时间：2022-07-24 21:09:49
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇数控机床维修技术，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】数控；机床；维修；技术分析
【中图分类号】TU182【文献标识码】A【文章编号】1674-3954（2011）02-0143-01
随着我国机械加工的快速发展,国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性,大部分故障都是以综合故障形式出现,所以数控机床的维修难度较大,并且数控机床维修工作的不规范,使得数控维修工作处于一种混乱状态,为了规范数控维修工作,提高数控机床的利用价值,本文提出五步到位数控维修法。
一、数控机床维修技术分析
1、故障记录具体
数控机床发生故障时,对于操作人员应首先停止机床,保护现场,并对故障进行尽可能详细的记录,并及时通知维修人员。
（1）故障发生时的情况记录
1）发生故障的机床型号,采用的控制系统型号,系统的软件版本号。
2）故障的现象,发生故障的部位,以及发生故障时机床与控制系统的现象。
3）发生故障时系统所处的操作方式。
4）若故障在自动方式下发生,则应记录发生故障时的加工程序号,出现故障的程序段号,加工时采用的刀具号等。
5）若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障,应记录被加工工件号,并保留不合格工件。
6）在发生故障时,若系统有报警显示,则记录系统的报警显示情况与报警号。
7）记录发生故障时,各坐标轴的位置跟随误差的值。
8）记录发生故障时,各坐标轴的移动速度、移动方向,主轴转速、转向等。
（2）故障发生的频繁程度记录
1）故障发生的时例与周期。
2）故障发生时的环境情况。
3）若为加工零件时发生的故障,则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。
4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。
（3）故障的规律性记录。
（4）故障时的外界条件记录。
2、故障检查方法
维修人员故障维修前,应根据故障现象与故障记录,认真对照系统、机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因。当数控设备出现故障时,首先要搞清故障现象,向操作人员了解第一次出现故障时的情况,在可能的情况下观察故障发生的过程,观察故障是在什么情况下发生的,怎么发生的,引起怎样的后果。搞清了故障现象,然后根据机床和数控系统的工作原理,就可以很快地确诊并将故障排除,使设备恢复正常使用。故障检查包括:
（1）机床的工作状况检查。
（2）机床运转情况检查。
（3）机床和系统之间连接情况检查。
（4）CNC装置的外观检查。
维修时应记录检查的原始数据、状态,记录越详细,维修就越方便,用户最好编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供维修时参考。
3、故障诊断
故障诊断是进行数控机床维修的第二步,故障诊断是否到位,直接影响着排除故障的快慢,同时也起到预防故障的发生与扩大的作用。首先维修人员应遵循以下两条原则:
（1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。
（2）认真分析故障的原因。分析故障时,维修人员不应局限于 CNC部分,而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查,并进行综合判断,达到确珍和最终排除故障的目的。
1）直观法。2）系统自诊断法。3）参数检查法。4）功能程序测试法。5）部件交换法。6）测量比较法。7）原理分析法。8）敲击法。9）局部升温法。10）转移法。
除了以上介绍的故障检测方法外,还有插拔法、电压拉偏法、敲击法等等,这些检查方法各有特点,维修人员可以根据不同的现象对故障进行综合分析,缩小故障范围,排除故障。
4、维修方法
在数控机床维修中,维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量,在维修过程中经常使用的维修方法有以下几种:
（1）初始化复位法。由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
（2）参数更改,程序更正法。系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
（3）调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。
（4）备件替换法。用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。
（5）改善电源质量法。目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
（6）维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员
（7）修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。
5、维修记录到位
维修时应记录、检查的原始数据、状态较多,记录越详细,维修就越方便,用户最好根据本厂的实际清况,编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供再维修时参考。
通常维修记录包括以下几方面的内容;(1)现场记录;(2)故障原因;(3)解决方法;(4)遗留的问题;(5)日期和停工的时间;(6)维修人员情况;(7)资料记录。
二、小结
数控机床维修技术的实施,提高重复性故障的维修速度,提高维修者的理论水平和维修能力,有利于分析设备的故障率及可维修性,改进操作规程,提高机床寿命和利用率,并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性,为规范数控维修行业奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]孙伟.数控设备故障诊断与维修技术.北京国防工业出版社, 2008.
关键词 数控机床；故障分析；维修
中图分类号 TB 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2011)122-0151-01
1 浅析FANUC数控机床
1.1 背景分析
行内人士都知道FANUC数控系统是目前市场上应用较为广泛的数控系统，其控制系统普遍用在数控车、数控铣和加工中心等设备上。而且我国的这类机械加工设备相当的多，这些机床所配备的数控系统也是有很多。比如：德国西门子数控、西班牙FAGOR、日本FANUC、三菱等，这些是国外的数控系统，国内的有华中、广州数控、北京凯恩帝等。就目前的与数控机床配套的数控系统的市场占有率来看的话，FANUC在日本占70%左右，在世界上约占50%左右。在中国市场上，FANUC系统占的比例比其它品牌的大得多，因此，FANUC已然成为中国市场尤其是大陆市场上最为普遍的数控系统。
1.2 数控机床维修的意义
数控机床技术是制造业实现自动化、柔性化、集成化生产的重要基础，是制造业提高产品质量和生产效率的有力保障。数控设备维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。数控机床任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。因此，维修对于原理复杂数、结构精密的数控系统就显得十分的必要了。
2 FANUC数控机床常见故障分析极其维修技术
众所周知，数控机床的内部系统和结构是十分的复杂的。根据数控系统的构成，工作原理和特点，笔者总结出以下几点常见故障和维修
技术。
2.1 伺服驱动侧的故障分析及其维修
伺服系统接收来自CNC系统的指令，将其译码，通过一系列的转换机，变成可以调节的电流或电压，进而控制电机的运转。电机带动丝杠旋转，从而实现工作台或刀架的运动。从上我们可以看出，伺服系统与电源电网，机械系统等是相关联的，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因此，伺服驱动系统的故障在数控机床故障中是比较常见的。其主要故障大概有如下几种。
1）系统损坏。这个故障一般是由于网络电压波动太大，或电压冲击造成的。因为我国的大部分地区的电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤其是瞬间超限，这个是很难预测到的。因此这个要特别注意维护电网的质量，以此来减少系统损坏故障的发生。
2）无控制指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。
3）加工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或者电机低速爬行或振动，这类故障在工作当中也是经常出现，它一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起的，解决办法就是对伺服系统进行最优化调节。
4）保险丝烧断、或者电机过热影响电机的运转，甚至是烧坏，这类故障很大程度上是机械负载过大或者卡死致使的。
2.2 CNC数控系统侧故障分析及其维修
CNC系统故障发生的概率不是很高，并且它的发生要受环境因素的影响，笔者将CNC系统故障及其维修归纳如下。
1）环境因素。在机床运作当中，温度、湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当等也可能造成停机或CNC系统故障。比如说有一工厂的数控设备，开机后不久便失去了数控准备好的信号，导致系统无法工作，经检查后发现机体温度过高，原因是通气过滤网已经堵死，从而引起温度传感器动作。这类故障维修比较简单，就是更换过滤网，让机体恢复正常运作温度就可以了。这里还要提一点的就是不安操作规程拔插线路板，或者没有静电防护措施等，都有可能导致停机等故障，因此，在操作的时候一定要按章行事。
2）硬件故障。系统硬件要是发生故障，就会立即停机工作，也会导致机床的各个动作停止。对于这类故障的维修就比较棘手了，这个要求维修人员要了解系统的运作原理以及相应的电路板的功能特点，根据故障发生的规律予以排除。如果条件允许的话，可以采用备件交换法来确定故障硬件。
3）软件故障。就一般而言，FANUC数控系统的软件包括系统软件及用户软件两大类。系统软件用来控制刀具轨迹、插补计算、图形模拟、速度位置处理等。用户软件主要有控制机床动作及信号的PMC、用户程序及相关参数。软件故障发生的故障较小，一般多为系统参数设置不当，这样的话可能会导致机床运行不平稳或者出现报警。维修的方法就是重新修改系统参数。对于一些参数修改过大或参数大量丢失的数控系统，可以考虑将备份参数重新导入而不必一一查阅说明书。
2.3 PMC机床侧故障分析及其维修
相对于伺服驱动侧故障和CNC数控系统故障而言，PMC机床侧故障发生的概率是最高的，这是因为当代的数控系统及伺服系统的可靠性和稳定性逐步提高，寿命也随之延长。而机床电气控制部分经过了一定时间的消耗，其性能势必会降低。尤其一些机床的加工环境恶劣，尘土飞扬，难免会造成线路故障。比如有一台配有FANUCOi-MC
系统的立式加工中心，其刀库的结构师圆盘式带机械手的。由于操作人员在换刀的国中不小心按下了系统复位按钮，刀库机械手卡在中间位置不动，界面跳出2002、刀库信号没到位报警。这个维修就是手动盘动刀库电机，让其转到换刀之前的初始状态，再找到刀套气阀，手动按气阀使刀套抬起，然后在点动刀库旋转，使其转到一号刀套位，最后输入刀套初始化指令M76，将相应的刀一一装入即可。机床的故障的引起的原因人为因素也是要占一定的比例的，所以，在操作的过程中需要工作人员认真细心对待。
3 结束语
随着我国制造业的迅速发展，国内各大企业均引进了世界先进的生产设备，数控技术是现代制造术的典型应用，培养高素质的数控人才是当下机械制造业最重要的任务。FANUC数控机床的优越性是十分明显的，它给机械制造行业带来的利益也是相当巨大的，但是，它的故障限制性也是很常见的，这就需要机械工作人员在平时认真负责地对待每一项操作，这样才能更好地利用数控机床的特性，为机械企业带来更多的利益。
参考文献
[1]陈子银.数控机床电气控制[M].北京理工大学出版社,2006.
关键词：数控；电气；故障；维修
中图分类号：TG659 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2012) 07-0000-01
一、数控机床电气故障的类型与特点
数控机床的电气故障可按故障性质、表象、造成原因及其后果等进行分类。
（一）发生故障的位置
根据发生故障的位置可以分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指需维修或更换电子元器件、各种电器、电路板、导线设备才能正常运行，此类故障称为硬件故障。软件故障指PLC控制程序出现的故障，需更改相应参数、数据或者修改PLC控制程序才能正常运行，此类故障称为软件故障
（二）故障是否指示
根据故障出现时有无指示，可分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。各种数控系统都自带有自诊断程序，从而实现对整个系统软、硬件的实时监控，故障发生时系统产生报警并有相关文字说明，查阅报警信息说明书，就能查出产生故障的原因以及相应的解决措施。无诊断指示故障是诊断程序不完整性导致的，需要对产生故障前的工作过程、故障现象和后果综合分析从而排除故障。
（三）产生故障时有无破坏性
根据产生故障时有无破坏性可以分为破坏性故障和非破坏性故障。破坏性故障不可以重复出现，需分析故障现象排除故障。
（四）产生故障的或然性
依故障产生的机率，分为系统性故障和随机性故障。系统故障指只要满足一定的条件则一定会产生故障，而随机性故障指在相同条件下偶尔发生的故障。
（五）机床的运动品质特性
指机床因运动特性下降而产生的故障，机床运行正常但加工工件不合格，需查找精度下降的机械或电气相关环节，然后通过优化系统环节排除故障。
二、数控机床电气故障排查步骤
（一）故障询问分析
维修人员需要在机床故障产生时了解现场情况分析相关信息，这就要求操作者对现场情况进行详细描述，维修人员观察现场故障状态，查看故障信息是否有自诊断显示，分析故障发生前的操作情况，根据以上信息首先做出第一步诊断，确定故障排除时所需相关技术资料、维修工具、仪器备件等做到心中有数。
（二）故障现场信息核查
操作者所提供的信息对于排故十分重要，因此在现场要通过对故障机床的观察、操作等验证操作者所提供的各种信息是否准确、完整，根据实际情况从而进一步分析故障初始判断是否准确。
（三）准确分析故障
通过对故障现场分析并结合实际情况确定故障的类型，对于指示性故障可以通过查阅此机床的使用说明书以及故障报警信息手册，了解该故障产生的各种原因及相关排除措施，为下一步排故做准备。
（四）确定原因
在已确定该导致该故障产生的各种原因中进一步检查，综合分析各种因素，从而判断出故障发生的真正原因。
（五）排故准备
根据已确定的原因准备好所需相应工具仪器，制定好故障排除计划及步骤，对故障进行排除。
三、数控机床故障诊断与维修的常规方法
（一）直接检查法
1.询问。询问故障现场的操作者，掌握故障发生的过程、现象等情况，为排除故障做好准备。2.目视。观察数控机床各部分工作状态是否正常，显示面板是否有报警情况，断路器有无断开现象，熔断器是否烧断，各元器件有无烧坏及导线脱落等异常情况。3.触摸。在机床断电的情况下可以通过对各接插件和各主要电路板等元器件的触摸了解其安装、插接状况是否到位。4.通电。通电后快速检查各元器件有无冒烟、火花、异常声音、气味是否正常以及器件触摸有无过热，如有发现应立即断电进行分析。
（二）仪器测量法
当数控机床出现问题后，采用电工仪表和维修必备的工具，按数控系统电气原理图和机床电气原理图，测量出现问题的各个故障点的参数值并和正常值进行比较判断故障，若系统电压达不到正常工作电压，则检测调节输入电源；如出现控制信号故障，则用相关检测仪表检查信号线路的状态是否正常以此确定故障点。
（三）用可编程控制器进行PLC中断状态分析
PLC发生故障时，其中断原因是中断堆栈出现故障，可以调出中断堆栈和块堆栈，按其所指示的原因排除故障。
（四）接口信号检查
通过使用PLC检测数控机床控制系统接口信号的正确与否，从而确定相应的故障点。
（五）诊断备件替换法
当故障诊断为数控系统某环节的印制电路上时，因电路板的集成度相对较高而确定某一电子器件则需要花费大量时间，采取先更换相同型号功能的备件，恢复机床正常运行，再去检测修复故障电路板。
（六）用系统的自诊断功能判断
如今的数控系统具有较强的自诊断功能，监控系统各个环节的运行状态，实时对故障进行判断，面板显示报警信息，从而及时动作实现对机床的保护。
综上所述，在数控机床方面的很多维修人员知识还不够全面，诊断水平还存在很大差距，而数控机床是现代企业生产加工中的关键生产设备，机床的使用寿命及利用率对企业来说是至关重要的。因此掌握数控机床故障诊断与维修技术，当机床出现各类电气故障时，维修者快速、准确排除故障充分发挥数控机床效益具有重要意义。
参考文献：
数控机床保养的方法与措施
要做好数控机床的保养工作,需要做好方方面面的工作,各部分协调,为有效做好数控机床的保养工作创造良好的条件和基础。
1)提高工作人员的职业素养和专业技能水平:数控机床的日常操作也是在工作人员的操作下进行,如果有问题出现,需要第一时间由操作人员进行处理。作为操作人员,要掌握正确科学的操作方法,并且具备良好的责任心和职业素养,对于数控机床提高重视程度,加大对企业的责任心。同时,工作人员也应该主动的提高自我专业技能水平,主动的学习和掌握数控相关的知识技能,并且经常组织相关培训,与有经验的操作人员进行学习与交流,切实的提高自身的工作能力。无论什么机械设备都有自己的工作方式和操作规范,严格按照操作规范进行操作既可以保证机械正常高效的工作,又可以保障机械操作人员的自身安全。
2)数控机床保养的设备需求:数控机床的保养需要提供足够并且可靠的保养设备,提供足够的物质条件支持。如相应的维修设备、仪表设备等。并且,对于不同的机床,也需要配备相应的维修软件、工程图样、技术资料、维修手册等等材料。这样,数控机床的保养工作才能正常的进行。
3)数控机床的预防性保养工作预防性的保养工作:对于数控机床的稳定生产具有相当大的意义。预防性维修保养就是把即将出现的问题和设备故障提前发现与排除,降低设备的故障率,保证正常生成的进行。
(1)对于选择数控机床设备不能仅仅从性能参数等角度来考虑与选择,还要从维修维护角度进行考察与分析。要重视设备的技术先进性、可维修的能力、设备运行的可靠性等等方面。选择技术含量较高的数控机床设备,不仅仅可以增加生成效率,更可以在设备运行的可靠性占有很大的优势。设备的可维修能力是指设备在出现故障的时候,维修起来是否方便和迅速,设备的零件元件更换是否方便,后备零件的购买是否方便有保证等。设备的可靠性是指设备正常运行的稳定性、正常生产的能力,应该选择可靠性高的设备,选择故障率低,平均正常运行时间高的设备。(2)注重数控机床设备的正确使用。数控机床稳定高效生产的关键是正确的使用数控机床,正确使用数控机床可以延长机床使用寿命,提高生产效率,这在预防性保养中具有非常关键的。根据厂商的培训以及操作手册等资料,加强使用与维护的意识,严格按照流程和规章操作机床,降低配件的损耗与人为破坏,提高正常操作水平。在使用中严格注意数控机床的使用环境,避免过于潮湿或者阳光直射等不良环境对数控机床的实际影响。保证机床供电电压的稳定,从外部因素上杜绝和避免不正常情况的发生,减少外部因素引起的故障率。(3) 增加运行利用率。减少数控机床的闲置,避免由于过长时间的闲置造成的性能、精度的降低,减少配件由于闲置造成的故障。注重数控机床的使用统计,保证其通电时间的合理性。对于新投入生产的数控机床,要尽快的投入到日常生产使用中,磨合好设备,让故障在保修期内得以暴露和解决,为日后稳定正常生产做好准备。(4)坚持设备的一般性维护和检查。数控机床由于自身具有较大的先进性和复杂性,其工作环境比普通机床要复杂的多。维修人员应坚持巡回检查,详细认真的统计好数控机床的日常工作情况,对于供电、压力、等情况细致的处理与记录。并且做好清洗、注油等日常工作,保证数控机床设备的正常运行。
结束语
综上,数控机床设备是机械制造企业的生成核心。对于提高数控机床的稳定性,发挥数控机床的高效生产的特点,需要不断的研究和发展。只有坚持做好数控机床的日常保养工作,才能才延长元器件的使用寿命,延长机械部件的磨损周期,防止意外恶性事故的发生,争取机床长时间稳定工作。维修人员应该提高自身能力和素养,在思想上高度重视对数控机床的日常保养和预防性维护工作。对于数控机床的预防性保养工作切实的做好,及时发现隐患和非正常情况,减少故障的发生和维修成本,这同时也是在为企业创造效益。
本文作者:车成龙 单位:唐山轨道客车有限责任公司资源管理部
如果数控机床不能正常工作,影响生产,那么对于企业的损失是非常严重的。因此,长期、高效、安全、稳定可靠的生产,对于企业经济效益的实现是必要的条件。那么,正确的使用和保养数控机床就成为了一项保证企业正常生产的重要工作。在企业日常生产中,由于生产过程中对于数控机床的维护重视不足,偏重生产的效能,忽视日常保养与维护,这种现象也是部分存在的。如果日常不注重对数控机床的保养和维护,那么在出现故障时,就很难达到迅速恢复正常生产,节约维修成本等目的。只有坚持的做好数控机床的保养工作,才能降低日常数控机床的元件器件的损耗,延长机械使用寿命,保证数控机床的良性工作状态,增加生产稳定性和安全性。并且在日常工作中也要及时的发现工作隐患,争取长时间的稳定高效工作。因此,要做好数控机床的日常保养工作,要提前做好预防,防微杜渐,认真细致的抓好数控机床的日常保养工作,正确的使用数控机床,保证数控机床的生产稳定性。
数控机床保养的方法与措施
要做好数控机床的保养工作,需要做好方方面面的工作,各部分协调,为有效做好数控机床的保养工作创造良好的条件和基础。
1)提高工作人员的职业素养和专业技能水平:数控机床的日常操作也是在工作人员的操作下进行,如果有问题出现,需要第一时间由操作人员进行处理。作为操作人员,要掌握正确科学的操作方法,并且具备良好的责任心和职业素养,对于数控机床提高重视程度,加大对企业的责任心。同时,工作人员也应该主动的提高自我专业技能水平,主动的学习和掌握数控相关的知识技能,并且经常组织相关培训,与有经验的操作人员进行学习与交流,切实的提高自身的工作能力。无论什么机械设备都有自己的工作方式和操作规范,严格按照操作规范进行操作既可以保证机械正常高效的工作,又可以保障机械操作人员的自身安全。
2)数控机床保养的设备需求:数控机床的保养需要提供足够并且可靠的保养设备,提供足够的物质条件支持。如相应的维修设备、仪表设备等。并且,对于不同的机床,也需要配备相应的维修软件、工程图样、技术资料、维修手册等等材料。这样,数控机床的保养工作才能正常的进行。
3)数控机床的预防性保养工作预防性的保养工作:对于数控机床的稳定生产具有相当大的意义。预防性维修保养就是把即将出现的问题和设备故障提前发现与排除,降低设备的故障率,保证正常生成的进行。
(1)对于选择数控机床设备不能仅仅从性能参数等角度来考虑与选择,还要从维修维护角度进行考察与分析。要重视设备的技术先进性、可维修的能力、设备运行的可靠性等等方面。选择技术含量较高的数控机床设备,不仅仅可以增加生成效率,更可以在设备运行的可靠性占有很大的优势。设备的可维修能力是指设备在出现故障的时候,维修起来是否方便和迅速,设备的零件元件更换是否方便,后备零件的购买是否方便有保证等。设备的可靠性是指设备正常运行的稳定性、正常生产的能力,应该选择可靠性高的设备,选择故障率低,平均正常运行时间高的设备。(2)注重数控机床设备的正确使用。数控机床稳定高效生产的关键是正确的使用数控机床,正确使用数控机床可以延长机床使用寿命,提高生产效率,这在预防性保养中具有非常关键的。根据厂商的培训以及操作手册等资料,加强使用与维护的意识,严格按照流程和规章操作机床,降低配件的损耗与人为破坏,提高正常操作水平。在使用中严格注意数控机床的使用环境,避免过于潮湿或者阳光直射等不良环境对数控机床的实际影响。保证机床供电电压的稳定,从外部因素上杜绝和避免不正常情况的发生,减少外部因素引起的故障率。(3) 增加运行利用率。减少数控机床的闲置,避免由于过长时间的闲置造成的性能、精度的降低,减少配件由于闲置造成的故障。注重数控机床的使用统计,保证其通电时间的合理性。对于新投入生产的数控机床,要尽快的投入到日常生产使用中,磨合好设备,让故障在保修期内得以暴露和解决,为日后稳定正常生产做好准备。(4)坚持设备的一般性维护和检查。数控机床由于自身具有较大的先进性和复杂性,其工作环境比普通机床要复杂的多。维修人员应坚持巡回检查,详细认真的统计好数控机床的日常工作情况,对于供电、压力、等情况细致的处理与记录。并且做好清洗、注油等日常工作,保证数控机床设备的正常运行。
【关键词】：数控 机床 管理 维修
随着我国制造企业技术装备的升级，中、高档数控机床设备的应用越来越广泛了。随之而来的是如何充分保证设备的有效利用率，设备出现故障时，要尽快将设备恢复正常使用。因此，在日常车间管理中，数控机床设备管理与维修就变得越来重要了。数控机床管理是一项十分丰富的综合工程，既要有科学的设备管理，又要有好的设备维修。
数控机床的主体机构有以下特点：1）由于采用了高性能的无级变速主轴及伺服传动系统，数控机床的极限传动结构大为简化，传动链也大大缩短；2）为适应连续的自动化加工和提高加工生产率，数控机床机械结构具有较高的静、动态刚度和阻尼精度，以及较高的耐磨性，而且热变形小；3）为减小摩擦、消除传动间隙和获得更高的加工精度，更多地采用了高效传动部件，如滚珠丝杠副和滚动导轨、消隙齿轮传动副等；4）为了改善劳动条件、减少辅助时间、改善操作性、提高劳动生产率，采用了刀具自动夹紧装置、刀库与自动换刀装置及自动排屑装置等辅助装置。
一、需要复合型人才对数控机床进行管理与维修
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术，其控制系统复杂、价格昂贵，因此它对设备管理与维修人员素质方面提出了比普通设备更高的要求。
数控系统的说明书一般都较多，有操作、连接、编程、功能说明、冗编程、安装调试、维修手册等。要认真学习与维修有关的部分，同时由于配套的说明书、资料往往使用原文资料，数控系统的报警文本显示亦以外文居多。这就要求维修人员必须掌握一定的专业外语基础。
维修人员必须能熟练的操作数控机床，在维修过程中，维修人员有时要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式，如：进行机床参数的设定与调整、利用？编程器监控、通过计算机以及软件联机调试等。此外，分析判断故障原因过程中，往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从某种意义上说，一个高水平的管理与维修人员，其操作机床的水平应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强。
二、加强数控机床的基础管理和技术管理
对于企业来说，数控机床的拥有是企业的竞争实力体现，最大限度地利用数控机床，对企业提高效率和竞争力都是十分有益的。只有保持完好的技术状态，才能充分发挥数控机床的效用。制定相应的管理制度，使设备管理更加规范化和系统化，建立建全数控设备维护档案及交接班记录，将数控机床的运行情况及故障情况详细记录，特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档，以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。
对于新购置的数控机床，在安装、调试和验收时要严格把关，对照合同、技术协议逐项检查。机床调试完成后，利用接口对机床参数进行数据传输做为备用，以防机床参数丢失。对数控机床的操作者、管理及维修人员进给培训，培训方式可以采取多种形式，如参加权威部门举办的学习班，内部办学习班，以及到数控机床的生产厂家进行设备操作技术和维修保养技术培训。
三、加强数控机床的日常维护与保养
在数控机床的日常管理中，预防性维修是一项十分重要而积极的工作。正确使用数控机床是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且日常性维护是由操作者进行的，因此必须提高操作者的维护意识，加强技术培训，提高素质，尽快掌握数控机床的性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，使设备运行在合理的工作状态之中。
操作者为了保证数控机床的正常运行，每天应该检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴，观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查是否适当。数控机床的比普通设备复杂得多，对它的维护、保养工作要求也比较高。积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。
四、数控机床的常用检修方法
数控机床维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控机床与普通设备有较大的差别。一般数控系统都有自诊断功能，根据系统自诊断各种报警信息，通过说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件。数控系统的软故障是指控制系统的系统软件和札程序。有的系统把它们写在中插在主机板上，有的驻留在硬盘上。当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，再仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。
五、结束语
数控机床是现代加工车间最重要的装备，它的发展是信息技术与制造技术结合的结果，要充分发挥数控机床的高效性，就必须正确的操作和精心的维护保养，及时、定期的检修，以保证设备的正常运行，才能提高企业的效率。
参考文献：
一、数控机床机械加工效率低下的原因分析
在数控机床实际加工作业中，制造加工企业可以配备专业人员对数控机床在机械加工过程中所涉及的各项加工设备、数控加工技术以及机械加工操作程序规范等问题进行详细地分析与研究，以此作为研究人员在制订数控机床机械加工效率优化整合的依据与参考。当前经济形势下，造成数控机床机械加工效率低下的主要原因有：
1.数控机床机械加工故障制度不健全，机械应用水平低下。就我国而言，在整个制造加工行业领域中，研究人员仍然没有在数控机床机械加工设备在损坏及质量影响下对整个数控机床机械加工作业精度带来的损失问题上形成较为统一的认识。再加上大部分专业人员对数控机床机械加工设备的依赖程度较大，重引进、轻研究，设备使用人员缺乏对先进数控机床机械加工设备的规范化使用意识，数控机床加工过程中粗加工与精加工之间存在的产品加工工艺差异也无法通过这些先进数控机床机械加工设备仪器的加工性能体现出来。在多种因素的共同作用下，最终造成整个数控机床机械加工效率低下。
2.数控机床机械加工的编程程序不够规范。在新的经济技术形势下，数控机床需要以计算机编程系统和编程技术为载体，实现对整个机械加工环节分布把握与整体控制的目的。然而，由于当前我国的计算机程序编程技术在数控机床机械加工中的应用还不够充分，在系统初始调试程序与机床走空刀故障的处理办法上还存在明显缺陷，整个数控机床机械加工无法在运行安全性及稳定性方面作出保障，这也是造成当前数控机床机械加工作业效率低下的重要原因之一。
二、提高数控机床机械加工效率的措施
1.做好机床的维护和管理
数控机床的维护与管理工作在很大程度上影响了自身的工作寿命，其中，数控机床设备的是维护工作的主要手段，对于数控机床，装置是自动进行工作的。对于数控机床的维修工作，应注意需根据规定的标号按时加注，一般情况下，选用信誉较好企业的油。与普通机床相比，数控机床的造价成本较高，其对操作的精度有着较高的要求。倘若使用标号不对的油，将会影响机床的工作性能，比如机床对温度的适应性以及转速特性等；倘若使用的油含有一定的杂质，不够纯正，将可能导致数控机床的油路发生堵塞现象，提高运动部位发生故障的几率，影响数控机床的使用年限。所以，为了成功完成数控机床设备的工作，需要按时对系统进行必要的清洗，并定期更换过滤网，使用规定标号的油。
2.提高工作人员的业务水平和职业素质
处于生产第一线的操作、编程和维修人员直接面对设备,他们的技术水平和职业素质的高低将直接影响到设备的使用效率和工件的加工质量,也在很大程度上决定了设备的使用寿命。因此,提高上述人员的业务水平和职业素质,使之尽快适应新设备的操作使用和维护保养要求,是非常重要的。在现实工作中,有些机床操作或编程人员由于对机床和系统了解不深,甚至理解错误而引起的编程或操作失误一类的故障时有发生。例如参数或语句设定错误而造成机床不运行、动作失误、工件加工时尺寸超差或是由于操作失误而造成机床误动作甚至撞车等。这类故障都是一些本来可以避免而又后果较严重的故障,直接影响了机床的有效使用;而维修人员由于业务水平不高,当设备发生故障时,不能迅速、有效地排除故障,使数控机床长期处于故障瘫痪状态而影响生产的情况时有发生。因此,作为机床操作、编程及维修人员,在上岗操作设备之前,必须经过岗前培训,使之具备必需的数控机床操作、编程和维修知识。并且要对所操作的具体机床有更进一步的了解,这样才有可能避免上述情况的发生。
对于新技术，有些操作人员不善于使用这种先进的检测工具,仍沿用老的检测方法,在停机后(有时甚至要拆下工件)用常规量具进行检测,这样无形中降低了高效机床的加工效率。在编程人员中,同样存在着类似问题。上述这些问题只有通过不断提高操作、编程和维修人员的业务水平来解决。要最大限度地发挥数控机床的生产效率,在很大程度上取决于操作、编程和维修人员的技术水平。这就要求操作者头脑清晰、思维敏捷,具有较丰富的实践经验和有关的数控加工知识;编程人员要求有较高的理论水平和丰富的工艺知识;而对维修人员则要求有扎实的理论基础知识、丰富的维修经验和较强的动手能力。另一方面,上述人员的职业素质和敬业精神也是必须重视的问题。科学技术越发展,设备的自动化程度越高,对相关人员的技术水平也要求越高,人员的素质高低就越显重要。机床的操作、编程和维修人员如果没有主人翁精神,没有积极自主的工作热情和态度,很难设想能够积极主动、高效快捷地用好数控机床这类自动化设备。因此,作为一个企业,要把不断地提高数控机床操作、编程和维修人员的职业素质和敬业精神作为一个长久的工作予以足够的重视。
参考文献:
[1]杨晓京,陈子辰.微机数控系统开发体系结构的研究[J].组合机床与自动化加工技术, 2003(5): 29-32.
[2]杨晓京,张仲彦,李浙昆,等.几种开放式微机数控系统比较[ J].制造自动化, 2002, 24 (1): 18 -21.
[关键词]数控机床 诊断策略 伺服系统 故障分析 二次破坏引言
中图分类号：TD115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）13-0061-01
1.数控机床的故障诊断策略
在数控机床的整个使用寿命内，故障发生频率的高低大致可分为3个阶段，即磨合期、稳定期和衰老期.要诊断数控机床的故障，就必需掌握故障发生的规律。其数控机床的磨合期一般从整机安装调试开始运行后半年到1年时间，故障频率高且一般无规律可循，发生在电气、液压和气动系统部分的故障频率约占此阶段故障的90%；数控机床在经过各种磨合、调整后，开始进入相对稳定的正常运行期，此阶段各类元器件器质性故障比较少见，偶而发生的机电故障概率基本相等，此阶段一般持续7～10年；在衰老期阶段，数控机床上各类元器件开始加速磨损和老化， 故障频率逐年增加，并且故障性质属于渐发性和器质性.由于数控机床使用时问的长期性和故障的多样性，对它的故障诊断和维修，既要有常规的手段和方法，又要有专门的技术和检测手段，必须从软件、硬件、机械和电气等多方面综合考虑.一般来说，数控机床的故障诊断方法有以下几种：
（1）直观诊断法.通过故障发生时产生的声、光、味等感官现象，对数控机床的机、电、液等部分进行常规检查.检查内容包括：
1）机床硬件系统问各部分的连接是否牢固可靠.
2）系统内的电路板是否出现明显可疑现象.
3）机械系统部分的液压、气压、油压是否满足数控机床的使用要求.
4）电气、机械部分的元件是否有损坏现象.在实际故障诊断中，直接诊断法对于发现机械系统部分的故障十分有效.
（2）参数检查法.数控机床中有大量的参数，这些参数的合理设置能保证机床的正常使用和性能的完全发挥.但是在机床实际使用中，由于数控系统备份电池失效、操作者误操作、电网瞬间断电等问题都会使系统参数丢失或改变而导致数控机床不能正常工作.因此，对此类故障的诊断方法就是要充分地了解数控系统各参数的含义和作用，从而快速地确定维修措施，减少故障诊断时间.
（3）操作诊断法.在数控机床的故障诊断中，为了再现故障发生前机床的运行状态或排除某些可能的故障，常需要执行某些特殊的操作（比如通过手动单步观察主轴运动、工作台进给或通过执行单一功能的加工指令）进行动作与加工功能的检测.这样，可以将故障发生的范围逐步缩小，从而可最终确定故障发生的确切位置.
（4）系统自诊断法.一般知名的数控机床都随机带有自诊断程序或专用的诊断软件，这些程序或软件，对上述几种方法还难以诊断的故障具有良好的综合诊断能力，维修人员能够根据诊断出的多个问题全面评价，有时还可以借助专家系统综合评判，是解决复杂难题或解决故障时的一种很有效的方法.
2.数控机床伺服系统故障分析
数控系统的控制核心是对机床的进给部分进行数字控制，而进给是由伺服单元控制伺服电机，带动滚珠丝杠来实现的，由旋转编码器作位置反馈元件，形成半闭环的位置控制系统. 所以伺服系统在数控机床上起着相当重要的作用.数控系统全部或部分丧失了系统规定的功能就称为故障.故障分析是寻找故障的特征，捕捉出现故障时机器的异常现象，必要（会出现故障发生时刻的现象）和可能（设备还可以运行到这种故障再现而无危险）时，可以让故障再现，经过分析可能找到故障的规律和线索. 数控机床的故障分为数控系统故障和机床本体故障两大类.前者包括CNC系统故障、伺服系统故障、编码器故障、超程故障和PMC故障等，由CNC控制软件进行自诊断.后者包括机床故障和操作信息等，由 PMC 控制程序进行自诊断.伺服系统出现故障时通常有3种表现形式： 一是在CRT上显示报警内容或报警信息，判断这种故障较容易，因为从报警信息内容上可以得到一些简单的提示；二是在驱动装置上用报警灯或数码管显示驱动装置的故障；三是工作虽然不正常，但无任何报警信息，对这类故障，则要求维修人员根据故障表现特点，综合各方面因素分析和判断，这一类伺服故障往往也是比较难以排除的.笔者在维修数控机床的过程中，发现伺服系统出现故障的机会较多，并且伺服系统的故障一般都是由伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等出现问题引起的.而有些则是由机械、液压、油污等其他因素或环境不宜引起伺服系统出现故障.
3.二次破坏种类分析及预防
二次破坏的种类主要分为机床参数破坏、 电路板跳线或旋钮位置破坏和电路板物理破坏以及其他形式的破坏.机床参数破坏是指数控系统出厂参数遭到人为的修改，使得机床不能正常工作.以西门子 802D 数控系统而言，其设定数据有上百个，主要有通用机床数据、伺服进给轴数据、主轴数据和机床数据位等.更改其中任何一个数据都会对机床的工作状态产生影响.机床参数破坏在维修过程中经常发生，机床数据的更改很容易被维修人员遗忘.当本次维修失败后，会给后续维修带来很大的麻烦.对于这类破坏的维修较为简单，查明原因后，重新设定数据即可恢复系统.数控系统由各独立功能模块组成，各个模块上都有许多开关、跳线和旋钮等以适应不同的功能要求.如在伺服驱动板中有用于调节系统开环增益和零点漂移的旋钮.在未知此类旋钮作用的情况下，调节任何一个旋钮的位置都会对数控系统造成损害.而且此类破坏，不易发现，会对后续维修造成障碍.电路板物理破坏主要是指在电路板元件级维修中人为造成的电子器件损害、电路板断裂等现象.现代数控系统都由大规模集成电路组成，维修中集成电路对高压静电的释放十分敏感，各种合成化纤材料如橡胶鞋底、人造地板、地毯等都会在人体上产生几千伏的静电，会造成CMOS器件的损坏或者CMOSRAM数据丢失，甚至造成印刷电路板导线烧毁.另外，由于大规模集成电路的需要，数控系统的电路板往往都做成四层甚至更高的电路板层数，在采用置换法维修时频繁安装和调整电路板，会使电路板受力弯曲致使内层导线断裂.这种故障的维修往往需要专业的检测设备才能完成，维修的难度增加.另外，其他形式的二次破坏如接线不牢、焊点虚焊、元件安装错位等在数控机床维修中也是应该十分警惕的.预防数控机床维修二次破坏， 应该对数控机床维修划分合理的维修等级.如把数控机床维修划分为机械结构维修、数控系统设备维修、数控系统模块级维修和数控系统电路板元件级维修， 制定相关维修人员的责任范围.如对设备的维修仅限于如限位开关、按钮、传感器、连接电缆及接插件等辅助部分的操作.另外，定期对各维修等级做预防性维护也是预防数控机床故障的有效手段.
4.结语
数控机床的程序复杂自动化程度高，一旦发生故障，其检测和维修都比较困难，因此除了认真分析上述几点因素以外，还必须编制数控机床维修图册、典型修理工艺规程、备件制造工艺规程，制定各种维修技术标准，做好数控机床的修前技术准备工作；在数控机床维修中推广应用新技术、新工艺、新材料，做好数控机床的技术改造和局部改装设计管理工作，搞好数控机床维修用工、检、量具的管理，搞好数控设备维修的质量管理等工作.只有这样，才能做好数控机床的维修工作，保障数控机床的正常运行，从而保障企业生产的顺利运行。
参考文献
[1] 李宏慧，谢小正，沙成梅.浅谈数控机床故障排除的一般方法[J].甘肃科技，2004（9）：45-46.
[2] 温德涌.浅谈数控机床的故障诊断与排除[J].机电工程技术，2005（8）：34-35.
关键词：数控机床；故障诊断；维修
随着科技的发展，很多高科技设备在生产和生活中应用，并且应用范围越来越广泛，这给生产和生活带来了很多便利。尤其是在数控技术高速发展的今天，有很多数控设备出现，数控机床就是其中的一种，并且被广泛的应用在生产之中。而任何设备在使用的过程中都会出现故障，一旦有故障出现就会给生产带来影响。因此对数控机床设备使用过程中的故障进行诊断与维修就是一项十分重要的工作，本文笔者就对这方面的内容进行简单研究。
1.数控机床设备故障类型
数控机床设备一旦出现故障，就无法正常、顺利的将原来的预定工作完成，导致停运或者是不能按照预定的来达到工作效果。根据数控机床设备出现故障的危害程度，将其分为两种，一种是致命性故障，一种是非致命性故障。致命性故障是指不但无法顺利完成预定的工作目标，还会带来人或者物的重大损失，最终导致工作任务失败。而非致命性故障，并不会带来人员以及物的损失，不过会给机床设备带来危害，而非致命性故障如果不能得到及时维修处理，就会发展成为致命性故障。
根据数控机床设备的出现故障是自身的原因，还是与其他有关系的设备的原因导致的，分为独立故障和从属故障。根据数控机床设备发生故障的次数和频率可以分成早期、偶然和耗损故障几种。数控机床的故障分类还有很多种，本文先介绍到这里。
2.数控机床设备故障的诊断方法
当数控机床出现故障的时候，想要进行好的维修，首先要找到故障的根源，也就是对机床设备进行故障诊断，在诊断的过程之中，方法很重要，下面是数控机床设备故障诊断的方法介绍。
2.1交换法
对于在应用过程中出现故障的数控机床，其故障很难进行确认，而且在诊断故障的过程中还要保证不会给设备带来更严重的损害，这时候可以用备用的控制板代替认为有故障的控制板。通过备用控制板的应用，保证设备的正常运行，保证工作进步。同时在对同类型的基础控制板交换的过程中，还可以对控制板系统检测的效率进一步提高。
2.2自我诊断功能分析法
很多进口的数控机床设备都有自我诊断功能，并且这样的功能指标已经是一种对数控机床性能进行确定的重要标准。对于这样的数控机床，在出现故障的时候会比较容易进行诊断。因为这样的机床设备一旦出现故障，数控机床设备的一些故障指示等或者是显示器等就会提示故障所在位置，或者是出现故障的原因。通过这种方式就可以及时的发现机床的问题所在，并且快速将问题解决。不过这种自我诊断功能只是在一些高端的数控机床中才有，普通的数控机床并没有此功能。
2.3PLC程序分析法
导致数控机床出现故障的原因是由于机械设备上的一些逻辑功能在运行的过程中无法保证预定的功能，出现不正常运行，因此在进行故障诊断的过程之中，可以通过利用机械的固有原理图等来进行故障诊断，如应用电气原理图、PLC程序以及液压的原理图等资料来进行故障诊断，通过这种方式来快速的找到故障原因，并且对出现故障的零件进行维修和更换，使数控机床能够在最短的时间内恢复到正常的工作状态，尽量不给生产带来影响。
比如在实际操作中某型机床遇到x轴回油槽向外溢油，而且在维修的过程中对回油线路检查以后没有发现有堵塞的现象，而在对电气原理图查看的时候发现供油的仅仅有两项，通过编程对数控机床设备进行现场监控，PLC程序运行也没有出现异常，继电器是按照PLC程序规定运行，而在对液压电磁阀检测的时候发现其在PIE中电池阀的有无都是处于工作状态，在对继电器测量以后发现是继电器的问题，在更换继电器以后，问题解决。
2.4基于广域网的诊断法
随着技术的不断提高，在有些数控机床设备上还有广域监测点的安装，利用局域网检测对机床设备的运行状态信息进行全面、真实的采集。这样可以通过仿真实验对数控机床设备中普遍出现的一些问题进行分析，还可以为企业对数控机床的故障诊断提供更多帮助。
3.数控机床设备的故障维修
数控机床设备出现故障以后要对其进行快速维修，这样才能够快速恢复机床工作能力，防止给企业带来过多损失。想要进行维修，对故障进行查找是最关键的一点，在找到故障点以后，对故障进行维修排出，在找到故障点以后，要根据不同的故障进行相应的维修。
如果发现数控机床出现的是电气故障，就要先对其故障进行确定，在明确了是电气故障以后，进行进一步维修。如果是电器线路短路，要进行故障排除，防止由于故障带来的设备零件损坏。系统是在能够供电的情况下启动NC，在这个过程中要细心观察，如果发现有异常要停止机械工作。对于有故障诊断的设备而言，就可以根据报警来对故障进行查找以及维修了。在NC启动以后没有故障的警告，而设备在运行的过程中却存在很多问题，就要检查NC的参与以及数控机床设备的数据表，要是都没有问题就要通过编程来对程序进行分析，看是否是输入和输出方面的故障。如果NC与PC都没有故障，也排除是故障，就要对设备的定值和反馈值进行查找，如果定值与指令值不成比例，就是给定值出现故障。
要是给定值出现故障，通常是由于接头、插头、继电器或者是接线等方面的问题。而要是反馈值出现问题，通常是由于接触不良、检测元件失效或者是传感器的问题。如果两个值都出现问题，原因就是电子元件受到损坏，这个问题解决的时候会相对容易。
4.总结
数控机床设备的应用给人们提供了很多的方便，不过由于其属于高科技产品，所以在应用的过程中，必须要按照规定进行操作，一旦操作不当就会出现设备故障，影响设备正常运行。本文笔者对数控机床设备的故障诊断与维修进行了研究，针对其可能出现的问题的维修方法进行总结，希望能够为数控机床设备的故障诊断与维修提供更多帮助。
参考文献：
【关键词】数控机床；维护；维修 数控机床是典型的机电一体化产品，集合了机械、电气、控制等多方面技术，对其维护和维修的要求比较高。不合理的维护和维修数控机床，能够缩短其使用寿命。反之，正确的维护和维修数控机床，能有效地延长数控机床的使用寿命。
1 数控机床维护方面的要求及方法
1.1数控机床的正确使用要求
1）数控机床对输入电源的要求较高。随着对数控机床的加工要求越来越高，其电子元器件越来越“娇贵”，主要体现在对电压的要求上。目前大多数数控机床允许电源电压的波动范围是±5%―±8%。如果电源电压波动范围超过数控系统的要求，需要配备交流稳压器。
2）数控机床对使用环境的要求较高。首先，安装数控机床时，应远远离振动源、放射源、热辐射源，并且要避免太阳光的直射，另外，还要保持数控机床的工作环境干燥、通风、恒温。通常，数控机床都标定使用温度和保存温度，应按照规定执行[1]。
1.2 对于数控系统的维护要求
1）首先，要严格遵守操作数控机床的操作规程及维护要求。这是维持数控机床精度、延长数控机床寿命的一个重要因素。
2）确保数控柜电气柜的散热系统正常工作。每天应检查各柜的冷却风扇工作是否正常，风道过滤网是否堵塞，以免引起柜内温度过高，使数控系统不能可靠地工作[2]。
3）定期检查和更换伺服电机的电刷。直流电动机在工作时，无法避免电刷与电机的定子发生摩擦，所以必然产生磨损。如果磨损严重而没有及时更换，就会影响电动机的使用性能，严重时会造成电动机损坏。一般每三个月或半年检查一次，同时用工业酒精对电刷表面进行清洗。
4）定期更换数控系统的后备电池。数控系统的参数及加工程序是由带有掉电保护功能的寄存器来保存的，当数控系统关闭后寄存器中的参数及加工程序由后备电池来保持。因此，定期检查后备电池的工作状态和及时更换电池就显得极为重要，一般情况下，即使电池尚未用完，也应每年更换一次。
5）尽量少开数控柜和强电柜门。以防止车间空气中的灰尘、油雾及金属粉末落在电子部件或印刷电路板上造成短路。
6）长期闲置的系统应定时给数控系统供电，定期进行机床空运转。通过对数控机床经常通电、空运转等手段，使数控机床自身发热，从而驱散机床内部的湿气。
1.3 对于机械部件的维护要求
1）首先要保持良好的状态。无论是运动件还是不动件，大多数都是由钢件组成，如果状态不好，会引起“硬碰硬”的现象，造成运动机构的磨损严重。所以，要定期检查机床系统，始终保持导轨、丝杠等各运动部件状态良好，以减少其磨损。
2）检查并及时调整机械精度。对于数控机床的精度，要定期进行检查并及时调整，以减少各运动部件之间的状态和位置偏差，如换刀系统、工作台交换系统、丝杠反向间隙等的检查调整。
3）做好机床的清洁卫生工作。设备太脏，灰尘太多，会影响机床的正常运转，如油水过滤器、空气过滤网等太脏，会造成压力不够、散热不好，从而造成故障。运动部件表面灰尘太多，会造成运动部件运动阻力增加，加剧部件的磨损等，所以必须经常对设备进行清扫。
2数控机床的维修
2.1 数控机床的诊断和维修原则
1）先外部后内部原则。先检查机床设备外部，如果外部没问题然后再检查设备内部。不要急着去拆卸机床零部件，造成一些安装精度的丢失。从故障出现的概率来讲，机床外部故障率要远远大于机床内部故障率。
2）先主后次原则。根据机床组件的使用性能，出现故障的多数集中在机床的按钮、行程开关、油管、电缆等辅助设备，而数控装置、可编程控制器、伺服系统等不太容易出现故障。所以，在排除机床故障时，先从故障率高的按钮等机床辅助设备入手，如果故障还没排除，再进行数控装置、可编程控制器、伺服系统的排查工作。
3）先简单后复杂原则。为了避免故障之间互相影响、掩盖， 故障的排除要“由简入深”。先排除容易解决的简单故障，然后再排除难度较大的复杂故障。采用这个原则，可以从根本上杜绝维修、维护过程中的盲目性，从而提高了故障处理的效率。
2.2 诊断和维修的方法
1）机床自诊断法。目前，大多数数控机床具备故障自诊断功能。它是利用行程开关、传感器等装置，实时监测机床的运动行程、液压气压、温度、电压电流、运行速度等信息，并设置了正常的运行范围值，如果机床运行时超出了该范围，数控机床就会报警，并置出故障部位及原因。所以，在机床故障诊断时要优先选择数控机床自诊断功能。
2）备件互换法。当数控机床的故障锁定在某个组件后，可以利用机床上现有的相同组件或者备用组件进行互换，能快速准确的查找到数控机床的故障。
3）敲击法。对于数控机床“时有时无”的故障可采用敲击法。具体操作：开启数控机床，拿一根绝缘的木棒或者橡胶棒敲击可能出现故障的组件，同时注意观察机床的运行情况，如果敲击某部位时，机床的运行有变化，那么就能锁定故障源。该方法由于是机床通电状态上执行的，所以要采取措施，防止触电。
4）升、降温法。如果数控机床连续长时间工作或者周围工作环境温度偏高时，机床就会报警或者突然断电重启机床。此时，可用电吹风或红外线加热灯使可疑电路板或组件升温，使该组件的升温状态更加明显，从而可以确定有问题的组件。同理，也可以在机床发生此类故障后，利用酒精棉球涂抹可疑组件，降低组件温度，消除温度影响后观察故障是否消失，从而可以快速地确认有问题的组件。
【参考文献】
[1]陈蕾.浅析数控机床维护维修的一般方法[J].机械制造.2004.第42卷第482期.71-72页.
[2]李刚斌.数控机床维修实例分析[J].制造技术与机床.2007.第4期.107-108页.
目前，我国数控技能人才缺乏，阻碍了制造业实力的提高。近几年许多职业院校根据自身特点，结合市场需要，开设了数控技术专业，配备了现代化的数控机床等设备。数控机床是精密机床、价格昂贵，需专业维修人员进行管理。如何管理和维护好这些数控机床，更好地满足教学需求，最大限度地发挥其优势，已经成为各个学校普遍关注的问题。本文根据数控机床的结构及使用特点，结合设备管理，分析教学用数控机床使用中出现的问题，并提出改进措施。
一、教学用数控机床的特点
教学用数控机床与生产用数控机床相比主要有下列特点：
1.使用目的不同
生产用数控机床的主要目的是提高生产效率，创造经济效益，以生产为主。教学用数控机床主要是用于满足教学工作，将学生的理论知识通过实际操作转变为直观认识的机床，是一种以试验为主的机床。
2.操作人员不同
生产用数控机床的操作人员，一般是具有丰富实践经验的工人。教学用数控机床的操作人员，大部分是新手，操作经验很少，故障率较高。
3.维修和管理方式不同
生产用数控机床往往配有专业的维修人员，一般都是有计划、系统性的管理和维修。在教学过程中，因数控机床缺少专业进行维护的人员，往往是故障发生后再去弥补，很少将故障消除在萌芽状态。
4.使用效率不同
与生产用数控机床相比，教学用数控机床作为一种演示型机床，大部分时间处于停工状态，利用率不高。
二、存在问题
教学用数控机床在管理和使用中的问题主要有以下几点：
一是机床运行中事故较多，例如撞车、撞刀、超程等现象频繁发生，导致机床精度下降。
二是机床发生故障后，不能及时得到有效处理，机床带病、带伤工作情况较多。
三是管理方面存在漏洞，对机床的维护缺少系统性、计划性，不能起到预防故障的作用。
四是机床操作人员和维护人员责任心不强，维修不及时，当出现问题时，不是积极地去处理，而是相互推卸责任，直接影响正常的教学工作。
五是学生反映实训效果与预期目标相差很大，从而得不到应有的教学效果。以上诸多原因使数控机床不能发挥应有作用，造成了资源的浪费。
三、原因分析
教学用数控机床在管理和维修方面存在的问题可归
纳为：
第一，管理人员没有经过专门培训，缺少设备管理方面的专业知识，对数控机床没有制定严格的维护、检修计划，是造成机床缺少系统性、预期性维护的主要原因。
第二，维修人员自身责任心不强，技术水平低，不能及时处理工作中出现的故障，直接影响正常的教学。是机床带病工作的主要原因。
第三，学生在实训前准备不充分，操作时粗心大意，不按规定的步骤操作等，是导致机床运行过程中发生撞刀、撞车、超程现象的主要原因。
第四，教师自己缺乏实践经验，对机床的结构、原理理解不够深入，讲课缺少灵活性，对一些结构、原理性的问题解释不清楚。学生实践经验本来就较少，学习主动性又较差。
四、改进措施
根据以上分析，结合实际情况，提出如下改进措施：
1.聘请专业人员对设备进行管理，制定科学的管理方法
根据各类数控机床的不同特点，结合自己的实际使用情况，参照机床说明书，制订出合理、规范的数控机床管理和维护制度，对设备的保养维护做到三定，即定期、定机、定人。
2.要重视“双师型”教师队伍的建设
数控机床是集机、电、液、气于一体的机电产品，具有技术与知识密集的特点；要求数控机床的操作与维修人员，不仅要具备各方面的知识，也要具有丰富的经验和较强的动手能力；建设技术全面的教师队伍是科学管理、合理维护数控机床的前提。
3.强化责任意识
提高操作人员的责任心，出现问题时要积极的去处理，实在解决不了的要及时找别人帮忙解决，防止机床带伤、带病工作，以免影响正常教学工作；选拔责任心强的教师进行定期专业培训。实践证明经过培训学习，是能在相对较短时间内达到数控机床操作和维护要求的。
4.做到教学、维修两不误
在教学和维修之间灵活安排工作，做到教学、维修两不误，例如可利用教学期间机床利用率不高的时间，对机床进行一些常规维护和检修。
5.加强实训前的安全教育
实训之前，要对学生进行安全教育，学习操作规程，强调严格按照规程操作的重要性；有条件的话，可先让学生在计算机上进行仿真模拟练习，以减少或避免撞刀、撞车等事故的发生。
关键词：数控机床；故障诊断；维修；教学方法
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
近年来，随着我国数控技术的普及和数控设备的大量应用，大多数高职院校在数控技术专业或机电专业都开设了数控机床故障诊断与维修课程，在本课程教学中主要面临的困难有如下两方面：（1）课程教学中涉及的知识较多，如机械结构、电气控制、液压与气动、数控编程与工艺等，而高职学生底子薄，课程教学安排时间又有限，学习会有一定的难度。（2）数控机床维修要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，在传统的教学模式下很难培养出来。因此如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性、实效性？如何引导学生掌握该课程学习方法，提高技能？在有限的时间和空间内如何提高课堂教学效率？如何进行理论与实际相结合？如何加强现场管理，提高学生的综合素质？笔者针对以上几个问题在教学中进行了一些有效的探索。
1 教学内容选取
作为教师，只有了解现场维修人员的工作，才能知道我们教学中的重点是什么。20世纪七八十年代的数控维修人员要对模拟电路、数字电路有较深刻的理解，他们通过电烙铁、万用表、示波器修理损坏的电路板。但今天的数控技术紧随IT技术发展，电路板已被专用的大规模集成电路所取代，数据传送也由“并行传送”为主改为“串行传送”为主，目前示波器、万用表仅作为一些并行信号或静态信号的检测工具，对于CNC本身和数字伺服部分维修帮助非常有限。可以这样认为，今后现场维修人员能够处理的硬件将越来越少，取而代之的是借助各类软件及相关技术资料（厂家和数控系统提供），及时准确判断故障类型，确定维修方法。为了达到上述要求，必须建立“理”“实”一体化教学体系，在教学内容设计上应注重数控机床结构和数控系统的多样性，课堂上注重培养学生的自主学习能力，使学生能够触类旁通，由于新技术、新工艺、新产品的不断应用，要有一定的学习能力，跟上现代数控机床的发展。为了体现这一思路，可以将数控机床故障诊断与维修课程的教学内容体系设计如下：
（1）注重3个层面训练：即学生阅读电气图纸的训练；查阅相关维修资料的训练；故障检测与排除的训练。（2）6个教学内容模块：即数控机床低压电器部分的故障分析；数控系统的硬件装接；数控机床机械拆装及故障；可编控制器的应用；数控机床机电联调；数控机床常见故障排除。
通过上述教学内容的安排，使学生掌握数控机床维修的基本技能和方法。
2 做好相关知识拓展的教学
笔者总结自己多年数控机床调试维修的经验，认为要想快速准确地判断故障，适应数控技术的发展，必须拓展相关知识，加强理论基础。如本课程所需的一些专业基础知识包含在计算机原理、电子技术、电气控制与PLC、数控原理、液压原理、数控机床结构等课程中。学生如果在学习数控机床维修之前，对上述相关专业知识缺乏了解或者遗忘，在上课时会感到很吃力，听不懂，更谈不上有自己对故障现象的分析理解，在实践中无从下手，逐渐丧失对课程的学习兴趣，缺乏专业知识，也不利于学生今后的职业发展。对于这种情况，教师在典型故障分析过程中，对所涉及的有关专业知识，要进行适当的补充和拓展，使学生能够理论联系实际，掌握所学内容，拓宽维修思路。如在讲解数控机床回参考点故障时，就必须增加数控原理中光电编码器的知识点，这样学生才能理解回参考点工作原理。而讲解电动刀架常见故障分析时，需补充霍尔开关的相关知识，学生才能理解刀架转不停的故障检测方法。有理论做基础，能收到事半功倍的效果，数控机床故障才能快速准确地定位，增加学生学习该课程的自信心和兴趣。在数控故障中，往往是同一现象，原因却很多，没有理论作基础，光靠经验是不行的，这也是目前部分企业在岗电工，至今仍无法承担数控维修的原因。
3 教学中合理安排实践教学
由于数控机床采用的数控系统专业性非常强，不同品牌数控系统，其结构、诊断方法、参数设置差异非常大，作为职业技术教育，数控维修授课及实训设备应该有针对性，由于各种原因，大部分学校实训设备不能完全跟上数控系统的更新，因此很难培养走出校门就基本满足企业需要的数控维修调试人员，在教学环节中必须注重加强学生实践环节的培养，可以采用如下方式：数控维修仿真─数控系统连接调试─数控机床整机故障维修。
关键词：数控机床 故障 排除
数控机床是一种典型的机电一体化产品，涉及范围比较广，在故障诊断和维护方面与传统机床有很大的区别。因此，学习和掌握数控机床故障诊断及维护技术，及时有效的处理数控机床的各种故障，对企业的维修人员来说非常重要。
一、数控机床的使用与维修
1.数控机床的分类和应用 随着数控技术的发展，数控机床已经越来越普遍地应用于企业的加工生产当中。数控机床的种类很多，但主要按机床的加工方式和加工工艺对其进行分类。现代工厂中主要以金属切削加工为主，大致可以分为数控铣床，数控镗床，数控立车，数控磨床以及加工中心等。
2.数控机床的维修的特点 数控机床与传统机床的维修不同，它是集数控系统、可编程控制器、伺服系统加精密机械等多项高新技术融合于一体的机电一体化产品。数控机床的维修应遵循以下几点：首先，要熟悉数控系统、位置检测与伺服驱动和辅助控制的工作原理、特点及常见故障的处理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息来查找故障。做到具体问题具体分析，才能确定故障的准确处理。
3.数控机床故障诊断维修的基本步骤 数控机床的维修过程主要分为三个阶段。首先，到达现场后进行现场的调查和故障信息的采集。仔细询问机床操作者故障表面的指示情况以及产生故障的背景情况，对故障现象做出初步的判断。其次，根据现场的调查结果和故障现象进行具体的维修。从易到难、由外向内，逐渐缩小查找范围，确定故障存在的位置从而采取正确的维修措施。最后，机床的故障排除后及时向操作者交代清楚本次故障的起因以及发生故障的信息和环节，告其今后操作的注意事项，避免今后再次发生同类故障。同时做好维修记录，为以后维修做好储备。
二、数控系统自诊断技术及故障排除方法
所谓系统诊断技术，就是利用数控装置中的计算机及相关运行诊断软件进行各种测试。
1.自诊断技术
（1）开机自诊断：数控系统通电后，设备内部诊断软件会自动对系统中各种元件如CPU、RAM及各应用软件进行逐一检测并将检测结果显示出来，如检测发现问题，系统会显示报警信息或发出报警信号。开机自诊断通常会在开机一分钟之内完成。
有时开机诊断会将故障原因定位到电路板或模块上，但也经常仅将故障原因定位在某一范围内，这时维修人员需查找相关维修手册根据提示找到真正故障原因并加以排除。
（2）运行自诊断：运行自诊断也称在线自诊断，是指数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其它外部装置进行自动测试、检查，并显示有关信息，这种诊断一般会在系统工作时反复进行。
（3）脱机诊断：当系统出现故障时，首先停机，然后使用随机的专用诊断纸带对系统进行脱机诊断。诊断时先要将纸带上的程序读入RAM系统中，计算机运行程序进行诊断，从而判定故障部位，这种诊断在早期的数控系统中应用较多。
2.人工诊断技术
数控系统的故障种类很多，而自诊断往往不能对系统的所有部件进行测试，也不能将故障原因定位到具体确定的元器件上，这时要迅速查明原因就需要采用人工诊断方法。人工诊断方法有很多种，最常用的有:功能程序测试法、参数检查法、备件置换法、直观法、原理分析法等，现简介如下:
（1）功能程序测试法：这种方法将数控系统中的G、M、S、T、功能的全部指令编成一个测试程序，穿成纸带或存储到软盘上在进行诊断时运行这个程序，可快速判定哪个功能出现问题，这种方法一般在机床出现随机性故障时使用，也可用于设备闲置时间较长重新投入使用时测试用。
（2）参数检查法：一般系统的参数是存放在RAM中的，一旦出现干扰或其它原因会造成参数丢失或混乱，从而使系统不能正常工作，这时应根据故障特征，检查和核对有关参数，在排除某些故障时，有时还需对某些参数进行调整。
（3）备件置换法：是将系统中型号完全相同的电路板、模块、集成电路或其它零部件进行互相交换比较，或利用备用的元器件替换有疑点的部件，从而快速有效地确定故障部位。
（4）直观法：直观法是利用维修中常用的“先外后内”的原则，利用观察零部件的工作状态、听声音、摸发热等方法，进行逐个检查，如利用视觉可观察内部器件或外部连接的形状上的变化；利用听觉可查寻器件发出的异常声音;利用嗅觉或触觉可查寻过载、高温等现象;等等。
（5）原理分析法：当采用其它检查方法难以奏效时，可以从电路基本原理出发，一步一步用万用表、逻辑表、示波器等工具对测点进行检查对照，最终查明故障原因。
3.高级诊断技术
（1）自修复诊断：自修复诊断一般是指在系统内设置不参与运行的备用模块。自修复程序在控制系统每次开机运行，当发现某模块有问题时，系统会把故障信息显示在屏幕上，同时自动查寻备用模块，故障模块的工作即被备用模块取代，维修人员可根据提示更换下一故障模块。自修复诊断方法需要较多的备用模块，这会使系统体积增大，价格提高。
（2）诊断指导专家系统：近年来，随着图像识别、声音识别、自动翻译和智能工业机器人等技术的发展，这些技术越来越多地被应用到数控机床上。诊断专家系统以专家知识、经验为基础，自动模仿专家利用知识解决复杂问题的思维活动，这就使普通工作人员同样能对故障做出具有专家级水平的诊断结论。
