数控机床维护及数控系统故障诊断001.doc

烟台工程职业技术学院

数控技术 系 数控设备应用与维护 专业 08 级

毕业设计（论文）

题 目:数控机床维护及数控系统故障诊断

姓名 赵光明 学号 2008080058

指导教师（签名）

二○ 年 月 日

摘 要
本文从数控机床的基本组成出发，简述了数控机床的特点、安全运行要求以及维护和保养的相关知识。数控机床的维护包括机床数控系统、机械部件、液压、气压系统，机床精度等方面。针对数控机床常见的一些主要故障，说明了的数控机床维修和维护的基本诊断步骤与原则，介绍了数控机床的CNC系统的诊断技术及数控机床故障诊断的常用方法（直观法、系统自诊断法、参数检查法、功能测试法、部件交换法、测量比较法、原理分析法等）。最后，就数控机床不能进给故障进行了较为详细的分析。
【关键词】 数控机床 进给伺服系统 故障分析 过热报警 维修及维护方法
前 言
数控加工是用程序控制机床实现自动加工,数控加工程序的编制和数控机床的维修在日常生产中占有非常重要的位置。数控机床的发展极大地提高了生产效率,提高了加工过程的安全性,使工人的操作变得简单,但由于数控机床应用了许多现代化的高科技技术,维修就显得复杂,要求维修的专业性。
其中，主轴部件是数控机床机械部分中的重要组成部件，主要由主轴、轴承、主轴准停装置、自动夹紧和切屑清除装置组成。主轴部件的精度、热变性的对加工质量有直接的影响，特别是数控机床在加工过程中不进行人工调整，这些影响就更为严重。所以，数控机床主轴部件及其维护维修在数控机床的维护维修中显得尤为重要。
本论文从数控的基本控制原理出发,以现实生产中容易发生一般故障为例,分析其发生的原因和解决问题的方法。
目 录
一、 数控机床与数控系统概述………………………………………………………4
（一）数控加工的概念………………………………………………………………4
（二）数控机床主要由以下几部分组成,如图1-1所示……………………………4
（三）数控系统的构成与特点………………………………………………………6
二、数控机床故障诊断方法…………………………………………………………6
（一） 数控机床故障诊断方法………………………………………………………6
（二）故障的诊断步骤………………………………………………………………9
（三）故障处理对策…………………………………………………………………10
三、进给伺服系统的故障类型及诊断方法…………………………………………11
（一） 常见故障……………………………………………………………………11
（二） 数控机床伺服系统的故障分析与排除方法………………………………12
四、伺服系统软件的过热类报警实例故障成因与分析处理………………………13
(一) 数控系统软件常见故障的三种类型…………………………………………13
(二) 数控机床CNC系统软性故障的排除方法……………………………………13
(三) 过热报警机理及其成果………………………………………………………14
(四) 伺服系统过热报警故障判别流程图…………………………………………15
(五) 过热类报警故障的实例分析…………………………………………………17
(六) 数控机床伺服系统软件类报警常见故障成因及排除方法如下表所示……18五、结束语……………………………………………………………………………21六、结论………………………………………………………………………………22七、致谢………………………………………………………………………………22【参考文献】…………………………………………………………………………23
数控机床维护及数控系统故障诊断
赵光明
一 数控机床与数控系统概述
随着社会生产和科学技术的不断进步，各类工业新产品层出不穷。机械制造产业作为国民工业的基础，其产品更是日趋精密复杂，特别是在宇航、航海、军事等领域所需的机械零件，精度要求更高，形状更为复杂且往往批量较小，加工这类产品需要经常改装或调整设备。
普通机床或专业化程度高的自动化机床显然无法适应这些要求。同时，随着市场竞争的日益加剧，企业生产也迫切需要进一步提高其生产效率，提高产品质量及降低生产成本。
一种新型的生产设备——数控机床就应运而生了 。
（一）数控加工的概念
数控机床的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如主轴变速、工件的松开与夹紧、进刀与退刀、开车与停车、自动关停冷却液）和步骤以及工件的形状尺寸用数字化的代码表示，通过控制介质（如穿孔纸带或磁盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制机床的伺服系统或其他驱动元件，使机床自动加工出所需要的工件。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控加工一般包括以下几个内容：
1、对图纸进行分析，确定需要数控加工的部分；
2、利用图形软件（如CAXA制造工程师）对需要数控加工的部分造型；
3、根据加工条件，选择合适的加工参数，生成加工轨迹（包括粗加工、半精加工、精加工轨迹）；
4、轨迹的仿真检验；
5、生成G代码；
6、传给机床加工。
（二）数控机床主要由以下几部分组成,如图1-1所示
1、计算机数控装置（CNC装置）
计算机数控装置是计算机数控系统的核心。其主要作用是根据输入的零件加工工序或操作命令进行相应的处理，然后输出控制命令到相应的执行部件（伺服单元、驱动装置和PLC等），完成零件加工程序或操作所要求的工作。
2、伺服单元、驱动装置和测量装置
伺服单元和驱动装置包括主轴伺服驱动装置、主轴电动机、进给伺服驱动装置及进给电动机。测量装置是指位置和速度测量装置，它是实现主轴控制、进给速度闭环控制和进给位置闭环控制的必要装置。
3、控制面板
控制面板又称操作面板，是操作人员与数控机床（系统）进行信息交互的工具。
4、控制介质与程序输入输出设备
控制介质是记录零件加工程序的媒介，是人与机床建立联系的介质。程序输入输出设备是CNC系统与外部设备进行信息交换的装置，其作用是将记录在控制介质上零件加工程序，程序输入输出CNC系统，或将调试好的零件加工程序通过输出设备存放或记录在相应的介质上。
5、PLC（可编程序控制器）、机床I/O（输入/输出）电路和装置
它是用二进制与逻辑运算、顺序动作有关的I/O控制，它由硬件和软件组成。机床I/O电路和装置是用来实现I/O控制的执行部件，是由继电器、电磁阀、行程开关、接触器等组成的逻辑电路。
6、机床本体
机床本体是数控系统的控制对象，是实现加工零件的执行部件。它主要由主运动部件、进给运动部件、支承件以及特殊装置、自动工作台交换系统、自动刀具交换系统和辅助装置组成。
操作面板
PLCC
机床I/O电路和装置
主轴伺服单元
主轴驱动装置置
输入输出设备
计算
机数控装置
进给伺服单元
进给驱动装置
测量装置
机床本体

主运动机构

进给传动机构

辅助控制机构

图1-1数控机床组成图

（三）数控系统的构成与特点
一般整个数控系统由三大部分组成，即控制系统，伺服系统和位置测量系统。控制系统按加工工件程序进行插补运算，发出控制指令到伺服驱动系统；伺服驱动系统将控制指令放大，由伺服电机驱动机械按要求运动；测量系统检测机械的运动位置或速度，并反馈到控制系统，来修正控制指令。这三部分有机结合，组成完整的闭环控制的数控系统。
二 数控机床故障诊断方法
机床在运行过程中,机械零部件,受到力、热、摩擦以及磨损等多种因素的作用,运行状态不断变化,一旦发生故障,往往会导致不良后果。因此,必须在机床运行过程中,对机床的运行状态及时作出判断并采取相应的措施。运行状态异常时,必须停机检修或停止使用,这样就大大提高了机床运行的可靠性,进一步提高了机床的利用率。数控机床机械故障诊断包括对机床运行状态的识别、预测和监视三个方面的内容。通过对数控机床机械装置的一些特征参数,如振动、噪声和温度等进行测定,将测定值与规定的正常值进行比较,以判断机械装置状态变化的趋势性规律,从而对机械装置的运行状态进行预测和预报。在诊断技术上,既有传统的“实用诊断方法”,又有利用先进测试手段的“现代诊断方法”。
（一） 数控机床故障诊断方法
由于数控机床故障比较复杂，同时数控系统自诊断能力还不能对系统的所有部件进行测试，往往是一个报警号指示出众多的故障原因，使人难以入手。下面介绍维修人员任生产实践中常用的排除故障方法。
1、直观检查法
直观检查法是维修人员根据对故障发生时的各种光、声、味等异常现象的观察，确定故障范围，可将故障范围缩小到一个模块或一块电路板上，然后再进行排除。一般包括：
(1) 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等；
(2) 目视：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态，各电控装置有无报警指示，局部查看有无保险烧断，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等；
(3) 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、各功率及信号导线的联接状况以及用手摸并轻摇元器件，尤其是大体积的阻容、半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚、虚焊、接触不良等故障；
(4)通电：是指为了检查有无冒烟、打火，有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。如果存在破坏性故障，必须排除后方可通电。
例：一台数控加工中心在运行一段时间后，CRT显示器突然出现无显示故障，而机床还可继续运转。停机后再开又一切正常。观察发现，设备运转过程中，每当发生振动时故障就可能发生。初步判断是元件接触不良。当检查显示板时，CRT显示突然消失。检查发现有一晶振的两个引脚均虚焊松动。重新焊接后，故障消除。
2、系统自诊断法
充分利用数控系统的自诊断功能，根据 CRT 上显示的报警信息及各模块上的发光二极管等器件的指示，可判断出故障的大致起因。进一步利用系统的自诊断功能。还能显示系统与各部分之间的接口信号状态，找出故障的大致部位．它是故障诊断过程中最常用、有效的方法之一。数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分，并显示出故障的大体部位（故障代码）。
(1)硬件报警指示：是指包括数控系统、伺服系统在内的各电气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：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排除方法。
3、参数检查法
数控系统的机床参数是保证机床正常运行的前提条件，它们直接影响着数控机未的性能。
参数通常存放在系统存储器中，一旦电池不足或受到外界的干扰，可能导致部分参数的丢夫或变化，使机床无法正常工作。通过核对、调整参数，有时可以迅速排除故障：特别是对于机床长期不用的清况，参数丢失的现象经常发生，因此，检查和恢复机床参数是维修中行之有效的方法之一。另外，数控机床经过长期运行之后，由于机械运动部件磨损，电气元器件性能变化等原因，也需对有关参数进行重新调整。
4、功能测试法
所谓功能测试法是通过功能测试程序，检查机床的实际动作，判别故障的一种方法功能测试可以将系统的功能（如：直线定位，圆弧插补、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等），用手工编程方法，编制一个功能测试程序，并通过运行测试程序，来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原因对于长期不用的数控机床或是机床第一次开机不论动作是否正常，都应使用木方法进行一次检查以判断机床的上作状况。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，如纸带和磁带等。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、还是数控系统故障引起；
(2)数控系统出现随机性故障，一是难以区别是外来干扰，二是系统稳定性好；
(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。例：一台FANUC9系统的立式铣床在自动加工某一曲线零件时出现爬行现象，表面粗糙度极差。在运行测试程序时，直线、圆弧插补时皆无爬行，由此确定原因在编程方面。对加工程序仔细检查后发现该曲线由很多小段圆弧组成，而编程时又使用了正确定位外检查C61指令之故。将程序中的G61取消，改用G64后，爬行现象消除。
5、备件替换法
用好的备件替换诊断出坏的线路板，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。并做相应的初始化起动，使机床迅速投入正常运转。
对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替换损坏模块，使系统正常工作。尽最大可能缩短故障停机时间，使用这种方法在操作时注意一定要在停电状态下进行，还要仔细检查线路板的版本、型号、各种标记、跨接是否相同，若不一致则不能更换。拆线时应做好标志和记录。
一般不要轻易更换CPU板、存储器板及电地，否则有可能造成程序和机床参数的丢失，使故障扩大。
6、原理分析法
根据数控系统的组成原理，可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特性参数，如电压值和波形，使用仪器仪表进行测量、分析、比较，从而确定故障部位。
除以上常用的故障检测方法之外，还可以采用拔插板法、电压拉偏法、局部升温法、敲击法、测量比较法、参数检查法、交叉换位法、初始化复位法、开环检测法等。总之，根据不同的故障现象，可以同时选用几个方法灵活应用、综合分析，才能逐步缩小故障范围，较快地排除故障。
（二） 故障的诊断步骤
当机床出现故障时，从管理的角度，应使操作者停止机床运行、保留现场、除非系统电气严重的故障（如短路，元件烧毁）都不应切断机床的电源。由维修人员到现场分析机床当时的运行状态，对故障进行确认，在此过程中应注意以下的故障信息：
1、故障发生时报警号和报警提示是什么？哪些指示灯和发光管指示了什么报警？
2、如无报警，系统处于何种状态？系统的工作方式诊断结果（如 FANUC-0C系统的DGN700,701,712号诊断内容）是什么？
3、故障发生在哪一个程序段？执行何种指令？故障发生前进行了何种操作？
4、故障发生在何种速度下？轴处于什么位置？与指令的误差量有多大？
5、以前是否发生过类似故障？现场有无异常现象？故障是否重复发生？
6、有无其他偶然因素，如突然停电，外线电压波动较大，某部位进水等。
在调查故障现象，掌握第一手材料的基础上分析故障的起因，故障分析可采用归纳法和演绎法。归纳法是从故障原因出发寻找其功能联系，调查原因对结果的影响，即根据可能产生该故障的原因分析，看其最后是否与故障现象相符来确定故障点。演绎法是从所发生的故障现象出发，对故障原因进行分割式的分析方法。即从故障现象开始，根据故障机理，列出可能产生该故障的原因；然后对这些原因逐点进行分析，排除不正确的原因，最后确定故障点。
（三） 故障处理对策
如果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。复位后，故障不能消失，可从以下几方面进行调查：
1、检查机床的运行状态
(1)机床故障时的运行方式
(2)RT显示的内容（报警信号和报警号）
(3)驱动装置、变频器等显示的报警指示
(4)故障时轴的定位误差
(5)刀具轨迹是否正常
(6)辅助机能的运行状态
2、检查加工程序及操作情况
(1)是否为新编制的加工程序
(2)刀具补偿指令及补偿量是否正确
(3)故障是否与换刀有关
(4)故障是否与进给速度有关
(5)操作者的情况（新手）
3、检查系统的输入电压
(1)输入电压的波动，电压值是否在正常范围
(2)附近有否使用大电流的装置
4、检查环境状态
(1)CNC周围的温度状况
(2)控制柜热交换器、轴流风扇工作情况
(3)系统周围的振动情况
(4)附近有否高频干扰源
5、检查机床状况
(1)熔丝是否已熔断
(2)故障前是否修理过机床或设置过参数
(3)机床是否已调整好
(4)在运行过程中是否改变过工作方式
(5)机床是否正处于急停、锁住状态
(6)速度倍率开关是否设为零
(7)进给保持按钮是否被按下
(8)间隙补偿量是否合适
(9)机床各信号电缆有否破损
(10)信号线和电源线是否分开走线
三 进给伺服系统的故障类型及诊断方法
数控机床伺服系统故障占机床总故障的比率较高。由于伺服系统涉及的环节较多，加之种类繁多、技术原理各具特色，给维修诊断带来困难，因此归纳一些故障诊断方法很有必要。
（一） 常见故障
1、超程—进给运动超过软限位或硬限位。
2、过载—进给运动的负载过大、频繁正反转以及传动链润滑不良等引起，CRT及伺服驱动单元都会有报警信息。
3、窜动—测速信号或速度控制信号不稳定、接线接触不良等引起。
4、爬行—发生在起动加速段或低速进给时，一般是由于进给传动链的润滑不良、伺服系统增益过低及负载过大、联轴器松动等引起。
5、振动—与进给速度有关，速度环增益太高或速度反馈有故障；与速度无关，位置环增益太高或位置反馈有故障；在加速过程中产生，减速时间设定过小。
6、伺服电动机不转—数控系统速度信号是否输出；使能信号是否接通；冷却润滑条件是否满足；电磁制动是否释放；驱动单元故障；伺服电动机故障。
7、位置误差—系统设置的允差过小；伺服增益设置不当；位置检测装置有污染；进给传动链累积误差过大；主轴箱垂直运动时平衡装置不稳。
8、漂移—当指令值为零时，坐标轴仍移动从而造成位置误差。通过漂移补偿和驱动单元上的零速调整来消除。
9、回参考点故障—有找不到和找不准参考点两种故障，前者主要是回参考点减速开关产生的信号或零标志脉冲信号失效所致，可用示波器检测信号；后者是参考点开关挡快位置设置不当引起，只要重新调整即可。
（二） 数控机床伺服系统的故障分析与排除方法
伺服系统的故障原因由多方面的因素构成，相同的故障表现，往往有多种不同的原因，而同一种原因，往往会引发不同的故障，要在这样复杂的情况下，快速、准确地诊断并排除各种故障，就需要有丰富的实践工作经验和较强的综合分析能力。以下对主轴伺服系统、进给伺服系统、位置检测系统的故障进行分析。
1、进给伺服系统故障
当进给伺服系统发生故障时，通常有3种表现形式:
(1) 在CRT或操作面板上显示报警内容或报警信息；
(2)在进给伺服驱动单元上用报警灯或数码管显示驱动单元的故障；
(3) 进给运动不正常，但无任何报警信息。
2、进给伺服系统常见的故障现象、原因及排除方法：
(1) 飞车。造成此故障的原因有：电动机与脉冲编码器连接错误控制单元有故障。解决方法:检查电机与编码器的连接检查控制单元。
(2)振动。造成此故障的原因有：如振动周期与进给速度有关，一般是该轴的速度环增益太高或速度反馈有故障；可通过检查速度反馈元件、位置反馈元件以及反馈信号线来排除故障加与进给速度无关，一般是位置环增益太高或位置反馈有故障；通过检查电动机及位置检测元件可排除此故障；振动如果是在加减速时产生，是由于加减速时间设定过小。解决办法重新调整加减速时间。
(3) 加工圆时轮廓超差。造成故障的原因有：进给轴的机械调整不佳机械间隙大、进给轴的位置增益不一致。解决办法：调整进给轴的机械间隙。
(4) 超程。造成故障的原因有：进给运动超过软限位或硬限位有干扰、加工程序不妥。解决办法：检查限位开关；是否有干扰源；检查加工程序。
(5) 过载。造成故障的原因有:运动的负载过大、频繁正反向运动以及进给运动传动链润滑状态不良。解决办法：检查润滑；电机电源连线；电动机内线等。
(6) 窜动。造成故障的原因有:干扰、控制信号不稳定、测速元件有故障、伺服系统增益过大、进给轴反向间隙过大。解决办法:检查有无干扰源；修复测速元件；调整进给轴的反向间隙至合适。
(7) 爬行。造成故障的原因有：伺服系统增益过低、负载大、进给传动链润滑不良。解决办法：检查导轨副以及润滑、进给传动链。
(8)伺服电机不转。造成故障原因有：数控系统故障、使能信号不通、进给驱动单元故障、伺服电机故障。解决办法：检查数控系统有无信号输出、信号是否接通伺服电机。
(9) 位置误差。造成故障原因有：与进给轴运动有关的机械松动、电气干扰、系统设定允差范围小伺服系统增益设定不当、进给轴间隙补偿设定不当、输入电源电压过低、位置检测信号不良、数控系统的位置控制与速度控制部分有故障。解决办法：分析清楚原因，对对应故障部位进行检测与修复。
(10) 回参考点故障。造成故障的原因有：回参考点减速开关产生的信号或零位脉冲信号失效、参考点开关挡块位置设置不当。解决办法:检查脉冲编码器标志位或光栅、重新调整挡块位置。
四 伺服系统软件的过热类报警实例故障成因与分析处理
现代数控设备多为CNC设备,即软件数控设备.所以,CNC装置不仅具有硬件结构,还具有软件结构. CNC装置的软件结构包括了控制软件与管理软件.
(一) 数控系统软件常见故障的三种类型
1、多种报警共存的软件成因是：电磁干扰性参数混乱，或人为性参数混乱。
2、突然停电后以及长期闲置机床停机故障的软件成因，多与失电性参数混乱相关。
3、调试后的机床出现“该报警而不报警”的停机故障的软件成因，往往是新情况下的参数失匹。需要修整参数设置。
(二) 数控机床CNC系统软性故障的排除方法
软性故障，一直认为是可恢复的故障——实际上是指操作、数据、参数与程序错误是可纠正的。因为一旦纠正，故障就消失。
常用的排除软性故障的方法，有以下三种：
1、复位法——是分别对CNC与PLC的复位。目的是消除软件报警。
2、开关电源法——在复位法消除报警无效时，断开机床总电源，无危险检查后（目的是“安全”），重新通电与运行程序。
3、 清除重输入法与更改补充法——用来纠正参数或程序的错误。使用的条件是：具有软件备份。
(三) 过热报警机理及其成果
1、直流伺服常用热动开关（热脱扣）：热元件受热形变弯曲→开关脱扣动作
特殊性：报警后热元件需要充分冷却，立即启动会再报警。
2、交流伺服常用热继电器：
受载励磁电流＞整定电流→开关通断动作
特殊性：整定电流过小，连接导线过细可导致热继电器误动作。
3、过热保护装置报警共性成因：
①环境温度过高，电箱散热不良，电机风扇损坏或风道阻塞。
②开关触点阻抗太大、短路或接触不良、机构卡住等导致的误动作。
③速度环增益过高可导致高频自激振动而电机发热。
④操作频率过高、启动时间过长或受强烈的冲击振动可导致电机发热。
⑤线圈绝缘不良或短路、永磁体失磁或脱落、电刷磨损等都可导致电机发热。
⑥失控或过载成因会导致电机过热。

（四） 伺服系统过热报警故障判别流程图

图6－1伺服系统软件类过热报警故障判别流程图

图6－2伺服系统软件类过热报警故障判别流程图

（五） 过热类报警故障的实例分析
例：FANUC—OTE—A2数控机床，加工中突然停机故障。CRT上#702报警（伺服电机过热报警）。
1、修前调查磁体
得知故障特征：加工中，交流永伺服电机过热。
(1) 按照图6-1(a)中电机过热部分:检查保险丝未熔断、无过载报警。电机内热动开关已动作。
(2) 按照图6-2(b)思路，检查并排除了风扇与通风不良成因的可能性。
(3) 按照图6-2(c)思路手动电机轴：可以转动（制动已释放），无声响与振动、停止时也无自激振动（系统上电而未启动进给轴时）。
（注：这里为了将实际电机过热放在一起分析，可以认为是之前继续加工停止后再启动时的情况。）
2、确定步骤
检查电机绕组绝缘性能→检查是否永磁体去磁。
(1) 检查电机绕组绝缘性能：用万用表或兆欧表测量电机绕组与电机外壳之间的绝缘电阻。结果：绝缘电阻〈1MΩ—绝缘不良。
(2)清洁电机换向器：用不含水的压缩空气吹电机换向器，吹净碳刷粉末等杂物。再测绝缘电阻正常。但是启动进给后报警依旧。
(3)检查永磁去磁：按图6-3所示测量回路。并在快速进给条件下测电机转速N。如果满足去磁条件，则表明电机永磁体已去磁。测量结果表明已去磁。

图6-3电机去磁检测法

3、排除故障
更换电机，故障排除。（将故障电机送修，永磁体重新充磁。）
（若再无效，则需要检查内部短路：是否满足正常空载时，电机电流∝转速。）
（六） 数控机床伺服系统软件类报警常见故障成因及排除方法如下表所示：

故障类型
故障原因
故障排除及处理方法
过热报警
伺服电机、伺服变压器或伺服单元过热开关断开。
1．伺服电机过热，或伺服电机热保护开关坏。
2．伺服变压器过热，或伺服变压器热保护开关坏。
3．伺服单元过热，或伺服单元热保护开关坏。
4．查以上各部件的过热连接线是否断线。
伺服放大器过热（LED显示3，系统的PMM画面显示306报警）
伺服放大器的热保护断开。
1． 关机一段时间后，再开机，如果没有报警产生，则可能机械负载太大，或伺服电机故障，检修机械或更换伺服电机。
2． 如果还有报警，检查IPM模块的散热器上的热保护开关是否断开。
3． 更换伺服放大器。
伺服电机过热（LED显示4，系统的PMM画面显示400报警）
伺服放大器的热保护断开。
1． 关机一段时间后，再开机，如果没有报警产生，则可能机械负载太大，或伺服电机故障，检修机械或更换伺服电机。
2． 如果还有报警，检查伺服电机上的热保护开关是否断开或反馈线断线。
3． 更换伺服放大器。
冷却风扇过热（LED显示小0，系统PMM 403报警）
伺服放大器检测到电机负载太大（硬件检测）。
1． 检查电机的机械负载是否太高。
2． 检查电机是否转动不灵活（有机械摩擦）。
放电单元过热（LED显示J，系统显示404报警）
伺服放大器检测到放电电路热保护断开。
1． 检查是否连接有外部放电单元，如果没有，连接器CX11-6必须短接。
2． 观察如果不是一开机就有此报警，而是加工到一定时间后才报警，关机等一段时间后再开无报警，则检查是否机械侧故障，或有频繁加减速，修改加工程序或机械检修。
3． 用万用表检查连接器的CX11-6两端是否短路，如果开路，更换放电单元或连接线。
4． 伺服放大器的内部过热检测电路故障，更换伺服放大器。

结束语
数控机床伺服系统故障诊断的快速准确对于数控机床工作效率的重要性是不言而喻的。在处理这类问题时，应针对不同机型的特点，具体分析对待，查明原因并认真作好记录，总结经验教训，以提高设备维修和检测水平。分析诊断方法，是针对于一些常见故障，当然，在实际维修现场，还会有更加复杂的故障原因，这就要求我们维修人员多动脑筋，灵活运用维修知识，而且要细心。在实践中若能接合“黄金分割法”进行分段检测则会事半功倍，使我们的维修效率和设备使用率得以提高。
数控技术应用了计算机技术与信息技术。它将复杂的脑力劳动自动化，从而实现高柔性、高自动化的生产。它结合共享、交换有关数据信息的技术，使企业在设计、计划、管理等方面可作出最优化的决策。所以，数控技术给制造业的发展创造了条件。数控设备是集合了计算机与信息技术，传感器与检测技术，电子电力与自动化控制技术，电机、液压与气动等动力拖动技术，机床及加工工艺技术等的机电一体化设备。与普通机电设备不同之处，就在于它是以微处理器为基础，大规模集成电路为标志的设备。数控设备的先进性与高智能化给生产带来巨大效益的同时，它的复杂性也给设备诊断与维修工作带来了难度。
品种繁多的数控设备要求维修技术人员具有更高的综合分析能力。数控设备维修与诊断的难度，往往又造成维修费用很大。如何提高诊断与维修效率，减少停机时间，又直接与企业效益相关。所以，维修人员的素质与能力，直接关系到企业的效益。因此，首先必须明确学习中应该注意培养哪些能力，哪些是关键内容与重要环节，以及有关的基本概念与基本技能是我们的当务之急。在实际的工作中最重要的是要有一个明确的故障判断的思路，它是能尽快使机床开动的前提所在，是一把走向成功的金钥匙。正确的思路，不仅有利于提高修养效率，也有利于培养对复杂情况下的应变能力。
然而我们更加努力学习对数控机床的操作，维修与维护等方面的知识是所学知识更加系统化、专业化。学有所用，用有所成。在本次设计中，尽量的锻炼了自我提高自我。把所学知识与技能应用到实际操作中去，使得操作更加规范化。并学会检测与维修，发现一些常见故障是的一些基本方法。尤其是进给伺服系统出现了一些故障，伺服驱动系统出现的故障率，占数控机床总故障的1/3。所以，熟悉伺服系统典型的故障类型现象，掌握不同故障现象的正确诊断分析思路，合理应用所学的诊断方法是十分重要的。
结论

随着社会的发展,数控机床也随这科学技术的提高在发展,目前数控机床种类繁多,为保证它的正常运行, 出现问题后能及时的处理已成为至关重要的问题。能够正确、快速的发现常见异常，查明原因并及时解决问题，这样才能提高数控机床的开机可靠性和开动率。但数控机床主轴的故障及原因较多，而故障现象与故障原因并无一一对应，往往一种故障现象由几种原因综合引起，或一种原因引起几种故障。因此诊断故障应该从弄清具体数控系统的主轴结构及其控制原理入手，结合机床结构，凭借实践经验和维修手册，根据故障的表现形式进行故障定位，力求将故障定在尽可能小的范围内。再按照可能性的大小进行逐一检查，排除假象，找出真正的故障所在，加以排除。

致谢

本论文在编写过程中，参阅了有关院校、工厂、科研单位的教材、资料和文献，并得到了指导老师张一、辅导员王卉及同学李丰超的支持和帮助，在此对给予支持和帮助的人谨致谢忱！

参考文献

[1] 潘海丽.数控机床故障分析与维护.西安：电子科技大学出版社，2006.2
[2] 黄卫.数控机床及故障诊断技术.北京：机械工业出版社,2006.1
[3] 曹琰.数机床的应用与维修. 北京：电子工业出版社，2004.7
[4] 刘希金.机床数控系统故障检测及维修. 北京：兵器工业出版2004.12
[5] 胡幸鸣.电机及拖动基础. 北京：机械工业出版社.2007.1
[6] 机电一体化（杂志） 2006年1-12期

附件三

烟台工程职业技术学院毕业设计（论文)
诚 信 承 诺 书

本人慎重承诺：
我所撰写的设计（论文）《 》是在老师的指导下自主完成，没有剽窃或抄袭他人的论文或成果。如有剽窃、抄袭，本人愿意为由此引起的后果承担相应责任。
毕业论文（设计）的研究成果归属学校所有。

学生(签名)
年 月 日

附件四
烟台工程职业技术学院
毕业（设计）成绩评定评分表

评价基元
评价内涵
满分
实评分
平时成绩
30％
能按时完成毕业设计(论文)各阶段所要求的工作
10

能综合运用所学知识分析与解决问题的能力、独立工作能力和实际动手能力
14

工作态度认真、端正、虚心、严谨，严格遵守纪律
6

小计
30

评阅成绩
30%
能按任务书要求出成果
3

论文结构完整、合理，条理清晰，对实验方案的论述正确
5

能运用本学科常规研究方法及相关研究手段（如计算机、实验仪器设备等）进行实验、实践并加工处理、整合信息，实验数据可靠,实验结果正确
5

设计用语、格式、图纸（图表）、数据、量和单位符合国家标准，各种资料引用规范
4

视角新颖，主题突出，论据充分，论证有力，分析透彻，计算和结论正确
5

论文中所表述的基本概念清楚，基础知识和专业知识的掌握牢固扎实
6

文字表达通顺无误，字数符合要求
2

小计
30

答辩成绩
40％
答辩时基本概念清楚, 基础知识和专业知识的掌握牢固扎实
10

答辩过程中的自述简明无误，语言流畅
10

能正确回答问题,特别是本课题范围内的基本理论和基本技能问题
20

课题范围以外的提问仅作参考,不计分

小计
40

总成绩合计
100

说明：评定成绩分为优秀、良好、中等、及格、不及格五个等级，实评总分90分（含90分）以上记为优秀,80分（含80分）以上为良好，70分（含70分）以上记为中等，60分（含60分）以上记为及格，60分以下记为不及格。

附件四

烟台工程职业技术学院
毕业设计（论文）成绩评定评审等级表

指导教师评审意见

评语：

评定等级：
指导教师（签名）：
答辩小组意见

评语：

评定等级：
负责人（签名）：
学院抽查意见

评语：

评定等级：
负责人（签名）：