数控机床（CNC系统）故障诊断及维护

0 前言

　　数控机床的数控系统较一般机床复杂，也是故障易发生的部位。熟悉数控机床系统的配置组成、故障诊断及维护是保证数控机床正常运行的条件。对数控机床进行维护保养的目的就是要延长各个部件的磨损周期，延长各个元器件的使用寿命，从而保证数控机床长时间稳定可靠地运行。

1 CNC系统的基本构成

　　CNC系统是一种用计算机执行其存储器内的程序来实现部分或全部数控功能的数字控制系统。由于采用了计算机，使许多过去难以实现的功能可以通过软件来实现，大大提高了ＣＮＣ系统的性能和可靠性。CNC系统由硬件和软件组成，软件和硬件各有不同的特点。软件设计灵活，适应性强，但处理速度慢；硬件处理速度快，但成本高。CNC的工作是在硬件的支持下，由软件来实现部分或大部分的数控功能。

2 CNC系统的硬件结构

　　CNC系统的硬件结构可分为单微处理器结构和多微处理器结构两大类。早期的CNC系统和现有的一些经济型CNC系统采用单微处理器结构。随着CNC系统功能的增加，机床切削速度的提高，单微处理器结构已不能满足要求，因此许多CNC系统采用了多微处理器结构。

3 CNC系统的软件结构

　　CNC系统的软件是为了实现CNC系统各项功能而编制的专用软件，称为系统软件。在系统软件的控制下，ＣＮＣ系统对输入的加工程序自动进行处理并发出相应的控制指令。系统软件由管理软件和控制软件两部分组成。管理软件包括零件加工程序的输入／输出、I/O处理、系统的显示和诊断；控制软件可完成从译码、刀具补偿、速度处理到插补运算和位置控制等方面的工作。这两大部分通常是同时工作的。

4．数控机床维护

　　4.1 点检

　　由于数控机床集机、电、液、气等技术为一体，所以对它的维护要有科学的管理，有计划、有目的制定相应的规章制度。对维护过程中发现的故障隐患应及时加以清除，避免停机待修，从而延长平均无故障时间，增加机床的开动率。点检就是按有关维护文件的规定，对数控机床进行定点、定时的检查和维护。

　　4.1.1 专职点检

　　负责对机床的关键部位和重要部位按周期进行重点点检和设备状态监测与故障诊断，制定点检计划，做好诊断记录，分析维修结果，提出改善设备维护管理的建议

　　4.1.2 日常点检

　　负责对机床的一般部位进行点检，处理和检查机床在运行过程中出现的故障。

　　4.1.2 生产点检

　　负责对生产运行中的数控机床进行点检，并负责润滑、紧固等工作。点检作为一项工作缺席必须认真执行并持之以恒，这样才能保证数控机床的正常运行。

　　4.2 数控系统日常维护

　　4.2.1 机床电气柜的散热通风

　　通常安装于电柜门上的热交换器或轴流风扇，能对电控柜的内外进行空气循环，促进电控柜内的发热装置或元器件，如驱动装置等进行散热。应定期检查控制柜上的热交换器或轴流风扇的工作状况，风道是否堵塞，否则会引起柜内温度过高而使系统不能可靠运行，甚至引起过热报警。

　　4.2.2 尽量少开电气控制柜门

　　加工车间飘浮的灰尘、油雾和金属粉末落在电气柜上容易造成元器件间绝缘电阻下降，从而出现故障。因此，除了定期维护和维修外，平时应尽量少开电气控制柜门。

　　4.2.3 纸带阅读机的定期维护

　　纸带阅读机是数控系统信息输入的一个重要部件。系统参数、零件程序等数据都可通过它输入到系统的寄存器中。如果读带部分有污物，将会使读入的纸带信息出现错误。为此，要定期对光电头、纸带压板等部件进行清洁。纸带阅读机也是系统内惟一的运动部件，为使其传动机构运行顺利，必须对主动轮滚轴、导向滚轴和压紧滚轴等定期清洁和加注润滑。

　　4.2.4 支持电池的定期更换

　　数控系统存储参数用的存储器采用#$%& 器件，其存储的内容在数控系统断电期间靠支持电池供电保持。在一般情况下，即使电池尚未消耗完，也应每年更换一次，以确保系统能正常工作。电池的更换应在#’# 系统通电状态下进行。

　　4.2.5 备用印制线路板的定期通电

　　对于已经购置的备用印制线路板，应定期装到#’# 系统上通电运行。实践证明，印制线路板长期不用易出故障。

　　4.2.6 数控系统长期不用时的保养

　　数控系统处于长期闲置的情况下，要经常给系统通电，在机床锁住不动的情况下，让系统空运行。系统通电可利用电器元件本身的发热来驱散电气柜内的潮气，保证电器元件性能的稳定可靠。实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障的一个有效措施。