[清单] 5 种常见的 CNC 机床问题和 CNC 机床故障排除方法 (How to Fix Them)

当您使用 CNC 机器时，您可能会遇到几个问题。为了帮助您解决问题。今天我们对数控机床在使用过程中遇到的大部分常见问题进行归纳总结，做成Checklist。让我们开始吧。

一、分类 数控机床常见故障

1.确定性失败

确定性故障是指控制系统主机硬件损坏或数控机床只要满足一定条件就必然发生的故障。

这类故障现象在数控机床上最为常见，但由于它有一定的规律性，也给维修带来了方便。

确定性故障是不可逆的，一旦发生故障，不及时修复，数控机床将无法自动恢复正常，影响数控加工和生产任务。但只要找到故障的根本原因，维修完成后机床就可以立即恢复正常。

而且，数控机床操作人员在数控机床的维修保养中起着非常重要的作用，正确使用和精心保养是消除或避免故障的重要措施。所有机器操作员都应该更加注意它。当然，应通过专业和常规培训避免不正确维护 CNC 机器

2.随机失败

随机故障是指数控机床在工作过程中发生的偶然故障。这类故障产生的原因比较隐蔽，很难找出其规律，故常称为“软故障”。

随机故障诊断的原因分析和故障分析比较困难。一般来说，故障的发生往往与元器件的安装质量、参数设置、元器件质量、软件设计不完善、工作环境的影响等诸多因素有关。

随机故障是可恢复的。出现故障后，机床通常可以通过重新启动机器恢复正常，但在运行过程中可能会再次出现同样的故障。

加强数控系统的维护和检查，确保电箱密封、安装接线可靠、正确接地和屏蔽是减少和避免此类故障的重要措施。

二、数控机床常见故障

1、主轴组件故障

由于采用调速电机，数控机床主轴箱的结构比较简单，容易出现故障的部位是 自动夹刀机构 和 主轴内自动调速装置.

为保证刀架在工作或停电时不会自动松开，自动夹刀机构采用弹簧夹紧，并配有行程开关，发出夹紧或松开信号。如果夹紧后不能松开刀具，可考虑调整松刀液压缸和行程开关装置的压力，或调整碟形弹簧上的螺母，减小弹簧压缩量。此外，主轴的发热和主轴箱的噪音也不容忽视。

此外，主要考虑清理主轴箱，调整润滑油量，保证主轴箱的清洁度，更换主轴轴承，修理或更换主轴箱齿轮等。

2、进给传动链条故障

在数控机床的进给传动系统中，常用滚珠丝杠副、静压丝杆螺母副、滚动导轨、静压导轨、塑料导轨等。因此，进给传动链出现故障，主要反映运动质量下降。如机械零件未移动到指定位置、运行中断、定位精度下降、背隙增大、爬行、轴承噪音增大（碰撞后）、进给速比不当等。

可以通过以下措施来防止此类故障

(1) 提高传输精度

调整各运动副的预紧力，调整松动的链节，消除传动间隙，缩短传动链条，在传动链条上加装减速齿轮，也可提高传动精度。

(2) 传动刚度高

调整丝杠螺母副及支承件的预紧力，合理选择丝杠本身的尺寸，是提高传动刚度的有效措施。刚性不足还会引起工作台或托盘的爬行和振动，以及反向死区，影响传动精度。

(3) 提高运动精度

在满足部件强度和刚度的前提下，运动部件的质量应尽可能减小，减小转动部件的直径和质量，以减小运动部件的惯量，提高运动精度。

(4) 导轨

滚动导轨对污垢很敏感，因此必须安装良好的保护装置，并正确选择滚动导轨的预紧力。如果太大，牵引力会显着增加。静压导轨应有一套过滤效果好的供油系统。

3、自动换刀器故障

自动换刀装置的故障主要表现在：

1. 刀库运动故障

2. 定位误差过大

3. 机械手对工具手柄的抓握不稳定，

4. 机械手运动误差较大。

5. 故障严重时，换刀动作卡死，机床被迫停止工作。

错误的刀具或设置是许多精密加工公司的普遍问题，但不应该。为了成功运行生产，必须在工作开始前选择合适的切割工具和设置。如果不这样做，可能会导致成品损坏，形式为烧伤痕迹、粗糙的边缘和角落，或可见的切割痕迹，所有这些都是不可接受的。

基本处理方法

(1)刀库移动故障

如果由于机械原因，电机轴与蜗杆轴的联轴器松动或机械连接过紧，刀库不能转动。这时必须拧紧联轴器上的螺丝。如果刀库旋转不正常，则为电机旋转故障或传动错误所致。如果目前的刀架不能夹紧刀具，则需要调整刀架上的调节螺钉，压缩弹簧，拧紧夹紧销。刀盖升降不到位时，检查货叉位置或限位开关安装调整。

（2）换刀机械手故障（换刀过程）

如果刀具夹紧不紧或刀具脱落，调整夹爪弹簧增加其压力，或更换机械手夹紧销。如果工具夹紧后不能松开，调整松动弹簧后面的螺母，使最大载荷不超过额定值。如果在换刀过程中掉刀，是由于主轴箱没有回到换刀点或换刀过程中换刀点漂移造成的。应重新操作主轴箱回到换刀位置，重新设置换刀点。

4、各轴行程限位开关压合故障

在数控机床上，为了保证自动化工作的可靠性，大量使用检测运动位置的限位开关。机床在长期运行后，运动部件的运动特性发生变化，行程开关压紧装置的可靠性和行程开关本身的质量特性发生变化，对机床的性能影响很大。整机。一般需要及时检查和更换限位开关，以消除此类开关对机床的影响。

5、辅助设备故障

(1)液压系统

液压泵宜采用变量泵，以减少液压系统的发热。安装在油箱内的过滤器应定期用汽油或超声波振动清洗。常见故障主要有泵体磨损、裂纹、机械损坏等。这时一般需要进行大修或更换零件。

(2)气动系统

在用于刀具或工件装夹、安全门开关、主轴锥孔吹屑的气压系统中，油水分离器空气过滤器应定期排空，定期清洗，以保证气动元件中运动部件的灵敏性。阀芯动作失灵、漏气、气动元件损坏、动作失灵等故障都是由于润滑不良造成的，因此应定期清洗润滑器。此外，还应经常检查气动系统的气密性。

(3) 润滑系统

包括机床导轨、传动齿轮、滚珠丝杠、主轴箱等的润滑。润滑泵中的过滤器需要定期清洗更换，一般一年一次。

(4) 冷却系统

它冷却工具和工件并冲洗切屑。应定期清洁冷却液喷嘴。

(5) 排屑装置

排屑装置是具有独立功能的附件，主要保证自动切削的顺利进行，减少数控机床的发热。因此，排屑装置应能及时自动排屑，其安装位置通常应尽可能靠近工具的切削区域。

三、数控机床常见故障排除方法

由于数控机床的故障比较复杂，而数控系统的自诊断能力无法对系统的所有部件进行检测，往往是一个单一的报警号说明很多故障原因，让人难以下手.下面介绍维修人员在生产实践中常用的故障处理方法。

1、目测法

目视检查法是维修人员根据故障发生时对光、声、气味等各种异常现象的观察，来判断故障范围。可以将故障范围缩小到模块或电路板，然后排除。

2.初始化复位方法

一般情况下，对于瞬时故障引起的系统告警，可以通过硬件复位或依次开关系统电源来清除故障。如果因断电、电路板插入、电池欠压等原因造成系统工作存储区混乱，必须对系统进行初始化和清除，清除前应做好数据拷贝记录。诊断。

3、自诊断方法

数控系统已经具有很强的自诊断功能，可以随时监控数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，在数控机床的显示屏上，可以显示系统与上位机接口信息的状态，从而判断故障是否发生在数控部分的机械部分，并显示故障的一般部分（故障代码）。

4. 功能程序测试方法

功能程序测试法是将数控系统的功能编写成功能测试程序，存储在相应的介质上，如纸带、磁带等。在故障诊断过程中运行该程序可以快速判断可能的故障原因。功能程序测试法常用于以下场合：机床加工产生废品，无法确定是编程不当还是数控系统故障引起；数控系统出现随机故障，难以区分是外部干扰还是系统稳定性差；长期闲置的数控机床在投入使用前或数控机床定期检修时。

五、备件更换方法

将诊断出的坏电路板换成好的备件，即在分析出故障的大致原因后，维修人员可以使用备用印刷电路板、集成电路芯片或元器件更换可疑部件，从而缩小故障范围印刷电路板或芯片级故障。并进行相应的初始化启动，使机床快速投入正常运行。

对于现代CNC的维修，越来越多的案例采用这种方法进行诊断，然后用备件更换损坏的模块，使系统正常工作，尽可能缩短停机时间。

注意

(1)使用此方法时，一定要在断电状态下操作，仔细检查电路板的版本、型号、各种标志、跳线是否相同。如果它们不一致，则无法替换它们。拆线时应做好标记和记录。

(2)一般情况下，不要轻易更换CPU板、内存板、电池，否则可能导致程序和机器参数丢失，故障扩大。

六、参数检查方法

系统参数是确定系统功能的基础。错误的参数设置可能导致系统故障或功能无效。出现故障时，应及时检查系统参数。参数一般存储在磁泡存储器中或需要电池保存的MOSRAM中。机床工作不正常。此时可通过检查并修正参数排除故障。

七、原理分析法

根据数控系统的组成原理，对各点的逻辑电平和特性参数进行逻辑分析，如电压值、波形等，并利用仪器仪表进行测量、分析、比较，从而确定故障位置。

其他故障排除方法

除了以上常用的故障检测方法外，还可以采用插板法、偏压法、开环检测法等。总之，根据不同的故障现象，可以选择几种方法。同时灵活运用，综合分析，逐步缩小故障范围，快速排除故障。

机床故障的原因有很多。对于比较复杂的故障，需要综合运用几种方法，才能正确判断故障原因，诊断出故障的具体位置，以便及时解决故障，减少数控机床对生产造成的损失，并有效提高机床的工作效率。使用效率。

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