数控机床的故障诊断

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机械制造业是国民经济的支柱产业，可以说，没有兴隆的制造业，就不成能有国家的真正昌盛和富强。而机械制造业的进展规模和水平，那么是反映国民经济实力和科学技术水平的重要指标之一。制造自动化技术是先进制造技术的重要组成片面，其核心是数控技术。数控技术是综合应用计算机、自动化操纵、自动检测及细致机械等高新技术的产物。它的展现及所带来得巨大效益，已引起了世界各国科技与工业界的普遍重视。

数控机床;常见故障

一、数控机床的外部故障诊断方法

由于现代数控系统的稳当性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大片面故障的发生那么是非系统本身理由引起的。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。

软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元操纵伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反应，用光栅尺作位置反应。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。例如，数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，务必要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干扰区外后，再使各轴返回参考点。否那么，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，最好把机床的轴移到安好位置。外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。这类故障有些可以通过报警信息查找故障理由。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。修理人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真实理由。如一台采用840C系统的数控车床，第一天工作时完全正常，而其次天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来留心检查各部位都无毛病，而是自出工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障理由不明的报警展现的话，确定要检查各工作方式下的开关位置。还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据修理阅历、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。

对于数控机床的修理，重要的是察觉问题。对外部故障诊断应遵从以下两条原那么。首先要纯熟掌管机床的工作原理和动作依次。其次，要会利用PLC梯形图，NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原那么，提防精心，一般的数控故障都会实时摈弃。

二、数控机床常见的故障诊断

数控系统故障修理通常按照：现场故障的诊断与分析、故障的测量修理摈弃、系统的试车这三大步举行。

1、数控机床故障诊断

（1）先外部后内部：现代数控系统的稳当性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，而大片面故障的发生那么是非系统本身理由引起的。由于数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，其故障的发生也会由这三者综合反映出来。修理人员应先由外向内逐一举行排查。尽量制止肆意地启封、拆卸，否那么会扩大故障，使机床流失精度、降低性能。

（2）先机械后电气：一般来说，机械故障较易察觉，而数控系统及电气故障的诊断难度较大。在故障检修之前，首先留神摈弃机械性的故障。

（3）先静态后动态：先在机床断电的静止状态，通过了解、查看、测试、分析，确认通电后不会造成故障扩大、发生事故后，方可给机床通电。在运行状态下，举行动态的查看、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，务必先摈弃危害后，方可通电。

（4）先简朴后繁杂。当展现多种故障彼此交织，一时无从下手时，应先解决轻易的问题，后解决难度较大的问题。往往简朴问题解决后，难度大的问题也可能变得轻易。

2、数控机床的故障诊断技术

数控系统是高技术密集型产品，要想急速而正确的查明理由并确定其故障的部位，要借助于诊断技术。随着微处理器的不断进展，诊断技术也由简朴的诊断朝着多功能的高级诊断或智能化方向进展。诊断才能的强弱也是评价CNC数控系统性能的一项重要指标。目前所使用的各种CNC系统的诊断技术大致可分为以下几类：

（1）起动诊断：起动诊断是指CNC系统每次从通电开头，系统内部诊断程序就自动执行诊断。诊断的内容为系统中最关键的硬件和系统操纵软件，如CPU、存储器、I/O等单元模块，以及MDI/CRT单元、纸带阅读机、软盘单元等装置或外部设备。只有当全部工程都确认正确无误之后，整个系统才能进入正常运行的打定状态。否那么，将在CRT画面或发光二极管用报警方式指示故障信息。此时起动诊断过程不能终止，系统无法投入运行。

（2）在线诊断：在线诊断是指通过CNC系统的内装程序，在系统处于正常运行状态时对CNC系统本身及CNC装置相连的各个伺服单元、伺服电机、主轴伺服单元和主轴电动机以及外部设备等举行自动诊断、检查。只要系统不停电，在线诊断就不会中断。

（3）离线诊断：离线诊断是指数控系统展现故障后，数控系统制造厂家或专业修理中心利用专用的诊断软件和测试装置举行停机（或脱机）检查。力求把故障定位到尽可能小的范围内，如缩小到某个功能模块、某片面电路，甚至某个芯片或元件，这种故障定位更为精确。

（4）现代诊断技术：随着电信技术的进展，IC和微机性价比的提高，如通信诊断也称远程诊断，即利用电话通讯线把带故障的CNC系统和专业修理中心的专用通讯诊断计算机通过连接举行测试诊断。

三、机床PLC初始故障的诊断

机床PLC初始故障的诊断为了养护机床和修理便当，PLC有显示和检测机床故障的才能。一旦发生故障，修理人员就能根据机床的故障显示号去确定故障类别，予以摈弃。但在实际加工过程中，我们察觉有时PLC同时显示几个故障，它们是由某一个故障引起的连锁故障，摈弃了初始的引发故障，其它故障报警就消散了。可是從机床PLC显示的全体报警故障中，修理人员并不知道哪个故障是初始引发故障，修理人员只能逐个故障去查，这就增加了修理难度。机床PLC初始故障诊断功能，通过PLC程序，切实判断出初始故障的报警号。修理中，首先摈弃初始故障，其它引发故障自行消散，这样就极大地便当了机床的修理，提高了机床修理的快速性和切实性。其次初始故障诊断原理设计的PLC程序不单单是把各个故障都能检测和显示出来，还能把最关键的初始故障自动判断出来。

四、数控设备检测元件故障及修理

检测元件是数控机床伺服系统的重要组成片面，它起着检测各操纵轴的位移和速度的作用，它把检测到的信号反应回去，构成闭环系统。测量方式可分为直接测量和间接测量：直接测量就是对机床的直线位移采用直线型检测元件测量，直接测量常用的检测元件一般包括：直线感应同步器、计量光栅、磁尺激光干扰仪。间接测量就是对机床的直线位移采用回转型检测元件测量，间接测量常用的检测元件一般包括：脉冲编码器、旋转变压器、圆感应同步器、圆光栅