隨著科技的迅速發(fā)展，控制理論和自動化技術(shù)也得到了較大發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用變得普遍起來。但是，對這樣的設(shè)備使用者往往更多地是看重其效能，而不重視對它的合理使用，對其日常保養(yǎng)及維修工作關(guān)注太少，等到故障出現(xiàn)時再臨時抱佛腳造成停產(chǎn)停工的現(xiàn)象很是普遍。所以，故障分析與診斷是數(shù)控機床故障排除過程的最重要環(huán)節(jié),分析出了故障原因,問題也就迎刃而解。
1.數(shù)控機床電氣故障分析及維修技術(shù)的一般步驟1.1詢問調(diào)查
在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速、準(zhǔn)確地分析故障原因。同時仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現(xiàn)場排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時間。
1.2現(xiàn)場檢查
到達(dá)現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平限制，對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例。
1.3故障分析
根據(jù)已知的故障狀況分類分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的，所以一般情況下對照機床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種原因。
1.4確定原因
對多種可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經(jīng)驗和分析判斷能力的綜合考驗。
1.5排故準(zhǔn)備
有些故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復(fù)雜，需要做一系列的準(zhǔn)備工作。例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理、元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。
2.數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的特點故障原因明了是電氣系統(tǒng)故障維修的特點，診斷也比較好做，可是故障率卻很高。每個電器元件都有自己的使用壽命，如果處于非正常使用的狀態(tài)，壽命周期縮短會更加縮短，如開關(guān)觸頭長期遭受過電流使用，從而造成燒損、粘連，直至開關(guān)損壞。電氣系統(tǒng)是個比較脆弱的系統(tǒng)，很容易受到外界的影響，如在外部環(huán)境溫度過高的情況下，電柜容易升溫過高導(dǎo)致一些電損壞。有時老鼠對電器元件和電器線路的肯叫也會造成電氣系統(tǒng)的故障。操作人員的認(rèn)為造作失誤也會造成電氣系統(tǒng)的故障，如操作人員的非正常操作會使開關(guān)手柄損壞、限位開關(guān)被撞壞的情況。
由于長期遭受磨損，線路、線纜會出現(xiàn)斷線或短路，冷卻水和油液流入蛇皮管線內(nèi)，而使管線長期被浸泡，導(dǎo)致橡膠電線膨脹、粘化，使其絕緣性大大降低而造成短路、放炮。液體流入電動刀架、排屑器、冷卻泵器等異步電動機內(nèi)，損壞了軸承，使電動機出現(xiàn)故障。
機床電器系統(tǒng)按其故障的性質(zhì)、出現(xiàn)原因和表現(xiàn)形式可以分成以下幾類：以故障發(fā)生的部位為依據(jù)分硬件故障和軟件故障；以故障出現(xiàn)時有無故障提示為依據(jù)分為有指示性故障和無指示性故障；依據(jù)故障是否有破壞性為標(biāo)準(zhǔn)分為破壞性故障和無破滑行故障；按故障出現(xiàn)的幾率分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。
3.數(shù)控機床電氣故障分析3.1數(shù)控裝置的故障分析
數(shù)控裝置部分的故障有軟件故障和硬件故障。
3.1.1軟件故障
加工程序編制出錯、機床數(shù)據(jù)設(shè)置不當(dāng)、系統(tǒng)后備電池失效、操作者操作失誤、數(shù)據(jù)通訊過程中電網(wǎng)瞬間停電等，都將會導(dǎo)致部分或全部數(shù)據(jù)丟失。這類故障軟件故障可以執(zhí)行數(shù)控裝置中機床參數(shù)的清除或初始化后，重新將正確備份數(shù)據(jù)輸入故障就可排除。
3.1.2硬件故障
控制系統(tǒng)某元器件接觸不良或損壞、無供電電源等，這種故障必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
3.2plc 控制器的故障分析plc 的故障可分為軟件故障和硬件故障兩部分。
3.2.1軟件故障
數(shù)控機床有plc用戶程序，用戶程序編制不好，在數(shù)控機床運行時會發(fā)生一些無報警的機床故障，因此plc 用戶程序要編制好。
3.2.2硬件故障
在plc 輸入輸出模塊出現(xiàn)問題而引起的故障屬于硬件故障。有時個別輸入輸出口出現(xiàn)故障，可以通過修改plc 程序，可使用備用接口替代出現(xiàn)故障的接口。
3.3伺服系統(tǒng)的故障分析
數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)是數(shù)控機床故障率最高的部分。伺服控制系統(tǒng)可分為直流伺服控制單元、直流永磁電動機和交流伺服控制單元、交流伺服電動機有兩個部分，兩者各有其優(yōu)、缺點。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由于伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現(xiàn)問題引起的，要分別對各單元進(jìn)行分析。
3.4顯示的故障分析
利用狀態(tài)顯示的診斷功能現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)不但能將故障診斷信息顯示出來，而且能以診斷地址和診斷數(shù)據(jù)的形式提供診斷的各種狀態(tài)。該法也是診斷故障的一種基本方法，適合診斷復(fù)雜機構(gòu)故障。
3.5控制元件、檢測開關(guān)的故障分析
機床常見的控制元件、檢測開關(guān)有：檢測開關(guān)、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置等，這些常見的機床控制元件、檢測開關(guān)由于接觸不良引起各種故障比較多，這類故障一般稍有點維修知識就可以解決，但是檢修這類故障要用儀器儀表配合檢查。
4.數(shù)控機床電氣故障的排除與維修技術(shù)4.1嚴(yán)格遵循操作規(guī)程數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修人員必須經(jīng)過專門的技術(shù)技能培訓(xùn)，熟悉數(shù)控機床的機械、數(shù)控系統(tǒng)、強電設(shè)備、液壓、氣源等部分的使用；按機床和系統(tǒng)使用說明的要求使用。盡量避免因操作不當(dāng)引起的故障。
4.2對紙帶閱讀機或磁盤閱讀機的定期維護(hù)紙帶閱讀機或磁盤閱讀機是數(shù)控系統(tǒng)輸入的重要裝置，數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)、用戶宏程序和零件程序都要通過它輸入到cnc 內(nèi)部。紙帶閱讀機讀帶部分有污物會使讀人的紙帶信息出現(xiàn)錯誤。所以操作者應(yīng)對其進(jìn)行檢查，用紗布蘸酒精擦凈污物。對紙帶閱讀機的運動部分，如主動輪滾軸、導(dǎo)向滾軸、壓緊滾軸等每周應(yīng)定時清理，對導(dǎo)向滾軸、張緊臂滾軸等每半年一次加注潤滑油。對于磁盤閱讀機中磁盤驅(qū)動器內(nèi)的磁頭，應(yīng)用專用清洗盤定期進(jìn)行清洗。
4.3防止數(shù)控裝置過熱定期清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)常檢查數(shù)控裝置上各冷卻風(fēng)扇工作是否正常。根據(jù)車間環(huán)境狀況，一個季度應(yīng)檢查清掃一次，具體方法：擰下螺釘，拆下空氣過濾器；在輕微振動過濾器的同時，（信息來源：http://）用壓縮空氣由里向外吹掉空氣過濾器內(nèi)的灰塵；如果太臟，可用中性清潔劑沖洗，置于陰涼處晾干。
4.4監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85％~110%，如果超出范圍，輕則使數(shù)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，重則會造成重要電子部件損壞。因此，要經(jīng)常注意電網(wǎng)電壓的波動。對于電網(wǎng)質(zhì)量比較惡劣的地區(qū)，應(yīng)及時配置數(shù)控系統(tǒng)專用的交流穩(wěn)壓電源裝置，使故障率降低。
4.5定期檢查和更換直流電動機電刷一些數(shù)控機床上使用的是直流電動機。這種電動機電刷的過度磨損會影響其性能甚至損壞。所以，必須定期檢查電刷。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應(yīng)每年檢查一次，頻繁加速機床（如沖床等），應(yīng)兩個月檢查一次。
4.6防止塵埃進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)除檢修外，要少開電氣柜門。防止車間內(nèi)空氣中飄浮的灰塵和金屬粉末落在印制電路板和電氣接插件上，造成元件間絕緣電阻下降，出現(xiàn)故障或使元件損壞。有些數(shù)控機床的主軸控制系統(tǒng)安置在強電柜中，強電門關(guān)得不嚴(yán)，使電器元件損壞、主軸控制失靈。夏天氣溫過高時，有些使用者打開數(shù)控柜門，用電風(fēng)扇往數(shù)控柜內(nèi)吹風(fēng)，以降低機內(nèi)溫度。
5.結(jié)語
綜上所述，目前在這方面的很多維修人員知識不夠全面，而數(shù)控機床是企業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備，無論是設(shè)備的價格還是產(chǎn)品的價格都很昂貴，機床的使用壽命對企業(yè)來說是非常重要的。在數(shù)控機床電氣出現(xiàn)故障的情況下采取各種有效措施及時排除故障外，還要在平時注意對其精心使用和維護(hù)，做到防患于未然。