探究数控系统故障诊断技术与维修

探究数控系统故障诊断技术与维修

赵时鑫 李文雨 孙倩 冯振霖 杜灿

（南京工程学院 江苏 南京 211167 ）

摘要：机械制造业的发展水平在一定程度上反映了一个国家的经济发展水平。要想提高我国机械制造业水平，提高数控系统故障诊断技术与维修水平是一个重要的方面。随着我国机械制造业发展水平的提高，使用的机床也越来越高端，这表现在机床越来越复杂，越来越精密。这对数控系统故障诊断技术与维修提出了更高的要求。但是在我国机械制造业中，还没有一个相对完善的标准来规范数控系统故障诊断技术与维修，不仅影响了我国机械制造业的发展，也影响了我国经济的发展。本文主要对数控系统故障诊断技术与维修进行探讨，希望对本行业的发展有一定的积极作用。

关键词：数控系统；故障诊断；维修

随着我国经济的快速发展，我国的数控系统得到了很大的发展，但是许多高档数控系统还需要从国外进口，这不但需要巨额的资金，而且时时受到国外的限制，严重影响了我国机械制造业的发展。汽车、船舶、飞机制造等行业的快速发展，对数控机床行业产生了很大的需求，数控系统的应用也越来越广泛。为保证数控系统的正常使用，要不断提高数控系统故障诊断技术与维修的水平，从根本上解决数控系统故障，确保机器正常运作。

一、数控系统的简介

数控系统是数字控制系统的简称，它是由计算机进行控制，用于自动化加工设备的。它实际上是一种存储在计算机的控制程序，由计算机进行控制并执行全部或部分控制功能，并配有接口电路和伺服驱动装置的专用计算机系统。数控系统控制的是几种常见的变量，如，速度、角度、位置等。数控系统因为是由计算机进行控制来发出各种指令的，所以在实际应用中会出现各种各样的问题。如何降低数控系统出现故障的几率，以及出现故障快速进行诊断与维修，是摆在数控系统维修人员面前的一个急需解决的问题^［1］。

二、数控系统常见的故障

数控系统是一种比较复杂的系统，它需要多种技术相互配合才能进行运转并完成相关指令。所以，如果数控系统出现故障要进行仔细分析，确定是哪个环节出现了问题，有的放矢，这样才能快速进行维修，帮助数控系统在最短的时间内恢复运作，尽最大可能减少企业损失。下面列举了几种常见的数控系统的故障，并进行了分析，以期给相关人员一定的启发作用。

（一）键盘无法输入

键盘无法输入是数控系统中最常见也最容易解决的故障之一。这种故障主要表现在无法输入相关的字符或者是无法删除一些数据。键盘无法输入数据，后续工作就无法展开，严重影响数控系统的正常运转。对这一故障进行排查，应该首先检查是否是因为按键接触出现了问题。如果不是这个原因，可以再对有关的接口、电缆或者是有关的控制软件进行检查。尽快找到引起故障的原因并进行维修，尽快恢复数控系统的正常工作。

（二）CRT不显示画面

CRT画面的主要作用是实时监测机械设备进行的各种工作，如果画面一旦无法显示，就无法对机械设备的工作质量进行有效监测，特别是在进行一些精密性工作时。所以，CRT不显画面给数控系统带来了不能进行实时监测的麻烦，如果生产出了一些质量不合格的产品，就会浪费时间和物料重新进行返工。出现这个故障时，先对电缆的连接问题进行排查，看是否是因为电源松动引起了接触不良。如果不是这个原因引起的，那么再检查电压。由于配置型号的不同，所需要的电压也就不同，所以如果输入的电压与配置所需要的电压不匹配，也会造成CRT 不 显示画面的问题。所以数控系统在进行工作时要输入合适的电压并保持一定的稳定性。数控维修人员在遇到CRT不显示画面的时候要具体情况具体分析，找到产生故障的根源，尽快解除故障。

（三）数控机床在基准点上出现故障

数控系统在正常工作状态下会返回基准点以备下一次接受指令，但是在实际操作中经常会出现数控机床的基准点无法正常返回的现象。出现这种故障的原因一是线路出现了问题，二是脉冲编码出现了问题。所以在出现数控机床的基准点无法正常返回的时候，数控系统维修人员就要对脉冲编码和线路进行检查，找到产生故障的具体原因对症施治，尽快使数控机床基准点恢复正常工作。另外，基准点由于设计不合理，造成数控机床离基准点太近，这时候系统也会报警。这个问题在进行故障排查时，数控维修技术人员也要特别注意。

三、数控系统诊断故障的方法

数控系统产生故障的原因很多，因此在进行故障诊断时也要采用不同的办法来判断故障产生的原因。下面列举一些诊断故障的方法，给数控系统维修人员一些参考。

（一）直观检查法

直观检查法是一种最简单的方法，是指数控系统维修人员不借助任何工具而进行故障排除。首先采用“问”，问看见出现故障的工作人员系统出现故障的表现以及影响；然后再看设备是否出现了损坏的情况；数控系统出现故障时发出的声音是和正常工作时发出的声音是不一样的，因此用听的方式也能对故障进行一定的判断；如果数控系统的电器件出现了烧坏的现象，那就会闻到焦糊的气味，维修人员应立即切断电源进行检修；对于看不见的一些地方，维修人员可以采用用手摸的方式来判断是否是此处出现了故障。这行这一操作时一定要在切断电源的情况下进行

^［2］。

（二）CNC系统的自诊断法

CNC系统的自诊断法其实就是一种对数控系统进行故障检测的程序，它会对数控系统随时进行检测，如果出现异常情况就会报警，提醒维修人员进行检查。CNC系统的自诊断法包括开机自诊断、在线诊断、离线诊断。开机自诊断是指数控系统通电后，程序会对各个模块进行检测，看它们是否在正常的工作状态；在线自诊断是在系统工作时，对数控系统进行全面检查；离线自诊断法是指切断电源后，数控系统停止工作，用专门的系统来进行故障诊断。

（三）复合诊断法

用仪器来进行故障诊断是复合诊断法的一种。这里的仪器主要是指万用表，它主要用来检查数控系统的电流、电压等，检查是否是由于电流、电压的问题而引起的故障。还可以使用参数检查法对数控系统的故障进行检查。由于数控机床有好多型号，所以每种型号的机床也会有不同的参数。所以机床出现问题时可以对参数进行检查，如果是参数出现了问题，可以对参数进行重新设定，使机床正常进行工作。这些参数由于各种因素影响经常会出现丢失的情况，维修人员要特别注意这一点。还有一种方法叫信号跟踪法，这种方法就是按照一定的顺序对控制系统的某些信号进行跟踪。这种方法主要对信号的大小、有无、状态进行跟踪，以方便维修人员找到故障点。对数控系统故障的诊断不仅限于以上方法，要结合实际情况进行分析，可以多种方法一起使用来判断故障^［3］。

结语：总而言之，随着我国机械制造业的发展，数控机床由于它的优越性能被越来越多的企业采用。这样企业不仅节约了劳动力的成本，而且也大大提高了产品的质量。在数控系统的应用中难免会出现故障，这就需要相关人员进行故障排查并维修。所以，数控系统故障诊断技术与维修对我国机床产业的发展具有重大意义。相关人员要在实践中不断总结经验，提高自身的文化水平，促进我国的数控系统故障诊断技术水平不断提高。

参考文献：

［1］徐国辉.数控系统与现代机械工程技术之间存在的关系探讨［ J］ .科技创新与应用 ，2017（26）：153，155.

［2］张霞，张兴波，孙晋美.基于西门子 840D 数控系统的升级改造后机床 精度调整方法研究［ J］.煤矿机械 ，2017（8）： 116-118.

［3］周永洪，邓蔼仙，郭灿彬，赵汝焕，蔡伯阶. 基于TMS320C6748 的实时工业以太 网 EtherCAT 主站实现［J］ .信息通信 ，2017（8）：100-101.