数控系统的故障原因分析及排除方法

发布者：雪宁    来源：苏州吉海机电有限公司     发布时间：2020-9-12

    数控系统的故障原因分析及排除方法
　　一、故障分类分析
　　（一）系统故障和随机故障
　　按故障的出现的必然性和偶然性，分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指机床和系统在某一特定条件下必定会出现的故障，随机性故障是指偶然出现的故障。因此，随机性故障的分析和排除比系统性故障困难的多。通常随机性故障往往会因为机械结构局部松动、错位、控制系统中元器件出现工作特性飘移，电器元件工作可靠性下降等原因造成，需经反复试验和综合判断才能排除。
　　（二）诊断显示故障和无诊断显示故障
　　按故障出现时有无自诊断显示，可以分为有诊断显示故障和无诊断显示故障两种。如今的数控系统有比较丰富的自诊断功能，出现故障时会停机、报警而且会自动显示相应报警的参数号，这样可以让维护人员很快找到故障原因。而无诊断显示故障，一般是机床停在某一位置不能动，手动操作也没法，维护人员只能根据出现故障前后现象来分析判断，排除故障难度就比较大。
　　（三）破坏性故障和非破坏性故障
　　以故障有无破坏性，分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障就像伺服失控造成撞车，短路烧断熔丝等，维护难度较大，有一定危险，修后这些现象是不能重复出现的。而非破坏性故障可经过多次反复试验至排除，就不会对机床造成危害。
　　（四）机床运动特性质量故障
　　此类故障发生后，机床会照常运行，不会有报警显示，但加工出的工件不合格。对于这些故障，必须在检测仪器配合下，对机械、控制系统、伺服系统等采取一些综合措施。
　　（五）硬件故障和软件故障
　　按发生故障的部位分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件就可以排除，但是软件故障是编程错误导致的，因此需要修改程序内容或修订机床参数来排除。
　　（六）数控机床常见的操作故障

    1、防护门未关，机床不能运转。

    2、机床未回参考点。

    3、主轴转速S超过zui高转速限定值。

    4、程序内没有设置F或S值。

    5、进给修调F%或主轴修调S%开关设为空挡。

    6、回参考点时离零点太近或参考点速度太快，引起超程。

    7、程序中G00位置超过限定值。

   8、刀具补偿测量设定错误。

   9、刀具换刀位置不正确。

   10、G40撤销不当，引起刀具切入已加工表面。

   11、程序中使用了非法代码。

   12、刀具半径补偿方向错误。

   13、切入、切出方式不当。

    14、切削用量太大。

   15、刀具钝化。

    16、工件材质不均匀，引起振动。

    17、机床被锁定（工作不动）。

    18、工件未夹紧。

    19、对刀位置不正确，工件坐标系设置错误。

     20、使用了不合理的G功能指令。

     21、机床处于报警状态。

    22、断电后或报过警的机床，没有重新回参考点或复位。

　　二、故障实例分析及解决方式
　　例1：数控铣床主轴旋转，高速档位和低速档位无法转换成功，但有转换动作
　　分析有以下几个原因：限位故障;变速齿轮有损坏;油箱缺油压力不足;变速油缸内密封圈老化导致有杆腔与无杆腔联通，造成压力不稳，变速齿轮变速不到位。
　　故障解决步骤：首先检查油箱，液压油充足，排除压力不足。观看齿轮，齿轮完好无磨损严重现象。检查变速油缸限位发现限位变换不到位，调整油缸顶杆，故障仍存在。检查变速油缸，发现密封圈老化，更换密封圈。故障排除。此故障是因为密封圈老化导致油缸内部泄露，有杆腔与无杆腔液压油联通，导致压力不足。因此可见，油缸密封圈因润滑油清洁程度、油温、活塞使用频率、生产现场环境等，都容易导致密封圈老化失效。所以根据生产使用频率需要定期检查或更换密封圈。
　　例2：数控铣床X轴重复定位不准
　　分析有以下原因：X轴光栅尺尺头松动或光栅尺上有异物;X轴伺服电机编码器故障;丝杠与丝母磨损严重;丝杠与伺服电机之间联轴节松动，存在反向间隙;轴承损坏。
　　故障解决步骤：首先分析光栅尺装在工作台下部，维修不方便，并且光栅尺有防尘装置，故障概率较小。检查电机编码器，无松动和破损现象。听丝杠旋转时声音，因无异常声音，排除轴承损坏。检查丝杠与电机联轴节发现联轴节螺丝松动，禁锢螺丝，故障排除。此故障是因为机床使用频率高，加工时机床产生震动，导致连接部位螺丝松动。因此数控机床要定期对丝母座、联轴器、电机禁锢螺丝定期禁锢，减少故障停机，影响生产。


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