數控機床，是一種技術(shù)含量很高的機、電、儀一體化的高效復雜的自動(dòng)化機床，數控卷板機在運行過(guò)程中，零部件不可避免地會(huì )發(fā)生不同程度、不同類(lèi)型的故障，因此，熟悉機械故障的特征，掌握數控機床機械故障診斷的常用方法和手段，對確定故障的原因和排除有著(zhù)重大的作用。
一、數控機床故障診斷原則與基本要求
所謂數控機床系統發(fā)生故障(或稱(chēng)失效)是指數控機床系統喪失了規定的功能。故障可按表現形式、性質(zhì)、起因等分為多種類(lèi)型。但不論哪種故障類(lèi)型，在進(jìn)行診斷時(shí)，都可遵循一些原則和診斷技巧。
1.1排障原則。
主要包括以下幾個(gè)方面：1）充分調查故障現象，首先對操作者的調查，詳細詢(xún)問(wèn)出現故障的全過(guò)程，有些什么現象產(chǎn)生，采取過(guò)什么措施等。然后要對現場(chǎng)做細致的勘測；2）查找故障的起因時(shí)，思路要開(kāi)闊，無(wú)論是集成電器，還是和機械、液壓，只要有可能引起該故障的原因，都要盡可能全面地列出來(lái)。然后進(jìn)行綜合判斷和優(yōu)化選擇，確定最有可能產(chǎn)生故障的原因；3）先機械后電氣，先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)原則。在故障檢修之前，首先應注意排除機械性的故障。再在運行狀態(tài)下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀(guān)察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會(huì )發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。
1.2故障診斷要求。
除了豐富的專(zhuān)業(yè)知識外，進(jìn)行數控故障診斷作業(yè)的人員需要具有一定的動(dòng)手能力和實(shí)踐操作經(jīng)驗，要求工作人員結合實(shí)際經(jīng)驗，善于分析思考，通過(guò)對故障機床的實(shí)際操作分析故障原因，做到以不變應萬(wàn)變，達到舉一反三的效果。完備的維修工具及診斷儀表必不可少，常用工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵等，常用檢測儀表如萬(wàn)用表、示波器、信號發(fā)生器等。除此以外，工作人員還需要準備好必要的技術(shù)資料，如數控機床電器原理圖紙、結構布局圖紙、數控系統參數說(shuō)明書(shū)、維修說(shuō)明書(shū)、安裝、操作、使用說(shuō)明書(shū)等。
二、故障處理的思路
不同數控系統設計思想千差萬(wàn)異，但無(wú)論那種系統，它們的基本原理和構成都是十分相似的。因此在機床出現故障時(shí)，要求維修人員必須有清晰的故障處理的思路：調查故障現場(chǎng)，確認故障現象、故障性質(zhì)，應充分掌握故障信息，做到“多動(dòng)腦，慎動(dòng)手”避免故障的擴大化。根據所掌握故障信息明確故障的復雜程度，并列出故障部位的全部疑點(diǎn)。準備必要的技術(shù)資料，比如機床說(shuō)明書(shū)，電氣控制原理圖等，以此為基礎分析故障原因，制定排除故障的方案，要求思路開(kāi)闊，不應將故障局限于機床的某一部分。在確定故障排除方案后，利用示萬(wàn)用表、示波器等測量工具，用試驗的方法驗證并檢測故障，逐級定位故障部位，確認出故障屬于電氣故障還是機械故障，是系統性的還是隨機性的，是自身故障還是外部故障等等。故障的排除。通常找到故障原因后問(wèn)題會(huì )馬上迎刃而解。
三、故障處理方法
數控機床的數控系統是數控機床的核心所在，它的可靠運行，直接關(guān)系到整個(gè)設備運行的正常與否。下面總結提煉出一些判斷與排除數控機床故障的方法。
3.1充分利用數控系統硬件、軟件報警功能。
在現代數控系統中均設置有眾多的硬件報警指示裝置，設置硬件報警指示裝置有利于提高數控系統的可維護性。數控機床的CNC系統都具有自診斷功能。在數控系統工作期間，能夠適時(shí)使用自診斷程序對系統進(jìn)行快速診斷。一旦檢測到故障，就會(huì )立即將故障以報警的方式顯示在CRT上或點(diǎn)亮面板上報警指示燈。而且這種自診斷功能還能夠將故障分類(lèi)報警。
3.2數控機床簡(jiǎn)單故障報警處理的方法。
通常，數控機床具有較強的自警功能，能夠隨時(shí)監控系統硬件和軟件的工作狀態(tài)，數控機床的大部分故障能夠出現報警提示，可以根據故障提示，確定機床的故障，及時(shí)處理、排除故障，提高機床完好率和使用效率。

3.3直接觀(guān)察法。
直接觀(guān)察法就是利用人的感覺(jué)器官注意發(fā)生故障時(shí)(或故障發(fā)生后)的各種外部現象并判斷故障的可能部位的方法。這是處理數控系統故障首要的切入點(diǎn)，往往也是最直接、最行之有效的方法，對于一般情況下“簡(jiǎn)單”故障通過(guò)這種直接觀(guān)察，就能解決問(wèn)題。
3.4利用狀態(tài)顯示診斷功能判斷故障的方法。
現代數控系統不但能夠將故障診斷信息顯示出來(lái)，而且還能夠以診斷地址和診斷數據的形式，提供診斷的各種狀態(tài)。
3.5發(fā)生故障及時(shí)核對數控系統參數判斷故障的方法。
數控機床的數控系統的參數變化，會(huì )直接影響到數控機床的性能，使數控機床發(fā)生故障，甚至整機不能正常工作。因此，在對故障的分析診斷過(guò)程中，盡管采取了一些措施，仍然不能解決問(wèn)題、排除故障，或者對故障出處不夠明朗的話(huà)，應該改變思路，從人們所說(shuō)的“軟”故障著(zhù)手。檢查核對數控系統的參數，是否是因為數控系統參數變化所導致的故障，往往是一絲異常，便是癥結所在。
四、故障舉例
4.1數控機床排屑器故障分析及其改進(jìn)。
經(jīng)現場(chǎng)工作人拆下電機并對其進(jìn)行試運行，結果顯示運轉正常，因此可排除電機故障原因，同時(shí)可觀(guān)察到電動(dòng)機傳動(dòng)軸上的鍵并未在鍵槽上，因此可初步診斷故障的直接原因為電機軸與排屑螺旋桿脫離，進(jìn)一步分析，由于傳動(dòng)鍵受到負載瞬時(shí)不斷變化的力，若此時(shí)把傳動(dòng)鍵進(jìn)行分割，這時(shí)就可以把分割的每一部分看成一個(gè)橫梁，因此可對其進(jìn)行振動(dòng)分析。
經(jīng)過(guò)受力情況的分析，傳動(dòng)鍵具備了微動(dòng)磨損產(chǎn)生的條件因此傳動(dòng)鍵磨損屬于微動(dòng)磨損，而且搜尋發(fā)現鍵已脫落到螺旋桿管孔內，可以得出鍵完好只有些微小磨損，因此可排除鍵壓潰以及鍵磨損原因，最后可斷定此次故障的直接原因為鍵脫落，造成螺旋排屑桿與電機軸脫離失去傳動(dòng)力。將鍵裝上并將電機重新裝配后，故障排除工作正常。
4.2數控機床的振動(dòng)爬行處理。
數控系統的振蕩現象已成為數控全閉環(huán)系統的共同性問(wèn)題。系統振蕩時(shí)會(huì )造成機床產(chǎn)生爬行與振動(dòng)故障，機床的振蕩故障通常發(fā)生在機械部分和進(jìn)給伺服系統。產(chǎn)生振蕩的原因有很多，陳了機械方面存在不可消除的傳動(dòng)間隙、彈性變形、摩擦阻力等諸多因素外，伺服系統的有關(guān)參數的影響也是重要的一方面。有時(shí)數控系統會(huì )因擴械上某些振蕩原因產(chǎn)生反饋信號中含有高頻諧波，這使輸出轉矩里不桓定，從而產(chǎn)生振動(dòng)。對于這種高頻振蕩情況，可在速度環(huán)上加入一階低通濾波環(huán)節，即為轉矩濾波器。
速度指令與速度反饋信號經(jīng)速度控制器轉化為轉矩信號，轉矩信號通過(guò)一階濾波環(huán)節將高頻成分截止，從而得到有效的轉矩控制信號。通過(guò)調節參數可將機械產(chǎn)生的100Hz以上的頻率截止，從而達到消除高頻振蕩的效果。
五、故障排除的確認及善后工作
故障排除以后，維修工作還不能算完成，尚需從技術(shù)與管理兩方面分析故障產(chǎn)生的深層次原因，采取適當措施避免故障再次發(fā)生。必要時(shí)可根據現場(chǎng)條件使用成熟技術(shù)對設備進(jìn)行改造與改進(jìn)。故障排除的確認，故障處理完畢。整理好線(xiàn)路，把機床的所有動(dòng)作均試運轉一遍，正常可交付使用，同時(shí)讓操作工繼續做好運行觀(guān)察。一段時(shí)間后，詢(xún)問(wèn)一下操作工機床的運行狀況，并再次對故障點(diǎn)進(jìn)行全面檢查。最后做維修記錄，詳細記錄維修的整個(gè)過(guò)程，包括維修時(shí)間、更換件型號規格及故障原因分析等。從排除故障過(guò)程中發(fā)現自己欠缺的知識，制定學(xué)習計劃，最終充實(shí)自己。