数控系统的诊断与维修

随着电子技术和自动化技术的发展，数控技术的应用越来越广泛。以微处理器为基础，以
大规模集成电路为标志的数控设备，已在我国批量生产、大量引进和推广应用，它们给机

械制造业的发展创造了条件，并带来很大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和智

 

能化高的特点，在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的 变化。
 
　　数控维修技术不仅是保障正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的
推动作用，因此，目前它已经成为一门专门的学科。
 
　　另外任何一台数控设备都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制的每一时刻都

 

准确无误地工作。任何部分的故障与失效，都会使机床停 机，从而造成生产停顿。因而对
数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得十分必要了。尤其对引进的 CNC

 

机床，大多花费了几十万到上千万美元。 在许多行业中，这些设备均处于关键的工作岗位，
若在出现故障后不及时维修排除故障，就会造成较大的经济损失。
 
　　我们现有的维修状况和水平，与国外进口设备的设计与制造技术水平还存在很大的差
距。造成差距的原因在于：人员素质较差，缺乏数字测试分析手段，数域和数域与频域综
合方面的测试分析技术等有待提高等等。
 
　　下面我们从现代数控系统的基本构成入手，探讨数控系统的诊断与维修。
 
　　1　数控系统的构成与特点
 
　　目前世界上的数控系统种类繁多，形式各异，组成结构上都有各自的特点。这些结构
特点来源于系统初始设计的基本要求和工程设计的思路。例如对点位控制系统和连续轨迹
控制系统就有截然不同的要求。对于 T 系统和 M 系统，同样也有很大的区别，前者适用于
回转体零件加工，后者适合于异形非回转体的零件加工。对于不同的生产厂家来说，基于
历史发展因素以及各自因地而异的复杂因素的影响，在设计思想上也可能各有千秋。例如，
美国 Dynapath 系统采用小板结构，便于板子更换和灵活结合，而日本 FANUC 系统则趋向
大板结构，使之有利于系统工作的可靠性，促使系统的平均无故障率不断提高。然而无论
哪种系统，它们的基本原理和构成是十分相似的。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。