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數(shù)控機(jī)床維修的基本步驟
 

• 1.5.1 故障記錄

數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，然后對(duì)故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時(shí)通知維修人員。故障的記錄可為維修人員排除故障提供*手材料。記錄內(nèi)容應(yīng)包括下述幾個(gè)方面：

• 故障發(fā)生時(shí)的情況記錄
  • 發(fā)生故障時(shí)的機(jī)床型號(hào)，采用的控制系統(tǒng)型號(hào)，系統(tǒng)的軟件版本號(hào)。
  • 故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象，如：是否異常聲音、煙、味等。
  • 發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式，如：AUTO/SINGLE（自動(dòng)/單段方式）、MDI（手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入方式）、STEP（步進(jìn)方式）、HANDLE（手輪方式）、JOG（手動(dòng)方式）、HOME（回零方式）等。
  • 如故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)以及刀具的位置等。
  • 若故障發(fā)生在精度超差或輪廓誤差過大時(shí)，應(yīng)記錄被加工工件號(hào)，并保留不合格工件。
  • 在發(fā)生故障時(shí)，若系統(tǒng)有報(bào)警顯示，則應(yīng)記錄報(bào)警顯示情況與報(bào)警號(hào)。
  • 通過診斷畫面，記錄機(jī)床故障時(shí)所處的工作狀態(tài)。如：系統(tǒng)是否在執(zhí)行M、S、T等功能？系統(tǒng)是否進(jìn)入暫停狀態(tài)或是急停狀態(tài)？系統(tǒng)坐標(biāo)軸是否處于“互鎖”狀態(tài)？進(jìn)給倍率是否為0% ？等等。
  • 記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
  • 記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向，等等。
• 故障發(fā)生的頻繁程度的記錄
  • 故障發(fā)生的時(shí)間與周期，如：機(jī)床是否一直存在故障？若為隨機(jī)故障，則一天發(fā)生幾次？是否頻繁發(fā)生？
  • 故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況，如：是否總是在用電高峰期發(fā)生？故障發(fā)生時(shí)（如雷擊后），周圍其他機(jī)械設(shè)備的工作情況？
  • 若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
  • 檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”的等特殊動(dòng)作有關(guān)。
• 故障的規(guī)律性記錄
• 在不危及人身安全和設(shè)備安全的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？
• 檢查故障是否與機(jī)床的外界因素有關(guān)？
• 檢查故障如果是在執(zhí)行某固定程序段時(shí)出現(xiàn)，則可利用MDI方式單獨(dú)執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？
• 若機(jī)床故障與機(jī)床動(dòng)作有關(guān)，在可能的情況下，應(yīng)檢查在手動(dòng)情況下執(zhí)行該動(dòng)作，是否也有同樣的故障？
• 機(jī)床是否發(fā)生過同樣的故障？周圍的數(shù)控機(jī)床是否也發(fā)生同一故障？等等。
• 故障的外界條件記錄
• 發(fā)生故障時(shí)的周圍環(huán)境溫度是否超過允許溫度？是否有局部的高溫存在？
• 故障發(fā)生時(shí)，周圍是否有強(qiáng)烈的振動(dòng)源存在？
• 故障發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)是否受到陽(yáng)光的直射？
• 檢查故障發(fā)生時(shí)，電氣柜內(nèi)是否有切削液、潤(rùn)滑油、水的進(jìn)入？
• 故障發(fā)生時(shí)，輸入電壓是否超過了系統(tǒng)允許的波動(dòng)范圍？
• 故障發(fā)生時(shí)，車間內(nèi)或線路上是否有使用大電流的裝置正在進(jìn)行起、制動(dòng)？
• 故障發(fā)生時(shí)，機(jī)床附近是否存在吊車、高頻機(jī)械、焊接機(jī)或電加工機(jī)床等強(qiáng)電磁干擾源？
• 故障發(fā)生時(shí)，附近是否正在安裝或修理、調(diào)試機(jī)床？是否正在修理、調(diào)試電氣和數(shù)控裝置？
  • 1.5.2 維修前的檢查

維修人員在故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)與機(jī)床使用說明書進(jìn)行各項(xiàng)檢查，以便確認(rèn)故障的原因。這些檢查包括：

• 機(jī)床的工作狀況檢查
  • 機(jī)床的調(diào)整狀況如何？機(jī)床工作條件是否符合要求？
  • 加工時(shí)所使用的刀具是否符合要求？切削參數(shù)選擇是否合理、正確？
  • 自動(dòng)換刀時(shí)，坐標(biāo)軸是否到達(dá)了換刀位置？程序中是否設(shè)置了刀具偏移量？
  • 系統(tǒng)的刀具補(bǔ)償量等參數(shù)設(shè)定是否正確？
  • 系統(tǒng)的坐標(biāo)軸的間隙補(bǔ)償量是否正確？
  • 系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)（包括坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)、比例縮放因子、鏡像軸、編程尺寸單位選擇等）是否正確？
  • 系統(tǒng)的工作坐標(biāo)系位置，“零點(diǎn)偏置值”的設(shè)置是否正確？
  • 工件安裝是否合理？測(cè)量手段、方法是否正確、合理？
  • 機(jī)械零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？等等。
• 機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查
  • 機(jī)床自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否改變或調(diào)整過操作方式？是否插入了手動(dòng)操作？
  • 機(jī)床側(cè)是否處于正常加工狀態(tài)？工作臺(tái)、夾具等裝置是否處于正常工作位置？
  • 機(jī)床操作面板上的按鈕、開關(guān)位置是否正確？機(jī)床是否處于鎖住狀態(tài)？倍率開關(guān)是否設(shè)定為“0”？
  • 機(jī)床各操作面板上、數(shù)控系統(tǒng)上的“急停”按鈕是否處于急停狀態(tài)？
  • 電氣柜內(nèi)的熔斷器是否有熔斷？自動(dòng)開關(guān)、斷路器是否有跳閘？
  • 機(jī)床操作面板上的方式選擇開關(guān)位置是否正確?進(jìn)給保持按鈕是否被按下？
• 機(jī)床與系統(tǒng)之間連接情況的檢查
  • 檢查電纜是否有破損，電纜拐彎處是否有破裂、損傷現(xiàn)象？
  • 電源線與信號(hào)線布置是否合理？電纜連接是否正確、可靠？
  • 機(jī)床電源進(jìn)線是否可靠接地？接地線的規(guī)格是否符合要求？
  • 信號(hào)屏蔽線的接地是否正確？端子板上接線是否牢固、可靠？系統(tǒng)接地線是否連接可靠？
  • 繼電器、電磁鐵以及等電磁部件是否裝有噪聲抑制器（滅弧器）？等等。
• CNC裝置的外觀檢查
  • 是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運(yùn)行數(shù)控系統(tǒng)？有無(wú)切削液或切削粉末進(jìn)入柜內(nèi)？空氣過濾器清潔狀況是否良好？
  • 電氣柜內(nèi)部的風(fēng)扇、熱交換器等部件的工作是否正常？
  • 電氣柜內(nèi)部系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染？
  • 在使用紙帶閱讀機(jī)的場(chǎng)合，檢查紙帶閱讀機(jī)是否有污物？閱讀機(jī)上的制動(dòng)電磁鐵動(dòng)作是否正常？
  • 電源單元的熔斷器是否熔斷？
  • 電纜連接器插頭是否*插入、擰緊？
  • 系統(tǒng)模塊、線路板的數(shù)量是否齊全？模塊、線路板安裝是否牢固、可靠？
  • 機(jī)床操作面板MDI/CRT單元上的按鈕有無(wú)破損，位置是否正確？
  • 系統(tǒng)的總線設(shè)置，模塊的設(shè)定端的位置是否正確？

總之，維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)越多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便。用戶根據(jù)本廠的實(shí)際情況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。

• 1.5.3 CNC故障自診斷

大型的CNC、PLC裝置都配有故障診斷系統(tǒng)，可以由各種開關(guān)、傳感器等把油位、溫度、油壓、電流、速度等狀態(tài)信息，設(shè)置成數(shù)百個(gè)報(bào)警提示，診斷指示出發(fā)生故障的部位。所以要首先利用自診斷提示進(jìn)行故障處理。自診斷程序主要包括啟動(dòng)自診斷、在線診斷、離線診斷等。所謂診斷程序就是對(duì)數(shù)控機(jī)床各部分包括CNC系統(tǒng)本身進(jìn)行狀態(tài)或故障監(jiān)測(cè)的軟件，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，可利用該診斷程序診斷出故障源范圍及其具體位置。診斷程序一般分為三套：即啟動(dòng)診斷、在線診斷和離線診斷。

• 啟動(dòng)自診斷（初始化診斷）

啟動(dòng)自診斷是指數(shù)控系統(tǒng)通電時(shí)，由系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序自動(dòng)執(zhí)行的診斷，它類似于計(jì)算機(jī)的開機(jī)診斷。

啟動(dòng)自診斷可以對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵硬件，如:CPU、存儲(chǔ)器、I/O接口單元、CRT/MDI單元、紙帶閱讀機(jī)、軟驅(qū)等裝置或外部設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢查；確定數(shù)控設(shè)備的安裝、連接狀態(tài)與性能；部分系統(tǒng)還能對(duì)某些重要的芯片，如：RAM、ROM、LSI等進(jìn)行診斷。

數(shù)控系統(tǒng)的自診斷在開機(jī)時(shí)進(jìn)行，只有當(dāng)全部項(xiàng)目都被確認(rèn)無(wú)誤后，才能進(jìn)入正常運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)，即CRT顯示進(jìn)入正常運(yùn)行的基本畫面（一般為位置顯示畫面）。如果檢查出有錯(cuò)，機(jī)床則不再轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行過程，而是轉(zhuǎn)成報(bào)警過程，通過CRT或硬件（發(fā)光二極管）顯示報(bào)警信息或報(bào)警號(hào)。診斷的時(shí)間決定于數(shù)控系統(tǒng)，一般只需數(shù)十秒鐘，但有的采用硬盤驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則需要幾分鐘，如SINUMER1K840C系統(tǒng)因要調(diào)用硬盤中的文件，時(shí)間要略長(zhǎng)一些。上述啟動(dòng)診斷有些可將故障原因定位到電路板或模塊上，有些甚至可定位到芯片上，如指出哪塊EPROM出了故障，但不少情況僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi)，維修人員需要通過維修手冊(cè)中所指出的有關(guān)數(shù)控可能造成的原因及相應(yīng)排除方法中找到真正的故障原因并加以排除。

在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，維修人員應(yīng)了解該系統(tǒng)的自診斷能力，所能檢查的內(nèi)容及范圍，做到心中有數(shù)。在遇到級(jí)別較高的故障報(bào)警時(shí)，可以關(guān)機(jī)，重新開機(jī)，讓系統(tǒng)在進(jìn)行啟動(dòng)自診斷，檢查數(shù)控系統(tǒng)這些關(guān)鍵部分是否正常。下面舉例介紹開機(jī)自診斷在排除系統(tǒng)故障中的應(yīng)用。

例：由意大利F90鉆床改制的大型數(shù)控導(dǎo)軌鉆床，采用FUNAC-6M系統(tǒng)。每次系統(tǒng)通電，進(jìn)行開機(jī)診斷時(shí)，CRT上出現(xiàn)“SYSTEM ERROR 908”，系統(tǒng)不能進(jìn)入正常工作狀態(tài)。

分析診斷：908號(hào)報(bào)警為磁泡驅(qū)動(dòng)器軟件奇偶校驗(yàn)錯(cuò)故障。現(xiàn)對(duì)磁泡存儲(chǔ)器重新進(jìn)行初始化。然而，故障仍存在。將備用BMU磁泡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)板調(diào)上，調(diào)前先將備板的壞環(huán)信息記下。以便對(duì)其進(jìn)行初始化時(shí)輸入新的壞環(huán)信息。調(diào)上備板并進(jìn)行初始化后，故障仍然存在。可見，故障原因不在BMU板上。后從故障記錄上發(fā)現(xiàn)，該機(jī)在頻繁出現(xiàn)908號(hào)報(bào)警時(shí)，曾在CRT上偶爾出現(xiàn)過一次081號(hào)ROM故障報(bào)警，因此，可調(diào)ROM或ROM版的方法來排除故障疑點(diǎn)。

故障排除：將備用ROM電路板與原ROM版調(diào)換。調(diào)換之后故障消除。

維修實(shí)例表明，開機(jī)自診斷可保證所檢測(cè)重要部件的可靠性，一旦發(fā)生故障，馬上禁止運(yùn)行。同時(shí)，為維修人員迅速排除一些疑難故障提供幫助。然而，目前一些數(shù)控系統(tǒng)的自診斷上存在局限性，不可能將全部故障原因，準(zhǔn)確定位到一個(gè)具體的模塊上。因此，維修人員要思路開闊，不放過任意故障疑點(diǎn)，注意排除，zui終找出故障真正原因。

• 在線診斷（后臺(tái)診斷）

CNC機(jī)床的在線診斷是指CNC系統(tǒng)通過系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，對(duì)CNC系統(tǒng)內(nèi)部的各種狀態(tài)外以及與CNC裝置相連的機(jī)床各執(zhí)行部件進(jìn)行自動(dòng)診斷檢查。在線診斷包括CNC系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的自診斷功能和用戶單獨(dú)設(shè)計(jì)的對(duì)加工過程狀態(tài)的監(jiān)測(cè)與診斷系統(tǒng)，都是在機(jī)床正常運(yùn)行過程中，監(jiān)視其運(yùn)行狀態(tài)的。只要系統(tǒng)不斷電，在線診斷就一直進(jìn)行而不停止。

另外，在線診斷是采用監(jiān)控的方式來提示報(bào)警的，所以也叫在線監(jiān)控。可分為CNC內(nèi)部程序監(jiān)控與通過外部設(shè)備監(jiān)控兩種診斷形式。

CNC內(nèi)部自診斷監(jiān)控是通過系統(tǒng)內(nèi)部程序，對(duì)各部分狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)診斷、監(jiān)視和檢查的一種方法。在線監(jiān)控范圍包括CNC本身以及與CNC相連的伺服單元、伺服、主軸伺服單元、主軸、外部設(shè)備等。在線監(jiān)控在系統(tǒng)工作過程中始終生效。

數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部程序監(jiān)控包括接口信號(hào)顯示、內(nèi)部狀態(tài)顯示和故障顯示三方面。

• 接口信號(hào)顯示它可以顯示CNC和PLC、CNC和機(jī)床之間的全部接口信號(hào)的現(xiàn)行狀態(tài)。指示數(shù)字輸入/輸出信號(hào)的通斷情況，幫助分析故障。

維修時(shí)，必須了解上述各信號(hào)所代表的意義，以及信號(hào)產(chǎn)生、撤銷應(yīng)具備的各種條件，才能進(jìn)行相應(yīng)檢查。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家所提供的“功能說明書”、“連接說明書”以及機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的“機(jī)床電氣原理圖”是進(jìn)行以上狀態(tài)檢查的技術(shù)指南。

• 內(nèi)部狀態(tài)顯示一般來說，利用內(nèi)部狀態(tài)顯示功能，可以顯示以下幾方面的內(nèi)容：
• 造成循環(huán)指令（加工程序）不執(zhí)行的外部原因。如：CNC系統(tǒng)是否處于“到位檢查”中；是否處于“機(jī)床鎖住”狀態(tài)；是否處于“等待速度到達(dá)”信號(hào)接通；在主軸每轉(zhuǎn)進(jìn)給編程時(shí)，是否等待“位置編碼器”的測(cè)量信號(hào)；進(jìn)給速度倍率是否設(shè)定為0%，等等。
• 復(fù)位狀態(tài)顯示。指示系統(tǒng)是否處于“急停”狀態(tài)或是“外部復(fù)位”信號(hào)接通狀態(tài)。
• 存儲(chǔ)器內(nèi)容是否能被正常讀取的顯示。
• 負(fù)載電流的顯示。
• 位置跟隨誤差的顯示。
• 伺服驅(qū)動(dòng)部分的控制信息顯示。
• 編碼器、光柵等位置檢測(cè)元件的輸入脈沖顯示，等等。
• 故障信息顯示在數(shù)控系統(tǒng)中，故障信息一般以“報(bào)警顯示”的形式在CRT上進(jìn)行顯示。報(bào)警顯示的內(nèi)容根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同有所區(qū)別。這些信息大都以“報(bào)警號(hào)”加文本形式出現(xiàn)，具體內(nèi)容以及排除方法在數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家提供的“維修說明”上可以查閱。

外部設(shè)備監(jiān)控是指采用計(jì)算機(jī)、PLC編程器等設(shè)備，對(duì)數(shù)控機(jī)床的各部分狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)診斷、檢查和監(jiān)視的一種方法。如：通過計(jì)算機(jī)、PLC編程器對(duì)PLC程序以梯形圖、功能圖的形式進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，它可以在機(jī)床生產(chǎn)廠家未提供PLC程序時(shí)，進(jìn)行PLC程序的閱讀、檢查，從而加快數(shù)控機(jī)床的維修進(jìn)度。此外，伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能測(cè)試、動(dòng)態(tài)波形顯示等內(nèi)容，通常也需要借助必要的在線監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行。

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，作為外部設(shè)備在線監(jiān)控的一種，通過網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接進(jìn)行的遠(yuǎn)程診斷技術(shù)正在進(jìn)一步普及、完善。通過網(wǎng)絡(luò)，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家可以直接對(duì)其生產(chǎn)的產(chǎn)品在現(xiàn)場(chǎng)的工作情況進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控，及時(shí)解決系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題，為現(xiàn)場(chǎng)維修人員提供指導(dǎo)和幫助。

在線診斷一旦監(jiān)視的信息超限，診斷系統(tǒng)就通過顯示器或指示燈等發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提供報(bào)警號(hào)，配以適當(dāng)注釋，并顯示在屏幕上。維修人員根據(jù)這些故障信息，經(jīng)過分析處理，確診故障點(diǎn)并及時(shí)排除故障。

當(dāng)然，實(shí)際診斷并不是那么容易的，因?yàn)樗峁┑膱?bào)警信息，并非是*準(zhǔn)確的，而僅僅是故障可能原因的因素，即僅僅提供了一些查找故障原因的線索。維修人員應(yīng)結(jié)合機(jī)床結(jié)構(gòu)，查閱機(jī)床維修手冊(cè)，憑借自己的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，注意排除故障假象，找出真正的故障所在。另外，故障現(xiàn)象與故障原因并非一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，而往往是一種故障所引發(fā)出的現(xiàn)象是由幾種原因引起的，或一種原因引起幾種故障，即大部分故障是以綜合故障形式出現(xiàn)的。

CNC機(jī)床自診斷系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)一個(gè)CNC系統(tǒng)性能高低的一項(xiàng)重要指標(biāo)。

各種CNC機(jī)床的自診斷功能報(bào)警號(hào)不盡*相同，只能根據(jù)具體機(jī)床的使用說明書和維修手冊(cè)進(jìn)行分析、診斷。不過報(bào)警編號(hào)的分類方法大同小異，一般是按機(jī)床上各元器件的功能分別編號(hào)的。例如某機(jī)床的CNC系統(tǒng)的報(bào)警信號(hào)編組如下：

與CNC系統(tǒng)硬件（如：存儲(chǔ)器、伺服系統(tǒng)等）有關(guān)的報(bào)警編號(hào)為1~99；

與機(jī)械控制有關(guān)的報(bào)警編號(hào)為100~339；

與操作失誤有關(guān)的報(bào)警編號(hào)為400~499；

與外部通信對(duì)話有關(guān)的報(bào)警編號(hào)為500~599；

與加工程序編制錯(cuò)誤有關(guān)的報(bào)警編號(hào)為600~699。

此外，還有與可編程控制器故障，連接方面的故障，溫度、壓力、液壓等不正常，行程開關(guān)（或接近開關(guān)）狀態(tài)不正常等都應(yīng)有對(duì)應(yīng)的編號(hào)。在每一類報(bào)警范圍內(nèi)，又按故障分類報(bào)警。如過熱報(bào)警類、系統(tǒng)故障報(bào)警類、存儲(chǔ)器故障報(bào)警類、伺服系統(tǒng)報(bào)警類、行程開關(guān)報(bào)警類、印制線路板間的連接故障報(bào)警類、編程/設(shè)定錯(cuò)誤報(bào)警類、無(wú)操作報(bào)警類等。

機(jī)床自診斷功能的故障報(bào)警顯示給維修帶來了極大的方便。故在使用和維修過程中，一定要充分重視，并利用故障報(bào)警顯示的狀態(tài)信息，經(jīng)分析后加一些必要的測(cè)試，zui后找出真正的故障原因。

為此，要特別重視、注意保護(hù)系統(tǒng)軟件及系統(tǒng)數(shù)據(jù)，特別是CNC與PLC機(jī)床數(shù)據(jù)、PLC用戶程序、報(bào)警文本等隨機(jī)所帶的CNC系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)資料，它們是用電池保存于RAM存儲(chǔ)器中。

例：配置某系統(tǒng)的臥式加工中心出現(xiàn)故障。機(jī)床工作過程中突然發(fā)生Y、Z軸不能動(dòng)作，發(fā)出401號(hào)報(bào)警。后來關(guān)機(jī)后再啟動(dòng)，還能繼續(xù)工作，此后關(guān)機(jī)也不起作用（即不動(dòng)了）。

故障診斷：檢查401號(hào)報(bào)警內(nèi)容表：X、Y、Z軸速度控制“READY”信號(hào)斷開。由此檢查X、Y、Z軸的速度控制單元板，發(fā)現(xiàn)Y軸速度控制單元板（A06B-6045-C001）的TGLS報(bào)警燈亮，說明是Y軸伺服系統(tǒng)的故障。提示可能原因有：

① 印制電路板設(shè)定不合適；

② 速度反饋電壓沒給或是斷續(xù)給；

③ 電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜沒有接到速度控制單元T1板的5、6、7、8端子上或動(dòng)力電纜短路。

• 故障排除經(jīng)檢查電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜已燒斷，更換電刷，故障排除。

維修實(shí)例表明，數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能在故障的診斷中起著十分重要的作用，它不但能保證系統(tǒng)的可靠運(yùn)行，而且是維修人員排除故障的基本手段和方法。

• 離線診斷

當(dāng)CNC系統(tǒng)出現(xiàn)故障或要判斷系統(tǒng)是否真正有故障時(shí)，往往要停機(jī)檢查，此時(shí)稱為離線診斷（或脫機(jī)診斷）。其主要目的和任務(wù)是zui終查明故障和進(jìn)行故障定位，力求把故障定位在盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某一模塊上，某個(gè)線路板上或線路板上的某部分電路，甚至某個(gè)芯片或元器件。這種診斷方法屬于高層次診斷，其診斷程序存儲(chǔ)及使用方法一般不相同。

數(shù)控系統(tǒng)的脫機(jī)診斷需要診斷軟件或測(cè)試裝置，因此，它只能在數(shù)控系統(tǒng)的生產(chǎn)廠家或?qū)ｉT的維修部門進(jìn)行。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在CNC的離線診斷軟件正在逐步與CNC控制軟件一體化，有的系統(tǒng)已將“專家系統(tǒng)”引入故障診斷中。通過這樣的軟件，操作者只要在CRT/MDI上作一些簡(jiǎn)單的會(huì)話操作，即可診斷出CNC系統(tǒng)或機(jī)床的故障。如美國(guó)A-B公司8200系統(tǒng)離線診斷時(shí)，只需要把的診斷程序讀入CNC中既可運(yùn)行檢查故障。而有的將這些診斷程序與CNC控制程序一同存入CNC中，維修人員可隨時(shí)用鍵盤調(diào)用這些程序并使之運(yùn)行，在CRT上觀察診斷結(jié)果。離線診斷可以在現(xiàn)場(chǎng)、維修中心或NC系統(tǒng)制造廠進(jìn)行操作和控制。

 

• 1.5.4 故障診斷與排除的基本方法

數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警，發(fā)生故障時(shí)，維修人員不要急于動(dòng)手處理，而應(yīng)多進(jìn)行觀察，應(yīng)遵循兩條原則，一是充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，充分掌握故障信息，這是維修人員取得*手材料的一個(gè)重要手段。一方面要查看故障記錄單，向操作者調(diào)查、詢問出現(xiàn)故障的全過程，*了解曾發(fā)生過什么現(xiàn)象，采取過什么措施等。另一方面要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)親自做細(xì)致的勘查。從系統(tǒng)的外觀到系統(tǒng)內(nèi)部的各個(gè)印制線路板都應(yīng)細(xì)心察看是否有異常之處。在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電無(wú)危險(xiǎn)的情況下，方可通電，觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示哪些內(nèi)容。二是認(rèn)真分析故障的起因，確定檢查的方法與步驟。目前所使用的各種數(shù)控系統(tǒng)，雖有各種報(bào)警指示燈或自診斷程序，但智能化的程度還不是很高，不可能自動(dòng)診斷出發(fā)生故障的確切部位。往往是同一報(bào)警號(hào)可以有多種起因。因此，在分析故障的起因時(shí)，一定要開闊思路。往往有這種情況，當(dāng)數(shù)控自診斷出某一部分有故障，究其起源，卻不在數(shù)控系統(tǒng)本身，而是在機(jī)械部分。所以，分析故障時(shí)，無(wú)論是CNC系統(tǒng)，機(jī)床強(qiáng)電，還是機(jī)械、液壓、油氣路等，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面的列出來，進(jìn)行綜合判斷和篩選，然后通過必要的試驗(yàn)，達(dá)到確診和zui終排除故障的目的。

對(duì)于數(shù)控機(jī)床發(fā)生的大多數(shù)故障，總體上來說可采用下述幾種方法來進(jìn)行故障診斷和排除：

• 直觀法（常規(guī)檢查法）

外觀檢查是指依靠人的五官等感覺并借助于一些簡(jiǎn)單的儀器來尋找機(jī)床故障的原因。這種方法在維修中是常用的，也是首先采用的。“先外后內(nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障是應(yīng)先采取看、聞、嗅、摸等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。有些故障采用這種方法可迅速找到故障原因，而采用其他方法要花費(fèi)許多時(shí)間，甚至一時(shí)解決不了。

例：配置某系統(tǒng)的TC1000型加工中心，控制面板顯示消失，經(jīng)檢查面板MS401板電源熔絲燒斷，而其內(nèi)部無(wú)短路現(xiàn)象，更換熔絲后，故障消失，顯示恢復(fù)正常。

例：WY203型自動(dòng)換向數(shù)控組合機(jī)床，Z軸一啟動(dòng)就出現(xiàn)跟隨誤差過大而報(bào)警停機(jī)。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)位置控制環(huán)反饋元件光柵電纜由于運(yùn)動(dòng)中受力而拉傷斷裂，造成丟失反饋信號(hào)所致。

例：TC1000型加工中心，一啟動(dòng)就發(fā)生114號(hào)報(bào)警，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)Y軸光柵適配器插頭松脫。

例：TH6350型加工中心，在加工中突然停機(jī)，打開電器柜發(fā)現(xiàn)Y軸電動(dòng)機(jī)主電路保險(xiǎn)管燒壞，經(jīng)追查與Y軸有關(guān)的元器件發(fā)現(xiàn)，Y軸電動(dòng)機(jī)動(dòng)力線外被劃傷，損傷出碰到機(jī)床外殼上造成短路而燒斷熔絲。

• 問：機(jī)床開機(jī)時(shí)的異常？比較故障前后工件的精度和傳動(dòng)系統(tǒng)、走刀系統(tǒng)是否正常？出力是否均勻？切深和走刀量是否減少？潤(rùn)滑油牌號(hào)、用量？機(jī)床何時(shí)進(jìn)行過保養(yǎng)檢修？
• 看：就是用肉眼仔細(xì)檢查有無(wú)保險(xiǎn)絲燒斷、元器件燒焦、煙熏、開裂現(xiàn)象，有無(wú)異物斷路現(xiàn)象，以此判斷板內(nèi)有無(wú)過流、過壓、短路問題。看轉(zhuǎn)速？觀察主傳動(dòng)速度快慢的變化。主傳動(dòng)齒輪、飛輪是否跳、擺？傳動(dòng)軸是否彎曲、晃動(dòng)？
• 聽：利用人體的聽覺功能可查詢到數(shù)控機(jī)床因故障而產(chǎn)生的各種異常聲響的聲源，如電氣部分常見的異常聲響有：電源變壓器、阻抗變換器與電抗器等因?yàn)殍F心松動(dòng)、銹蝕等原因引起的鐵片振動(dòng)的吱吱聲；繼電器、接觸器等的磁回路間隙過大，短路環(huán)斷裂、動(dòng)靜鐵心或鑲鐵軸線偏差，線圈欠壓運(yùn)行等原因引起的電磁嗡嗡聲或者觸點(diǎn)接觸不良的嗡嗡聲以及元器件因?yàn)檫^流或過壓運(yùn)行失常引起的擊穿爆裂聲。而伺服電動(dòng)機(jī)、氣控器件或液控器件等發(fā)生的異常聲響基本上和機(jī)械故障方面的異常聲響相同，主要表現(xiàn)在機(jī)械的摩擦聲、振動(dòng)聲與撞擊聲等等。
• 觸：也稱敲捏法。CNC系統(tǒng)是由多塊線路板組成的，板上有許多焊點(diǎn)，板與板之間或模塊與模塊之間又通過插件或電纜相連。所以，任何一處的虛焊或接觸不良，就會(huì)成為產(chǎn)生故障的主要原因。檢查時(shí)，用絕緣物（一般為代橡皮頭的小錘）輕輕敲打可疑部位（即虛焊、接觸不良的插件板、組件、元器件等。）如果確實(shí)是因虛焊或接觸不良而引起的故障，則該故障會(huì)重復(fù)出現(xiàn)，有些故障則在敲擊后，故障消失則也可以認(rèn)為敲擊處或敲擊作用力波及的范圍是故障部位。同樣，用手捏壓組件、元器件時(shí)，如故障消失或故障出現(xiàn)，可以認(rèn)為捏壓處或捏壓作用力波及范圍是故障部位。

這種觸的方法用于虛焊、虛接、碰線、多余物短路、多余物卡觸點(diǎn)等原因引起的時(shí)好時(shí)壞的故障現(xiàn)象。在敲捏過程中，要實(shí)時(shí)地觀察機(jī)床工作狀況。在作敲捏組件、元器件時(shí)，應(yīng)一個(gè)人專門負(fù)責(zé)敲捏；另外的人負(fù)責(zé)判斷是否出現(xiàn)故障消失或故障復(fù)現(xiàn)。如果一個(gè)人又作敲捏又判斷故障現(xiàn)象，一心二用，可能敲偏漏檢。敲捏的力度要適當(dāng)，并且應(yīng)由弱到強(qiáng)，防止引入新的故障。

• 嗅：在電氣設(shè)備診斷或各種易揮發(fā)物體的器件采用此方法效果較好。如一些燒壞的煙氣、焦糊味等異味。因劇烈摩擦，電器元件絕緣處破損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化蒸發(fā)或燃燒而產(chǎn)生的煙氣、焦糊氣等。

利用外觀檢查，有針對(duì)性地檢查懷疑部分的元器件，判斷明顯的故障。如熱繼電器脫扣？熔斷絲？線路板（損壞、斷裂、過熱等）、連接線路、更改的線路是否與原線路相符？并注意獲取故障發(fā)生時(shí)的振動(dòng)、聲音、焦糊味、異常發(fā)熱、冷卻風(fēng)扇運(yùn)行是否正常？等等。這種檢查很簡(jiǎn)單，但非常必要。

應(yīng)用場(chǎng)合：利用人體的視覺功能可觀察到設(shè)備內(nèi)部器件或外部連接的形狀變化。如電氣方面可觀察線路元器件的連接是否松動(dòng)，短線或銅箔斷裂，繼電器、接觸器與各類開關(guān)的觸點(diǎn)是否燒蝕或壓力失常，發(fā)熱元器件的表面是否過熱變色，電解電容的表面是否膨脹變形，保護(hù)器件是否脫扣，耐壓元器件是否有明顯的電擊點(diǎn)以及碳刷接觸表面與接觸壓力是否正常等。另外，對(duì)開機(jī)發(fā)生的火花、亮點(diǎn)等異常現(xiàn)象更應(yīng)再重點(diǎn)檢查。機(jī)械故障方面，主要可觀察傳動(dòng)鏈中組件是否存在間隙過大，固定鎖緊裝置是否松動(dòng)，工作臺(tái)導(dǎo)軌面、滾珠絲杠、齒輪及傳動(dòng)軸等表面的潤(rùn)滑狀況是否正常，以及是否有其他明顯的碰撞、磨損與變形現(xiàn)象等等。

現(xiàn)場(chǎng)維修中，利用人的嗅覺功能和觸覺功能可查詢因過流、過載或超溫引起的故障并可通過改變參數(shù)設(shè)置或PLC程序來解決。

例如，某龍門式加工中心在安裝調(diào)試后不久，Ｚ軸運(yùn)動(dòng)時(shí)偶爾出現(xiàn)報(bào)警，指示實(shí)際位置與指令不一致。采用直觀法發(fā)現(xiàn)Ｚ軸編碼器外殼因被撞而變形，故懷疑該編碼器已損壞，調(diào)換一個(gè)新編碼器后上述故障排除。

• 系統(tǒng)自診斷法

充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)CRT上顯示的報(bào)警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致起因。進(jìn)一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號(hào)狀態(tài)，找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中zui常用、有效的方法之一。

• 拔出插入法

拔出插入法是通過監(jiān)視相關(guān)的接頭、插卡或插拔件拔出再插入這個(gè)過程中，確定拔出插入的連接件是否為故障部位。還有的本身就只是接插件接觸不良而引起的故障，經(jīng)過重新插入后，問題就解決了。

在應(yīng)用拔出插入法時(shí)，需要特別注意，在插件板或組件拔出再插入的過程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接接口。因此，不能因?yàn)榘纬霾迦牒蠊收舷В涂隙ㄊ墙涌诘慕佑|不良，還有內(nèi)部的焊點(diǎn)虛焊恢復(fù)接觸狀態(tài)、內(nèi)部的短路點(diǎn)恢復(fù)正常等可能性，雖然這種可能性很小。

• 參數(shù)檢查法

數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床參數(shù)是經(jīng)過理論計(jì)算并通過一系列試驗(yàn)、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)，是保證機(jī)床正常運(yùn)行的前提條件，他們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。

參數(shù)通常存放在系統(tǒng)存儲(chǔ)器RAM中，一旦電池電量不足或受到外界的干擾或系統(tǒng)長(zhǎng)期不通電，可能導(dǎo)致部分參數(shù)的丟失或變化，使機(jī)床無(wú)法正常工作。通過核對(duì)、調(diào)整參數(shù)，有時(shí)可以迅速排除故障；特別是對(duì)于機(jī)床長(zhǎng)期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復(fù)機(jī)床參數(shù)，是維修中行之有效的方法之一。另外，數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行之后，由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件磨損，電器元器件性能變化等原因，也需要對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整。

例：配置某系統(tǒng)的XK715型數(shù)控立銑床，開機(jī)后不久出現(xiàn)403伺服未準(zhǔn)備好、420、421、422號(hào)（X、Y、Z各軸超速）報(bào)警。這種現(xiàn)象常與參數(shù)有關(guān)。檢查參數(shù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)混亂。將參數(shù)重新輸入，上述報(bào)警消失。再對(duì)存儲(chǔ)器重新分配后，機(jī)床恢復(fù)正常。

在排除某些故障時(shí)，對(duì)一些參數(shù)還需進(jìn)行調(diào)整，因?yàn)橛行﹨?shù)（如各軸的漂移補(bǔ)償值、螺距誤差補(bǔ)償值、KV系統(tǒng)、反向間隙補(bǔ)償值、定位允差等）雖在安裝調(diào)整過，但由于受加工的局限性、加工要求或控制要求改變，個(gè)別參數(shù)會(huì)有不適應(yīng)的情況。同樣的，由于長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，機(jī)械傳動(dòng)部件會(huì)磨損，電器元件性能變化或調(diào)換零部件所引起的變化，也許對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

參數(shù)調(diào)整、修改前，有的系統(tǒng)還要求輸入保密參數(shù)值。如SIEMENS的SINUMERIK 810、840、880等系統(tǒng)應(yīng)輸入11號(hào)保密值。

• 功能測(cè)試法

所謂功能測(cè)試法是通過功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別故障的一種方法。功能測(cè)試可以將系統(tǒng)的功能（如：直線定位，圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等G、M、S、T、F功能），用手工編程方法，編制一個(gè)功能測(cè)試程序，并通過運(yùn)行測(cè)試程序，來檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。

這種方法常常應(yīng)用于以下場(chǎng)合：

①機(jī)床加工造成廢品而一時(shí)無(wú)法確定是編程、操作不當(dāng)，還是數(shù)控系統(tǒng)故障時(shí)；

②數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障，一時(shí)難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠的執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測(cè)試程序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

③閑置時(shí)間較長(zhǎng)的數(shù)控機(jī)床再投入使用時(shí)或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時(shí)。

例：當(dāng)配FANUC-7CM數(shù)控系統(tǒng)的加工中心加工中，出現(xiàn)零件尺寸相差甚大，系統(tǒng)又無(wú)報(bào)警時(shí)，我們使用功能程序測(cè)試法，將功能測(cè)試代輸入系統(tǒng)，并空運(yùn)行。測(cè)試過程如圖1-4所示。

當(dāng)運(yùn)行到含有G01、G02、G03、G18、G19、G41、G41等指令的四角帶圓弧的長(zhǎng)方形典型圓形程序時(shí)，發(fā)現(xiàn)機(jī)床運(yùn)行軌跡與所要求的圖形尺寸不符，從而確認(rèn)機(jī)床刀補(bǔ)功能不良。該系統(tǒng)得刀補(bǔ)軟件存放在EPROM芯片中，調(diào)換該集成電路后機(jī)床加工恢復(fù)正常。

 

圖1-4 功能程序測(cè)試流程圖

• 交換法（或稱部件替換法）

現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，電路的集成規(guī)模越來越大，技術(shù)也越來越復(fù)雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個(gè)很小的區(qū)域，交換部件法是維修過程中zui常用的故障判別方法之一。

所謂部件替換法，就是在故障范圍大致確認(rèn)，并在確認(rèn)外部條件*正確的情況下，利用裝置上同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)部分的方法。部件交換法簡(jiǎn)單、易行、可靠，能把故障范圍縮小到相應(yīng)的部件上。

必須注意的是：

• 在備件交換之前，應(yīng)仔細(xì)檢查、確認(rèn)部件的外部工作條件；在線路中存在短路、過電壓等情況時(shí)，切不可以輕易更換備件。
• 有些電路板，例如PLC的I/O板上有地址開關(guān)，交換時(shí)要相應(yīng)改變?cè)O(shè)置值；
• 有的電路板上有跳線及橋接調(diào)整電阻、電容，也應(yīng)與原板相同，方可交換；
• 模塊的輸入輸出必須相同。以驅(qū)動(dòng)器為例，型號(hào)要相同，若不同，則要考慮接口、功能的影響，避免故障擴(kuò)大。
• 此外，備件（或交換板）應(yīng)完好。

應(yīng)用場(chǎng)合：數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給模塊，檢測(cè)裝置有多套，當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)給故障，可以考慮模塊互換。

例：某數(shù)控車床，X軸不動(dòng)，其他功能正常。故障判斷就可以采用交換法進(jìn)行。

故障診斷：X軸不能動(dòng)，故障可能發(fā)生在系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器或電動(dòng)機(jī)。將X、Z兩軸步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電纜交換，發(fā)現(xiàn)X向正常，轉(zhuǎn)而Z向不動(dòng)，說明原X軸正常，系統(tǒng)到驅(qū)動(dòng)器信號(hào)也正常。由此判斷原X軸驅(qū)動(dòng)器損壞，需拆開機(jī)箱檢修。后經(jīng)更換相同型號(hào)驅(qū)動(dòng)器，故障排除。

“替換”是電器修理中常用的一種方法，主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和方便。在查找故障的過程中，如果對(duì)某部分有懷疑，只要有相同的替換件，換上后故障范圍大都能分辨出來，所以在電氣維修中經(jīng)常被采用。但是如果使用不當(dāng)，也會(huì)帶來許多麻煩，造成人為故障。因此，正確認(rèn)識(shí)和掌握“替換”的使用范圍和操作方法，是提高維修工作效率和避免人為故障發(fā)生的方法。

“替換”方法的使用范圍：在電氣修理中，采用“替換”方法來檢查判斷故障應(yīng)注意應(yīng)用場(chǎng)合。對(duì)一些比較簡(jiǎn)單的電氣，如接觸器、繼電器、開關(guān)、保護(hù)電氣及其他各種單一電氣，在對(duì)其有懷疑而一時(shí)又不能確定故障部位的情況下，使用效果較好。而在電子元件組成的各種電路板、控制器、功率放大器及所接的負(fù)載，替換時(shí)應(yīng)小心謹(jǐn)慎，如果無(wú)現(xiàn)成的備件替換，需從相同的其它設(shè)備上拆卸時(shí)更應(yīng)慎重從事，以防故障沒找到，替換上的新部件又損壞，造成新的故障。

“替換”中的注意點(diǎn)：

• 低壓電氣的替換應(yīng)注意電壓、電流和其他有關(guān)的技術(shù)參數(shù)，并盡量采用相同規(guī)格的替換；
• 電子元件的替換，如果沒有相同的，應(yīng)采用技術(shù)參數(shù)相近的，而且主要參數(shù)能勝任過來；
• 拆卸時(shí)應(yīng)對(duì)各部分做好記錄，特別是接線較多的地方，應(yīng)防止接線錯(cuò)誤引起的人為故障；
• 在有反饋環(huán)節(jié)的線路中，更換時(shí)要注意信號(hào)的極性，以防反饋錯(cuò)誤引起其他的故障。
• 在需要從其他設(shè)備上拆卸相同的備件替換時(shí)，要注意方法，不要在拆卸中造成被拆件損壞。如果替換電路板，在新版換上前要檢查一下使用的電壓是否正常。

“替換”前應(yīng)做的工作：在確認(rèn)對(duì)某一部分要進(jìn)行替換前，應(yīng)認(rèn)真檢查與其連接有關(guān)線路和其他相關(guān)的電器。確認(rèn)*后才能將新的替換上去，防止外部故障引起替換上去的部件損壞。

此外，在交換CNC裝置的存儲(chǔ)器或CPU板時(shí)，通常還要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行某些特定的操作，如：存儲(chǔ)器的初始化操作等，并重新設(shè)定各種參數(shù)，否則系統(tǒng)不能正常工作。這些操作步驟應(yīng)嚴(yán)格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進(jìn)行。

• 隔離法

當(dāng)某些故障，如軸抖動(dòng)、爬行，一時(shí)難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成的，常可采用隔離法。將機(jī)電分離，數(shù)控與伺服分離，或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分開做開環(huán)處理。這樣，復(fù)雜的問題就化為簡(jiǎn)單，能較快地找出故障原因。

例：配置某系統(tǒng)的JCS-018立式加工中心，Z軸忽然出現(xiàn)異常振動(dòng)聲，馬上停機(jī)，將與絲杠分開，試車時(shí)仍然振動(dòng)，可見振動(dòng)不是由機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原因所造成。為區(qū)分是伺服單元故障，還是故障，采用Y軸伺服單元控制Z軸，還是振動(dòng)，所以初步可判斷為故障，更換后，故障排除。

• 升降溫法

當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間比較長(zhǎng)或者環(huán)境溫度比較高時(shí)，機(jī)床容易出現(xiàn)故障。這時(shí)可人為地（例如可用電熱風(fēng)或紅外燈直接照射）將可疑的元器件溫度升高（應(yīng)注意器件的溫度參數(shù)）或降低，加速一些溫度特性較差的元器件產(chǎn)生“病癥”或是使“病癥”消除來尋找故障原因。

例：配有某系統(tǒng)的一臺(tái)XK715型數(shù)控立式銑床工作數(shù)小時(shí)后，液晶顯示屏（LCD）中部逐漸變白，直至全部變暗，無(wú)顯示。關(guān)機(jī)一定時(shí)間，工作數(shù)小時(shí)后，又“舊病復(fù)發(fā)”。故障發(fā)生時(shí)機(jī)床其他部分工作正常，估計(jì)故障在LCD部分，且與溫度有關(guān)。打開數(shù)控裝置，故意將內(nèi)部冷卻風(fēng)扇停轉(zhuǎn)，使溫度上升，發(fā)現(xiàn)開機(jī)后，馬上就出現(xiàn)上述故障，可見，該顯示器散熱系統(tǒng)不符合條件，調(diào)換此LCD后故障消除。

• 電源拉偏法

電源拉偏法就是拉偏（升高或降低但不能反極性）正常電源電壓，制造異常狀態(tài)，暴露故障或薄弱環(huán)節(jié)，提供故障或處于好壞臨界狀態(tài)的組件、元器件位置。

電源拉偏法常用于工作較長(zhǎng)時(shí)間才出現(xiàn)故障、或懷疑電網(wǎng)波動(dòng)引起故障等場(chǎng)合。拉偏（升高或降低）正常電源電壓，可能具有破壞性，要先分析整個(gè)系統(tǒng)是否有降額設(shè)計(jì)或保險(xiǎn)系數(shù)。要控制拉偏范圍（例如，正常工作電壓的+120%~85%），三思而后行。

• 測(cè)量比較法（對(duì)比法）

數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板制造時(shí)，為了調(diào)整、維修的便利，通常都設(shè)置有檢測(cè)用的測(cè)量端子。維修人員利用這些檢測(cè)端子，可以測(cè)量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進(jìn)而分析、判斷故障原因及故障所在位置。有時(shí)，還可以將正常部分試驗(yàn)性地造成“故障”或報(bào)警（如斷開連線、拔去組件），看其是否和相同部分產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。

通過測(cè)量比較法，有時(shí)還可以糾正在印制電路板上的調(diào)整、設(shè)定不當(dāng)而造成的“故障”。

測(cè)量比較法使用的前提是：維修人員應(yīng)了解或?qū)嶋H測(cè)量正確的印制電路板關(guān)鍵部位、易出故障部位的正常電壓值、正確的波形，才能進(jìn)行比較分析，而且這些數(shù)據(jù)應(yīng)隨時(shí)做好記錄并作為資料積累。

例：某數(shù)控立銑床，Y軸移動(dòng)時(shí)出現(xiàn)振動(dòng)，快速時(shí)尤為明顯，甚至伴有大的沖擊，而其他軸皆運(yùn)行正常。將故障軸Y正常軸X進(jìn)行對(duì)比，用示波器比較低速時(shí)X軸和Y軸測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)輸出

電壓波形如右圖所示。從圖中可以

看出Y軸測(cè)速發(fā)電動(dòng)機(jī)輸出的電壓紋

波明顯大于X軸，拆開Y軸測(cè)速發(fā)

電動(dòng)機(jī)，發(fā)現(xiàn)其電樞被碳刷粉末污染。

清楚碳粉后再測(cè)其波形，紋波大為

減小，移動(dòng)Y軸，原抖動(dòng)故障消除。

• 原理分析法（邏輯線路追蹤法）

原理分析法是排除故障的zui基本方法，當(dāng)其他檢查方法難以奏效時(shí)，可從電路基本原理出發(fā)，一步一步的進(jìn)行檢查，zui終查出故障原因。

所謂原理分析法是通過追蹤與故障相關(guān)聯(lián)的信號(hào)，從中找到故障單元，根據(jù)CNC系統(tǒng)原理圖（即組成原理），從前往后或從后往前地檢查有關(guān)信號(hào)的有無(wú)、性質(zhì)、大小及不同運(yùn)行方式的狀態(tài)，與正常情況比較，看有什么差異或是否符合邏輯關(guān)系。對(duì)于“串聯(lián)”線路，發(fā)生故障時(shí)，直到找到故障單元位置。對(duì)于兩個(gè)相同的線路，可以對(duì)他們進(jìn)行部分地交換試驗(yàn)。這種方法類似于把一個(gè)電動(dòng)機(jī)從其電源上拆下，接到另一個(gè)電源上試驗(yàn)電動(dòng)機(jī)。類似地，可以在這個(gè)電源上另接一個(gè)電動(dòng)機(jī)試驗(yàn)電源，這樣可以判斷出電動(dòng)機(jī)有問題還是電源有問題。但是對(duì)數(shù)控機(jī)床來說，問題就沒有這么簡(jiǎn)單，交換一個(gè)單元，一定要保證該單元所處大環(huán)節(jié)（即位置控制環(huán)）的完整性。否則可能閉環(huán)受到破壞，保護(hù)環(huán)節(jié)失效積分調(diào)節(jié)器輸入得不到平衡。

對(duì)于硬接線系統(tǒng)，（繼電器—接觸器系統(tǒng)），它具有可見接線、接線端子、測(cè)試點(diǎn)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可用試電筆、萬(wàn)用表、示波器等簡(jiǎn)單測(cè)試工具測(cè)量電壓、電流信號(hào)的大小、性質(zhì)、變化狀態(tài)，電路的短路、斷路、電阻值變化等，從而判斷出故障的原因。

這些檢查方法各有特點(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，加以靈活應(yīng)用，以便對(duì)故障分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。

數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液（氣）、光等技術(shù)的結(jié)合，所以在診斷中緊緊抓住微電子系統(tǒng)與機(jī)、液（氣）、光等裝置的交接點(diǎn)，這些接點(diǎn)是信息傳輸?shù)慕裹c(diǎn)，對(duì)故障診斷大有幫助，可以很快初步判斷故障發(fā)生的區(qū)段，如故障可能是在CNC系統(tǒng)、PLC、MT及液壓等系統(tǒng)的哪一側(cè)，以縮小檢查范圍。