0 前言

　　數控機床的數控系統較一般機床復雜，也是故障易發生的部位。熟悉數控機床系統的配置組成、故障診斷及維護是保證數控機床正常運行的條件。對數控機床進行維護保養的目的就是要延長各個部件的磨損周期，延長各個元器件的使用壽命，從而保證數控機床長時間穩定可靠地運行。

1 CNC系統的基本構成

　　CNC系統是一種用計算機執行其存儲器內的程序來實現部分或全部數控功能的數字控制系統。由于采用了計算機，使許多過去難以實現的功能可以通過軟件來實現，大大提高了ＣＮＣ系統的性能和可靠性。CNC系統由硬件和軟件組成，軟件和硬件各有不同的特點。軟件設計靈活，適應性強，但處理速度慢；硬件處理速度快，但成本高。CNC的工作是在硬件的支持下，由軟件來實現部分或大部分的數控功能。

2 CNC系統的硬件結構

　　CNC系統的硬件結構可分為單微處理器結構和多微處理器結構兩大類。早期的CNC系統和現有的一些經濟型CNC系統采用單微處理器結構。隨著CNC系統功能的增加，機床切削速度的提高，單微處理器結構已不能滿足要求，因此許多CNC系統采用了多微處理器結構。

3 CNC系統的軟件結構

　　CNC系統的軟件是為了實現CNC系統各項功能而編制的專用軟件，稱為系統軟件。在系統軟件的控制下，ＣＮＣ系統對輸入的加工程序自動進行處理并發出相應的控制指令。系統軟件由管理軟件和控制軟件兩部分組成。管理軟件包括零件加工程序的輸入／輸出、I/O處理、系統的顯示和診斷；控制軟件可完成從譯碼、刀具補償、速度處理到插補運算和位置控制等方面的工作。這兩大部分通常是同時工作的。

4．數控機床維護

　　4.1 點檢

　　由于數控機床集機、電、液、氣等技術為一體，所以對它的維護要有科學的管理，有計劃、有目的制定相應的規章制度。對維護過程中發現的故障隱患應及時加以清除，避免停機待修，從而延長平均無故障時間，增加機床的開動率。點檢就是按有關維護文件的規定，對數控機床進行定點、定時的檢查和維護。

　　4.1.1 專職點檢

　　負責對機床的關鍵部位和重要部位按周期進行重點點檢和設備狀態監測與故障診斷，制定點檢計劃，做好診斷記錄，分析維修結果，提出改善設備維護管理的建議

　　4.1.2 日常點檢

　　負責對機床的一般部位進行點檢，處理和檢查機床在運行過程中出現的故障。

　　4.1.2 生產點檢

　　負責對生產運行中的數控機床進行點檢，并負責潤滑、緊固等工作。點檢作為一項工作缺席必須認真執行并持之以恒，這樣才能保證數控機床的正常運行。

　　4.2 數控系統日常維護

　　4.2.1 機床電氣柜的散熱通風

　　通常安裝于電柜門上的熱交換器或軸流風扇，能對電控柜的內外進行空氣循環，促進電控柜內的發熱裝置或元器件，如驅動裝置等進行散熱。應定期檢查控制柜上的熱交換器或軸流風扇的工作狀況，風道是否堵塞，否則會引起柜內溫度過高而使系統不能可靠運行，甚至引起過熱報警。

　　4.2.2 盡量少開電氣控制柜門

　　加工車間飄浮的灰塵、油霧和金屬粉末落在電氣柜上容易造成元器件間絕緣電阻下降，從而出現故障。因此，除了定期維護和維修外，平時應盡量少開電氣控制柜門。

　　4.2.3 紙帶閱讀機的定期維護

　　紙帶閱讀機是數控系統信息輸入的一個重要部件。系統參數、零件程序等數據都可通過它輸入到系統的寄存器中。如果讀帶部分有污物，將會使讀入的紙帶信息出現錯誤。為此，要定期對光電頭、紙帶壓板等部件進行清潔。紙帶閱讀機也是系統內惟一的運動部件，為使其傳動機構運行順利，必須對主動輪滾軸、導向滾軸和壓緊滾軸等定期清潔和加注潤滑。

　　4.2.4 支持電池的定期更換

　　數控系統存儲參數用的存儲器采用#$%& 器件，其存儲的內容在數控系統斷電期間靠支持電池供電保持。在一般情況下，即使電池尚未消耗完，也應每年更換一次，以確保系統能正常工作。電池的更換應在#’# 系統通電狀態下進行。

　　4.2.5 備用印制線路板的定期通電

　　對于已經購置的備用印制線路板，應定期裝到#’# 系統上通電運行。實踐證明，印制線路板長期不用易出故障。

　　4.2.6 數控系統長期不用時的保養

　　數控系統處于長期閑置的情況下，要經常給系統通電，在機床鎖住不動的情況下，讓系統空運行。系統通電可利用電器元件本身的發熱來驅散電氣柜內的潮氣，保證電器元件性能的穩定可靠。實踐證明，在空氣濕度較大的地區，經常通電是降低故障的一個有效措施。

5 CNC系統常見故障分析

　　5.1 電源接通后，LED燈常亮，CNC系統不能被起動

　　CNC系統操作面板上的LED指示燈是CNC系統與操作者之間最直接的交流媒介，CNC系統的工作狀態可通過LED指示燈直接反映出來，觀察LED指示燈是判斷ＣＮＣ系統正常運行和是否有故障的最直接手段。正常情況下，按下系統起動按鈕的最初6～7ｓ內，LED 指示燈頻繁閃亮，然后熄滅，系統起動完成。如果LED指示燈常亮，則系統不能被起動，CRT顯示器也往往沒有顯示。可以考慮下述幾方面原因：

　　（1）CPU 硬件模塊故障，需更換模塊；

　　（2） 模塊中有跨接棒接錯，需重接到正確位置；

　　（3） 存儲器模塊故障，需更換模塊；

　　（4） 印刷總線板損壞，需更換總線板；

　　（5） 機床數據錯誤，需調整數據；

　　（6） 起動芯片用錯或損壞，需更換起動芯片。

5.2 電源接通后CRT顯示器無顯示

　　CRT顯示器無畫面顯示多數由下面幾方面原因導致：

　　（1）與CRT顯示器有關的電纜連接不良，需重新檢查電纜連接；

　　（2）CRT顯示器輸入電壓不正常，需校正電壓；

　　（3）CRT顯示器顯示單元或調節器損壞，需檢查更換；

　　（4）CRT顯示器本身有故障，需維修或更換CRT顯示器；

　　（5）印刷總線板損壞，無視頻信號輸入，需更換總線板。

　　5.3 機床不動作

　　導致機床不動作故障的原因很多，從CNC系統方面考慮，可能有下面幾方面原因：

　　（1）CNC系統處于報警狀態或急停狀態，需解除故障后復位；

　　（2） 參數設定錯誤，需更改參數；

　　（3）CNC系統復位按鈕處于接通狀態，需進行初始化。

結束語

　　為此，當故障發生后，要對故障的現象作詳細的記錄，這些記錄往往為分析故障原因、查找故障源提供重要依據。對提高維護質量和故障診斷效率是很重要的。