數控機床是現代制造業的關鍵設備，在很大程度上影響著裝備制造業的發展。然而在實際生產操作中，又會出現各種常見故障，每個問題的產生都會有它的根源之所在，我們追根溯源總找到其解決的辦法。

　　故障分析的方法

　　一、常見故障及其分類

　　1.按故障發生的部位分類

　　⑴主機故障數控機床的主機通常指組成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有：

　　1）因機械部件安裝、調試、操作使用不當等原因引起的機械傳動故障

　　2）因導軌、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障

　　3）因機械零件的損壞、聯結不良等原因引起的故障，等等

　　主機故障主要表現為傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良，是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養．控制和*“三漏”現象發生是減少主機部分故障的重要措施。

　　⑵電氣控制系統故障從所使用的元器件類型上．根據通常習慣，電氣控制系統故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類，

　　“弱電”部分是指控制系統中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅動單元、輸為輸出單元等。

　　“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分．硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現的動作出鍺、數據丟失等故障，常見的有．加工程序出錯，系統程序和參數的改變或丟失，計算機運算出錯等。

　　“強電”部分是指控制系統中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態，發生故障的幾率要高于“弱電”部分．必須引起維修人員的足夠的重視。

　　2．按故障的性質分類

　　⑴確定性故障確定性故障是指控制系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數控機床必然會發生的故障。這一類故障現象在數控機床上zui為常見，但由于它具有一定的規律，因此也給維修帶來了方便確定性故障具有不可恢復性，故障一旦發生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復正常．但只要找出發生故障的根本原因，維修完成后機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發生的重要措施。

　　⑵隨機性故障隨機性故障是指數控機床在工作過程中偶然發生的故障此類故障的發生原因較隱蔽，很難找出其規律性，故常稱之為“軟故障”，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發生往往與部件的安裝質量、參數的設定、元器件的品質、軟件設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關．

　　隨機性故障有可恢復性，故障發生后，通過重新開機等措施，機床通常可恢復正常，但在運行過程中，又可能發生同樣的故障。

　　加強數控系統的維護檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發生的重要措施。

　　3．按故障的指示形式分類

　　⑴有報帶顯示的故障數控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況：

　　1）指示燈顯示報警指示燈顯示報警是指通過控制系統各單元上的狀態指示燈（一般由LED發光管或小型指示燈組成）顯示的報警．根據數控系統的狀態指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發生的部位與性質，因此．在維修、排除故障過程中應認真檢杳這些狀態指示燈的狀態。

　　2）顯示器顯示報警．顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數控系統一般都具有較強的自診斷功能，如果系統的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統出現故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數控系統能進行顯示的報警少則幾十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。在顯示器顯示報警中，又可分為NC的報警和PLC的報等兩類。前者為數控生產廠家設置的故降顯示．它可對照系統的“維修手冊”，來確定可能產生該故障的原因。后者是由數控機床生產廠家設置的PLC報警信息文本，屬于機床側的故降顯示。它可對照機床生產廠家所提供的“機床維修手冊”中的有關內容．確定故障所產生的原因。

　　⑵無報警顯示的故障這類故障發生時．機床與系統均無報警顯示，其分析診斷難度通常較大．需要通過仔細、認真的分析判斷才能予以確認。特別是對于一些早期的數控系統，由于系統本身的診斷功能不強，或無PLC報警信息文本，出現無報警顯示的故障情祝則更多．

　　對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據故障發生前后的變化．進行分析判斷，原理分析法與PLC程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法．

　　4．按故障產生的原因分類

　　⑴數控機床自身故障這類故障的發生是由于數控機床自身的原因所引起的，與外部使用環境條件無關．數控機床所發生的極大多數故障均屬此類故障。

　　⑵數控機床外部故障這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入：外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

　　此外，人為因素也是造成數控機床故障的外部原因之一，據有關資料統計，使用數控機床或由不熟練工人來操作數控機床，在使用的*年，操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。

　　除上述常見故障分類方法外，還有其他多種不同的分類方法。如：按故障發生時有無破壞性．可分為破壞性故障和非破壞性故障兩種．按故障發生與需要維修的具體功能部位．可分為數控裝置故障，進給伺服系統故障，主軸驅動系統故障，白動換刀系統故障等等，這一分類方法在維修時常用．

　　二、故障分析的基本方法

　　故障分析是進行數控機床維修的*步，通過故障分析，一方面可以迅速查明故障原因排除故障：同時也可以起到預防故障的發生與擴大的作用。一般來說，數控機床的故障分析主要方法有以下幾種，

　　⑴常規分析法常規分析法是對數控機床的機、電、液等部分進行的常規檢查，以此來判斷故障發生原因的一種方法。在數控機床上常規分析法通常包括以下內容：

　　1）檢查電源的規格（包括電壓、頻率、相序、容量等）是否符合要求

　　2）檢查CNC伺服驅動、主軸驅動、電動機、輸入／輸出信號的連接是否正確、可靠

　　3）檢查CNC伺服驅動等裝置內的印刷電路板是否安裝牢固，接插部位是否有松動

　　4）檢查CNC伺服驅動，主軸驅動等部分的設定端、電位器的設定、調整是否正確

　　5）檢查液壓、氣動、潤滑部件的油壓、氣壓等是否符合機床要求

　　6）檢查電器元件、機械部件是否有明顯的損壞，等等

　　⑵動作分析法動作分析法是通過觀察、監視機床實際動作，判定動作不良部位并由此來追溯故障根源的一種方法。

　　一般來說，數控機床采用液壓、氣動控制的部位如：自動換刀裝置、交換工作臺裝置、夾具與傳輸裝置等均可以通過動作診斷來判定故障原因。

　　⑶狀態分析法狀態分析法是通過監測執行元件的工作狀態，判定故障原因的一種方法，這一方法在數控機床維修過程中使用zui廣。

　　在現代數控系統中伺服進給系統、主軸驅動系統、電源模塊等部件的主要參數都可以進行動態、靜態檢測，這些參數包括：輸入／輸出電壓，輸入／輸出電流，給定／實際轉速、位置實際的負載的晴況等。此外，數控系統全部輸入／輸出信號包括內部繼電器、定時器等的狀態，亦可以通過數控系統的診斷參數予以檢查通過狀態分析法，可以在無儀器、設備的情況下根據系統的內部狀態迅速找到故障的原因，在數控機床維修過程中使用zui廣，維修人員必須熟練掌握。

　　⑷操作、編程分析法操作、編程分析法是通過某些特殊的操作或編制專門的測試程序段，確認故障原因的一種方法。如通過手動單步執行自動換刀、自動交換工作臺動作，執行單一功能的加工指令等方法進行動作與功能的檢測。通過這種方法，可以具體判定故障發生的原因與部件，檢查程序編制的正確性。

　　⑸系統自診斷法數控系統的自診斷是利用系統內部自診斷程序或的診斷軟件，對系統內部的關鍵硬件以及系統的控制軟件進行自我診斷、測試的診斷方法。它主要包括開機自診斷、在線監控與脫機測試這一個方面內容