數(shù)控技術(shù)及數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，成功地解決了某些形狀復(fù)雜，一致性要求高的中、小批零件的自動(dòng)化問(wèn)題，這不僅大大提高了生產(chǎn)效率和加工精度，還減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
       但是，在數(shù)控車(chē)床使用過(guò)程中，數(shù)控車(chē)床難免會(huì)出現(xiàn)各種故障，所以故障的維修就成了數(shù)控車(chē)床使用者*關(guān)鍵的問(wèn)題。
      一方面銷(xiāo)售公司售后服務(wù)不能得到及時(shí)保證，另一方面掌握一些維修技術(shù)可以快速判斷故障所在，縮短維修時(shí)間，讓設(shè)備盡快運(yùn)轉(zhuǎn)起來(lái)。在日常故障中，我們經(jīng)常遇見(jiàn)的是刀架類(lèi)、主軸類(lèi)、螺紋加工類(lèi)、系統(tǒng)顯示類(lèi)、驅(qū)動(dòng)類(lèi)、通信類(lèi)等故障。而刀架故障及相應(yīng)地解決方法，希望能給大家提供一些有益的借鑒。

　　故障現(xiàn)象一：電動(dòng)刀架鎖不緊 故障原因 處理方法

　?、侔l(fā)信盤(pán)位置沒(méi)對(duì)正:拆開(kāi)刀架的頂蓋，旋動(dòng)并調(diào)整發(fā)信盤(pán)位置，使刀架的霍爾元件對(duì)準(zhǔn)磁鋼，使刀位停在準(zhǔn)確位置。

　?、谙到y(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng):調(diào)整系統(tǒng)反鎖時(shí)間參數(shù)即可(新刀架反鎖時(shí)間t=1.2s即可)。

　?、蹤C(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障:拆開(kāi)刀架，調(diào)整機(jī)械，并檢查定位銷(xiāo)是否折斷。

　　故障現(xiàn)象二：電動(dòng)刀架某一位刀號(hào)轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動(dòng) 故障原因處理方法

　　①此位刀的霍爾元件損壞:確認(rèn)是哪個(gè)刀位使刀架轉(zhuǎn)不停，在系統(tǒng)上輸入指令轉(zhuǎn)動(dòng)該刀位，用萬(wàn)用表量該刀位信號(hào)觸點(diǎn)對(duì)+24V觸點(diǎn)是否有電壓變化，若無(wú)變化，可判定為該位刀霍爾元件損壞，更換發(fā)信盤(pán)或霍爾元件

　?、诖说段恍盘?hào)線斷路，造成系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到位信號(hào):檢查該刀位信號(hào)與系統(tǒng)的連線是否存在斷路，正確連接即可。

　?、巯到y(tǒng)的刀位信號(hào)接收電路有問(wèn)題:當(dāng)確定該刀位霍爾元件沒(méi)問(wèn)題，以及該刀位信號(hào)與系統(tǒng)的連線也沒(méi)問(wèn)題的情況下更換主板。

　　從原理上說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)應(yīng)包括從位置指令脈沖給定到實(shí)際位置輸出的全部環(huán)節(jié)，即包括位置控制、速度控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、檢測(cè)元件、機(jī)械傳動(dòng)部件等部分。但在很多系統(tǒng)中，為了制造方便，通常將伺服系統(tǒng)的位置控制部分與CNC裝置制成一體，所以，人們平時(shí)習(xí)慣上所說(shuō)的機(jī)床伺服進(jìn)給系統(tǒng)，一般是指伺服進(jìn)給系統(tǒng)的速度控制單元、伺服電動(dòng)機(jī)、檢測(cè)元器件部分，而不包括位置控制部分。

　　數(shù)控機(jī)床所采用伺服進(jìn)給系統(tǒng)按控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可以分為開(kāi)環(huán)控制、閉環(huán)控制、半閉環(huán)控制、以及混合控制。按伺服進(jìn)給系統(tǒng)使用的伺服電動(dòng)機(jī)的類(lèi)型，半閉環(huán)、閉環(huán)數(shù)控機(jī)床常用的伺服進(jìn)給系統(tǒng)可以分為起直流伺服驅(qū)動(dòng)和交流伺服驅(qū)動(dòng)兩大類(lèi)。在20世紀(jì)70年代至80年代的數(shù)控機(jī)床上，一般均采用直流伺驅(qū)動(dòng)；從80年代中、后期起，數(shù)控機(jī)床上多采用交流伺服驅(qū)動(dòng)。

　　直流伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)一般按其主回路采用的功率放大元器件類(lèi)型，又分為“晶閘管調(diào)速方式”（簡(jiǎn)稱為SCR速度控制系統(tǒng)）和“晶體管脈寬調(diào)制調(diào)速方式”（簡(jiǎn)稱PWM速度控制系統(tǒng)）兩類(lèi)。在控制上可以采用模擬量控制或數(shù)字量控制，，因此，在某些場(chǎng)合還可以分為模擬式與數(shù)字式兩種類(lèi)型。

　　交流伺服系統(tǒng)一般采用PWM調(diào)制信號(hào)控制功率晶體管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)放大的主回路，并按其指令信號(hào)與控制形式，分為模擬式伺服與數(shù)字式伺服兩類(lèi)。初期的交流伺服系統(tǒng)一般是模擬式伺服系統(tǒng)，而目前使用的交流伺服系統(tǒng)通常都是采用數(shù)字量控制的全數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)。

　　在多年的維修工作中，處理過(guò)許多有關(guān)數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)的故障，我針對(duì)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的常見(jiàn)故障做了歸納總結(jié)。常見(jiàn)的進(jìn)給伺服故障有以下幾種：

　　1、超程當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)超過(guò)由軟件設(shè)定的軟限位或者硬限位開(kāi)關(guān)位置時(shí)，就會(huì)發(fā)生超程報(bào)警，一般會(huì)在數(shù)控系統(tǒng)的顯示器上顯示報(bào)警內(nèi)容，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的說(shuō)明書(shū)及電氣原理圖，即可排除，解除報(bào)警。注意：如果機(jī)床的某個(gè)軸未行使至終端位置而發(fā)生超程報(bào)警，通常是由于機(jī)床在行駛過(guò)程中限位開(kāi)關(guān)線斷或限位開(kāi)關(guān)被東西卡住。

　　2、過(guò)載通常當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的負(fù)載過(guò)大，頻繁正、反向運(yùn)動(dòng)以及傳動(dòng)鏈潤(rùn)滑不良或斜鐵有研傷，電機(jī)動(dòng)力線接地等原因時(shí)，均會(huì)引起伺服電機(jī)電流大，電機(jī)溫度過(guò)高或電機(jī)過(guò)載報(bào)警。有時(shí)機(jī)床運(yùn)行的過(guò)程中驅(qū)動(dòng)控制單元、驅(qū)動(dòng)元件、電機(jī)本身故障也會(huì)引起過(guò)載報(bào)警。一般會(huì)在數(shù)控系統(tǒng)的顯示器上顯示伺服電動(dòng)機(jī)過(guò)載、過(guò)熱或過(guò)流等報(bào)警信息。同時(shí)，在強(qiáng)電柜中的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元上、指示燈或數(shù)碼管會(huì)提示驅(qū)動(dòng)單元過(guò)載、過(guò)電流等信息。

　　大型裝備制造分廠的型號(hào)為T(mén)K42160C數(shù)控鏜床，采用的是SIEMENS840D的數(shù)控系統(tǒng)，X軸就曾因?yàn)橥湘溨械乃欧姍C(jī)動(dòng)力線接地而引起過(guò)載報(bào)警，更換新的電機(jī)動(dòng)力電纜后機(jī)床正常。

　　3、爬行發(fā)生在起動(dòng)加速段或低速進(jìn)給時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的潤(rùn)滑狀態(tài)不良、伺服系統(tǒng)增益低及外加負(fù)載過(guò)大等因素所致。尤其要注意的是：伺服電動(dòng)機(jī)和滾珠絲杠聯(lián)接用的聯(lián)軸器，由于聯(lián)接松動(dòng)或聯(lián)軸器本身的缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠與伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)不同步，從而使進(jìn)給運(yùn)動(dòng)忽快忽慢，產(chǎn)生爬行現(xiàn)象。

　　大型裝備制造分廠的型號(hào)為2A637гФ1數(shù)控鏜床，X軸曾出現(xiàn)低速進(jìn)給不穩(wěn)的現(xiàn)象（即爬行現(xiàn)象），經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)X軸斜鐵因滑潤(rùn)油臟而有輕微的研傷，處理后，X軸低速進(jìn)給正常。

　　4、振動(dòng)在進(jìn)給（尤其是低速）時(shí)，機(jī)床某軸出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象通常是由于測(cè)速信號(hào)不穩(wěn)定，如測(cè)速裝置故障、測(cè)速反饋信號(hào)干擾等；速度控制信號(hào)不穩(wěn)定或受到干擾；接線端子接觸不良，如螺釘松動(dòng)等。當(dāng)振動(dòng)發(fā)生在由正方向運(yùn)動(dòng)與反向運(yùn)動(dòng)的換向瞬間時(shí)，一般是由于進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙或伺服系統(tǒng)增益過(guò)大所致。機(jī)床以高速運(yùn)行時(shí)，可能產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)就會(huì)出現(xiàn)過(guò)流報(bào)警。機(jī)床振動(dòng)問(wèn)題一般屬于速度問(wèn)題，所以就應(yīng)去查找速度環(huán)；而機(jī)床速度的整個(gè)調(diào)節(jié)過(guò)程是由速度調(diào)節(jié)器來(lái)完成的，即凡是與速度有關(guān)的問(wèn)題，應(yīng)該去查找速度調(diào)節(jié)器，因此振動(dòng)問(wèn)題應(yīng)查找速度調(diào)節(jié)器。主要從給定信號(hào)、反饋信號(hào)及速度調(diào)節(jié)器本身這三方面去查找故障。

　　5、伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)數(shù)控系統(tǒng)至進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元除了速度控制信號(hào)外，還有使能控制信號(hào)，一般為DC+24V直流電壓。伺服電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，常用的診斷方法有：檢查數(shù)控系統(tǒng)是否有速度控制信號(hào)輸出；檢查使能信號(hào)是否接通。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的顯示器觀察I/O狀態(tài)，分析機(jī)床的plc梯形圖（或流程圖）以確定進(jìn)給軸的起動(dòng)條件，如潤(rùn)滑、冷卻等是否滿足；對(duì)帶電磁制動(dòng)的伺服電動(dòng)機(jī)，應(yīng)檢查電磁制動(dòng)是否釋放；檢查進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元故障，伺服電動(dòng)機(jī)是否故障。

　　大型裝備制造分廠采用SIEMENS840D數(shù)控系統(tǒng)的型號(hào)為XK2425/2的武漢數(shù)控龍門(mén)銑床曾出現(xiàn)Z軸伺服電機(jī)不轉(zhuǎn)的故障。故障現(xiàn)象是無(wú)論正、反向開(kāi)Z軸，Z軸均無(wú)動(dòng)作（Z軸電機(jī)不轉(zhuǎn)），但無(wú)任何報(bào)警。通過(guò)觀察數(shù)控系統(tǒng)顯示器顯示的“診斷”—“服務(wù)顯示”—“驅(qū)動(dòng)調(diào)整”菜單發(fā)現(xiàn)軸的脈沖使能信號(hào)無(wú)。而軸的使能信號(hào)由軸的驅(qū)動(dòng)單元的控制板給出，故初步判定軸的控制板故障或控制板到數(shù)控單元使能信號(hào)線斷。首先將Z軸驅(qū)動(dòng)控制板與Y軸的驅(qū)動(dòng)控制板更換，發(fā)現(xiàn)此時(shí)開(kāi)Z軸正常，而開(kāi)Y軸時(shí)出現(xiàn)了與Z軸*初相同的故障現(xiàn)象。故障可以確定Z軸的驅(qū)動(dòng)控制板故障，Z軸更換新的驅(qū)動(dòng)控制板后正常。

　　6、位置誤差當(dāng)伺服軸動(dòng)動(dòng)超過(guò)位置允差范圍時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生位置誤差過(guò)大的報(bào)警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差等。主要原因有：系統(tǒng)設(shè)定的允許范圍小；伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)；位置檢測(cè)裝置有污染或調(diào)整不當(dāng)；進(jìn)給傳動(dòng)鏈累積誤差過(guò)大：主軸箱垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)平衡裝置（如平衡液壓缸等）不穩(wěn)。

　　7、漂移漂移是指當(dāng)給定指令值為零時(shí)，坐標(biāo)軸仍移動(dòng)。通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)誤差補(bǔ)償和驅(qū)動(dòng)單元的零速調(diào)整來(lái)消。

　　8、機(jī)械傳動(dòng)部件的間隙與松動(dòng)在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)鏈中，常常由于傳動(dòng)元件的鍵槽與鍵之間的間隙使傳動(dòng)受到破壞，因此，除了在設(shè)計(jì)時(shí)慎重選擇鍵聯(lián)結(jié)機(jī)構(gòu)外，對(duì)加工和裝配必須進(jìn)行嚴(yán)查。在裝配滾珠絲杠時(shí)應(yīng)當(dāng)檢查軸承的預(yù)緊情況，以防止?jié)L珠絲杠的軸向竄動(dòng)，因?yàn)橛蜗兑彩钱a(chǎn)生明顯傳動(dòng)間隙的另一個(gè)原因。

　　我公司的數(shù)控機(jī)床所使用的進(jìn)給系統(tǒng)種有直流調(diào)速系統(tǒng)和交流伺服系統(tǒng)兩大類(lèi)。目前交流伺服系統(tǒng)應(yīng)用的比較廣泛，主要有FAGOR、SIEMENS、NUM、安川等廠家生產(chǎn)的交流伺服系統(tǒng)。對(duì)于不同的伺服系統(tǒng)，雖然其故障時(shí)，系統(tǒng)的顯示的狀態(tài)及報(bào)警號(hào)不同，但其工作的原理基本相同，維修方法有很多相同之處。作為一名設(shè)備維修工作者，應(yīng)多學(xué)、多看、?？偨Y(jié)，這樣才能通過(guò)科學(xué)的方法，行之有效的措施，迅速判別故障發(fā)生的原因，隨時(shí)解決出現(xiàn)的問(wèn)題，保證數(shù)控機(jī)床安全、可靠運(yùn)行，提高設(shè)備使用率。