答：數控機床是一種綜合應用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和機床設計等*技術的 典型機電一體化產品，其控制系統復雜、價格昂貴，因此它對維修人員素質、維修資料的準備、維修 儀器的使用等方面提出了比普通機床更高的要求這些要求主要包括以下幾個方面：1.人員素質的要求；2.技術資料的要求；3. 工具及備件的要求..4.常用元件。

答：維修人員的素質直接決定了維修效率和效果為了迅速、準確判斷故障原因，并進行及時、有效的 處理，恢復機床的動作、功能和精度作為數控機床的維修人員應具備以下方面的基本條件：a.較廣的知識面；b.善于思考；c. 重視經驗積累；d. 善于學習；e.具備外語基礎與專業外語基礎；f.能熟練操作機床和使用維修儀器；g.具有較強的動手能力.

 

答：由于數控機床通常是集機械、電氣、液壓、氣動等干一體的加工設備，組成機床的各部分之間具 有密切的，其中任何一部分發生故障均會影響其他部分的正常工作。數控機床維修的*步是要 根據故障現象，盡快判別故障的真正原因與故障部位，這一點即是維修人員必須具備的素質，但同時 又對維修人員提出了很高的要求，它要求數控機床維修人員不僅僅要掌握機械、電氣兩個專業的基礎 知識和基礎理論，而且還應該熟悉機床的結構與設計思想，熟悉數控機床的性能，只有這樣，才能迅 速找出故障原因，判斷故障所在，此外，維修對為了對某些電路與零件進行現場測繪，作為維修人員 還應當具備一定的工程制圖能力。

答：數控機床的結構復雜，各部分之間的緊密。故障涉及面廣。而且在有些場合．故障所反映出的現象不一定是產生故障的根本原因。作為維修人員必須從機床的故障現象通過分析故障產生的過程，針對各種可能產生的原因由表及里，透過現象看本質，迅速找出發生故障的根本原因井予以排除。通俗地講，數控機床的維修人員從某種意義上說應“多動腦，慎動手”，切忌草率下結論，自月更 換元器件．特別是數控系統的模塊以及印刷電路板

 

答：數控機床的維修速度在很大程度上要依靠平時經驗的積累，維修人員遇到過的問題、解決過的戰障越多，其維修經驗也就越豐富。數控機床雖然種類繁多，系統各異，但其基本的工作過程與原理卻是和同的。因此，維修人員在解決了某故障以后，應對維修過程及處理方法進行及時總結、歸納．形成書面記錄，以供今后同類故障維修參考。特別是對十自己時難以解決，?終由同行技術人員或專家維修解決的問題，尤其應該細心觀察，認真記錄，以便十提高。如此日積月累，以達到提高自身水平與素質的目的。

 

答：作為數控機床維修人員不僅要注重分析與積累，還應當勤于學習，善于學習。數控機床，尤其是 數控系統，其說明書內容通常都較多，有操作、編程、連接、安裝調試、維修手冊、功能說明、PLC 編程等。這些手冊、盜料少則數十萬字．多到上千萬字，要全面掌握系紋的全部內容絕非一日之功而 民在實際維修時，通常也不可能有太多的時間對說明書進行全面、系統的學習。

因此，作為維修人員要像了解機床、系統的結構那樣全面了解系統說明書的結構、內容、范圍并根據實際需要，精讀某些與維修有關的重點章節，理清思路、把握重點、詳略得當切忌大海撈針、無 從下手。

 

答：雖然目前國內生產數控機床的廠家已經日益增多，但數控機床的關鍵部分― 數控系統還主要依靠進口，其配套的說明書、資料往往使用原文資料數控系統的報警文本顯示亦以外文居多。為了能迅 速根據系統的提示與機床說明書中所提供信息，確認故障原因，加快維修進程，作為一個維修人員，好能具備專業外語的閱讀能力，提高外語水平，以便分析、處理問題。

答：數控機床的維修離不開實際操作，特別是在維修過程中．維修人員通常要進入一般操作者無法進 行的特殊操作方式．如：進行機床參數的設定與調整通過計算機以及軟件聯機調試利用 PLC 編程器監 控等。此外，為了分析判斷故障原因維修過程中往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的 運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的維修人員，其操作機床的水平應比 操作人員更高，運用編程指令的能力應比編程人員更強。

 

答：動手是維修人員必須具備的素質。但是，對于維修數控機床這樣約精密、關鍵設備，動手必須有 明確的目的、完整的思路、細致的操作。動手前應仔細思考、觀察，找準入手點動手過程中更要做好 記錄，尤其是對于電氣元件的安裝位置、導線號、機床參數、調整值等都必須做好明顯的標記，以便 恢復。維修完成后，應做好“收尾“工作，如：將機床、系統的罩殼、緊固件安裝到位；將電線、電 纜整理整齊等。

在系統維修時應特別注意：數控系統中的某些模決是需要電池保持參教的，對于這些板于和模塊 切忌隨使插拔；更不可以在不了解元器得州乍用的情況下隨意調換數控系統、伺服驅動等部件中的器 件、設定端子：任意調整電位器位，任意改變設呈未敬：以避免產生更嚴重的后果。

 

答：技術資料是維修的指南，它在維修工作中起著至關重要的作用．借助于技術資料可以大大提高維 修工作的效率與維修的準確勝。一般來說，對于重大的數控機床故障維修．在理想狀態下，應具備以 下技術資料： a 數控機床使用說明書；b .PLC 程序清單 ；c機床參數清單 ；d 數控系統的連接說明、功能說明 ；e 伺服驅動系統、主軸驅動系統的使用說明書；f PLC 使用與編程說明；g主要配套功能部件的說明書與資料;h. 維修人員對機床維修過程的記錄與維修的總結 ·

 

答：它是由機床生產廠家編制井隨機床提供的隨機資料。機床使用說明書通常包括以下與維修有關的 內容：

1）   機床的操作過程和步驟

2）   機床主要機械傳動系統及主要部件的結構原理示意圖，機床的液壓、氣動、潤滑系統圖.

4）   機床安裝和調整的方法與步驟
5）   機床電氣控制原理圖

6）   機床使用的特殊功能及其說明等。

 

答：它是機床廠根據機床的具體控制要求設計、編制的機床控制軟件，PLC 程序中包含了機床動作的執行過程，以及執行動作所需的條件，它表明了指令信號、檢測元件與執行元件之間的全部邏輯關系。借助 PLC 程序，維修人員可以迅速找到故障原因，它是數控機床維修過程中使用?多、?重要的資料在某些系統（如 FANUC 系統、SIEMENS802D 等）中，利用數控系統的顯示器可以直接對 PLC 程序進行動態檢測和觀察，它為維修提供了極大的便利，因此，在維修中定要熟練掌握這方面的操作和使用技能

 

答：它是由機床生產廠根據機床的實際情況，對數控系統進行的設置與調整。機床參數是系統與機床之間的“橋梁”，它不僅直接決定了系統的配置和功能，而且也關系到機床的動、靜態性能和精度因此也是維修機床的重要依據與參考。在維修時，應隨時參考系統“機床參數”的設置清況來調整、維修機床；特別是在更換數控系統模塊時．一定要記錄機床的原始設置參數，以便機床功能的恢復。

 

答：該資料由數控系統生產廠家編制通常只提供給機床生產廠家作為設針資料。維修人員可以從機床 生產廠家或系統生產、銷售部門獲得。系統的連接說明、功能說明書不僅包含了比電氣原理圖更為詳細的系統各部分之間連接要求與說 明，而且還包括了原理圈中未反映的信號功能描述，是維修數控系統，尤其是檢查電氣接線的重要參 考資料。

 

答：它是伺服系統及主軸驅動系統的原理與連接說明書，主要包括伺服、主軸的狀態顯示與報警顯示、驅動器的調試、設定要點，信號、電壓、電流的測試點，驅動器設置的參數及意義等方面的內容，可 供伺服驅動系統、主軸驅動系統維修參考。

 

答：它是機床中所使用的外置或內置式 PLC 的使用、編程說明書。通過 PLC 的說明書，維修人員可以 通過 PLC 的功能與指令說明．分析、理解 PLC 程序．并由此詳細了解、分析機床的動作過程、動作條 件、動作順岸以及各信號之間的邏輯關系，必要時還可以對 PLC 程序進行部分修改。

 

答：在數控機床上往往會使用較多功能部件如數控轉臺、自動換刀裝置、潤滑與冷卻系紐排屑器等。 這些功能部件，其生產廠家一般都提供了較完整的使用說明書，機床生產廠家應將其提供給用戶，以 硬功能部件發生故障時進行參考。

以上都是在理想情況下應其備的技術資料，但是實際維修時往往難以做到這一點。因此在必要時， 維修人員應通過現場測繪、平時積累等方法完善、整理有關技術資料。

 

答：理想的清況是：維修人員應對自己所進行的每一步維修都進行詳細的記錄，不管當時判斷是否 正確。這樣不僅有助于今后進一步維修，而且也有助于維修人員的經驗總結與水平的提高。

 

答：合格的維修工具是進行數控機床維修的*條件，數控機床是精密設備，它對各方面的要求較普 通機床高，不同的故障，所需要的維修工具亦不盡相同。作為常用的工具主要有以下幾類：a. 常用表類；b. 常用工具類c. 常用的元件.

 

⑴ 數字萬用表

答：數字萬用表可用于大部分電氣參數的準確測量，判別電氣元件的性能好壞。數控機床維修對數宇 萬用表的基本側量范圍以及精度要求一般如下：

① 交流電壓：200mV～700V，200mV 檔的分辨率應不低于 100µV。
② 直流電壓：200mV～1000V 200mV 檔的分辨率應不低于 100µV
③ 交流電流：200µA～20A， 200µA 檔的分辨率應不低于 0.1µ
④ 直流電流：20µA～20A，   20µA 檔的分辨率應不低于 0.01µA

⑤ 電阻：      200Ω～200MΩ，200Ω檔的分辨率應不低于 0.1Ω

⑥ 電容：      2nF～20µF，2nF 檔的分辨率一股應不低于 1PF。

⑦ 晶體管：   hfe：0～1000。

⑧ 具有二極管測試與蜂鳴器功能。
⑵ 數字轉速表

轉速表用于測量與調整主軸的轉速，通過測量主軸實際轉速，以及調整系統及馭動器的參數可以 使編程的主軸轉速理論值與實際主軸轉速值相符它是主軸維修與調整的測量工具之一。
⑶ 示波器

示波器用于檢測信號的動態波形如脈沖編碼器、測速機、光柵的輸出波形，伺服驅動、主軸驅動 單元的各級輸入、輸出波形等，其次還可以用十檢測開關電源顯示器的垂直、水平振蕩與掃描電路的 波形等。

數控機床維修用的示波器通常選用頻帶寬為 10～100MHz 的雙通道示波器。

 ⑷ 相序表相序表主要用于測量三相電源的相序，它是直流伺服馭動、主軸驅動維修的必要測量工具之一。

 ⑸ 常用的長度測量工具長度測量工具（如：千分表、百分表等）用于測量機床移動距離、反向間隙值等。通過測量，可以大致判斷機床的定位精度、重復定位精度、加工精度等，根據測量值可以調整數控系統的電子齒輪 比、反向間隙等主要參數，以恢復機床精度。占是機械部件維修測量的主要檢測工具之一。

 

答：⑴ 電烙鐵

它是?常用的焊接工其一般應采用 30W 左右的尖頭、帶接地保護線的內鐵式電烙鐵，?好使用恒 溫式電烙鐵。

⑵ 吸錫器

常用的是便攜式手動吸錫器，也可采用電動吸錫器。

⑶ 旋具類

規格齊全的一字與十字旋具各一套旋具以采用樹脂或塑料手柄為宜為了進行伺服驅動器的調整與 裝卸，還應配備無感螺旋刀與梅花形六角旋具各一套。

⑷ 鉗類工具

各種規格的斜口鉗、尖嘴鉗、剝線鉗、鑷子、壓線鉗等。

⑸ 扳手類

各種規格的米制、英制內、外六角扳手各一套等．

⑹ 其它類

剪刀、吹塵器、卷尺、焊錫絲、松香、酒精、刷子等。

 

答：數控機床的維修所涉及的元器件、零件眾多，備用的元器件不可能全部準備充分、齊全，但是，若維修人員能準備一些較為常見的易損元器件，可以給維修帶來很大的方便，有助于迅速處理解決問 題，這些元器件包括：

1）   常用的二極管類，如：IN4007、IN1004、IN4148、IS953

2）   各種規格的電阻（規格應齊全）：常用的電位器（1KΩ、2KΩ、10KΩ、47KΩ等）

3）   常用的晶體三極管類，如：2S719、2SC1983、2SA6395、2SC1152、BCY59 等。

4）   常用的集成電路，主要有：

① 運放類，如：LM319、LM339、LM311、LM248、LM301、LM308、LM158、LM324、LM393、RC455、 RC747、µA747、LF353、4858、1458、NE5514、NE5512、TLC374 等。

② 集成穩壓源類：如：7805、7812、7815、7915、LM317、LM337、14315、17815 等

③ 光耦器件類，如：TLP521、TLP500、TLP512、SFH6001、SFH610、4N26、4N37、PC601、PC401
等。

④ 線馭動放大器／接收器類，如：75113、75115、75116、55114、54125、74125、74125、54265、 MC3487 等。

⑤ D/A 轉換器類，如：AD767、BA17008、=DAC0800、DAC707DAC767、DAC1020 等

⑥ 輸出驅動類，如：ULN2803、ULN2003、ULN2002、FT5461、DIA050000 等。

⑦ 模擬開關類，如：DG200、DG201、DG211 等。

由于以上元器件與系統的外部輸入/輸出電路、電源等易損部件有關．在連接不當、外部短路等情 況下，比較容易引起損壞。對于專業維修人員一般均應準備一部分，以便隨時進行更換。
5）常用規格的熔斷器及熔芯

 

答：常見故障分為1. 故障發生的部位分類；2. 按故障的性質分類；3. 按故障的指示形式分類；4. 按故障產生的原因分類。

 

答：故障發生的部位分類：a. 確定性故障；b. 隨機性故障

答：確定性故障是指控制系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，數控機床必然會發生的故障。 這一類故障現象在數控機床上?為常見，但由于它具有一定的規律，因此也給維修帶來了方便。確定性故障具有不可恢復性，故障一旦發生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復正常．但只要找出發生故障的根本原因，維修完成后機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或 避免故障發生的重要措施。

 

答：隨機性故障是指數控機床在工作過程中偶然發生的故障此類故障的發生原因較隱蔽，很難找出其規律性，故常稱之為“軟故障”，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發生往往與部件的安裝質量、參數的設定、元器件的品質、軟件設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。隨機性故障有可恢復性，故障發生后，通過重新開機等措施，機床通常可恢復正常，但在運行過 程中，又可能發生同樣的故障。加強數控系統的維護檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、 避免此類故障發生的重要措施。

 

答：按故障的性質分類分為：a. 有報帶顯示的故障；b. 無報警顯示的故障。

 

答：數控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況：

1）指示燈顯示報警 指示燈顯示報警是指通過控制系統各單元上的狀態指示燈（一般由 LED 發光
管或小型指示燈組成）顯示的報警．根據數控系統的狀態指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分
析判斷出故障發生的部位與性質，因此．在維修、排除故障過程中應認真檢杳這些狀態指示燈的狀態。

2）顯示器顯示報警．顯示器顯示報警是指可以通過 CNC 顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。 由于數控系統一般都具有較強的自診斷功能，如果系統的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統 出現故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數控系統能進行顯示的報警少則幾 十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。

在顯示器顯示報警中，又可分為 NC 的報警和 PLC 的報等兩類。前者為數控生產廠家設置的故降 顯示．它可對照系統的“維修手冊”，來確定可能產生該故障的原因。后者是由數控機床生產廠家設置 的 PLC 報警信息文本，屬于機床側的故降顯示。它可對照機床生產廠家所提供的“機床維修手冊”中 的有關內容．確定故障所產生的原因。

 

答：無報警顯示的故障 這類故障發生時．機床與系統均無報警顯示，其分析診斷難度通常較大．需 要通過仔細、認真的分析判斷才能予以確認。特別是對于一些早期的數控系統，由于系統本身的診斷 功能不強，或無 PLC 報警信息文本，出現無報警顯示的故障情祝則更多．

對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據故障發生前后的變化．進行分析判斷，原 理分析法與 PLC 程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法。

 

答：a.數控機床自身故障；b. 數控機床外部故障。

 

答：這類故障的發生是由于數控機床自身的原因所引起的，與外部使用環境條件無關．數控機床所發 生的極大多數故障均屬此類故障。

 

答; 這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入：外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

此外，人為因素也是造成數控機床故障的外部原因之一，據有關資料統計，使用數控機床或 由不熟練工人來操作數控機床，在使用的*年，操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分 之一以上。除上述常見故障分類方法外，還有其他多種不同的分類方法。如：按故障發生時有無破壞性．可分為破壞性故障和非破壞性故障兩種．按故障發生與需要維修的具體功能部位．可分為數控裝置故障，進給伺服系統故障，主軸驅動系統故障，白動換刀系統故障等等，這一分類方法在維修時常用。

 

答：CNC的故障自診斷分為;’1.. 開機自診斷； 2. 在線監控； 3. 脫機測試這三類.

 

答：所謂開機自診斷是指數控系統通電時，由系統內部診斷程序自動執行的診斷，它類似于計算機的 開機診斷。

開機自診斷可以對系統中的關鍵硬件，如：CPU、存儲器、I/O 單元、CRT/MDI 單元，紙帶閱讀機、 軟驅等裝置進行自動檢查；確定設備的安裝、連接狀態與性能：部分系統還能對某些重要的芯片， 如：PAM、ROM、 LSI 等進行診斷。數控系統的自診斷在開機時進行，只有當全部項日都被確認無誤后，才能進入正常運行狀態。診斷的時間決定十數控系統一般只需數秒鐘，但有的需要幾分鐘。

 

答：在線監控可以分為 CNC 內部程序監控與通過外部設備監控兩種形式

CNC 內部程序監控是通過系統內部程序，對各部分狀態進行自動診斷、檢查和監視的種方法。在 線監控范圍包括 CNC 本身以及與 CNC 相連的伺服單元、伺服電動機、主軸伺服單元、主軸電動機、 外部設備等。在線監控在系統工作過程中始終生效。

數控系統內部程序監控包括接口信號顯示、內部狀態顯示和故障顯示三方面。

⑴ 接口信號顯示 它可以顯示 CNC 和 PLC、CNC 和機床之間的全部接口信號的現行狀態。指不數字 輸入／輸出信號的通斷清祝，幫助分析故障。

維修時必須了解 CNC 和 PLC、CNC 和機床之間各信號所代表的意義，以及信號產生撤消應具備的各 種條件才能進行相應檢查。數控系統生產廠家所提供的“功能說明書’、“連接說明書”以及機床生產 廠家提供的“機床電氣原理圖”是進行以上狀態檢查的技術指南。

⑵ 內部狀態顯示 一般來說利用內部狀態顯不功能，可以顯示以下幾方面的內容：

1）造成循環指令（加工程序）不執行的外部原因。如：CNC 系統是否處于“到位檢查”中：是否處于“機床鎖住”狀態：是否處于“等待速度到達”信號接通：在主軸每轉進給編程時是否等待“位置編碼器”的測量信號；在螺紋切削時，是否處于等待‘主軸 I 轉信號” 進給速度倍率是否設定為 0 % ，等等。

2）復位狀態顯示，指示系統是否處于“急停”狀態或是“外部復位”信號接通狀態。

3）TH 報警狀態顯示。它可以顯示出報警時的紙帶錯誤孔的位置。
4）存儲器內容以及磁泡存儲器異常狀態的顯示。

5）位置跟隨誤差的顯示。

6）伺服駱動部分的控制信息顯示

7）編碼器、光柵等位置測量元件的輸入脈沖顯示等等

⑶ 故障信息顯示在數控系統中，故障信息一般以“報警顯示”的形式在 CRT 進行顯示。報警顯示 的內容根據數控系統的不同有所區別。這些信息大都以“報警號”，加文本的形式出現，具體內容以及 排除方法在數控系統生產廠家提供的“維修說明書”上可以查閱。通過外部設備監控是指采用計算機、PLC 編程器等設備，對數控機床的各部分狀態進行自動診斷、檢查和監視的一種方法。如：通過計算機、PLC 編程器對 PLC 程序以梯形圖、功能圖的形式進行動態檢測，它可以在機床生產廠家未提供 PLC 程序時，進行 PLC 程序的閱動態波形顯示等內容，通常也需 要借助必要的在線監控設備進行。隨著計算機網絡技術的發展，作為外部設備在線監控的一種，通過網絡聯接進行的遠程診斷技術 正在進一步普及、完善。通過網絡，數控系統生產廠家可以直接對其生產的產品在現場的工作情況進 行檢測、監控，及時解決系統中所出現的問題，為現場維修人員提供指導和幫助。

 

答：脫機測試亦稱“離線診斷”，它是將數控系統與機床脫離后，對數控系統本身進行的測試與檢查。 通過脫機測試可以對系統的故障作進一步的定位，力求把故障范圍縮到?小。如：通過對印制線路板 的脫機測試，可以將故障范圍定位到印制電路板的某部分甚至某個芯片或器件，這對印制電路板的修 復是 I 分必要的。數控系統的脫機測試需要診斷軟件或測試裝置，因此，它只能在數控系統 的生產廠家或專門的維修部門進行。隨著計算機技術的發展，現代 CNC 的離線診斷軟件正在逐步與 CNC 控制軟件一體化有的系統已將 “專家系統”引入故障診斷中。通過這樣的軟件，操作者只要在 CRT/MDI 上作一些簡單的會話操作， 即可診斷出 CNC 系統或機床的故障。