簡易數(shù)控車床又叫做經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，由于其價(jià)格經(jīng)濟(jì)自動(dòng)化程度又高，因此在機(jī)加工行業(yè)中得到普遍認(rèn)可和廣泛使用。簡易數(shù)控車床是在普通車床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，但其自動(dòng)化程度卻得到極大提高。其自動(dòng)控制系統(tǒng)主要由單片機(jī)構(gòu)成，通過控制程序，控制機(jī)床的縱向及橫向進(jìn)給裝置及換刀裝置，自動(dòng)完成零件的加工。所以，簡易數(shù)控車床是較復(fù)雜的機(jī)—電一體化設(shè)備，因而在出現(xiàn)故障時(shí)也要從機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電氣控制兩個(gè)方面綜合分析。
    現(xiàn)結(jié)合自己在實(shí)際維修工作中的一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，對其常見故障作幾點(diǎn)分析

1.程序啟動(dòng)后，步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象一般是步進(jìn)電機(jī)或其控制系統(tǒng)斷相造成的。有可能是步進(jìn)電機(jī)本身的故障也可能是其驅(qū)動(dòng)電路的故障。首先檢查步進(jìn)電機(jī)的連接插頭是否接觸良好，若連接插頭接觸良好，可再將沒有故障的一相電機(jī)調(diào)換過來，若調(diào)換電機(jī)后運(yùn)行正常，則說明原步進(jìn)電機(jī)有故障，若調(diào)換電機(jī)后仍不能正常工作，則說明其控制部分不正常，可重點(diǎn)檢查驅(qū)動(dòng)板上的大功率三極管極其保護(hù)元件釋放二極管，一般情況下，這兩個(gè)元件損壞的幾率比較大。

2.加工程序運(yùn)行過程中，工作臺(tái)突然停止運(yùn)行，步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象一般是由機(jī)械故障引起的，但也可能是控制系統(tǒng)發(fā)生故障造成的。這時(shí)，可先將工作臺(tái)退回原點(diǎn)，重新啟動(dòng)加工程序，若工作臺(tái)總是運(yùn)行到某一位置時(shí)停止運(yùn)行，應(yīng)該是傳動(dòng)系統(tǒng)的某一部位損壞、變形或被異物卡住等原因造成的。首先將控制系統(tǒng)斷電，然后用手轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，若在某一部位感覺阻力特大甚至根本轉(zhuǎn)不動(dòng)，則證明這一位置有故障。應(yīng)檢查絲母與絲杠間隙或溜板鑲條是否太緊、滾珠絲杠的滾珠導(dǎo)槽內(nèi)有無異物、絲杠有無彎曲變形、步進(jìn)電機(jī)減速器內(nèi)柔性齒輪是否松動(dòng)或有無異物卡住等。若手動(dòng)盤車沒有異常，則是控制系統(tǒng)有故障，應(yīng)按照1的步驟進(jìn)行檢查。

3.低速時(shí)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行正常，高速時(shí)步進(jìn)電機(jī)丟步，這一現(xiàn)象可能是驅(qū)動(dòng)電源電壓降低，使步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩減小造成的。所以應(yīng)重點(diǎn)檢查驅(qū)動(dòng)電源部分。當(dāng)高壓開頭三極管損壞后，高壓電源無法接通，使高速時(shí)步進(jìn)電機(jī)輸出力矩減少，造成丟步。也可能是機(jī)械故障造成的。所以在檢查上述部件未果的情況下，還應(yīng)檢查絲杠、絲母、溜板、步進(jìn)電機(jī)減速器等部分，當(dāng)有部件彎曲、變型、或有異物卡住時(shí)會(huì)使運(yùn)行阻力增大，當(dāng)?shù)退龠\(yùn)行時(shí)，現(xiàn)象不明顯，但高速運(yùn)行時(shí)則不能完全克服運(yùn)行阻力而造成丟步。

4.程序運(yùn)行結(jié)束，刀具返回不到零點(diǎn)，這一現(xiàn)象一般是控制系統(tǒng)故障引起的。刀具在進(jìn)給或在加工時(shí)要求低速運(yùn)行，這時(shí)步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低，采用低壓電源供電，而程序回零點(diǎn)時(shí)，要求快速退回，這時(shí)要求步進(jìn)電機(jī)高速運(yùn)行，采用高壓驅(qū)動(dòng)電源，使輸出轉(zhuǎn)矩增大，保證正?；亓恪？刂聘邏候?qū)動(dòng)電源輸出的有一開關(guān)三極管，當(dāng)開關(guān)三極管損壞后，高速回零點(diǎn)時(shí)，高壓電源打不開，步進(jìn)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不夠，造成回零丟步，致使刀具返回不到原點(diǎn)。這一故障更換開關(guān)三極管即可消除。

5.程序運(yùn)行結(jié)束，刀具返回原點(diǎn)時(shí)越位，這種現(xiàn)象一般是由機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行阻力太大引起的。切削進(jìn)給時(shí)，刀架低速運(yùn)行，低電壓驅(qū)動(dòng)，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩小，不足以克服阻力造成丟步。而回零時(shí)步進(jìn)電機(jī)高壓驅(qū)動(dòng)，運(yùn)行速度高，力矩大，又沒有吃力阻力，步進(jìn)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常不丟步。這樣去時(shí)丟步而返回時(shí)正常就會(huì)造成上述現(xiàn)象。這時(shí)可檢查步進(jìn)電機(jī)減速箱內(nèi)傳動(dòng)齒輪或步進(jìn)電機(jī)與絲杠之間傳動(dòng)齒輪上有無鐵屑異物，或溜板鑲條是否太緊使運(yùn)行阻力增大等原因。

6.空走刀時(shí)一切正常，但加工工件時(shí)尺寸誤差很大此現(xiàn)象一種可能是絲杠或絲母與車床部位連接松動(dòng)造成?？兆邥r(shí)沒有吃刀阻力，溜板運(yùn)行正常，加工工件時(shí)由于吃刀阻力增大，絲杠或絲母與車床連接處松動(dòng)，造成加工工件尺寸漂移。堅(jiān)固連接部分，故障即可消除。另一種可能是由電動(dòng)刀架造成的。如果刀架換刀后不能自動(dòng)鎖緊，從而吃刀時(shí)刀具偏離加工點(diǎn)，也會(huì)造成上述現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)檢查刀架鎖緊裝置及刀架控制箱。

7.工件局部尺寸誤差大，這種現(xiàn)象主要是絲母與絲杠間存在間隙所引起。由于絲母與絲杠長期在某一段運(yùn)行，使該段的間隙增大，在程序開始時(shí)，測定的絲杠間隙被補(bǔ)償?shù)匠绦蚶?，但在磨損段無法補(bǔ)償時(shí)，則工件局部尺寸超差。解決的辦法是修理或更換絲杠。（https://w.com版權(quán)所有）

8.電動(dòng)刀架換刀時(shí)旋轉(zhuǎn)不止，不能定位，這是由于當(dāng)程序要某號刀時(shí)，電動(dòng)刀架正轉(zhuǎn)選擇刀具，當(dāng)旋轉(zhuǎn)到該號刀具時(shí)，沒有應(yīng)答信號，從而使刀架旋轉(zhuǎn)不止，不能定位。這時(shí)應(yīng)檢查電動(dòng)刀架上的霍爾元件，當(dāng)霍爾元件損壞時(shí)，會(huì)使所要刀具到位時(shí)，沒有檢測信號輸出，從而造成上述現(xiàn)象，這時(shí)，更換該號刀的霍爾元件即可。

9.程序執(zhí)行過程中，計(jì)算機(jī)返回監(jiān)控狀態(tài)，一切工作不能進(jìn)行，這種現(xiàn)象一般是監(jiān)控程序出現(xiàn)故障造成的，也有可能是強(qiáng)磁干擾引起的。對于強(qiáng)磁干擾可采用接地或屏蔽的辦法解決。若不按程序執(zhí)行或起動(dòng)程序時(shí)不按指令執(zhí)行立即返回監(jiān)控狀態(tài)，一般是監(jiān)控程序或計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)故障，可更換可疑芯片，如片外程序存貯器芯片，可編程接口芯片或單片機(jī)本身，有時(shí)片外數(shù)據(jù)存貯器故障也可能引起此現(xiàn)象。若實(shí)在不能解決，可找生產(chǎn)廠家重新進(jìn)行調(diào)試。

10.加工程序經(jīng)常丟失，嚴(yán)重時(shí)造成控制系統(tǒng)不能正常工作，若控制系統(tǒng)斷電后加工程序丟失，而機(jī)床上電后從新輸入加工程序，機(jī)床可以正常加工，則可能是備用電池電壓降低或斷開，造成數(shù)據(jù)存貯器中的加工程序在機(jī)床斷電后無法保持而丟失，這時(shí)，更換備用電池即可。若加工程序在加工過程中經(jīng)常部分或全部丟失，則極有可能是數(shù)據(jù)存貯器故障引起的，這時(shí)可更換片外數(shù)據(jù)存貯器或單片機(jī)本身。簡易數(shù)控車床由機(jī)械和電氣兩部分組成，出現(xiàn)故障后要從機(jī)械和電氣兩個(gè)方面進(jìn)行分析，判斷出是機(jī)械故障還是電氣故障，再深入分析，找出故障點(diǎn)，準(zhǔn)確快速地處理故障，提高機(jī)床維修效率。

生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)、診斷難度大。
導(dǎo)致此類故障的原因主要有五個(gè)方面:
(1)機(jī)床進(jìn)給單位被改動(dòng)或變化。
(2)機(jī)床各軸的零點(diǎn)偏置(NULL OFFSET)異常。
(3)軸向的反向間隙(BACKLASH)異常。
(4)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分故障。
(5)機(jī)械故障，如絲桿、軸承、軸聯(lián)器等部件。此外，加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。
1. 系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動(dòng)
系統(tǒng)參數(shù)主要包括機(jī)床進(jìn)給單位、零點(diǎn)偏置、反向間隙等等。例如SIEMENS、FANUC數(shù)控系統(tǒng)，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。機(jī)床修理過程中某些處理，常常影響到零點(diǎn)偏置和間隙的變化，故障處理完畢應(yīng)作適時(shí)地調(diào)整和修改;另一方面，由于機(jī)械磨損嚴(yán)重或連結(jié)松動(dòng)也可能造成參數(shù)實(shí)測值的變化，需對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求。
2. 機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常
一臺(tái)THM6350臥式加工中心，采用FANUC0i-MA數(shù)控系統(tǒng)。一次在銑削汽輪機(jī)葉片的過程中，突然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常，造成至少1mm的切削誤差量(Z向過切)。調(diào)查中了解到:故障是突然發(fā)生的。機(jī)床在點(diǎn)動(dòng)、MDI操作方式下各軸運(yùn)行正常，且回參考點(diǎn)正常;無任何報(bào)警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認(rèn)為，主要應(yīng)對以下幾方面逐一進(jìn)行檢查。
1)檢查機(jī)床精度異常時(shí)正運(yùn)行的加工程序段，特別是刀具長度補(bǔ)償、加工坐標(biāo)系(G54~G59)的校對及計(jì)算。
2)在點(diǎn)動(dòng)方式下，反復(fù)運(yùn)動(dòng)Z軸，經(jīng)過視、觸、聽對其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運(yùn)動(dòng)聲音異常，特別是快速點(diǎn)動(dòng)，噪聲更加明顯。由此判斷，機(jī)械方面可能存在隱患。
3)檢查機(jī)床Z軸精度。用手脈發(fā)生器移動(dòng)Z軸，(將手脈倍率定為1×100的擋位，即每變化一步，電機(jī)進(jìn)給0.1mm)，配合百分表觀察Z軸的運(yùn)動(dòng)情況。在單向運(yùn)動(dòng)精度保持正常后作為起始點(diǎn)的正向運(yùn)動(dòng)，手脈每變化一步，機(jī)床Z軸運(yùn)動(dòng)的實(shí)際距離d=d1=d2=d3…=0.1mm，說明電機(jī)運(yùn)行良好，定位精度良好。而返回機(jī)床實(shí)際運(yùn)動(dòng)位移的變化上，可以分為四個(gè)階段:①機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離d1>d=0.1mm(斜率大于1);②表現(xiàn)出為d=0.1mm>d2>d3(斜率小于1);③機(jī)床機(jī)構(gòu)實(shí)際未移動(dòng)，表現(xiàn)出*標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙;④機(jī)床運(yùn)動(dòng)距離與手脈給定值相等(斜率等于1)，恢復(fù)到機(jī)床的正常運(yùn)動(dòng)。
無論怎樣對反向間隙(參數(shù)1851)進(jìn)行補(bǔ)償，其表現(xiàn)出的特征是:除第③階段能夠補(bǔ)償外，其他各段變化仍然存在，特別是第①階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度。補(bǔ)償中發(fā)現(xiàn)，間隙補(bǔ)償越大，第①段的移動(dòng)距離也越大。
分析上述檢查認(rèn)為存在幾點(diǎn)可能原因:一是電機(jī)有異常;二是機(jī)械方面有故障;三是存在一定的間隙。為了進(jìn)一步診斷故障，將電機(jī)和絲杠完全脫開，分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。電機(jī)運(yùn)行正常;在對機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動(dòng)絲杠時(shí)，返回運(yùn)動(dòng)初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動(dòng)。經(jīng)拆檢發(fā)現(xiàn)其軸承確已受損，且有一顆滾珠脫落。更換后機(jī)床恢復(fù)正常。