【正文】 應靈活應用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。（或先靜后動） 維護維修人員碰到機床故障后,先靜下心來,考慮出分析方案再動手。維修人員本身要做到先靜后動，不可盲目動手，應先詢問機床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)，閱讀機床說明書、圖樣資料后，方可動手查找和處理故障。如果上來就碰這敲那連此斷彼，徒勞的結(jié)果也許尚可容忍，但造成現(xiàn)場破壞導致誤判或者引入新的故障導致更大的后果則后患無窮。 確定方案后，對有故障的機床仍要秉著先靜后動的原則，先在機床斷電的靜止狀態(tài)，通過觀察測試、分析，確認為非惡性循環(huán)性故障，或非破壞性故障后，方可給機床通電，在運行正常下，進行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。對惡性的破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電，在運行正常下進行動態(tài)診斷。 當發(fā)生故障的機床通電后，應先檢查軟件的工作是否仍正常。有些可能是軟件的參數(shù)丟失或者是操作人員使用方式、操作方法不對而造成的報警或故障。切忌一上來就大拆大卸，以免造成更大的后果。 數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，故其故障的現(xiàn)象必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。數(shù)控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則。即當數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。 比如：數(shù)控機床中，外部的行程開關、按鈕開關、液壓氣動元件以及印制電路板插頭座、邊緣接插件與外部或相互之間的連接部位、電控柜插座或端子排這些機電設備之間的連接部位，因其接觸不良造成信號傳遞失靈，是產(chǎn)生數(shù)控機床故障的重要因素。此外，由于工業(yè)環(huán)境中，溫度、濕度變化較大，油污或粉塵對元件及線路板的污染，機械的振動等，對于信號傳送通道的接插件都將產(chǎn)生嚴重影響。在檢修中重視這些因素，首先檢查這些部位就可以迅速排除較多的故障。另外，盡量避免隨意地啟封、拆卸，不適當?shù)拇蟛鸫笮?，往往會擴大故障，使機床大傷元氣，喪失精度，降低性能。 由于數(shù)控機床是一種自動化程度高、技術較復雜的先進機械加工設備。一般來講，機械故障較易察覺，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些。先機械后電氣就是在數(shù)控機床的檢修中，首先檢查機械部分是否正常，行程開關是否靈活，氣動、液壓部分是否正常等。從經(jīng)驗看來，數(shù)控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的。所以，在故障檢修之前，首先逐一排除機械性的故障，往往可以達到事半功倍的效果。 公用性的問題往往影響全局，而專用性的問題只影響局部。如機床的幾個進給軸都不能運動，這時應先檢查和排除各軸公用的 CNC、PLC、電源、液壓等公用部分的故障，然后再設法排除某軸的局部問題。又如電網(wǎng)或主電源故障是全局性的，因此一般應首先檢查電源部分，看看保險絲時候正常，直流電壓輸出是否正常。總之，只有先解決影響一大片的主要矛盾，局部的，次要的矛盾才有可能迎刃而解。 當出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡易故障時受到啟發(fā)，對復雜故障的認識更為清晰，從而也有了解決辦法。 在排除某一故障時，要先考慮最常見的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。例如：當數(shù)控車床 Z 軸回零不準時，常常是由于降速擋塊位置走動所造成。一旦出現(xiàn)這一故障，應先檢查該擋塊位置，在排除這一常見的可能性之后，再檢查脈沖編碼器、位置控制等環(huán)節(jié)。 常用的故障檢查方法由于數(shù)控系統(tǒng)所產(chǎn)生的故障千變?nèi)f化，其原因往往比較復雜。而且，目前國內(nèi)所使用的數(shù)控系統(tǒng)，極大多數(shù)故障自診斷能力還比較弱，智能化程度較低，不能對系統(tǒng)的所有部件進行測試，也不能將故障原因定位到具體的元器件上，往往是一個報警號指示出眾多的故障起因。而使人難以下手。因此，要迅速診斷故障原因，及時排除故障，很有必要總結(jié)出一些行之有效的故障檢查方法：1. 直觀法（常規(guī)檢查法）就是利用人的手、眼、耳、鼻等感覺器官來尋找故障原因。這種方法在維修中是常用的，也是首先使用的?！跋韧夂髢?nèi)”的維修原則要求維修人員在遇到故障時應先采用看、聞、嗅、摸等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。有些故障采用這種直觀法可迅速找到故障原因，而采用其它方法要花費不少時間，甚至一時解決不了。（1）問 機床開機時的異常？比較故障前后工件的精度和傳動系統(tǒng)、走刀系統(tǒng)是否正常？出力均勻？切深和走刀量減?。繚櫥团铺?、用量？機床何時進行過保養(yǎng)檢修？（2）看 就是用肉眼看，仔細檢查有無保險絲燒斷、元器件燒焦、煙熏、開裂現(xiàn)象，有無異物斷路現(xiàn)象，以此判斷板內(nèi)有無過流、過壓、短路等問題?？崔D(zhuǎn)速？觀察主傳動速度快慢的變化。主傳動齒輪、飛輪是否跳、擺？傳動軸是否彎曲、晃動？（3）聽 利用人體的聽覺功能可查詢到數(shù)控機床因故障而產(chǎn)生各種異常聲響的聲源。（4）觸 當 CNC 系統(tǒng)出現(xiàn)時有時無的故障時，宜采用此方法。CNC 系統(tǒng)是由多塊線路板組成的，板上有許多焊點，板與板之間或模塊與模塊之間又通過插件或電纜相連。所以，任何一處的虛焊或接觸不良，就會成為產(chǎn)生故障的主要原因。檢查時，用絕緣物輕輕敲打可疑部位（即虛焊、接觸不良、碰線、多余物短路、多余物卡觸點等）。如果確實是因虛焊或接觸不良而引起的故障，則該故障會重復出現(xiàn)。（5） 嗅 在電氣設備診斷或各種易揮發(fā)物體的器件采用此方法效果較好。如一些燒烤的煙氣、焦糊味等異味。因劇烈摩擦，電氣元件絕緣處破損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生氧化。2. 系統(tǒng)自診斷法充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù) CRT 上顯示的報警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致原因。進一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)，找出故障的大致部位，它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。3. 功能程序測試法 功能程序測試法是將所修數(shù)控系統(tǒng)的 G、M、S、T、F 功能的全部使用指令編成一個試驗程序，并穿成紙帶或存儲在硬盤、電子盤、軟盤上。在故障診斷時運行這個程序，可快速判定哪個功能不良或喪失。功能程序測試法常應用于以下場合：（1）機床加工造成廢品而一時無法確定是編程問題、操作不當、還是數(shù)控系統(tǒng)故障時；（2）數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機性故障，一時難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性不好。如不能可靠地執(zhí)行各加工指令，可連續(xù)循環(huán)執(zhí)行功能測試程序來診斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（3）閑置時間較長的數(shù)控機床在投入使用時或?qū)?shù)控機床進行定期檢修時。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)是經(jīng)過一系列試驗、調(diào)整而獲得的重要數(shù)據(jù)。參數(shù)通常是存放在由電池保持的RAM 中，一旦電池電壓不足或系統(tǒng)長期不通電或外部干擾會使參數(shù)丟失或混亂，從而使系統(tǒng)不能正常工作。當機床長期閑置或無緣無故出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象或有故障而無報警時，就應根據(jù)故障特征，檢查和校對有關參數(shù)。4. 交換法（備件替換法） 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設計，按功能不同劃分為不同的模塊，隨著現(xiàn)代數(shù)控技術的發(fā)展，電路的繼承規(guī)模越來越大，技術也越來越復雜，按照常規(guī)的方法，很難把故障定位在一個很小的區(qū)域，而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障利用此方法可縮短停機時間，快速找到故障板。將具有相同功能的兩塊板互相交換（一塊好的，一塊被懷疑是壞的），觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，還是故障依舊，從而來判斷被懷疑板塊。這些板塊是指印刷線路板、模塊、集成電路芯片或元器件。若沒有備用電路板或組件，可把故障區(qū)與無故障區(qū)的相同的電路板或組件互相交換，然后觀察故障排除及轉(zhuǎn)移情況，也可得到確診。5. 隔離法 有些故障，如軸抖動、爬行，一時難以區(qū)分是數(shù)控部分，還是伺服系統(tǒng)或機械部分造成，常可采用隔離法．將機電分離，數(shù)控與伺服分離，或?qū)⑽恢瞄]環(huán)分離作開環(huán)處理．這樣復雜的問題就化為簡單，就能較快地找到故障原因。6. 升降溫法 人為地將元器件溫度升高（應注意器件的溫度參數(shù)）或降低，加速一些溫度特性較差的元器件產(chǎn)生“病癥”或使“病癥”消除來尋找故障原因。7. 對比法 本方法是以正確的電壓、電平或波形與異常的相比較來尋找故障部位。有時還可以將正常部分試驗性地造成“故障”或報警（如斷開連線，拔去組件），看其是否和相同部分產(chǎn)生的故障現(xiàn)象相似，以判斷故障原因。 原理分析法是排除故障的最基本方法，當其它檢查方法難以奏效時，可從電路基本原理出發(fā)，一步一步地進行檢查，最終查出故障原因。運用這種方法必須對電路的原理有清楚的了解，掌握各個時刻各點的邏輯電平和特征參數(shù)（如電壓值、波形），然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀對被測點進行測量，并與正常情況相比較，分析判斷故障原因的可能性，再縮小故障范圍，直至找出故障。 有些不定期出現(xiàn)的軟故障與外界電網(wǎng)電壓波動有關，當機床出現(xiàn)此類故障時，可把電源電壓人為地調(diào)高或調(diào)低，模擬惡劣地條件讓故障容易暴露。拔插法是通過監(jiān)視插件板或組件拔出再插入的過程，確定拔出插入的連接界面是否為故障部位。值得注意的是，在插件板或組件拔出再插入的過程中，改變狀態(tài)的部位可能不只是連接接口。因此，不能因為拔出插入后故障消失，就肯定是接口的接觸不良，還有內(nèi)部的焊點虛焊恢復接觸狀態(tài)、內(nèi)部的短路點恢復正常等可能性。2 數(shù)控機床主軸機械控制系統(tǒng) 數(shù)控機床主軸的結(jié)構在數(shù)控機床中，主軸部件是影響機床加工精度的主要部件，它的回轉(zhuǎn)精度影響工件的加工精度，它的功率大小與回轉(zhuǎn)速度影響加工效率，它的自動變速﹑準停和換刀等功能影響機床的自動化程度。因此，主軸部件應滿足以下幾個方面的要求：高回轉(zhuǎn)精度﹑剛度﹑抗振性﹑耐磨性和熱穩(wěn)定性等。而且在結(jié)構上必須很好地解決刀具和工具的裝夾軸承的配置﹑軸承間間隙調(diào)整和潤滑密封等問題。主軸的結(jié)構根據(jù)數(shù)控機床的規(guī)格精度采用不同的主軸承。一般小規(guī)格數(shù)控機床的主軸部件多采用成組高精度滾動軸承，重型數(shù)控機床則采用靜壓導軌，高速主軸常采用氮化硅材料的陶瓷滾動軸承。數(shù)控機床的主軸部件一般包括主軸﹑主軸軸承和傳動件等。對于加工中心，主軸部件還包括刀具自動夾緊裝置﹑主軸準停裝置和主軸孔的切削消除裝置。 主軸端部用于安裝刀具或夾持工件的夾具，在設計上應能保證定位準確﹑安裝可靠﹑聯(lián)接牢固﹑裝卸方便，并能傳遞足夠的力矩。主軸部件的結(jié)構形狀都已標準化，如圖 21 所示為幾種機床上通用的結(jié)構形式。如圖 21a 所示為數(shù)控車床主軸端部，卡盤靠前端的短圓錐面和凸緣端面定位，用拔銷傳遞力矩，卡盤裝有固定螺栓，卡盤裝于主軸端部時，螺栓從凸緣上的孔穿過，轉(zhuǎn)動快卸卡板將數(shù)個螺栓同時卡主，再擰緊螺母將卡盤固定在主軸端部。主軸為空心，前端有莫氏錐度孔，用以安裝頂尖或心軸。如圖 21b 所示為數(shù)控銑﹑鏜床的的主軸端部，主軸前端有 7∶24 的錐孔，用于裝夾銑刀柄或刀桿。主軸端面有一端面鍵，既可通過它傳遞刀具的扭矩，又可用于刀具的軸向定位，并用于拉桿主軸后端拉緊。如圖 21c 所示為外圓磨床砂輪主軸的端部，如圖 217d 所示為內(nèi)圓磨床砂輪主軸端部，如圖 217e 所示為鉆床與普通鏜床錘桿端部，刀桿或刀具由莫氏錐孔定位，用錐孔后端第一扁孔傳遞扭矩，第二個扁孔用于拆卸刀具。但在數(shù)控鏜床上使用如圖 217b 所示的形式，圖中 7∶24 的錐孔沒有自鎖作用，便于自動換刀時拔出刀具。如圖 21 主軸的結(jié)構形式 數(shù)控機床主軸軸承的主要配置形式如圖 22 所示前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和 60176。角接觸雙列向心推力球軸承，后支承采用向心推力球軸承，如圖 22a 所示。前支承采用高精度雙列和單列向心推力球軸承，后支承采用單列向心推力球軸承，如圖 22b 所示。前支承采用雙列圓錐子滾動軸承。后支承采用單列圓錐滾子軸承，如圖 22c 所示。如圖 22 數(shù)控機床主軸軸承主要配置形式a)前支承采用 60176。角接觸雙列向心推力球軸承 b)前支承采用高精度雙列和單列向心推力球軸承 c)前支承采用雙列圓錐滾子軸承，在加工中心上，為了實現(xiàn)刀具在主軸上的自動裝卸，其主軸必須設計有自動夾緊機構，例如自動換刀數(shù)控立式鏜銑床(JSC018)的主軸部件，如圖 23 所示。如圖 2—3 自動換刀數(shù)控立式鏜床（JCS018）的主軸部件1刀柄 2拉釘 3主軸 4拉桿 5碟形彈簧 6活塞 7液壓缸 8,10行程開關 9壓縮空氣管接頭 11彈簧 12鋼球 13端面鍵 數(shù)控主軸特點及其性能要求　 本機床采用傳統(tǒng)的臥式車床布局，整體設計。采用微電腦控制和伺服電機驅(qū)動的數(shù)控車床。具有操作方便、結(jié)構緊湊、外型美觀、性能穩(wěn)定、精度高、噪音低等特點。本機床采用高性能的 HNC—21T 數(shù)控系統(tǒng)，通過發(fā)出和接收信號控制伺服電機、車床的主軸、剎車和轉(zhuǎn)位刀架。獨立主軸通過變頻器控制變頻電機轉(zhuǎn)速達到無級變速，進給速度可任意設定，從而實現(xiàn)由微電腦控制的自動化加工。該機床可在自動、手動方式下進行操作，具有半自動對刀、刀具補