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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控機床維修技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
【關鍵詞】數控；機床；維修；技術分析
【中圖分類號】TU182【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3954（2011）02-0143-01
隨著我國機械加工的快速發展,國內的數控機床也越來越多。由于數控機床的先進性和故障的不穩定性,大部分故障都是以綜合故障形式出現,所以數控機床的維修難度較大,并且數控機床維修工作的不規范,使得數控維修工作處于一種混亂狀態,為了規范數控維修工作,提高數控機床的利用價值,本文提出五步到位數控維修法。
一、數控機床維修技術分析
1、故障記錄具體
數控機床發生故障時,對于操作人員應首先停止機床,保護現場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。
（1）故障發生時的情況記錄
1）發生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。
2）故障的現象,發生故障的部位,以及發生故障時機床與控制系統的現象。
3）發生故障時系統所處的操作方式。
4）若故障在自動方式下發生,則應記錄發生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。
5）若發生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。
6）在發生故障時,若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。
7）記錄發生故障時,各坐標軸的位置跟隨誤差的值。
8）記錄發生故障時,各坐標軸的移動速度、移動方向,主軸轉速、轉向等。
（2）故障發生的頻繁程度記錄
1）故障發生的時例與周期。
2）故障發生時的環境情況。
3）若為加工零件時發生的故障,則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。
4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。
（3）故障的規律性記錄。
（4）故障時的外界條件記錄。
2、故障檢查方法
維修人員故障維修前,應根據故障現象與故障記錄,認真對照系統、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認故障的原因。當數控設備出現故障時,首先要搞清故障現象,向操作人員了解第一次出現故障時的情況,在可能的情況下觀察故障發生的過程,觀察故障是在什么情況下發生的,怎么發生的,引起怎樣的后果。搞清了故障現象,然后根據機床和數控系統的工作原理,就可以很快地確診并將故障排除,使設備恢復正常使用。故障檢查包括:
（1）機床的工作狀況檢查。
（2）機床運轉情況檢查。
（3）機床和系統之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應記錄檢查的原始數據、狀態,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供維修時參考。
3、故障診斷
故障診斷是進行數控機床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預防故障的發生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則:
（1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。
1）直觀法。2）系統自診斷法。3）參數檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉移法。
除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點,維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。
4、維修方法
在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:
（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障,若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進行硬件診斷。
（2）參數更改,程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。
（3）調節、最佳化調整法。調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節,修正系統故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復法。對數控機床的故障進行恢復性修復、調整、復位行程開關、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。
5、維修記錄到位
維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好根據本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據表的要求及時填入各種原始材料,供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內容;(1)現場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。
二、小結
數控機床維修技術的實施,提高重復性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設備的故障率及可維修性,改進操作規程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續發展性,為規范數控維修行業奠定堅實的基礎。
參考文獻:
[1]孫偉.數控設備故障診斷與維修技術.北京國防工業出版社, 2008.
關鍵詞 數控機床；故障分析；維修
中圖分類號 TB 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0151-01
1 淺析FANUC數控機床
1.1 背景分析
行內人士都知道FANUC數控系統是目前市場上應用較為廣泛的數控系統，其控制系統普遍用在數控車、數控銑和加工中心等設備上。而且我國的這類機械加工設備相當的多，這些機床所配備的數控系統也是有很多。比如：德國西門子數控、西班牙FAGOR、日本FANUC、三菱等，這些是國外的數控系統，國內的有華中、廣州數控、北京凱恩帝等。就目前的與數控機床配套的數控系統的市場占有率來看的話，FANUC在日本占70%左右，在世界上約占50%左右。在中國市場上，FANUC系統占的比例比其它品牌的大得多，因此，FANUC已然成為中國市場尤其是大陸市場上最為普遍的數控系統。
1.2 數控機床維修的意義
數控機床技術是制造業實現自動化、柔性化、集成化生產的重要基礎，是制造業提高產品質量和生產效率的有力保障。數控設備維修技術不僅是保障正常運行的前提，對數控技術的發展和完善也起到了巨大的推動作用。數控機床任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產停頓。因此，維修對于原理復雜數、結構精密的數控系統就顯得十分的必要了。
2 FANUC數控機床常見故障分析極其維修技術
眾所周知，數控機床的內部系統和結構是十分的復雜的。根據數控系統的構成，工作原理和特點，筆者總結出以下幾點常見故障和維修
技術。
2.1 伺服驅動側的故障分析及其維修
伺服系統接收來自CNC系統的指令，將其譯碼，通過一系列的轉換機，變成可以調節的電流或電壓，進而控制電機的運轉。電機帶動絲杠旋轉，從而實現工作臺或刀架的運動。從上我們可以看出，伺服系統與電源電網，機械系統等是相關聯的，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態，因此，伺服驅動系統的故障在數控機床故障中是比較常見的。其主要故障大概有如下幾種。
1）系統損壞。這個故障一般是由于網絡電壓波動太大，或電壓沖擊造成的。因為我國的大部分地區的電網質量不好，會給機床帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，這個是很難預測到的。因此這個要特別注意維護電網的質量，以此來減少系統損壞故障的發生。
2）無控制指令，而電機高速運轉。這種故障的原因是速度環開環或正反饋。
3）加工時工件表面達不到要求，走圓弧插補軸換向時出現凸臺，或者電機低速爬行或振動，這類故障在工作當中也是經常出現，它一般是由于伺服系統調整不當，各軸增益系統不相等或與電機匹配不合適引起的，解決辦法就是對伺服系統進行最優化調節。
4）保險絲燒斷、或者電機過熱影響電機的運轉，甚至是燒壞，這類故障很大程度上是機械負載過大或者卡死致使的。
2.2 CNC數控系統側故障分析及其維修
CNC系統故障發生的概率不是很高，并且它的發生要受環境因素的影響，筆者將CNC系統故障及其維修歸納如下。
1）環境因素。在機床運作當中，溫度、濕度超過允許范圍，操作不當，參數設定不當等也可能造成停機或CNC系統故障。比如說有一工廠的數控設備，開機后不久便失去了數控準備好的信號，導致系統無法工作，經檢查后發現機體溫度過高，原因是通氣過濾網已經堵死，從而引起溫度傳感器動作。這類故障維修比較簡單，就是更換過濾網，讓機體恢復正常運作溫度就可以了。這里還要提一點的就是不安操作規程拔插線路板，或者沒有靜電防護措施等，都有可能導致停機等故障，因此，在操作的時候一定要按章行事。
2）硬件故障。系統硬件要是發生故障，就會立即停機工作，也會導致機床的各個動作停止。對于這類故障的維修就比較棘手了，這個要求維修人員要了解系統的運作原理以及相應的電路板的功能特點，根據故障發生的規律予以排除。如果條件允許的話，可以采用備件交換法來確定故障硬件。
3）軟件故障。就一般而言，FANUC數控系統的軟件包括系統軟件及用戶軟件兩大類。系統軟件用來控制刀具軌跡、插補計算、圖形模擬、速度位置處理等。用戶軟件主要有控制機床動作及信號的PMC、用戶程序及相關參數。軟件故障發生的故障較小，一般多為系統參數設置不當，這樣的話可能會導致機床運行不平穩或者出現報警。維修的方法就是重新修改系統參數。對于一些參數修改過大或參數大量丟失的數控系統，可以考慮將備份參數重新導入而不必一一查閱說明書。
2.3 PMC機床側故障分析及其維修
相對于伺服驅動側故障和CNC數控系統故障而言，PMC機床側故障發生的概率是最高的，這是因為當代的數控系統及伺服系統的可靠性和穩定性逐步提高，壽命也隨之延長。而機床電氣控制部分經過了一定時間的消耗，其性能勢必會降低。尤其一些機床的加工環境惡劣，塵土飛揚，難免會造成線路故障。比如有一臺配有FANUCOi-MC
系統的立式加工中心，其刀庫的結構師圓盤式帶機械手的。由于操作人員在換刀的國中不小心按下了系統復位按鈕，刀庫機械手卡在中間位置不動，界面跳出2002、刀庫信號沒到位報警。這個維修就是手動盤動刀庫電機，讓其轉到換刀之前的初始狀態，再找到刀套氣閥，手動按氣閥使刀套抬起，然后在點動刀庫旋轉，使其轉到一號刀套位，最后輸入刀套初始化指令M76，將相應的刀一一裝入即可。機床的故障的引起的原因人為因素也是要占一定的比例的，所以，在操作的過程中需要工作人員認真細心對待。
3 結束語
隨著我國制造業的迅速發展，國內各大企業均引進了世界先進的生產設備，數控技術是現代制造術的典型應用，培養高素質的數控人才是當下機械制造業最重要的任務。FANUC數控機床的優越性是十分明顯的，它給機械制造行業帶來的利益也是相當巨大的，但是，它的故障限制性也是很常見的，這就需要機械工作人員在平時認真負責地對待每一項操作，這樣才能更好地利用數控機床的特性，為機械企業帶來更多的利益。
參考文獻
[1]陳子銀.數控機床電氣控制[M].北京理工大學出版社,2006.
關鍵詞：數控；電氣；故障；維修
中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2012) 07-0000-01
一、數控機床電氣故障的類型與特點
數控機床的電氣故障可按故障性質、表象、造成原因及其后果等進行分類。
（一）發生故障的位置
根據發生故障的位置可以分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指需維修或更換電子元器件、各種電器、電路板、導線設備才能正常運行，此類故障稱為硬件故障。軟件故障指PLC控制程序出現的故障，需更改相應參數、數據或者修改PLC控制程序才能正常運行，此類故障稱為軟件故障
（二）故障是否指示
根據故障出現時有無指示，可分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。各種數控系統都自帶有自診斷程序，從而實現對整個系統軟、硬件的實時監控，故障發生時系統產生報警并有相關文字說明，查閱報警信息說明書，就能查出產生故障的原因以及相應的解決措施。無診斷指示故障是診斷程序不完整性導致的，需要對產生故障前的工作過程、故障現象和后果綜合分析從而排除故障。
（三）產生故障時有無破壞性
根據產生故障時有無破壞性可以分為破壞性故障和非破壞性故障。破壞性故障不可以重復出現，需分析故障現象排除故障。
（四）產生故障的或然性
依故障產生的機率，分為系統性故障和隨機性故障。系統故障指只要滿足一定的條件則一定會產生故障，而隨機性故障指在相同條件下偶爾發生的故障。
（五）機床的運動品質特性
指機床因運動特性下降而產生的故障，機床運行正常但加工工件不合格，需查找精度下降的機械或電氣相關環節，然后通過優化系統環節排除故障。
二、數控機床電氣故障排查步驟
（一）故障詢問分析
維修人員需要在機床故障產生時了解現場情況分析相關信息，這就要求操作者對現場情況進行詳細描述，維修人員觀察現場故障狀態，查看故障信息是否有自診斷顯示，分析故障發生前的操作情況，根據以上信息首先做出第一步診斷，確定故障排除時所需相關技術資料、維修工具、儀器備件等做到心中有數。
（二）故障現場信息核查
操作者所提供的信息對于排故十分重要，因此在現場要通過對故障機床的觀察、操作等驗證操作者所提供的各種信息是否準確、完整，根據實際情況從而進一步分析故障初始判斷是否準確。
（三）準確分析故障
通過對故障現場分析并結合實際情況確定故障的類型，對于指示性故障可以通過查閱此機床的使用說明書以及故障報警信息手冊，了解該故障產生的各種原因及相關排除措施，為下一步排故做準備。
（四）確定原因
在已確定該導致該故障產生的各種原因中進一步檢查，綜合分析各種因素，從而判斷出故障發生的真正原因。
（五）排故準備
根據已確定的原因準備好所需相應工具儀器，制定好故障排除計劃及步驟，對故障進行排除。
三、數控機床故障診斷與維修的常規方法
（一）直接檢查法
1.詢問。詢問故障現場的操作者，掌握故障發生的過程、現象等情況，為排除故障做好準備。2.目視。觀察數控機床各部分工作狀態是否正常，顯示面板是否有報警情況，斷路器有無斷開現象，熔斷器是否燒斷，各元器件有無燒壞及導線脫落等異常情況。3.觸摸。在機床斷電的情況下可以通過對各接插件和各主要電路板等元器件的觸摸了解其安裝、插接狀況是否到位。4.通電。通電后快速檢查各元器件有無冒煙、火花、異常聲音、氣味是否正常以及器件觸摸有無過熱，如有發現應立即斷電進行分析。
（二）儀器測量法
當數控機床出現問題后，采用電工儀表和維修必備的工具，按數控系統電氣原理圖和機床電氣原理圖，測量出現問題的各個故障點的參數值并和正常值進行比較判斷故障，若系統電壓達不到正常工作電壓，則檢測調節輸入電源；如出現控制信號故障，則用相關檢測儀表檢查信號線路的狀態是否正常以此確定故障點。
（三）用可編程控制器進行PLC中斷狀態分析
PLC發生故障時，其中斷原因是中斷堆棧出現故障，可以調出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因排除故障。
（四）接口信號檢查
通過使用PLC檢測數控機床控制系統接口信號的正確與否，從而確定相應的故障點。
（五）診斷備件替換法
當故障診斷為數控系統某環節的印制電路上時，因電路板的集成度相對較高而確定某一電子器件則需要花費大量時間，采取先更換相同型號功能的備件，恢復機床正常運行，再去檢測修復故障電路板。
（六）用系統的自診斷功能判斷
如今的數控系統具有較強的自診斷功能，監控系統各個環節的運行狀態，實時對故障進行判斷，面板顯示報警信息，從而及時動作實現對機床的保護。
綜上所述，在數控機床方面的很多維修人員知識還不夠全面，診斷水平還存在很大差距，而數控機床是現代企業生產加工中的關鍵生產設備，機床的使用壽命及利用率對企業來說是至關重要的。因此掌握數控機床故障診斷與維修技術，當機床出現各類電氣故障時，維修者快速、準確排除故障充分發揮數控機床效益具有重要意義。
參考文獻：
數控機床保養的方法與措施
要做好數控機床的保養工作,需要做好方方面面的工作,各部分協調,為有效做好數控機床的保養工作創造良好的條件和基礎。
1)提高工作人員的職業素養和專業技能水平:數控機床的日常操作也是在工作人員的操作下進行,如果有問題出現,需要第一時間由操作人員進行處理。作為操作人員,要掌握正確科學的操作方法,并且具備良好的責任心和職業素養,對于數控機床提高重視程度,加大對企業的責任心。同時,工作人員也應該主動的提高自我專業技能水平,主動的學習和掌握數控相關的知識技能,并且經常組織相關培訓,與有經驗的操作人員進行學習與交流,切實的提高自身的工作能力。無論什么機械設備都有自己的工作方式和操作規范,嚴格按照操作規范進行操作既可以保證機械正常高效的工作,又可以保障機械操作人員的自身安全。
2)數控機床保養的設備需求:數控機床的保養需要提供足夠并且可靠的保養設備,提供足夠的物質條件支持。如相應的維修設備、儀表設備等。并且,對于不同的機床,也需要配備相應的維修軟件、工程圖樣、技術資料、維修手冊等等材料。這樣,數控機床的保養工作才能正常的進行。
3)數控機床的預防性保養工作預防性的保養工作:對于數控機床的穩定生產具有相當大的意義。預防性維修保養就是把即將出現的問題和設備故障提前發現與排除,降低設備的故障率,保證正常生成的進行。
(1)對于選擇數控機床設備不能僅僅從性能參數等角度來考慮與選擇,還要從維修維護角度進行考察與分析。要重視設備的技術先進性、可維修的能力、設備運行的可靠性等等方面。選擇技術含量較高的數控機床設備,不僅僅可以增加生成效率,更可以在設備運行的可靠性占有很大的優勢。設備的可維修能力是指設備在出現故障的時候,維修起來是否方便和迅速,設備的零件元件更換是否方便,后備零件的購買是否方便有保證等。設備的可靠性是指設備正常運行的穩定性、正常生產的能力,應該選擇可靠性高的設備,選擇故障率低,平均正常運行時間高的設備。(2)注重數控機床設備的正確使用。數控機床穩定高效生產的關鍵是正確的使用數控機床,正確使用數控機床可以延長機床使用壽命,提高生產效率,這在預防性保養中具有非常關鍵的。根據廠商的培訓以及操作手冊等資料,加強使用與維護的意識,嚴格按照流程和規章操作機床,降低配件的損耗與人為破壞,提高正常操作水平。在使用中嚴格注意數控機床的使用環境,避免過于潮濕或者陽光直射等不良環境對數控機床的實際影響。保證機床供電電壓的穩定,從外部因素上杜絕和避免不正常情況的發生,減少外部因素引起的故障率。(3) 增加運行利用率。減少數控機床的閑置,避免由于過長時間的閑置造成的性能、精度的降低,減少配件由于閑置造成的故障。注重數控機床的使用統計,保證其通電時間的合理性。對于新投入生產的數控機床,要盡快的投入到日常生產使用中,磨合好設備,讓故障在保修期內得以暴露和解決,為日后穩定正常生產做好準備。(4)堅持設備的一般性維護和檢查。數控機床由于自身具有較大的先進性和復雜性,其工作環境比普通機床要復雜的多。維修人員應堅持巡回檢查,詳細認真的統計好數控機床的日常工作情況,對于供電、壓力、等情況細致的處理與記錄。并且做好清洗、注油等日常工作,保證數控機床設備的正常運行。
結束語
綜上,數控機床設備是機械制造企業的生成核心。對于提高數控機床的穩定性,發揮數控機床的高效生產的特點,需要不斷的研究和發展。只有堅持做好數控機床的日常保養工作,才能才延長元器件的使用壽命,延長機械部件的磨損周期,防止意外惡性事故的發生,爭取機床長時間穩定工作。維修人員應該提高自身能力和素養,在思想上高度重視對數控機床的日常保養和預防性維護工作。對于數控機床的預防性保養工作切實的做好,及時發現隱患和非正常情況,減少故障的發生和維修成本,這同時也是在為企業創造效益。
本文作者:車成龍 單位:唐山軌道客車有限責任公司資源管理部
如果數控機床不能正常工作,影響生產,那么對于企業的損失是非常嚴重的。因此,長期、高效、安全、穩定可靠的生產,對于企業經濟效益的實現是必要的條件。那么,正確的使用和保養數控機床就成為了一項保證企業正常生產的重要工作。在企業日常生產中,由于生產過程中對于數控機床的維護重視不足,偏重生產的效能,忽視日常保養與維護,這種現象也是部分存在的。如果日常不注重對數控機床的保養和維護,那么在出現故障時,就很難達到迅速恢復正常生產,節約維修成本等目的。只有堅持的做好數控機床的保養工作,才能降低日常數控機床的元件器件的損耗,延長機械使用壽命,保證數控機床的良性工作狀態,增加生產穩定性和安全性。并且在日常工作中也要及時的發現工作隱患,爭取長時間的穩定高效工作。因此,要做好數控機床的日常保養工作,要提前做好預防,防微杜漸,認真細致的抓好數控機床的日常保養工作,正確的使用數控機床,保證數控機床的生產穩定性。
數控機床保養的方法與措施
要做好數控機床的保養工作,需要做好方方面面的工作,各部分協調,為有效做好數控機床的保養工作創造良好的條件和基礎。
1)提高工作人員的職業素養和專業技能水平:數控機床的日常操作也是在工作人員的操作下進行,如果有問題出現,需要第一時間由操作人員進行處理。作為操作人員,要掌握正確科學的操作方法,并且具備良好的責任心和職業素養,對于數控機床提高重視程度,加大對企業的責任心。同時,工作人員也應該主動的提高自我專業技能水平,主動的學習和掌握數控相關的知識技能,并且經常組織相關培訓,與有經驗的操作人員進行學習與交流,切實的提高自身的工作能力。無論什么機械設備都有自己的工作方式和操作規范,嚴格按照操作規范進行操作既可以保證機械正常高效的工作,又可以保障機械操作人員的自身安全。
2)數控機床保養的設備需求:數控機床的保養需要提供足夠并且可靠的保養設備,提供足夠的物質條件支持。如相應的維修設備、儀表設備等。并且,對于不同的機床,也需要配備相應的維修軟件、工程圖樣、技術資料、維修手冊等等材料。這樣,數控機床的保養工作才能正常的進行。
3)數控機床的預防性保養工作預防性的保養工作:對于數控機床的穩定生產具有相當大的意義。預防性維修保養就是把即將出現的問題和設備故障提前發現與排除,降低設備的故障率,保證正常生成的進行。
(1)對于選擇數控機床設備不能僅僅從性能參數等角度來考慮與選擇,還要從維修維護角度進行考察與分析。要重視設備的技術先進性、可維修的能力、設備運行的可靠性等等方面。選擇技術含量較高的數控機床設備,不僅僅可以增加生成效率,更可以在設備運行的可靠性占有很大的優勢。設備的可維修能力是指設備在出現故障的時候,維修起來是否方便和迅速,設備的零件元件更換是否方便,后備零件的購買是否方便有保證等。設備的可靠性是指設備正常運行的穩定性、正常生產的能力,應該選擇可靠性高的設備,選擇故障率低,平均正常運行時間高的設備。(2)注重數控機床設備的正確使用。數控機床穩定高效生產的關鍵是正確的使用數控機床,正確使用數控機床可以延長機床使用壽命,提高生產效率,這在預防性保養中具有非常關鍵的。根據廠商的培訓以及操作手冊等資料,加強使用與維護的意識,嚴格按照流程和規章操作機床,降低配件的損耗與人為破壞,提高正常操作水平。在使用中嚴格注意數控機床的使用環境,避免過于潮濕或者陽光直射等不良環境對數控機床的實際影響。保證機床供電電壓的穩定,從外部因素上杜絕和避免不正常情況的發生,減少外部因素引起的故障率。(3) 增加運行利用率。減少數控機床的閑置,避免由于過長時間的閑置造成的性能、精度的降低,減少配件由于閑置造成的故障。注重數控機床的使用統計,保證其通電時間的合理性。對于新投入生產的數控機床,要盡快的投入到日常生產使用中,磨合好設備,讓故障在保修期內得以暴露和解決,為日后穩定正常生產做好準備。(4)堅持設備的一般性維護和檢查。數控機床由于自身具有較大的先進性和復雜性,其工作環境比普通機床要復雜的多。維修人員應堅持巡回檢查,詳細認真的統計好數控機床的日常工作情況,對于供電、壓力、等情況細致的處理與記錄。并且做好清洗、注油等日常工作,保證數控機床設備的正常運行。
【關鍵詞】：數控 機床 管理 維修
隨著我國制造企業技術裝備的升級，中、高檔數控機床設備的應用越來越廣泛了。隨之而來的是如何充分保證設備的有效利用率，設備出現故障時，要盡快將設備恢復正常使用。因此，在日常車間管理中，數控機床設備管理與維修就變得越來重要了。數控機床管理是一項十分豐富的綜合工程，既要有科學的設備管理，又要有好的設備維修。
數控機床的主體機構有以下特點：1）由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統，數控機床的極限傳動結構大為簡化，傳動鏈也大大縮短；2）為適應連續的自動化加工和提高加工生產率，數控機床機械結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小；3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動部件，如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等；4）為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產率，采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。
一、需要復合型人才對數控機床進行管理與維修
數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術，其控制系統復雜、價格昂貴，因此它對設備管理與維修人員素質方面提出了比普通設備更高的要求。
數控系統的說明書一般都較多，有操作、連接、編程、功能說明、冗編程、安裝調試、維修手冊等。要認真學習與維修有關的部分，同時由于配套的說明書、資料往往使用原文資料，數控系統的報警文本顯示亦以外文居多。這就要求維修人員必須掌握一定的專業外語基礎。
維修人員必須能熟練的操作數控機床，在維修過程中，維修人員有時要進入一般操作者無法進行的特殊操作方式，如：進行機床參數的設定與調整、利用？編程器監控、通過計算機以及軟件聯機調試等。此外，分析判斷故障原因過程中，往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的管理與維修人員，其操作機床的水平應比操作人員更高，運用編程指令的能力應比編程人員更強。
二、加強數控機床的基礎管理和技術管理
對于企業來說，數控機床的擁有是企業的競爭實力體現，最大限度地利用數控機床，對企業提高效率和競爭力都是十分有益的。只有保持完好的技術狀態，才能充分發揮數控機床的效用。制定相應的管理制度，使設備管理更加規范化和系統化，建立建全數控設備維護檔案及交接班記錄，將數控機床的運行情況及故障情況詳細記錄，特別是對設備發生故障的時間、部位、原因、解決方法和解決過程予以詳細的記錄和存檔，以便在今后的操作、維修工作中參考借鑒。
對于新購置的數控機床，在安裝、調試和驗收時要嚴格把關，對照合同、技術協議逐項檢查。機床調試完成后，利用接口對機床參數進行數據傳輸做為備用，以防機床參數丟失。對數控機床的操作者、管理及維修人員進給培訓，培訓方式可以采取多種形式，如參加權威部門舉辦的學習班，內部辦學習班，以及到數控機床的生產廠家進行設備操作技術和維修保養技術培訓。
三、加強數控機床的日常維護與保養
在數控機床的日常管理中，預防性維修是一項十分重要而積極的工作。正確使用數控機床是減少設備故障、延長使用壽命的關鍵，它在預防性維修中占有很重要的地位。據統計，有三分之一的故障是人為造成的，而且日常性維護是由操作者進行的，因此必須提高操作者的維護意識，加強技術培訓，提高素質，盡快掌握數控機床的性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，使設備運行在合理的工作狀態之中。
操作者為了保證數控機床的正常運行，每天應該檢查所有的防護板、罩殼和門操作是否適當、在整個行程中步進每一個軸，觀察運行是否平滑、確保所有軸的限位開關正常工作并調整到相應的限位位置、檢查導軌是否有劃傷或過度磨損的跡象、檢查導軌清潔器沒有被損壞、觸摸導軌檢查是否適當。數控機床的比普通設備復雜得多，對它的維護、保養工作要求也比較高。積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。
四、數控機床的常用檢修方法
數控機床維修是一項很復雜、技術含量很高的一項工作，數控機床與普通設備有較大的差別。一般數控系統都有自診斷功能，根據系統自診斷各種報警信息，通過說明書進行分析以確定故障范圍，定位故障元器件。數控系統的軟故障是指控制系統的系統軟件和札程序。有的系統把它們寫在中插在主機板上，有的駐留在硬盤上。當故障發生后，維修人員一般不要急于動手，先與操作人員進行充分的溝通，再仔細詢問故障發生時機床處在什么工作狀態、表現形式、產生的后果、是否是誤操作，故障能否再現等，這樣有助于維修人員快速分析和判斷故障原因。
五、結束語
數控機床是現代加工車間最重要的裝備，它的發展是信息技術與制造技術結合的結果，要充分發揮數控機床的高效性，就必須正確的操作和精心的維護保養，及時、定期的檢修，以保證設備的正常運行，才能提高企業的效率。
參考文獻：
一、數控機床機械加工效率低下的原因分析
在數控機床實際加工作業中，制造加工企業可以配備專業人員對數控機床在機械加工過程中所涉及的各項加工設備、數控加工技術以及機械加工操作程序規范等問題進行詳細地分析與研究，以此作為研究人員在制訂數控機床機械加工效率優化整合的依據與參考。當前經濟形勢下，造成數控機床機械加工效率低下的主要原因有：
1.數控機床機械加工故障制度不健全，機械應用水平低下。就我國而言，在整個制造加工行業領域中，研究人員仍然沒有在數控機床機械加工設備在損壞及質量影響下對整個數控機床機械加工作業精度帶來的損失問題上形成較為統一的認識。再加上大部分專業人員對數控機床機械加工設備的依賴程度較大，重引進、輕研究，設備使用人員缺乏對先進數控機床機械加工設備的規范化使用意識，數控機床加工過程中粗加工與精加工之間存在的產品加工工藝差異也無法通過這些先進數控機床機械加工設備儀器的加工性能體現出來。在多種因素的共同作用下，最終造成整個數控機床機械加工效率低下。
2.數控機床機械加工的編程程序不夠規范。在新的經濟技術形勢下，數控機床需要以計算機編程系統和編程技術為載體，實現對整個機械加工環節分布把握與整體控制的目的。然而，由于當前我國的計算機程序編程技術在數控機床機械加工中的應用還不夠充分，在系統初始調試程序與機床走空刀故障的處理辦法上還存在明顯缺陷，整個數控機床機械加工無法在運行安全性及穩定性方面作出保障，這也是造成當前數控機床機械加工作業效率低下的重要原因之一。
二、提高數控機床機械加工效率的措施
1.做好機床的維護和管理
數控機床的維護與管理工作在很大程度上影響了自身的工作壽命，其中，數控機床設備的是維護工作的主要手段，對于數控機床，裝置是自動進行工作的。對于數控機床的維修工作，應注意需根據規定的標號按時加注，一般情況下，選用信譽較好企業的油。與普通機床相比，數控機床的造價成本較高，其對操作的精度有著較高的要求。倘若使用標號不對的油，將會影響機床的工作性能，比如機床對溫度的適應性以及轉速特性等；倘若使用的油含有一定的雜質，不夠純正，將可能導致數控機床的油路發生堵塞現象，提高運動部位發生故障的幾率，影響數控機床的使用年限。所以，為了成功完成數控機床設備的工作，需要按時對系統進行必要的清洗，并定期更換過濾網，使用規定標號的油。
2.提高工作人員的業務水平和職業素質
處于生產第一線的操作、編程和維修人員直接面對設備,他們的技術水平和職業素質的高低將直接影響到設備的使用效率和工件的加工質量,也在很大程度上決定了設備的使用壽命。因此,提高上述人員的業務水平和職業素質,使之盡快適應新設備的操作使用和維護保養要求,是非常重要的。在現實工作中,有些機床操作或編程人員由于對機床和系統了解不深,甚至理解錯誤而引起的編程或操作失誤一類的故障時有發生。例如參數或語句設定錯誤而造成機床不運行、動作失誤、工件加工時尺寸超差或是由于操作失誤而造成機床誤動作甚至撞車等。這類故障都是一些本來可以避免而又后果較嚴重的故障,直接影響了機床的有效使用;而維修人員由于業務水平不高,當設備發生故障時,不能迅速、有效地排除故障,使數控機床長期處于故障癱瘓狀態而影響生產的情況時有發生。因此,作為機床操作、編程及維修人員,在上崗操作設備之前,必須經過崗前培訓,使之具備必需的數控機床操作、編程和維修知識。并且要對所操作的具體機床有更進一步的了解,這樣才有可能避免上述情況的發生。
對于新技術，有些操作人員不善于使用這種先進的檢測工具,仍沿用老的檢測方法,在停機后(有時甚至要拆下工件)用常規量具進行檢測,這樣無形中降低了高效機床的加工效率。在編程人員中,同樣存在著類似問題。上述這些問題只有通過不斷提高操作、編程和維修人員的業務水平來解決。要最大限度地發揮數控機床的生產效率,在很大程度上取決于操作、編程和維修人員的技術水平。這就要求操作者頭腦清晰、思維敏捷,具有較豐富的實踐經驗和有關的數控加工知識;編程人員要求有較高的理論水平和豐富的工藝知識;而對維修人員則要求有扎實的理論基礎知識、豐富的維修經驗和較強的動手能力。另一方面,上述人員的職業素質和敬業精神也是必須重視的問題。科學技術越發展,設備的自動化程度越高,對相關人員的技術水平也要求越高,人員的素質高低就越顯重要。機床的操作、編程和維修人員如果沒有主人翁精神,沒有積極自主的工作熱情和態度,很難設想能夠積極主動、高效快捷地用好數控機床這類自動化設備。因此,作為一個企業,要把不斷地提高數控機床操作、編程和維修人員的職業素質和敬業精神作為一個長久的工作予以足夠的重視。
參考文獻:
[1]楊曉京,陳子辰.微機數控系統開發體系結構的研究[J].組合機床與自動化加工技術, 2003(5): 29-32.
[2]楊曉京,張仲彥,李浙昆,等.幾種開放式微機數控系統比較[ J].制造自動化, 2002, 24 (1): 18 -21.
[關鍵詞]數控機床 診斷策略 伺服系統 故障分析 二次破壞引言
中圖分類號：TD115 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）13-0061-01
1.數控機床的故障診斷策略
在數控機床的整個使用壽命內，故障發生頻率的高低大致可分為3個階段，即磨合期、穩定期和衰老期.要診斷數控機床的故障，就必需掌握故障發生的規律。其數控機床的磨合期一般從整機安裝調試開始運行后半年到1年時間，故障頻率高且一般無規律可循，發生在電氣、液壓和氣動系統部分的故障頻率約占此階段故障的90%；數控機床在經過各種磨合、調整后，開始進入相對穩定的正常運行期，此階段各類元器件器質性故障比較少見，偶而發生的機電故障概率基本相等，此階段一般持續7～10年；在衰老期階段，數控機床上各類元器件開始加速磨損和老化， 故障頻率逐年增加，并且故障性質屬于漸發性和器質性.由于數控機床使用時問的長期性和故障的多樣性，對它的故障診斷和維修，既要有常規的手段和方法，又要有專門的技術和檢測手段，必須從軟件、硬件、機械和電氣等多方面綜合考慮.一般來說，數控機床的故障診斷方法有以下幾種：
（1）直觀診斷法.通過故障發生時產生的聲、光、味等感官現象，對數控機床的機、電、液等部分進行常規檢查.檢查內容包括：
1）機床硬件系統問各部分的連接是否牢固可靠.
2）系統內的電路板是否出現明顯可疑現象.
3）機械系統部分的液壓、氣壓、油壓是否滿足數控機床的使用要求.
4）電氣、機械部分的元件是否有損壞現象.在實際故障診斷中，直接診斷法對于發現機械系統部分的故障十分有效.
（2）參數檢查法.數控機床中有大量的參數，這些參數的合理設置能保證機床的正常使用和性能的完全發揮.但是在機床實際使用中，由于數控系統備份電池失效、操作者誤操作、電網瞬間斷電等問題都會使系統參數丟失或改變而導致數控機床不能正常工作.因此，對此類故障的診斷方法就是要充分地了解數控系統各參數的含義和作用，從而快速地確定維修措施，減少故障診斷時間.
（3）操作診斷法.在數控機床的故障診斷中，為了再現故障發生前機床的運行狀態或排除某些可能的故障，常需要執行某些特殊的操作（比如通過手動單步觀察主軸運動、工作臺進給或通過執行單一功能的加工指令）進行動作與加工功能的檢測.這樣，可以將故障發生的范圍逐步縮小，從而可最終確定故障發生的確切位置.
（4）系統自診斷法.一般知名的數控機床都隨機帶有自診斷程序或專用的診斷軟件，這些程序或軟件，對上述幾種方法還難以診斷的故障具有良好的綜合診斷能力，維修人員能夠根據診斷出的多個問題全面評價，有時還可以借助專家系統綜合評判，是解決復雜難題或解決故障時的一種很有效的方法.
2.數控機床伺服系統故障分析
數控系統的控制核心是對機床的進給部分進行數字控制，而進給是由伺服單元控制伺服電機，帶動滾珠絲杠來實現的，由旋轉編碼器作位置反饋元件，形成半閉環的位置控制系統. 所以伺服系統在數控機床上起著相當重要的作用.數控系統全部或部分喪失了系統規定的功能就稱為故障.故障分析是尋找故障的特征，捕捉出現故障時機器的異常現象，必要（會出現故障發生時刻的現象）和可能（設備還可以運行到這種故障再現而無危險）時，可以讓故障再現，經過分析可能找到故障的規律和線索. 數控機床的故障分為數控系統故障和機床本體故障兩大類.前者包括CNC系統故障、伺服系統故障、編碼器故障、超程故障和PMC故障等，由CNC控制軟件進行自診斷.后者包括機床故障和操作信息等，由 PMC 控制程序進行自診斷.伺服系統出現故障時通常有3種表現形式： 一是在CRT上顯示報警內容或報警信息，判斷這種故障較容易，因為從報警信息內容上可以得到一些簡單的提示；二是在驅動裝置上用報警燈或數碼管顯示驅動裝置的故障；三是工作雖然不正常，但無任何報警信息，對這類故障，則要求維修人員根據故障表現特點，綜合各方面因素分析和判斷，這一類伺服故障往往也是比較難以排除的.筆者在維修數控機床的過程中，發現伺服系統出現故障的機會較多，并且伺服系統的故障一般都是由伺服控制單元、伺服電機、測速電機、編碼器等出現問題引起的.而有些則是由機械、液壓、油污等其他因素或環境不宜引起伺服系統出現故障.
3.二次破壞種類分析及預防
二次破壞的種類主要分為機床參數破壞、 電路板跳線或旋鈕位置破壞和電路板物理破壞以及其他形式的破壞.機床參數破壞是指數控系統出廠參數遭到人為的修改，使得機床不能正常工作.以西門子 802D 數控系統而言，其設定數據有上百個，主要有通用機床數據、伺服進給軸數據、主軸數據和機床數據位等.更改其中任何一個數據都會對機床的工作狀態產生影響.機床參數破壞在維修過程中經常發生，機床數據的更改很容易被維修人員遺忘.當本次維修失敗后，會給后續維修帶來很大的麻煩.對于這類破壞的維修較為簡單，查明原因后，重新設定數據即可恢復系統.數控系統由各獨立功能模塊組成，各個模塊上都有許多開關、跳線和旋鈕等以適應不同的功能要求.如在伺服驅動板中有用于調節系統開環增益和零點漂移的旋鈕.在未知此類旋鈕作用的情況下，調節任何一個旋鈕的位置都會對數控系統造成損害.而且此類破壞，不易發現，會對后續維修造成障礙.電路板物理破壞主要是指在電路板元件級維修中人為造成的電子器件損害、電路板斷裂等現象.現代數控系統都由大規模集成電路組成，維修中集成電路對高壓靜電的釋放十分敏感，各種合成化纖材料如橡膠鞋底、人造地板、地毯等都會在人體上產生幾千伏的靜電，會造成CMOS器件的損壞或者CMOSRAM數據丟失，甚至造成印刷電路板導線燒毀.另外，由于大規模集成電路的需要，數控系統的電路板往往都做成四層甚至更高的電路板層數，在采用置換法維修時頻繁安裝和調整電路板，會使電路板受力彎曲致使內層導線斷裂.這種故障的維修往往需要專業的檢測設備才能完成，維修的難度增加.另外，其他形式的二次破壞如接線不牢、焊點虛焊、元件安裝錯位等在數控機床維修中也是應該十分警惕的.預防數控機床維修二次破壞， 應該對數控機床維修劃分合理的維修等級.如把數控機床維修劃分為機械結構維修、數控系統設備維修、數控系統模塊級維修和數控系統電路板元件級維修， 制定相關維修人員的責任范圍.如對設備的維修僅限于如限位開關、按鈕、傳感器、連接電纜及接插件等輔助部分的操作.另外，定期對各維修等級做預防性維護也是預防數控機床故障的有效手段.
4.結語
數控機床的程序復雜自動化程度高，一旦發生故障，其檢測和維修都比較困難，因此除了認真分析上述幾點因素以外，還必須編制數控機床維修圖冊、典型修理工藝規程、備件制造工藝規程，制定各種維修技術標準，做好數控機床的修前技術準備工作；在數控機床維修中推廣應用新技術、新工藝、新材料，做好數控機床的技術改造和局部改裝設計管理工作，搞好數控機床維修用工、檢、量具的管理，搞好數控設備維修的質量管理等工作.只有這樣，才能做好數控機床的維修工作，保障數控機床的正常運行，從而保障企業生產的順利運行。
參考文獻
[1] 李宏慧，謝小正，沙成梅.淺談數控機床故障排除的一般方法[J].甘肅科技，2004（9）：45-46.
[2] 溫德涌.淺談數控機床的故障診斷與排除[J].機電工程技術，2005（8）：34-35.
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修
隨著科技的發展，很多高科技設備在生產和生活中應用，并且應用范圍越來越廣泛，這給生產和生活帶來了很多便利。尤其是在數控技術高速發展的今天，有很多數控設備出現，數控機床就是其中的一種，并且被廣泛的應用在生產之中。而任何設備在使用的過程中都會出現故障，一旦有故障出現就會給生產帶來影響。因此對數控機床設備使用過程中的故障進行診斷與維修就是一項十分重要的工作，本文筆者就對這方面的內容進行簡單研究。
1.數控機床設備故障類型
數控機床設備一旦出現故障，就無法正常、順利的將原來的預定工作完成，導致停運或者是不能按照預定的來達到工作效果。根據數控機床設備出現故障的危害程度，將其分為兩種，一種是致命性故障，一種是非致命性故障。致命性故障是指不但無法順利完成預定的工作目標，還會帶來人或者物的重大損失，最終導致工作任務失敗。而非致命性故障，并不會帶來人員以及物的損失，不過會給機床設備帶來危害，而非致命性故障如果不能得到及時維修處理，就會發展成為致命性故障。
根據數控機床設備的出現故障是自身的原因，還是與其他有關系的設備的原因導致的，分為獨立故障和從屬故障。根據數控機床設備發生故障的次數和頻率可以分成早期、偶然和耗損故障幾種。數控機床的故障分類還有很多種，本文先介紹到這里。
2.數控機床設備故障的診斷方法
當數控機床出現故障的時候，想要進行好的維修，首先要找到故障的根源，也就是對機床設備進行故障診斷，在診斷的過程之中，方法很重要，下面是數控機床設備故障診斷的方法介紹。
2.1交換法
對于在應用過程中出現故障的數控機床，其故障很難進行確認，而且在診斷故障的過程中還要保證不會給設備帶來更嚴重的損害，這時候可以用備用的控制板代替認為有故障的控制板。通過備用控制板的應用，保證設備的正常運行，保證工作進步。同時在對同類型的基礎控制板交換的過程中，還可以對控制板系統檢測的效率進一步提高。
2.2自我診斷功能分析法
很多進口的數控機床設備都有自我診斷功能，并且這樣的功能指標已經是一種對數控機床性能進行確定的重要標準。對于這樣的數控機床，在出現故障的時候會比較容易進行診斷。因為這樣的機床設備一旦出現故障，數控機床設備的一些故障指示等或者是顯示器等就會提示故障所在位置，或者是出現故障的原因。通過這種方式就可以及時的發現機床的問題所在，并且快速將問題解決。不過這種自我診斷功能只是在一些高端的數控機床中才有，普通的數控機床并沒有此功能。
2.3PLC程序分析法
導致數控機床出現故障的原因是由于機械設備上的一些邏輯功能在運行的過程中無法保證預定的功能，出現不正常運行，因此在進行故障診斷的過程之中，可以通過利用機械的固有原理圖等來進行故障診斷，如應用電氣原理圖、PLC程序以及液壓的原理圖等資料來進行故障診斷，通過這種方式來快速的找到故障原因，并且對出現故障的零件進行維修和更換，使數控機床能夠在最短的時間內恢復到正常的工作狀態，盡量不給生產帶來影響。
比如在實際操作中某型機床遇到x軸回油槽向外溢油，而且在維修的過程中對回油線路檢查以后沒有發現有堵塞的現象，而在對電氣原理圖查看的時候發現供油的僅僅有兩項，通過編程對數控機床設備進行現場監控，PLC程序運行也沒有出現異常，繼電器是按照PLC程序規定運行，而在對液壓電磁閥檢測的時候發現其在PIE中電池閥的有無都是處于工作狀態，在對繼電器測量以后發現是繼電器的問題，在更換繼電器以后，問題解決。
2.4基于廣域網的診斷法
隨著技術的不斷提高，在有些數控機床設備上還有廣域監測點的安裝，利用局域網檢測對機床設備的運行狀態信息進行全面、真實的采集。這樣可以通過仿真實驗對數控機床設備中普遍出現的一些問題進行分析，還可以為企業對數控機床的故障診斷提供更多幫助。
3.數控機床設備的故障維修
數控機床設備出現故障以后要對其進行快速維修，這樣才能夠快速恢復機床工作能力，防止給企業帶來過多損失。想要進行維修，對故障進行查找是最關鍵的一點，在找到故障點以后，對故障進行維修排出，在找到故障點以后，要根據不同的故障進行相應的維修。
如果發現數控機床出現的是電氣故障，就要先對其故障進行確定，在明確了是電氣故障以后，進行進一步維修。如果是電器線路短路，要進行故障排除，防止由于故障帶來的設備零件損壞。系統是在能夠供電的情況下啟動NC，在這個過程中要細心觀察，如果發現有異常要停止機械工作。對于有故障診斷的設備而言，就可以根據報警來對故障進行查找以及維修了。在NC啟動以后沒有故障的警告，而設備在運行的過程中卻存在很多問題，就要檢查NC的參與以及數控機床設備的數據表，要是都沒有問題就要通過編程來對程序進行分析，看是否是輸入和輸出方面的故障。如果NC與PC都沒有故障，也排除是故障，就要對設備的定值和反饋值進行查找，如果定值與指令值不成比例，就是給定值出現故障。
要是給定值出現故障，通常是由于接頭、插頭、繼電器或者是接線等方面的問題。而要是反饋值出現問題，通常是由于接觸不良、檢測元件失效或者是傳感器的問題。如果兩個值都出現問題，原因就是電子元件受到損壞，這個問題解決的時候會相對容易。
4.總結
數控機床設備的應用給人們提供了很多的方便，不過由于其屬于高科技產品，所以在應用的過程中，必須要按照規定進行操作，一旦操作不當就會出現設備故障，影響設備正常運行。本文筆者對數控機床設備的故障診斷與維修進行了研究，針對其可能出現的問題的維修方法進行總結，希望能夠為數控機床設備的故障診斷與維修提供更多幫助。
參考文獻：
【關鍵詞】數控機床；維護；維修 數控機床是典型的機電一體化產品，集合了機械、電氣、控制等多方面技術，對其維護和維修的要求比較高。不合理的維護和維修數控機床，能夠縮短其使用壽命。反之，正確的維護和維修數控機床，能有效地延長數控機床的使用壽命。
1 數控機床維護方面的要求及方法
1.1數控機床的正確使用要求
1）數控機床對輸入電源的要求較高。隨著對數控機床的加工要求越來越高，其電子元器件越來越“嬌貴”，主要體現在對電壓的要求上。目前大多數數控機床允許電源電壓的波動范圍是±5%―±8%。如果電源電壓波動范圍超過數控系統的要求，需要配備交流穩壓器。
2）數控機床對使用環境的要求較高。首先，安裝數控機床時，應遠遠離振動源、放射源、熱輻射源，并且要避免太陽光的直射，另外，還要保持數控機床的工作環境干燥、通風、恒溫。通常，數控機床都標定使用溫度和保存溫度，應按照規定執行[1]。
1.2 對于數控系統的維護要求
1）首先，要嚴格遵守操作數控機床的操作規程及維護要求。這是維持數控機床精度、延長數控機床壽命的一個重要因素。
2）確保數控柜電氣柜的散熱系統正常工作。每天應檢查各柜的冷卻風扇工作是否正常，風道過濾網是否堵塞，以免引起柜內溫度過高，使數控系統不能可靠地工作[2]。
3）定期檢查和更換伺服電機的電刷。直流電動機在工作時，無法避免電刷與電機的定子發生摩擦，所以必然產生磨損。如果磨損嚴重而沒有及時更換，就會影響電動機的使用性能，嚴重時會造成電動機損壞。一般每三個月或半年檢查一次，同時用工業酒精對電刷表面進行清洗。
4）定期更換數控系統的后備電池。數控系統的參數及加工程序是由帶有掉電保護功能的寄存器來保存的，當數控系統關閉后寄存器中的參數及加工程序由后備電池來保持。因此，定期檢查后備電池的工作狀態和及時更換電池就顯得極為重要，一般情況下，即使電池尚未用完，也應每年更換一次。
5）盡量少開數控柜和強電柜門。以防止車間空氣中的灰塵、油霧及金屬粉末落在電子部件或印刷電路板上造成短路。
6）長期閑置的系統應定時給數控系統供電，定期進行機床空運轉。通過對數控機床經常通電、空運轉等手段，使數控機床自身發熱，從而驅散機床內部的濕氣。
1.3 對于機械部件的維護要求
1）首先要保持良好的狀態。無論是運動件還是不動件，大多數都是由鋼件組成，如果狀態不好，會引起“硬碰硬”的現象，造成運動機構的磨損嚴重。所以，要定期檢查機床系統，始終保持導軌、絲杠等各運動部件狀態良好，以減少其磨損。
2）檢查并及時調整機械精度。對于數控機床的精度，要定期進行檢查并及時調整，以減少各運動部件之間的狀態和位置偏差，如換刀系統、工作臺交換系統、絲杠反向間隙等的檢查調整。
3）做好機床的清潔衛生工作。設備太臟，灰塵太多，會影響機床的正常運轉，如油水過濾器、空氣過濾網等太臟，會造成壓力不夠、散熱不好，從而造成故障。運動部件表面灰塵太多，會造成運動部件運動阻力增加，加劇部件的磨損等，所以必須經常對設備進行清掃。
2數控機床的維修
2.1 數控機床的診斷和維修原則
1）先外部后內部原則。先檢查機床設備外部，如果外部沒問題然后再檢查設備內部。不要急著去拆卸機床零部件，造成一些安裝精度的丟失。從故障出現的概率來講，機床外部故障率要遠遠大于機床內部故障率。
2）先主后次原則。根據機床組件的使用性能，出現故障的多數集中在機床的按鈕、行程開關、油管、電纜等輔助設備，而數控裝置、可編程控制器、伺服系統等不太容易出現故障。所以，在排除機床故障時，先從故障率高的按鈕等機床輔助設備入手，如果故障還沒排除，再進行數控裝置、可編程控制器、伺服系統的排查工作。
3）先簡單后復雜原則。為了避免故障之間互相影響、掩蓋， 故障的排除要“由簡入深”。先排除容易解決的簡單故障，然后再排除難度較大的復雜故障。采用這個原則，可以從根本上杜絕維修、維護過程中的盲目性，從而提高了故障處理的效率。
2.2 診斷和維修的方法
1）機床自診斷法。目前，大多數數控機床具備故障自診斷功能。它是利用行程開關、傳感器等裝置，實時監測機床的運動行程、液壓氣壓、溫度、電壓電流、運行速度等信息，并設置了正常的運行范圍值，如果機床運行時超出了該范圍，數控機床就會報警，并置出故障部位及原因。所以，在機床故障診斷時要優先選擇數控機床自診斷功能。
2）備件互換法。當數控機床的故障鎖定在某個組件后，可以利用機床上現有的相同組件或者備用組件進行互換，能快速準確的查找到數控機床的故障。
3）敲擊法。對于數控機床“時有時無”的故障可采用敲擊法。具體操作：開啟數控機床，拿一根絕緣的木棒或者橡膠棒敲擊可能出現故障的組件，同時注意觀察機床的運行情況，如果敲擊某部位時，機床的運行有變化，那么就能鎖定故障源。該方法由于是機床通電狀態上執行的，所以要采取措施，防止觸電。
4）升、降溫法。如果數控機床連續長時間工作或者周圍工作環境溫度偏高時，機床就會報警或者突然斷電重啟機床。此時，可用電吹風或紅外線加熱燈使可疑電路板或組件升溫，使該組件的升溫狀態更加明顯，從而可以確定有問題的組件。同理，也可以在機床發生此類故障后，利用酒精棉球涂抹可疑組件，降低組件溫度，消除溫度影響后觀察故障是否消失，從而可以快速地確認有問題的組件。
【參考文獻】
[1]陳蕾.淺析數控機床維護維修的一般方法[J].機械制造.2004.第42卷第482期.71-72頁.
[2]李剛斌.數控機床維修實例分析[J].制造技術與機床.2007.第4期.107-108頁.
目前，我國數控技能人才缺乏，阻礙了制造業實力的提高。近幾年許多職業院校根據自身特點，結合市場需要，開設了數控技術專業，配備了現代化的數控機床等設備。數控機床是精密機床、價格昂貴，需專業維修人員進行管理。如何管理和維護好這些數控機床，更好地滿足教學需求，最大限度地發揮其優勢，已經成為各個學校普遍關注的問題。本文根據數控機床的結構及使用特點，結合設備管理，分析教學用數控機床使用中出現的問題，并提出改進措施。
一、教學用數控機床的特點
教學用數控機床與生產用數控機床相比主要有下列特點：
1.使用目的不同
生產用數控機床的主要目的是提高生產效率，創造經濟效益，以生產為主。教學用數控機床主要是用于滿足教學工作，將學生的理論知識通過實際操作轉變為直觀認識的機床，是一種以試驗為主的機床。
2.操作人員不同
生產用數控機床的操作人員，一般是具有豐富實踐經驗的工人。教學用數控機床的操作人員，大部分是新手，操作經驗很少，故障率較高。
3.維修和管理方式不同
生產用數控機床往往配有專業的維修人員，一般都是有計劃、系統性的管理和維修。在教學過程中，因數控機床缺少專業進行維護的人員，往往是故障發生后再去彌補，很少將故障消除在萌芽狀態。
4.使用效率不同
與生產用數控機床相比，教學用數控機床作為一種演示型機床，大部分時間處于停工狀態，利用率不高。
二、存在問題
教學用數控機床在管理和使用中的問題主要有以下幾點：
一是機床運行中事故較多，例如撞車、撞刀、超程等現象頻繁發生，導致機床精度下降。
二是機床發生故障后，不能及時得到有效處理，機床帶病、帶傷工作情況較多。
三是管理方面存在漏洞，對機床的維護缺少系統性、計劃性，不能起到預防故障的作用。
四是機床操作人員和維護人員責任心不強，維修不及時，當出現問題時，不是積極地去處理，而是相互推卸責任，直接影響正常的教學工作。
五是學生反映實訓效果與預期目標相差很大，從而得不到應有的教學效果。以上諸多原因使數控機床不能發揮應有作用，造成了資源的浪費。
三、原因分析
教學用數控機床在管理和維修方面存在的問題可歸
納為：
第一，管理人員沒有經過專門培訓，缺少設備管理方面的專業知識，對數控機床沒有制定嚴格的維護、檢修計劃，是造成機床缺少系統性、預期性維護的主要原因。
第二，維修人員自身責任心不強，技術水平低，不能及時處理工作中出現的故障，直接影響正常的教學。是機床帶病工作的主要原因。
第三，學生在實訓前準備不充分，操作時粗心大意，不按規定的步驟操作等，是導致機床運行過程中發生撞刀、撞車、超程現象的主要原因。
第四，教師自己缺乏實踐經驗，對機床的結構、原理理解不夠深入，講課缺少靈活性，對一些結構、原理性的問題解釋不清楚。學生實踐經驗本來就較少，學習主動性又較差。
四、改進措施
根據以上分析，結合實際情況，提出如下改進措施：
1.聘請專業人員對設備進行管理，制定科學的管理方法
根據各類數控機床的不同特點，結合自己的實際使用情況，參照機床說明書，制訂出合理、規范的數控機床管理和維護制度，對設備的保養維護做到三定，即定期、定機、定人。
2.要重視“雙師型”教師隊伍的建設
數控機床是集機、電、液、氣于一體的機電產品，具有技術與知識密集的特點；要求數控機床的操作與維修人員，不僅要具備各方面的知識，也要具有豐富的經驗和較強的動手能力；建設技術全面的教師隊伍是科學管理、合理維護數控機床的前提。
3.強化責任意識
提高操作人員的責任心，出現問題時要積極的去處理，實在解決不了的要及時找別人幫忙解決，防止機床帶傷、帶病工作，以免影響正常教學工作；選拔責任心強的教師進行定期專業培訓。實踐證明經過培訓學習，是能在相對較短時間內達到數控機床操作和維護要求的。
4.做到教學、維修兩不誤
在教學和維修之間靈活安排工作，做到教學、維修兩不誤，例如可利用教學期間機床利用率不高的時間，對機床進行一些常規維護和檢修。
5.加強實訓前的安全教育
實訓之前，要對學生進行安全教育，學習操作規程，強調嚴格按照規程操作的重要性；有條件的話，可先讓學生在計算機上進行仿真模擬練習，以減少或避免撞刀、撞車等事故的發生。
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修；教學方法
Exploration and Practice in NC machine diagnosis and maintenance
Guan Wei
Dalian vocational technology college， Dalian， 116033， China
Abstract： By analyzing NC manufacturing and maintenance course approaches， the author explores some new teaching methods in order to maximize teaching effects in NC manufacturing and maintenance class.
Key words： NC machine tool； fault diagnosis； maintenance； teaching method
近年來，隨著我國數控技術的普及和數控設備的大量應用，大多數高職院校在數控技術專業或機電專業都開設了數控機床故障診斷與維修課程，在本課程教學中主要面臨的困難有如下兩方面：（1）課程教學中涉及的知識較多，如機械結構、電氣控制、液壓與氣動、數控編程與工藝等，而高職學生底子薄，課程教學安排時間又有限，學習會有一定的難度。（2）數控機床維修要求學生有較強的故障判斷分析能力和實際動手能力，在傳統的教學模式下很難培養出來。因此如何保證數控機床故障診斷與維修課程內容的實用性、實效性？如何引導學生掌握該課程學習方法，提高技能？在有限的時間和空間內如何提高課堂教學效率？如何進行理論與實際相結合？如何加強現場管理，提高學生的綜合素質？筆者針對以上幾個問題在教學中進行了一些有效的探索。
1 教學內容選取
作為教師，只有了解現場維修人員的工作，才能知道我們教學中的重點是什么。20世紀七八十年代的數控維修人員要對模擬電路、數字電路有較深刻的理解，他們通過電烙鐵、萬用表、示波器修理損壞的電路板。但今天的數控技術緊隨IT技術發展，電路板已被專用的大規模集成電路所取代，數據傳送也由“并行傳送”為主改為“串行傳送”為主，目前示波器、萬用表僅作為一些并行信號或靜態信號的檢測工具，對于CNC本身和數字伺服部分維修幫助非常有限。可以這樣認為，今后現場維修人員能夠處理的硬件將越來越少，取而代之的是借助各類軟件及相關技術資料（廠家和數控系統提供），及時準確判斷故障類型，確定維修方法。為了達到上述要求，必須建立“理”“實”一體化教學體系，在教學內容設計上應注重數控機床結構和數控系統的多樣性，課堂上注重培養學生的自主學習能力，使學生能夠觸類旁通，由于新技術、新工藝、新產品的不斷應用，要有一定的學習能力，跟上現代數控機床的發展。為了體現這一思路，可以將數控機床故障診斷與維修課程的教學內容體系設計如下：
（1）注重3個層面訓練：即學生閱讀電氣圖紙的訓練；查閱相關維修資料的訓練；故障檢測與排除的訓練。（2）6個教學內容模塊：即數控機床低壓電器部分的故障分析；數控系統的硬件裝接；數控機床機械拆裝及故障；可編控制器的應用；數控機床機電聯調；數控機床常見故障排除。
通過上述教學內容的安排，使學生掌握數控機床維修的基本技能和方法。
2 做好相關知識拓展的教學
筆者總結自己多年數控機床調試維修的經驗，認為要想快速準確地判斷故障，適應數控技術的發展，必須拓展相關知識，加強理論基礎。如本課程所需的一些專業基礎知識包含在計算機原理、電子技術、電氣控制與PLC、數控原理、液壓原理、數控機床結構等課程中。學生如果在學習數控機床維修之前，對上述相關專業知識缺乏了解或者遺忘，在上課時會感到很吃力，聽不懂，更談不上有自己對故障現象的分析理解，在實踐中無從下手，逐漸喪失對課程的學習興趣，缺乏專業知識，也不利于學生今后的職業發展。對于這種情況，教師在典型故障分析過程中，對所涉及的有關專業知識，要進行適當的補充和拓展，使學生能夠理論聯系實際，掌握所學內容，拓寬維修思路。如在講解數控機床回參考點故障時，就必須增加數控原理中光電編碼器的知識點，這樣學生才能理解回參考點工作原理。而講解電動刀架常見故障分析時，需補充霍爾開關的相關知識，學生才能理解刀架轉不停的故障檢測方法。有理論做基礎，能收到事半功倍的效果，數控機床故障才能快速準確地定位，增加學生學習該課程的自信心和興趣。在數控故障中，往往是同一現象，原因卻很多，沒有理論作基礎，光靠經驗是不行的，這也是目前部分企業在崗電工，至今仍無法承擔數控維修的原因。
3 教學中合理安排實踐教學
由于數控機床采用的數控系統專業性非常強，不同品牌數控系統，其結構、診斷方法、參數設置差異非常大，作為職業技術教育，數控維修授課及實訓設備應該有針對性，由于各種原因，大部分學校實訓設備不能完全跟上數控系統的更新，因此很難培養走出校門就基本滿足企業需要的數控維修調試人員，在教學環節中必須注重加強學生實踐環節的培養，可以采用如下方式：數控維修仿真─數控系統連接調試─數控機床整機故障維修。
關鍵詞：數控機床 故障 排除
數控機床是一種典型的機電一體化產品，涉及范圍比較廣，在故障診斷和維護方面與傳統機床有很大的區別。因此，學習和掌握數控機床故障診斷及維護技術，及時有效的處理數控機床的各種故障，對企業的維修人員來說非常重要。
一、數控機床的使用與維修
1.數控機床的分類和應用 隨著數控技術的發展，數控機床已經越來越普遍地應用于企業的加工生產當中。數控機床的種類很多，但主要按機床的加工方式和加工工藝對其進行分類。現代工廠中主要以金屬切削加工為主，大致可以分為數控銑床，數控鏜床，數控立車，數控磨床以及加工中心等。
2.數控機床的維修的特點 數控機床與傳統機床的維修不同，它是集數控系統、可編程控制器、伺服系統加精密機械等多項高新技術融合于一體的機電一體化產品。數控機床的維修應遵循以下幾點：首先，要熟悉數控系統、位置檢測與伺服驅動和輔助控制的工作原理、特點及常見故障的處理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息來查找故障。做到具體問題具體分析，才能確定故障的準確處理。
3.數控機床故障診斷維修的基本步驟 數控機床的維修過程主要分為三個階段。首先，到達現場后進行現場的調查和故障信息的采集。仔細詢問機床操作者故障表面的指示情況以及產生故障的背景情況，對故障現象做出初步的判斷。其次，根據現場的調查結果和故障現象進行具體的維修。從易到難、由外向內，逐漸縮小查找范圍，確定故障存在的位置從而采取正確的維修措施。最后，機床的故障排除后及時向操作者交代清楚本次故障的起因以及發生故障的信息和環節，告其今后操作的注意事項，避免今后再次發生同類故障。同時做好維修記錄，為以后維修做好儲備。
二、數控系統自診斷技術及故障排除方法
所謂系統診斷技術，就是利用數控裝置中的計算機及相關運行診斷軟件進行各種測試。
1.自診斷技術
（1）開機自診斷：數控系統通電后，設備內部診斷軟件會自動對系統中各種元件如CPU、RAM及各應用軟件進行逐一檢測并將檢測結果顯示出來，如檢測發現問題，系統會顯示報警信息或發出報警信號。開機自診斷通常會在開機一分鐘之內完成。
有時開機診斷會將故障原因定位到電路板或模塊上，但也經常僅將故障原因定位在某一范圍內，這時維修人員需查找相關維修手冊根據提示找到真正故障原因并加以排除。
（2）運行自診斷：運行自診斷也稱在線自診斷，是指數控系統正常工作時，運行內部診斷程序，對系統本身、PLC、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試、檢查，并顯示有關信息，這種診斷一般會在系統工作時反復進行。
（3）脫機診斷：當系統出現故障時，首先停機，然后使用隨機的專用診斷紙帶對系統進行脫機診斷。診斷時先要將紙帶上的程序讀入RAM系統中，計算機運行程序進行診斷，從而判定故障部位，這種診斷在早期的數控系統中應用較多。
2.人工診斷技術
數控系統的故障種類很多，而自診斷往往不能對系統的所有部件進行測試，也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上，這時要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種，最常用的有:功能程序測試法、參數檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等，現簡介如下:
（1）功能程序測試法：這種方法將數控系統中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個測試程序，穿成紙帶或存儲到軟盤上在進行診斷時運行這個程序，可快速判定哪個功能出現問題，這種方法一般在機床出現隨機性故障時使用，也可用于設備閑置時間較長重新投入使用時測試用。
（2）參數檢查法：一般系統的參數是存放在RAM中的，一旦出現干擾或其它原因會造成參數丟失或混亂，從而使系統不能正常工作，這時應根據故障特征，檢查和核對有關參數，在排除某些故障時，有時還需對某些參數進行調整。
（3）備件置換法：是將系統中型號完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進行互相交換比較，或利用備用的元器件替換有疑點的部件，從而快速有效地確定故障部位。
（4）直觀法：直觀法是利用維修中常用的“先外后內”的原則，利用觀察零部件的工作狀態、聽聲音、摸發熱等方法，進行逐個檢查，如利用視覺可觀察內部器件或外部連接的形狀上的變化；利用聽覺可查尋器件發出的異常聲音;利用嗅覺或觸覺可查尋過載、高溫等現象;等等。
（5）原理分析法：當采用其它檢查方法難以奏效時，可以從電路基本原理出發，一步一步用萬用表、邏輯表、示波器等工具對測點進行檢查對照，最終查明故障原因。
3.高級診斷技術
（1）自修復診斷：自修復診斷一般是指在系統內設置不參與運行的備用模塊。自修復程序在控制系統每次開機運行，當發現某模塊有問題時，系統會把故障信息顯示在屏幕上，同時自動查尋備用模塊，故障模塊的工作即被備用模塊取代，維修人員可根據提示更換下一故障模塊。自修復診斷方法需要較多的備用模塊，這會使系統體積增大，價格提高。
（2）診斷指導專家系統：近年來，隨著圖像識別、聲音識別、自動翻譯和智能工業機器人等技術的發展，這些技術越來越多地被應用到數控機床上。診斷專家系統以專家知識、經驗為基礎，自動模仿專家利用知識解決復雜問題的思維活動，這就使普通工作人員同樣能對故障做出具有專家級水平的診斷結論。
