数控系统故障诊断方法浅析

    摘要：数控系统故障发生后，如何迅速诊断故障的出处并解决问题使其恢复正常，是提
高数控设备使用率的迫切需要。本文对数控系统故障诊断的一般方法作了阐述。

 

　　关键词：数控系统

 故障诊断 一般方法 

　　

0 引言 

　　数控机床具有机、电、液集于一身，技术密集和知识密集的特点，有较高自动化水平和
生产效率。现今，数控设备的广泛运用是工业企业提高设备技术水平有效手段，也是发展的
必由之路。而数控设备的数控系统是其核心所在，它的可靠运行，直接关系到整个设备运行
正常与否。也就是说，当数控系统故障发生后，如何迅速诊断故障的出处并解决问题使其恢
复正常，是提高数控设备使用率的迫切需要。为此，可以采用以下的诊断方法：

 

　　

1 直观法 

　　直观法，即通过人的感官注意出现故障时（或故障发生后）的表象，判断故障点。通过
观察故障表象，检测维修人员可以直观的了解故障部位和故障情况。该方法适用于元部件断
裂、烧焦或烟熏等简单的数控系统故障诊断。另外，直观法还可以检查系统电缆是否接触不
良、松脱或断开，这些故障点都是系统突发故障时首要考虑的几方面因素。

 

　　例

1：数控机床加工过程中系统突然停机。打开数控柜，通过直观法了解到 Y 轴电机主

电路保险管被烧毁。

Y 轴电机动力线外皮有硬物划伤的痕迹，破损部位与机床外壳相互碰撞，

致使系统短路，保险被烧断。检修人员将

Y 轴电机动力线换新后系统恢复正常运行。 

　　

2 CNC 自诊断功能法 

　　运用

CNC 系统数据快速处理功能多路、快速地采集并处理故障信号，再借助诊断程序

展开逻辑分析判断功能判定系统是否存在故障，并准确定位故障点。现代数控系统自诊断功
能主要有两种形式，一是

“开机自诊断”，即从每次通电开始到系统进入正常运行准备状态

为止，如果系统运行出现问题，

CRT 立即预警，通过发光二极管可初步定位故障点。二是

故障信息提示。当数控系统在工作状态下突发故障，编号、内容可通过

CRT 显示出来。维修

工人通过

CRT 提示，在维修手册上查阅相对应的编号和内容，即可准确判定并排除系统故

障。但此时需重视一点：一些故障可通过

CRT 提示和翻阅维修手册即可准确排障，但在实

际运行中，一些故障的起因往往隐匿于复杂的表象之下，实际故障点可能与

CRT 提示的内

容不相符，还有一些故障是由多种因素相互叠加共同作用的结果。面对形形色色的系统故障，
维修工人首先要厘清各故障之间的内在联系，综合考虑多方面因素来查找故障起因。通常数
控机床诊断功能提供的故障信息越多，对故障诊断越有利。

 

　　

3 功能程序测试法 

　　该方法是借助数控系统自动编程功能（或直接进行手工编程），将系统的各项操作功
能编写成一个综合的功能测试程序，输入数控系统独立运行，用以检测系统功能的准确性
与可靠性，继而进一步诊断故障点及故障原因。

 

　　例

2：FANUC6M 系统的一台数控铣床，在曲线加工过程中出现爬行现象，但是数控

系统通过自编功能测试程序的引导，可以完整的完成各项规定的动作，这表明数控系统运
行状态没问题。继而全面检测曲线加工程序，发现系统变成中存在一项每加工一段就要进行
一次到未停止检查的

G61 指令，数控系统通过响应 G61 指令出现爬行现象。了解这一状况

后，维修工人就用

G64 指令代替了 G61 指令，至此故障排除。 

　　

4 数据和状态检查 

　　

CNC 系统自诊断，CRT 不能进行故障预警，仅能通过多页的

“诊断地址”及“诊断数据”

提示数控系统参数及状态信息，常见的有以下几个方面：

 

　　

4.1 接口检查 数控系统和机床之间的输入/输出接口信号主要有 CNC 与 PLC，PLC 与