數控機床故障診斷維修視頻教程

A. 數控機床故障診斷方法。

故障的診斷是排除數控車床故障非常重要的階段。在進行故障的診斷時應遵循以下原則。
1、先外部後內部
現代數控機床本身的故障率已變得越來越低，大部分故障的發生是非系統本身原因引起的。維修人員應由外向內逐一排查，盡量避免隨意啟封、拆卸，否則會擴大故障，使機床精度喪失、性能降低。
2、先主機後電氣
一般來說，主機故障較易發覺，而數控系統與電氣故障的診斷難度較大。從實際經驗來看，數控機床的故障中有很大部分是由於主機部分的失靈而引起的。所以在故障檢修之前，首先應注意排除機械性的故障，這樣往往可以達到事半功倍的效果。
3、先靜態後動態
在車床斷電的靜止狀態下，通過了解、觀察、測試、分析，確認通電後不會造成故障擴大或發生事故，方可給車床通電。在運行狀態下，進行動態的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電後可能會發生破壞性故障的，必須先排除危險後，方可通電。
4、先簡單後復雜
當出現多種故障互相交織，應先解決容易的問題，後解決難度較大的問題。簡單問題解決後，難度大的問題也可能變得容易。
5、先一般後特殊
在排除某一故障時，要先考慮最常見的可能原因，然後分析很少發生的特殊原因。

B. 數控機床的常見電氣故障及診斷維修方法有哪些

1.1 數控基床電氣裝置常見故障
數控機床的電氣裝置部分的故障主要是硬體故障，其中的硬體故障為：控制系統某元器件接觸不良或損壞、無供電電源等,這種故障必須更換損壞的器件或者維修後才能排除故障。
1.2 數控機床可編程式控制制器的故障分析
數控機床可編程式控制制器，也就是plc控制器部分的故障分為：（1）軟體故障：包括數控機床用戶程序,如果用戶程序出現故障，在數控機床運行時會發生一些無報警的機床故障,因此PLC用戶程序要編制好。（2）硬體故障：也即是在PLC輸入輸出模塊出現問題而引起的故障。對於個別輸入輸出口出現故障,可以通過修改PLC程序,可使用備用介面替代出現故障的介面。
1.3 數控機床伺服系統的故障分析
數控機床伺服控制系統是數控機床故障率最高的部分。伺服控制系統可分為直流伺服控制單元、直流永磁電動機和交流伺服控制單元、交流伺服電動機有兩個部分,兩者各有其優、缺點。伺服系統的故障一般都是由於伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現問題引起的,要分別對各單元進行分析。
1.4顯示器的故障分析
通常情況下，數控機床顯示器出現錯誤的表現為：系統的軟體出錯,從而會導致系統顯示的混亂或者不正常或根本無法顯示,如果機床的電源出現故障或者系統主板出現故障的話都會導致系統的不正常顯示。其中，顯示系統本身出現故障是引起系統顯示器不正常的最主要原因,因此，如果系統不能正常顯示,就必須首先要分清造成此現象的主要原因。
數控機床的顯示不正常可以分為完全無顯示和顯示不正常兩種情況。當電源和系統的其他部分工作正常時,系統無顯示的原因,一般情況下是由於硬體原因引起,而顯示混亂或顯示不正常,一般來說是由於系統軟體引起的。另外,系統不同,所引起的原因也不同,這要根據實際情況進行分析。
1.5 控制元件、檢測開關的故障分析
數控機床常用的控制元件有液壓元件、氣動元件、電氣執行元件、機械裝置、檢測開關，檢測元件有:檢測開關,這些常見的機床控制元件、檢測開關由於接觸不良引起各種故障比較多,這類故障很容易解決,但是必須用儀器儀表配合檢查。
2 數控機床常見電氣故障診斷與排除方法
數控機床故障排查的方法很多，大致可以分為以下幾種：
2.1直觀檢查法
這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
（1）問。即向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、故障表象及故障後果，並且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
（2）看。總體查看機床各部分工作狀態是否處於正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控系統、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等 。
（3）摸。在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。
（4）試。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電，一旦發現立即斷電分析。
2.2儀器檢查法
儀器檢查法就是使用常規電工儀表對各組交、直流電源電壓及相關直流和脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC 編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
2.3 信號與報警指示分析法
（1）硬體報警指。這是指包括數控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。
（2）軟體報警指示。如前所述的系統軟體、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4 介面狀態檢查法
現代數控系統多將PLC集成於其中，而CNC與PLC之間則以一系列介面信號形式相互通訊聯接。有些故障是與介面信號錯誤或丟失相關的，這些介面信號有的可以在相應的介面板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的介面信號都可以用PLC編程器調出。檢修時，要求維修人員既要熟悉本機床的介面信號，又要熟悉PLC編程器的應用。
2.5 參數調整法
數控系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)甚至丟失都是不允許的；而機床運行所引起的機械或電氣性能的變化會改變其最佳化狀態。此類故障需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統主要參數十分了解，既熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經驗。
2.6 備件置換法
當故障集中於某一印製電路板上時，由於電路集成度的不斷擴大而要把故障落實於某一區域乃至某一元件比較困難，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然後再檢查修復故障板。備件板的更換要注意以下問題：
（1）更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
（2）在更換備件板上要記錄下原有的開關位置和設定狀態，並將新板作好同樣的設定，否則會產生報警而不能工作。
（3）某些印製電路板的更換還需在更換後進行某些特定操作以完成其中軟體與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。
（4）有些印製電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。
鑒於以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之後再動手，以免造成更大的故障。
2.7交叉換位法
當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查分散機 塗料分散機 高速分散機 實驗室分散機 真空分散機 升降分散機 高粘度分散機 實驗室分散機 雙行星混合機 雙行星攪拌機 多功能混合機 電池漿料攪拌機 環氧樹脂攪拌機 電池漿料混合機，不僅硬體接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬體交換方案，准確無誤再行交換檢查。
2.8 特殊處理法
當今的數控系統其中軟體含量越來越豐富，有系統軟體、機床製造者軟體、甚至還有使用者自己的軟體，由於軟體邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對於這種故障現象則可以採取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓後再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。

C. 維修數控機床的六種方法

維修數控機床的六種方法

數控機床技術復雜且種類繁多,維修問題是影響數控機床有效利用的首要問題。下面，我為大家講講維修數控機床的方法，希望對大家有所幫助!

診斷多種故障綜合症

下面通過CVT035型晶體管直流驅動器的典型實例，說明多種故障綜合症的診斷方法。該故障伺服板，經初步檢查看出，電路板外觀很臟，輸出級燒損嚴重，可見用戶的維護保養比較欠缺，處理這種故障，應該首先清除臟物，修復輸出級，切忌貿然通電，否則可能引發短路，擴大故障面。例如鐵粉灰塵的導電短路，輸出級開關管擊穿對前級和電源的短租寬局路等等。經上述處理後，通電檢查又發現如下故障：(1)“欠壓”紅燈有時閃亮(“READY”綠燈閃滅);(2)電機不轉;(3)開關電源(±15V)變壓器Tl和電源開關管V69異常發燙。

這是一例典型的綜合症，而且故障之間可能存在某種因果關系，所以處理故障需要順序進行，否則可能事倍功半，甚至引發故障面擴大。我們通過分析，做出如下維修排序：開關電源一>“欠壓”燈——>電機運轉。首先檢查電源板，通過測量主迴路150V直流電壓和斷開±15V負載的檢查後，得知故障在開關電源板內部，在檢查電源板中發現10V穩壓管V32的電壓只有9.5V，由此檢查下去，找到故障原因：V32的限流電阻Rl85阻值變大。更換Rl85後，±15V電源板和“欠壓”燈等均恢復正常，但電機仍不轉。可見，以上燈閃和元件發燙均由Rl85變值引起，電機不轉則另有原因。按通常的檢查方法，可以逐級檢測，但由於經驗的緣故，我們只做簡單的變換轉向試驗，結果發現反向運轉正常，所以很快查出故障原因：換向電路的集成塊N5(TL084)失效，更換N5後，一切正常。

CT4一OS3型查頻器的一例特殊故障

CT4一OS3型變頻器常用於YBM90和MK5oo加工中心的刀庫驅動。在維修中，我們多次碰到該變頻器時好時壞的缺相故障，並且測得缺相電壓只有60至200V(正常為400V)。由於這是一種時好時壞的軟故障，診斷查尋困難。

但是，我們發現該變頻器這種故障的.多數原因是脈沖隔離級問題——振盪弊讓不穩定。這種故障現象，用示波器檢查，很難發現“波形丟失”，但一般都有三組脈沖幅值不相等，甚至差異軟大的現象。其實，仔細分析一下隔離級電路的特點就能看出問題，這是一個比較特殊的間歇振盪器，僅用二隻三級管，分別做振盪管和振盪器電源開關巧碰。由於採用單管振盪，而且振盪電路串入限流電阻和二隻三極體，加上變壓器輸出負載，所以振盪電路損耗大，增益低，容易造成電路偶發性停振和脈沖幅值不足的毛病，即產生時好時壞的電機缺相故障。從以上分析可以看出，這種電路對脈沖變壓器Q值和三極體β值要求嚴格，用戶維修時，可以採用如下措施得到彌補：(1)選用高β(120至180)振盪管;(2)適當減少限流電阻阻值，即在51Ω電阻上並接100一270Ω。

PC介面法

由於數控機床各單元(除驅動器外)與數控系統之間都是通過PC介面(1/O)實現信號的傳遞和控制，因此，許多故障都會通過PC介面信號反映出來，我們可以通過查閱PC機床側的1/O信號診斷各種復雜的機床故障或判別故障在數控系統還是在機床電氣。其方法很簡單，即要求熟悉全部PC(機床側)介面信號的現行狀態和正常狀態(或製成一張表格)，診斷時，通過對全部PC(機床側)介面信號的現行狀態和正常狀態逐一查看比對，找出有故障的介面信號，然後根據信號的外部邏輯關系，查出故障原因。當你熟悉了PC介面信號後，應用這種PC介面比對法，非常簡便快快捷，而且避免了分板復雜的梯形圖程序。

西門子3GG系統數據異常的恢復

瑞士STUDER S45一6磨床配備西門子3GG系統，為雙NC雙PLC結構，該系統具有很強的自診斷功能，發生故障時，可以藉助屏幕提示，快速診斷修復故障。但是如果發生系統無法啟動，並且PLC處於停止狀態，屏幕不亮，那麼系統的自診斷功能將無法發揮作用，導致診斷困難。發生這種故障的原因比較多，如果電池電壓低於2.7V，必須更換電池;如果NC或PLC硬體損壞，需要更換電路板;如果機床的24V電源低於21V，需要檢查電源電路和負載。

但是我們碰到更多的故障原因並不是硬體故障，而是機床數據異常這類軟故障。其原因比較復雜，如電網干擾、電磁波干擾、電池失效、操作失誤等均有可能造成機床數據的丟失或混亂，以致系統無法啟動。

象這類軟故障我們可以採用全清恢復法使系統恢復運行。3GG系統的全清步驟如下：

(1) 機床數據、用戶程序、設定數據和背景存貯器的清除;

(2) 3GG系統的初始化;

(3) PLc清零;

(4) 恢復被清除的全部數據、程序。一般需要設定波特率，調出128KB內存，然後，通過磁碟等媒體輸入數據、程序。

(5) 試驗並檢查伺服系統的全部KV系數。

(6) 完成這些步驟後，系統恢復正常。

採用電阻比對法診斷電源負載短路

故障障實例：FANUC一BESK伺服驅動板十15V負載軟擊穿燒保險絲。我們維修時，通過初步檢查判定故障原因是負載局部短路，並且用數字表測得十15V對“地”電阻，正常板為1.3KΩ 故障板為300Ω。因為通電好燒保險絲，根本無法通電檢查，所以只能做電阻測量或拆元件檢查。

但是，由於該伺服板的十15V電源與其負載(24隻集成元件)的印刷電路成放射型結構，所以，電阻測量時無法做電路切割分離，並且由於元件多且為直接焊裝，也不可能逐一拆卸檢查。維修的實際操作十分困難，即使故障解決了，也往往弄得電路板傷痕累累。處理這種既不能做電路切割分離或元件拆卸也無法通電檢查的故障，我們採用電阻比對法檢查很方便。診斷檢查時，不切割電路也不焊脫元件，而是直接測量十15V端與各集成元件的有關管腳問的電阻值，同時將故障板與正常板做對應值比較，即可查出故障。處理以上故障時，考慮到元件管腳多，所以首先分析厚膜塊內部電路(圖中已標出)和集成塊管腳功能圖，然後從中篩選出若干主要的測試點，做電阻測量。當測量到Q7時，發現其3腳( + 15V)對14腳(輸出)電阻為150Ω(正常為6KΩ ，懷疑Q7(LM339)有問題，更換Q7後，伺服板恢復正常，說明Q7管腳間阻值異常系內部軟擊穿，從而引起電源短路。

快速過程的分步模擬法

有些控制過程，如步進電機的自動升降速過程，直流調速器的停車制動過程，只有零點幾秒的瞬間時間。查尋這種快速過程的電路故障，顯然無法採用一般儀表進行故障跟蹤檢測，所以故障診斷比較困難。下面通過故障實例一5V型直流可控硅主驅動停車時間太長的故障，介紹我們採用的特殊方法一分步模擬法。

經過對故障板的初步檢查，判斷故障原因在V5主驅動器制動電路。該制動控制邏輯復雜，涉及電路多，診斷故障決非舉手之勞，而且由於制動過程短，無法測量，所以我們採用分步模擬法進行診斷檢查。由電路原理得知制動過程如下：(1)本橋逆變，釋放能量;(2)自動換橋，再生制動;(3)再次換橋，電路復原。

為了分步測量的需要，以速度指令、速度反饋和電流反饋為設定量，將以上過程細分為八個步驟(列成一張表)，然後逐步改變相應設定量，檢測有關電路信號，對照電路邏輯，查出故障。我們做分步測試進行到第二步(即速度指令由1變0)時，發現“a後移”和“積分停止”均為高電平，按電路邏輯，應為低電平，據此查對電路，很快找出A2板中與非門Dl06(型號：FZHI01)有問題，更換後，故障排除。

D. 數控車床刀架故障診斷與維修

數控車床刀架故障診斷與維修方法：
1.不換刀。對於這種故障，首先判斷是刀架內部機械問題還是刀架電機故障，換刀時，用手觸摸電機，看有無振動及測量電機電壓來判斷是否為電機故障。如電機正常，那麼就機械問題，一般都為刀架內部機械卡死，把刀架拆下洗干凈重新裝上即可。有時候也可能是內部機械損壞。
2.撞車,導致刀架無法轉動。該現象一般出現在對刀、切削量過大或者G54(零點偏置)設置不正確的情況下。出現這種情況時，刀具與工件(或卡盤)猛烈撞擊，形成悶車現象。
此時，刀架(六工位)內部蝸輪蝸桿脫開，鏈輪空轉，無法執行換刀。該故障屬於機械故障，可拆卸刀架機械部分，將鏈條掛上(蝸桿頭部有鏈輪)，手動將蝸桿旋入，使之與蝸輪完全嚙合，檢查嚙合間隙，如無間隙則該故障即可解決。
3.伺服系統故障。根據工作原理和故障現象進行分析，刀架轉動是由伺服電機驅動的，電機一啟動，伺服電機就產生報警，切斷伺服電源，並反饋給NC系統，顯示刀架電機過載報警信息。
檢查機械部分及伺服單元均未發現問題，經測試，刀架電機燒毀，更換伺服電機後，故障排除。