⑴ 數控車床常見故障有哪些
一、按故障發生的部位分類
（1）主機故障數控機床的主機通常指組成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有：
①因機械部件安裝、調試、操作使用不當等原因引起的機械傳動故障
②因導軌、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障
③因機械零件的損壞、聯結不良等原因引起的故障，等等。
主機故障主要表現為傳動雜訊大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良，是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養。控制和根除「三漏」現象發生是減少主機部分故障的重要措施。
（2）電氣控制系統故障從所使用的元器件類型上。根據通常習慣，電氣控制系統故障通常分為「弱電」故障和「強電」故障兩大類，
「弱電」部分是指控制系統中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。數控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驅動單元、輸為輸出單元等。
「弱電」故障又有硬體故障與軟體故障之分。硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體正常情況下所出現的動作出鍺、數據丟失等故障，常見的有。加工程序出錯，系統程序和參數的改變或丟失，計算機運算出錯等。
「強電」部分是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便，但由於它處於高壓、大電流工作狀態，發生故障的幾率要高於「弱電」部分。必須引起維修人員的足夠的重視。
二、按故障的性質分類
（1）確定性故障確定性故障是指控制系統主機中的硬體損壞或只要滿足一定的條件，數控機床必然會發生的故障。這一類故障現象在數控機床上最為常見，但由於它具有一定的規律，因此也給維修帶來了方便
確定性故障具有不可恢復性，故障一旦發生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復正常。但只要找出發生故障的根本原因，維修完成後機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發生的重要措施。
（2）隨機性故障隨機性故障是指數控機床在工作過程中偶然發生的故障此類故障的發生原因較隱蔽，很難找出其規律性，故常稱之為「軟故障」，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發生往往與部件的安裝質量、參數的設定、元器件的品質、軟體設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。
⑵ 數控機床故障診斷的常用方法和手段是什麼
數控機床，是一種技術含量很高的機、電、儀一體化的復雜的自動化機床，機床在運行過程中，零部件不可避免地會發生不同程度、不同類型的故障，因此，熟悉機械故障的特徵，掌握數控機床機械故障診斷的常用方法和手段，對確定故障的原因和排除有著重大的作用。
一、數控機床故障診斷原則與基本要求
所謂數控機床系統發生故障(或稱失效)是指數控機床系統喪失了規定的功能。故障可按表現形式、性質、起因等分為多種類型。但不論哪種故障類型，在進行診斷時，都可遵循一些原則和診斷技巧。
1.1、排障原則。
主要包括以下幾個方面：1）充分調查故障現象，首先對操作者的調查，詳細詢問出現故障的全過程，有些什麼現象產生，採取過什麼措施等。然後要對現場做細致的勘測；2）查找故障的起因時，思路要開闊，無論是集成電器，還是和機械、液壓，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來。然後進行綜合判斷和優化選擇，確定最有可能產生故障的原因；3）先機械後電氣，先靜態後動態原則。在故障檢修之前，首先應注意排除機械性的故障。再在運行狀態下，進行動態的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電後會發生破壞性故障的，必須先排除危險後，方可通電。
1.2、故障診斷要求。
除了豐富的專業知識外，進行數控故障診斷作業的人員需要具有一定的動手能力和實踐操作經驗，要求工作人員結合實際經驗，善於分析思考，通過對故障機床的實際操作分析故障原因，做到以不變應萬變，達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少，常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等，常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發生器等。除此以外，工作人員還需要准備好必要的技術資料，如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙、數控系統參數說明書、維修說明書、安裝、操作、使用說明書等。
二、故障處理的思路
不同數控系統設計思想千差萬異，但無論那種系統，它們的基本原理和構成都是十分相似的。因此在機床出現故障時，要求維修人員必須有清晰的故障處理的思路：調查故障現場，確認故障現象、故障性質，應充分掌握故障信息，做到「多動腦，慎動手」避免故障的擴大化。根據所掌握故障信息明確故障的復雜程度，並列出故障部位的全部疑點。准備必要的技術資料，比如機床說明書，電氣控制原理圖等，以此為基礎分析故障原因，制定排除故障的方案，要求思路開闊，不應將故障局限於機床的某一部分。在確定故障排除方案後，利用示萬用表、示波器等測量工具，用試驗的方法驗證並檢測故障，逐級定位故障部位，確認出故障屬於電氣故障還是機械故障，是系統性的還是隨機性的，是自身故障還是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因後問題會馬上迎刃而解。
三、故障處理方法
數控機床的數控系統是數控機床的核心所在，它的可靠運行，直接關繫到整個設備運行的正常與否。下面總結提煉出一些判斷與排除數控機床故障的方法。
3.1、充分利用數控系統硬體、軟體報警功能。
在現代數控系統中均設置有眾多的硬體報警指示裝置，設置硬體報警指示裝置有利於提高數控系統的可維護性。數控機床的CNC系統都具有自診斷功能。在數控系統工作期間，能夠適時使用自診斷程序對系統進行快速診斷。一旦檢測到故障，就會立即將故障以報警的方式顯示在CRT上或點亮面板上報警指示燈。而且這種自診斷功能還能夠將故障分類報警。
3.2、數控機床簡單故障報警處理的方法。
通常，數控機床具有較強的自警功能，能夠隨時監控系統硬體和軟體的工作狀態，數控機床的大部分故障能夠出現報警提示，可以根據故障提示，確定機床的故障，及時處理、排除故障，提高機床完好率和使用效率。
3.3、直接觀察法。
直接觀察法就是利用人的感覺器官注意發生故障時(或故障發生後)的各種外部現象並判斷故障的可能部位的方法。這是處理數控系統故障首要的切入點，往往也是最直接、最行之有效的方法，對於一般情況下「簡單」故障通過這種直接觀察，就能解決問題。
3.4、利用狀態顯示診斷功能判斷故障的方法。
現代數控系統不但能夠將故障診斷信息顯示出來，而且還能夠以診斷地址和診斷數據的形式，提供診斷的各種狀態。
3.5、發生故障及時核對數控系統參數判斷故障的方法。
數控機床的數控系統的參數變化，會直接影響到數控機床的性能，使數控機床發生故障，甚至整機不能正常工作。因此，在對故障的分析診斷過程中，盡管採取了一些措施，仍然不能解決問題、排除故障，或者對故障出處不夠明朗的話，應該改變思路，從人們所說的「軟」故障著手。檢查核對數控系統的參數，是否是因為數控系統參數變化所導致的故障，往往是一絲異常，便是症結所在。
四、故障舉例
4.1、數控機床排屑器故障分析及其改進。
經現場工作人拆下電機並對其進行試運行，結果顯示運轉正常，因此可排除電機故障原因，同時可觀察到電動機傳動軸上的鍵並未在鍵槽上，因此可初步診斷故障的直接原因為電機軸與排屑螺旋桿脫離，進一步分析，由於傳動鍵受到負載瞬時不斷變化的力，若此時把傳動鍵進行分割，這時就可以把分割的每一部分看成一個橫梁，因此可對其進行振動分析。
經過受力情況的分析，傳動鍵具備了微動磨損產生的條件因此傳動鍵磨損屬於微動磨損，而且搜尋發現鍵已脫落到螺旋桿管孔內，可以得出鍵完好只有些微小磨損，因此可排除鍵壓潰以及鍵磨損原因，最後可斷定此次故障的直接原因為鍵脫落，造成螺旋排屑桿與電機軸脫離失去傳動力。將鍵裝上並將電機重新裝配後，故障排除工作正常。
4.2、數控機床的振動爬行處理。
數控系統的振盪現象已成為數控全閉環系統的共同性問題。系統振盪時會造成機床產生爬行與振動故障，機床的振盪故障通常發生在機械部分和進給伺服系統。產生振盪的原因有很多，陳了機械方面存在不可消除的傳動間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外，伺服系統的有關參數的影響也是重要的一方面。有時數控系統會因擴械上某些振盪原因產生反饋信號中含有高頻諧波，這使輸出轉矩里不桓定，從而產生振動。對於這種高頻振盪情況，可在速度環上加入一階低通濾波環節，即為轉矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經速度控制器轉化為轉矩信號，轉矩信號通過一階濾波環節將高頻成分截止，從而得到有效的轉矩控制信號。通過調節參數可將機械產生的100Hz以上的頻率截止，從而達到消除高頻振盪的效果。
五、故障排除的確認及善後工作
故障排除以後，維修工作還不能算完成，尚需從技術與管理兩方面分析故障產生的深層次原因，採取適當措施避免故障再次發生。必要時可根據現場條件使用成熟技術對設備進行改造與改進。故障排除的確認，故障處理完畢。整理好線路，把機床的所有動作均試運轉一遍，正常可交付使用，同時讓操作工繼續做好運行觀察。一段時間後，詢問一下操作工機床的運行狀況，並再次對故障點進行全面檢查。最後做維修記錄，詳細記錄維修的整個過程，包括維修時間、更換件型號規格及故障原因分析等。從排除故障過程中發現自己欠缺的知識，制定學習計劃，最終充實自己。
⑶ 數控機床對工作環境有何要求
數控車床設備的正常使用必須滿足如下條件，機床所處位置的電源電壓波動小，環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。
1、環境要求機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機穗簡螞床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩定性，將使電子元件接觸不良，發生故障，影響機床的可靠性。
2、電源要求一般數控車床安裝在機加工車間，不僅環境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網波動大。因此，安裝數控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范咐辯圍內，並且保持相對穩定。否則會影響數控系統的正常工作。
3、溫度條件數控車床的環境溫度低於30攝示度，相對溫度小於80%。一般來說，數控電控箱內部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恆定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統元猜埋件壽命降低，並導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產生粘結，並導致短路
⑷ 數控車床警報
機床數控系統種類繁多、設計方式多種多樣、故障現象千差萬別，維護好數控設備是具有相當難度工作。掌握了機械結構及電氣控制原理同時,必須合理分析，靈活運用，善於總結,才能起到事半功倍收效。逐漸縮小故障范圍並排除。保障機床運行安全,機床直線軸通常設置有軟限位（參數設定限位）和硬限位（行程開關限位）兩道保護「防線」。限位問題是數控機床常見故障之一,相關資料提及較少。以下就導致「限位報警」原因作一些分析和說明。
一、相關控制電路斷路或限位開關損壞
此原因引起「限位報警」發生率相對較高，外部元器件受環境影響較大，如機械碰撞、積塵、腐蝕、摩擦等因素影響，易於導致相關限位開關本身損壞及控制電路斷路，同時產生「限位報警」信息。也遇見超程開關壓合後不能復位情況。這類故障處理比較直接，把損壞開關、導線修復好或更換即可。導線斷路或接觸不良時需仔細校線和觀察，
如：一台XK755數控銑床，採用FANUC 0-M數控系統。加工過程中，突然出現「X+、X-、Y+、Y- 硬限位」報警，而實際上機床正常加工范圍內。上述現象，估計線路接觸不良或斷路可能性最大，測量電器櫃中接線排上供給限位電路24V電壓，壓值正常。線路走向逐一查找，用手旋動床體右側一個線路接頭時，發現屏幕上報警瞬間消失，鬆手間報警復現。，拆下該接頭，仔細檢查發現裡面焊接兩根導線已經脫落，用手向裡面旋動過程中可以讓導線斷路兩端碰觸，有上述變化現象。重新焊接好接頭後，機床恢復正常。
二、操作不規范，誤動作或機床失控
其中，主要以引起硬限位報警為主，一般來說，直接補救措施方能進行恢復，利用機床本身超程解除功能或短接法是日常維護慣用方法。處理過程中我們應緊緊抓住設備及系統個體特點，尋找具可靠性捷徑，靈活快速解決問題。
1、機床結構特點進行處理
絕大多數機床都設置有「超程解除」觸點，一旦出現「硬限位」報警，確認硬限位開關被壓合後，使該觸點閉合並手動方式下向相反方向移出限位位置，即解除報警；也有少數沒有設置該按鈕，此時應相應點上採取等效短接措施，即強制滿足條件，然後將機床移出限位位置。
如：一台進口HX-151型立式五坐標加工中心。出現「X軸硬限位」報警，該加工中心未設置「超程解除」按鈕。機床結構原因，X+向限位開關安裝位置「隱蔽」，必須移開踏板並拆掉護板，需要花費大量時間和精力，延誤生產。，採取電器櫃中接線排上短接相應端號等電勢點辦法，即短接該機床接線排上3230和3232兩點（也可直接PLC輸入點A305.3和A306.6間短接），並將機床移回行程范圍以內，故障排除。
2、抓住數控系統功能局限及特性
日常維護中，我們也碰到受數控系統設計軟體限制出現比較特殊情況。該類問題處理，必須全面掌握某個數控系統個體特點及性能。探索、總結同時，要作好記錄，有條件應接受一些必要技術培訓。
如：由我廠技術人員自行設計葉片噴丸經濟型數控機床,控制X、Y、Z、A四軸（其中A軸為旋轉軸）,數控系統為西南自動化研究所開發聖維(Swai)M2000,採用開環控制方式。出現以下兩例具代表性故障現象：
（1）操作不當,機床面板左下角顯示為Y向「硬限位」，+Y行程開關已被壓合，且硬限位紅色指示燈亮。手動方式下，無法向相反方向移出限位位置。
處理方法及原因：採取慣用移出和短接方法不能排除故障，因報警未清除，手動或手輪方式下對Y軸移動操作已無效。沒有找出其它可能原因情況下，懷疑到數控系統問題，，此時數控系統並無任何死機或紊亂徵兆，且其它各軸都能正常運動。決定將+Y行程限位開關短接，關斷機床電源並稍等片刻，然後重新啟動機床，發現報警信息消失，紅色指示燈熄滅，再將機床移出限位位置，最後取消短接線，一切恢復正常，事實上，故障多次發生時處理情況，我們認識到本故障是該數控系統對上一坐標位置通電情況下具有保持記憶功能。
（2）機床操作面板CRT左下角報警信息顯示為「硬限位「，硬限位紅色指示燈並未亮，機床實際位置離硬限位開關還有很遠距離。同時，機床坐標數顯值接近99999999最大值，該軸向無法移動。
處理方法：針對上述現象，首先判斷為坐標值已出現數據溢出，超出了機床記憶限位值，累積越來越大情況下，必須使坐標數據全部清零處理。該系統機械坐標清零步驟如下：①主頁面下進入「監控「菜單；②頁面內容部分無任何類容顯示，不用理會（被隱藏），進入第二項「從機監控」；③接下來按第三項「F，此時可見各軸機床坐標都為零，報警已經清除。特別注意，機床必須重新回參考點建立機床坐標系，出現該情況是數控系統功能程序限制。處理時應結合上面第（1）點特徵。
三、回參考點過程失敗，引起限位
比較高檔數控系統通常都可以利用方便靈活參數修正功能來維護機床，機床實際位置未超過限位位置而出現限位報警，首先應細心查看是否因行程參數丟失或改變可能。針對參數，最典型事例是某些機床回參考點時易出現軟限位報警，而機床實際位置離參考點有一定距離。此時，機床硬限位功能完好情況下，機床報警時停止點離基準點標記位移大小適當將軟限位參數值修改大（需設定到最大值或取消，應視其情況），待機床重新回參考點正常後需將軟限位設定還原。另外，更換一些牽涉到行程設備後（如電機、軸聯結、絲杠等），其間隙、位移易發生一定變動，也有可能出現回參考點失敗，同時產生「限位報警」。
如：一台寧江機床有限公司製造THM6350卧式加工中心，數控系統為FANUC 0i-MA。回參考點過程中，Y軸出現報警信息為「507 OVER TRAVEL +X」，有減速過程，反復操作不能回參考點，並出現同樣報警信息，該加工中心採用擋塊方式回參考點。
分析與處理：可以看出，該故障根本原因硬限位本身。那麼是否減速後歸基準點標記脈沖不出現？是這樣，有兩種可能：一是光柵歸基準點過程中沒有發現歸基準點脈沖信號，或歸基準點標記失效，或由基準點標記選擇歸基準點脈沖傳輸或處理過程中丟失，或測量系統硬體故障對歸基準點脈沖信號無鑒別或處理能力。二是減速開關與歸基準點標記位置錯位，減速開關復位後，沒有出現基準點標記。對相關參數逐一檢查無改變和丟失情況。用手直接壓下各開關，PMC址X1009. 0 中確減速信號由「變為「，說明功能完好，故障現象，超程信號也完好，重點應檢查基準點信號，排除因信號丟失或元器件損壞可能。其減速開關、參考點開關距離已經由廠家標准設定，參考計數器容量和標准一致，一般維護過程中不做變動或修改。先不忙採用跟蹤法去確定上面分析第一點可能原因，先遵循由易到難原則去考慮問題。看是否基準點標記識別能力已經下降或喪失所致？決定將參數1425（碰減速擋塊後FL速度）X值由原來200修改成100，為保證各軸運動平衡，將其它軸FL速度同時設定為100 ，試回參考點，機床恢復正常，這種設想到了驗證。，造成該故障原因是基準點標記識別能力已經降低，導致機床回參考點失敗直到壓合硬限位。
四、機床參數受外界干擾發生改變或丟失
這，主要以軟限位參數為常見。車間電源質量差、加工環境惡劣、雷電、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易導致數控機床各種參數發生變化或丟失。把參數恢復同時，必須查清引起故障直接原因，採取補救措施。
一台卧式加工中心,採用FANUC 0i-MA數控系統,加工過程中出現「501 OVER TRAVEL –X」,即負向超程,機床機械坐標數顯值遠遠超出設定值-99999999~+99999999范圍(單位:μm),而實際機床行程范圍內。
處理方法:由上述現象看出，機床數顯數據因干擾發生了變化且超出軟限位設定范圍。進入參數畫面修改參數1320、1321(Y軸存儲式行程檢測負方向邊界坐標值)。接下來，將參數1320設定為小於參數1321,行程認為是無窮大,不進行存儲式行程檢測1檢測。關機重新啟動機床並回參考點,然後將1320和1321參數恢復為修改前坐標值。.另,必須找到引起數據變化直接原因,並即時排除,止故障再次發生造成更嚴重後果。本次故障最後確認是受到雷電干擾所致。
五、坐標系和數控程序影響
加工程序編制必須嚴格考慮機床加工范圍,加工過程中,一旦刀具進入禁止區域,便出現行程(軟行程和硬行程)限位報警。一種情況是程序坐標值因操作不當被改大軟體嚴格模擬對程序過濾式檢查不存,另是因機床加工坐標系(G54~G59)參數設置不當,走相對坐標時,超出行程范圍。
如：一台VMC立式加工中心,設置好加工坐標系和各補償參數後,機床一運行程序便出現「OVER TRAVEL –Y」報警,即Y軸負向硬限位。同時，未執行換刀語句（M06）便直接執行到插補語句，且刀具路徑不對。
處理過程:顯然,此處硬限位報警一種提示,確認了系統參數和加工程序無任何異常後,決定進一步確認位置環是否完好。空運行以G54為加工坐標系另一段數控程序,機床工作正常,排位置環存故障可能。故障范圍縮小到了加工坐標繫上。將G58上設置坐標值設置到G54上,同時將原來程序中G54修改成G58,試加工修改加工坐標系後程序一切正常。到此，基本判定為G58存問題,通常情況下G54~G59建立坐標系功能出現故障為數不多。由易到難原則,首先認為是G58中設置坐標系沒有被系統接受,記憶成為另外數據,從路徑不對這一點可以看出。我們採用清除數據、重新輸入辦法,試運行機床恢復正常,證明判定是正確。本次故障是不規范輸入數據,使機床坐標系數據受影響,導致機床出現超程報警。