⑴ 数控车床常见故障有哪些
一、按故障发生的部位分类
（1）主机故障数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、润滑、冷却、排屑、液压、气动与防护等部分。主机常见的故障主要有：
①因机械部件安装、调试、操作使用不当等原因引起的机械传动故障
②因导轨、主轴等运动部件的干涉、摩擦过大等原因引起的故障
③因机械零件的损坏、联结不良等原因引起的故障，等等。
主机故障主要表现为传动噪声大、加工精度差、运行阻力大、机械部件动作不进行、机械部件损坏等等。润滑不良、液压、气动系统的管路堵塞和密封不良，是主机发生故障的常见原因。数控机床的定期维护、保养。控制和根除“三漏”现象发生是减少主机部分故障的重要措施。
（2）电气控制系统故障从所使用的元器件类型上。根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类，
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控机床的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/C RT以及伺服驱动单元、输为输出单元等。
“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、分立电子元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有。加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。
“强电”部分是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。这部分的故障虽然维修、诊断较为方便，但由于它处于高压、大电流工作状态，发生故障的几率要高于“弱电”部分。必须引起维修人员的足够的重视。
二、按故障的性质分类
（1）确定性故障确定性故障是指控制系统主机中的硬件损坏或只要满足一定的条件，数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象在数控机床上最为常见，但由于它具有一定的规律，因此也给维修带来了方便
确定性故障具有不可恢复性，故障一旦发生，如不对其进行维修处理，机床不会自动恢复正常。但只要找出发生故障的根本原因，维修完成后机床立即可以恢复正常。正确的使用与精心维护是杜绝或避免故障发生的重要措施。
（2）随机性故障随机性故障是指数控机床在工作过程中偶然发生的故障此类故障的发生原因较隐蔽，很难找出其规律性，故常称之为“软故障”，随机性故障的原因分析与故障诊断比较困难，一般而言，故障的发生往往与部件的安装质量、参数的设定、元器件的品质、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。
⑵ 数控机床故障诊断的常用方法和手段是什么
数控机床，是一种技术含量很高的机、电、仪一体化的复杂的自动化机床，机床在运行过程中，零部件不可避免地会发生不同程度、不同类型的故障，因此，熟悉机械故障的特征，掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段，对确定故障的原因和排除有着重大的作用。
一、数控机床故障诊断原则与基本要求
所谓数控机床系统发生故障(或称失效)是指数控机床系统丧失了规定的功能。故障可按表现形式、性质、起因等分为多种类型。但不论哪种故障类型，在进行诊断时，都可遵循一些原则和诊断技巧。
1.1、排障原则。
主要包括以下几个方面：1）充分调查故障现象，首先对操作者的调查，详细询问出现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。然后要对现场做细致的勘测；2）查找故障的起因时，思路要开阔，无论是集成电器，还是和机械、液压，只要有可能引起该故障的原因，都要尽可能全面地列出来。然后进行综合判断和优化选择，确定最有可能产生故障的原因；3）先机械后电气，先静态后动态原则。在故障检修之前，首先应注意排除机械性的故障。再在运行状态下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对通电后会发生破坏性故障的，必须先排除危险后，方可通电。
1.2、故障诊断要求。
除了丰富的专业知识外，进行数控故障诊断作业的人员需要具有一定的动手能力和实践操作经验，要求工作人员结合实际经验，善于分析思考，通过对故障机床的实际操作分析故障原因，做到以不变应万变，达到举一反三的效果。完备的维修工具及诊断仪表必不可少，常用工具如螺丝刀、钳子、扳手、电烙铁等，常用检测仪表如万用表、示波器、信号发生器等。除此以外，工作人员还需要准备好必要的技术资料，如数控机床电器原理图纸、结构布局图纸、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作、使用说明书等。
二、故障处理的思路
不同数控系统设计思想千差万异，但无论那种系统，它们的基本原理和构成都是十分相似的。因此在机床出现故障时，要求维修人员必须有清晰的故障处理的思路：调查故障现场，确认故障现象、故障性质，应充分掌握故障信息，做到“多动脑，慎动手”避免故障的扩大化。根据所掌握故障信息明确故障的复杂程度，并列出故障部位的全部疑点。准备必要的技术资料，比如机床说明书，电气控制原理图等，以此为基础分析故障原因，制定排除故障的方案，要求思路开阔，不应将故障局限于机床的某一部分。在确定故障排除方案后，利用示万用表、示波器等测量工具，用试验的方法验证并检测故障，逐级定位故障部位，确认出故障属于电气故障还是机械故障，是系统性的还是随机性的，是自身故障还是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后问题会马上迎刃而解。
三、故障处理方法
数控机床的数控系统是数控机床的核心所在，它的可靠运行，直接关系到整个设备运行的正常与否。下面总结提炼出一些判断与排除数控机床故障的方法。
3.1、充分利用数控系统硬件、软件报警功能。
在现代数控系统中均设置有众多的硬件报警指示装置，设置硬件报警指示装置有利于提高数控系统的可维护性。数控机床的CNC系统都具有自诊断功能。在数控系统工作期间，能够适时使用自诊断程序对系统进行快速诊断。一旦检测到故障，就会立即将故障以报警的方式显示在CRT上或点亮面板上报警指示灯。而且这种自诊断功能还能够将故障分类报警。
3.2、数控机床简单故障报警处理的方法。
通常，数控机床具有较强的自警功能，能够随时监控系统硬件和软件的工作状态，数控机床的大部分故障能够出现报警提示，可以根据故障提示，确定机床的故障，及时处理、排除故障，提高机床完好率和使用效率。
3.3、直接观察法。
直接观察法就是利用人的感觉器官注意发生故障时(或故障发生后)的各种外部现象并判断故障的可能部位的方法。这是处理数控系统故障首要的切入点，往往也是最直接、最行之有效的方法，对于一般情况下“简单”故障通过这种直接观察，就能解决问题。
3.4、利用状态显示诊断功能判断故障的方法。
现代数控系统不但能够将故障诊断信息显示出来，而且还能够以诊断地址和诊断数据的形式，提供诊断的各种状态。
3.5、发生故障及时核对数控系统参数判断故障的方法。
数控机床的数控系统的参数变化，会直接影响到数控机床的性能，使数控机床发生故障，甚至整机不能正常工作。因此，在对故障的分析诊断过程中，尽管采取了一些措施，仍然不能解决问题、排除故障，或者对故障出处不够明朗的话，应该改变思路，从人们所说的“软”故障着手。检查核对数控系统的参数，是否是因为数控系统参数变化所导致的故障，往往是一丝异常，便是症结所在。
四、故障举例
4.1、数控机床排屑器故障分析及其改进。
经现场工作人拆下电机并对其进行试运行，结果显示运转正常，因此可排除电机故障原因，同时可观察到电动机传动轴上的键并未在键槽上，因此可初步诊断故障的直接原因为电机轴与排屑螺旋杆脱离，进一步分析，由于传动键受到负载瞬时不断变化的力，若此时把传动键进行分割，这时就可以把分割的每一部分看成一个横梁，因此可对其进行振动分析。
经过受力情况的分析，传动键具备了微动磨损产生的条件因此传动键磨损属于微动磨损，而且搜寻发现键已脱落到螺旋杆管孔内，可以得出键完好只有些微小磨损，因此可排除键压溃以及键磨损原因，最后可断定此次故障的直接原因为键脱落，造成螺旋排屑杆与电机轴脱离失去传动力。将键装上并将电机重新装配后，故障排除工作正常。
4.2、数控机床的振动爬行处理。
数控系统的振荡现象已成为数控全闭环系统的共同性问题。系统振荡时会造成机床产生爬行与振动故障，机床的振荡故障通常发生在机械部分和进给伺服系统。产生振荡的原因有很多，陈了机械方面存在不可消除的传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等诸多因素外，伺服系统的有关参数的影响也是重要的一方面。有时数控系统会因扩械上某些振荡原因产生反馈信号中含有高频谐波，这使输出转矩里不桓定，从而产生振动。对于这种高频振荡情况，可在速度环上加入一阶低通滤波环节，即为转矩滤波器。
速度指令与速度反馈信号经速度控制器转化为转矩信号，转矩信号通过一阶滤波环节将高频成分截止，从而得到有效的转矩控制信号。通过调节参数可将机械产生的100Hz以上的频率截止，从而达到消除高频振荡的效果。
五、故障排除的确认及善后工作
故障排除以后，维修工作还不能算完成，尚需从技术与管理两方面分析故障产生的深层次原因，采取适当措施避免故障再次发生。必要时可根据现场条件使用成熟技术对设备进行改造与改进。故障排除的确认，故障处理完毕。整理好线路，把机床的所有动作均试运转一遍，正常可交付使用，同时让操作工继续做好运行观察。一段时间后，询问一下操作工机床的运行状况，并再次对故障点进行全面检查。最后做维修记录，详细记录维修的整个过程，包括维修时间、更换件型号规格及故障原因分析等。从排除故障过程中发现自己欠缺的知识，制定学习计划，最终充实自己。
⑶ 数控机床对工作环境有何要求
数控车床设备的正常使用必须满足如下条件，机床所处位置的电源电压波动小，环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。
1、环境要求机床的位置应远离振源、应避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响。如机穗简蚂床附近有振源，则机床四周应设置防振沟。否则将直接影响机床的加工精度及稳定性，将使电子元件接触不良，发生故障，影响机床的可靠性。
2、电源要求一般数控车床安装在机加工车间，不仅环境温度变化大，使用条件差，而且各种机电设备多，致使电网波动大。因此，安装数控车床的位置，需要电源电压有严格控制。电源电压波动必须在允许范咐辩围内，并且保持相对稳定。否则会影响数控系统的正常工作。
3、温度条件数控车床的环境温度低于30摄示度，相对温度小于80%。一般来说，数控电控箱内部设有排风扇或冷风机，以保持电子元件，特别是中央处理器工作温度恒定或温度差变化很小。过高的温度和湿度将导致控制系统元猜埋件寿命降低，并导致故障增多。温度和湿度的增高，灰尘增多会在集成电路板产生粘结，并导致短路
⑷ 数控车床警报
机床数控系统种类繁多、设计方式多种多样、故障现象千差万别，维护好数控设备是具有相当难度工作。掌握了机械结构及电气控制原理同时,必须合理分析，灵活运用，善于总结,才能起到事半功倍收效。逐渐缩小故障范围并排除。保障机床运行安全,机床直线轴通常设置有软限位（参数设定限位）和硬限位（行程开关限位）两道保护“防线”。限位问题是数控机床常见故障之一,相关资料提及较少。以下就导致“限位报警”原因作一些分析和说明。
一、相关控制电路断路或限位开关损坏
此原因引起“限位报警”发生率相对较高，外部元器件受环境影响较大，如机械碰撞、积尘、腐蚀、摩擦等因素影响，易于导致相关限位开关本身损坏及控制电路断路，同时产生“限位报警”信息。也遇见超程开关压合后不能复位情况。这类故障处理比较直接，把损坏开关、导线修复好或更换即可。导线断路或接触不良时需仔细校线和观察，
如：一台XK755数控铣床，采用FANUC 0-M数控系统。加工过程中，突然出现“X+、X-、Y+、Y- 硬限位”报警，而实际上机床正常加工范围内。上述现象，估计线路接触不良或断路可能性最大，测量电器柜中接线排上供给限位电路24V电压，压值正常。线路走向逐一查找，用手旋动床体右侧一个线路接头时，发现屏幕上报警瞬间消失，松手间报警复现。，拆下该接头，仔细检查发现里面焊接两根导线已经脱落，用手向里面旋动过程中可以让导线断路两端碰触，有上述变化现象。重新焊接好接头后，机床恢复正常。
二、操作不规范，误动作或机床失控
其中，主要以引起硬限位报警为主，一般来说，直接补救措施方能进行恢复，利用机床本身超程解除功能或短接法是日常维护惯用方法。处理过程中我们应紧紧抓住设备及系统个体特点，寻找具可靠性捷径，灵活快速解决问题。
1、机床结构特点进行处理
绝大多数机床都设置有“超程解除”触点，一旦出现“硬限位”报警，确认硬限位开关被压合后，使该触点闭合并手动方式下向相反方向移出限位位置，即解除报警；也有少数没有设置该按钮，此时应相应点上采取等效短接措施，即强制满足条件，然后将机床移出限位位置。
如：一台进口HX-151型立式五坐标加工中心。出现“X轴硬限位”报警，该加工中心未设置“超程解除”按钮。机床结构原因，X+向限位开关安装位置“隐蔽”，必须移开踏板并拆掉护板，需要花费大量时间和精力，延误生产。，采取电器柜中接线排上短接相应端号等电势点办法，即短接该机床接线排上3230和3232两点（也可直接PLC输入点A305.3和A306.6间短接），并将机床移回行程范围以内，故障排除。
2、抓住数控系统功能局限及特性
日常维护中，我们也碰到受数控系统设计软件限制出现比较特殊情况。该类问题处理，必须全面掌握某个数控系统个体特点及性能。探索、总结同时，要作好记录，有条件应接受一些必要技术培训。
如：由我厂技术人员自行设计叶片喷丸经济型数控机床,控制X、Y、Z、A四轴（其中A轴为旋转轴）,数控系统为西南自动化研究所开发圣维(Swai)M2000,采用开环控制方式。出现以下两例具代表性故障现象：
（1）操作不当,机床面板左下角显示为Y向“硬限位”，+Y行程开关已被压合，且硬限位红色指示灯亮。手动方式下，无法向相反方向移出限位位置。
处理方法及原因：采取惯用移出和短接方法不能排除故障，因报警未清除，手动或手轮方式下对Y轴移动操作已无效。没有找出其它可能原因情况下，怀疑到数控系统问题，，此时数控系统并无任何死机或紊乱征兆，且其它各轴都能正常运动。决定将+Y行程限位开关短接，关断机床电源并稍等片刻，然后重新启动机床，发现报警信息消失，红色指示灯熄灭，再将机床移出限位位置，最后取消短接线，一切恢复正常，事实上，故障多次发生时处理情况，我们认识到本故障是该数控系统对上一坐标位置通电情况下具有保持记忆功能。
（2）机床操作面板CRT左下角报警信息显示为“硬限位“，硬限位红色指示灯并未亮，机床实际位置离硬限位开关还有很远距离。同时，机床坐标数显值接近99999999最大值，该轴向无法移动。
处理方法：针对上述现象，首先判断为坐标值已出现数据溢出，超出了机床记忆限位值，累积越来越大情况下，必须使坐标数据全部清零处理。该系统机械坐标清零步骤如下：①主页面下进入“监控“菜单；②页面内容部分无任何类容显示，不用理会（被隐藏），进入第二项“从机监控”；③接下来按第三项“F，此时可见各轴机床坐标都为零，报警已经清除。特别注意，机床必须重新回参考点建立机床坐标系，出现该情况是数控系统功能程序限制。处理时应结合上面第（1）点特征。
三、回参考点过程失败，引起限位
比较高档数控系统通常都可以利用方便灵活参数修正功能来维护机床，机床实际位置未超过限位位置而出现限位报警，首先应细心查看是否因行程参数丢失或改变可能。针对参数，最典型事例是某些机床回参考点时易出现软限位报警，而机床实际位置离参考点有一定距离。此时，机床硬限位功能完好情况下，机床报警时停止点离基准点标记位移大小适当将软限位参数值修改大（需设定到最大值或取消，应视其情况），待机床重新回参考点正常后需将软限位设定还原。另外，更换一些牵涉到行程设备后（如电机、轴联结、丝杠等），其间隙、位移易发生一定变动，也有可能出现回参考点失败，同时产生“限位报警”。
如：一台宁江机床有限公司制造THM6350卧式加工中心，数控系统为FANUC 0i-MA。回参考点过程中，Y轴出现报警信息为“507 OVER TRAVEL +X”，有减速过程，反复操作不能回参考点，并出现同样报警信息，该加工中心采用挡块方式回参考点。
分析与处理：可以看出，该故障根本原因硬限位本身。那么是否减速后归基准点标记脉冲不出现？是这样，有两种可能：一是光栅归基准点过程中没有发现归基准点脉冲信号，或归基准点标记失效，或由基准点标记选择归基准点脉冲传输或处理过程中丢失，或测量系统硬件故障对归基准点脉冲信号无鉴别或处理能力。二是减速开关与归基准点标记位置错位，减速开关复位后，没有出现基准点标记。对相关参数逐一检查无改变和丢失情况。用手直接压下各开关，PMC址X1009. 0 中确减速信号由“变为“，说明功能完好，故障现象，超程信号也完好，重点应检查基准点信号，排除因信号丢失或元器件损坏可能。其减速开关、参考点开关距离已经由厂家标准设定，参考计数器容量和标准一致，一般维护过程中不做变动或修改。先不忙采用跟踪法去确定上面分析第一点可能原因，先遵循由易到难原则去考虑问题。看是否基准点标记识别能力已经下降或丧失所致？决定将参数1425（碰减速挡块后FL速度）X值由原来200修改成100，为保证各轴运动平衡，将其它轴FL速度同时设定为100 ，试回参考点，机床恢复正常，这种设想到了验证。，造成该故障原因是基准点标记识别能力已经降低，导致机床回参考点失败直到压合硬限位。
四、机床参数受外界干扰发生改变或丢失
这，主要以软限位参数为常见。车间电源质量差、加工环境恶劣、雷电、屏蔽措施不到位等外部因素非常容易导致数控机床各种参数发生变化或丢失。把参数恢复同时，必须查清引起故障直接原因，采取补救措施。
一台卧式加工中心,采用FANUC 0i-MA数控系统,加工过程中出现“501 OVER TRAVEL –X”,即负向超程,机床机械坐标数显值远远超出设定值-99999999~+99999999范围(单位:μm),而实际机床行程范围内。
处理方法:由上述现象看出，机床数显数据因干扰发生了变化且超出软限位设定范围。进入参数画面修改参数1320、1321(Y轴存储式行程检测负方向边界坐标值)。接下来，将参数1320设定为小于参数1321,行程认为是无穷大,不进行存储式行程检测1检测。关机重新启动机床并回参考点,然后将1320和1321参数恢复为修改前坐标值。.另,必须找到引起数据变化直接原因,并即时排除,止故障再次发生造成更严重后果。本次故障最后确认是受到雷电干扰所致。
五、坐标系和数控程序影响
加工程序编制必须严格考虑机床加工范围,加工过程中,一旦刀具进入禁止区域,便出现行程(软行程和硬行程)限位报警。一种情况是程序坐标值因操作不当被改大软件严格模拟对程序过滤式检查不存,另是因机床加工坐标系(G54~G59)参数设置不当,走相对坐标时,超出行程范围。
如：一台VMC立式加工中心,设置好加工坐标系和各补偿参数后,机床一运行程序便出现“OVER TRAVEL –Y”报警,即Y轴负向硬限位。同时，未执行换刀语句（M06）便直接执行到插补语句，且刀具路径不对。
处理过程:显然,此处硬限位报警一种提示,确认了系统参数和加工程序无任何异常后,决定进一步确认位置环是否完好。空运行以G54为加工坐标系另一段数控程序,机床工作正常,排位置环存故障可能。故障范围缩小到了加工坐标系上。将G58上设置坐标值设置到G54上,同时将原来程序中G54修改成G58,试加工修改加工坐标系后程序一切正常。到此，基本判定为G58存问题,通常情况下G54~G59建立坐标系功能出现故障为数不多。由易到难原则,首先认为是G58中设置坐标系没有被系统接受,记忆成为另外数据,从路径不对这一点可以看出。我们采用清除数据、重新输入办法,试运行机床恢复正常,证明判定是正确。本次故障是不规范输入数据,使机床坐标系数据受影响,导致机床出现超程报警。