，未到达参考点人为中断。重新执行返回参考点操作，故障解决
案例四：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警“011 无进给速度指令”
故障分析与诊断：在程序中插补指令运用时没有给F值；进给倍率选择0%。检查发现是程序错误，修改程序，重新运行即可。
案例五：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，进行Z轴对刀，在刀补里输入z0测量时，报警“REF字数位太多”。
故障分析与诊断：对刀时，在刀补里输入测量值产生该报警。在刀补对应处输入0，执行机床回参考点即可。
以上论述到的数控车床报警故障均来自生产实际。报警故障作为数控机床故障的一种常见表现形式，为维修人员提供了必要的理论依据。合理参照维修说明书，正确分析故障机理，是快速、准确的进行故障诊断的保障。
参考文献
[1] 刘加勇.数控机床故障诊断与维修.中国劳动社会保障出版社.2011（3）
[2] BEIJING FANUC 0i CB/0i Mate C维修说明书
数控机床故障诊断论文篇4
数控机床在现代制造业中发挥越来越重要的作用，掌握数控技术的机电复合型人才短缺。我国目前数控机床装调与维修人员岗位短缺3万以上，而具有较强实践能力的数控机床故障诊断与维修人员更缺。数控机床维修人员的缺乏严重制约了数控机床产业的发展，尽快培养出一大批具有较强实践能力的维修数控机床的高素质专门人才迫在眉睫。本课程教学改革目的是提高学生的职业技能，做到“学以致用”。
1 《数控机床故障诊断与维修》教学中存在的问题
1.1 理论性太强，脱离实际
目前本科院校《数控机床故障诊断与维修》教材的理论性内容太多、难度和深度大，注重知识的系统性，而忽视了它的实用性。许多课程包含故障机理、信号的描述和分析、油样分析、振动诊断、无损检测、温度诊断技术等，这些知识对很多机电设备都适用，没有突出数控机床故障诊断的特点。
1.2 知识陈旧
纵观《数控机床故障诊断与维修》的本科教材，里面介绍的数控系统大多为国外八九十年代的产品，例如FANUC 0系列、SINUMERIK 802S系列，国内以华中数控为多，跟工厂的实际相比显得太落后！学生毕业后很难遇到这样老的系统。
1.3 实践环节薄弱
许多院校没有足够的数控设备供学生学习数控机床故障诊断与维修，实习实训过少。即使开了相应的实习实训，效果也不是很明显，对学生实践能力的提高缺乏推动力。
1.4 职业目的不明确
尚有不少教学没有和未来的职业紧密联系起来，没有足够认识到本科也需要大力发展职业教育，忽视“以就业为导向”的最根本、最现实的问题。
1.5 双师型教师缺乏
目前双师型教师匮乏，师资队伍普遍存在着知识结构、能力结构不尽合理的问题突出。很多年轻教师是校门到校门，书本到书本；老教师知识结构相对落后，难以跟上技术的快速发展，他们当中也有相当部分的实践能力不强。大多数数控维修的任课教师是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，虽然对机床结构和机床操作很熟悉，但其他方面的知识仍需不断学习和完善。
2 《数控机床故障诊断与维修》课程教学改革与实践
2.1 制定教学大纲
紧跟时代步伐，从职业分析入手制定教学大纲。该大纲中的知识、能力和基本素质结构以及理论教学和实践教学体系都应符合毕业生任职岗位的实际需要。从数控维修应用人才的需求量和层次出发，合理建构知识结构，因“需”施教，不断优化教学大纲，使其较好地贴近毕业生的岗位需求。
2.2 调整教学内容
在安排教学内容时，要综合考虑，把机械、电气、数控系统及故障诊断等方面的知识有效结合在一起。删繁就简，接近实际；***文并茂，增加直观性。课程内容应包括数控车床、数控铣床、加工中心。系统包含国产（华中、广数）和进口（FANUC、SINUMERIK）系统。
根据不同专业方向的培养目标需求适时调整教学内容。对数控设备方向的学生，重点应培养对数控机床的使用、维护、常见故障的处理能力，学习重点放在结构、装调、检修、故障诊断与处理等方面。
2.3 改进教学手段和方法
改进教学手段，鼓励多媒体教学和现场教学。多媒体课件用于辅助教学，使抽象的内容变得形象具体。比如在讲授电动回转刀架时，通过多媒体动画的演示，使学生更加直观地理解掌握其结构、动作原理，利于分析判断该部位的故障。在条件允许的情况下，把一部分教学内容直接安排到现场去完成，让学生对所学知识有较深刻的理解。
改进教学方法，采用任务驱动。可根据实际把该门课程分成若干学习情境：情境一：数控机床结构及电路；情境二：典型数控系统及其常见故障报警；情境三：主轴驱动装置及其常见故障诊断；情境四：主轴自动换挡、准停及螺纹加工故障；情境五：进给伺服单元；情境六、进给伺服系统检测装置及其常见报警与维修；情境七：伺服参数设定及常见伺服报警；情境八：输入输出信号异常的故障诊断与维修；情景九：回参考点故障诊断与维修；情景十：电动刀架换刀异常故障诊断与维修；情景十一：辅助装置故障诊断与维修；情境十二：数控机床通信技术及其故障诊断；情境十三：斗笠式刀库换刀故障及处理；情境十四：机械手换刀故障及处理；情景十五：机械调整与补偿；情境十六：数控机床的精度检验与日常维护。提高学生的学习兴趣和可操作性。
2.4 强化实践教学
必须安排两周以上的实习实训，让学生去拆装、去调整、去设置、去分析、去排除故障。充分利用数控维修实验室和实训工厂的设备，进一步理解所学知识，活学活用，达到能够处理实际问题的能力。
2.5 提高师资队伍素质
常言道：“打铁先得自身硬”。要想培养出实践能力强的学生，必须先有实践能力强的教师。引进那些既有高学历又有多年相关工程实践经验的积极肯干的认真务实的人才充实到教师队伍中来；对现有专业课教师进行有效的工程实践训练。担任《数控机床故障诊断与维护》课程教学的教师应该具有双师素质并不断完备自己的知识结构，以适合该课程的教学特点。
数控机床故障诊断论文篇5
关键词：数控机床 故障树分析
一、数控机床故障的诊断研究意义所在
故障诊断始于机械设备故障诊断,主要指制造设备和制造过程的状态监测与故障诊断。制造设备主要指加工机床、夹具、量具和刀具;制造过程指制造工艺过程、工艺参数。机械设备运行时的状态监测与故障诊断包含两方面内容:一是对设备的运行状态进行监测;二是在发现异常情况后对设备的故障进行分析、诊断。
设备故障诊断是随设备管理和设备维修发展起来的。欧洲各国在欧洲维修团体联盟(fenms)推动下,主要以英国倡导的设备综合工程学为指导;美国以后勤学为指导;日本吸收二者特点,提出了全员生产维修(tpm)的观点。
美国自1961年开始执行阿波罗计划后,出现一系列因设备故障造成的事故,导致1967年在美国宇航局(nasa)倡导下,由美国海***研究室(onr)主持成立了美国机械故障预防小组(mfpg),并积极从事技术诊断的开发。美国诊断技术在航空、航天、***事、核能等尖端部门仍处于世界领先地位。
英国在上世纪60-70年代,以机器保健和状态监测协会(mhmg&cma)为最先开始研究故障诊断技术,在摩擦磨损、汽车和飞机发电机监测和诊断方面具领先地位。
日本的新日铁自1971年开发诊断技术,1976年达到实用化。日本诊断技术在钢铁、化工和铁路等部门处领先地位。
我国在故障诊断技术方面起步较晚,1979年才初步接触设备诊断技术,近年来得到迅速发展。目前国内对装备的故障诊断技术,尤其是板级故障诊断技术的研究有了较大的进展。经过二十多年的研究与发展,我国的故障诊断技术己广泛应用于***工、化工、工业制造等领域,如数控机床、汽车、发电、船舶、飞机、卫星、核反应堆等。
二、现代故障诊断技术概述
1.故障诊断主要内容
故障诊断的实质是在诊断对象出现故障的前提下,通过来自外界或系统本身的信息输入,经过处理,判断出故障种类,定为故障部位(元部件),进而估计出故障可能时间、严重程度、故障原因等,甚至还可以提供评价、决策以及进行维修的建议。
现代故障诊断的主要内容应包括实时监测技术,故障分析(诊断)技术和故障修复方法三个部分。从信息获取到故障定位,再到故障的排除,作为单独的技术领域发展的同时,又作为故障诊断的技术共同协调发展。
2.数控机床故障诊断常用的方法
(1)直观法。由维修人员利用感觉器官,观察故障发生时的各种声、光、味等异常现象,查看cnc机床系统的各个模块和线路,有无烧毁和损伤痕迹,迅速将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这是一种最基本和常用的方法。
(2)cnc系统自诊断法。数控系统的自诊断功能,已经成为衡量数控系统性能的重要指标,数控系统的自诊断功能实时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在crt上显示报警信息,或通过发光二极管指示故障的原因、故障模块,这是cnc机床故障诊断维修中最有效和直接的一种方法。
(3)功能程序测试法。功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法,编制成一个功能测试程序,送入数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以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可能的部位和故障原因。
(4)模块交换法。所谓模块交换法就是在分析出故障大致起因的情况下,利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分,将功能相同的模板或单元相互交换,观察故障的转移情况,从而快速判断故障部位的方法。
(5)原理分析法。根据cnc组成原理,从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断,从逻辑关系上分析电路故障疑点的逻辑电平和特征参数,从而确定故障部位的方法。这种方法对维修人员要求很高,必须熟悉整个系统或每个部件的工作原理,才能对故障部位进行定位。
(6)plc程序法。根据plc报警信息,查阅有关plc程序,对照报警点相应的模块程序,比较相关i/o元件的逻辑状态,判断故障。
数控机床的故障诊断的方法还有参数检查法、测量比较法、敲击法、局部升温法、隔离法和开环检测法等,这些方法各有特点,维修时常同时采用几种方法综合运用,分析并逐步缩小故障范围,以达到排除故障的目的。
3.数控机床故障诊断技术发展趋势
(1)针对数控车床不完整信息和不精确信息的处理利用,更强调信息融合策略和处理技术,知识的表示方法;(2)针对现代数控设备复杂化、集成化、自动化程度的提高以及可持续工作能力和可靠性要求的提高,更强调多智能技术的融合,系统级诊断技术,混合智能诊断技术的研究;(3)针对专家系统知识获取的瓶颈问题,更强调自适应能力和自学习能力的研究,***诊断技术、多传感器技术的研究。
三、数控机床故障的诊断展望
数控机床的故障诊断一直是困扰操作、维修人员的难题。由于数控机床的安全性和工作可靠性对于生产单位的效益直接产生很大的影响,专家系统在故障诊断领域中的应用,实现了基于人类专家经验知识的设备与系统故障诊断技术。
cnc机床作为一个复杂多变的非线性系统,充分考虑自然情况的变化以及人为误操作,如何结合模糊技术以及人工智能方面的优点,总结出更加智能的故障诊断方法,将是以后需要努力的方向。
数控机床故障诊断论文篇6
关键词：故障 故障诊断 诊断内容 诊断原则 诊断方法
系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统，它涉及光、机、电、液、气等很多技术，发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。
一、数控机床故障诊断内容
1） 动作诊断：监视机床各动作部分，判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2） 状态诊断：当机床电机带动负载时，观察运行状态。3） 点检诊断：定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4） 操作诊断：监视操作错误和程序错误。5） 数控系统故障自诊断：不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。
二、数控机床故障诊断原则
在故障诊断时应掌握以下原则：
（1）先外部后内部 数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故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，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。
（2）先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。
（3）先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。
（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。
三、数控机床故障诊断的方法
1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时，首先要询问，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，并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问；其次是仔细检查，根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。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、装置等）有无报警指示，局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路，芯片接触不良等现象，对于已维修过的电路板，更要注意有无缺件、错件及断线等情况；再次是触摸，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.仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及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，以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等。
3.功能程序测试法 功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合：
1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。
2）数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性差时。
3）闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。
4.信号与报警指示分析法
1）硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、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。
5.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。这种检查方法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。
6.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点：
1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。
2）许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定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。
四、结论
当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段，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。
参考文献：
数控机床故障诊断论文篇7
关键词：数控机床；维修；硬件故障
中***分类号：TG659 文献标识码：A
数控机床是机电一体化的高技术产品，它的产生是20世纪中期计算机技术，微电子技术和自动化技术高速发展的结果。伴随着数控车床的普遍应用，数控车床的维修与保养技术也应运而生，数控车床维护人员不仅要有机械加工工艺以及液压气动方面的知识，还要具备电子计算机﹑自动控制﹑驱动及测量技术等方面的知识 ，这样才能全面的了解和掌握数控车床，及时搞好维护保养工作。
数控车床经过长时间使用后都会出现零部件的损坏，且在首次使用数控车床或由工人不熟练操作时，在一段时间里有1/3以上的故障是由操作不当引起的 ，但是即使开展有效的预防性维护可以延长元器件的工作寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，延长车床的工作时间。
1 数控机床的使用
1.1 科学合理的使用数控机床
在数控机床的工作场地我们要求避免阳光的直射和其它热辐射，保持室温20℃左右，对于精度高、价格贵的机床应安装空调。数控机床要远离振动大的设备，避免振动损害，可以通过设置防振沟等方法避免损害。数控机床的供压电源要严格符合标准，同时接地电阻要符合接地标准。数控机床配置必要的附件和刀具，有条件的尽量购置易损部件及其它附件。应重视生产技术准备工作以缩短生产准备时间，充分提高数控机床的使用效率，应提前审查工件的数控加工工艺性。建立一支高水平的维修队伍，保存好设备的完整。
1.2 使用检查
由于数控系统在运行一定时间后，某些元器件难免出现一些问题，因此为了延长使用寿命，防止恶性事故的发生，就必须对进行日常的维护保养。在操作在使用数控系统时了解所用数控系统的性能，必须进行使用前的检查。
1.2.1 通电前的检查
为了确保数控系统正常工作，首先确认交流电源的规格是否符合CNC装置的要求，并且认真检查CNC装置与外界之间的全部连接电缆是否按随机提供的连接技术手册的规定，同时要注意检查连接中的连接件和各个印刷线路板是否紧固，确认CNC装置内的各种印刷线路板上的硬件设定是否符合CNC装置的要求。还要认真检查数控机床的保护接地线，以保证使用过程操作人员的安全。
1.2.2 通电后的检查
要检查风扇运转、直流电源、CNC装置的各种参数是否正常，当数控装置与机床联机通电时，应在接通电源的同时，作好按压紧急停止按钮的准备，以备出现紧急情况时随时切断电源。进行几次返回机床基准点的动作，并完成CNC系统的功能测试。只有通过上述各项检查，确认无误后，CNC装置才能正式运行。
2 数控机床使用中的注意事项
要重视工作环境，数控机床必须在无阳光直射、有防震装置并远离有振动机床和环境适宜的地方，数控机床用的电源电压应保持稳定，其波动范围应在+10%～—15%以内。数控机床所需压缩空气的压力应符合标准，最好在机床气压系统外增置气、液分离过滤装置，增加保护环节。电气系统的控制柜和强电柜的门应尽量少开。经常清理数控装置的散热通风系统，正确选用优质刀具不仅能充分发挥机床加工效能，也能避免不应发生的故障，在加工工件前须先对各坐标进行检测，复查程序，对加工程序模拟试验正常后，再加工。数控机床的各类参数和基本设定程序要安全储存。数控机床机械结构简化，密封可靠，自诊功能日臻完善，在日常维护中除清洁外部及规定的部位外，不得拆卸其他部位清洗。数控机床较长时间不用时要注意防潮，停机两月以上时必须给数控系统供电，以保证有关参数不会丢失。
3 数控机床的常见故障维修
我们要学习车床的故障诊断首先要需要了解两个概念：系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力，故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能：
3.1 诊断的内容
（1）动作诊断：监视车床各动作部分，判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和车床主轴。
（2）状态诊断：当车床电机带动负载时，观察运行状态。
（3）点检诊断：定期点检液压元件、气动元件和强电柜。
（4）操作诊断：监视操作错误和程序错误。
（5）数控系统故障自诊断。
3.2 常见故障诊断
3.2.1 NC系统故障
（1）硬件故障
硬件故障是指已损坏的器件就能排除的故障，有时由于NC系统出现硬件的损坏，使车床停机。对于这类故障的诊断，首先必须了解该数控系统的工作原理及各线路板的功能，然后根据故障现象进行分析，在有条件的情况下利用交换法准确定位故障点。
（2）软故障
软故障是指由于编程错误造成的软件故障，只要改变程序内容，修改机床参数设定就能排除故障，数控车床有些故障是由于NC系统车床参数引起的，有时因为设置不当，有时因意外使参数发生变化或混乱，这类故障只要调整好参数，就会自然消失。
3.3 机床部分典型故障分析及维修
3.3.1 主轴伺服系统故障检查及维修
在维修主回路采用错位选触无环流可逆调速驱动系统的数控车床中所遇到的部分故障及处理方法。故障现象：1.8m卧车在点动时，花盘来回摆动。检查：测量驱动控制系统中的±20V直流稳压电源的纹波为4V峰峰值，大大超过了规定的范围。
分析：在控制系统的放大电路中，高、低通滤波器可以滤掉，如：测速机反馈，电流反馈，电压反馈中的各次谐波干扰信号，但无法滤除系统本身直流电源电路中的谐波分量，因它存在于整个系统中，这些谐波进入放大器就会使放大器阻塞，使系统产生各种不正常的现象。在点动状态下，因电机的转速较低，这些谐波已超过了点动时的电压值，造成了系统的振荡，使主轴花盘来回摆动，而且一旦去除谐波信号，故障马上消失。
处理：将电压板中的100MF和1000MF滤波电容换下焊上新电容，并测量纹波只有几个毫伏后将电源板安装好，开机试运行，故障消除。
3.3.2 机床PLC初始故障的诊断
机床PLC初始故障的诊断为了保护机床和维修方便，PLC有显示和检测机床故障的能力。一旦发生故障，维修人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别，予以排除。但在实际加工过程中，我们发现有时PLC同时显示几个故障，它们是由某一个故障引起的连锁故障，排除了初始的引发故障，其它故障报警就消失了。可是从机床PLC显示的所有报警故障中，维修人员并不知道哪个故障是初始引发故障，维修人员只能逐个故障去查，这就增加了维修难度。机床PLC初始故障诊断功能，通过PLC程序，准确判断出初始故障的报警号。维修中，首先排除初始故障，其它引发故障自行消失，这样就极大地方便了机床的维修，提高了机床维修的快速性和准确性。
随着生产力的发展，科学技术进步的需求而不断发展和完善起来的生产工具，是生产力的重要素。根据我国的情况，我们要加强对数控机床从业人员的技术培训，增强专业技术人员的实战能力，保证数控机床的安全、正常运转，提高数控机床在企业的生产效率。
参考文献
[1]王晶，张君，王国伟，吕文元，高海波.数控设备维修理论探讨[J].燕山大学学报；2004（05）.
[2]许兵.数控伺服进给系统精确定位的可靠性分析[J].科技促进发展（应用版），2010（02）.
[3]张根保，唐贤进，崔有志.数控机床功能部件可靠度建模与维护预警系统开发[J].计算机应用研究，2011（08）.
数控机床故障诊断论文篇8
【关键词】数控机床；故障；维护；维修
前言
数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按***纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。高效率、省时、省工是其本身性能优点，但在日常生产工作当中，由于人们不注意操作，使机器超时疲劳，会出现多种多样的问题，今天我们就系统的分析一下，并阐述一下针对这些病状如何展开维护与维修。
1 数控机床在日常工作当中的故障
数控机床的故障分为数控系统故障和机床本体故障两大类.前者包括 CNC 系统故障、伺服系统故障、编码器故障、超程故障和 PMC 故障等，由 CNC 控制软件进行自诊断。后者包括机床故障和操作信息等，由 PMC 控制程序进行自诊断.伺服系统出现故障时通常有 3 种表现形式： 一是在 CRT 上显示报警内容或报警信息，判断这种故障较容易，因为从报警信息内容上可以得到一些简单的提示；二是在驱动装置上用报警灯或数码管显示驱动装置的故障；三是工作虽然不正常，但无任何报警信息，对这类故障，则要求维修人员根据故障表现特点，综合各方面因素分析和判断，这一类伺服故障往往也是比较难以排除的。一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的.而有些则是由机械、液压、油污等其他因素或环境不宜引起伺服系统出现故障。下面我们具体分析一下：
（1）恶劣使用环境引起的故障。数控机床是比较精密的自动控制设备，安装时应尽可能地避免灰尘大、易传导振动、湿度大、靠近热源或者阳光直射的地方。比如将常规数控机床与磨削类机床混合排列，磨床的磨粒易造成机床导轨磨损和电路板短路损坏。湿度高的环境往往易造成电路板短路，特别是夏秋交替的时节，空气中湿度特别高，这也是数控机床故障的高发期。电网质量差以及强烈的电子干扰也是此类故障的另一个重要的原因之一。
（2）用户错误的使用方法引起的故障。这类故障一般来讲是比较严重的故障，主要是由用户错误的操作和维护方法造成的，其结果往往损坏机床功能部件甚至造成重大人身伤害。如机床操作不当造成撞车、加工时工件装卡不紧造成工件飞出或者移位、进刀量过大造成刀具损坏甚至主轴损坏。高速旋转的动不平衡工件在机床上易引起附加弯矩，破坏主轴等部件。机床维护人员未按机床维护的相关规定进行机床维护也会造成机床严重故障。
（3）设备或零部件的自然损耗形成的故障数控机床由数以千计分离元器件组成，每个部件都会对数控机床的正常工作带来影响。而任何器件、零部件都是具有生命周期的，随着时间的增加，其使用寿命在逐步减少。如电池具有一定的使用期限、油液会随时间而变质老化、电器元件会随时间或动作次数而逐步失效、机械移动部件会逐渐因磨损而损坏等等。液压油的污染变质是数控机床液压系统故障的主要原因之一，它会造成阀芯堵塞、活塞泄漏等故障，造成机床误动作，甚至会对机床产生更大的破坏； 电子元件的温漂、高压击穿、系统接插件松动。
2 数控机床的维护
（1）数控系统的维护A规范操作规程与日常维护。B保持数控装置内部的清洁。C定期清扫数控柜的散热通风系统D输入/输出装置的定期维护E直流电动机电刷的定期检查和更换F定期更换存储用电池G备用电路板的维护
（2）机械部件的维护A主传动链的维护B滚珠丝杠螺纹副的维护C刀库及换刀机械手的维护
（3）液压、气压系统维护。做到定期清洗、更换以及检查。
（4）机床精度的维护。对系统参数补偿和对机床进行大修。
（5）提高故障诊断技术数。控机床全部或部分地丧失了机床规定的功能就称为数控机床故障。故障诊断技术就是在机床出现故障时，掌握机床现行状态的信息，查明产生故障部位和原因，或预知机床的异常和故障动向，并采取必要的措施和对策的技术，防止故障的产生。诊断的目的就是要确定故障的原因和部位，以便机床维修人员或操作人员尽快地进行故障的修复。
3 数控机床的维修
3.1 数控机床故障维修的特点
数控机床故障维修一般分机械故障维修和数控系统故障维修两部分。
机械故障维修的显著特点是先简后精，即先简易维修后精密维修。
（1）简易维修是由现场维修人员使用一般的检查工具或通过感觉器官的问、看、听、摸、嗅等对机床进行故障诊断。例如，可以使用最常用的万用表检测电路的通断。简易诊断能快速测定故障部位，监测劣化趋势，选择有疑难问题的故障进行精密诊断。
（2）精密是维修根据简易诊断中提出的疑难故障，由专职维修人员利用先进测试乎段进行精确的定量检测与分析，找出故障位置、原因和数据，以确定最合理的修理方法。
3.2 数控系统故障维修的特点
（1）先机械后电气。即首先检查机械部分是否正常，行程开关是否灵活，气动、液压部分是否存在阻塞现象等等。然后再检查电气部分。
（2）先外部后内部。即当数控机床发生故障后，维修人员应先采用问、看、听、摸等方法，由外向内逐一进行检查。
（3）先简单后复杂。先简单后复杂，当出现多种故障相互交织掩盖、一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中，难度大的问题也可能变得容易，或者在排除简单故障时受到启发，从而有了解决复杂故障的办法。
（4）先一般后特殊。在排除某一故障时，要先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。
3.3 智能化维修
由于现代化加工生产设备的普及使用以及现代加工技术的复杂多变性，使专业维修人员都很难把握维修过程。现代化加工生产设备的智能维修不仅降低了维修成本，还提高了维修效率和设备的可靠性。但智能化维修还未近成熟，故其目前应用的广度和深度还非常有限。
3.4 网络化的协同维修
网络生产模式是生产过程与网络技术结合的产物，网络生产模式通过网络使有分散性特点的维修资源在维修过程中得以合理调整。
4 结束语
数控机床在日常工作中的故障多种多样，笔者只是简单的例举了一些常发的事项以及一些重点注意的地方，如果想处理好日常机床的维护与维修，就必须从细节入手，勤加养护规范操作，务必使机床保持一个良好的工作环境，才能有效的提高效率，避免故障的发生。希望通过本文可以使大家有一个系统的了解，对日后的生产工作有所帮助。
参考文献：
数控机床故障诊断论文篇9
[关键词] 数控机床故障诊断与维修 教学心得 师生互动
随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能、精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品的生产设备――机床也相应提出了高性能、高精度与高自动化的要求，数控机床正是基于这种要求而产生的。数控机床是采用了数控技术的机床，即是一种集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体的典型机电产品。其工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、松夹工件、进刀与退刀、开车与停车等）和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示，通过控制介质将数字信息送入计算机，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需要的零件。
数控机床具有的这种高性能、高精度与高自动化的特点，使其在各个行业倍受欢迎，在使用方面，也是越来越受到重视。但由于其涉及了机械、信息处理、自动控制检测、软件技术等许多领域，尤其是采用了许多高、新、尖的先进技术，使得数控机床的整体结构复杂，一旦机床出现故障，维修起来较为困难，需专业的技术人员。数控机床故障诊断与维修教学正是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人才。因此，为了使学生毕业后，能够尽快实现教学与企业生产需要之间的接轨，数控机床故障诊断与维修教学是一项非常重要的工作。下面谈谈本人在《数控机床故障诊断与维修》课程教学中的一些心得体会，与大家共享。
1合理安排课程教学顺序
数控机床结构复杂，应用技术面广，它一般由控制介质、人机交互设备、计算机数控装置（CNC,computerized numerical control）、进给伺服驱动系统、主轴驱动系统、辅助控制装置、可编程控制器（PLC，programmable logic controller）、反馈系统和自适应控制等部分组成。数控机床故障诊断与维修这门课程在介绍机床各组成部分的故障诊断与维修时，首先必须了解各组成部分的结构与工作原理，在此基础上才能根据故障现象进行分析诊断与维修。然而各组成部分的结构与工作原理与其他相关课程知识点相联系，例如：进给伺服驱动系统的组成与工作过程就涉及到交流伺服电动机的分类、驱动电路与控制方式，万用表、逻辑测试笔等测量仪器、仪表的使用等。因此在教学上应合理安排课程教学顺序，先安排上相关课程（如：《电工与电子技术基础》、《数控机床》、《数控机床伺服系统》、《传感器与测试技术》、《单片机原理及应用》、《可编程控制器及应用》等），作好充分的铺垫后，再安排本课程学习。这样可以使学生事先懂得一些基本的理论知识，掌握一些测量仪器、仪表的使用，为后期本课程学习奠定基础。此外，教师在上课之前，自身应先认真学习和领会教材，做到对教材深入理解，全面掌握。在吃透、吃准教材的同时对已学相关课程的知识点创设问题情境，来激发学生学习兴趣，将学生的注意、记忆、思维凝聚在一起，全身心地参与到对知识的探究中。同时教师要提醒学生预习下一节课内容以及涉及已学过的相关知识，做到温故而知新。
2重视实践，培养学生实践操作能力
《数控机床故障诊断与维修》本身就是一门实践性很强的课程，其教学任务就是培养学生成为在数控机床诊断与维修方面具有基本分析能力与解决问题能力的技术人才，该技术人才好比是数控机床的医生，不但要有扎实的理论功底，而且还应具备较强的实践操作能力。所以要培养出真正优秀的数控机床维修人才，实践是至关重要的。但是在实践教学过程中，往往由于设备数量有限，实习时间的限制，学生的实际操作机会不多，实训效果不好。为满足课程教学的需要，提高学生的实际动手能力，在教学安排上应有足够的实验、实训课程，可安排一些实训专周，最好让每个学生都能到数控机床上实际操作一段时间；条件许可的话，可以打开机床现场给学生讲解机床内部各组成部分，让学生理解每一部分的工作原理，以及相互间的联系，对数控机床的结构、组成及工作原理有更深入的了解，在此基础上再去讲解故障诊断，不仅能提高学生的学习兴趣，也能使学生很容易地接收理解。
3提倡师生互动，调动学习积极性，活跃课堂气氛
在教学中，大多数教师仍采取以自我为中心的课堂教学模式，容易让学生感到枯燥无味，产生厌学、怕学的心态。教师在教学过程中可以改变这种传统教学模式，提倡师生互动，采取提问、回忆、讨论的方式，充分调动学生学习的主动性、积极性，活跃课堂气氛。例如：本人在讲授“数控铣床主轴停转”故障时，先通过提问的方式请同学回忆机床故障的处理步骤，机床故障的处理步骤归纳为：观察故障现象――分析工作过程――列出故障可能原因――找出可疑点――排除故障。然后通过教师引导、学生讨论的方式对故障进行分析排除，具体做法如下：
3.1 观察故障现象。通过***的网络视频显示一台数控铣床在零件加工已完毕，Z轴后移还没到位时出现故障，加工程序中断，主轴停转。通过反复播放，让学生仔细观察故障现象，并各自记录看到的故障现象。
3.2 分析主轴转动原理。该机床主轴转动是靠电动机带动变速齿轮来传动。
3.3 列出故障可能原因。通过师生互动列出尽可能多的原因，只要言之有理皆可。就本案可能原因有：刀具松动致机床自我保护、齿轮啮合跳位、电动机故障等。
3.4 找出可疑点。通过检查，几对齿轮工作正常，电动机可正常转动，由此判断主轴系统并无问题，应是由其他原因导致主轴停转。间接影响主轴转动原因有多个，知道可能的原因后，关键是找出真正的可能性疑点，通过引导帮助学生学会***分析，让学生分组讨论，交换思路，培养团队合作。本案通过机外编程器监视PLC梯***的运行状态，
发现刀具液压卡紧压力检测开关在故障发生时瞬间断开，如此表示铣刀卡紧力不够，为安全起见，PLC使主轴停转。通过液压计检查铣刀卡紧液压系统显示压力不稳。
3.5 排除故障。根据初步的故障定位，检查液压系统，发现液泵的装置中缺乏油，导致液泵动作不到位。加注足够的油后，液泵动作正常，系统压力正常，故障排除。
4课后总结，综合评价，及时反馈认知信息
课后总结与及时反馈可以使学生知道自己的判断是否正确，使教师能根据反馈的信息来调节自己的教学方法，同时反馈具有激发学习动机的作用。学生受到教师的肯定后，会产生愉快的感觉，这种感觉反过来又会激发学习的进行。因此，总结与反馈不仅是帮助学生学懂学好的良好方法，同时也是师生间信息互动的良好平台，且增进了师生间的感情与友谊。
5结束
自1952年第一台数控机床问世后，数控系统己先后经历了两个阶段和六代的发展，随着数控系统的不断更新，数控机床故障诊断与维修的教学思路和方式也在不断改善，社会对数控专业毕业学生在理论和实践方面的要求也在不断提高，教师只有不断加强学习、不断总结，才能跟上现代的教学步伐。
参考文献：
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数控机床故障诊断论文篇10
关键词：数控机床 电气维修技术 发展趋势
中***分类号：G718 文献标识码：C 文章编号：1672-1578（2017）02-0283-01
数控机床作为先进科学技术的一个重要产物，其本身就具有较高的造价成本。在运行过程中数控机床一旦发生故障，不仅会影响工作进度造成损失，其机床本身也是一种极大的损失。因此，对于故障的诊断维修是当前的一个重要研究内容，尤其是针对电气故障而发展的维修技术更是具有非常重要的价值意义。本文旨在通过对数控机床电气维修技术相关的问题进行探讨，进而为促进数控机床在未来得到更好的发展提出一些可行的建议。
1 数控机床发生电气故障的原因及对电气故障进行诊断的方法技术
1.1 数控机床发生电气故障的原因
当数控机床出现电气故障问题时，首先通过调查分析找出故障原因是一个非常关键的环节，找出故障原因就有利于对相应的故障进行有效地诊断排除。根据相关调查数据显示，除去一些偶然发生的停机故障之外，数控机床发生电气故障的原因主要有以下几个方面：第一，电源出现问题。数控机床的电源十分关键，承担着维持正常工作的任务，向机床及系统进行运作提供了能量。当电源出现问题时就有可能造成数据丢失的情况，也会导致机床随之停机，如果故障问题比较严重的话还有可能使系统遭到局部乃至全部的损坏。第二，随着工件加工的质量逐渐变差，其动态特性逐渐变得不理想，而且数控机床会在一定速度的情况下发生振动。第三，数控机床的坐标无法找到零点的方向也是一种常见的故障。而这种情况有可能是因为零方向远离零点，也有可能是由于光栅的零点标记发生了移位或者接线处于开路状态等原因造成的。第四，当数控系统中的位置环发生了故障问题时，位置环就会报警。
1.2 对数控机床的电气故障进行诊断的方法技术
应对数控机床发生的电气故障，通常情况下不仅要具备丰富的维修物质条件和高素质的人员条件，也要注重掌握正确的诊断方法，这有利于更加快速有效地对电气故障进行诊断维修。一般说来，电气故障的诊断方法主要有以下几种：
直接检查法是指利用维修人员的感官进行调查分析，这种方法主要适用于对数控机床的电气故障进行初步分析。
仪器检查法在具体应用过程中就需要用到一些具有常规性的电工仪表，然后通过对电源电压展开必要的测量工作后进一步对故障问题进行分析。
通过接口状态进行检查的方法也比较常用，这一方法的运用就对维修人员具有相对较高的要求，不仅要熟练掌握发生故障的机床的接口信号，也应具备运用PLC编程器的能力。
参数调整法也是一种重要方法。实际上不论是PLC系统还是数控系统，其为了满足各种机床及工作的需要往往都设置便于进行修改的参数。由于这些参数在将各种机床和电气系统进行有效匹配基础上，能进一步使机床的各项功能都得到理想的发挥，因而其中任意参数发生改变或者出现丢失的情况都是需要避免的。
交换位这一方法主要应用于发现故障板却没有备件的情况。使用这一方法时务必要进行周全的考虑，然后再互换检查，尤其要注意保证硬件接线的交换及相应参数的互换操作准确，否则不仅不能真正解决问题，还有可能引发新的故障。
信号与报警的指示分析法也比较实用。就硬件的报警指示而言，一般是指将伺服系统以及数控系统囊括其中的电子电器装置所呈现出的不同状态以及相应的故障指示灯，只要将指示灯呈现的状态与具体功能说明结合起来看就能对其所指示的内容及相应的诊断排除方法进行判断。
备件置换法的应用则具有一定的难度，而且在某些情况下为了避免延长停机时间，调换工作就需要在备件条件相同的情况下展开，之后再进行相应的维修检查工作[1]。
2 数控机床未来的发展趋势
随着社会的不断发展和科学技术的持续进步，数控机床在未来的发展中会紧跟智能化的发展趋势，逐步实现无人加工的状态。当今世界整个社会的发展都比较趋向于节省劳动力，实现人工的智能化。而数控机床集当下相关的先进科技为一体，在科学技术不断发展进步的时代大背景下，智能化的趋势是无法避免的。而数控机床在未来的智能化发展趋势中，将会使当前加工过程中那些需要人工干预的一些棘手问题得到合理解决。总的说来，数控机床的智能化表现将具体体现在加工效率和质量、操作及编程、故障的诊断及监控等多个方面。
在数控机床未来的发展中，还需要不断改进现阶段的加工工艺，紧扣节能与环保的时代主题。追求速度已经不再是当前世界发展的重要主题，在新时代的发展里，如何在节能环保的基础上进行高效发展已经被提上了议程，而这也是未来发展的一个主要方向。切削液是在以往的加工过程中经常被用到的，但是容易对环境造成污染并影响操作人员的身体健康。因此，促进加工工艺绿色化发展就要摒弃切削液的使用，而采用切削的方法进行操作，或者针对一些特殊的情况又可以采取使用微量的准干切削法。通过对加工工艺的改进以及相关技术设备的应用，就能在一定程度上提高数控机床的加工效率。
数控机床在未来的发展过程中还可以通过转变和调整来节省具体的零件加工时间，从而提高加工效率。通常情况下，在对零件进行加工时，总有一些步骤会消耗时间，降低了加工的效率，比如搬运和调整工件等。在数控机床未来的发展中就可以从这个方面着手，通过技术手段对不同的步骤进行整合，达到利用一台机床就可以完成多项工作效果，这不仅体现了未来加工工序朝集约化方向发展的趋势，同时也减少了无用时间的消耗，进而使加工效率得到提升[2]。
3 结语
综上所述，在科学技术的发展推动下，数控机床还具有很大的发展潜力。相关行业在注重提升加工技术的同时，也要注意对机床可能发生的故障进行有效诊断排除，以确保机床的正常使用及操作人员安全。此外，在数控机床未来发展中，也要保持积极探索的精神，紧跟时代步伐，推动数控机床朝着更好更高效的方向发展。
参考文献：
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