数控机床故障诊断的七种方法

数控机床是非常复杂的系统，涉及多个应用领域。此外，数控系统和机床本身的类型也很多，功能各不相同。因此，不可能找到一种适用于所有数控机床和所有故障类型的通用诊断方法。这里我们仅介绍一些常用的通用方法。这些方法彼此关联，在实际故障诊断中，应结合使用这些方法。

1. 自诊断功能方法

虽然现代数控系统尚未达到很高的智能水平，但它们已经具备强大的自诊断功能。它们可以随时监控数控系统硬件和软件的工作状态。一旦发现异常，报警信息会立即显示在CRT显示器上，或者通过发光二极管指示故障的大致原因。利用自诊断功能，还可以显示系统与主机之间的接口信号状态，从而判断故障是发生在机械部件还是数控系统部件。这种方法是目前维护工作中最有效的方法之一。

2. 功能程序测试方法

所谓功能程序测试方法，是指将数控系统的常用功能和特殊功能，例如直线定位、圆弧插补、螺旋切割、定循环、用户宏程序等，通过手动编程或自动编程汇编成功能测试程序，输入到数控系统中，然后启动数控系统运行该程序，以检验机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而确定故障的可能原因。该方法适用于首次检查长期闲置的数控机床，以及机床加工导致报废但无报警的情况。此时，难以确定是编程错误、操作错误还是机床故障的根本原因。

3. 隔离法

隔离法是指断开某些控制回路，以缩小故障搜索范围。例如：在加工中心的点动模式下，进给稳定，但自动进给异常。首先需要确定是数控系统故障还是伺服系统故障。首先断开伺服速度设定信号，并以电池电压作为信号。故障仍然存在，表明数控系统没有问题。进一步检查发现Y轴夹紧装置存在故障。

4. 局部加热法

CNC系统元件长期运行后会老化，性能下降。即使没有完全损坏，故障也会呈现间歇性。此时，可以使用热风枪或电烙铁对疑似故障元件进行局部加热，加速其老化，从而彻底暴露故障元件。当然，使用此方法时，必须注意元件的温度参数，避免烧毁原本完好的元件。

5. 敲击法

当数控系统故障呈间歇性出现时，敲击法通常可以用来检查故障位置。这是因为数控系统由多个印刷电路板组成，每个电路板上有许多焊点，而这些电路板或模块之间通过连接器和导线连接。因此，任何冷焊或接触不良都可能导致故障。当用绝缘物体轻轻敲击疑似冷焊或接触不良的部位时，故障一定会再次出现。如果故障再次出现，则敲击点很可能就是故障部位。

6. 对比方法

在设计印刷电路板时，数控系统制造商会在印刷电路板上设计多个检测端子，以便于调整和维护。用户也可以利用这些端子对比测量正常印刷电路板和故障印刷电路板之间的差异。通过检测这些测量端子的电压和波形，可以分析故障原因和位置。有时，甚至可以在正常的印刷电路板上人为制造“故障”，例如断开连接或短路、拔出元件等，以确定真正故障的原因。因此，维护人员应在印刷电路板正常工作时，记录关键部件或易故障部件的正确波形和电压值。因为数控系统制造商通常不会提供这方面的相关信息。

7. 基于报警编号的故障诊断

基于报警编号的故障诊断是数控机床故障诊断的主要方法之一。当机床发生故障且CRT显示屏上显示报警编号时，首先要做的就是根据报警编号的内容进行相应的分析和诊断。维护人员可以分析报警编号所指示的现象，缩小检查范围，并有针对性地进行检查。报警编号（错误代码）通常包含以下故障（或错误）信息：（1）编程错误或操作错误；

• 存储器工作异常；
• 伺服系统故障；
• PLC故障；
• 连接故障；
• 温度、压力、液位等异常；
• 行程开关（或接近开关）状态错误。

除了上述常用的故障检查和测试方法外，还有拉线法、电压偏差法、开环检测法等。所有这些诊断方法都各有其特点。根据不同的故障现象，可以灵活选择并同时应用多种方法。只有对故障进行全面分析，才能逐步缩小故障范围，快速排除故障。一旦找到故障位置，但手头没有备用零件，可以采用移植借用的方法作为应急措施来解决故障。

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