数控机床的故障分析及处理

摘要：随着数控机床在中职学校的应用越来越广，在使用中不可避免的会出现各种各样、大大小小的故障，不能每次出故障的时候都要找厂家或专业维修人员来维修，像一些小故障就可以完全可以通过自己来解决，本文过对这些故障的分析和处理，提出一些解决之道，供大家参考。

关键词：伺服系统的故障；外部故障；维修

中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2013）09-0197-01

目前，数控机床的应用越来越广泛，其加工柔性好，精度高，生产效率高，具有很多的优点。但由于技术越来越先进、复杂，对维修人员的素质要求很高，要求他们具有较深的专业知识和丰富的维修经验，在数控机床出现故障才能及时排除。我们学校有十几台数控设备，数控系统有多种类型，几年来这些设备出现一些故障，通过对这些故障的分析和处理，我们取得了一定的经验。下面结合一些典型的实例，对数控机床的故障进行系统分析，以供参考。

1.简述数控机床常见的故障

所谓数控机床故障，就是数控机床全部或者部分丧失了规定的功能，导致数控机床无法正常运行。下文主要介绍三种数控机床常见的故障，即数控机床的结构性故障、数控机床的动作性故障和数控机床的功能性故障。

1.1数控机床的结构性故障。数控机床的结构性故障主要是指主轴电动机运行噪声大、发热量大、切削时产生振动、速度不稳定等，针对此类故障，应根据其与主轴的安装、档位、、轴承和动平衡的关系，在找出具体故障点的同时做出相应的排除故障的处理。数控机床的结构性故障的表现是，其主轴转动的速度随着一个加工中心的主轴启动而转动，当转动的速度达到指令速度时，停车也随之停下来。

1.2数控机床的动作性故障。数控机床的动作是指机床的各执行部件出现的动作障碍，出现此类障碍时，常伴有报警提示，常见的数控机床动作有刀库或刀盘不能定位或者不能被松开，刀具松不开或夹不紧，旋转工作台不转等等，因此，在处理数控机床的动作性故障时，利用动作性故障发生时的报警提示，按照数控机床维修的一般规律对数控机床进行故障处理，是排除数控机床动作性故障的有效途径。

1.3数控机床的功能性故障。数控机床的功能性故障主要表现为运动方向误差大、加工精度差、机床没有任何报警显示等，因此，面对数控机床的功能性故障，在处理数控机床功能性故障时，从运动误差的特点出发，结合运动误差产生大小的程度和不合格零件的特征，有针对性地进行检查，便于快速找出导致故障的原因，此类故障常见的现象是，在对某一工件进行检查时，发现轴方向的实际尺寸跟程序编辑的实际尺寸存在偏差。

2.伺服系统的故障

由于数控系统的控制核心是对机床的进给部分进行数字控制，而进给是由伺服单元控制伺服电机，带动滚珠丝杠来实现的，由旋转编码器做位置反馈元件，形成半闭环的位置控制系统。所以伺服系统在数控机床上起的作用相当重要。伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的。

例如、一台采用SINUMERIK 810/T的数控车床，一次刀塔出现故障，转动不到位，刀塔转动时，出现6016号报警"SLIDEPOWER PACK NO OPERATION"，根据工作原理和故障现象进行分析，刀塔转动是由伺服电机驱动的，电机一启动，伺服单元就产生过载报警，切断伺服电源，并反馈给NC系统，显示6016报警。检查机械部分，更换伺服单元都没有解决问题。更换伺服电机后，故障被排除。

3.刀具的操作故障及维护

3.1校正刀具不平衡 刀具存在不平衡的主要原因为刀具在装卡过程中存在问题，刀体里本身有缺陷，刀具设计存在缺陷，上刀所有的调节不合理。事实上每一次对刀具进行调节时，不管调节量的大小，你必须在使用之前再做一次平衡。

3.2刀具正确的选用和维护。刀具选用是至关重要，刀具平衡不只是测量不平衡量和增加或去除重量。短的分量、轻的刀具容易平衡，比较容易获得很好的精度，而大型的、重的刀具要获得平衡困难得多，并且会产生很大振动的。也可以通过选择已经做过预平衡、预加工到最小不平衡的刀柄来降低成本和节约时间。

3.3精度配合恰当。除了正确的处理和维护高质量的刀柄，刀具组件能正确地装卡到数控加工中心主轴是非常重要的。为获得牢固稳定的连接刀柄必需与主轴锥孔相匹配，并且尽可能精确。在高速下刀柄配合得好与坏尤其明显。你可能拥有世界上平衡得最好的刀具，但如果它没有正确装卡到加工中心主轴上，那也获得不了好的加工精度。

4.数控机床电气故障范围诊断

数控机床电气故障如何快速定位，有规律可循的，1）数控机床进行开机测试对故障检测，CNC系统通过自诊断判断是否存在故障，故障代码是什么，通过故障代码确定故障范围；2）是判定故障性质，并分离出故障的部位或模块；3）是将故障定位到可以更换的模块（变频器、伺服驱动器、编码器、通讯模块）或其他电器元件，以缩短故障处理时间。为了及时发现系统所出现的故障，快速定位故障所在部位并能及时排除，要求故障诊断应尽可能少且简便，故障诊断所需的时间应尽可能短。

参考文献

[1]数控系统故障及维修手册 沈兵 （作者）， 厉承兆 （编者），2011年

[2]FANUC数控系统使用及维修说明书

[3]SINUMERIK 数控系统使用及维修说明书

[4]数控机床维修工必备手册 李攀峰 2011年

[5]《数控机床维修工常用技术手册（机电技术手册系列） 》徐峰 主编2009年