【正文】 ⑤ 機床的液壓、氣動、潤滑系統(tǒng)圖；⑥ 機床使用的特殊功能及其說明等。通過上述資料，維修人員應(yīng)掌握CNC原理框圖、結(jié)構(gòu)布置、各電路板的作用，板上發(fā)光管指示的意義；通過面板對系統(tǒng)進行各種操作，進行自診斷檢測，檢查和修改參數(shù)并能作出備份。(3) PLC的資料 它是根據(jù)機床的具體控制要求設(shè)計、編制的機床輔助動作控制軟件。另外一些高檔的數(shù)控系統(tǒng)（如國內(nèi)的華中數(shù)控的華中Ⅰ型和世紀星系列、國外的FUNAC系統(tǒng)、SEMENS系統(tǒng)中，利用數(shù)控系統(tǒng)的顯示器可以直接對PLC程序的中間寄存器狀態(tài)點進行動態(tài)監(jiān)測和觀察，它為維修提供了極大的便利，因此，在維修中一定要熟悉掌握這方面的操作和使用技能。(4) 伺服單元的資料 進給伺服驅(qū)動系統(tǒng)和主軸伺服單元的原理、連接、調(diào)整和維修方面的技術(shù)說明書，其中包括：① 電氣原理框圖和接線圖；② 所有報警顯示信息以及重要的調(diào)整點和測試點；③ 各伺服單元參數(shù)的意義和設(shè)置。能從單元板上故障指示發(fā)光管的狀態(tài)和顯示屏上顯示的報警號確定故障范圍；測試關(guān)鍵點的波形和狀態(tài)，并做出比較；檢查和調(diào)整伺服參數(shù)，對伺服系統(tǒng)進行優(yōu)化(5) 機床主要配套功能部分的說明書與資料 在數(shù)控機床上往往會使用較多功能部件，如：數(shù)控轉(zhuǎn)臺、自動換刀裝置、潤滑與冷卻系統(tǒng)、排屑器等。(6) 維修記錄 這是維修人員對機床維修過程的記錄與維修的總結(jié)。(7) 其他 有關(guān)元器件方面的技術(shù)資料，如數(shù)控設(shè)備所用的元器件清單，備件清單以及各種通用的元器件手冊。以上都是在理想情況下應(yīng)具備的技術(shù)資料，但是實際維修時往往難以做到這一點。. 必要的維修用器具與備件合格的維修工具是進行數(shù)控機床維修的必備條件。常用的工具主要有：1. 常用測量儀器、儀表① 萬用表 數(shù)控設(shè)備的維修涉及弱電和強電，萬用表不但要用于測量電壓、電流、電阻值，還需要用于判斷二極管、三極管、晶閘管、電解電容等元器件的好壞，并測量三極管的放大倍數(shù)和電容值。 數(shù)控機床維修用的示波器通常選用頻帶寬為10~100MHz的雙通道示波器。（4） 相序表 相序表主要用于測量三相電源的相序，它是進給伺服驅(qū)動與主軸驅(qū)動維修的必要測量工具之一。通過測量，可以大致判斷機床的定位精度、重復(fù)定位精度、加工精度等。是機械部件維修測量的主要檢測工具之一。（6） PLC編程器 不少數(shù)控系統(tǒng)的PLC控制器必須使用專用的編程器才能對其進行編程、調(diào)試、監(jiān)控和檢查。這些編程器可以對PLC程序進行編輯和修改，監(jiān)視輸入和輸出狀態(tài)及定時器、移位寄存器的變化值?？蓮娭苾?nèi)部輸出，對定時器、計數(shù)器和位移寄存器進行置位和復(fù)位等。（7） IC測試儀 可用來離線快速測試集成電路的好壞，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)進行芯片級維修時是必要的儀器。與顯示連續(xù)波形的通用示波器不同，邏輯分析儀顯示各被測點的邏輯電平，二進制編碼或存儲器的內(nèi)容。（2） 吸錫器 常用的是便攜式手動吸錫器，也可采用電動吸錫器。（4） 旋具類 規(guī)格齊全的一字和十字螺絲刀各一套。為了進行伺服驅(qū)動器的調(diào)整與裝卸，還應(yīng)配備無感螺旋刀與梅花形六角旋具各一套。（6） 扳手類: 大小活絡(luò)扳手、各種尺寸的內(nèi)、外六角扳手各一套等；（7） 其他: 剪刀、刷子、吹塵器、清洗盤、卷尺等。3. 常用的備件對于數(shù)控系統(tǒng)的維修，備品備件是一個必不可少的物質(zhì)條件。而且如果維修人員手頭上備有一些電路板的話，將給排除故障帶來許多方便，采用電路板交換法通?？梢钥焖倥袛喑鲆恍┮呻y故障發(fā)生在哪塊電路板上。1．3 常見故障分類數(shù)控機床是一種技術(shù)復(fù)雜的機電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，這給故障診斷和排除帶來不少困難。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的部件分類1. 主機故障數(shù)控機床的主機部分，主要包括機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護裝置。故障表現(xiàn)為傳動噪聲大，加工精度差，運行阻力大。尤其應(yīng)引起重視的是，機床各部位標明的注油點（注油孔）須定時、定量加注潤滑油（脂），這是機床各傳動鏈正常運行的保證。2. 電氣故障電氣故障分弱電故障與強點故障。硬件故障主要是指上述各裝置的印制電路板上的集成電路芯片、分立元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。強電故障是指繼電器、接觸器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電磁鐵、行程開關(guān)等電器元器件及其所組成的電路故障。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的性質(zhì)分類1. 系統(tǒng)性故障系統(tǒng)性故障，通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機床必然會發(fā)生的故障。例如：液壓系統(tǒng)的壓力值隨著液壓回路過濾器的阻塞而降到某一設(shè)定參數(shù)時，必然會發(fā)生液壓系統(tǒng)故障報警使系統(tǒng)斷電停機；又如：潤滑、冷卻或液壓等系統(tǒng)由于管路泄漏引起游標下降到使用限值，必然會發(fā)生液位報警使機床停機；再如：機床加工中因切削用量過大達到某一限值是必然會發(fā)生過載或超溫報警，導(dǎo)致系統(tǒng)迅速停機。2. 隨機性故障隨機性故障，通常是指數(shù)控機床在同樣的條件下工作時只偶然發(fā)生一次或兩次的故障。由于此類故障在各種條件相同的狀態(tài)下只偶然發(fā)生一兩次，因此，隨機性故障的原因分析與故障診斷較其它故障困難得多。例如：接插件與連接組件因疏忽未加鎖定，印制電路板上的元器件松動變形或焊點虛脫，繼電器觸點、各類開關(guān)觸頭因污染銹蝕以及直流電刷不良等所造成的接觸不可靠等。因此，加強數(shù)控系統(tǒng)的維護檢查，確保電器箱門的密封，嚴防工業(yè)粉塵及有害氣體的侵襲等，均可避免此類故障的發(fā)生。（1） 硬件報警顯示的故障 硬件報警顯示通常是指各單元裝置上的警示燈（一般由LED發(fā)光管或小型指示燈等組成）的指示。一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些警示燈指示故障狀態(tài)后，借助相應(yīng)部位上的警示燈均可大致分析判斷出故障發(fā)生的部位與性質(zhì)，這無疑給故障分析診斷帶來極大方便。（2） 軟件報警顯示的故障 軟件報警顯示通常是指CRT顯示屏上顯示出來的報警號和報警信息。這類報警顯示常見的有：存儲器警示、過熱警示、伺服系統(tǒng)警示、軸超程警示、程序出錯警示、主軸警示、過載警示以及短路警示等，通常，少則幾十種，多則上千種，這無疑為故障判斷和排除提供極大的幫助。后者PLC報警顯示由PLC的報警信息文本所提供，大多數(shù)屬于機床側(cè)的故障報警，可通過所顯示的報警號，對照維修手冊中有關(guān)PLC故障報警信息、PLC接口說明以及PLC程序等內(nèi)容、檢查PLC有關(guān)接口和內(nèi)部繼電器狀態(tài)，確定該故障所產(chǎn)生的原因。2. 無報警顯示的故障這類故障發(fā)生時無任何硬件或軟件的報警顯示，因此分析診斷難度較大。又如機床在自動方式運行時突然停止，而CRT顯示器上無任何報警顯示。一些早期的數(shù)控系統(tǒng)由于自診斷功能不強；尚未采用PLC控制器，無PLC報警信息文本，出現(xiàn)無報警顯示的故障情況會更多一些。例如：上述X軸在運行時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，可首先判斷是數(shù)控部分故障還是伺服部分故障。通常，如數(shù)控部分正常，三個軸的上述變化速率應(yīng)基本相同，從而可確定爬行故障是X軸的伺服部分還是機械傳動所造成。 按數(shù)控機床發(fā)生故障的原因分類1. 數(shù)控機床自身故障這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機床自身的原因引起的，與外部使用環(huán)境條件無關(guān)。2. 數(shù)控機床外部故障這類故障是由于外部原因造成的。還有人為因素所造成的故障，如操作不當(dāng)，手動進給過快造成超程報警，自動切削進給過快造成過載報警。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，首次采用數(shù)控機床或由不熟練工人來操作，在使用第一年內(nèi)，由于操作不當(dāng)所造成的外部故障要占三分之一以上。1．4 數(shù)控機床故障的排除思路和原則 數(shù)控機床故障的排除思路數(shù)控系統(tǒng)型號頗多，所產(chǎn)生的故障原因往往比較復(fù)雜，這里介紹故障處理的一種思路，程序大致如下：1. 確認故障現(xiàn)象，調(diào)查故障現(xiàn)場，充分掌握故障信息。不該也不能讓非專業(yè)人士隨意開動機床，特別是出現(xiàn)故障后的機床，以免故障的進一步擴大。在確認通電對系統(tǒng)無危險的情況下，再通電親自觀察，特別要注意確定一下主要故障信息，包括系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的報警內(nèi)容是什么等：① 故障發(fā)生時報警號和報警提示是什么？有哪些指示燈和發(fā)光管指示了什么報警？② 如無報警，系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)？系統(tǒng)的工作方式和診斷結(jié)果？③ 故障發(fā)生在哪個程序段？執(zhí)行何種指令？故障發(fā)生前進行了何種操作？④ 故障發(fā)生在何種速度下？機床軸處于什么位置？與指令值的誤差量有多大？⑤ 以前是否發(fā)生過類似故障？現(xiàn)場有無異常現(xiàn)象？故障是否重復(fù)發(fā)生？⑥ 觀察系統(tǒng)的外觀、內(nèi)部各部分是否有異常之處；2. 根據(jù)所掌握故障信息，明確故障的復(fù)雜程度并列出故障部位的全部疑點。俗話說，能夠把問題說清楚，就已經(jīng)解決了問題的一半。分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，制定出故障排除的方案，達到快速確診和高效率排除故障的目的。4. 檢測故障，逐級定位故障部位。最終找出故障的真正發(fā)生源。5. 故障的排除根據(jù)故障部位及準確的原因，采用合理的故障排除方法，高效高質(zhì)量的恢復(fù)故障現(xiàn)場，盡快讓機床投入生產(chǎn)。 故障的排除應(yīng)遵循的原則在檢測故障過程中，應(yīng)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，如系統(tǒng)的開機診斷、運行診斷、PLC的監(jiān)控功能。同時還應(yīng)靈活應(yīng)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。另外，從監(jiān)測排除故障中還應(yīng)掌握以下若干原則：1. 先方案后操作（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。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(dǎo)致誤判或者引入新的故障導(dǎo)致更大的后果則后患無窮。然而對惡性的破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電，在運行工況下進行動態(tài)診斷。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。4. 先外部后內(nèi)部 數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，故其故障的發(fā)射管內(nèi)必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。即當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。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。另外，盡量避免隨意地啟封、拆卸，不適當(dāng)?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。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。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。6. 先公用后專用 公用性的問題往往影響全局，而專用性的問題只影響局部。又如電網(wǎng)或主電源故障是全局性的，因此一般應(yīng)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。7. 先簡單后復(fù)雜 當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。8. 先一般后特殊 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。一旦出現(xiàn)這一故障，應(yīng)先檢查該檔塊位置，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)。1．5 維修的基本步驟 故障記錄數(shù)控機床發(fā)生故障時，操作人員應(yīng)首先停止機床，保護現(xiàn)場，然后對故障進行盡可能詳細的記錄，并及時通知維修人員。記錄內(nèi)容應(yīng)包括下述幾個方面：1. 故障發(fā)生時的情況記錄② 發(fā)生故障時的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。④ 發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式，如：AUTO/SINGLE（自動/單段方式）、MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）、STEP（步進方式）、HANDLE（手輪方式）、JOG（手動方式）、HOME（回零方式）等。⑥ 若故障發(fā)生在精度超差或輪廓誤差過大時，應(yīng)記錄被加工工件號，并保留不合格工件。⑧ 通過診斷畫面，記錄機床故障時所處的工作狀態(tài)。⑨ 記錄發(fā)生故障時，各坐標軸的位置跟隨誤差的值。2. 故障發(fā)生的頻繁程度的記錄① 故障發(fā)生的時間與周期，如：機床是否一直存在故障？若為隨機故障，則一天發(fā)生幾次？是否頻繁發(fā)生？② 故障發(fā)生時的環(huán)境情況，如：是否總是在用電高峰期發(fā)生？故障發(fā)生時（如雷擊后），周圍其他機械設(shè)備的工作情況？③ 若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。3. 故障的規(guī)律性記錄① 在不危及人身安全和設(shè)備安全的情況下，是否可以重演故障現(xiàn)象？② 檢查故障是否與機床的外界因素有關(guān)？③ 檢查故障如果是在執(zhí)行某固定程序段時出現(xiàn)，則可利用MDI方式單獨執(zhí)行該程序段，檢查是否還存在同樣故障？④ 若機床故障與機床動作有關(guān)，在可能的情況下，應(yīng)檢查在手動情況下執(zhí)行該動作，是否也有同樣的故障？⑤ 機床是否發(fā)生過同樣的故障？周圍的數(shù)控機床是否也發(fā)生同一故障？等等。這些檢查包括：1. 機床的工作狀況檢查① 機床的調(diào)整狀況如何？機床工作條件是否符合要求？② 加工時所使用的刀具是否符合要求？切削參數(shù)選擇是否合理、正確？③ 自動換刀時，坐標軸是否到達了換刀位置？程序中是否設(shè)置了刀具偏移量？④ 系統(tǒng)的刀具補償量等參數(shù)設(shè)定是否正確？⑤ 系統(tǒng)的坐標軸的間隙補償量是否正確？⑥ 系統(tǒng)的設(shè)定參數(shù)（包括坐標旋轉(zhuǎn)、比例縮放因子、鏡像軸、編程尺寸單位選擇等）是否正確？⑦ 系統(tǒng)的工作坐標系位置，“零點偏置值”的設(shè)置是否正確？⑧ 工件安裝是否合理？測量手段、方法是否正確、合理？⑨ 機械零件是否存在因溫度、加工而產(chǎn)生變形的現(xiàn)象？等等。4. CNC裝置的外觀檢查① 是否在電氣柜門打開的狀態(tài)下運行數(shù)控系統(tǒng)？有無切削液或切削粉末進入柜內(nèi)？空氣過濾器清潔狀況是否良好？② 電氣柜內(nèi)部的風(fēng)扇、熱交換器等部件的工作是否正常？③ 電氣柜內(nèi)部系統(tǒng)、驅(qū)動器的模塊、印制電路板是否有灰塵、金屬粉末等污染？④ 在使用紙帶閱讀機的場合，檢查紙帶閱讀機是否有污物？閱讀機上的制動電磁鐵動作是否正常？⑤ 電源單元的熔斷器是否熔斷？⑥ 電纜連接器插頭是否完全插入、擰緊？⑦ 系統(tǒng)模塊、線路板的數(shù)量是否齊全？模塊、線路板安裝是否牢固、可靠？⑧ 機床操作面板MDI/CRT單元上的按鈕有無破損，位置是否正確？⑨ 系統(tǒng)的總線設(shè)置，模塊的設(shè)定端的位置是否正確？總之，維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)越多，記錄越詳細，維修就越方便。 CNC故障自診斷大型的CNC、PLC裝置都配有故障診斷系統(tǒng)，可以由各