数控机床常见故障检查方法
2021年11月18日 16:22点击：1532来源： 泊头巨人重工机械有限公司>>进入该公司展台
数控机床在故障检测过程中，应允分利用数控系统的自诊断功能进行判断，同时还要灵活运用故障检查的一些常用方法。泊头巨人重工机械有限公司是一家专业生产、立车、数控立车、数控龙门铣床、龙门加工中心、数控落地镗铣床的生产厂家，对数控机床故障有很多检查方法，下面给大家介绍几个的方法。
1．直观法
直观法遵循“先外后内”的原则，诊断故障采用望、听、嗅、问、摸等方法，由外向内逐一检查，可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这要求维修人员具有丰富的实际经验，要有多学科的较宽的知识面和综合判断能力。比如，数控机床加工过程中突然出现停机，打开数控柜检查发现Y轴电机主电路熔丝烧断，经检查是与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线有儿处磨破，搭在床身上，造成短路。更换动力线后故障消除，机床恢复
正常。
2．自诊断功能法
现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度，但已经具备了较强的自诊断功能。能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。一旦发现异常，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示出故障的大致起因。利用自诊断功能，也能显示出系统与主机之间接口信号的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分，并指示出故障的大致部位。这个方法是当前维修工作效的一种方法。
例如：AX152数控车床，配置FANUC10TE — F系统，故障显示
FS10TE 1399B
ROM TEST:END
RAM TEST:
CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良引起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。
3．功能程序测试法
所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能，如直线定位、圆弧插补、螺旋切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法，编制成一个功能程序测试纸带，通过纸带阅读机送人数控系统中，然后启动数控系统使之运行，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的可能起因。本方法对于长期闲置的数控机床次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下，一旦难以确定是编程
措施或是操作错误，还是机床故障是一个较好的判断方法。
例如：采用FANUC 6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行1次到位停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式)指令代替之后，爬行现象就消除了。
4．替换法
替换法是一种简单易行的方法，也是现场判断时的方法之一。所谓替换法就是在分析故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板，集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路或芯片一级。它实际上也是在验证分析的正确性，但在备板交换之前，应仔细检查备板是否完好，并应检查备板的状态应与原板状态*一致。这包括检查板上的选择开关，短路棒的设定位置以及电位器的位置。在转换
CNC的存储器板时，往往还需要对系统作存储器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS-6系统用的磁泡存储器就需要进行这项工作），重新设定各种数控数据，否则系统仍将不能正常工作。又如更换FANUC公司的FS-7系统的存储器板之后，须重新输人参数，并对存储器区进行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序输入，将产生60号报警（存储器容量不够），有的CNC系统在更换了主板之后，还需进行一些特定的操作。如FANUC公司的FS-10系统，必须按一定的操作步骤，先输入9000～9031号选择参数，然后才能进行0000～8010号的系统参数和PC参数操作。总之，一定要严格地按照有关系统的操作、维修说明书的要求进行操作。
例如：TH6350加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号出现。这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，考虑到该加工中心刀库的简易位控器与转台的基本一样，为进一步证实故障部位，采用替换法进行检查。交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。
5．交换法
所谓交换法就是将CNC系统中具有相同功能的两块印刷线路板、模板、集成电路芯片或元器件互相交换，观察故障现象是否随之转移。借此，可迅速确定系统的故障部位。有关注意事项同替换法所述。
6．参数检查法
，数控参数能直接影响数控机床的性能。参数通常是存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的CMOS RAM中，一旦电池不足或由于外界的干扰等因素，会使个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，通过校对、修正参数，就能将故障排除。当机床长期闲置重新工作时无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。
另外，经过长期运行的数控机床，由于其机械传动部件磨损，电气元件性能变化等原因，也需对其有关参数进行调整；有些机床的故障往往就是未及时修改某些不适应的参数所致。当然这些故障都是属于软故障的范畴。
7．测量比较法
CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整、维修的便利，在印刷线路板上设计了多个检测端子。用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异。可以检测这些测量端子的电压和波形，分析故障的起因和故障的所在位置。甚至，有时还可对正常的印刷线路板人为地制造“故障”，如断开连线或短路、拔去组件等，以判断真实故障的起因。为此，维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位和易出故障部位在正常时的正确波形和电压值。因为CNC系统生产厂往往不提供有关这方面的资料。
8．敲击法
当CNC系统出现的故障表现为若有若无时，往往可用敲击法榆查出故障的部位所在。这是由于CNC系统是由多块印刷线路板组成，每块板上有许多焊点，板间或模块间又通过插接件及电线相连。因此，任何虚焊或接触不良，都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处，故障肯定会重复出现。
9．局部升温法
CNC系统经过长期运行后元器件均要老化，性能会变坏。当它们尚未*损坏时，出现的故障会变得时有时无。这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件，加速其老化，以便*暴露故障部件。当然，采用此法时，一定要注意元器件的温度参数，不要将原来是好的器件烤坏。
例如某西门子系统的机床工作40min后出现CRT变暗现象。关机数小时后再开机，恢复正常，但40min后又“旧病复发”，故障发生时机床其他部分均正常，可初步断定是CRT箱内元件与温度的变化有关。于是人为地使CRT箱内风扇停转，几分钟后故障重现，可见箱内电路板热稳定性差，调换后故障消失。
10．原理分析法
根据CNC系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数（如电压值或波形），然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较，从而对故障定位。运用这种方法，要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚、深入的了解。
比如：PNE710数控车床出现Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。
除了以上常用的故障检查测试方法外，还有拨板法、电压拉偏法、开环检测法等等。包括上面提到的诊断方法在内，所有这些检查方法各有特点，按照不同的故障现象，可以同时几种方法灵活应用，对故障进行综合分析，才能逐渐缩小故障范围，较快地排除故障。
一旦故障部位找到，但手头却无可更换的备件，可用移植借用办法作为应急措施来解决。例如某一组件坏了（如与非门或触发器等）但损坏的往往只是组件中的某一路，其他几部分还是好的。而在印刷线路板的设计中，又往往只是用了组件中的一部分，没有全部用满。此时，可将没有使用的剩余部分取来作为应急用。具体的做法是，切断已损坏部分的插脚（包括输入和输出脚），然后用区线将信号输入、输出线引至剩余的组件插脚上即可。从而使数控机床尽快地恢复工作。
1．直观法
直观法遵循“先外后内”的原则，诊断故障采用望、听、嗅、问、摸等方法，由外向内逐一检查，可将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。这要求维修人员具有丰富的实际经验，要有多学科的较宽的知识面和综合判断能力。比如，数控机床加工过程中突然出现停机，打开数控柜检查发现Y轴电机主电路熔丝烧断，经检查是与Y轴有关的部件，最后发现Y轴电机动力线有儿处磨破，搭在床身上，造成短路。更换动力线后故障消除，机床恢复
正常。
2．自诊断功能法
现代的数控系统虽然尚未达到智能化很高的程度，但已经具备了较强的自诊断功能。能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状况。一旦发现异常，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示出故障的大致起因。利用自诊断功能，也能显示出系统与主机之间接口信号的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控系统部分，并指示出故障的大致部位。这个方法是当前维修工作效的一种方法。
例如：AX152数控车床，配置FANUC10TE — F系统，故障显示
FS10TE 1399B
ROM TEST:END
RAM TEST:
CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。RAM测试未能通过，不一定是RAM故障，可能是RAM中参数丢失或电池接触不良引起的参数丢失，经检查故障原因是由于更换电池后电池接触不良，所以一开机就出现上述故障现象。
3．功能程序测试法
所谓功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能，如直线定位、圆弧插补、螺旋切削、固定循环、用户宏程序等用手工编程或自动编程方法，编制成一个功能程序测试纸带，通过纸带阅读机送人数控系统中，然后启动数控系统使之运行，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的可能起因。本方法对于长期闲置的数控机床次开机时的检查以及机床加工造成废品但又无报警的情况下，一旦难以确定是编程
措施或是操作错误，还是机床故障是一个较好的判断方法。
例如：采用FANUC 6M系统的一台数控铣床，在对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行完成各种预定动作，说明机床数控系统工作正常，于是对所用曲线加工程序进行检查，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行1次到位停止检查，从而使机床出现爬行现象，将G61指令改用G64(连续切削方式)指令代替之后，爬行现象就消除了。
4．替换法
替换法是一种简单易行的方法，也是现场判断时的方法之一。所谓替换法就是在分析故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板，集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路或芯片一级。它实际上也是在验证分析的正确性，但在备板交换之前，应仔细检查备板是否完好，并应检查备板的状态应与原板状态*一致。这包括检查板上的选择开关，短路棒的设定位置以及电位器的位置。在转换
CNC的存储器板时，往往还需要对系统作存储器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS-6系统用的磁泡存储器就需要进行这项工作），重新设定各种数控数据，否则系统仍将不能正常工作。又如更换FANUC公司的FS-7系统的存储器板之后，须重新输人参数，并对存储器区进行分配操作。缺少了后一步，一旦零件程序输入，将产生60号报警（存储器容量不够），有的CNC系统在更换了主板之后，还需进行一些特定的操作。如FANUC公司的FS-10系统，必须按一定的操作步骤，先输入9000～9031号选择参数，然后才能进行0000～8010号的系统参数和PC参数操作。总之，一定要严格地按照有关系统的操作、维修说明书的要求进行操作。
例如：TH6350加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号出现。这种故障，可能是由于旋转工件台的简易位控器故障造成的，考虑到该加工中心刀库的简易位控器与转台的基本一样，为进一步证实故障部位，采用替换法进行检查。交换刀库与转台的位控器后，并按转台位控器的设定对刀库位控器进行了重新设定，交换后，刀库则出现旋转不止，而转台运行正常，证实了故障确实出在转台的位控器上。
5．交换法
所谓交换法就是将CNC系统中具有相同功能的两块印刷线路板、模板、集成电路芯片或元器件互相交换，观察故障现象是否随之转移。借此，可迅速确定系统的故障部位。有关注意事项同替换法所述。
6．参数检查法
，数控参数能直接影响数控机床的性能。参数通常是存放在磁泡存储器或存放在需由电池保持的CMOS RAM中，一旦电池不足或由于外界的干扰等因素，会使个别参数丢失或变化，发生混乱，使机床无法正常工作。此时，通过校对、修正参数，就能将故障排除。当机床长期闲置重新工作时无缘无故地出现不正常现象或有故障而无报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。
另外，经过长期运行的数控机床，由于其机械传动部件磨损，电气元件性能变化等原因，也需对其有关参数进行调整；有些机床的故障往往就是未及时修改某些不适应的参数所致。当然这些故障都是属于软故障的范畴。
7．测量比较法
CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整、维修的便利，在印刷线路板上设计了多个检测端子。用户也可利用这些端子比较测量正常的印刷线路板和有故障的印刷线路板之间的差异。可以检测这些测量端子的电压和波形，分析故障的起因和故障的所在位置。甚至，有时还可对正常的印刷线路板人为地制造“故障”，如断开连线或短路、拔去组件等，以判断真实故障的起因。为此，维修人员应在平时积累印刷线路板上关键部位和易出故障部位在正常时的正确波形和电压值。因为CNC系统生产厂往往不提供有关这方面的资料。
8．敲击法
当CNC系统出现的故障表现为若有若无时，往往可用敲击法榆查出故障的部位所在。这是由于CNC系统是由多块印刷线路板组成，每块板上有许多焊点，板间或模块间又通过插接件及电线相连。因此，任何虚焊或接触不良，都可能引起故障。当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处，故障肯定会重复出现。
9．局部升温法
CNC系统经过长期运行后元器件均要老化，性能会变坏。当它们尚未*损坏时，出现的故障会变得时有时无。这时可用热吹风机或电烙铁等来局部升温被怀疑的元器件，加速其老化，以便*暴露故障部件。当然，采用此法时，一定要注意元器件的温度参数，不要将原来是好的器件烤坏。
例如某西门子系统的机床工作40min后出现CRT变暗现象。关机数小时后再开机，恢复正常，但40min后又“旧病复发”，故障发生时机床其他部分均正常，可初步断定是CRT箱内元件与温度的变化有关。于是人为地使CRT箱内风扇停转，几分钟后故障重现，可见箱内电路板热稳定性差，调换后故障消失。
10．原理分析法
根据CNC系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数（如电压值或波形），然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较，从而对故障定位。运用这种方法，要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚、深入的了解。
比如：PNE710数控车床出现Y轴进给失控，无论是点动或是程序进给，导轨一旦移动起来就不能停下来，直到按下紧急停止为止。根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在X轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失，这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给的失控，拆下位置测量装置脉冲编码器进行检查，发现编码器里灯丝已断，导致无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。
除了以上常用的故障检查测试方法外，还有拨板法、电压拉偏法、开环检测法等等。包括上面提到的诊断方法在内，所有这些检查方法各有特点，按照不同的故障现象，可以同时几种方法灵活应用，对故障进行综合分析，才能逐渐缩小故障范围，较快地排除故障。
一旦故障部位找到，但手头却无可更换的备件，可用移植借用办法作为应急措施来解决。例如某一组件坏了（如与非门或触发器等）但损坏的往往只是组件中的某一路，其他几部分还是好的。而在印刷线路板的设计中，又往往只是用了组件中的一部分，没有全部用满。此时，可将没有使用的剩余部分取来作为应急用。具体的做法是，切断已损坏部分的插脚（包括输入和输出脚），然后用区线将信号输入、输出线引至剩余的组件插脚上即可。从而使数控机床尽快地恢复工作。
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