数控机床故障诊断论文范文

数控机床故障诊断论文范文第1篇

[论文摘要]数控机床故障的诊断是数控机床维修的关键。一般来说，随着故障类型的不同，采取的故障诊断的方法也就不同。本文从数控机床故障诊断的内容、原则、方法等方面入手来简要阐述一下数控机床故障的诊断方法。

系统可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定功能的能力。故障是指系统在规定的条件和规定的时间内失去了规定的功能。数控机床是个很复杂的大系统，它涉及光、机、电、液、气等很多技术，发生故障是难免的。机械磨损、机械锈蚀、机械失效、插件接触不良、电子元器件老化、电流电压波动、温度变化、干扰、噪声、软件丢失或本身有隐患、灰尘、操作失误等都可导致数控机床出故障。

一、数控机床故障诊断内容

故障诊断的内容：

1）动作诊断：监视机床各动作部分，判定动作不良的部位。诊断部位是ATC、APC和机床主轴。2）状态诊断：当机床电机带动负载时，观察运行状态。3）点检诊断：定期点检液压元件、气动元件和强电柜。4）操作诊断：监视操作错误和程序错误。5）数控系统故障自诊断：不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。

二、数控机床故障诊断原则

在故障诊断时应掌握以下原则：

（1）先外部后内部数控机床是集机械、液压、电气为一体的机床，故其故障的发生也会由这三者综合反映出来。维修人员应先由外向内逐一进行排查，尽量避免随意地启封、拆卸，否则会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

（2）先机械后电气一般来说，机械故障较易发觉，而数控系统故障的诊断则难度较大些。在故障检修之前，首先注意排除机械性的故障，往往可达到事半功倍的效果。

（3）先静后动先在机床断电的静止状态，通过了解、观察测试、分析确认为非破坏性故障后，方可给机床通电。在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。而对破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电。

（4）先简单后复杂当出现多种故障互相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。往往简单问题解决后，难度大的问题也可能变得容易。

三、数控机床故障诊断的方法

1.直观检查法它是维修人员最先使用的方法。在故障诊断时，首先要询问，向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析、判断过程中可能要多次询问；其次是仔细检查，根据故障诊断原则由外向内逐一进行观察检查。总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、装置等)有无报警指示，局部特别要注意观察电路板的元器件及线路是否有烧伤、裂痕等现象、电路板上是否有短路、断路，芯片接触不良等现象，对于已维修过的电路板，更要注意有无缺件、错件及断线等情况；再次是触摸，在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。

2.仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如：用万用表检查各电源情况，以及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有、无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等等。

3.功能程序测试法功能程序测试法是将数控系统的G、M、S、T、F功能用编程法编成一个功能试验程序，并存储在相应的介质上。在故障诊断时运行这个程序，可快速判定故障发生的可能起因。功能程序测试法常应用于以下场合：

1）机床加工造成废品而一时无法确定是编程操作不当、还是由于数控系统故障引起的。

2）数控系统出现随机性故障。一时难以区别是外来干扰，还是系统稳定性差时。

3）闲置时间较长的数控机床在投入使用前或对数控机床进行定期检修时。

4.信号与报警指示分析法

1）硬件报警指示这是指包括伺服系统、数控系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

2）软件报警指示如前所述的系统软件、PLC程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

5.接口状态检查法现代数控系统多将PLC集成于其中，而CNC与PLC之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。

6.参数检查法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。

7.试探交换法即在分析出故障大致起因的情况下，维修人员可以利用备用的印刷电路板、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分，从而把故障范围缩小到印刷线路板或芯片一级。采用此法之前应注意以下几点：

1）更换任何备件都必须在断电情况下进行。

2）许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

3）某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。

4）有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。

鉴于以上条件，在拔出旧板更换新板之前一定要先仔细阅读相关资料，弄懂要求和操作步骤之后再动手，以免造成更大的故障。

8.测量比较法CNC系统生产厂在设计印刷线路板时，为了调整和维修方便，在印刷线路板上设计了一些检测量端子。维修人员通过检测这些测量端子的电压或波形，可检查有关电路的工作状态是否正常。但利用检测端子进行测量之前，应先熟悉这些检测端子的作用及有关部分的电路或逻辑关系。

9.特殊处理法当今的数控系统已进入PC级、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律。

参考文献：

数控机床故障诊断论文范文第2篇

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

摘要：数控机床是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

数控机床故障诊断论文范文第3篇

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

⑤故障诊断应遵循的原则。第一，先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则，由外向内逐一进行检查排除。第二，先机械后电气首先检查机械是否正常，行程开关是否灵活，气动液压部分是否正常等，在故障检修之前，首先注意排除机械的故障。第三，先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，查阅机床说明书、图纸资料，进行分析后，才可动手查找和处理故障。

数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础，是完成生产过程的重要技术手段，强化管理是关键，“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的唯一途径。

参考文献：

数控机床故障诊断论文范文第4篇

关键词：数控机床；电器故障诊断；维修措施

作为集机、电、气、液于一体的高度自动化设备，数控机床在我国近年来的经济与社会发展中贡献了极为重要的一份力量，但由于数控机床本身系统结构较为复杂，我国长期以来一直没有形成一套完善、科学的数控机床电器故障诊断及维修的理论体系，这就使得数控机床电器故障的诊断与维修成为机械制造类企业日常生产中常见的问题。为了尽可能降低这类问题对于相关企业造成的负面影响，本文就数控机床电器故障诊断及维修措施展开了具体研究。

1数控机床概述

数控机床本身是数字导控机床的简称，其本质属于装有程序控制系统的自动化机床，对于数控机床来说，其本身能够通过事先编译好程序发出的控制信号进行机床动作的控制，自动完成相关零件与产品的加工，这一功能使得数控机床能够在没有大量人力资源支持的前提下完成复杂、精密、小批量、多品种的零件与产品加工，这一特性也使得数控机床成为了典型的机电一体化产品。相较于传统机床，数控机床具备着高度柔性、高加工精度、加工质量稳定可靠、生产率高、改善劳动条件等一系列优势，而这些优势也使得数控机床切实推动了我国机械制造业的相关发展。

2数控机床常见的电器故障

常见的数控机床电器故障包括电源、短路、控制器等几个方面。

2.1电源故障

对于数控机床来说，电源是其正常运行的基本前提，而这一前提如果出现故障，数控机床不仅无法正常进行工作，其本身也很容易出现数据库信息丢失问题，严重时候甚至能够引发机床停转，由此可见数控机床电源故障的严重性。在对出现电源故障的数控机床诊断中，检查数控机床电源接地是否良好、是否存在运行漏电与串电问题是这一诊断的具体操作。

2.2短路故障

除了电源故障外，短路故障也是数控机床运行中较为常见的电器故障形式，电势两点不正确直接陪碰接、接通电阻非常小导体、将不需要接通的线路接通等行为都能够引发数控机床的短路电器故障。如果数控机床出现短路故障，其自身的操作控制系统就很容易出现混乱问题，最终引发系统失控而导致停机检修。对于数控机床来说，元件的绝缘老化、受潮损坏、继电器连锁失效等情况都能够引发数控机床的短路故障，而相关工作人员对数控机床短路故障的诊断也主要从这些领域入手。

2.3控制器故障

对于数控机床来说，控制器故障也是较为常见的电器故障，这一故障主要源于触电烧灼导致的线路接触问题，数控机床系统中采用的大量继电器正是诱发控制器故障的主要因素，据相关业界权威组织研究表明，数控机床系统中的继电器越多，相关数控机床就越容易出现控制器故障，由此可见数控机床系统的继电器正是对这一故障进行诊断的关键所在。

3数控机床电器故障诊断流程

数控机床电器故障的诊断流程为先检查后通电、先软件后硬件、先外部后内部、先机械后电气四类。

3.1先检查后通电

之所以需要遵循先检查后通电的诊断流程完成具体的数控机床故障诊断，主要是为了避免通电后故障对数控机床造成的二次破坏发生。具体来说，相关诊断人员需要对不通电的数控机床进行全面的观察、测试与分析，以此确定数控机床的故障性质，而在工作人员确定故障发生位置后，工作人员才可以选择采取一定措施立即处理或是通电后进行故障处理，这样才能够有效提高数控机床的诊断效率。

3.2先软件后硬件

对于数控机床来说，软件相当于数控机床的大脑，所以在对数控机床电器故障的诊断中，工作人员就需要首先进行软件测试，并在软件测试无误后方可继续进行数控机床各类硬件故障的维修，这样才能够保证相关故障维修能够切实解决数控机床面临的电器故障，保证数控机床在故障维修后第一时间的正常运行。

3.3先外部后内部

对于数控机床的电器故障诊断来说，先外部后内部也是相关工作人员必须遵循的数控机床电器故障诊断流程。在数控机床电器故障发生后，在先外部后内部的故障诊断流程指引下，相关工作人员必须首先进行故障发生部位的估计，这一估计就需要结合数控机床的表面状态实现，数控机床的液压器、电气接触部件、电控柜插座、印制电路板插头座等都属于这一估计中需要检查的部位，这一数控机床电器故障诊断流程能够尽可能提高故障诊断工作的有序性与效率性，这对于数控机床电器故障诊断与维修都有着较为积极的意义。

3.4先机械后电气

除了上述三类数控机床电器故障诊断流程外，相关工作人员在数控机床电器故障诊断中，还需要遵循先机械后电气的流程。之所以工作人员需要采用先机械后电气的数控机床电器故障诊断流程，主要是由于数控机床本身系统较为复杂且涉及专业技术较多，这就使得数控机床电气相关的诊断往往较为复杂且困难。笔者调查得知，数控机床的电器故障较多因机械系统出现问题导致，这就使得先机械后电气的数控机床电器故障诊断流程能够大大提高数控机床的故障诊断效率。

4数控机床电器故障的维修措施

上文较为全面的了解了数控机床的概念、数控机床常见的电器故障以及数控机床电器故障诊断流程，下文结合自身实际工作经验，通过实例对数控机床电器故障的维修措施进行详细论述。

4.1系统报警故障解决

数控机床因瞬时故障很容易引发系统报警故障，而很多时候瞬时故障往往并不会影响数控机床的正常运行，因瞬时故障导致的系统报警反而会影响数控机床正常进行的生产，这时相关工作人员就可以采取硬件复位或开关系统电源的方式实现系统报警故障的解决。此外，很多时候数数控机床出现的偶然性故障也能够通过断电重启予以解决，但如果应用了断电重启故障解决手段后系统报警仍然存在，这时就不需要专业的数控机床检修人员对数控机床进行综合检查，并结合检查完成具体故障排除工作。

4.2数控参数更改故障解决

对于数控机床的正常运行来说，参数的设定错误会直接影响数控机床的正常运行，系统故障、某项功能无效都属于这一问题的具体表现，而面对这类故障，进行数控参数的更改就是解决故障的最好手段。值得注意的是，数控机床很容易在使用多年后出现精度下降问题，这一问题就使得数控机床较为容易出现运动不到位、乱报警等问题，这时通过更改参数同样能够解决这一问题，而相关传感器与阀的元件条件也能够起到一定辅助作用，这点需要相关工作人员予以重视。

4.3线路板故障解决

对于数控机床来说，线路板的故障往往也较为常见，而由于这一故障的修理往往需要消耗大量时间，这就使得数控机床的故障排除往往与其自身的生产任务向左，这时相关工作人员就能够通过备件替换法解决线路板故障。所谓备件替换法指的是用相同机床上的完好元件进行故障元件的替换。值得注意的是，由于数控机床本身对的高度精密性，工作人员在备件替换法的应用中也需要慎之又慎，特别是在数据存储单元的元件替换中，数据丢失问题极为容易出现，相关企业很容易因此遭受巨大损失。

4.4电源故障解决

为了解决数控机床因电源问题引发的各类故障，进行电源质量的改进是我们可以采用的有效应对手段，这样以往威胁数控机床稳定运行的电源波动问题就将实现较好的解决。此外，对于同样威胁数控机床稳定运行的高频干扰问题，我们则可以采用电容滤波法予以解决。

4.5维修信息跟踪法使用

除了上述几种具体数控机床故障的解决措施外，维修信息跟踪法也是相关工作人员可以采用的具体数控机床故障解决措施，这一方法能够在结合机床维修电子档案的前提下为日后数控机床的相关故障解决提供参考，这对于数控机床的平稳运行存在着较为长远的意义。

5结语

本文详细论述了我国当下数控机床典型电器问题，并提出了具体的数控机床电器故障的维修措施，而结合这一系列内容能够发现，想要切实解决数控机床面临的电器故障，掌握新诊断方法与维修手段是每一名数控机床维修人员的必备素质。

参考文献：

[1]王志国.浅谈数控机床机械与电器故障诊断[J].黑龙江科技信息,2016,(23):122.

[2]陈丽丹.数控机床电器故障诊断及维修探讨[J].科技展望,2015,(25):157.

数控机床故障诊断论文范文第5篇

关键词 数控机床；Web；故障分析

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2011）43-0035-01

1 数控机床故障诊断系统

1.1诊断系统的结构

数控机床故障诊断系统主要由特征识别模块、协同数控机床模块、数控机床故障诊断以及信号提取模块和预报模块所组成。特征识别模块属于数控机床的有效特征中最关键的一个部分，例如数控机床的轴承、主轴、刀具等；协同数控机床模块主要是通过网络将其与企业内部机床的所有系统连接起来，利用局域网对数控机床的所有故障进行预报和诊断，之后经过互联网传输将发生的这些故障信息一个个传送出去，企业之间通过网络体系很好地把所有的机床都连到了一起。同时，还能通过互联网对一些数控机床之外的信息资源进行共享和共建；信号提取模块主要功能就是对整个系统所有的传感器进行对数控机床的在线监控与故障信息的收集，通过具体的信号分析对所收集到的信息进行分析和加工处理；故障诊断模块主要就是利用传感器所接受到的数据信息和所提取到的诊断信息对运行机床所有部件进行分析和诊断，实时对整个机床进行监控，并通过技术手段将信息进行回馈。整个机床的诊断系统都是通过网络技术实现所有软件资源的共享问题，通过上述模块的相互运行完成了对机床故障的预报和诊断。他最大的优点就是能让所有的数控机床操控人员可以随时进行对所有信息浏览和了解，信息的畅通为数控机床故障的排除和诊断提供了前提，通过便捷快速的网络共享，可以在短时间内让企业不同车间不同机床能够了解和掌握机床所出现的故障原因和状态。

1.2 预报系统的基本功能

在实际工作中我们经常会利用预报系统（专家系统知识库），进行对一些数控机床方面的加工信息的浏览和查询，工作人员结合自己工作查询一些已出现以及经常出现的机床故障的成因和处理方法，技术人员还能利用远程监控的方式进行对所需资料的查询和分析。在数控机床的加工状态具体数据信息的提取当中，预报系统还能为数控预报和故障诊断提供海量、可靠、专业的数据信息。在远程监控中，我们经常都是首先提取机床加工状态的远程数据，然后再根据具体的数据进行相应分析和处理，把预报系统所监测到的不同指标的状态利用数表或图形表示出来。利用对所收集到的数据信息，技术人员就可以准确地对机床加工状态进行分析，通过对信息的分析和研究，技术人员就能对数控机床加工状态做出准确的判断，经过分析他们就可以直接找到机床发生的故障位置、故障程度、故障原因、故障处理方式等，然后就可以利用远程指导进行养护和维修。数控机床预报和故障诊断的还有一些辅助功能，最常见的就是系统参数，比如故障阈值的设置、报警数据提取、查询功能设置以及不同报表的输出功能等，这些辅助功能够为完成数控机床的安装和维修进行全程的监控。

1.3 预报系统的诊断过程

远程预报系统和故障诊断的程序一般都是对数控机床的现场加工状态数据信息进行提取，然后依据数控机床的整个加工过程特点，利用传感器在线所获得的温度变化信息、振动信号、电压变化信息、电流变化信息进行诊断和预报。系统还可以借助计算机对所收集到的信息进行处理和分析，用图表和数表的方式表达和显示所有的数据信息，通过上述信息就可以准确地判断出数控机床是不是在正常的运行，一旦遇到异常或者故障，就能第一时间进行预报，系统能够在作出预报的同时发出警报信息。数控机床工作人员接到预报信号的时候，只需通过Web的浏览器，输入预报中心和故障诊断的URL地址，直接进入到数控机床预报和故障诊断的服务器，依据网站提供的Web页面，数控机床工作人员然后输入需要诊断的具体监测的相关数据，选择切实的诊断方法，提交后发送到Web服务器 Web服务器接着执行某-ASP程序，对请求经过处理，开启预报与故障诊断服务器上的预报与故障诊断组件，对数控机床的具体运行状态进行处理和分析，最后再将分析结论以网页的方式反馈给相关的技术人员，他们就能够通过浏览器得到数控机床的故障诊断结果。

2 基于Web的远程故障诊断和预报系统网络构架

这两年远程预报与故障诊断系统的网络结构一般利用浏览器/服务器（Browser/Sercer，B/S）与客户端服务器（Client/Servele，C/S）2种手段。利用基于Web的B/S结构进行数控机床预报与故障诊断的设计， B/S结构属于一种基于“瘦”客户机的，主要包含3层结构，分别是数据库层、中间层和客户层，通常包括客户端浏览器、Web服务器以及数据库服务器3个部分，全部系统由3层组成，其中第l层属于数据库服务器层，可以为技术人员提供数据信息服务。该层利用ADO，NET和SQL Server与中间服务器进行连接。主要的功能有数控机床参数阈值的存储、设置；数控机床运行状态的数据提取和修改；故障诊断知识库的存储和修改。第2层是中间层，通常被称为应用逻辑层，主要用于数据库服务器和远程监测与数控机床故障诊断与预报浏览器端之间的数据信息分析和交互。

3 结论

数控机床故障诊断与维修是一项很复杂、技术含量很高的工作，因而对维修人员技术水平要求也十分高，不但要在电气系统上下功夫．还要具备机械、液压、计算机等方面的知识。要熟悉整个机床的结构和工作原理，吃透控制系统的PMC梯形图、系统参数的设置。出现问题后，应首先判断是机械问题还是电气问题，是强电问题还是系统问题，是系统参数问题还是PMC梯形图问题，要善于利用系统自身的报警信息和诊断画面。需要不断总结数控机床的维修经验．逐步提高对故障的判断能力及排除故障的处理能力。

参考文献

数控机床故障诊断论文范文第6篇

关键词：数控机床 故障诊断与维修 职业目的 教学改革

中图分类号：G712.307 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（c）-0201-01

数控机床在现代制造业中发挥越来越重要的作用，掌握数控技术的机电复合型人才短缺。我国目前数控机床装调与维修人员岗位短缺3万以上，而具有较强实践能力的数控机床故障诊断与维修人员更缺。数控机床维修人员的缺乏严重制约了数控机床产业的发展，尽快培养出一大批具有较强实践能力的维修数控机床的高素质专门人才迫在眉睫。本课程教学改革目的是提高学生的职业技能，做到“学以致用”。

1 《数控机床故障诊断与维修》教学中存在的问题

1.1 理论性太强，脱离实际

目前本科院校《数控机床故障诊断与维修》教材的理论性内容太多、难度和深度大，注重知识的系统性，而忽视了它的实用性。许多课程包含故障机理、信号的描述和分析、油样分析、振动诊断、无损检测、温度诊断技术等，这些知识对很多机电设备都适用，没有突出数控机床故障诊断的特点。

1.2 知识陈旧

纵观《数控机床故障诊断与维修》的本科教材，里面介绍的数控系统大多为国外八九十年代的产品，例如FANUC 0系列、SINUMERIK 802S系列，国内以华中数控为多，跟工厂的实际相比显得太落后！学生毕业后很难遇到这样老的系统。

1.3 实践环节薄弱

许多院校没有足够的数控设备供学生学习数控机床故障诊断与维修，实习实训过少。即使开了相应的实习实训，效果也不是很明显，对学生实践能力的提高缺乏推动力。

1.4 职业目的不明确

尚有不少教学没有和未来的职业紧密联系起来，没有足够认识到本科也需要大力发展职业教育，忽视“以就业为导向”的最根本、最现实的问题。

1.5 双师型教师缺乏

目前双师型教师匮乏，师资队伍普遍存在着知识结构、能力结构不尽合理的问题突出。很多年轻教师是校门到校门，书本到书本；老教师知识结构相对落后，难以跟上技术的快速发展，他们当中也有相当部分的实践能力不强。大多数数控维修的任课教师是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，虽然对机床结构和机床操作很熟悉，但其他方面的知识仍需不断学习和完善。

2 《数控机床故障诊断与维修》课程教学改革与实践

2.1 制定教学大纲

紧跟时代步伐，从职业分析入手制定教学大纲。该大纲中的知识、能力和基本素质结构以及理论教学和实践教学体系都应符合毕业生任职岗位的实际需要。从数控维修应用人才的需求量和层次出发，合理建构知识结构，因“需”施教，不断优化教学大纲，使其较好地贴近毕业生的岗位需求。

2.2 调整教学内容

在安排教学内容时，要综合考虑，把机械、电气、数控系统及故障诊断等方面的知识有效结合在一起。删繁就简，接近实际；图文并茂，增加直观性。课程内容应包括数控车床、数控铣床、加工中心。系统包含国产（华中、广数）和进口（FANUC、SINUMERIK）系统。

根据不同专业方向的培养目标需求适时调整教学内容。对数控设备方向的学生，重点应培养对数控机床的使用、维护、常见故障的处理能力，学习重点放在结构、装调、检修、故障诊断与处理等方面。

2.3 改进教学手段和方法

改进教学手段，鼓励多媒体教学和现场教学。多媒体课件用于辅助教学，使抽象的内容变得形象具体。比如在讲授电动回转刀架时，通过多媒体动画的演示，使学生更加直观地理解掌握其结构、动作原理，利于分析判断该部位的故障。在条件允许的情况下，把一部分教学内容直接安排到现场去完成，让学生对所学知识有较深刻的理解。

改进教学方法，采用任务驱动。可根据实际把该门课程分成若干学习情境：情境一：数控机床结构及电路；情境二：典型数控系统及其常见故障报警；情境三：主轴驱动装置及其常见故障诊断；情境四：主轴自动换挡、准停及螺纹加工故障；情境五：进给伺服单元；情境六、进给伺服系统检测装置及其常见报警与维修；情境七：伺服参数设定及常见伺服报警；情境八：输入输出信号异常的故障诊断与维修；情景九：回参考点故障诊断与维修；情景十：电动刀架换刀异常故障诊断与维修；情景十一：辅助装置故障诊断与维修；情境十二：数控机床通信技术及其故障诊断；情境十三：斗笠式刀库换刀故障及处理；情境十四：机械手换刀故障及处理；情景十五：机械调整与补偿；情境十六：数控机床的精度检验与日常维护。提高学生的学习兴趣和可操作性。

2.4 强化实践教学

必须安排两周以上的实习实训，让学生去拆装、去调整、去设置、去分析、去排除故障。充分利用数控维修实验室和实训工厂的设备，进一步理解所学知识，活学活用，达到能够处理实际问题的能力。

2.5 提高师资队伍素质

常言道：“打铁先得自身硬”。要想培养出实践能力强的学生，必须先有实践能力强的教师。引进那些既有高学历又有多年相关工程实践经验的积极肯干的认真务实的人才充实到教师队伍中来；对现有专业课教师进行有效的工程实践训练。担任《数控机床故障诊断与维护》课程教学的教师应该具有双师素质并不断完备自己的知识结构，以适合该课程的教学特点。

3 结语

我们秉承“应用为本、学以致用”的办学理念，对《数控机床故障诊断与维护》课程进行教学改革，教学围绕职业目的，采取适合该课程特点的教学手段和方法，旨在培养学生成为在数控机床故障诊断与维修方面具有较强分析与解决问题能力的应用技术人才。

参考文献

数控机床故障诊断论文范文第7篇

关键词：数控车床 报警故障 故障诊断

一、FANUC 0i系列数控系统的功能特点与系统配置

本文研究载体为数控车床，配备FANUC Series 0i Mate TC数控系统，该系统均属于FANUC数控系统0i Mate系列。这是一款在21i一体型基础上开发的，具有高性价比且超薄的一体型CNC系统。主运动驱动系统采用变频器驱动调速控制，最多可以控制1个主轴电机，进给伺服驱动可连接βi S伺服电机。伺服接口采用FANUC 串行伺服总线FSSB控制技术，机床操作面板为系统标准配置。该系列用于车床的FANUC Series 0i Mate TC为2轴2联动；用于铣床、加工中心的FANUC Series 0i Mate MC为3轴3联动。

二、FANUC Series 0i Mate TC数控系统控制主板特点

1、从CP1输入24V直流电源

2、通过JD36A/JD36B可与外部PC机连接并通讯，通过RS232串行通讯协议完成编辑、传输等操作

3、JA40为模拟主轴驱动器（一般为变频器）连接接口，JA7A为主轴独立检测装置编码器的反馈信号接口。

4、采用光缆FSSB总线技术通过COP10A接口与进给伺服放大器连接，完成对进给坐标轴的控制。

5、JD1A作为与I/O模块通讯的接口。

6、JA3连接手摇脉冲发生器。

三、配置FANUC 0i系列数控系统的数控车床常见报警类故障诊断分析

机床故障产生以后，会以无显示报警和有显示报警两种形式给用户。比如：由于机械传动部件的磨损引起的加工精度故障，故障现象是加工零件的精度超差，但是机床无任何显示报警形式产生。再比如：CK6132A型FANUC系统数控车床，Z轴靠近卡盘方向移动时产生超程报警“OVER TRAVEL。-X”。此时Z轴不动作，但同时系统在显示屏上显示系统报警号给用户。具体案例分析如下：

1、由于机床自身故障导致的数控车床常见系统报警号故障诊断分析

案例一：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，按下系统开机启动按钮，系统进入正常界面，但是显示屏显示报警代码：“BAT”。

故障原因分析：根据理论分析，该故障是系统后备存储器电池电压过低导致。拆开数控柜发现系统3V锂电池不存在。

故障诊断方法：根据说明书正确重新安装电池，写入SRAM存储参数，故障解决。

案例二：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，开机报警：“401# Z轴 VRDY OFF”

故障分析与诊断：查阅系统维修说明书，报警内容为z轴的伺服放大器准备未绪。调查发现该机床出现此报警号一般与设计及控制原理无关，而极有可能是部件之间连接不良导致。仔细检查电路的连接状况，发现系统与放大器之间的连接松动，重新紧固连接后该类报警解除。

案例三：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，系统报警：“ 430# Z AXIS：SV。MOTOROVERHEAT。”

故障分析与诊断：查阅系统维修说明书，报警内容为伺服电机过热。有可能是机械传动故障；切削条件引起的故障；电动机本身故障。经排查，确定是电动机与丝杠连接故障松动引起的机械传动故障，从而导致电动机过载。重新调整连接后故障解除。

案例四：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警显示“油不足”，机床无进给。

故障分析与诊断：油箱储油低于邮箱标示的最低界限；油路堵塞；泵故障。检查油箱油面及压力表，依次排除解决故障。

案例五：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警显示“冷却液不足”，切削过程中没有切削液喷出。

故障分析与诊断：冷却液不足；冷却泵未工作；管道堵塞；冷却泵故障。依次检修确定是管道堵塞引起此报警，拆开冷却泵位置，清洗堵塞处即可。

案例六：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，系统开机进入正常操作界面，显示“701”报警。

故障分析与诊断：查说明书，根据数控系统的相关知识，确定是系统散热风扇故障。

2、学生因为误操作而引起的部分系统常见报警故障

案例一：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“1008 ”外部报警

故障分析与诊断：系统急停按钮未松开。旋开急停按钮，按下复位键故障解决

案例二：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“071”数据未找到。

故障分析与诊断：程序输入过程中，误按下帮助键。按下复位键问题解决。

案例三：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，“091”返回参考点未完成

故障分析与诊断：执行回参考点的过程中，未到达参考点人为中断。重新执行返回参考点操作，故障解决

案例四：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，报警“011 无进给速度指令”

故障分析与诊断：在程序中插补指令运用时没有给F值；进给倍率选择0%。检查发现是程序错误，修改程序，重新运行即可。

案例五：故障现象：配置FAUNC系统数控车床，进行Z轴对刀，在刀补里输入z0测量时，报警“REF字数位太多”。

故障分析与诊断：对刀时，在刀补里输入测量值产生该报警。在刀补对应处输入0，执行机床回参考点即可。

以上论述到的数控车床报警故障均来自生产实际。报警故障作为数控机床故障的一种常见表现形式，为维修人员提供了必要的理论依据。合理参照维修说明书，正确分析故障机理，是快速、准确的进行故障诊断的保障。

参考文献

[1] 刘加勇.数控机床故障诊断与维修.中国劳动社会保障出版社.2011（3）

[2] BEIJING FANUC 0i CB/0i Mate C维修说明书

数控机床故障诊断论文范文第8篇

摘要：数控机床是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

数控机床故障诊断论文范文第9篇

关键词：提高；数控机床故障诊断与维修；教学效果

作者简介：闫存富（1972-），男，河南安阳人，黄河科技学院工学院，副教授，工程师。（河南 郑州 450063）

基金项目：本文系“郑州地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程”、黄河科技学院教改项目的研究成果。

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）08-0060-02

“数控机床故障诊断与维修”是高等职业教育机械类专业的一门重要专业课。该课程的主要任务是使学生掌握数控机床故障诊断与维修方面的技能与知识，培养从事数控机床的设计、调试、检测、维护、维修以及计算机辅助设计与制造等工作的高级技术人才。但由于数控机床结构复杂，涉及机械、电气、液压、计算机控制等多个领域，故障原因复杂，学生学习难度较大，加强该课程教学模式的改革以提高该课程的教学质量具有重要的现实意义。

本文针对当前“数控机床故障诊断与维修”教学中出现的问题，结合黄河科技学院的实际情况，依托郑州市地方高校新世纪教育教学改革及人才培养工程课题和黄河科技学院教改项目对“数控机床故障诊断与维修”的教学方法进行了研究，并提出改进措施。

一、教学中存在的问题

当前“数控机床故障诊断与维修”课程大部分还是采用以教师讲授为主的传统教学模式，部分学校能采用多媒体上课，不能有效激发学生学习兴趣，学生学完之后感觉稀里糊涂，教学效果不理想。教学中存在的问题可归纳为四个方面。

1.学生学习难度大，学习效果不理想

这种现象在高职学生中较为常见，主要有以下几方面原因：

（1）随着当前我国高等职业院校的扩招，学生生源的质量及学生素质普遍偏低，主要表现为理论知识基础薄弱、学习积极性较差、学习方法欠佳等。

（2）“数控机床故障诊断与维修”课程涉及到机械、液压、气动、微机和PLC控制技术等方面的技术，涉及知识领域较多，是一门综合性很强的专业课程，需要学生具有较强的主动学习能力，而学生在以前的学习过程中大部分都是被动的学习，主动思维能力没有得到培养，所以学生感觉学习难度很大。

（3）由于“数控机床故障诊断与维修”课程涉及到多门专业课的知识，要求学生在学习过程中能够将所学专业课知识综合应用到本课程的学习当中，由于这些前置课程的学习过程中大部分学生只是被动地接受，而在教学中这些课程又都是单独讲授、分阶段上课，学生难以将所学知识融会贯通并综合运用，学生学习起来感觉难度较大也属正常现象。

2.教材内容枯燥，学生缺乏学习的积极性

（1）作为一门专业基础课，“数控机床故障诊断与维修”课程涉及的其他专业课内容较多，且多为纯理论性的内容，教学内容单调枯燥，缺少复合性、创新性和实战性。

（2）在该课程的教学中，除了要求学生具有较扎实的专业课基础外，对任课教师也提出了较高的要求。要求任课教师不仅要对教材有深入的了解，还要求任课教师具有丰富的实践经验，而当前的实际情况是有些学校由于扩招导致师生比例失调，专业课教师本来就少，双师型的教师则更少，讲课方式单调，不能有效激发学生学习兴趣。

（3）由于数控机床的种类繁多，当前大部分教材是对每一类机床都进行简单介绍，缺乏深度。课程内容较多，而理论课时又相对较少，如一般的普招本科学习时间为26个理论课时，专科为32学时，课时少，内容多。往往是教师不停地讲，学生却感觉没有重点，不知道应该掌握哪些具体内容，学习效果差。

3.重理论轻实践，学生实际动手能力较差

“数控机床故障诊断与维修”是一门实践性很强的课程，但由于数控机床价格较贵，其成本较高，有些院校受资金的限制，能供学生实际练习的机床非常有限，实践教学环节非常薄弱。而教师将重点放在理论教学上，强调学生掌握维修的基本理念、经验技术和动作技巧，学生在学习中以“模仿”为主。教师进行详细讲解、排除故障示范，而忽视了学生实践操作及自主解决问题能力的培养。学生毕业后在工厂实际机床的维修中只能对书本上讲过的维修案例进行简单分析，而不能综合运用现代化诊断设备进行故障诊断，不能将书本上所学的知识灵活应用到实践中去。

4.实验和实训内容重复较多，不利于学生动手能力的培养

该课程的主要教学目的是培养学生数控机床故障诊断与维修的能力，重视对学生实践动手能力的培养。因此在“数控机床故障诊断与维修”课程的教学中都安排有实验和实训教学，但在实际教学中的效果却不够理想。一方面考虑课时和师资的因素，有的学校在教学过程中则干脆将学生的实验课取消，理由是实训内容包含了实验内容，将实验教学和实训教学混为一体；另一方面，实验内容和实训内容重复较多，且任课教师中大多都是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，控制和电气部分较薄弱，设计的实验内容也偏重于机械，不能全面反映数控机床的综合问题。而且任课教师中青年教师较多，数控机床方面的实践经验较少，实践教学能力非常有限。

二、提高课程教学质量的措施

在整个项目的实施过程中尝试多种改革措施，经过在教学中的实践应用表明，教学效果较以前有了很大提高，具体改革措施可归结为三个方面。

1.明确培养目标，合理选择教学内容

选择教学内容之前，首先要明确本课程的教学目的是通过对数控机床故障诊断与维修方面理论知识的学习，结合具体的维修案例和实践教学工作，培养学生排除故障的实际动手能力，为社会输送数控机床故障诊断与维修方面的技术人才。也就是说本课程的教学以培养学生的动手能力为目的。这一教学目标要求在教学过程中合理选择教学内容，分清主次，突出重点，避免面面俱到、什么都学不会的现象。如对于一些维修概念、方法和应遵循的原则可一带而过；对机床的安装、调试、机构工作原理和故障维修实例则应进行详细讲解。

2.综合运用多种教学方法，提高课堂教学质量

当前很多学校也在进行教学方法改革，各种教学方法都各有其特点，但要注意合理、适度的采用。比如随着多媒体技术的普及，很多教师在教学中都采用多媒体教学方式。不可否认多媒体教学有着信息量大、图片形象逼真等优点，但笔者认为如果应用方式不当就会得不到应有的效果。比如有的教师只是从其他地方将课件简单拷贝过来，自己不进行消化吸收，上课时只是将课件结合课本进行简单的复述，没有加入自己的东西，可以想象这样的课堂效果会是什么样子。由于“数控机床故障诊断与维修”课程的特殊性，可针对不同的教学对象、不同的教学内容采用不同的教学方法。比如在强调本课程的重要性时，为提高学生的学习积极性，可引用报刊、国家对该方面的正面报道，使学生了解国家的支持力度、社会对人才的需求情况及人才的待遇等来吸引学生。而在讲解维修实例时则采用现场教学法为最佳；在分析结构、工作原理时采用多媒体课件结合视频动画进行讲解则效果会更好一些。对基础较好的本科学生可重点讲解原理、故障诊断方法及遵循的原则的具体应用，对知识点进行适当扩展，侧重于理解；对于高职学生则尽量讲得浅一点，不可进行过多的扩展，理论性较强而实际应用较少的教学内容可只要求了解即可。如数控机床伺服系统中轮廓误差，对其中的计算部分简单提一下就行了，对其中复杂的理论推导则可以省略，而对这些结果的影响因素和实际应用可进行重点强调。

3.提高教师自身水平，加强实践教学管理

“数控机床故障诊断与维修”课程的任课教师，不仅要提高理论水平和讲课水平，还要提高自身的实践动手能力。一方面，学校需要加强对教师的培训；另一方面，教师也要努力加强该方面能力的培养，比如在带学生实习时，除了给学生讲解外，自己也要多观察，向现场的工人师傅虚心请教自己不懂或有疑问的问题，并做好笔记。在这个学习过程中，要注意端正态度，不要只为了获得证书之类的小本子，而是要针对自己的薄弱环节学到真正的东西，使自己的水平真正得到提高。如果条件许可的话，可直接到工厂学习，如直接参与工厂数控机床的安装、调试和故障分析等活动，切实提高自己的实践能力。教师应经常关注国内、国际有关数控机床的相关报道，以便及时了解数控机床的发展动态。

加强实践教学管理方面主要包括两个方面，一方面是加强对学生的出勤、考核管理；另一方面是实践教学内容的合理设置应紧扣教学目标，合理选择教学内容，使其实现相互补充，形成一个有机整体，注意避免实验内容和实训内容重复。实验教学主要是对一些基本内容（如机床结构、刀架工作原理及丝杠间隙的调整等知识）的学习；实训教学时要求学生对学过的知识点进行综合应用，重点是加强对学生综合能力的培养，要求较高。

三、结束语

随着数控机床在我国得到广泛应用，社会对数控机床故障诊断与维修方面人才的需求越来越迫切，提高“数控机床故障诊断与维修”课程的教学质量具有重要的现实意义。学生学习难度大、教材内容枯燥、学生学习积极性差、重理论轻实践、实验和实训内容重复较多、教师自身水平有限等是制约“数控机床故障诊断与维修”课程教学质量的主要因素。明确培养目标、合理选择教学内容、严格按教学大纲授课、根据不同的授课对象和授课内容灵活选用不同的教学方法、提高教师自身水平、加强实践教学管理是提高该课程教学质量的有效途径。

参考文献：

[1]郑小年，杨克冲.数控机床故障诊断与维修[M].武汉：华中科技大学出版社，2005.

[2]张辉，曲士英.德国先进职业教学理念的深层思考[J].黑龙江高教研究，2009，（6）.

[3]闫存富.项目教学法在“数控机床故障诊断与维修”中的应用[J].中国电力教育，2011，（28）.

数控机床故障诊断论文范文第10篇

数控机床在现代制造业中发挥越来越重要的作用，掌握数控技术的机电复合型人才短缺。我国目前数控机床装调与维修人员岗位短缺3万以上，而具有较强实践能力的数控机床故障诊断与维修人员更缺。数控机床维修人员的缺乏严重制约了数控机床产业的发展，尽快培养出一大批具有较强实践能力的维修数控机床的高素质专门人才迫在眉睫。本课程教学改革目的是提高学生的职业技能，做到“学以致用”。

1 《数控机床故障诊断与维修》教学中存在的问题

1.1 理论性太强，脱离实际

目前本科院校《数控机床故障诊断与维修》教材的理论性内容太多、难度和深度大，注重知识的系统性，而忽视了它的实用性。许多课程包含故障机理、信号的描述和分析、油样分析、振动诊断、无损检测、温度诊断技术等，这些知识对很多机电设备都适用，没有突出数控机床故障诊断的特点。

1.2 知识陈旧

纵观《数控机床故障诊断与维修》的本科教材，里面介绍的数控系统大多为国外八九十年代的产品，例如FANUC 0系列、SINUMERIK 802S系列，国内以华中数控为多，跟工厂的实际相比显得太落后！学生毕业后很难遇到这样老的系统。

1.3 实践环节薄弱

许多院校没有足够的数控设备供学生学习数控机床故障诊断与维修，实习实训过少。即使开了相应的实习实训，效果也不是很明显，对学生实践能力的提高缺乏推动力。

1.4 职业目的不明确

尚有不少教学没有和未来的职业紧密联系起来，没有足够认识到本科也需要大力发展职业教育，忽视“以就业为导向”的最根本、最现实的问题。

1.5 双师型教师缺乏

目前双师型教师匮乏，师资队伍普遍存在着知识结构、能力结构不尽合理的问题突出。很多年轻教师是校门到校门，书本到书本；老教师知识结构相对落后，难以跟上技术的快速发展，他们当中也有相当部分的实践能力不强。大多数数控维修的任课教师是机械专业毕业，知识结构偏重于机械，虽然对机床结构和机床操作很熟悉，但其他方面的知识仍需不断学习和完善。

2 《数控机床故障诊断与维修》课程教学改革与实践

2.1 制定教学大纲

紧跟时代步伐，从职业分析入手制定教学大纲。该大纲中的知识、能力和基本素质结构以及理论教学和实践教学体系都应符合毕业生任职岗位的实际需要。从数控维修应用人才的需求量和层次出发，合理建构知识结构，因“需”施教，不断优化教学大纲，使其较好地贴近毕业生的岗位需求。

2.2 调整教学内容

在安排教学内容时，要综合考虑，把机械、电气、数控系统及故障诊断等方面的知识有效结合在一起。删繁就简，接近实际；图文并茂，增加直观性。课程内容应包括数控车床、数控铣床、加工中心。系统包含国产（华中、广数）和进口（FANUC、SINUMERIK）系统。

根据不同专业方向的培养目标需求适时调整教学内容。对数控设备方向的学生，重点应培养对数控机床的使用、维护、常见故障的处理能力，学习重点放在结构、装调、检修、故障诊断与处理等方面。

2.3 改进教学手段和方法

改进教学手段，鼓励多媒体教学和现场教学。多媒体课件用于辅助教学，使抽象的内容变得形象具体。比如在讲授电动回转刀架时，通过多媒体动画的演示，使学生更加直观地理解掌握其结构、动作原理，利于分析判断该部位的故障。在条件允许的情况下，把一部分教学内容直接安排到现场去完成，让学生对所学知识有较深刻的理解。

改进教学方法，采用任务驱动。可根据实际把该门课程分成若干学习情境：情境一：数控机床结构及电路；情境二：典型数控系统及其常见故障报警；情境三：主轴驱动装置及其常见故障诊断；情境四：主轴自动换挡、准停及螺纹加工故障；情境五：进给伺服单元；情境六、进给伺服系统检测装置及其常见报警与维修；情境七：伺服参数设定及常见伺服报警；情境八：输入输出信号异常的故障诊断与维修；情景九：回参考点故障诊断与维修；情景十：电动刀架换刀异常故障诊断与维修；情景十一：辅助装置故障诊断与维修；情境十二：数控机床通信技术及其故障诊断；情境十三：斗笠式刀库换刀故障及处理；情境十四：机械手换刀故障及处理；情景十五：机械调整与补偿；情境十六：数控机床的精度检验与日常维护。提高学生的学习兴趣和可操作性。

2.4 强化实践教学

必须安排两周以上的实习实训，让学生去拆装、去调整、去设置、去分析、去排除故障。充分利用数控维修实验室和实训工厂的设备，进一步理解所学知识，活学活用，达到能够处理实际问题的能力。

2.5 提高师资队伍素质

常言道：“打铁先得自身硬”。要想培养出实践能力强的学生，必须先有实践能力强的教师。引进那些既有高学历又有多年相关工程实践经验的积极肯干的认真务实的人才充实到教师队伍中来；对现有专业课教师进行有效的工程实践训练。担任《数控机床故障诊断与维护》课程教学的教师应该具有双师素质并不断完备自己的知识结构，以适合该课程的教学特点。

数控机床故障诊断论文范文第11篇

关键词：数控机床；机械故障；类型；诊断方式

中图分类号： TG659 文献标识码： A

随着现代化企业的生产规模不断扩大，数控机械的应用日益高速化、精密化和大型化，定期保养维修以及事后的补救维修显然已经不能适应。因而，作为视情维修的技术基础(状态监测与故障诊断理论与方法)的研究已经成为研究的热点之一。

一、数控机床概述

数控机床即是一种典型的将测量、电子、机做、光学、液压等技术集于一体的科技密集型的自动化产品加工设备。数控机床的机械结构应该具备以下方面的特点：刚度较大、抗振性较强、灵敏性较高、热变形范围小，而且可以保持较高的精度以及高度的可靠性，在工艺和功能方面也显示出了复合化以及集成化特征。数控机床较之普通的机床设备，其在功能上更加丰富，性能上更加可靠、安全，而它的机械故障也通常表现在机电设备之间的内在关系上。

中国自20世纪70年代末开始吸收国外先进诊断技术和设备， 20世纪80年代初有关院所开始研究状态监测与故障诊断。自1990年以来，无论是理论研究还是技术应用，中国已进入普及与提高相结合的阶段，并在一方面接近国际先进水平。

二、诊断数控机床机械故障

微电子系统的硬、软件故障为主要的数控机床故障。在微电子系统与机械、液压、气动乃至光学等方面装置的交接节点上为故障诊断侧重点。采用硬、软件相结合的诊断系统现在已经有很多，手段也不断提高，内容在不断更新。从故障的检测到故障排除，工作量最多、涉及到学科交叉最广、难度最大的仍是PLC装置、数字控制装置以及驱动系统等的微电子硬、软件部分。

（一）、故障诊断的原则

CNC系统丧失了规定的功能即是CNC系统发生故障(或称失效)。故障可按性质、表现形式、起因等分为多种类型。但在进行诊断时，不论对哪种故障类型，都必须要遵循以下原则:

1、对产生故障的原因认真分析

CNC系统发生故障，常常是同一报警号、同一现象却可以有多种起因，甚至有的在机床上为故障根源，但现象却在系统上反映。所以在对故障的起因查找时，思路要开阔，无论是集成电器、CNC系统，还是液压、机械，对该故障的原因只要有可能引起，都要全面地尽可能列出来。然后进行优化选择和综合判断，确定产生故障最有可能的原因，通过必要的试验，达到排除故障或是确诊的目的。

2、充分调查故障现象它包括两个方面的内容:一是对操作者的调查，详细询问出现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。调查过程中，操作者坦诚的配合是极为重要的。另一方面，要对现场做细致的勘测。

（二）、故障诊断方法

1、简易诊断法

这种诊断法也可以被叫做机械检测法。在现场维修中，操作人员借助仪器，如百分表、水准仪、光学仪等此类一般性的检查工具就能够进行检测。在检测过程中，可以充分地问、看、听、摸、嗅等数控机床的形貌、声音、温度、颜色以及气味变化，这样就能够分析和诊断机床故障。这种方法可以较快地判定出现故障的部位，判定相关的劣化趋向，这样就可以对存在疑难的机床问题以及故障开展后续的精密诊断。这种方法要求维修人员有着非常丰富的数控机床检测经验。

2、替换线路板法

若有备用线路板，换上备用电路板就可判断是否有故障在旧线路板上。可以用机床本身的条件，在没有备用电路板的情况下。例如，采用系统为美国AB8400的RE5020立式加工中心，用它的X轴伺服系统有故障。经过仔细查看，得知Z轴伺服板与X轴一样，即可把Z轴的伺服板更换到X轴伺服板上，来判断X板是否损坏。换板时，原板的状态与印刷线路板一定要注意一致，包括各种设定棒的位置，电位器的位置。若是更换存储器板时，还应重新设定各种NC数据，进行初始化等。

3、精密诊断法

在简易诊断法的基础上，精密诊断法是对所选出的疑难故障进行分析，专职人员经过精密的维修和诊断的相关方法。维修人员在进行此操作的过程中，运用非常科学的测试方法来精细准确地开展定量的检测活动，进行故障分析，分析故障的原因、位置以及数据，决定实践的诊断方式以及最有效的修理办法。

1）噪声监测

在机床轴承、齿轮的运行过程中，借助噪声测量计以及声波计来进行检测，这样就可以深入地理解和把握噪声信号的变化规律。在此基础上，可以更深层次地分析，判断、识别齿轮以及轴承所形成的磨损失效故障状态。振动和噪声在检测过程中，成为了广泛运用的诊断信息，得到了最为广泛的应用。要先检测强度，等到检测出异常情况时，再进行定量分析。

2）裂纹监测

通过超声波、磁性探伤、声发射、电阻多种方法，可以检测到零件内部机体所形成的相关裂纹缺陷，这些疲劳裂缝可能会造成严重事故，在检测性质材料不同的裂纹过程中，应该运用不同的检测方法。

3）温度检测

这种检测方式包括了非接触型以及接触型。接触型指的是借助测量贴片、温度计、热电偶以及热敏涂料等直接和轴承、电动机以及齿轮箱等装置进行表面接触，从而测量出相关数据的检测类型。非接触型指的是要运用比较科学的测温仪、红外热像仪以及扫描仪等进行检测，这样可以遥测那些不容易接近的机床。而且还能够方便、快速地做到这一点。

4、报警灯显示法

故障所在位置，根据报警指示灯显示故障所示大致能判断出。例如，有四个报警指示灯在主轴伺服控制板上，可组合为不同的代码，不同的故障用不同的组合代表。首先检查切削条件、刀具及进给量是否符合要求，电机是否过载。然后，保险是否熔断用万用表测量，若熔断，则检查循环中是否太频繁的加减速。再查一下电机的连接线及速度反馈信号。最终查出是损坏的为大功率三极管模块，检查结果，CE击穿，更换一块新的模块即可。

（三）、故障的测试与维修

有时报警装置尚不能自动诊断出数控机床发生故障的具置，常常可以有多种起因造成同一报警号，将故障不可能缩小到某一具体部位上。具有实时检测故障诊断能力的逻辑分析仪就有了用武之地。逻辑分析仪通过输入输出端子或IC板检测端子施加脉冲信号，进行线路定时分析，检测时序状态在数字电路上是否正确，或查找毛刺干扰通过毛刺触发在何处。进行比较分析计算机中公用数据库的数据和逻辑分析仪的测试数据，也可存储在数据库里，供今后研究之用。

三、数控机床机械故障诊断的未来趋势

故障维修与检测是一项实践性很强的工作，如何尽快在实际工作中发挥它应有的作用，尽快成为我们得力的助手，取决于对测试仪器和使用设备的熟练程度。经验越丰富判断故障的准确率也越高，需要我们在实践过程中不断地总结和积累经验。

总之，在数控机床中，因为运用了很多电气控制以及驱动设备，如此一来，数控机床在机械结构方面要比普通机床有了很大进步和完善。但是，在使用过程中，因为它自身的机械结构和设备，这就使得数控机床的故障体现出很多的新特征。在分析、诊断以及维修此类故障时，要检测出相关故障，进而分析故障产生的可能原因，逐步排除原因，进而确定真实的故障原因。

参考文献

[1] 沈丽.数控机床故障预测与健康管理系统关键技术研究探讨[J].机电信息，2011(21)

数控机床故障诊断论文范文第12篇

关键词：数控机床；自诊断技术；故障分析

一、现代数控机床CNC故障自诊断技术

数控机床故障自诊断能力是数控机床CNC系统十分重要的指标，自诊断技术是评价数控机床CNC系统性能的一项重要技术。数控系统是先进技术密集型设备，技术员要迅速而准确地确定其故障部位并查明故障原因，必须借助于自诊断技术。自诊断技术也开始朝着智能化、多功能的高级诊断方向发展。目前CNC控制系统都装有故障自诊断系统，并能随时监视加工过程中数控系统软件和硬件的工作状态，CNC控制系统有较强的自诊断功能。只要系统本身出现故障，显示系统和显示装置就会显示报警信息，通过系统珍断号判断故障发生在数控部分、电气部分还是机械部分，判断产生故障的具体部位。自诊断与维修实例：FANUC-Oi伺服不能就绪报警“401”报警号。1.系统检测原理（图1）:开机后系统开始自动检测，如果系统没有报警和急停，系统自动发出MCON信号给伺服系统，伺服系统接收到MCON信号后，自动接通主继电器，并送回DRDY信号，检测系统在规定时间内如果没有收到DRDY信号，系统自动发出“401”报警号。2.故障的诊断方法。（1）工作人员检查各插头接触是否良好，主要包括主控回路的连接、控制面板以及电源与主轴系统、伺服系统的连接。（2）查看LED发光二极管是否显示，如果LED没有显示，可能是电源回路断路或控制板没有通电。检查直流电源输出到24V电源线路连接是否正常，检查控制板上的直流电源电路接线是否良好，检查伺服放大器交流电压3相220V输入是否正常。（3）采用信号短接的方法来判别故障的部位,把伺服模块JV1B（JV2B）的8-10短接后系统上电,如果伺服放大器LED显示“00”则故障可能在轴板或系统主板；如果伺服放大器显示“--”则故障可能在伺服放大器本身。（4）检查急停ESP和MCC回路，ESP短接，伺服放大器显示“--”，应为伺服装置的继电器MCC控制回路或线圈本身故障。

二、FANUC数控机床换刀故障———示波器观察时序故障诊断

数控刀架故障比较常见。换刀过程：刀架松开旋转和选刀锁紧。实例：一台数控车床（FANUC0TC）配备12工位电动刀架，在换刀中旋转不停，故障现象为找不到刀号报警。1.刀架换刀过程中旋转不停故障分析。图2刀位信号由PMC输入，X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主轴后面的绝对编码器检测。电动刀架找不到刀位故障，可能是绝对编码器刀位没有输出。先松开急停再松开刀架，图3用示波器观察刀位时序，如果能从1号依次变到12号刀位，说明刀位输出正常。绝对编码器输出刀位信号同时还输出选通X20.5和奇偶检验X20.4，换刀时输出时序如图3。2.故障诊断。查看换刀绝对编码器的时序（图3），X20.5上升延时，当前与目标刀号对比。比较后刀号一致，选刀电机停止旋转，预分度电磁铁得电吸合，电机反转锁紧刀架。正常工作每选取一次工作刀位X20.5会发生一次电平变化（高低高）。本机床换刀中出现X20.5信号没有变化，说明数控系统没有完成目标和当前刀号对比，在设定时间内找不到目标刀号系统就报警。通过分析故障是选通信号X20.5没有输出。更换同型号绝对编码器。

三、FANUC数控机床

PMC故障实例与维修1.故障现象：一台卧式加工中心数控系统配置FANUC0i-M。工作台交换时，按下“手/自动”启动按钮后，托板架没有上升、托板内工作台升起，无法实现工作台的交换。2.故障分析与诊断：首先检查液压系统的压力，再查看控制托板架上升的电磁阀是否得电。电磁阀由继电器常开KA13控制，PMC输出点Y1004.1直接提供24V给继电器KA13的线圈。通过PMC梯形图检查Y1004.1，执行前后Y1004.1始终为“0”没信号，此故障为某一输入条件未得到满足使机床处于等待。从Y1004.1输出入手，利用梯形图动态显示诊断故障。图4看出手动时交换工作台条件是R68.3、R62.0和Y1003.5导通，R68.3的导通条件是R68.2和R62.0导通，R62.0由外部继电器控制。动态显示X1004.5导通后，X1006.3没有信号。检查X1006.3确定为托板上升到位信号。检查发现24V直流断路，维修后恢复正常。

四、结束语

本文用实例阐述了数控系统的维修方法，指出了自诊断技术朝着多功能和智能化发展的方向；介绍了运用PMC进行故障诊断的方向，为规范数控维修行业奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]王学鹏.数控机床维护与维修的研究[J].山东工业技术，2014(13)：154.

[2]郭巍.数控机床维修的几种方法探讨[J].中国新技术新产品，2010（10）：142.

数控机床故障诊断论文范文第13篇

关键词：数控机床；故障分类；诊断流程

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）19-0082-02

数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床，是典型的机电一体化产品。由于数控机床的先进性、复杂性、智能化程度高，故障原因一般都比较复杂，其维修比普通机床有更大的难度。在维修过程中，必须对出现的故障进行研究，找其原因，摸其规律，不断积累经验，建立一套排除故障的有效方法。

1 数控机床常见的故障分类

1.1 按故障发生部位分类

分为主机故障和电气故障。数控机床的主机通常指组成数控机床的机械、液压、气动、、冷却、排屑与防护等部分。主机故障主要表现为传动噪声大、运行阻力大、加工精度差、机械部件动作不进行、机械部件损坏等。液压、气动、、冷却系统的管路堵塞和密封不良，是主机发生故障的常见原因。电气故障又分为弱电故障和强电故障。强电故障是指继电器﹑接触器﹑熔断器﹑电磁铁﹑开关﹑行程开关等电气元件及其所组成的电路故障。弱电故障指CNC装置﹑PLC控制器﹑CRT显示器以及伺服单元﹑输入﹑输出装置等电子电路故障。强电故障发生的几率要高于弱电部分，但其维修、诊断相对简单。

1.2 按故障性质分类

分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的条件则必产生的确定的故障。随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障，多与机床机械结构的局部松动错位、电气元件特性漂移或可靠性降低、电气装置内部温度过高有关。由于此类故障发生存在偶然性，其原因分析与故障诊断较系统性故障困难得多。

1.3 按故障产生时有无报警分类

有报警显示故障分为硬件报警和软件报警。硬件报警是指通过控制系统各单元上的状态指示灯（通常为LED发光管）显示的报警，可大致判断出故障发生的部位与性质，能直观地发现故障源。软件报警是指显示器显示出报警号及报警信息的报警。维修人员结合机床厂家有关的故障指示及诊断说明书可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除方法的提示。无报警显示的故障需要分析机床故障前后状态，具体情况具体分析，因而对维修人员机床的熟悉程度和技术水平要求更高。

1.4 按故障发生时有无破坏性分类

破坏性故障发生时损坏工件甚至机床，故其故障过程不能再现，只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析，技术难度较高且有一定风险。非破坏性故障则允许维修人员卸下工件，试着重现故障，帮助排查，但此过程应十分小心。

1.5 按故障发生原因分类

分为机床自身故障和人为因素。机床在运行过程中，其设备常受到许多不利因素的影响，如供电电压波动过大、电源相序不正确或三相输入电压的不平衡；机械振动和过电流的热效应将加速电器元件的绝缘老化变质、长期动作的自然磨损、周围环境的温度和湿度的影响、有害介质的侵蚀等因素，以上各种因素造成机床自身故障。而机床在工作过程中，由于操作人员的操作不当、安装不合理或者其他外力破坏而造成的故障，称为人为因素。有关资料统计，首次使用数控机床或由不熟练工人来操作数控机床，在使用的第一年，机床操作不当造成的故障要占机床总故障的三分之一以上。

2 数控机床故障诊断流程

2.1 故障现场调查

2.1.1 故障调查。

（1）机床在什么情况下出现故障？

（2）故障产生时有什么现象？

（3）故障产生后操作者采取了哪些措施？

2.1.2 故障诊断。

如果故障现场还保持着，维修人员最好按下列步骤进行：

（1）观察是否有报警显示。

（2）用自诊断功能观察发现故障。

（3）检查零件加工程序有无错误。

（4）观察CNC系统、主轴驱动系统印制电路板上的指示灯有无不正常显示。

2.2 排除可能引起故障的诸多因素

维修人员应遵循充分调查故障现场和认真分析故障的原因这两大原则。分析故障时，也不应局限于CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都做详细的检查并进行综合判断，达到确诊和最终排除故障的目的。

2.3 确定故障产生原因常用的方法

2.3.1 直观法。维修人员通过目测、手摸、嗅觉察看系统的各部分，以此发现一些较为明显的故障，从而缩小检修范围，节约维修工时。这种方法在维修中是常用的，也是首先使用的。

2.3.2 CNC系统自诊断功能法。数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态，已经成为衡量数控系统性能特性的重要指标。一旦发生异常情况，立即在CRT上显示报警信息或用发光二极管指示故障的大致起因，这是维修中最有效的一种方法。常用的自诊断方法包括开机自诊断、运行自诊断、机床状态信息诊断。维修人员利用自诊断功能分析故障起因时，应尽可能将各方面原因，包括机械、液压、气动等全面考虑，这样才能得到正确结论。

2.3.3 部件替换法。在分析出故障大致原因的情况下，可以利用备用的印刷线路板、模板、集成电路芯片或元件替换有疑点的部分部件。交换法是一种简单、易行、可靠的方法，也是维修过程中最常用的故障判别方法之一。如果无现成的备件替换，需从相同的其他设备上拆卸时应谨慎从事，避免原有故障没解决，替换上的新部件又损坏，造成新的故障。

2.3.4 功能程序测试法。功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动编程的方法，编制成一个功能测试程序，输入数控系统，让系统运行这个测试程序，检查机床执行这些功能的准确性和可靠性，进而判断出故障发生的可能原因。

2.3.5 原理分析法。从系统各部件的工作原理着手进行分析和判断，确定故障部位的维修方法。这种方法要求维修人员对整个系统或每个部件的工作原理都有清楚的、较深的了解，才可能对故障部位进行定位，是排除故障的最基本方法。

2.3.6 参数检查法。数控系统参数的变化会直接影响到机床的性能，甚至使机床不能正常工作。特别当机床长期闲置或无缘无故出现不正常现象或有故障而无报警时，就应根据故障特征，检查和校对有关参数。

2.3.7 隔离法。有些故障如轴抖动、爬行，一时难以区分是数控部分，还是伺服系统或是机械部分造成，常可采用隔离法，将机电分离、数控与伺服分离或将位置闭环分离做开环处理，从而将复杂的问题简单化，就能较快地找到故障原因。

3 结语

数控机床是一个融机械、电气、液压、气动等技术于一体的复杂系统，因此在使用过程中不可避免会出现故障。及时确定和排除故障对提高机床的工作效率、延长机床的使用寿命以及保证产品质量具有极其重要的意义。

参考文献

[1] 李百明，许艳华.数控机床故障诊断及维修方法探析[J].硅谷，2012，（7）.

数控机床故障诊断论文范文第14篇

关键词 以工作过程为导向 任务驱动 行动导向法 项目教学法

中图分类号：G424 文献标识码：A

Exploration of Modern Vocational Education Methods in

CNC Machine Fault Diagnosis and Repair Course

LI Yong[1]， XUE Mei[2]

（[1] Tianjin University of Technology and Education， Tianjin 300222；

[2] Beijing Polytechnic， Beijing 100176）

Abstract Modern vocational education is education starting from profession， how to make students achieve the skilled personnel requirements after professional learning？ It has been the problem vocational teachers need to think about. CNC machine fault diagnosis and repair program is professional and highly theoretical， is typical of one of the course theory and practice. We explore a variety of methods of modern vocational education n teaching to find the best teaching methods appropriate to the curriculum.

Key words work process-oriented； task driven； action-oriented； project approach

0 引言

近年来，随着我国经济的不断发展，数控技术及数控设备得到了大量的应用，很多高职院校在设置专业及课程时，都开设了数控技术专业或机电专业所学的数控机床故障诊断与维修课程，这一门课对学生的经验及动手操作能力要求较高，在教学中也面临着以下两方面的困难：（1）数控机床故障诊断与维修课程中涉及的知识点较多，内容也比较复杂，如机械设计、机械制造、机械原理、液压与气动、数控编程与工艺等，而对于高职院校的学生来说，学生本身底子就比较薄弱，且学校课程安排时间比较有限，学生在学习时存在一定难度。（2）数控机床故障诊断与维修这门课程要求学生有较强的故障判断分析能力和实际动手能力，但是，在传统的教学模式下很难培养出来。因此，如何保证数控机床故障诊断与维修课程内容的实用性？如何采用现代职业教育方法引导学生掌握该课程，从而提高自身的专业技能？如何让学生在有限的时间内，获得最佳的课堂教学效率？如何让学生在课本中学到的理论与实际相结合？本文对以上几个问题采用现代职业教育方法在高职院校教学中做了一些有益的探索。

1 技术学院数控机床故障诊断与维修课程教学现状

目前，数控机床故障诊断与维修这门课程主要有两种教学方法，一种是采用传统的教学模式：黑板粉笔教学；第二中是课堂上以演示课件为主的教学模式，老师所讲的内容基本上是围绕课件展开的。但是，这两种方法都有各自的优缺点，课程教学中它们都做不到“以学生为中心”，并不能够教会学生如何利用现代化的教学手段解决学习中出现的问题，使学生缺乏基本的感性认知。

2 数控机床故障诊断与维修课程教学中使用现代教育方法的意义

2.1 现代教育方法使得数控机床故障诊断与维修中的知识点呈现累积

在数控机床故障诊断与维修这门课程教学中，我们如果将现代教育方法融入其中，则在教学过程中可以向学生展示一些实物模型，同时，通过在教学过程中，我们还可以使用仿真软件，画出数控机床内部结构等。在现代教育方法中，我们利用了先进的电、光、等科技，将课程中涉及到的一些实物进行分解，然后再将它们如实地呈现在学生面前，使得学生学习的内容与实际机床有比较密切的联系，让学生学到的知识运用到实际的加工中去，这样更有利于学生知道机床可能存在的问题，更加容易诊断出机床故障和维修方法。

（下转第216页）（上接第170页）

2.2 计算机网络技术的发展，能使远程教学得以实现，从而产生新型现代的教育模式

现代教育方法在数控机床故障诊断与维修课程教学中，无论是教学手段还是教学方法都发生了很大的变化，这种教育方法丰富了教学信息，整合了学校内的资源，突出了“以学生为主体”的教学模式，从而充分调动和发挥了学生的主观能动性，增强学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养学生的探究意识和创新能力。

3 现代教育方法在数控机床故障诊断与维修课程教学中的应用

对于培养适应社会需求的高素质人才来说，我们离不开现代教育方法。因此，高职院校教学中，要想是现代教育方法在数控机床故障诊断与维修教学中有效地发挥作用，我们应该尽量做到如下几点：

3.1 教师在数控机床故障诊断与维修备课中多利用网络资源

老师在备课时，要多利用一些网络资源，对要讲的内容在文库中进行检索，通过网络查询一些比较新颖的，对学生有帮助的数控机床故障的案例，一方面能够丰富自己的教学内容，另一方面能够提高学生的感性认识。

3.2 教师在数控机床故障诊断与维修备课中要善于利用现代教育方法（如多媒体技术）

在数控机床故障诊断与维修课件制作过程中，老师要充分利用多媒体技术及一些仿真软件，画出数控机床中一些机器零件、机床的二维、三维立体模型、以及各种刀具的模型等，从而建立教学素材库，并作出丰富的多媒体课件。

3.3 在数控机床故障诊断与维修课程教学中要充分利用模拟仿真技术

数控机床故障诊断与维修是一门动手操作性很强的专业课，在没有使用现代教育方法的情况下，老师只能将这本专业课进行板书教学，而不能对机床进行实际操作和实物讲解。这样的教学模式使得学生在学习过程中对机床机构、液压、电路等感到很抽象。一些学生对某一机床可能出现的问题也无法得到验证，犹如纸上谈兵。再加上一些学校自身设备简陋，学生在金工实习时，涉及的内容较少，实习的时间较短。我校数控维修专业的学生，由于教学内容及设备条件有限，只进行一些简单的圆柱面加工、普铣等操作，对数控机床的机构、齿轮的变速等都未能深入地理解。

为了能够有效地解决数控机床故障诊断与维修课程教学中，学生对数控机床的感性认识，我们可以采用以下两种方法：（1）在理论教学中，充分利用现代教育方法如：多媒体技术，机械模拟仿真技术，教学中结合软件进行案例示范，指导学生机床可能会出现的故障及一些维修方法，使学生对机床有一个感性认知；（2）充分利用学校的实训室，让学生亲手对一些机床进行故障诊断，这样能够让学生更加接近工作环境。通过应用现代教育方法，学生能在学习中借助一些先进的技术，了解机床出现的常见故障以及维修的一些技术，使学生最大限度地让所学的理论知识与实际相结合。

4 结束语

随着我国教育体制的不断改革，我国高职院校的教育方法也受到了很大的冲击。现代教育方法是一种科学的教育方法，在数控机床故障诊断与维修这门专业课程中，运用这种教育方法能够增加教学信息量。在教学过程中通过运用一些数控加工仿真模拟软件及网络资源，能够激发学生学习的兴趣，增强学生的感性认识，促使他们将理论知识与模拟实践操作有机地结合起来，也有利于学生能力的培养，大幅度提高学校的教学质量。

参考文献

[1] 肖军民，魏加争.高职数控专业技能模块化教学改革探讨[J].辽宁高职学报，2008（7）.

[2] 张立军.数控机床的探究式教学法[J].当代教育论坛，2009（11）：17-18.

[3] 甄久军.基于项目化教学的数控机床故障诊断与维修课程改革与实践[J].职业技术教育，2010（8）：26-28.

[4] 姚玲峰，罗纲.基于PLC的西门子810系统数控机床故障诊断与排除[J].机床与液压，2010（2）.

数控机床故障诊断论文范文第15篇

【关键词】网络；数控机床设备；远程故障诊断技术

在数控机床设备故障诊断中，采用传统诊断技术常常需要到现场进行停工检查，不仅会影响设备生产效率，同时故障信息的资源化转换效率也相对较低，整体诊断与故障排除工作效率较低，而随着网络技术在数控机床设备故障诊断中的应用，远程故障诊断系统得以建立，很大程度上提高了设备故障诊断的质量与效率，并为智能化诊断技术的发展提供更多的可能。

1、基于网络的数控机床设备远程故障诊断技术的应用优势

1.1降低了诊断成本

基于网络技术建立起来的数控机床设备远程故障诊断系统在实际应用中能够有效的减少日常维护及故障分析诊断等工作的开展成本，只需在系统建设之初进行一次性的整体投入，后续维护成本也相对较低，但在故障数据采集、共享、分析服务等方面所能够发挥的作用却是无可限量的，尤其在跨区域远程诊断中，更是极大的减少了聘请专家远赴现场诊断所需要消耗的时间及资金成本，从长远角度来看其对于成本的节约是相当可观的。

1.2实现了效益的提升

远程诊断技术的应用无论是对于数控机床设备的生产企业、销售企业还是设备实际使用方而言，都能够发挥出提升效益的积极作用，对生产企业而言，远程诊断服务的提供能够大大减少设备故障检修维护的成本，并有利于提高设备维修与故障排除的效率，同时对故障信息的及时反馈与整合分析也有助于帮助生产企业对设备进行优化与改进，提高设备性能与质量，从而提升自身的竞争力与效益实现的能力。对于销售企业而言，远程诊断服务可以与销售环节分离开来，通过与生产企业的合作构建专门的远程故障诊断与售后服务中心，有效提高售后服务的专业化水平，也可以通过服务口碑的营造，提升销售企业的外部形象，获得更多的市场空间。对设备使用方而言，由于远程故障诊断技术大大提高了设备诊断与故障排除的效率，有效减少了设备因故障问题对生产活动的影响，提高了设备生产运行的效益，进而实现三方共赢的目标。

1.3促进了故障信息的价值发挥

由于网络技术的运用提高了信息传输的速度与信息资源的共享性，通过网络传输的便捷高效性，可以对设备故障信息进行远程传输和快速整合，构建起数控机床设备故障信息数据库，以数据库为基础增强故障信息数据共享性，在实际故障检查与排除过程中，可以通过与数据库中的信息进行比对，快速分析和判断故障类型，也可实现跨区域合作，使个别机床设备故障信息在更大范围内发挥出利用价值，为其他地区同类故障检修提供有效指导，全面推动数控机床故障检修技术水平的发展。

2、基于网络的数控机床设备远程故障诊断系统的构成及运行

2.1故障数据采集系统

采集系统是远程故障诊断系统中重要终端组成，其主要负责在现场通过各类传感器及检测仪器对设备运行及故障发生时的振动、温度、转速、电流电压等状态信息数据进行采集，并通过相应的传输渠道传输至工作站进行统一整理，各类传感设备的检测精度是影响数据采集质量的关键因素。

2.2现场数据采集工作站

目前较为常用的现场数据采集工作站大都通过单片机平行等速采样的方法实现对数据采集系统传输来的信号采样处理，并利用工控机实现数据信息的综合分析、判断及异常数据报警。在未发现异常情况时，工作站会定时进行所采集数据的保存与发送，而当发现异常数据时，工作站将会自动改变工作方式，对警报发出前后相应时段的数据进行保存，并重点发送和突出异常部位的相应数据值，以便于技术人员检查与分析，并判断停工检查的必要性。要实现对不同信号的准确辨别与正确反应，需要信号获取模块与信号处理模块有效协调作用，以实现有效的动态监测，保证相关处理操作的科学开展。

2.3检测诊断服务器

该服务器是一个智能诊断决策系统。现场数据采集工作站传来的信息，进服务器处理后，针对异常信息，在数控机床故障诊断专家系统知识库中检索匹配的解决方案，并利用逻辑推理和数字分析相结合的方式，结合领域专家知识和设备历史档案进行分析，做出进一步诊断。监测诊断服务器包括数据通讯、知识库管理、数据库管理、推理机、工况分析和诊断等功能。各个任务模块相互联系、相互制约、共同服务于故障检测和诊断这一中心事件。其中数据通讯完成和现场数据采集工作站及远程网络服务器的数据交换，知识库管理便于用户对知识库的日常维护和管理，数据库管理提供给用户设备运行的正常和异常数据，用户也可以对数据进行管理和维护。

2.4远程诊断服务系统

远程诊断服务系统也是实现数控机床设备远程故障诊断的关键组成部分，该服务系统需要联结总装厂售后服务中心、配件供应商技术服务中心、同型号设备使用企业技术服务中心、区域网络诊断中心以及上级部门技术服务中心等多方服务器，在故障发生后，可通过对故障信息数据在远程诊断服务系统中向各联结方进行共享，使各方技术人员及专家能够针对相关故障进行远程合作分析诊断，并提出最可行的维修方案，可以弥补单方在知识及技术方面的不足，更有效的保障故障检修的实效性。

2.5远程故障诊断系统的运行模式

基于网络的数控机床设备远程故障诊断系统在实际运行中会根据故障情况与严重程度，分级采取不同处理模式，正常状态下监测和一般较为常见的故障诊断由数据采集系统及工作站来负责完成，而当工作站不能解决所发现故障问题时，向检测诊断服务器发送专家诊断请求，由专家系统完成诊断分析，如出现专家系统仍无法解决的重大故障时，则通过远程服务诊断系统将数据上传至网络，由多方专家及核心技术人员联网共同参与故障诊断，并将诊断结果及处理建议回传至发送方，以此来保证故障的准确诊断与及时排除。

参考文献