数控机床是集机、电、仪于一体的高效、复杂、技术含量高的自动化机床。在机床运行过程中，零部件不可避免地会出现不同程度、不同类型的故障。因此，了解机械故障的特点，掌握数控机床机械故障诊断的常用方法和手段，以确定原因并排除故障是非常重要的。 1、数控机床故障诊断的原则和基本要求所谓数控机床系统故障(或失效)是指数控机床系统失去了规定的功能。 根据故障的表现、性质和原因，故障可以分为许多类型。 但无论是哪种故障类型，在诊断时都是可以遵循一些原则和诊断技巧的。 1.1故障排除原则 主要包括以下几个方面:1)充分调查故障现象，首先调查运行人员，详细询问故障的全过程，发生了哪些现象，采取了哪些措施等。 然后对现场进行详细勘察；2)在寻找故障原因时，要有开放的心态。无论是集成电器、机械还是液压，只要可能，都要尽可能全面地列出故障原因。 然后进行综合判断和最优选择，确定最可能的失败原因；3)先机械后电气，先静态后动态的原则。 在排除故障之前，应首先注意排除机械故障。 在运行状态下，进行动态观察、检查和测试，查找故障。 但是，如果通电后发生破坏性故障，则必须在通电前消除危险。 1.2故障诊断要求 从事数控故障诊断工作的人员除了具备丰富的专业知识外，还需要具备一定的动手能力和实际操作经验，要求工作人员善于结合实际经验进行分析思考，通过故障机床的实际操作来分析故障原因，从而达到举一反三的效果。 完整的维护工具和诊断仪器是必不可少的。螺丝刀、钳子、扳手、烙铁等常用工具，万用表、示波器、信号发生器等常用检测仪器。 此外，工作人员还需要准备必要的技术资料，如电气原理图、结构布置图、数控系统参数说明书、维修说明书、安装、操作和使用说明书等。 2.故障处理思路不同。数控系统的设计思路千差万别，但无论哪种系统，其基本原理和组成部分都非常相似。 因此，当机床发生故障时，要求维修人员对如何处理故障有一个清晰的认识:勘察故障现场，确认故障现象和故障性质，全面掌握故障信息，做到“多想一想，用手小心”，避免故障扩大化。 根据故障信息明确故障的复杂程度，列出故障定位的所有疑点。 准备必要的技术资料，如机床说明书，电气控制原理图等。，在此基础上分析故障原因，制定故障排除方案。要求有开放的心态，故障不要局限在机床的某一部分。 故障排除方案确定后，利用万用表、示波器等测量工具，通过实验验证检测故障，逐步定位故障位置，从而确认故障是电气还是机械、系统还是随机、自身故障还是外部故障等等。 故障的排除 通常情况下，找到故障原因后，问题会立即得到解决。 3.故障处理方法数控机床的数控系统是数控机床的核心，它的可靠运行直接关系到整个设备的正常运行。 下面总结提炼一些数控机床判断和故障排除的方法。 3.1充分利用数控系统硬件和软件的报警功能。 在现代数控系统中，有许多硬件报警指示装置，有助于提高数控系统的可维护性。 数控机床的数控系统具有自诊断功能。 在数控系统工作期间，可以利用自诊断程序对系统进行快速诊断。 一旦检测到故障，它将作为警报显示在CRT上，或者面板上的警报指示器将立即点亮。 而且这种自诊断功能还可以对故障进行分类并报警。 3.2数控机床简单故障报警处理方法 一般数控机床都有很强的自报警功能，可以随时监控系统硬件和软件的工作状态。数控机床的大部分故障都可以报警，根据报警可以确定机床的故障，及时处理和排除故障，提高机床的完好率和使用效率。 3.3直接观察法 直接观察法是利用人的感觉器官在故障发生时(或发生后)注意各种外界现象，判断故障可能发生的部位的方法。 这是处理数控系统故障的第一个突破点，往往也是最直接有效的方法。一般来说，“简单”的故障可以通过直接观察来解决。 3.4利用状态显示诊断功能判断故障的方法 现代数控系统不仅能显示故障诊断信息，还能以诊断地址和诊断数据的形式提供各种诊断状态。 3.5出现故障时，及时检查数控系统的参数，判断故障。 数控机床数控系统的参数变化会直接影响数控机床的性能，导致数控机床故障，甚至整机不能正常工作。 所以在故障分析诊断的过程中，即使采取了一些措施，如果问题解决不了，或者故障来源不够明确，就要换个思路，从人们所说的“软”故障入手。 检查数控系统的参数，是否是数控系统参数变化引起的故障。往往是一种异常，这就是症结所在。 4、故障实例4.1数控机床排屑器故障分析及改进 现场工人将电机拆卸后投入试运行，结果显示工作正常，可以排除电机故障的原因。同时，可以观察到电机传动轴上的键不在键槽上，因此，故障的直接原因可以初步诊断为电机轴与排屑螺杆分离。进一步的分析表明，由于传递键受到瞬时的、不断变化的载荷，如果此时传递键被分割，那么每个被分割的部分可以视为一个梁。因此可以进行振动分析:通过受力情况分析，传动键具备微动磨损的条件，因此传动键磨损属于微动磨损。而且搜查发现钥匙已经脱落到螺杆管孔里，可以断定钥匙完好无损，只是轻微磨损。因此，可以消除键压碎和键磨损。最后可以得出结论，该故障的直接原因是钥匙脱落，导致螺杆排屑杆脱离电机轴，失去传动动力。 安装钥匙，重新组装电机后，故障排除工作正常。 4.2数控机床的振动爬行处理 数控系统的振荡现象已经成为数控闭环系统的普遍问题。 当系统振荡时，机床会爬行和振动。机床的振荡通常发生在机械部分和进给伺服系统。 产生振荡的原因有很多，传动间隙、弹性变形、摩擦阻力等机械方面无法消除的因素，伺服系统参数的影响也是一个重要方面。 有时，由于机械膨胀中的一些振荡原因，数控系统的反馈信号会含有高次谐波，使输出转矩不恒定，从而引起振动。 对于这种高频振荡，可以在速度环中加入一阶低通滤波器，即转矩滤波器。 速度控制器将速度指令和速度反馈信号转换成转矩信号，并通过一阶滤波环节滤除转矩信号的高频成分，从而获得有效的转矩控制信号。 通过调整参数，可以截止100Hz以上的机械产生的频率，从而达到消除高频振荡的效果。 5.故障排除和善后工作的确认。故障排除后，维修工作无法完成。仍需从技术和管理两方面分析故障的深层次原因，并采取相应措施避免故障的再次发生。 如有必要，可根据现场条件，采用成熟技术对设备进行改造和改进。 确认故障排除，故障排除完成。 排好线，试运转机床所有动作，可以正常交付。同时，让操作人员继续观察操作。 一段时间后，向操作者询问机床的运行情况，再次对故障点进行全面检查。 最后做好维修记录，详细记录维修的全过程，包括维修时间、更换零件的型号规格、故障原因分析等。 在排除故障的过程中找出自己的不足，制定学习计划，最后充实自己。

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