张志恒

摘要：数控铣床是在一般铣床的基础上发展起来的一种自动加工设备，两者的加工工艺基本相同，结构也有些相似。数控铣床由于其较高的柔韧性和加工精度已成为现代制造的主流设备，在生产制造中数控铣床任何部位的故障与失效，都会使铣床停机，从而造成生产停顿。而且在频繁使用的工业作业中，数控铣床有可能出现许多故障，种类繁多，千差万别。本文主要阐述了数控铣床一些常见的故障诊断方法以及维修方法。通过这些日常所见的故障排除方法，进而提出了一些有效的维修技巧等。相信通过这些有效的维修技巧可以很大地提高维修效率，进而提高了数控铣床的正常运转效率。

关键词：数控铣床；故障诊断方法；维修技巧；效率

中图分类号：G642.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）48-0226-02

数控系统是数字控制系统的简称，英文名称为（Numerical Control System），根据计算机存储器中存储的控制程序，执行部分或全部数值控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量。简而言之，它是一种高技术密集型產品。如果想要准确并且很快地找到故障的位置和发生故障的原因，就必须依靠诊断技术。

随着科技的发展，诊断技术已经从简单的诊断发展为智能化或者多功能的高级诊断。

一、数控铣床常见故障诊断方法

1.起动诊断。启动诊断是指数控系统每次开机时自动启动诊断。硬件和系统控制软件的内容的诊断是系统的关键，如中央处理器、内部存储器、输入/输出模块、读卡器、U盘等。只有确认所有功能正确，整个系统才能正常运行。否则，故障信号将显示在显示器或发光二极管报警模式中。如有报警显示，启动诊断过程则不能正常完成，系统也就不能正常投入运行。

2.在线诊断。在线诊断指的是在数控系统的控制程序处于正常运行的状态下，24小时不间断地对数控装置、PLC的输入输出、PLC控制器以及伺服系统和其他外部装置进行自我检查，并显示故障信息和状态信息。

在线诊断一般包括自诊断功能，显示条件有数千个，常用二进制0表示断开连接，1表示连接状态。通常用状态显示来确定故障的位置。常用的输入/输出接口状态的使用，结合梯形图和控制电路图，利用推理的方法可以判断故障点的真实位置。

3.脱机诊断。脱机诊断就是当数控系统运行过程中出现故障的时候，需要停机检查。

二、数控铣床的常见故障排除方法

以下几点简单介绍了维修人员常用的故障排除方法。

1.目视检查。目视检查是指维修人员根据观察到的各种异常现象，当故障发生时，通过光、声、味，来判断故障范围，故障可缩小到一个模块或一个电路板，然后排除。

一般包括：

A.问：询问现场工人故障出现的时间和故障的表现形式，进行故障排除的过程；

B.望：观察机器是否处于正常状态，电气控制装置有无报警指示，检查是否有局部部件烧毁、烧焦现象及开裂、电线电缆损耗、电器元件是否完好等；

C.闻：检查是否有烟、火，是否有异常声音及味道；

D.摸：检查是否有过热的发动机和部件存在，一旦发现立即断电分析。

2.复位法。在正常情况下，由于系统报警引起的瞬时故障，可以使用硬件复位或重新启动系统，以清除故障。如果系统工作存贮区由于电源、电路板或电池电压造成混乱，必须初始化系统清除时，应注意做好数据备份。

3.自诊断功能法。数控系统自诊断功能，已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标。自诊断功能可以随时监控数控系统的软硬件工作状态。

4.替换法。替换法就是在发生故障之后，利用备用的部件去代替可能有疑点的部件，以判断故障现象是否消失的一种维修方法。现在采用这种方法诊断的“病例”越来越多。

5.换位法。当故障可以判断它是否为坏板，且无零配件故障情况时，可在系统互换检查中两个相同或兼容，如交换指令板或伺服板两个坐标，从故障或故障板判断。这种交叉换位要特别注意，不仅要硬件连接正确的交流，也交流了一系列相应的参数，否则就不能达到目的，但会对新的故障造成混乱，必须加以考虑，对硬件和软件设计方案的良好交流，交换检查的准确性。

例如：数控铣床X进给正常，Y进给振动，噪声差，精度差，采用手动和手动脉冲送料是一样的。观察每个驱动板指示灯的亮度及其变化。有人怀疑Y轴步进电机及其导线断开或Y轴机械故障。然后由Y轴电机带动到X轴电机的变化，X轴电机正常运行，Y轴电机正常运行；将导致Y轴为X轴电机轴的电机，故障可判断为静止；Y轴电机故障或故障，测量电机导线并找出一个开路，修复步进电机故障排除。

6.参数法。系统参数是决定系统功能的基础，参数设定出现误差可能导致系统失效。需要通过检查和纠正参数来进行故障排除。

例如：数控铣床不能回零点。调试过程中发现该功能不能实现，检查发现内存中的数据位没有设置，设置后回零正常。

除了以上几种检查方法之外，还有敲击法、局部升温法等，各有特点，需要根据故障现象来灵活运用。

三、结语

但是很多数控机床，数控系统的结构是一样的，所以修复不同类型数控机床的故障诊断方法是相同的，故障的诊断与维修数控机床的其他类型的数控机床维修铣床技术的应用，可以实现快、好、省的维修效果。

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Abstract：CNC milling machine is a kind of automatic processing equipment which is developed on the basis of general milling machine. The processing technology of the two is basically the same，and the structure is similar. CNC milling machine because of its flexibility and high machining accuracy has become the mainstream of modern manufacturing equipment，CNC milling machine in the production of any parts of the fault and failure，will make the milling machine downtime，resulting in production to a halt. Moreover，in the frequent use of industrial operations，CNC milling machines are likely to have a number of failures，a wide variety of different types. This paper mainly describes some common fault diagnosis methods and maintenance methods of nc milling machine. Through these daily troubleshooting methods，some effective maintenance techniques are put forward. It is believed that these effective maintenance techniques can greatly improve the maintenance efficiency and thus improve the normal operation efficiency of nc milling machine.

Key words：CNC milling machine；fault diagnosis method；maintenance technique；efficiency