数控系统故障处置和维修的一般方法

刘雨青

数控机床综合了计算机、自动化、伺服驱动、精密测量和精密机械等领域的新的技术成果，且生产效益高。为了提高机床的使用率，现结合工作实际谈一下数控系统故障处置和维修的一般方法。

一、直观法

维修人员在故障发生时认真察看系统的各个部分，观察各种光、声、味等异常现象，将故障范围缩小到一个模块或一块印刷线路板。

例1：数控机床加工过程中突然停机。打开数控柜检查发现Y轴电机主电路保险管烧坏，检查与相关部件，发现Y轴电机动力线外皮被硬物划伤，损伤处碰到机床外壳，造成短路烧断保险。更换Y轴电机动力线后，故障消除，机床恢复正常。

二、自诊断功能法

数控系统的自诊断功能随时监视系统的工作状态，已成为衡量数控系统性能的重要指标。一旦异常，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。

例2：AX15Z数控车床，配置FANUC1 OTE-F系统，故障显示：

FS10TE1399BROM

TEST：ENDRAMTEST

CRT的显示表明ROM测试通过，RAM测试未能通过。这不一定是RAM故障，可能是RMA中参数丢失或电池接触不良，经检查故障原因是电池更换后接触不良。

三、功能程序测试法

功能程序测试法是将数控系统的常用功能和特殊功能编成功能测试程序，送入数控系统运行，通过检查机床执行这些功能的准确性和可靠性判断可能的故障原因。

例3：采用FANUC 6M系统数控铣床对工件进行曲线加工时出现爬行现象，用自编的功能测试程序，机床能顺利运行预定动作，说明数控系统工作正常。检查曲线加工程序，发现在编程时采用了G61指令，即每加工一段就要进行1次到未停止检查，从而使机床出现爬行现象。用G64(连续切削方式)指令代替后，爬行现象消除。

四、交换法

交换法是在分析出故障大致起因的情况下，利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换可疑部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片。

例4 TH6350加工中心旋转工作台抬起后旋转不止，且无减速，无任何报警信号。这种故障可能是旋转工件台的简易位控器故障造成的。考虑该加工中心刀库的简易位控器与转台的基本一样，采用交换法进行检查。交换刀库与转台的位控器后，按转台位控器的设定对刀库位控器进行重新设定，交换后，刀库旋转不止，而转台运行正常，证实了故障出在转台的位控器上。

五、原理分析法

根据CNC组成原理，分析各点的逻辑电平和特征参数，从各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位。这种方法要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的了解。

例5 PNE710数控车床Y轴进给失控，无论是点动还是程序进给，导轨一旦移动就不能停，直到按下紧急停止。根据数控系统位置控制的基本原理，可以确定故障出在×轴的位置环上，并很可能是位置反馈信号丢失。这样，一旦数控装置给出进给量的指令位置，反馈的实际位置始终为零，位置误差始终不能消除，导致机床进给失控。检查位置测量装置脉冲编码器，发现灯丝已断，无反馈输入信号，更换Y轴编码器后，故障排除。

六、参数检查法

数控系统故障时应及时核对系统参数。系统参数的变化会直接影响机床的性能，甚至使机床不能正常工作，参数通常存放在磁泡存储器或由电池保持的CMOSRAM中，一旦外界干扰或电压不足，会使系统参数丢失或发生变化引起混乱，通过核对，修正参数，就能排除故障。

例6：G18CP4数控磨床的数控系统是FANUC11M系统，机床不能工作，CRT显示器无报警信息。检查机床各部分，发现CNC装置及其与各接口的连接单元都正常，分析是由外部干扰引起磁泡存储器内存储数据混乱而造成的。因此，对磁泡存储器存储内容进行了全部清除，重新按手册送入数控系统各种参数后，数控机床恢复正常。

此外，还有测量比较法、敲击法、局部升温法，电压拉编法及开环检测法等，常常同时采用几种方法，灵活运用，对故障进行综合分析逐步缩小故障范围，以达到排除故障的目的。