摘要：用实例介绍数控机床有报警和无报警故障的诊断和排除方法。
关键词：数控机床故障诊断排除
现在的数控系统种类繁多、设备形态结构各异、设计方法多种多样、故障现象千差万别，因此数控机床的维护工作难度较大。
一、数控机床有报警故障的分析与处理
一般来讲，在有报警信息或报警指示灯的情况下，可以根据诊断说明书中提示的报警处理方法或机床厂家提供的报警处理手册和梯形图一步步分析，即可排查故障。
1.利用故障报警信息排除故障
现在数控系统的自诊断能力越来越强，设备的大部分故障数控系统都能够自诊断出来，产生报警。这些报警信息根据其来源一般可分为数控装置、PLC、伺服单元和反馈装置报警。不同的报警显示的位置也各不相同，有时在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；有时在电源模块、数控模块、驱动模块和PLC控制板上用报警灯或数码管显示故障。对于这些报警信息明确、单一的故障，只要查找数控系统、伺服单元等相关部件的诊断说明书，一般可以很快找到故障点。
例如，一台采用SIEMENS840E数控系统的数控车床，出现报警号1361，报警内容为系统轴Z轴被污染，查找诊断说明书，提示为该轴的测量系统故障。此时，要对测量系统的反馈电路进行排查，拔下编码器反馈信号线的插头，报警号由1361变为1321，所以信号线断线的可能性较小，重点检查编码器。拆除编码器，发现编码器上的小灯不亮，说明编码器有问题，更换同型号的新编码器，编码器上的小灯变亮，重新安装好编码器，启动机床，报警号消失，故障排除。
2.利用数控系统的PLC状态显示功能排除故障
一般数控系统的报警设置齐全严密，大部分报警的含义单一、明确，处理方法显而易见。而机床厂家的PLC报警文本则可能不太完善，或不明确，要求维修人员根据机床电路图、PLC状态显示功能或PLC程序进行分析。现在的数控系统已基本具备了PLC状态显示功能，可以在线显示PLC的输入、输出、定时器、计数器等的状态和内容。通过对PLC输入输出点等各种信号状态的检测，可以很方便地确诊一些故障。
例如，一台采用SIEMENS840D数控系统的数控卧式加工中心，出现700260号报警，报警提示内容为测头的手臂有错误。该卧式加工中心有一个大刀杆，测头就是在刀杆进行对刀时使用的，可以通过一个机械臂自动伸缩。经查电路图（图1）知，在机械臂伸缩的前后位置上，各有一个指示到位的限位开关51SQ14（向前）、51SQ15（向后）。通过PLC状态指示功能可以查出，E35.6、E35.7的状态都为0，表示开关没被压上，即机械臂未伸出到位。为此，先将向前到位开关强行引入24V电压以暂时解除报警，然后开动测头的机械手臂，让其收回到原位，再解除强行引入24V的电压，关机后，重新启动机床，报警消失，故障排除。
3.利用厂家提供的PLC梯形图排除故障
数控设备的外围电路，大部分故障都可以通过PLC装置检查出来。利用NC系统的梯图显示功能或者机外编程器都可以进行梯形图的在线显示，从而动态跟踪梯形图诊断故障。在报警信息含糊、故障疑点多的情况下，这种方法简单易行、逻辑清晰、判断准确。
例如，一台数控系统为NUM760的数控龙门铣床，产生36号、39号报警。查看报警说明书，知产生此报警的原因是主油泵MPGP和循环油泵MRGP没有启动，出现油路报警。查看该机床的PLC程序（图2），可以看出，由于E1.4始终置高位，PLC内部程序无法给出输出信号A5.0和A5.1，则继电器KA50和KA51不吸合，进而导致接触器KMPGP、KMRGP不吸合，主油泵MPGP和循环油泵MRGP无法启动，整个油路给出报警。查出E1.4置高位的原因是测油位的油浮子未给出电磁感应SL3P2信号，该油浮子已严重损坏，换上一个新的同型号油浮子，故障排除。
二、数控机床无报警故障的分析与处理
数控机床一般由输入输出设备、CNC装置、伺服单元、驱动装置、可编程控制器PLC及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成，除机床本体之外的部分统称为计算机数控（CNC）系统。引起数控机床无报警故障的因素是多方面的，而且不易诊断和排查，需要综合考虑机床的机械、电气等多种因素。可以本着先外围后内部、先机械后电气、先简单后复杂、先静后动、先公用后专用、先查软件后查硬件的原则检查故障。应用这些原则，可以起到简化诊断过程，尽快排除故障的作用。
1.机床加工尺寸不正确的故障分析处理
（1）单轴运行尺寸不正确。这类故障比较常见，表现为定位精度或重复定位精度差，遇到这类故障时，可以从机床的机械传动机构、测量系统、电机的刹车装置等几方面来考虑，进行排查。
例如，一台数控龙门铣床，X轴出现重复定位精度准确，但是定位精度差。根据故障现象排除机床存在反向间隙和机械方面存在误差的可能性，重点检查机床的测量装置。该机床采用光栅尺进行测量反馈，对光栅尺进行检查时，发现其读数头松动，紧固读数头后，故障没有重现。另一台德国产的MH600P数控万能工具铣，出现每次Z轴从正向回零时，都在上一次回零的基础上少走0.12mm左右的故障现象。而且速度越快，误差越大。经查，发现其刹车用的电磁阀工作状态很不稳定，更换一个新的电磁阀后，故障排除。
（2）机床插补运行尺寸不正确。单轴运行尺寸正确，但在进行插补运行时，出现尺寸误差，这类故障一般可以从机床各轴的参数匹配方面进行考虑。
例如，一台数控系统为NUM760的数控龙门铣床出现X、Y轴插补运行加工尺寸不正确，检查其相关参数，发现此两轴的增益P21数值相差很大(为了解决X轴的抖动问题曾对X轴增益做过修改)，将X轴的增益恢复为与Y轴增益相同后，故障消失。