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導語：在數控機床維修技術的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
隨著電子技術和自動化技術的發展，數控技術的應用越來越廣泛。以微處理器為基礎，以大規模集成電路為標志的數控設備，已在我國批量生產、大量引進和推廣應用，它們給機械制造業的發展創造了條件，并帶來很大的效益。但同時，由于它們的先進性、復雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術和手段上都發生了飛躍的變化。
一、數控系統的構成與特點
目前世界上的數控系統種類繁多，形式各異，組成結構上都有各自的特點。對于不同的生產廠家來說，基于歷史發展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響，在設計思想上也可能各有千秋。然而無論哪種系統，它們的基本原理和構成是十分相似的。一般整個數控系統由三大部分組成，即控制系統，伺服系統和位置測量系統?？刂葡到y按加工工件程序進行插補運算，發出控制指令到伺服驅動系統；伺服驅動系統將控制指令放大，由伺服電機驅動機械按要求運動；測量系統檢測機械的運動位置或速度，并反饋到控制系統，來修正控制指令。這三部分有機結合，組成完整的閉環控制的數控系統。
控制系統主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸N輸出接口等組成。最新一代的數控系統還包括一個通訊單元，它可完成CNC，PLC的內部數據通訊和外部高次網絡的連接。伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機。位置測量系統主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
數控系統的主要特點是：可靠性要求高，因為一旦數控系統發生故障，即造成巨大經濟損失；有較高的環境適應能力，因為數控系統一般為工業控制機，其工作環境為車間環境，要求它具有在震動，高溫，潮濕以及各種工業千擾源的環境條件下工作的能力；接口電路復雜，數控系統要與各種數控設備及外部設備相配套，要隨時處理生產過程中的各種情況，適應設備的各種工藝要求，因而接口電路復雜，而且工作頻繁。
二、故障分類
數控機床的常見故障按性質產生原因分為以下幾類：
（1）系統性故障和隨機性故障
所謂故障的系統性故障和隨機性故障是說故障有其必然性和偶然性，也就是說有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系統性故障是指機床或數控系統部分在一定的條件下必然出現的故障；隨機性故障指偶然性出現的故障，一般隨機性故障往往是由于機械結構的局部松動和錯位，控制系統中的元件出現工作特性漂移，機床電器元件可靠性下降等原因造成的，這類故障在同樣的條件下只偶然出現一兩次，需反復試驗和綜合判斷才能排除。
（2）有診斷顯示故障和無故障顯示故障
顧名思義，就是當數控系統發生故障時，系統有無診斷顯示。目前，數控機床配置的數控系統都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數控系統，以及國產的KND數控系統都具有幾百條報警信號，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關，根據報警內容，較容易找到故障原因。無診斷顯示的故障，往往機床停在某一位置不能動，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據出現故障前后的現象來分析判斷，排除故障。
（3）破壞性故障和非破環性故障
以故障有無破環性將故障分為破環性故障和非破壞性故障。對于破環性故障，如伺服系統失控造成撞車短路等，維修難度大，有一定的危險，修后不允許再次出現這類現象。非破壞性故障可經多次反復試驗直至排除，不會對機床造成損壞。
（4）機床運動特性故障
這類故障發生后，機床照常運行，也沒有任何報警顯示，但加工出的工件不合格，這些故障，必須在檢測儀器配合下，對電氣控制系統、伺服系統、機械連接、液壓系統等進行綜合分析，采取綜合措施。
（5）硬件故障和軟件故障
以發生故障的部位將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件即可排除，而軟件故障一般是因程序編制錯誤或參數設置錯誤造成的，只要通過修改程序內容或修訂機械參數就可排除。
三、數控機床的維修管理
（1）選擇合理的維修方式
設備維修方式可以分為事后維修、預防維修、改善維修、預知維修或狀態檢測維修、維修預防等，選擇最佳的維修方式，是要用最少的費用取得最好的修理效果。如果從修理費用、停產損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優點和缺點?，F代數控機床具有自動檢測、自動診斷功能。對數控機床的維修，可以選擇預知維修或狀態檢測維修的方式。這是一種以設備狀態為基礎的預防維修，在設計上廣泛采用檢測系統，在維修上采用高級診斷技術，根據狀態監視和診斷技術提供的信息，判斷機床的異常，預知機床的故障，在故障發生前進行適當維修。這種維修方式由于維修時機掌握的及時，機床零件的壽命可以得到充分利用，避免過修和欠修，是一種最合理的維修方式，適用于數控機床這樣的重點、關鍵設備。
（2）組建一支高素質的維修隊伍
數控機床的故障診斷及維修在內容、手段和方法上，與傳統機床的故障診斷及維修有很大的區別。并且數控機床的數控系統型號多，更新快。這就要求維修人員應具有高的專業素質：
專業知識面廣。掌握或了解機械加工工藝、電機拖動和自動控制、電工原理、電子技術、計算機技術、傳感器與檢測技術、液壓技術和氣動技術等方面的知識。
要經過良好的技術培訓，掌握數字控制、伺服驅動及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。并具有一定的專業英語閱讀能力。
關鍵詞 數控機床 維修技術
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A
1數控機床維修技術分析
1.1故障記錄具體
數控機床發生故障時，對于操作人員應首先停止機床，保護現場，并對故障進行盡可能詳細的記錄，并及時通知維修人員。
1.1.1故障發生時的情況記錄
（1）發生故障的機床型號，采用的控制系統型號，系統的軟件版本號。
（2）故障的現象，發生故障的部位，以及發生故障時機床與控制系統的現象。
（3）發生故障時系統所處的操作方式。
（4）若故障在自動方式下發生，則應記錄發生故障時的加工程序號，出現故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。
（5）若發生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應記錄被加工工件號，并保留不合格工件。
（6）在發生故障時，若系統有報警顯示，則記錄系統的報警顯示情況與報警號。
（7）記錄發生故障時，各坐標軸的位置跟隨誤差的值。
（8）記錄發生故障時，各坐標軸的移動速度、移動方向，主軸轉速、轉向等。
1.1.2故障發生的頻繁程度記錄
（1）故障發生的時例與周期。
（2）故障發生時的環境情況。
（3）若為加工零件時發生的故障，則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。
（4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。
1.1.3故障的規律性記錄。
1.1.4故障時的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前，應根據故障現象與故障記錄，認真對照系統、機床使用說明書進行各項檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時，首先要搞清故障現象，向操作人員了解第一次出現故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發生的過程，觀察故障是在什么情況下發生的，怎么發生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現象，然后根據機床和數控系統的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設備恢復正常使用。故障檢查包括：
（1）機床的工作狀況檢查。
（2）機床運轉情況檢查。
（3）機床和系統之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應記錄檢查的原始數據、狀態，記錄越詳細，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統出現故障時，操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進行數控機床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預防故障的發生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則：
（1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應局限于 CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，達到確珍和最終排除故障的目的。
直觀法；系統自診斷法；參數檢查法；功能程序測試法；部件交換法；測量比較法；原理分析法；敲擊法；局部升溫法；轉移法。
1.4維修方法
在數控機床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量，在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種：
（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警，可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障，若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統進行初始化清除，清除前應注意作好數據拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。
（2）參數更改，程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據，參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。
（3）調節、最佳化調整法。調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節，修正系統故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態較多，記錄越詳細，維修就越方便，用戶最好根據本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統出現故障時，操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內容：現場記錄；故障原因；解決方法；遺留的問題；日期和停工的時間；維修人員情況；資料記錄。
2結語
數控機床維修技術的實施，提高重復性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設備的故障率及可維修性，改進操作規程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續發展性，為規范數控維修行業奠定堅實的基礎。
參考文獻
關鍵詞：數控；機床；維修；維護；技術
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-02
一、維修工作的基本條件
（一）人員條件
數控車床的修護和維修必須具有快速性和針對性，這就要求工作人員有一定的專業技術，并且有工作責任心，而且知識面必須非常廣。否則就不能適應維修和維護工作的需要，企業可以對技術人員進行培訓，使技術人員熟悉數控車床的操作方式，了解故障的基本情況，掌握科學的方法，適應維修和維護工作的需要。
（二）物質條件
要對數控車床進行修護和維修，必須要準備好必要的工具、設施、設備、材料。非必要的元器件也必須使采購的渠道通暢，必要的維修工具、儀器儀表不能遺漏，筆記本電腦里還必須配有維修的專業軟件。另外，關于數控車床中完整的技術圖樣和資料、檔案等等也要一一備齊。
二、數控的日常保養
（一）工作人員要規范操作
相關的工作人員必須掌握和了解數控機床的操作方式，在操作的過程中，認真對閱讀操作步驟，對數控機床有全面的了解和認識。另外，部門還要建立關于數控機床的規章制度，要求工作人員按照規范來操作，這樣才能提高使用的效率。
（二）對數控機床要進行定期的檢查
每天都必須對切削液、液壓油、油、操作盤、滑板、液壓裝置壓力表進行嚴格的檢查，對于主軸每個月的運行狀態，也要做好檢查記錄，以便有案可查，有據可依。在日常的保養當中，每半年還要對系統的主軸、導套裝置、加工裝置、電動機等進行一次檢查，如果一些裝置出現了老化的狀態，那么就應該進行替換。保養時還要特別注意加工中心，因為加工中心是關鍵的部分。最后還要對機床的表面、開關、刀具等進行檢查，防止出現損壞的部位。
（三）對數控機床要進行清潔和保養
刀具、工具不能放置在車面上，即便要放置，也必須先在上面墊上一層床蓋板，并且將床面擦拭干凈。不使用的時候，同樣要做好數控車床的清潔保養工作，防止雜物、碎屑落入數控車床內的導軌滑動面當中，從而對導軌造成破壞。
三、故障分析
（一）常見的故障分類
一般情況下，數控機床的故障可以按照性質、部位、原因、后果等進行分類。以故障的發生的部位，可以將其分為硬件故障和軟件故障，硬件故障指的是機械、電子元器件、印制電路板、接插件等部位發生的損壞，發生這種損壞以后，必須要對硬件進行替換。軟件故障一般指的是PLC邏輯控制程序中所產生的故障，這需要技術人員對數據進行修改和輸入，才能解決。
（二）對故障進行判斷
故障分為兩種，一種有指示的，一種是無指示的，現在的數控系統都有診斷程序，對整個系統的軟、硬件進行監控，一旦發生故障，就會立刻的在屏幕上顯示出來。配合診斷手冊，還能夠將故障的部位、原因找出來。而無診斷指示的故障基本上是因為上面兩種診斷程序不完善而造成的，比如開關不閉合、接插松動等等。另外，故障還被分為破壞性故障和非破壞性故障兩種，如果是破壞性故障，會對工件造成損壞，維修時不能重演，因此只能按照故障產生的現象進行檢查和分析。
（三）故障檢查方法
1.直觀檢查法，直觀檢查法是故障分析必用的方法，它是利用感官，通過采取詢問、目視、觸摸、通電等辦法來進行檢查。這種方法具有很多的局限性，比如，一些技術人員僅僅靠自身的主觀想法和經驗來進行狹隘的判斷。
2.儀器檢查法，這種方法是使用常規的電工儀表，對每個組的交流、直流電源電壓以及相關直流進行測量，找出故障所在。比如，用萬用表來對各個電源的狀態進行檢查，或者對電路板上設置的相關信號狀態進行測量。
3.信號和報警指示分析法，在數控系統和給進伺服系統、電氣裝置中安裝故障指示燈，結合指示燈的狀態以及相應的功能說明，以及指示的內容來對故障進行排除。
4.接口狀態檢查法，將PLC集成在其中，在CNC和PLC之間形成接口信號，并且相互進行連接。一部分故障是由于接口信號遺忘、錯誤而造成的。這些接口信號有一部分可以在接口板、輸出板上進行顯示，或者用PlC編程器調出。
四、故障維修
要對故障進行維修，必須從大體上了解維修的對象，圖1是數控機床的主要結構。
（一）電源
為了防止電源出現故障，在對數控機床的供電系統進行設計的時候必須做到這幾點，提供獨立的配電箱，不和其他的設備串用；電源始端必須有良好的接地；進入數控機床的三相電源必須采用三相五線制，中線和接地線必須分開；電柜里面的電器件要合理布局，交流點、直流電的敷設必須進行隔離。
（二）數控系統位置環故障
出現這種故障可能是因為元件村壞，接口信號丟失等等，也或者是因為坐標軸在沒有指令的情況進行運動，或者漂移過多，位置環或速度環接成正反饋。出現這種原因可能是因為相關參數已經不在匹配狀態，所以必須在排除故障后重新進行調整。
（三）機床坐標找不到零點
當機床坐標找不到零點的時候，可能是零方向離零點非常的遠，或者編碼器損壞，使得光柵零點標記移位。
（四）偶發性停機故障
出現偶發性停機故障，有兩種原因，第一是軟件設計中出了問題，使得某些特定的操作與功能運行組合產生了故障停機，如果是這樣的情況，那么在機床斷電以后重新通電，便可解決這個問題。另外一個情況是環境原因，比如電網和周邊設備帶來的干擾，以及溫度過高。溫度太大等等。很多地方的機床都靠近大門敞開的位置，電柜開門運行時會產生一些粉塵和灰塵、水霧等等。為了防止這些因素造成故障，必須改善環境。
（五）機床動態特性變差
工件的加工質量在下降的時候，會導致機床發生振動。這是由于機械傳動系統間隙過大，甚至磨損嚴重而造成的。對于電氣控制系統而言，也可能是因為相關參數不在最佳匹配位置。應該對機械故障進行排除以后，重新進行調節。
五、結論
數控機床的故障原因是千差萬別的，只有抓住了它們的共同特征，了解和掌握了數控機床的各個設備元件的診斷方法，進行合理的操作，才能夠提高數控機床的保養、維修能力，并且使之能正常、穩定的運行。
參考文獻：
[1]伍孝茂.數控車床保養維護與修理[J].科技與企業，2012（4）.
關鍵詞：數控機床；故障；分析；維修
前言
數控機床已經廣泛應用于現今各行各業的生產中為工業生產的騰飛提供了不小的助力，但是數控機床集成度和自動化程度提高的同時也使得數控機床的復雜性大幅提高，當數控機床出現故障時也對數控機床的維修提出了不小的考驗。本文將在分析數控機床常見故障的基礎上對如何做好數控機床的維修進行分析闡述。
1 數控機床常見故障分類
數控機床常見故障根據其發生的特點、原因等可以將其分為：（1）系統軟、硬件故障，數控機床軟件故障指的是數控機床其自身的數控系統軟件部分所帶來的故障，在維修數控機床軟件故障時無需對數控機床的硬件設施進行修理，僅需要在分析數控機床PLC程序等的基礎上對數控機床的參數或是PLC程序進行改動即可消除故障、而數控機床硬件故障則主要指的是數控機床的控制模塊等出現硬件性損壞，需要將故障硬件拆下修理后才能繼續使用。（2）數控機床的機械故障，此類故障主要是由于數控機床的機械磨損、機械撞擊等所造成的損壞，在維修時需要對數控機床機械磨損區域或是撞擊區域進行修復以此來恢復數控機床的正常使用。（3）有無診斷報警的故障，現今的數控機床控制系統中都編制有詳細的數控報警信息，用戶可以根據數控報警信息來對數控機床的故障發生區域進行診斷以此來縮小故障診斷范圍。但是在一些數控機床的控制系統中，并未對數控機床的報警信息進行詳細的解釋，需要數控機床維修人員查找相關資料來予以解決。此外，根據數控機床故障發生的類型可以將數控機床的故障分為機械故障和電氣故障兩大類。
2 數控機床電氣故障原因分析及查找
2.1 數控機床電氣故障原因查找前的準備工作
前期的準備工作對于數控機床電氣故障的排除有著極為重要的意義，當數控機床出現故障時，應當保持數控機床現場的故障狀態等待數控機床維修人員到達現場，從而有利于數控機床維修人員根據現場的實際情況對數控機床故障發生的原因進行初步的判斷，在對數控機床維修時，數控機床維修人員需要對數控機床故障出現的指示情況及數控機床故障發生的背景情況進行仔細的了解，從而掌握第一手的資料為數控機床的維修打下良好的基礎。在維修人員到場對數控機床操作人員進行情況了解的過程中，數控機床維修人員需要在與悼鼗床操作人員的交談中捕捉到有用的信息，從而做出自己的判斷以確保數控機床故障情況的準確性與完整性，此外，在數控機床故障原因查找的過程中數控機床維修人員不能盲目的對數控機床故障進行處理，而是應當對可能造成數控機床電氣故障的原因進行詳細的測量，以免盲目操作而造成數控機床故障復雜性的增加，提升數控機床故障排查的難度。一般來說，對于數控機床所產生的故障數控機床的數控系統中都是帶有提示的，應當通過數控機床中所顯示的故障報警信息查找相關的數控機床數控系統診斷手冊從而對數控機床電氣故障的觸發因素進行了解，從而便于數控機床維修人員結合保障進行來對數控機床進行故障排查。
2.2 數控機床的故障排查
在數控機床的故障排查中，需要通過問詢操作者數控機床故障前后設備的運行情況是否有異常情況，以確定數控機床所產生的故障時偶發性的故障還是經常性故障，在數控機床故障發生時是否有異兆，在數控機床故障發生時是否有其他異常操作或是異常情況等，這些信息對于快速、準確的定位數控機床故障位置有著極為重要的意義，此外，在對數控機床進行故障維修時應當在安全的前提下注意觀測數控機床在運行的過程中是否有異常聲音及其他的一些異常信號，在切斷電源后，數控機床維修人員可以通過聞電氣控制系統中是否有焦糊味以及觸摸數控機床的電機、變壓器以及熔斷器等查看其是否有過熱現象。在數控機床電氣系統的維修過程中，數控機床維修人員需要對數控機床數控控制系統中的各部分的電氣構造及原理進行充分、全面的了解，以便在數控機床故障排查中可以通過數控機床電氣設備的控制原理來實現對于數控機床電氣故障原因的查找。在數控機床電氣故障的排查中，對于機床廠家所編制的用戶報警可以通過對PLC報警的觸發條件進行逐項排查從而找出造成數控機床電氣故障的故障點，從而實現對于數控機床電氣故障的排除。而對于一些數控機床數控系統的系統性報警，則應當根據系統報警信息來查找相關的報警診斷手冊以此來確定數控機床系統報警所代表的意義和可能的原因，并結合數控機床的電氣控制原理來查找相應的故障點。在對數控機床的電氣故障進行排查的過程中，都需要從數控機床設備的動作原理入手來進行分析以此來縮小數控機床故障查找的范圍，而后通過數控機床電氣故障所產生的信息對數控機床故障原因進行逐級的排查，根據數控機床報警細節最終找到數控機床電氣故障的故障點，而后采取相應的處理措施來排除故障。此外在數控機床電氣故障的排查過程中需要注意的是一些關聯性報警信息，這些數控機床報警所顯示的信息并不是數控機床的直接報警而是由直接故障點所引出的一些關聯性的報警信息，從而為數控機床的故障排除帶來了不小的難度。在排除此類故障時，數控機床維修人員需要通過對數控機床故障信息進行細致的分析找出造成數控機床故障報警的真正原因從而實現對于數控機床故障的排除。
3 數控機床故障檢修中的注意要點
數控機床的控制系統極為復雜，在對數控機床控制系統進行拆卸的過程中需要注意做好記錄并注意避免破壞數控機床設備的內部結構，對于數控機床電氣控制元件拆卸下來的部分需要做好分類、保存以免丟失而對后期的維修造成影響。在對數控機床電氣控制系統進行測量的過程中需要注意的是對于帶有阻值的線路進行測量時應當處于下電狀態，避免帶電測量。在對數控機床的控制電路板進行拆卸的過程中需要注意不得損壞電路板，在拆卸的過程中需要注意做好各線路上的開關、跳線等的位置，以便在數控機床電氣控制系統恢復的過程中將其恢復的原來的位置，在數控機床電氣設備的檢修時需要進行兩極以上的對照檢查，需要注意對各板上的元件進行標記，避免元件錯亂。在查清線路板上的電源配置后數控機床檢修人員需要根據檢查的需要對線路板采取分別供電或是全部供電的方式來對數控機床的控制電路板進行檢測，查找故障點。此外，在數控機床維修的過程中尤其需要注意的是避免觸碰數控機床中的380V/220V等的高壓部分，以免造成安全事故。
4 結束語
數控機床的控制系統極為復雜，在對數控機床進行故障排除的過程中需要從數控機床故障發生的現象入手從數控機床故障發生的原理進行分析查找故障發生點，由于數控機床涉及到機械、電氣、液壓、氣動等多方面的因素，在對數控機床進行故障排查的過程中需要進行綜合的考慮，確保數控機床的正常運行。
參考文獻
[1]王永濤.機床電氣設備故障分析與維修[J].科技與企業，2015（4）：232-232.
關鍵詞：數控機床；急停故障；維修方法
引言
急停是數控機床較為常見的故障之一，發生該故障時，相應的顯示模塊會顯示“緊急停止”，此時，機床就處于“卡死”狀態，無法繼續正常工作，操作人員無法對其進行操作，大部分系統也無法判斷具體的故障類型，這使得維修難度加大。文章主要以FANUC 0i系統為例說明數控機床常見急停故障的快速診斷措施及維修方法。
1 數控機床急?？刂苹驹?/p>
數控機床都會設置“急停”按鈕，設置該按鈕的主要目的就是在數控機床或加工環境出現異常的情況下，使數控機床所有的部件都立刻停止運行，以使損失達到最小，以便工作人員對緊急情況進行及時處理數控機床的“急停”控制系統主要是“急停”開關和“各軸超程開關”及一個24V繼電器線圈串聯組成，繼電器的一對觸點接到CNC控制單元的急停輸入上，另一對觸點連到放大器PSM電源模塊上給繼電器供電。
2 數控機床故障診斷與維修基本步驟
2.1 充分掌握故障現場的故障信息
數控機床發生故障以后，在故障現象和故障發生經過不清楚的情況下，不要盲目的去處理，一般情況下，應重啟數控系統，若故障還未消除，則要詳細詢問現場操作人員故障發生的經過及一些異?，F象。
2.2 根據故障產生的原因制定相應的故障排查的策略和步驟
首先，要詳細的向現場操作人員詢問機床發生故障前后的異常現象，以便及時熟悉現場運狀況，及可能出現的異常情況，在充分了解了現場運行情況的基礎上就可以進一步分析機床產生相應故障的具體原因了。在找到故障進點之后，對其做進一步深入分析，根據實際經驗來對故障產生的原因作出初步判斷，并制定制定相應故障的排查策略和步驟。
2.3 依據故障排查方案進行故障的檢測和排除
確立了故障檢查的基本方案，就嚴格按照該方案進行逐步檢查，此外還要注意充分利用數控系統的自帶的故障診斷功能及實際工作中積累的故障診斷經驗，以提高故障排查效率。
3 數控機床故障診斷與維修的基本原則
3.1 先外部后內部
數控機床融合了機械系統、液壓系統、電氣系統，其屬于綜合性控制系統，因此，數控機床的“急?！惫收贤搀w現在機械系統、液壓系統、電氣系統這三方面。數控機床的檢修人員掌握先外部后內部的原則，即當數控機床發生“急停”故障后，維修人員應采用合適的方法，由外向內逐一進行檢查機床的相關系統，逐步排除故障，縮小排查范圍。
3.2 先機械后電氣
數控機床的自動化水平高、技術先進、構造復雜，是很多系統的糅合體，因此，其發生故障的故障點難于確定，根據經驗，一般較容易發現的往往是數控加床出現的機械系統類故障，由于其數控系統偏向軟件層面，當其發生故障時，診斷難度很大。先機械后電氣解釋在數控機床的檢修中，首先檢查機械部分是否存在明顯的故障點，接著再進一步進行仔細排查。從經驗來看，數控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的。
4 典型急停故障及實例分析
案例1：某FANUC數控加工中心，開機“急?！眻缶欧娫磾嗦?。
分析及處理過程：在對數控機床進行粗略檢查之后，發現操作人員并未按下數控機床“急?！卑粹o，機床各軸的所在位置也并未到達極限限位位置，在將所有急停按鈕全部復位之后，故障仍未消除，由此確定數控機床急停故障不是由機械系統引起的，很有可能是軟件故障導致。由此，便查看數控系統的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發現PMC到CNC急停信號H6.3為“0”，這就說明數控系統的“急停”信號已經傳輸到控制系統的控制模塊中去了。接著，進一步排查后發現數控系統I/O模塊的“急?！陛斎胄盘朏6.3為“0”，致使F6.3為“0”，這才引起了系統的急停報警故障。找到了故障點之后，結合數控機床的電氣系統原理圖，先測量“急?！陛斎胄盘朏6.3的接線端是否通電，測量結果為0，由此可以確定是該急停故障是由于急?；芈窋嗦坊螂娫垂收显斐傻?。
案例2：某FANUC-i系統的數控車削機床，開機“急?！眻缶?，通過復位鍵無法使報警故障消除。
分析及處理過程：在進行初步排查之后，確定急停按鈕連線正常，且機床各軸位置也是在正常位置范圍內，由此確定數控機床急停故障不是由機械系統引起的，很有可能是軟件故障導致。由此，便查看數控系統的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發現PMC到CNC急停信號S7.3為“0”，這就說明數控系統的“急?！毙盘栆呀泜鬏數娇刂葡到y的控制模塊中去了。接著，進一步排查后發現數控系統I/O模塊的“急停”輸入信號J7.3為“0”，致使J7.3為“0”，這才引起了系統的急停報警故障。找到了故障點之后，結合數控機床的電氣系統原理圖，先測量“急停”輸入信號J7.3的接線端是否通電，測量結果為24，則可以確定急?；芈坊螂娫礇]有斷路故障。進一步懷疑I/O模塊的輸入信號插頭可能出現斷路。進一步查看控制柜，發現該機床的I/O模塊的電源指示燈處于熄滅狀態，這就表示系統的I/O模塊沒有電源輸入。進一步檢查發現，故障點在保險上，該模塊的保險絲已經斷，更換之后，機床便恢復正常工作。
5 結束語
文章通過使用FANUC數控機床過程中出現的“急?！惫收蠈嵗?，總結了使用該類型數控機床時的常見“急?！惫收显\斷方法及維修措施，這是遠遠不夠的，作為數控機床的維修技術人員，我們在機床故障的診斷維修過程中，要不斷進行積累，發現各故障質檢的聯系，學會融會貫通，做到舉一反三，借鑒經驗，少走彎路，提高故障診斷和維修的能力。
參考文獻
[1]孫霄.淺談數控機床故障實用診斷技術及方法[J].職業，2010，3.
[2]張世亮.數控機床故障的分析及處理[EB/OL].http：//.
[3]楊建芳.在線診斷在數控機床故障維修中的應用[J].制造技術與機床，2010，2.
[4]陳永久，閆東清，劉臨江.典型數控機床的故障診斷與維修實例[J]. 機床與液壓，2010（3）.
關鍵詞： 數控機床；故障診斷；故障維修
動化的機床；是信息技術與機械制造技術相結合的產物，代表了現代基礎機械的技術水平與發展趨勢；是制造業實現生產現代化的重要手段，它的廣泛普及對于產品質量、生產效率，乃至對社會生產力的提高都起著巨大的推動作用[1]。一旦數控機床發生故障、停機必將給企業和社會帶來巨大的損失。為了將損失降到最低，要求數控機床維修人員在故障發生后要沉著冷靜，對故障現場進行全面分析，判斷故障發生部位，采取相應方法及時排除故障?，F將故障診斷及維修的通用流程總結如下。
1 數控機床故障診斷、維修應遵循的原則
1.1 先方案后操作
故障發生后，維修人員應先向機床操作者了解故障發生的整個過程，查閱機床的技術說明和相關技術圖樣，考慮好故障的解決方案后再動手維修。
1.2 先檢查后通電
確定好解決方案后，不要忙于通電，要先對機床進行觀察、測試和分析，以確定故障的性質是惡性的破壞性故障還是非惡性破壞性故障。如果確認是惡性的破壞性故障，必須先將危險排除；如果是確認是非惡性破壞性故障，方可給機床通電，然后對運轉的機床做進一步的動態觀察、檢驗和測試，以查找故障的發生部位。
1.3 先軟件后硬件
數控系統的軟件工作不正常同樣可以導致數控機床發生故障。比如，軟件參數丟失，軟件的使用方式、操作方法不正確等。因此，機床通電后，應先確認軟件是否正常工作，以免產生更大的故障。
1.4 先外部后內部
數控機床發生故障后，維修人員應先檢查機械部件是否發生故障，如行程開關，按鈕開關工作是否正常。確認機械部件沒有問題后，再檢查液壓器件是否發生異常，如液壓元器件的連接是否松動。最后，檢查電氣接觸部件是否松動，如印制電路板插頭座、電控柜的插座等，往往這些部位由于機械振動、油污、粉塵、溫濕度的變化造成信號接觸不良，導致信號傳遞失真，造成數控機床發生故障[2]。
1.5 先機械后電氣
數控機床是由機、液、電組成、高度自動化、復雜的先進機械加工設備。對數控機床的診斷應該按一定的順序進行，根據經驗表明，大部分故障均是由機械系統動作失靈造成的，如行程開關不能正常工作，此外，機械故障容易察覺，電氣故障較難診斷。因此，在維修時應先逐一檢查機械性的故障，往往能夠達到事半功倍的功效。
1.6 先公用后專用
公用性的故障影響面大，是主要矛盾，專用性故障只影響局部，是次要矛盾。例如：數控機床的所有坐標軸都不能做進給運動、電網或主電源發生故障，這些都是公用性的問題，只有公共故障得以排除，專用性的故障才可能得到解決。
1.7 先簡單后復雜
數控機床可能同時發生多種故障，故障的復雜程度不盡相同，小故障比較容易維修，難度大的故障維修起來比較困難，維修人員應先維修小的容易解決的故障，在維修的過程中可能受到啟發，對復雜故障有了清晰認識，或者復雜的故障變成了小故障，利于復雜故障的解決。
1.8 先一般后特殊
導致數控機床發生某一故障的原因可能多種多樣，在維修時要優先考慮導致故障的常見可能因素，最后在分析特殊不常見的因素。
2 故障診斷維修的一般流程
2.1 充分調查故障現場
如同醫生看病一樣，數控機床的故障診斷首先也要問診。向數控機床操作者充分了解以下幾個內容：
1）機床在什么情況下出現的故障。
2）故障產生時有什么外觀現象。
3）故障產生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障樹
首先分析數控機床的故障，再將導致故障產生的諸多因素，如主機、人為、CNC、環境、元器件因素等，用適當的符號表示，用邏輯符號將它們與故障連接起來。然后，逐級展開故障發生的原因，把故障產生的原因分析出來，構成一顆故障樹。當機床故障產生后，通過主干、支干逐級分析法來尋找故障產生的原因。
2.3 排列可能引起故障的諸多因素
故障樹建立起來后，為找出產生故障的原因提供了一個可尋范圍，在這個前提下就可排列出產生故障的諸多因素。數控機床產生同一故障現象的原因可能是多種多樣的：有CNC系統的原因、有機械的原因、機床電氣系統的原因等。因此，在分析故障時要把有關的因素都羅列出來，然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 確定故障產生的原因
利用機床的技術檔案，現場經驗和判斷能力，機、電、液綜合知識以及必要的測試手段和儀器、儀表，確定最有可能的因素，然后通過實驗，逐一排查，最終找出產生故障的真正原因。
3 故障診斷維修的常用方法
3.1 直觀法
直觀法是指維修人員依靠人得感覺器官，按照故障現場產生的光、聲、味等異?，F象，仔細檢查系統的所有部位，看看能否找到損傷和燒毀痕跡，將故障縮小到最小范圍。
3.2 自診斷功能法
數控機床一般都具有自診斷系統，它是故障診斷最常用、最有效的方法之一[3]。數控機床發生故障后，機床顯示器上會顯示報警信息、數控系統與各模塊之間的接口狀態，根據這些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 參數檢查法
在數控系統中有許多參數地址，其中存入的參數值是機床出廠時通過調整確定的，它們直接影響著數控機床的性能。通常這些參數不允許修改。如果參數設置不正確或因干擾使得參數丟失，機床就不能正常運行。因此參數檢查是一項重要的診斷。
3.4 PLC檢查法
1）利用PLC的狀態信息診斷故障。
關鍵詞：維修方法；數控機床；計算機
中圖分類號：TD327 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）21-0024-02
1 規律性的維修方法
它是針對數控機床固有的性質及特點找出維修規律并形成一種維修診斷方法。比如：全閉環改為半閉環的方法；調整增量式編碼器回零方法；解決數控系統權限的方法；數控機床通訊引起故障的維修方法等等。這些維修方法對一般數控機床具有共性，也是新入門維修人員的必修課。下面結合實際故障來闡明：
案例：一臺五坐標加工中心系統為SIEMENS 840D PL，X軸運行過程中出現振動。
診斷及分析：傳統的維修方法是需要調整X軸位置增益，但是位置增益調整對于一般維修人員來說沒有經驗，所以不如換一個角度來入手，就是用已經掌握的基本維修方法或規律來解決。
首先要了解X軸振動產生的原因可能有哪些。第一種原因：機床機械磨損，造成機械性能下降導致電機控制方面出現問題。第二種原因：是機床加工過程中X軸負載過大導致。第三種原因：是由于位置測量系統臟污。
其次分析以上三種故障發生原因，電氣維修人員能夠直接處理的是第三種，并且此種故障可以用上面提到的全閉環改為半閉環的方法進行判斷。所以先從第三種原因入手。將X軸位置測量元件（光柵尺）屏蔽。具體做法是進入840D系統啟動菜單，選擇軸參數菜單，將參數MD30240【0】由0改為1，參數MD30240【1】由1改為0（此光柵尺采用的是增量式），參數MD30200由2改為1（測量反饋編碼器數量）。然后，將編程器（PG）連入NCU單元。將PLC中DB31.DBX1.5（如為1第一測量系統有效）由0改為1、DB31.DBX1.6（如為1第二測量系統有效）由1改為0。修改完畢后將機床重新啟動，X軸全閉環反饋就改為半閉環反饋。然后運行X軸。如果振動消除，說明第二測量系統元件（光柵尺）出現問題。否則，就是第1、2種原因。實際修改后，X軸振動消除，證明光柵尺出現故障。將X軸光柵尺拆下，發現里面已經被油污染，將其清理后裝回，X軸振動現象消失。數控機床故障是由很多原因引起的，對于比較困難的故障不能用一種維修方法來解決。不但要考慮故障產生原因及規律，還要結合現場實際的故障現象，盡量套用規律性的維修方法，先用最基本的、簡單的方法來診斷、判斷，然后再用高級的、復雜的方法，這樣維修可以節省時間、提高維修效率。
2 應用數控系統自診斷解決機床故障的方法
在系統運行中或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統現在運行狀態的信息，查明產生故障的部位和原因或預知系統異常和劣化的動向，以便采取必要對策的技術。數控機床發生故障時屏幕上會提示一些報警或信息，好的報警提示往往是解決故障的基礎。下面結合實際故障來闡明：
案例：一臺意大利Ferrari A17五坐標加工中心，數控系統是E580H，在加工過程中反復出現0334 Z axis error feedback driver（反饋驅動器錯誤），并且復位可清楚報警。
診斷及分析：根據常規處理方法需要更換Z軸驅動器模塊，還要看更換過后反饋系統的狀態，很費力氣，更換后一旦故障再現使維修人員的思路陷入了死角。不過這樣的故障可以從系統診斷入手，利用數控系統自帶的診斷參數P71進行診斷。P71共16位數字前8位為伺服電機診斷，后8位為位置測量系統診斷。結果后8位的第一位為1，說明故障點在位置測量系統而并非是Z軸伺服驅動器。所以在Z軸光柵尺拆卸過程中發現Z軸光柵尺反饋電纜接觸不良，造成系統反復出現報警。數控機床的自診斷功能很強，從硬件和軟件控制方面設計了上百種保護和報警，從而為數控機床的正常使用和維護維修提供了很大方便。利用此種方法可以很快地找到故障發生的部件或范圍，然后根據具體分析得出正確的判斷，最終找到故障點。
3 應用計算機知識形成的維修方法
數控裝置按計算機分類：專用計算機數控裝置和通用計算機裝置。
專用計算機數控裝置：一般是數控裝置生產廠商為自己的數控系統專門設計的計算機。
通用計算機裝置：一般是計算機制造商的通用型個人計算機或工業控制計算機。
現代計算機技術已十分普及。從這個角度來看把數控機床結構（無論是專用型計算機、通用型計算機）可以當作一臺上位計算機與一臺下位計算機的組成。以當前SIEMENS 840D數控系統來說，PCU可當成上位計算機，NCU可當成下位計算機。那么在維修時可以把它們當作計算機來維修。當然上述兩種數控裝置計算機有著很大的區別，專用計算機數控裝置結構與通用計算機裝置有所不同，一般前者是板卡時結構。在功能上前者也要比后者強大，并且存儲著機床廠家特殊的數據。維修時需要進行備份或小心插拔。下面結合故障案例分析：
案例：五坐標數控加工中心，型號FERRARI A17，系統E550，這是一臺典型的專用計算機數控裝置。
故障：開機后，機床在加工過程中經常藍屏死機。
診斷并分析：（1）解決系統藍屏問題，首先要考慮系統的散熱，所以清理整個控制系統計算機板，不過故障仍然出現。（2）考慮Windows NT內存有winfile、exe病毒，將整個系統重新進行格式化，然后，應用在DOS下ghost軟件進行系統與應用軟件恢復（前提先做好備份），之后機床恢復正常，然而，經過一段時間，此故障再次出現。（3）考慮上位計算機板（1028板）硬件故障，計算機系統經常藍屏意味著有三種可能：CPU過熱導致系統無法正常運行藍屏死機；內存質量差，導致運行大量數據后，藍屏死機；主板本身問題也會導致藍屏死機。
綜合上述三方面，由于此1028板CPU無風扇，只有散熱片且已清理，故此種可能排除。主板表面無明顯損壞、燒壞。所以，重點考慮內存故障，果然，更換內存后，機床運行不再出現藍屏死機現象。
4 結語
隨著我國制造業的不斷發展，數控機床將越來越多并且每個數控生產廠商的設備都是不一樣的，這對于維修人員是一個極大的考驗，所以要在傳統的維修診斷方法中總結精華并另有創新。計算機的更新速度很快，這直接影響著數控機床的未來發展走向。根據最新的西門子840DSL數控系統的結構來看，網絡技術應用得很多，伺服的配置完全是計算機識別硬件的方式。故，維修人員也要與時俱進，在不斷完善自己的維修方法的同時，還要繼續得學習當今最新的計算機等方面的知識，這樣在遇到同樣的維修困境時，可以重新理清思路，多角度地分析故障點，從而找到故障地切入點成功地排故。
參考文獻
[1] 郭士義.數控機床故障診斷與維修[M].北京：機械工業出版社，2010.
[2] 夏羅生.數控機床維修與維護[M].北京：航空工業出版社，2011.
一、數控機床故障診斷
在故障診斷時應掌握以下原則：
1.先外部后內部
由于數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床，其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一舉行排查。只管即便避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴展故障，使機床喪失精度、降低性能。系統外部的故障主要是由于檢測開關、液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置等出現問題而導致的。
2.先機械后電氣
一般來說，機械故障較易發覺，而數控系統及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢查修理之前，首先注意排除機械性的故障。
3.先靜態后動態
先在機床斷電的靜止狀況，通過了解、觀察、測試、分析，確認通電后不會造成故障擴展、發鬧事故后，方可給機床通電。在運行狀況下，舉行動態的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會發生粉碎性故障的，必須先排除危險后，方可通電。
二、數控機床的故障診斷技術
數控系統是高技術密集型產物，診斷能力的強弱也是評價DND數控系統性能的一項重要指標。目前所施用的各種DND系統的診斷技術大抵可分為以下幾類：
1.啟動診斷
啟動診斷是指DND系統每次從通電起頭，系統內部診斷步伐就自己主動執行診斷。診斷的內容為系統中最要害的硬件和系統節制軟體，如 DPU、存儲器、I/O 等單位模塊，以及MDI/DRT單位、紙帶閱讀機、軟盤單位等裝置或外部裝備。只有當全數項目都確認正確無誤之后，全般系統才能進入正常運行的準備狀況。否則，將在DRT畫面或發光二極管用報警方式指示故障。此時啟動診斷歷程不克不及結束，系統無法投入運行。
2.在線診斷
在線診斷是指通過DND系統的內裝步伐，在系統處于正常運行狀況時對DND系統自己及DND裝置相連的各個伺服單位、伺服電機、主軸伺服單位和主軸電動機以及外部裝備等舉行自己主動診斷、檢查。只要系統不停電，在線診斷就不會停止。
3.離線診斷
離線診斷是指數控系統出現故障后，數控系統打造廠家或專業維修中心利用專用的診斷軟體和測試裝置舉行停機（或脫機）檢查。力求把故障定位到盡有可能小的規模內，如由大變小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。
三、數控機床的常見故障排除方法
由于數控機床故障比較復雜，同時數控系統自診斷能力還不克不及對系統的所有部件舉行測試，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，令人難于著手。下面介紹維修人員任生產實踐中常用的排除故障方法。
1.直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據對故障發生時的各種光、聲、味等異象的觀察，確定故障規模，可將故障規模由大變小到一個模塊或一塊電路板上，然后再舉行排除。一般包括：
（1）詢問:向故障現場人員仔細詢問故障產生的歷程、故障表象及故障后果等；
（2）目視：總體查看機床各部分工作狀況是否處于正常狀況，各電控裝置有無報警指示，局部查看有無保險燒斷，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等；
（3）觸摸：在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及旌旗燈號導線的連接狀況以及用手摸并輕搖元器件有無松動之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障；
（4）通電：是指為了檢查有無冒煙、打火，有無異常聲響、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電，一朝發現立即斷電分析。如果存在粉碎性故障，必須排除后方可通電。
2.初始化復位法
一般情況下，由于瞬時故障導致的系統報警，可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障。若系統工作存貯區由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統舉行初始化清除，清除前應注意作好數值拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則舉行硬件診斷。
關鍵詞：數控機床；工作原理；數控系統；維修
科學技術的發展對機械產品提出了高精度、高質量的要求，而且產品的更新換代也在加快，這對機床設備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現代機床技術水平的重要標志。數控機床體現了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心作用。由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維修和維護更是不容忽視。我國在數控維修調試方面更是人才短缺，經驗匱乏，導致國內許多高檔數控機床都要聘請國外專家維修調試[1]。
一、 數控機床
（一） 數控機床的組成
1.主機。主機是數控機床的機械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導軌等。
2.數控裝置。數控裝置是數控機床的控制核心，其主體是一臺計算機（包括CPU、存儲器、CRT等）。
3.伺服驅動系統。伺服驅動系統時數控車床切削工作的動力部分，主要實現主運動和進給運動。它由伺服驅動電路和驅動裝置組成。驅動裝置主要有主軸電動機、進給系統的步進電動機或交、直流伺服電動機等。
4.輔助裝置。輔助裝置是指數控機床的一些配套部件，包括液壓、氣動裝置及冷卻系統、系統和排屑裝置
（二）數控機床的基本原理
按照零件加工的技術要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數控裝置，通過數控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷、泵的開與關，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。
數控機床的工作原理可以歸納為：①控制介質 控制介質以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數和刀具運動等，將這些信息輸入到數控裝置，控制數控機床對零件切削加工。②數控裝置 數控裝置是數控機床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經過數控裝置的系統軟件和邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理，向伺服系統發出相應的脈沖，并通過伺服系統控制機床運動部件按加工程序指令運動。③伺服系統 伺服系統由伺服電機和伺服驅動裝置組成，通常所說數控系統是指數控裝置與伺服系統的集成，因此說伺服系統是數控系統的執行系統。數控裝置發出的速度和位移指令控制執行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執行部件都配備一套伺服系統，有的伺服系統還有位置測量裝置，直接或間接測量執行部件的實際位移量，并反饋給數控裝置，對加工的誤差進行補償。④機床本體 數控機床的本體與普通機床基本類似，不同之處是數控機床結構簡單、剛性好，傳動系統采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調速和伺服控制[5]。
（三）FANUC數控系統的特點
日本FANUC公司的數控系統具有高質量、高性能，適用于各種機床和生產機械的特點，在市場的占有率遠遠超過其他的數控系統，主要體現在以下幾個方面。①系統在設計中大量采用模塊化結構。這種結構易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強的抵抗惡劣環境影響的能力。其工作環境溫度為0～45℃，相對濕度為75%。③有較完善的保護措施。FANUC對自身的系統采用比較好的保護電路。④FANUC系統所配置的系統軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強的DNC功能。系統提供串行RS232C傳輸接口，使通用計算機PC和機床之間的數據傳輸能方便、可靠地進行，從而實現高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報警和診斷功能。
系統在硬件上采用兩種數字總線：在軸控制部分采用FANUC專用的FSSB串行伺服總線聯接所有的伺服驅動器；在機床面板等機床設備部分采用Fanuc I/O Link總線聯接。通過兩種總線將實時性要求不同的數據分離開[2]。
（四）伺服驅動及伺服電機的特點
1.高可靠性。完善的可靠性設計方案：如冗余設計，降額設計等，所有元器件全部采用工業或軍工等級，關鍵元器件全部采用進口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。
2.高節電率。采用先進的微電腦控制技術，使定量泵變為節能型的變量泵，液壓系統與整機運行所需要的功率相匹配，無高壓節流溢流能量之損失，提高油泵電機功率因素至0.96以上，節電率一般可達40%～60%。
3.軟啟動。采用伺服器控制可以減小數控機床震動，延長數控機床的使用壽命，同時數控系統發熱量減小，油溫穩定，延長液壓系統的使用壽命，為用戶節省了維護的費用。
4.超強的過載能力和動態響應速度。采用先進的矢量控制算法和獨特的限流技術，確保在機床操作過程中，能承受啟停重負載的沖擊而不跳閘，以確保生產過程的連續性。高速的動態響應，最大限度減小零件周期的延遲現象。
5.完善的EMC設計。采用完善的EMC設計方案，內部布局優化設計，采用多種EMI對策，確保對數控機床電氣系統的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩定性[4]。
二、數控機床故障維修
（一）數控機床使用中注意事項
使用數控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：① 機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業知識的專業人員或經過技術培訓的人員，且必須按安全操作規程及安全操作規定操作機床；②非專業人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經關掉了機床總電源開關。只有專業維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修；③ 除一些供用戶使用并可以改動的參數外，其它系統參數、主軸參數、伺服參數等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設備、工件、人身等傷害；④修改參數后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床；⑤機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機床連續運行最多24小時，如果連續運行時間太長會影響電氣系統和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度；⑦機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。
（二）數控機床故障診斷維修
我們要學習車床的診斷首先要了解兩個概念：系統的可靠性是指數控系統在規定的條件和規定的時間內完成規定的功能能力，故障是指系統在規定的條件下合規定的時間內失去規定的功能。
（1）診斷的方法：①動作診斷：監視車床動作部分，判斷個不良的部位。②狀態診斷：當機床電機動負載時，觀察運行狀態。③點檢診斷：定期點檢液壓元件，氣動元件。④操作診斷：監視操作錯誤和程序錯誤。⑤數控系統故障自診斷[3]。
（2）典型數控機床常見故障診斷及維修實例
①主軸出現噪聲的故障維修.故障現象：主軸噪聲較大，主軸無載荷情況下，負載表指示超過40%。分析診斷：首先檢查主軸參數設定，包括放大器型號、電動機型號及伺服增益等，在確認無誤后，則將檢點放在機械側。發現主軸軸承損壞，經更換軸承后，在脫開機械側的情況下檢查主軸電動機旋轉情況，發現負載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數00號設定為1，即讓主軸驅動系統開環運行，結果噪聲消失，說明速度檢測元件有問題。經檢查發現安裝不正，調整位置之后再運行主軸電動機，噪聲消失，機床能正常工作。
②絲杠竄動引起的故障維修.故障現象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓后，手動運行Y軸時，液壓自動中斷，CRT顯示報警，驅動失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機械、液壓等部分。任一環節有問題均可導致驅動失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅動裝置電動機及測量器件電動機與絲杠連接部分液壓平衡裝置開螺母和滾珠絲杠軸承其他機械部分。
（1）檢查驅動裝置外部接線及內部元器件的狀態良好，電動機與測量系統正常。
（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發現絲杠上下竄動。
（3）拆開滾珠絲杠上軸承座正常。
（4）拆開滾珠絲杠下軸承座后發現軸向推力軸承的緊固螺母松動，導致滾珠絲杠上下竄動。
參考文獻
1.吳國經.數控機床故障診斷與維護[M].北京：電子工業出版社出版，2005：50—56.
2.鄭曉峰.數控原理與系統[M].北京：機械工業出版社，2005：35—40.
3.蔣洪平.數控設備故障診斷與維修[M].北京：理工大學出版社，2006：80—95.