浅析CNC机床常见故障及排除方法

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摘 要：在机械加工中主要使用的设备是cnc，它在机械加工中起着至关重要的作用。文章围绕CNC基本原理，对CNC的一般诊断方法原则和在加工过程中常见故障排除方法做了简要分析。

关键词：机械加工；CNC；基本原理；故障排除

前言

由于数控机床在加工使用中，经常出现一些故障，若不及时处理这些故障，除了影响到加工件的精度外，还能影响到CNC的工作效率，缩短车床的使用寿命。因此，我们要特别重视数控机床故障的发生，及时有效地对发生故障进行分析、排除，并做好记录以便下次出现同样故障时，可以很快排除故障，以此提高工作效率。

1 CNC故障诊断的基本原则及排除方法

我们必须在遵循数控车床故障诊断的基本原则下，采取有效合理的方法排除故障。

1.1 准确的诊断出CNC机床故障点，是排除故障的基础

1.1.1 CNC的一般故障常是主机问题，这个很容易诊断，但电气故障和数控系统的故障就不是那么容易诊断了。

1.1.2 CNC的加工技术越来越完善，因此车床出现故障的频率也逐渐降低，绝大多数车床故障多是外部原因造成的。维修人员应先排查外部原因后排查内部原因，不应随意启封或拆卸，这样有可能扩大故障范围，造成CNC加工精度或性能降低。

1.1.3 CNC出现故障时，维修人员应先从断电到通电开始排查，先对车床断电，然后对车床观察、测试、分析，排除非通电可能对可以预测性的通电后引起故障，然后通电。

1.1.4 如果同意机床同时发生多种故障时，必须要遵循优先考虑常见引起故障的因素，并由简单到繁琐的进行维修。这样既能提高效率还能保证操作人员的正常生产。

1.2 排查CNC故障诊断的方法

排除CNC发生的故障方法，先诊断（查出故障源）；后分析（故障产生的原因）；最后排除（排除故障）。

1.2.1 利用CNC的自诊断功能。

1.2.2 目测、手摸、通电等直观诊断方式。我们首先对车床出现的故障进行眼看、手摸、通电等方式，对其故障有个初步了解。

1.2.3 采用模块互换法。将改故障机床操作面板的任意功能模块与另一模块互换，以此确定故障点。

1.2.4 采用仪器测量法。在CNC发生故障后，及时使用常规的检测仪器对发生故障部位的电压、脉冲信号等进行监测，并利用正常值进行比较分析。

1.2.5 采用敲击法。由于机床上各个控制系统都是有电路板组成的，上面有着很多个焊接点，若焊接点处于虚焊或接触不良都会引起故障的发生。方法是使用绝缘物体轻轻敲打疑点部位。若故障越发严重，就可以确定故障源。

2 CNC故障分析和排除方法

2.1 电机故障排除

当前，大多数级加工企业选用的CNC机床都是以变频调速的电动机。这种电动机具有连接简单方便、性价比高、稳定性高、无转差损耗等优点。能进行高效率平滑调速，而且电机速度变换迅速、功率大、转速高、性能稳定，还能进行无级变速。但是这种电动机也极易发生震动、电动机发烫、噪声大等故障。

（1）变频调速电动机噪声引起的故障

电机轴承缺少油脂或是轴承的损坏都能引起变频调速电动机发出噪声。更换电动机轴承或者加些油即可。

（2）变频调速电动机振动引起的故障

引起震动的原因一般是由于电动机的传动皮带太松，或是轴间隙过大、转轴轴承的损坏等等。对于这些故障，我们同样可以采取更滑电机轴承或轴承油脂，对后者可以对电机和床身的连接螺栓进行加固，然后看看皮带轮动是不是能平衡，电机主轴与皮带轮内孔尺寸配合间隙误差是不是太大等。

（3）变频调速电动机发热故障

这种故障大部分原因是由于电动机轴承损坏、皮带太松、轴承间隙过大等。对这些原因引起的发热故障，我们同样可以采取更换电机轴承或给轴承加适量油脂，然后查看风扇能否正常转动，还有就是查看排风扇上有无污染物并对其清理等方法进行。

2.2 工作台故障排除

数控机床工作台常发生故障。在CNC进行加工零部件时，常常会出现工作台突然间就停止工作，步进电机一直抖动不转的现象。造成这一故障的原因多数是机械故障。这时，要重启加工程序，如果工作台运行到此位置时还发生同样的故障，就基本可以确定是由于传动系统的损坏、变形或者卡住异物等原因造成的。产生这种故障时，首先要关闭控制系统电源，然后用手旋转丝杠，在旋转到某一位置时，如果发现阻力特别大或者压根转不动，就可以确定此处存在故障。发生这种情况应先检查一下机床的丝杆和镶条是否间隙过大或是太紧而造成的。亦或是丝杆变形、丝杆槽类有铁屑杂物阻塞等。

2.3 CNC刀具位置故障排除

2.3.1 在进行换刀操作时，电动刀架出现旋转不止，不能定位。产生这一现象的原因主要是：当电动刀架旋转位置到达程序正在调用的某一号刀具时，无法获取应答信息，从而引起刀架不能停止旋转，无法定位。发生这种情况时，应先检查刀台或刀库的霍尔元件是否损坏。如果检测元件时没有信号输出，说明是元件损坏，及时跟换即可。

2.3.2 空走刀时，刀具运转正常，但加工零部件时就会产生很大的误差

可能是由于丝杆的链接部位松动所导致的。刀具在空走时因为没有阻力产生，所以溜板正常运行，可是加上零部件之后，原有的吃刀阻力增加，容易引起丝杠或丝母与车床连接处产生松动，从而引起在加工零部件的尺寸产生误差。另一原因也可能是由电动刀架引起的。如果换刀号刀架不能自动锁紧，从而引起吃刀时刀具偏离加工点，也可能发生上述故障。此时，需要对刀台或刀库以进行逐一检查。

3 结束语

CNC是适用于精加工的精密机电设备，所以发生故障的原因也多种多样并且相对于一般机床更为复杂。机械和电器这两部分组成了数控机床，对这两部分发生的故障进行分析，就是对整个CNC的分析，找出故障发生的部位，在最短时间内准确并迅速排除故障，以提高维修车床的效率。与此同时，我们也要寻找故障产生的规律，不断积累故障检查方法，只有这样车床技术才能不断地提高。

参考文献

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