试析数控机床自诊断功能与冷却子系统的故障诊断

袁玉磊　于明龙

摘 要：数控机床的自诊断功能，极大的提高了对机床故障的修复效率，是目前最常用，也是最有效的方法之一。文章通过实际案例，介绍了数控机床故障时，如何利用数控机床的自诊断功能，结合报警信息等，灵活利用数控机床常见故障处理办法，来实现对机床冷却子系统故障的准确诊断与维修。

关键词：数控机床；自诊断系统；冷却子系统；故障排除

1 数控机床报警信息和自诊断功能的应用

报警系统和故障自诊断系统，是一项数控系统的重要技术，基本上所有的数控机床，都会附带这两种系统，它是数控机床自我保护的一种技术手段，也是评价数控系统性能的重要指标。

当数控机床发生故障时，报警指示系统，会显示出相应的报警信息，由于各种型号的数控机床使用的系统不同，需对照说明书中的提示，来找出故障问题。

（1）硬件报警功能。某些通用型号的数控系统，会内置比较多的报警系统，以此来显示故障类型等。比如主板、电源单元、驱动模块等。在这些部件位置，全部链接了故障指示灯，数码通信管等，一般为数字或者符号形式存在。所以说，如果数控机床发生故障时，可以通过这些指示灯所发出的信息，来判断故障问题，再根据说明书，按照指示处理故障问题。

（2）自诊断和自修复系统。自诊断系统，就是在数控系统中，加入一段自我辨识故障原因的编码，然后将接收到的编码对比故障库中的编码新，然后通过校验码输出相应数据，以此来反馈故障结果的程序。其工作步骤是，在开机之时，检测所有部件和程序是否正常，为日常运行作业做好准备。在工作过程中，如果遇到故障，则进入自检程序，反馈故障信息，如果有可使用的备用模块，则自动调用备用模块，保证机床正常运转，使系统回复正常状态。

当机床发生故障，被自诊断系统判断出故障原因时，会在操控面板上显示故障編号等，这些信号一般有：错误操作报警；设置错误报警；伺服系统报警和PC部分报警等等。通过这些报警编号，技术工人可以将故障原因锁定到单个的模块上，节省了很多验证时间。

比如，在FANUC系统中，当发生故障时，自诊断系统提示系统与机床之间接口I/O信号状态，这是技术人员可以利用主面板上的状态显示，检查机床是否与伺服器联通，或者是机床的信号开关是否按照规定的指示，输入到数控系统中。这种方式，可以极大的提高故障排除效率，减少检查的时间，为企业单位节省大笔经济利益。

（3）附属子系统的故障集中诊断。附属子系统故障诊断，也被成为远程控制诊断。越来越多的企业和单位，都在不断的提高自动化的进程，其中一些单位，数控机床实现了冷却子系统、液压子系统等集中控制和诊断功能。子系统可保证机床的精确、安全运行。在发生故障时，子系统可在主面板上显示故障新，为快速完成故障修复，提供了便利条件。

在检查维修时，直接根据主面板的报警信息，可判断出，故障问题是发生在机床一侧，还是在控制台一侧，甚至可以将故障问题锁定到某一个部件之上。维修人员，只需要通过使用手册，根据自诊断系统所反馈的信息，就可准确快速的找到故障原因，大大提高维修效率。

2 故障与维修步骤（实例）

下面以台湾高明精机公司生产的龙门式加工中心（型号：KMC-3000SD），为实例，来介绍故障与维修的实际步骤，该机床采用的系统为：FANUC-15M。

（1）故障现象：该机开机后，主面板显示EX026 SPINDLE COO

LANT DEFECT，根据使用手册查出，该问题系主轴冷却损坏，按重启键，提示报警不能消除，机床停止，此时可以判断，应为主轴能却器故障。

（2）故障检查与排除分析：该机型，自带主轴恒温控制系统，可以将冷却后的主轴油送入主轴箱，达到降温控制的目的。检查时候发现，压缩机间断工作正常，发现指示灯开关没有亮，按开关按钮后，报警小时，但是重新启动机床后，依旧会报警，反复操作，报警情况依旧发生。根据此种情况来判断说明，第一，只要主轴液压泵启动，这个报警信息就会消失。第二，手动开启后，主轴与液压系统均可正常运行。第三，控制系统如果重启，主轴液压泵不会启动。由此三个条件，分析出，故障原因是主机控制系统，不能控制液压泵正常启动所导致的。检查数据传输线发现，只有电源线和报警线相连，并未发现其他控制线与机床相连。如图1所示：

当控制系统启动后，EMG-1接通后，检测A、B、C冷却控制系统三线电压都正常运行，只有冷却箱接触器没有接通。因此，主轴液压泵也没有启动，发出报警信号。

（3）故障处理：从以上一些情况可以判断出，故障问题出在冷却控制器电路上，随即技术人员拆除控制面板，发现在SW1上有开关 REMOTE ON，经过测试发现，当开关在NO和OFF位置时候，都处于断开状态，所以将REMOTE开关短接后，重启控制系统，发现主轴液压泵启动正常，机床恢复正常使用，故常排除。

如图2所示，REMOTE开关，是用来遥控和手动转换的。只要此开关断开，报警信息就会出现，液压泵点击也只能通过手动开关的方式来进行启动。这种设计是处于安全的考虑而添加的，但是机床主轴启动后，液压泵也必须跟着启动，所以手动开关液压泵的功能，在此是发挥不出作用的，所以技术人员将REMOTE进行短路处理，就可以解决液压泵不启动，AL报警的情况了。

3 结束语

数控机床是一种养护与维修价格昂贵的高尖端设备，如果在工作时间发生故障，不能及时排除，将对工作和生产造成极大的浪费。当数控机床发生故障时，依靠内置的自诊断系统，结合报警信息，根据操作手册，基本可以快速解决大部分常见故障，充分提高数控机床的利用率。

参考文献

[1]李雨.数控机床液压系统常见故障分析及诊断方法[J].黑龙江科学，2014（01）：148.