数控系统故障诊断

【摘要】本文从系统部件故障原因分析入手，深入浅出地阐明了数控机床系统故障诊断的理论根据；叙述了故障诊断与维修的基本方法和步骤；具体详细地介绍了故障的分析与处理过程；突出了内容实用性。内容包括维修基础、 数控系统的故障诊断与维修。

【关键词】数控系统 电源 系统显示 系统操作

电路板的工作电源，有的是由外部电源系统供给；有的由板上本身的稳压电路产生，电源检查包括输出电压稳定性检查和输出纹波检查。输出纹波过大，会引起系统不稳定，用示波器交流输入档可检查纹波幅值，纹波大一般是由集成稳压器损坏或滤波电容不良引起。运算放大器、比较器，有些用单电源供电，有些用双电源供电，用双电源的运放，要求正负供电对称，其差值一般不能大于0.2V（具有调零功能的运放除外）

事例1：故障现象：一普通数控车床，NC启动就断电，且CRT无显示

故障分析：初步分析可能是某处接地不良，经过对各个接地点的检测处理，故障未排除。之后检查了一下CNC各个板的电压，用示波器测量发现数字接口板上集成电路的工作电压有较强的纹波，经检查电源低频滤波电容正常。我们在电源两端并接一小容量滤波电容，启动机床正常，本故障属于CNC系统电源抗干扰能力不强所致。

事例2：一台进口卧式加工中心，开机时屏幕一片黑，操作面板上的NC电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常，关机后重开，故障一样。

故障分析：经查，确定其电源部分无故障，各处电压都正常，仔细检查发现数控系统有多处损坏，在更换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，使机床能进入其它的故障维修。

事例3：一立式加工中心，开机后屏幕无显示。

故障分析：该加工中心使用进口数控系统，造成屏幕无显示的原因有很多，经对故障进行了检查，后确认系统提供的外部电源是正确的，但主板上的电压不正常，时有时无，可以确认是因主板故障造成，因此进行了更换，更换主板后系统有显示，由于主板更换后参数需要重新设置，按系统参数设置步骤，对照机床附带的参数表进行了设置调整后机床正常。

屏幕上无显示的故障原因很多，首先必须找出原因排除，如还有其他故障，根据机床的报警和其他故障信息作出处

当系统电源、系统的其他部分工作正常时，系统无显示的原因，在大多数的情况下是由于硬件原因引起，而显示混乱或显示不正常，一般来说是由于系统软件引起的。

事例1：故障现象：一数控系统，工作后系统经常死机，停电后经常丢失机床参数和程序。

故障分析：电池不良；系统存储器出错；软件本身不稳定。根据如上分析，逐条进行检查：首先用万用表直接测量系统断电存储用电池，发现电池没有问题；测量主板上的电池电压，发现时有时午，进一步检查发现当用手按着主板一侧测量时电压正确，松开手是电压不正确，因此初步诊断为接触不良所知；拆下该主板，仔细检查发现该主板已经弯曲变形，校正后重新试验，故障排除。

事例2：一台数控车床配FANUC0-TD系统，在调试中时常出现CRT闪烁、发亮，没有字符出现的现象.

故障分析：我们发现造成的原因主要有：①CRT亮度与灰度旋钮在运输过程中出现震动。②系统在出厂时没有经过初始化调整。③系统的主板和存储板有质量问题。

解决办法可按如下步骤进行：首先，调整CRT的亮度和灰度旋钮，如果没有反应，请将系统进行初始化一次，同时按RST键和DEL键，进行系统启动，如果CRT仍没有正常显示，则需要更换系统的主板或存储板。

事例3：一台日本H500/50卧式加工中心，开机时屏幕一片黑，操作面板上的NC电源开关已按下，红、绿灯都亮，查看电柜中开关和主要部分无异常，关机后重开，故障一样。

故障分析：经查，故障是由多处损坏造成的，在更换了显示器，显示控制板后屏幕出现了显示，使机床能进入其它的故障维修。

事例4：XHK716立式加工中心，在安装调试时，CRT显示器突然出现无显示故障，而机床还可继续运转。停机后再开，又一切正常。

故障分析：在设备运转过程中经常出现这种故障。采用直观法进行检查，发现每当车间上方的门式起重机经过时，往往就会出现优故障，由此初步判断是元件连接不良。检查显示板，用手触动板上元件，当触动某一集成块管脚时，CRT上显示就会消失。经观察发现该脚没有完全插人插座中。另外，发现此集成块旁边的晶振有一个引脚没有焊锡。将这两种原因排除后，故障消除。

事例1：数控车床在使用中出现手动移动正常，自动回零时移动一段距离后不动，重开手动移动又正常。

故障分析：机床使用经济数控，步进电机，手动移动时由于速度稍慢移动正常，自动回零时快速移动距离较长，出现机械卡住现象。根据故障进行分析，主要是机械原因，后经询问，才得知该机床因发现加工时尺寸不准，将另一台机床上的电机拆来使用，后出现了该故障，经仔细检查是因变速箱中的齿轮间隙太小引起，重新调整后正常。

事例2：某加工中心，在JOG方式下，进给平稳，但自动则不正常。

故障分析：首先要确定是NC故障还是伺服系统故障，先断开伺服速度给定信号，用电池电压作信号，故障依旧。说明NC系统没有问题。进一步检查是Y轴夹紧装置出故障。

事例3：FANUC-7CM系统的 XK715F型数控立铣床，其旋转工作台（B轴）低速时转动正常，中、高速时出现抖动。

故障分析：我们采用隔离法将电机从转盘上拆下后再运转，仍有抖动现象.再将位置环脱开，外加 VCMD给定信号给速度单元，再运转，还是抖动.可见故障在电机或速度单元上.先打开电机，发现大量冷却油进入内部.经洗刷电机内部后再装好，运转时电机不再抖动。

参考文献：

[1]刘战术. [数控机床及其维护].北京：人民邮电出版社，2005年

[2]王爱玲.[现代数控机床结构与设计].北京：兵器工业出版社，1999年

[3]熊军.[数控机床维修与调整].北京：人民邮电出版社，2007年

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