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摘 要: 数控机床综合了计算机系统、电气控制技术等多个领域的科学技术成果,尤其适合加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频率高的场合，由于数据机床系统复杂，在实际使用中经常会发生故障，本文试从机床数控系统方面进行诊断与分析。
关键词:：数控机床；系统；诊断与分析
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：
Abstract: numerical control machine tool comprehensive a computer system, electrical control technology, and other fields of scientific and technological achievements, especially suitable for machining parts are complex and high accuracy, high frequency update products occasion, as data machine system complex, in actual use we often breaks down, this paper tried to nc system from the aspects of diagnosis and analysis.
Keywords: the numerical control machine tools; system; diagnosis and analysis
前言：现代数控机床由于采用了计算机技术，软件功能越来越强，配合相应的硬件具有较强的自诊断能力。数控机床系统出现故障后，维修人员要学会分析故障产生原因并结合系统自诊断功能来确定故障产生的原因，从而有效排除故障。
1.直观法
利用人的感官注意发生故障时的现象并判断故障发生的可能部位。数控系统发生故障后，首先进行外观检查，看一看有哪些明显的故障，检查是否有的原器件出了问题，在整体检查中注意空气开关、断路器、热继电器是否跳闸，各熔断器是否熔断，各印刷电路板是否有元器件破损、断裂、过热。连接线是否断线，插接件是否脱落。还要检查开关的位置、电位器的设定、短路棒的旋转是否与原来相同。并且注意观察机床在故障出现时，是否有噪音、振动、焦糊味、异常发热现象，冷却风扇是否正常旋转。对于故障发生时出现的现象，有什么异常，操作人员正在进行什么操作，要详细询问，这对分析故障的原因是十分有利的。
2.接线检查
针对故障有关部分，用一些仪表或工具来检查接线、电线、电缆是否断裂，电阻值是否增大等。连接端及接插件的检查针对故障有关部分，检查它相关的接线端子、单元接插件。这些部件容易松动、发热、氧化，造成断线或接触不良。对于容易受热、受振动、粘灰尘或油污处，容易使器件出现老化或失效。对于这些地方要认真检查，特别是通风机要及时进行清扫、清洗。易损部位的元器件检查元器件易损部件应按规定，定期检查；直流伺服电机电枢的电刷、整流子，测速发电机电刷、整流子都是易磨损而且容易出现各种问题的部位。对电源电压检查时，首先要查看电源电压是否正常，这是数控机床正常工作的重要条件，只要电压不正常，必然造成机床故障，一定不要让事故扩大，保证局部可靠地进行电源检查。先不带负载，单独测量供电电压然后再扩大测量范围。大多数情况电源故障是由负载引起的。注意熔断器更换时要选择合适的规格、型号。在更换新的熔丝之前要消除负载引起过流的因素。检查电源时一方面检查电源的供电线路，也要检查由它供电的无源部分是否得到了正确的电压。
3.停机诊断
当数控系统出现故障或者要判断是否真有故障时，往往要停止加工，并停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是修复系统和故障定位，力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。
早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断，诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读人数控装置中的RAM中，系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析，以判断系统是否有故障，并确定故障位置。
4.开机自诊断
数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检测，发现问题立即报警，例如检测备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，西门子系统电池报警是1号报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。
5.利用状态显示的诊断功能：数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，数控系统不但能将故障诊断信息显示出来，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。而且能以诊断地址和诊断数据的形式提供机床诊断的各种状态，例如，提供了系统与机床之间接口的输入/输出信号状态，或PC与CNC装置之间，PC与机床之间接口的输入/输出的信号状态，即可利用显示屏画面的状态显示，来检查数控系统是否将信号输入到机床，或机床的开关信息是否已输入到数控系统。总之，可将故障区分出是在机床一侧还是在数控系统一侧，从而可缩小数控机床故障的检查范围。
6.发生故障时应及时核对数控系统参数：系统参数变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床发生故障，整台机床不能工作。而外界的干扰有可能引起存储器内个别参数的变化，听以当机床发生了一些莫名其妙的故障时，可对数控系统的参数进行核对。同时，直接对机床控制系统的特性参数进行跟踪识别 , 一般发生故障的机床控制系统通常在可接收的范围内显示出稳定的特性和参数。若机床控制系统正常工作时有一个特定的范围值 , 则机床的控制系统开路或短路时也有一個固定的数值 , 当读取数值与所期望的特性值有某种偏差时 , 即可认为机床控制系统有故障。在许多情况下 , 由于精密机床的监测系统的复杂性和各个取样点的影响 , 为此 , 检测机床的状态需要非常完善的逻辑推理系统。
7.备件更换法：当对机床故障进行分析发现可能是电路板偶故障时，就可用备件板进行更换，则可迅速确定故障电路板。但用此方法时需注意到下述两点：① 要注意电路板上各可调开关的位置，在换板时应注意使被交换的两块电路板的设定状态要完全一致，否则将使系统处于不稳定或不是最佳状态，甚至出现报警。② 更换某些电路板（如CCU板）之后，需对机床的参数和程序进行重新设定或输入等。
8.利用电路板上的检测端子：在电路板上有供测量电路电压和波形的检测端子，以便在调试和维修时确定该部分电路工作是否正常。但在检测该部分电路时应熟悉电路原理及电路的逻辑关系。在逻辑关系不熟的情况下，可用两块一样的电路板对比进行检测，从而发现电路板的故障所在。
9.远程诊断
实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障，这是数控机床诊断技术的新发展。
参考文献：
[1] 葛卫国. 对数控机床使用维护的几点思考. 科技创新导报, 2011 NO.9
[2]林岩.《数控机床维修技术要求，数控机床维修技术参数》.化学工业出版设，2010. 01
关键词:：数控机床；系统；诊断与分析
中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：
Abstract: numerical control machine tool comprehensive a computer system, electrical control technology, and other fields of scientific and technological achievements, especially suitable for machining parts are complex and high accuracy, high frequency update products occasion, as data machine system complex, in actual use we often breaks down, this paper tried to nc system from the aspects of diagnosis and analysis.
Keywords: the numerical control machine tools; system; diagnosis and analysis
前言：现代数控机床由于采用了计算机技术，软件功能越来越强，配合相应的硬件具有较强的自诊断能力。数控机床系统出现故障后，维修人员要学会分析故障产生原因并结合系统自诊断功能来确定故障产生的原因，从而有效排除故障。
1.直观法
利用人的感官注意发生故障时的现象并判断故障发生的可能部位。数控系统发生故障后，首先进行外观检查，看一看有哪些明显的故障，检查是否有的原器件出了问题，在整体检查中注意空气开关、断路器、热继电器是否跳闸，各熔断器是否熔断，各印刷电路板是否有元器件破损、断裂、过热。连接线是否断线，插接件是否脱落。还要检查开关的位置、电位器的设定、短路棒的旋转是否与原来相同。并且注意观察机床在故障出现时，是否有噪音、振动、焦糊味、异常发热现象，冷却风扇是否正常旋转。对于故障发生时出现的现象，有什么异常，操作人员正在进行什么操作，要详细询问，这对分析故障的原因是十分有利的。
2.接线检查
针对故障有关部分，用一些仪表或工具来检查接线、电线、电缆是否断裂，电阻值是否增大等。连接端及接插件的检查针对故障有关部分，检查它相关的接线端子、单元接插件。这些部件容易松动、发热、氧化，造成断线或接触不良。对于容易受热、受振动、粘灰尘或油污处，容易使器件出现老化或失效。对于这些地方要认真检查，特别是通风机要及时进行清扫、清洗。易损部位的元器件检查元器件易损部件应按规定，定期检查；直流伺服电机电枢的电刷、整流子，测速发电机电刷、整流子都是易磨损而且容易出现各种问题的部位。对电源电压检查时，首先要查看电源电压是否正常，这是数控机床正常工作的重要条件，只要电压不正常，必然造成机床故障，一定不要让事故扩大，保证局部可靠地进行电源检查。先不带负载，单独测量供电电压然后再扩大测量范围。大多数情况电源故障是由负载引起的。注意熔断器更换时要选择合适的规格、型号。在更换新的熔丝之前要消除负载引起过流的因素。检查电源时一方面检查电源的供电线路，也要检查由它供电的无源部分是否得到了正确的电压。
3.停机诊断
当数控系统出现故障或者要判断是否真有故障时，往往要停止加工，并停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是修复系统和故障定位，力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。
早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断，诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读人数控装置中的RAM中，系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析，以判断系统是否有故障，并确定故障位置。
4.开机自诊断
数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检测，发现问题立即报警，例如检测备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，西门子系统电池报警是1号报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。
5.利用状态显示的诊断功能：数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，数控系统不但能将故障诊断信息显示出来，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。而且能以诊断地址和诊断数据的形式提供机床诊断的各种状态，例如，提供了系统与机床之间接口的输入/输出信号状态，或PC与CNC装置之间，PC与机床之间接口的输入/输出的信号状态，即可利用显示屏画面的状态显示，来检查数控系统是否将信号输入到机床，或机床的开关信息是否已输入到数控系统。总之，可将故障区分出是在机床一侧还是在数控系统一侧，从而可缩小数控机床故障的检查范围。
6.发生故障时应及时核对数控系统参数：系统参数变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床发生故障，整台机床不能工作。而外界的干扰有可能引起存储器内个别参数的变化，听以当机床发生了一些莫名其妙的故障时，可对数控系统的参数进行核对。同时，直接对机床控制系统的特性参数进行跟踪识别 , 一般发生故障的机床控制系统通常在可接收的范围内显示出稳定的特性和参数。若机床控制系统正常工作时有一个特定的范围值 , 则机床的控制系统开路或短路时也有一個固定的数值 , 当读取数值与所期望的特性值有某种偏差时 , 即可认为机床控制系统有故障。在许多情况下 , 由于精密机床的监测系统的复杂性和各个取样点的影响 , 为此 , 检测机床的状态需要非常完善的逻辑推理系统。
7.备件更换法：当对机床故障进行分析发现可能是电路板偶故障时，就可用备件板进行更换，则可迅速确定故障电路板。但用此方法时需注意到下述两点：① 要注意电路板上各可调开关的位置，在换板时应注意使被交换的两块电路板的设定状态要完全一致，否则将使系统处于不稳定或不是最佳状态，甚至出现报警。② 更换某些电路板（如CCU板）之后，需对机床的参数和程序进行重新设定或输入等。
8.利用电路板上的检测端子：在电路板上有供测量电路电压和波形的检测端子，以便在调试和维修时确定该部分电路工作是否正常。但在检测该部分电路时应熟悉电路原理及电路的逻辑关系。在逻辑关系不熟的情况下，可用两块一样的电路板对比进行检测，从而发现电路板的故障所在。
9.远程诊断
实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障，这是数控机床诊断技术的新发展。
参考文献：
[1] 葛卫国. 对数控机床使用维护的几点思考. 科技创新导报, 2011 NO.9
[2]林岩.《数控机床维修技术要求，数控机床维修技术参数》.化学工业出版设，2010. 01