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（巴州红旗技工学校 新疆 库尔勒 841000）
数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，对于技术类学校，它是培养高层次技术工人的必备设备。而学校中的这类设备，一般都具有使用率较低，而故障率较高这样的特点，要保证设备的正常使用，就必须加强日常维护保养，而许多学校都存在着有人用没人管的情况，即使有专职的教师进行维护，也只是打扫卫生和擦拭机床等表面的工作，一旦发生故障，只能停机等待厂家来进行维修，这样的周期往往过长，造成教学活动无法正常开展，本文简单介绍一些常见故障及维修方法，对保障实习教学活动的正常开展有着一定的积极意义。
1. 数控设备使用中应注意的问题
1.1 电源要求。 为了避免电源波动幅度大（大于±10%）和可能的瞬间干扰信号等影响，数控设备一般采用专线供电（如从低压配电室分一路单独供数控机床使用）或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。
1.2 操作规程。 操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修教师如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。
数控机床不宜长期封存不用，购买数控机床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露，得以在保修期内得以排除。在没有教学任务时，数控机床也要定期通电，最好是每半个月通电1-2次，每次空运行1小时左右，既可以对润滑系统进行充分的循环，同时也能及时发现有无电池报警发生，以防止系统软件、参数的丢失。
2. 数控机床电气系统的维护保养 数控机床种类多，各类数控机床因其功能，结构及系统的不同，各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据机床种类、型号及实际使用情况，并参照机床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。下面是一些常见、通用的日常维护保养要点。
2.1 数控系统的维护。 （1）应尽量少开数控柜和强电柜的门。 在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末，一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及电路板损坏。有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，采取打开数控柜的门来散热，这是一种极不可取的方法，其最终将导致数控系统的加速损坏。
（2）定时清扫数控柜的散热通风系统。 应该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象，及时清理，避免引起数控柜内温度过高。
（3）直流电动机电刷的定期检查和更换。 直流电动机电刷的过度磨损，会影响电动机的性能，甚至造成电动机损坏。为此，应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次。
（4）及时备份数据。 一般数控系统内对CMOS RAM存储器件设有可充电电池维护电路，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下，即使尚未失效，也应每年更换一次，以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行，以防更换时RAM内信息丢失。大部分数控设备都有CF卡记忆卡接口，应对每台设备配备记忆卡，将数据更新备份好，这样即使数据丢失也能快速恢复。
2.2 维修工作的基本条件。 由于数控机床日常出现的多为电气故障，所以电气维修更为重要。数控机床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于人员的素质条件。
（1） 要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括上节所讲的基本数控知识。
（2）数控技术基础理论的学习，首先是参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训，然后向有经验的维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学。
（3） 勇于实践但要避免盲目。要积极投入数控机床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力。
（4） 掌握科学的方法。要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。
（5） 学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。
（6） 掌握一门外语，特别是英语。起码应做到能看懂技术资料。
3. 维修与排故技术 数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。
3.1 以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏，这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失，这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了。
3.2 以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完美的自诊断程序，时实监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除的方法提示。机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书。上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为容易。无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致（如开关不闭合、接插松动等）。这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果加以分析、排除。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
（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 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。
② 目视。 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 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。
④ 通电。 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） 信号与报警指示分析法。
① 硬件报警指示。 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。
4. 电气维修与故障的排除 （1） 电源。 电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机；重者会毁坏系统局部甚至全部。
（2） 数控系统位置环故障。
① 位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
② 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
（3） 机床坐标找不到零点。 可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。
以上较为浅显的大致介绍了数控机床在教学过程日常使用中容易出现的电气故障及一般排除方法，对快速的解决故障，保障实习教学开展有着一定的借鉴意义，本文由于篇幅所限不做更多的介绍，读者可参阅数控机床的随机资料及其他专门介绍各种故障的文章。
数控设备是一种自动化程度较高，结构较复杂的先进加工设备，对于技术类学校，它是培养高层次技术工人的必备设备。而学校中的这类设备，一般都具有使用率较低，而故障率较高这样的特点，要保证设备的正常使用，就必须加强日常维护保养，而许多学校都存在着有人用没人管的情况，即使有专职的教师进行维护，也只是打扫卫生和擦拭机床等表面的工作，一旦发生故障，只能停机等待厂家来进行维修，这样的周期往往过长，造成教学活动无法正常开展，本文简单介绍一些常见故障及维修方法，对保障实习教学活动的正常开展有着一定的积极意义。
1. 数控设备使用中应注意的问题
1.1 电源要求。 为了避免电源波动幅度大（大于±10%）和可能的瞬间干扰信号等影响，数控设备一般采用专线供电（如从低压配电室分一路单独供数控机床使用）或增设稳压装置等，都可减少供电质量的影响和电气干扰。
1.2 操作规程。 操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障时，操作者要注意保留现场，并向维修教师如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除。
数控机床不宜长期封存不用，购买数控机床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱环节尽早暴露，得以在保修期内得以排除。在没有教学任务时，数控机床也要定期通电，最好是每半个月通电1-2次，每次空运行1小时左右，既可以对润滑系统进行充分的循环，同时也能及时发现有无电池报警发生，以防止系统软件、参数的丢失。
2. 数控机床电气系统的维护保养 数控机床种类多，各类数控机床因其功能，结构及系统的不同，各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据机床种类、型号及实际使用情况，并参照机床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。下面是一些常见、通用的日常维护保养要点。
2.1 数控系统的维护。 （1）应尽量少开数控柜和强电柜的门。 在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末，一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及电路板损坏。有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，采取打开数控柜的门来散热，这是一种极不可取的方法，其最终将导致数控系统的加速损坏。
（2）定时清扫数控柜的散热通风系统。 应该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象，及时清理，避免引起数控柜内温度过高。
（3）直流电动机电刷的定期检查和更换。 直流电动机电刷的过度磨损，会影响电动机的性能，甚至造成电动机损坏。为此，应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次。
（4）及时备份数据。 一般数控系统内对CMOS RAM存储器件设有可充电电池维护电路，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下，即使尚未失效，也应每年更换一次，以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行，以防更换时RAM内信息丢失。大部分数控设备都有CF卡记忆卡接口，应对每台设备配备记忆卡，将数据更新备份好，这样即使数据丢失也能快速恢复。
2.2 维修工作的基本条件。 由于数控机床日常出现的多为电气故障，所以电气维修更为重要。数控机床电气维修工作的快速性、优质性关键取决于人员的素质条件。
（1） 要学习并基本掌握有关数控机床电气控制的各学科知识，如计算机技术、模拟与数字电路技术、自动控制与拖动理论、控制技术、加工工艺以及机械传动技术，当然还包括上节所讲的基本数控知识。
（2）数控技术基础理论的学习，首先是参加相关的培训班和机床安装现场的实际培训，然后向有经验的维修人员学习，而更重要且更长时间的是自学。
（3） 勇于实践但要避免盲目。要积极投入数控机床的维修与操作的工作中去，在不断的实践中提高分析能力和动手能力。
（4） 掌握科学的方法。要做好维修工作光有热情是不够的，还必须在长期的学习和实践中总结提高，从中提炼出分析问题、解决问题的科学的方法。
（5） 学习并掌握各种电气维修中常用的仪器、仪表和工具。
（6） 掌握一门外语，特别是英语。起码应做到能看懂技术资料。
3. 维修与排故技术 数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。
3.1 以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏，这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软件故障一般是指PLC逻辑控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些数据甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失，这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了。
3.2 以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有完美的自诊断程序，时实监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除的方法提示。机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书。上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为容易。无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致（如开关不闭合、接插松动等）。这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果加以分析、排除。
下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。
（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 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。
② 目视。 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 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。
④ 通电。 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） 信号与报警指示分析法。
① 硬件报警指示。 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。
4. 电气维修与故障的排除 （1） 电源。 电源是维修系统乃至整个机床正常工作的能量来源，它的失效或者故障轻者会丢失数据、造成停机；重者会毁坏系统局部甚至全部。
（2） 数控系统位置环故障。
① 位置环报警。可能是位置测量回路开路；测量元件损坏；位置控制建立的接口信号不存在等。
② 坐标轴在没有指令的情况下产生运动。可能是漂移过大；位置环或速度环接成正反馈；反馈接线开路；测量元件损坏。
（3） 机床坐标找不到零点。 可能是零方向在远离零点；编码器损坏或接线开路；光栅零点标记移位；回零减速开关失灵。
以上较为浅显的大致介绍了数控机床在教学过程日常使用中容易出现的电气故障及一般排除方法，对快速的解决故障，保障实习教学开展有着一定的借鉴意义，本文由于篇幅所限不做更多的介绍，读者可参阅数控机床的随机资料及其他专门介绍各种故障的文章。