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[摘 要]数控机床的故障分析与维修是数控机床使用过程中重要的组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一，在日常设备维修中，经常会遇到设备故障，影响机床的正常运行。本文根据机床的结构和工作原理，分析故障的原因，采取相关的措施，确定具体维修方案，仅供同仁参考。
[关键词] 故障分析 检查方法 维修要点
中图分类号：TH52.4 文献标识码：A文章编号：
一、数控机床设备故障分析
1、数控机床伺服系统的故障分析
由于伺服系统涉及的环节较多，种类繁多、技术原理各具特色。因此数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。例如，数控机床坐标轴的移动定位是由位置伺服系统来完成的。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。其特点是任一环节发生故障都可能导致系统定位不准确、不稳定或失效。诊断定位故障环节成为维修的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特性，对系统进行分析判断，已成为行之有效的方法。
2、数控机床液压润滑油路的故障分析
润滑油路有时会随着气温的变化而出现漏油的现象，并随着气温的下降短时间漏油越来越严重。但在此过程中机床各项工作正常，也无任何报警提示。随着温度的上升短时间漏油的问题就没有了，故障彻底消失。这种情况下可以排除高压液压系统泄露的问题。由此可以判断夏季安装调试时调整的润滑油压在冬季还需要进行调整。否则，当环境温度下降时润滑油粘度增大，冷机启动液压润滑系统时，回油泵回油量变小，就出现了主轴箱润滑油供油量大于回油量，造成润滑油外溢故障。解决办法为冬季、夏季时适当调整油压值，故障即可消失，机床运行正常。
3、数控机床回参考点常见故障分析
为什么要回参考点呢？回基准点是数控机床的重要功能之一，能否正确地返回基准点，将会影响到产品的加工质量。简单地说，回参考点是为了每次上电开机后，在机床上建立一个唯一的坐标系。
4、含糊的警报信息或无报警故障分析
在数控机床中，大部分的故障都有资料可查，但也有一些故障，提供的报警信息含糊甚至根本无报警，或者出现的周期较长，无规律，不定期，给查找分析带来了很多困难。无报警故障在数控机床的故障中占有较大的比例。故障的产生通常是由于电源电压、液压、气动、油污、环境温度等外部条件的影响所致。另外，数控机床在使用较长时间后，由于元器件老化、机械零件磨损，也将使系统与机械部分的匹配产生问题，而导致无报警故障的产生。
5、保养不当引起的机床故障分析
引起数控机床故障的原因很多，其中由于缺乏正常的日常维护保养，造成机械部分过早的磨损、卡阻，引起机床电气系统的保护环节动作而产生停机故障。像这种故障的情况，在我们工作中经常遇到，如机床在使用时由于不及时将铁屑清除，造成电气短路；使用中大容量的冷却水如没有及时疏通排放造成的危害也很大，既发生冷却水流入电动机内造成电气故障。
二、数控机床设备全面检查的方法
1、常规检查。目测故障电路板，仔细检查有无熔丝烧断、元器件烧焦、烟熏、开裂现象、有无异物断路现象，以此可判断电路板有无过流、过压和短路等问题。用手摸并轻摇元器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚和虚焊等问题。用万用表检查各种电源之间有无断路现象，如果没有，便可接入相应的电源。目测有无冒烟和打火等现象，手摸元器件有无异常发热现象，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围。
2、静态检查。所谓静态，是指非工作状态。断电时可测量元器件的一些阻值参数以判断元器件的性能好坏，通电时对半导体元器件的静态工作点进行检查，逻辑电路则加以二进制输入码，分析相应的静态输出，以判断元器件的功能正确性，通过静态检查可查出一些硬性损坏。这种检查要求维修人员具有较丰富的实际操作经验，对元器件的阻值有一定的概念。
3、动态检查。所谓动态，是指电路板插入主机处于整机工作状态或电路板联入测试装置作时序测试状态。通过转插板或转接插头座，将被测板引出机外，以便于测试。
三、数控机床设备现场维修要点
1、现场维修的阶段划分通常将现场维修划分成如下三个阶段：
1.1维修前的准备。维修前的现场调查、故障信息采集、工具与备品备件的准备等。
1.2现场维修。现场维修是维修工作全过程的主要阶段，包括对故障的检测、诊断、分析；判断系统故障原因，故障定位在板级或元器件级；更换损坏的电路板或元器件；调整和试机等。
1.3维修后的处理。修复后的处理对设备重新投入运行后的技术维护及管理十分重要。应向用户交代清楚本次故障的操作原因或基本因素，交待可能发生故障的准确信息和环节，指导定购必要的备品配件或诸如稳压电源之类的辅助配套设施，力求排除一切不稳定因素。对现场维修的各个阶段都要突出阶段的工作重点，以便得到现场支援和配合。
2、维修档案的建立。每一台数控机床都应有它的维修档案。维修档案包括机床的技术档案和故障档案。技术档案应含有下列技术资料：操作说明书；编程说明书；机床配置及物理位置；数控系统原理框图和数控装置框图；部件线路原理图：可供测试点的状态；输入输出信号、检测元件、执行元件的物理位置及编号；机床各部件间的连接图表；控制系统的程序清单等。有些数控机床并没有完整的技术资料，或根本就没有技术资料，这就需要维修人员自己动手测绘。
3、维修的实施。维修的目的在于找出一个或几个故障元器件，恢复电路板的正常工作状态。
3.1从数控系统中取下某块电路板时，应记录相对应的位置和连接的电缆号。对于固定安装的电路板，还应按前后取下相应的压接部件与螺钉并作记录。拆下的压接件与螺钉应放入专门盒内，以避免丢失。装配还原时应将盒内的零部件全部用完，否则装配不算完整。
3.2电路板上大多刷有阻焊膜，因此測量时应找相应的焊点作为测试点，不要任意铲除阻焊膜，在测试焊点处用小刀片刮开绝缘层而不要刮掉其他处的绝缘层。测量线路问的阻值时，先切断电源，每测一处均应用红黑笔对调一次，以阻值大的为参考值。
3.3不应随意切断印刷电路。有些维修人员具有一定的家电维修经验，习惯于断线检查。而数控系统的电路大多为双面金属孔化板或多层孔化板，印制电路细密，一旦切断将无法复原，何况有些点不是切断某一根线就能使其和线路脱离，而是要切断若干根线。因此，在必要的断线检测中，必须弄清电路板的结构以及查清线的走向，确定切断线的数目与位置，测试后能否复原等才可断线。测试后不要忘记恢复。
3.4在无把握确定某一元件为故障元件时，不应只凭感觉而随意拆卸，以免造成更大差错。更换故障元件时，也要防止对同一焊点的长时间加热和对故障元件的硬取，拆卸元件时，要用吸锡器及吸锡绳，对更换新元件的引脚要作处理。焊接时不用酸性焊油。拆卸故障元件时，对电路板要作标记，尤其两极以上元件要对照核实、标记位置。
3.5查清电路板的电源配置及种类，按检测所需，采取局部供电或全部供电。应注意高压，对直接接入高压或电路板内有高压发生器时，应适当绝缘，操作时应谨慎。
3.6做好维修记录。当班不能修复时，应保护好现场。
结语：数控机床是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护，以保证机床的正常运行和高的利用率。
参考文献
[1]王爱玲主编.现代数控编程与技术及应用.北京：国防工业出版社，2002
[2]胡松林主编.数控机床维修与诊断技术.北京：清华大学出版社，2005
作者简介：吴志文？男 82年中专毕业，南京机电学校？？江苏盐城秦川华兴机床有限公司 现助理工程师
[关键词] 故障分析 检查方法 维修要点
中图分类号：TH52.4 文献标识码：A文章编号：
一、数控机床设备故障分析
1、数控机床伺服系统的故障分析
由于伺服系统涉及的环节较多，种类繁多、技术原理各具特色。因此数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。例如，数控机床坐标轴的移动定位是由位置伺服系统来完成的。位置伺服系统一般采用闭环或半闭环控制。其特点是任一环节发生故障都可能导致系统定位不准确、不稳定或失效。诊断定位故障环节成为维修的关键。根据伺服系统的控制原理和系统接口的特性，对系统进行分析判断，已成为行之有效的方法。
2、数控机床液压润滑油路的故障分析
润滑油路有时会随着气温的变化而出现漏油的现象，并随着气温的下降短时间漏油越来越严重。但在此过程中机床各项工作正常，也无任何报警提示。随着温度的上升短时间漏油的问题就没有了，故障彻底消失。这种情况下可以排除高压液压系统泄露的问题。由此可以判断夏季安装调试时调整的润滑油压在冬季还需要进行调整。否则，当环境温度下降时润滑油粘度增大，冷机启动液压润滑系统时，回油泵回油量变小，就出现了主轴箱润滑油供油量大于回油量，造成润滑油外溢故障。解决办法为冬季、夏季时适当调整油压值，故障即可消失，机床运行正常。
3、数控机床回参考点常见故障分析
为什么要回参考点呢？回基准点是数控机床的重要功能之一，能否正确地返回基准点，将会影响到产品的加工质量。简单地说，回参考点是为了每次上电开机后，在机床上建立一个唯一的坐标系。
4、含糊的警报信息或无报警故障分析
在数控机床中，大部分的故障都有资料可查，但也有一些故障，提供的报警信息含糊甚至根本无报警，或者出现的周期较长，无规律，不定期，给查找分析带来了很多困难。无报警故障在数控机床的故障中占有较大的比例。故障的产生通常是由于电源电压、液压、气动、油污、环境温度等外部条件的影响所致。另外，数控机床在使用较长时间后，由于元器件老化、机械零件磨损，也将使系统与机械部分的匹配产生问题，而导致无报警故障的产生。
5、保养不当引起的机床故障分析
引起数控机床故障的原因很多，其中由于缺乏正常的日常维护保养，造成机械部分过早的磨损、卡阻，引起机床电气系统的保护环节动作而产生停机故障。像这种故障的情况，在我们工作中经常遇到，如机床在使用时由于不及时将铁屑清除，造成电气短路；使用中大容量的冷却水如没有及时疏通排放造成的危害也很大，既发生冷却水流入电动机内造成电气故障。
二、数控机床设备全面检查的方法
1、常规检查。目测故障电路板，仔细检查有无熔丝烧断、元器件烧焦、烟熏、开裂现象、有无异物断路现象，以此可判断电路板有无过流、过压和短路等问题。用手摸并轻摇元器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚和虚焊等问题。用万用表检查各种电源之间有无断路现象，如果没有，便可接入相应的电源。目测有无冒烟和打火等现象，手摸元器件有无异常发热现象，以此可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围。
2、静态检查。所谓静态，是指非工作状态。断电时可测量元器件的一些阻值参数以判断元器件的性能好坏，通电时对半导体元器件的静态工作点进行检查，逻辑电路则加以二进制输入码，分析相应的静态输出，以判断元器件的功能正确性，通过静态检查可查出一些硬性损坏。这种检查要求维修人员具有较丰富的实际操作经验，对元器件的阻值有一定的概念。
3、动态检查。所谓动态，是指电路板插入主机处于整机工作状态或电路板联入测试装置作时序测试状态。通过转插板或转接插头座，将被测板引出机外，以便于测试。
三、数控机床设备现场维修要点
1、现场维修的阶段划分通常将现场维修划分成如下三个阶段：
1.1维修前的准备。维修前的现场调查、故障信息采集、工具与备品备件的准备等。
1.2现场维修。现场维修是维修工作全过程的主要阶段，包括对故障的检测、诊断、分析；判断系统故障原因，故障定位在板级或元器件级；更换损坏的电路板或元器件；调整和试机等。
1.3维修后的处理。修复后的处理对设备重新投入运行后的技术维护及管理十分重要。应向用户交代清楚本次故障的操作原因或基本因素，交待可能发生故障的准确信息和环节，指导定购必要的备品配件或诸如稳压电源之类的辅助配套设施，力求排除一切不稳定因素。对现场维修的各个阶段都要突出阶段的工作重点，以便得到现场支援和配合。
2、维修档案的建立。每一台数控机床都应有它的维修档案。维修档案包括机床的技术档案和故障档案。技术档案应含有下列技术资料：操作说明书；编程说明书；机床配置及物理位置；数控系统原理框图和数控装置框图；部件线路原理图：可供测试点的状态；输入输出信号、检测元件、执行元件的物理位置及编号；机床各部件间的连接图表；控制系统的程序清单等。有些数控机床并没有完整的技术资料，或根本就没有技术资料，这就需要维修人员自己动手测绘。
3、维修的实施。维修的目的在于找出一个或几个故障元器件，恢复电路板的正常工作状态。
3.1从数控系统中取下某块电路板时，应记录相对应的位置和连接的电缆号。对于固定安装的电路板，还应按前后取下相应的压接部件与螺钉并作记录。拆下的压接件与螺钉应放入专门盒内，以避免丢失。装配还原时应将盒内的零部件全部用完，否则装配不算完整。
3.2电路板上大多刷有阻焊膜，因此測量时应找相应的焊点作为测试点，不要任意铲除阻焊膜，在测试焊点处用小刀片刮开绝缘层而不要刮掉其他处的绝缘层。测量线路问的阻值时，先切断电源，每测一处均应用红黑笔对调一次，以阻值大的为参考值。
3.3不应随意切断印刷电路。有些维修人员具有一定的家电维修经验，习惯于断线检查。而数控系统的电路大多为双面金属孔化板或多层孔化板，印制电路细密，一旦切断将无法复原，何况有些点不是切断某一根线就能使其和线路脱离，而是要切断若干根线。因此，在必要的断线检测中，必须弄清电路板的结构以及查清线的走向，确定切断线的数目与位置，测试后能否复原等才可断线。测试后不要忘记恢复。
3.4在无把握确定某一元件为故障元件时，不应只凭感觉而随意拆卸，以免造成更大差错。更换故障元件时，也要防止对同一焊点的长时间加热和对故障元件的硬取，拆卸元件时，要用吸锡器及吸锡绳，对更换新元件的引脚要作处理。焊接时不用酸性焊油。拆卸故障元件时，对电路板要作标记，尤其两极以上元件要对照核实、标记位置。
3.5查清电路板的电源配置及种类，按检测所需，采取局部供电或全部供电。应注意高压，对直接接入高压或电路板内有高压发生器时，应适当绝缘，操作时应谨慎。
3.6做好维修记录。当班不能修复时，应保护好现场。
结语：数控机床是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护，以保证机床的正常运行和高的利用率。
参考文献
[1]王爱玲主编.现代数控编程与技术及应用.北京：国防工业出版社，2002
[2]胡松林主编.数控机床维修与诊断技术.北京：清华大学出版社，2005
作者简介：吴志文？男 82年中专毕业，南京机电学校？？江苏盐城秦川华兴机床有限公司 现助理工程师