数控系统故障的部位与分类形式

1.电气故障

电气故障分为弱电故障与强电故障。

弱电部分主要涉及CNC装置、PLC控制器、CRT显示器、伺服单元以及输入、输出装置等电子电路。这部分又有硬件故障与软件故障之分。硬件故障主要是指上述各装置的印制电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。常见的软件故障有：加工程序出错、系统程序和参数的改变或丢失、计算机的运算出错等。

强电部分是指继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的电路。这部分的故障十分常见，必须引起足够的重视。

2.系统性故障和随机故障

1）系统性故障。通常是指只要满足一定的条件或超过某一设定的限度，工作中的数控机床必然会发生的故障。这一类故障现象极为常见。例如：液压系统的压力值随着液压回路过滤器的阻塞而降到某一设定参数时，必然会发生液压系统故障报警，使系统断电停机；润滑、冷却或液压等系统由于管路泄漏引起油标下降到使用限值，必然会发生液位报警，使机床停机；机床加工中切削量过大达到某一限值时，必然会发生过载或超温报警，致使系统迅速停机。因此对数控机床的正确的使用与精心维护可以避免发生这类系统性故障。

2）随机性故障。通常是指数控机床在同样的条件下工作时，只偶然发生一次或两次的故障。由于此类故障在各种条件相同的状态下只偶然发生一两次，因此，随机性故障的原因分析与故障诊断较其他故障困难得多。这类故障的发生往往与安装质量、组件排列、参数设定、元器件品质、操作失误、维护不当，以及工作环境影响等诸因素有关。例如：接插件与连接组件因疏忽未加锁定；印制电路板上的元器件松动变形或焊点虚脱；继电器触点、各类开关触头因污染锈蚀以及直流电动机电刷不良等所造成的接触不可靠；工作环境温度过高或过低、湿度过大；电源波动与机械振动；有害粉尘与气体污染等，均可引发此类偶然性故障。因此，加强数控系统的维护检查，确保电气箱门的密封，严防工业粉尘及有害气体的侵袭等，均可避免此类故障的发生。

3.有报警显示故障和无报警显示故障

1）有报警显示故障。有报警显示故障又可分为硬件报警显示与软件报警显示两种。

硬件报警显示的故障。硬件报警显示通常是指系统各单元装置上的由LED发光管或小型指示灯组成的显示指示。在数控系统中，例如控制操作面板、位置控制印制线路板、伺服控制单元、主轴单元、电源单元等部位以及光电阅读机、穿孔机等外设装置上常设有这类指示灯。一旦数控系统的这些部位发生故障，这些指示灯发光，指示故障状态，参考相应产品说明书中对指示灯的说明，可大致分析判断出故障发生的部位与性质。这无疑给故障分析诊断带来极大方便。因此，维修人员日常维护和排除故障时应认真检查这些警示灯的状态是否正常。(www.xing528.com)

软件报警显示故障。软件报警显示通常是指CRT显示器上显示出来的报警号和报警信息。由于数控系统具有自诊断功能，一旦检测到故障，系统就会按故障的类型进行处理，同时在CRT上以报警号形式显示该故障信息。这类报警显示常见的有：存储器报警、过热报警、伺服系统报警、进给超程报警、程序出错报警、主轴报警、过载报警以及断线报警等。

上述软件报警有来自CNC的报警和来自PMC的报警。前者为数控部分的故障报警，可通过所显示的报警号，查阅维修手册中有关NC故障报警出错代码及原因，分析产生该故障的原因；后者PMC报警显示由PMC的报警信息文本所提供，大多数属于机床侧的故障报警，可通过所显示的报警号，对照维修手册中有关PMC故障报警信息、PMC接口说明以及PMC程序等内容，检查PMC有关接口和内部继电器状态，确定该故障所产生的原因。通常，PMC报警发生的要比NC报警多。

2）无报警显示的故障。这类故障发生时无任何硬件或软件的报警显示，因此分析诊断难度较大。例如：机床通电后，在手动方式或自动方式运行时，X轴出现爬行现象，无任何报警显示；又如机床在自动方式运行时突然停止，而CRT显示器上无任何报警显示；还有在运行机床某轴时发生异常声响，一般也无故障报警显示。对于无报警显示故障，通常要具体情况具体分析，要根据故障发生的前后状态进行分析判断。例如：上述X轴在运行时出现爬行现象，可首先判断是数控部分故障还是伺服部分故障。具体的做法是：在手摇脉冲进给方式中，可均匀地旋转手摇脉冲发生器，同时分别观察比较CRT显示器上Y轴、Z轴与X轴进给数字的变化速率。通常，如果数控部分正常，三个轴的上述变化速率应基本相同，从而可区分出爬行故障是X轴的伺服部分还是机械传动部分造成的。

4.机床品质下降引起的故障

机床可以正常运行，但表现出的现象与以前不同，比如噪声变大、振动变强、定位精度超差、反向死区过大、圆弧加工不合格、机床起停有振荡等。此时加工零件往往不合格，这类故障无任何报警信号显示，只能通过检测仪器来检测和发现。

5.硬件故障、软件故障和干扰故障

1）硬件故障。硬件故障是指数控装置的印制电路板上的集成电路芯片、分立元件、接插件以及外部连接组件等发生的故障。只有更换已损坏的器件才能排除这类故障。这类故障也称为“死故障”。比较常见的是输入/输出接口损坏，功放元件损坏等。

2）软件故障。软件故障指数控系统加工程序错误、系统程序和参数的设定不正确或丢失、计算机的运算出错等。通过认真检查程序和修改参数可以解决这类故障。但是，参数的修改要慎重，一定要搞清参数的含义以及与其相关的其他参数后，方可修改，否则顾此失彼，还会产生新的故障，甚至发生机床动作失控。

3）干扰故障。指由于内部和外部干扰引发的故障。例如：由于系统线路分布不合理，电源地线配置不当，接地不良，工作环境恶劣等引发的故障。