数控机床的数控系统故障诊断方法探析

　　数控机床集机、电、液于一身，具有技术密集和知识密集的特点，具有很高的自动化程度和生产效率。如今数控设备的广泛应用，是工业企业提高设备技术水平的有效方法，也是发展的必由之路。数控设备的数控系统是其核心，其可靠的运行，直接关系到整个设备能否运行正常。换句话说，当数控系统发生故障后，如何迅速诊断出故障原因，并尽快解决问题使其恢复正常，是提高数控设备利用率的迫切需要。

　　然而，我国现有数控机床的数控系统品种极其繁多，既有国内的数控系统，也有来自世界各地的系统。各种数控系统复杂程度参差不齐，功能各异，结构风格也多种多样。在维修过程中，对于这些复杂综合系统故障的诊断，是否遵循一定的规则和方法，如何在各类故障现象中，捕捉到症结所在，是维修的关键。历经数年工作实践和探求，笔者祈望从方法论的层面上，对上述问题试作若干探析，以供同行参考。

1　直观检查法

　　这种方法是检查数控系统中最常见、最简单、最直接的方法。通过观察故障现场，判断是否有异常噪声，火花或亮光发生，有无焦糊味、发热异常或异常振动等，从而判断出故障的主要部分，然后进一步观察可能发生故障电路板的表面状况，看是否有烧糊、熏黑的地方，从而进一步缩小检查的范围。

　　然后检查系统各种连接电缆是否松脱，用手触摸电子元件，判断其是否松动，从而判断元件的虚焊和断裂问题。断裂和接触不良，是查找数控系统故障首先想到的地方。

　　该方法虽然简单，但需要维修人员有一定的经验和技术才能胜任。在检验过程中，需要工作人员认真谨慎的排查，及时找准问题，解决问题，只要有一点异常，便要仔细对待，预防隐患。

2 系统自诊法

　　将“问题”装置通电，系统的自诊断软件将对“问题”装置最关键的硬件(如CPU、ROM、RAM、监视器、MDI和I/O模块)和软件(监控软件和系统软件)逐一检测，并将检测结果显示在监视器上。自诊断软件可以将故障定位到电路板或模块，甚至可以定位到芯片。故障定位后，维修人员可以参照维修手册进一步查找原因从而加以排除。

　　另外，还可以运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元及与数控装置相连的其他外部装置，进行自动检测，并显示有关的状态信息和故障信息。充分利用CNC系统提供了这些状态信息，有时能够迅速准确地找到故障并加以排除。

3 功能程序测试法

　　将数控系统中的G、M、S、T、F功能的全部使用指令，变成一个试验程序，穿成纸带或者储存在软盘上，在故障诊断时运行这个程序，能快速地判断出哪个功能出现了问题。

　　这种方法常用于机床加工时出现了废品，无法判断出是由于加工程序出错、操作不当还是数控系统本身的故障引起的。以及在机床出现随机性故障或机床闲置较长时间恢复投人使用时使用。

4 参数检查法

　　数控机床参数也称为机床常数，是经过一系列试验和调整而获得的重要参数，是机床正常运转的保证。这些数据包括轮廓监控允差、反向间隙补偿值、增益和加速度等。数控机床参数通常存放在RAM中，一旦出现数控装置干扰、电池电压不足或系统长期不通电，就会造成参数丢失或混乱，从而使数控系统不能正常工作。

　　这时应该根据故障特征检查有关参数，对某些参数进行调整。在数控机床维修过程中，参数检查是故障诊断的重要方法之一。

5 备板置换法

　　利用备用的电路板替换有疑点的模板，是一种快速而有效的判断故障原因的方法。具体来说，就是将怀疑有故障的电路板，用备用电路板进行替换，或者用数控机床上相同的电路板互换，从而确定故障的具体位置。这种方法常用于检查伺服进给驱动装置的故障，也可用于两台相同数控系统间相同模块的置换。

　　值得注意的是，在备用板置换前，要检查相关电路，以免造成短路，损坏好模板。同时还应检查试验板上的选择开关和跨接线是否与原模板一致，有些模板还需要调整板上的电位器。

6 新的诊断技术

随着计算机技术的日新月异，诊断技术也飞速地向前发展。这些新的诊断技术，如SINUMERIK880系统、FANUCll5系统的人工智能专家诊断，梅萨MGl2S30C系统的遥控系统故障诊断，以及用于CINCINNAl'IACRN950系统的自恢复技术等。这些新技术的发展与应用，无疑会给数控机床维修提供更有效的方法和手段。

7 结束语

　　综上所述，数控系统的故障诊断方法多种多样，各种方法各有特点。对于一些较复杂的故障，需要几种方法综合起来运用，这样才能产生良好的效果，正确找出故障，解决问题。