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由于大隈數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以故障率也較普通機(jī)床設(shè)備高，維修難度系數(shù)也較大，同時(shí)對大隈數(shù)控機(jī)床維修人員的專業(yè)技術(shù)要求也非常高，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后，能快速排查原因及拿出有效的維修方案，非專業(yè)維修人員做到這點(diǎn)并非簡單。技術(shù)工程師憑借多年對數(shù)控機(jī)床及工業(yè)設(shè)備的維修經(jīng)驗(yàn)來和大家分享數(shù)控系統(tǒng)的故障原因分析及排除方法。

一、故障分類分析

（一）系統(tǒng)故障引起的驅(qū)動(dòng)器故障

按故障的出現(xiàn)的必然性和偶然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性故障是指機(jī)床和系統(tǒng)在某一特定條件下必定會(huì)出現(xiàn)的故障，隨機(jī)性故障是指偶然出現(xiàn)的故障。因此，隨機(jī)性故障的分析和排除比系統(tǒng)性故障困難的多。通常隨機(jī)性故障往往會(huì)因?yàn)闄C(jī)械結(jié)構(gòu)局部松動(dòng)、錯(cuò)位、控制系統(tǒng)中元器件出現(xiàn)工作特性飄移，電器元件工作可靠性下降等原因造成，需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)和綜合判斷才能排除。

（二）診斷伺服系統(tǒng)故障級驅(qū)動(dòng)器故障

按故障出現(xiàn)時(shí)有無自診斷顯示，可以分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障兩種。如今的數(shù)控系統(tǒng)有比較豐富的自診斷功能，出現(xiàn)故障時(shí)會(huì)停機(jī)、報(bào)警而且會(huì)自動(dòng)顯示相應(yīng)報(bào)警的參數(shù)號，這樣可以讓維護(hù)人員很快找到故障原因。而無診斷顯示故障，一般是機(jī)床停在某一位置不能動(dòng)，手動(dòng)操作也沒法，維護(hù)人員只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后現(xiàn)象來分析判斷，排除故障難度就比較大。

（三）破壞性故障和非破壞性故障

以故障有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障就像伺服失控造成撞車，短路燒斷熔絲等，維護(hù)難度較大，有一定危險(xiǎn)，修后這些現(xiàn)象是不能重復(fù)出現(xiàn)的。而非破壞性故障可經(jīng)過多次反復(fù)試驗(yàn)至排除，就不會(huì)對機(jī)床造成危害。

（四）機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性質(zhì)量故障

此類故障發(fā)生后，機(jī)床會(huì)照常運(yùn)行，不會(huì)有報(bào)警顯示，但加工出的工件不合格。對于這些故障，必須在檢測儀器配合下，對機(jī)械、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等采取一些綜合措施。

（五）硬件故障和軟件故障

按發(fā)生故障的部位分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件就可以排除，但是軟件故障是編程錯(cuò)誤導(dǎo)致的，因此需要修改程序內(nèi)容或修訂機(jī)床參數(shù)來排除。

（六）大隈數(shù)控機(jī)床常見的操作故障

1、防護(hù)門未關(guān)，機(jī)床不能運(yùn)轉(zhuǎn)。2、機(jī)床未回參考點(diǎn)。3、主軸轉(zhuǎn)速S超過zui高轉(zhuǎn)速限定值。4、程序內(nèi)沒有設(shè)置F或S值。5、進(jìn)給修調(diào)F%或主軸修調(diào)S%開關(guān)設(shè)為空擋。6、回參考點(diǎn)時(shí)離零點(diǎn)太近或參考點(diǎn)速度太快，引起超程。7、程序中G00位置超過限定值。8、刀具補(bǔ)償測量設(shè)定錯(cuò)誤。9、刀具換刀位置不正確。10、G40撤銷不當(dāng)，引起刀具切入已加工表面。11、程序中使用了非法代碼。12、刀具半徑補(bǔ)償方向錯(cuò)誤。13、切入、切出方式不當(dāng)。14、切削用量太大。15、刀具鈍化。16、工件材質(zhì)不均勻，引起振動(dòng)。17、機(jī)床被鎖定（工作不動(dòng)）。18、工件未夾緊。19、對刀位置不正確，工件坐標(biāo)系設(shè)置錯(cuò)誤。20、使用了不合理的G功能指令。21、機(jī)床處于報(bào)警狀態(tài)。22、斷電后或報(bào)過警的機(jī)床，沒有重新回參考點(diǎn)或復(fù)位。

4.1系統(tǒng)參數(shù)檢查法

現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)自診斷功能越來越強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床的大部分故障都能診斷出來并采取相應(yīng)的措施。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，有時(shí)在顯示器上顯示報(bào)警信息，有時(shí)在數(shù)控裝置上、PLC裝置上和驅(qū)動(dòng)裝置上還會(huì)有報(bào)警裝置，例如報(bào)警燈會(huì)閃爍，蜂鳴等。這時(shí)首先要檢查維修說明書，查看相對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置。系統(tǒng)參數(shù)的丟失、不正確設(shè)置都會(huì)引起機(jī)床性能的改變或故障。例如FANUC系統(tǒng)機(jī)床自動(dòng)加工中機(jī)床刀架停止運(yùn)動(dòng)并且屏幕顯示500，501報(bào)警，查詢參數(shù)手冊得知對應(yīng)的參數(shù)為存儲(chǔ)行程限位正負(fù)極限值超出，這時(shí)可將機(jī)床改為手搖狀態(tài)搖動(dòng)刀架至正確行程范圍并改正參數(shù)，報(bào)警即可解除。

4.2復(fù)位機(jī)床法

在加工中，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可采用硬件復(fù)位或者打開關(guān)閉系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓所造成的系統(tǒng)混亂,則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,在清除前應(yīng)注意做好重要數(shù)據(jù)的拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。

4.3測量診斷法

測量法是診斷設(shè)備故障的基本方法，我們可以使用萬用表、示波器、邏輯測試儀等儀器對電子線路進(jìn)行測量。例如，確定數(shù)控系統(tǒng)三相電源的相序時(shí)可以采用相序表測量，即將三相電源線接到相序表，當(dāng)相序正確時(shí)，相序表按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，反之則逆。也可以采用雙通道示波器測量，如果相序正確，則每兩相的波形在相位上相差120°。

4.4原理分析法

當(dāng)其他維修方法難以解決故障時(shí)，可以從機(jī)床工作的工作原理出發(fā)一步一步進(jìn)行檢查，最終查出故障原因。例如，筆者曾遇到一臺采用FANUC0iTD系統(tǒng)的機(jī)床，加工螺紋時(shí)出現(xiàn)亂牙的現(xiàn)象，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)位置控制的基本原理,基本可以確定故障出在旋轉(zhuǎn)編碼器上,而且很有可能是反饋信號丟失,這樣,一旦數(shù)控裝置給出進(jìn)給量的指令位置，那么反饋回來的實(shí)際位置就會(huì)始終不正確,位置誤差始終不能消除,導(dǎo)致螺紋插補(bǔ)出現(xiàn)問題。當(dāng)拆下脈沖編碼器進(jìn)行檢查時(shí),發(fā)現(xiàn)編碼器里面的燈絲已斷,導(dǎo)致無反饋輸入信號,與原理分析的現(xiàn)象吻合，在更換編碼器后,故障排除。

4.5器件交換法

對于一些涉及到控制系統(tǒng)的故障，有時(shí)不容易確認(rèn)是哪一部分有問題，在確保沒有進(jìn)一步損壞的情況下，可以采取對懷疑有故障的部件或元器件，用相同的備件或同型號機(jī)床上或本機(jī)床上其他部分的相同部件或元器件來替換，以確定是否發(fā)生故障。如果更換器件后故障解除，則可以確定為是器件損壞導(dǎo)致，若故障依舊，則證明器件完好，可以用其他方法繼續(xù)檢測。

數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)作為一門新的行業(yè)，它的直接目的和最終結(jié)果就是使數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行，從而保證設(shè)備的順利使用。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展可謂是日新月異，新設(shè)備，新系統(tǒng)層出不窮，作為從事數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的相關(guān)人員，就應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)和掌握新的知識與技術(shù)，并將其總結(jié)，歸納，使其具有可利用性、持續(xù)發(fā)展性,為行業(yè)內(nèi)的其余人員提供參考。