1.硬件故障检测
（1）常规检查
1）外观检查 数控系统发生故障后，首先进行外观检查，看一看那个模块有哪些明显的故障，检查是否有的元器件出了问题。在整体检查中，要注意各印制电路板是否有元器件破损、断裂、过热，连接线是否断线，插接件是否脱落；还要检查开关的位置、电位器的设定、短路棒的选择是否与原来相同；并且注意观察机床在故障出现时，是否有噪声、振动、焦糊味、异常发热现象，冷却风扇是否正常旋转。对于故障发生时出现的现象，有什么异常，操作人员正在进行什么操作，要详细询问，这对分析故障的原因是十分有利的。
2）接线检查 对发生故障的部分，用一些仪表或工具来检查接线、电线、电缆是否断裂，电阻值是否增大等。
3）连接端及接插件的检查 针对故障有关部分，检查它相关的接线端子、单元接插件。这些部件容易松动、发热、氧化，造成断线或接触不良。
4）对在恶劣环境下工作的元器件检查 对于容易受热、受振动、粘灰尘或油污处，容易使器件出现老化或失效。对于这些地方要认真检查，特别是通风机要及时进行清扫、清洗。建议使用吸风机清楚电路板上的灰尘。
5）易损部位的元器件检查 元器件易损部件应按规定定期检查，直流伺服电动机电枢的电刷、整流子，测速电动机电刷、整流子都是易磨损而且容易出现各种问题的部位。
6）电源电压检查 首先要查看电源电压是否正常，这是数控机床正常工作的重要条件。只要电压不正常，必然造成机床故障，一定不要让事故扩大，保证局部可靠地进行电源检查。先不带负载，单独测试母线供电电压，然后再扩大测量范围。大多数情况下，电源故障是由负载引起的。注意：熔断器更换时，要选择合适的规格、型号；在更换新的熔丝之前，要消除引起负载过流的因素；检查电源时，一方面检查电源的供电线路，另一方面要检查由它供电的电源部分是否得到了正确的电压。
（2）CRT（LCD）显示与指示灯分析法
CRT（LCD）显示提供的故障信息非常重要，自诊断系统提供了报警号及文字显示。维修时，一定要详细分析这些计算机给出的信息。机床操作面板或数控系统上的指示灯也提供一些故障信息，可以帮维修人员很快地找到故障点。另外，维修人员一定要熟悉报警表、报警内容。
（3）系统分析法
此方法要点是要清楚整个CNC系统的组成框图。不论某一个单元内部是什么工作原理，先要把整个框图分析清楚。每一个单元的I/O信号是什么含义，并测试这个单元的I/O信号是否正常。模拟输入信号时，要注意原输入信号的性质、大小、不同运行状态下的信号状态以及作用。如果输出信号不正确，则可以肯定问题就在此单元。确定是某个单元模块后，就要对该单元模块的工作原理分析清楚，必要时，可以测绘出这个单元模块局部的电气原理图，详细地分析各单元模块的I/O关系。观察、分析输入信号是非常重要的，一定要仔细分析造成输入信号错误的原因。
该方法难度较高，故障判断耗时较长，一般用在数控系统没有明确提示等疑难问题的诊断上。
（4）信号追踪法
信号追踪指追踪同故障相关联的信号，可能找到故障单元。按控制系统方框图，从前往后或从后向前检查有关的信号有无、性质、大小及不同的运行方式的状态，并与正常状态相比较，看有什么差异或者是否符合逻辑。如果电路由各元件串联组成，相对应的所有元件、连接线都要仔细检查。对于较长的串联电路，将其分成两部分，从中间开始向两个方向追踪，直至找到有问题的元件为止。对于两个相同的电路，可以作部分的交换试验。
1）硬接线系统信号追踪法 硬接线系统具有可见的接线、接线端子、测试点。故障状态可以用试电笔、万用表、示波器等测试工具测量电压、电流的大小、性质、变化状态，电路的短路、断路、电阻值的变化等，从而判断出故障的原因。
2）数控系统、PLC系统状态显示法 数控系统、PLC程序是应用软件，有些机床面板、编程器可以显示其I/O及中间环节标志位等状态，用于判断故障的位置。数控系统和PLC功能强而且很复杂，因此要求维修人员熟悉具体机型控制原理、PLC使用的编程语言。例如PLC程序中有触发器支持，有的置位信号维持时间不长，有的环节动作时间很短，一定要仔细观察。
3）硬接线的强制 在追踪中，可以在信号电路上加上正常情况的信号来测试，要注意许多连锁环节。把涉及到的前级线断开，避免所加的电源对前级造成损害。另外，要弄清楚所加信号是什么类型，是直流信号还是脉冲信号，是恒流源还是恒压源提供的信号。
4）数控系统、PLC控制变量的强制 数控系统、PLC可以强制输入信号“1”，虽然程序中这一位不可能为“1”，但这种强制可以得到瞬间效果。若想对标志值或输出长期强制，最好的方法是在程序中清除它的定义程序段或使该程序虽有但不被执行。在诊断出故障单元后，亦可利用系统分析法和信号追踪法，把故障范围缩小到单元内部某一个部件、某一个芯片、某一个元件，也可以用各种检测仪器对某一插件板的故障定位。
2.硬件故障的维修
硬件故障又分模拟电路故障和数字电路故障。模拟电路包括系统各轴的伺服单元中三环控制环节和功率变换驱动单元、主轴调速驱动单元及PLC接口电路等。
（1）模拟电路故障(www.xing528.com)
硬件故障发生时，数控系统均有报警信息、提供故障范围（除CRT显示器和系统稳压电源本身有故障外）。还可根据系统各主电路板上的信号指示灯状态，通过查阅报警内容、分析故障属性后，运用前面各种检测方法，找到有故障的电路板，可用部件替换法确认一下，但必须在有故障部件的外围元件完好的情况下进行，避免损坏用来替换的部件。
鉴于数控系统技术保密，各生产厂家都不提供系统的各控制电路板的电路原理图。可运用相关理论和掌握的各种检测手段，把有故障的控制电路板暂时看作一个飞机的黑匣子，对内部电路原理可不去了解，只要了解I/O特性即可。采用电压、波形比较法实测各I/O状态，与事先记录的图集上电压和波形，进行对比分析，再加上其他手段交替检查找出故障点。
（2）数字电路故障
数字电路故障分IC组件内部故障和IC芯片外部故障。
1）IC组件内部故障
①输入端、输出端开路。
②输入端、输出端与电源端、接地端之间短路。
③电源端、接地端以外的两个引脚之间短路。
④IC组件内部逻辑功能失效。
2）IC芯片外部故障
①电源或接地端电路中某节点之间短路。
②电源端与接地端以外的两个节点之间短路。
③数字信号的各总线之间存在开路脱焊故障或印制电路板铜箔断裂。
④外部的元件电感L、电容C、电阻R有问题。
以上故障采用逻辑笔，并配信号发生器或示波器进行逻辑电平信号跟踪测试，找出故障点。如测得高电平小于28V时，低电平大于0.6V时是危险电平，说明该数字电路有故障，先查IC芯片外围电路无故障后，再换IC芯片。如逻辑笔检测时，有四种状态的变化：
①当指示灯不亮时，表示低电平。
②指示灯半亮时（或半明半暗），表示坏电平或悬空。
③全亮（很明亮），表示高电平。
④指示灯闪烁，表示是脉冲信号，灯以10次/s的频率闪烁。
例如用脉冲发生器产生的脉冲做数字电路的输入信号，用逻辑笔观测其输出状态，或者用脉冲发生器输入单步脉冲，用逻辑笔对每一步程序的变化进行观察，就能迅速地排除数字电路故障（脉冲发生器的使用可以在电路中不用断线而自动地注入脉冲，它配合逻辑笔的使用，能构成一套有力的数控系统检修工具）。
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