6、單步執(zhí)行程序確定故障點

很多數控系統(tǒng)都具有程序單步執(zhí)行功能，這個功能是在調試加工程序時使用的。當執(zhí)行加工程序出現(xiàn)故障時，采用單步執(zhí)行程序可快速確認故障點，從而排除故障。

例如一臺采用西門子公司840D系統(tǒng)的數控磨床，在機床調試期間，外方技術人員將數控裝置的數據清除，重新輸人機床數據和程序后，進行調試；在加工工件時，一執(zhí)行加工程序數控系統(tǒng)就死機，不能執(zhí)行任何操作，關機重新啟動后，還可以工作，但一執(zhí)行程序又死機。懷疑加工程序有問題，但沒有檢查出問題，并且這個程序以前也運行過。當用單步功能執(zhí)行程序時，發(fā)現(xiàn)每次死機都是執(zhí)行到子程序L110的N220時發(fā)生的，程序N220語句的內容為G18D1，是調用刀具補償，檢查刀具補償數據發(fā)現(xiàn)是0，沒有數據。根據機床要求，將刀具補償值P1賦值10后，機床加工程序正常執(zhí)行，再也沒有發(fā)生死機的現(xiàn)象。

7、直觀觀察法

直觀觀察法就是利用人的手、眼、耳、鼻等感覺器官來尋找故障原因。這種方法在維修中是非常實用的。

例如一臺淬火機床，在開機回參考點時，Y軸不走，觀察故障現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)在讓Y軸運動時，Y軸不走，但屏幕上Y軸的坐標值卻正常變化，并且觀察Y軸伺服電動機也正常旋轉，因此懷疑伺服電動機與絲杠間的聯(lián)軸節(jié)損壞，拆開檢查確實損壞，更換新的聯(lián)軸節(jié)故障消除。又如一臺數控溝道磨床開機后有時出現(xiàn)11號報警，指示UMS標識符錯誤，可能是機床制造廠家存儲在UMS中的程序不可用，或在調用的過程中出現(xiàn)了問題。出現(xiàn)故障的原因可能是存儲器模板或者UMS子模板出現(xiàn)問題。將存貯器模板拆下檢查，發(fā)現(xiàn)電路板上A、B間的連接線已腐蝕，接觸不良，將這兩點焊接上后，開機測試，再也沒有出現(xiàn)這個報警。

8、測量法

測量法是診斷機床故障的基本方法，當然對于診斷數控機床的故障也是常用方法。測量法就是使用萬用表、示波器、邏輯測試儀等儀器對電子線路進行測量。

例如一臺采用西門子系統(tǒng)的外圓磨床，在起動磨輪時，出現(xiàn)7021(GRINDING WHEEL SPEED)號報警，指示磨輪速度不正常，觀察磨輪發(fā)現(xiàn)速度確實很慢。分析機床的工作原理，磨輪主軸是通過西門子伺服模塊6SN1123-1AA00控制的，而速度給定是通過一滑動變阻器凡來調節(jié)的。這個變阻器的滑動觸點隨金剛石滾輪修整器的位置變化而變化，從而用模擬的辦法保證磨輪直徑變小后，轉速給定電壓提高，磨輪轉速加快，使磨輪的線速度保持不變。線路連接如圖2-10所示，測量伺服模塊的模擬給定輸人56號和14號端子間的電壓，發(fā)現(xiàn)只有2.6V左右。因為給定電壓低，所以磨輪轉速低。根據原理分析，R3在磨床內部，其滑動觸頭跟隨砂輪直徑的大小變化，因為機床內工作環(huán)境惡劣、容易損壞，并且測量R1和R2沒有問題，電源電壓也正常。為此將Ra拆下檢查，發(fā)現(xiàn)電纜插頭里有許多磨削液，清潔后，測量其阻值變化正常，.重新安裝，機床故障消除。

又如一臺數控磨床Z軸找不到參考點，這臺機床在機床回參考點時X、Y軸回參考點時沒有問題，Z軸回參考點時，出現(xiàn)壓限位報警，手動還可以走回。觀察Z軸回參考點的過程，在壓上零點開關后，Z軸減速運行，但不停一直運動到限位才停止。根據原理分析認為，可能編碼器零點脈沖有問題，用示波器檢查編碼器的零點脈沖，確實沒有，購買新的編碼器換上后，機床正常工作。

9、互換法確定故障點

有些關于系統(tǒng)的故障，由于涉及的因素較多，比較復雜，采用互換法可以快速準確定位故障點。

例如一臺數控車床出現(xiàn)故障，主軸旋轉時，出現(xiàn)7006號報警，指示主軸速度超差，觀察主軸確實也旋轉了，但屏幕上沒有顯示主軸實際轉速，因此懷疑主軸編碼器有問題，將該機床的主軸編碼器與另一臺機床的主軸編碼器對換，另一臺機床出現(xiàn)7006號報警，從而確定為主軸編碼器損壞。

又如一臺數控車床在正常加工時突然掉電，按系統(tǒng)啟動按鈕：，系統(tǒng)啟動不了，面板上的指示燈一個也不亮。測量系統(tǒng)電源的5V直流電源，在啟動按鈕按下瞬間，電壓上升，然后快速下降至0。因此首先懷疑系統(tǒng)電源模塊有問題，但換上備用電源模塊，故障依舊，說明電源模塊沒有問題。繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)主軸編碼器連接電纜破損，一根線與地短路，處理后機床恢復正常使用。

10、原理分析法

原理分析法是排除故障的最基本方法，當其他檢查方法難以奏效時，可以從機床工作原理出發(fā)，一步一步地進行檢查，最終查出故障原因。

以上介紹了診斷數控機床故障的10種方法。在診斷機床故障時，這些方法往往要綜合使用，單純地使用某一方法很難奏效。這就要求維修人員要具有一定的維修經驗，合理地、綜合地使用診斷方法，使機床故障能夠盡快地排除。

綜上所述，數控機床是當代高新技術機、電、光、氣一體化的結晶，電氣復雜，管路交叉林立。如何能迅速找出故障、隱患，并及時排除？如何能維修好這些昂貴的設備？這可能是擺在維修人員面前的一道難題。那么如何去解決這一難題呢？我覺得必須做到以下的“五要”，要多看資料、要多問多請教別人、要多作數據記錄多作總結、要多思多想、要多觀察多實踐。

1.要多看資料

要多看數控系統(tǒng)資料。每一臺機床都會配有所使用的數控系統(tǒng)的相關資料，如操作說明書、參數說明書、維修說明書等等。多看數控系統(tǒng)資料的目的是要了解各種數控系統(tǒng)和PLC可編程序控制器的特點和功能；要了解數控系統(tǒng)的報警及排除方法；要了解NC, PLC機床參數設定的含義；要了解PLC的編程語言；要了解數控加工程序編程的方法；要了解控制面板的操作和各菜單的內容；要了解主軸和走刀電動機的性能和驅動器的特征等等。往往數控資料一大堆，怎么看？主要要突出重點，搞清來龍去脈，作為一名維修人員，重點是吃透數控系統(tǒng)的基本組成和結構，掌握方框圖、動力線和信號線的走向，靈活運用數控系統(tǒng)所提供的維修功能，了解各LED指示燈的含義。然后，搞清參數的設定方法和各個參數的含義及其調整方法。最后學習一下數控加工程序的編制和各種指令的含義和使用方法。但每部分內容要有重點的了解、掌握。

要多看電氣圖。機床上的每一個電氣元件，比如：接觸器、繼電器、時間繼電器等，以及PLC的輸入、輸出，要在電氣圖樣上一一注明。舉一個簡單例子來說，比如KM 1為液壓泵電動機M1起動的接觸器，一般在圖上注出其常開、常閉觸點的去向。因此，可在其對應的某頁上的常開或常閉觸點KM1,注明內容為液壓泵電動機開。對于大型的數控機床的電氣圖有幾十頁，甚至上百頁，要看懂表明每個元件的功能要花很長時間。有時，一兩次可能

還搞不清楚該元件的作用，要多看，消化后再寫上。因此，剛才講到的起動液壓泵電動機M1，也應清楚標明是PLC的哪一外輸出帶動接觸器KM1動作的，要做到來龍去脈一清二楚。而對電氣線路圖中的某些方框圖，比如每個軸的驅動器只有一個方框圖，只要了解某控制條件（通斷情況），對于更詳細的東西可等有空再研究、考慮。各個國家的電氣符號是不一樣的，首先要清楚了解。對于制造廠所編寫的厚厚的幾本PLC語句表，也要多看，掌握其編程語言，在看懂的基礎上進行中文注譯。這樣可以大大節(jié)省以后排除故障的時間，如果等發(fā)生故障后再去熟悉了解電氣圖、PLC語句表，勢必要花費大量時間，還往往會造成錯誤的判斷。

要多看液壓、氣動圖。在數控機床中，液壓、氣動和電氣是相互依存，密不可分的。在進行故障分析的時候，將液壓、氣動和電氣圖樣放在一起相互參照閱讀，可做到事半功倍的效果。如主軸鎖緊刀具是由哪個電磁閥動作的？對應的PLC輸出、輸入是哪幾個？在圖上用自己容易看懂的語言進行標注，這樣從電氣到機械動作一竿到底，同時特別對機電關系比較密切的部分要重點了解。既懂電又懂機，機電一體化，掌握多種本領，這樣解決問題的本領就大了。

要多看外文資料，提高自己專業(yè)外文的閱讀能力。當今世界最新、最先進的數控技術都是掌握在外國人的手里，也就是說其資料必然是使用外文編寫的。當被翻譯成中文的時候，內容就開始落后了。不懂得外文，特別是英語，就無法看懂大量的最新、最先進的外文技術資料，單依靠翻譯，往往不太理想?？赐馕陌娴募夹g資料，開始時比較吃力，生字多，多看多記后，常用的專業(yè)單詞也就這么多，以后看起來就流暢了，一個稱職的維修人員要基本掌握語言工具。

2.要多問多請教別人

如果專家來你廠安裝調試機床，你有機會參加那是最好不過的事情了。這是二次最好的學習機會，因為能從中獲得大量的第一手資料和機床調試的方法及技巧。比如在激光測定各軸精度后，電氣如何進行修正的辦法等。要多問，不懂就要搞清楚。通過這段時間，會有極大的收獲，能夠獲得不少機床廠家內部用于裝配調試的資料和手冊（對用戶是保密的）。當機床投入正式生產之后，也應該經常與機床廠家和專家保持密切的聯(lián)系。通過FAX、E-MAIL，詢問獲得解決機床故障疑難的辦法及有關資料，還可得到特殊、專用的備件，這是非常有益的。同時對數控系統(tǒng)的代理商，比如SIEMENS, FANUC等公司也應保持良好的關系。多詢問，也可及時得到該數控系統(tǒng)深一步的資料及有關備件，還可有機會參加有關數控系統(tǒng)的專題學習班。

發(fā)生故障后，要向數控機床操作者詳細詢問故障的全過程，不要不問，或者隨便問一下就了事，這樣往往得不到正確的現(xiàn)場資料，造成錯誤的判斷，使問題復雜化，延長了機床的修復時間。因此，要多問，問詳細一點，了解故障出現(xiàn)的全過程（開始、中間、結束），產生過什么報警信號，當時操作過什么，碰過什么，改過什么，外界環(huán)境情況如何？要在充分調查現(xiàn)場，掌握第一手材料的基礎上，把故障問題正確地列出來，實際上已經解決了問題的一半，然后再分析解決。對于經驗豐富的操作者，他們對機床操作熟悉，加工程序熟悉，機床常見病十分了解，與他們密切配合，對于迅速排除故障十分有利。

當其他維修人員在維修機床，而你沒有去時，等他們回來后，也應多問一聲，剛才發(fā)生了什么毛病？他是如何排除的？請他介紹其排除方法。這也是一種較好的學習機會。學習他人正確的排除故障的技巧和方法，特別是向經驗豐富的老維修人員學習，把他們的本領學到手，提高自己的水平。

3.要多作數據記錄多作總結

在日常維修保養(yǎng)數控機床的過程中，要記錄有關的各種參數，重點記錄機床調整好后的各種有關參數，如NC機床參數、PLC機床參數、PLC程序，以及主軸和各伺服電動機的電流、電壓、轉速等數據。還要記下電柜中繼電器、接觸器等在通電和正式加工時的狀態(tài)（閉合還是斷開），以及PLC所有輸入、輸出LED發(fā)光二極管的狀態(tài)（亮暗、閃爍），或者記錄下屏幕上PLC狀態(tài)X（輸入位）、Y（輸出位）是0還是1。這樣記錄下來對以后分析判斷故障有極大好處。

隨身帶上筆記本，把每天發(fā)生的故障，特別是發(fā)生過的故障，如何排除的過程一一記錄下來，人的腦子時間長了易忘記，“好記性，不如爛筆頭”。數控機床有的故障往往會重復出現(xiàn)，而且經常是這幾個故障，只要查一下當時是如何解決的，幾分鐘就可排除故障，既快又好。如果公司設立有設備報修記錄，在排除故障后，記好故障的排除方法，裝訂成冊進行存檔。這樣，一臺數控機床完整的歷史檔案就有了。

4.要多思多想

要多思，要開闊視野。在對數控機床的修理時，往往不夠冷靜，沒有很好地全面分析故障，鉆牛角尖。曾經有一個故障，WERNER加工中心的Y軸在加工中突然停機，屏幕上曾多次出現(xiàn)Y軸光柵尺臟的報警，當時就事論事地清潔光柵尺及光柵頭2次，結果還是停機?；藥滋鞎r間還沒有解決，最后才找到了真正的原因。原因是Y軸光柵頭到放大器之間的導線出了問題。

由于Y軸移動時蛇皮管長期彎曲，導致其中一根位置反饋線到某一位置折斷引起機床停機。當時，只注意靜態(tài)，忽略了動態(tài)，曾經出現(xiàn)過控制回路開路報警，但未引起足夠的重視。因此，應該把所發(fā)生的報警、故障情況全部列出來，通過由表及里，去偽存真，進行綜合判斷和篩選，預測發(fā)生故障的最大可能性，隨后進行排除。“山窮水盡疑無路，柳暗花明又一村”，多思，給你指明了方向。

5.要多觀察多實踐

對于維修人員來說，要膽大心細，敢于動手。只會講，不動手，修不好數控機床。但是要熟悉情況后再動手，不要盲目，否則會擴大故障，造成事故，后果不堪設想。同時還要善于動手，首先要上機熟悉機床的操作面板和各菜單的內容，做到操作自如。同時也要充分利用數控機床的自診斷技術來迅速地處理解決故障。現(xiàn)在數控技術越發(fā)展，其自診能力越來越強。

盡管數控機床故障復雜，千變萬化，但只要認真對待，就一定能夠依靠自己的力量，把數控機床用好、修好、管好。