试论数控设备的故障诊断与维修

随着数控设备的广泛应用，其故障检修和维护成为人们关注的焦点。数控设备在保养的过程中需要综合应用计算机技术、自动检修技术、精密设计技术以及自动控制技术等科学技术，数控设备对技术和自动化要求较高。相对于传统的设备，数控设备可以实现高精度加工，提高设备的生产效率和自动化水平，产品的稳定性更好。数控设备可以加工出传统设备无法加工的高精度的曲面零件和复杂型面零件，其应用增加了我国生产企业的竞争力。但是数控设备在运行过程中仍会出现一些故障，严重影响数控设备的效率和企业的生产效率。

1、数控设备的故障诊断技术

1.1启动阶段的故障诊断技术

数控设备的启动阶段故障诊断就是数控系统在上电之后，内部诊断程序会自行对设备运行状况进行诊断，其诊断主要针对系统的硬件和控制软件，包括设备CPU、设备存储器等关键部分。同时还包括MDI/CRT模块单元、软盘单元、纸带阅读机等主要装置和外部设备等。只有这些项目全部正常运行时，整个数控设备才能够正常开启，进入准备运行状态。如果出现故障，CRT显示画面、设备中的发光二极管就会出现故障报警信息，设备一直处于启动诊断过程，数控设备难以进入准备运行状态。

1.2数控设备运行在线诊断技术

数控设备的在线诊断技术是在数控设备系统中安装相应的程序，在系统运行时对于系统本身以及数控设备相连的各个装置单元、主机、电机和外部设备等进行诊断。在线诊断技术可以快速发现数控系统的运行故障，准确分析故障原因。只要设备一直处于供电状态，在线诊断技术就会一直工作，确保设备的运行安全。

1.3数控设备的离线诊断技术

数控设备的离线诊断技术就是指数控设备故障出现之后，设备的生产商以及技术维修中心通过先进的诊断软件对整个系统和装置进行停机检查。离线诊断技术可以把数控系统的故障范围缩小的最小，通过专用的软件可以把故障定位在单个功能性模块、芯片或软件甚至是单一电路，离线诊断技术可以提高数控设备故障诊断的准确性。

2、数控设备的常见故障处理

数控设备出现故障以后，检修人员首先要对故障进行确认，认真分析故障报警提示，并作好记录。然后结合现场工作人员的报告，分析引起故障信息的原因。待确认设备安全的情况下，恢复设备供电，检查故障信息提示的故障现象。维修人员要特别注意设备故障信息，针对信息进行针对性分析。若设备并未出现报警，维修人员要检查系统的整个工作状态和系统的自我诊断结果。检查故障出现时系统的执行命令和运行轨迹，询问工作人员操作是否正确，结合之前的故障报告分析故障出现的频率，为以后的诊断和检修提供依据。在故障原因分析时，要根据现场的具体情况进行排查，掌握故障的第一手信息，准确寻找故障的发生部位，无论是数控系统还是液压系统，根据故障症状分析引发故障的因素，通过筛查和判断，找出故障的原因。

3、数控设备的故障维修方法

3.1机械故障维修方法

数控设备的主轴部分主要采用电气调速，其主轴箱的结构相对简单。其中自动换挡装置、主轴的精度等是主要的故障发生部位。数控设备由于采用滚动摩擦，其进给传动链的故障主要是由于其运动品质下降而产生的，维修时需要调整其如定位精度、反身间隙、机械爬行以及轴承噪声等相关内容。一般检修其运动副预紧力、松动以及补偿环节等。行程开关的检修是确保数控设备可靠性的关键，其一般都是在限制运动的位置设置开关，数控设备在长期运行过程中，其各个部件的特性发生变化，检修时要对压合行程开关装置和开关本身进行检修，以便影响数控设备的效果。

3.2数控设备自身系统的维修方法

3.2.1直观法。

直观法是最直接、最基本的方法。检修人员通过基本的光、声音、味道等现象就可以分析异常原因，其可以将故障范围不断缩小，细化到单一单元上。直观法要求检修人员具有丰富的检修经验和实际判断能力。

3.2.2参数诊断法。

数控设备自身系统在安装时都经过反复的试验和调试获得运行参数，这些参数对数控系统的性能具有重要影响。系统参数存储于设备存储器中，如果电池断电或受到外界影响等，其系统的个别参数或发生一定的变化或更改，导致整个系统出现混乱，数控设备难以正常运行，检修人员通过参数修正就可以排除此类故障。

3.2.3交换法。

交换法是现场诊断故障最简单的方法。检修人员在分析故障的大致原因后，利用设备的备用元器件就可以完成维修。电路板、模块、芯片等元器件发生问题，检修人员都可以直接替换，根据故障现象进行排除，若器件更换后，故障消除，就可以确定故障的范围。

3.2.4自行诊断功能法。

数控设备自行诊断技术是其故障检修的重要技术之一。自行诊断系统是评价数控系统强弱的重要标准。数控设备出现故障时，借助其自行诊断功能，可以迅速找出故障的发生位置，找出故障发生的原因，此方式是目前最常用的方法之一。

3.2.5隔离法。

数控设备的抖动、运动抓行等故障，很难在短时间内区分是数控还是伺服等部分的机械故障，这时需要采用隔离法进行故障诊断。检修人员需要将电机进行分离，将数控与伺服进行分离，将位置闭环进行开环处理，这样可以简化分析步骤，快速找出发生故障的原因。

3.2.6更新建立法。

当数控设备或PLC装置受到干扰时，或是因为意外情况出现死机时，检修人员要对内存的有关区域进行清除，同时对设备进行更新。启动后对数控设备的参数重新设置，故障便可消除。

4、结语

数控设备在故障判断和维修时，检修人员只有根据设备出现的不同故障，选择合适的故障诊断方法，才能在最短时间内消除故障对设备的影响，减少经济损失，提高企业的经济效益。

本文信息来源自设备管理与维修，转载请注明出处。

设备管理、现场管理、TPM/TnPM体系推进、班组建设、制造业降本增效、精益管理、设备/安全管理信息化软件、智能维护体系建设、ISO55000认证辅导，工匠-大师工作室打造，请选择学府咨询！

>>>返回设备管理大视野首页