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發(fā)那科數(shù)控機(jī)床維修故障診斷及處理方法通常按照：現(xiàn)場故障的診斷與分析,、故障的測量維修排除、系統(tǒng)的試車這三大步進(jìn)行,。

發(fā)那科數(shù)控機(jī)床維修故障診斷及處理方法掌握以下原則：

1.1先外部后內(nèi)部
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高,，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的,。由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械,、液壓、電氣為一體的機(jī)床,，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來,。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封,、拆卸,，否則會擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度,、降低性能,。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關(guān)、液壓元件,、氣動元件,、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的,。
1.2先機(jī)械后電氣
一般來說,，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大,。在故障檢修之前,，首先注意排除機(jī)械性的故障,。
1.3先靜態(tài)后動態(tài)
先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過了解,、觀察,、測試,、分析,，確認(rèn)通電后不會造成故障擴(kuò)大、發(fā)生事故后,，方可給機(jī)床通電,。在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行動態(tài)的觀察,、檢驗和測試,，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的,，必須先排除危險后,，方可通電。
1.4先簡單后復(fù)雜
當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織,，一時無從下手時,，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題,。往往簡單問題解決后,，難度大的問題也可能變得容易。

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數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)

數(shù)控系統(tǒng)是高技術(shù)密集型產(chǎn)品,，要想迅速而正確的查明原因并確定其故障的部位,，要借助于診斷技術(shù)。隨著微處理器的不斷發(fā)展,，診斷技術(shù)也由簡單的診斷朝著多功能的高級診斷或智能化方向發(fā)展,。診斷能力的強(qiáng)弱也是評價CNC數(shù)控系統(tǒng)性能的一項重要指標(biāo)。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術(shù)大致可分為以下幾類：
2.1起動診斷
起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始,，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷,。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如CPU,、存儲器,、I／O等單元模塊，以及MDI／CRT單元,、紙帶閱讀機(jī),、軟盤單元等裝置或外部設(shè)備。只有當(dāng)全部項目都確認(rèn)正確無誤之后,，整個系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài),。否則,，將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結(jié)束,，系統(tǒng)無法投入運(yùn)行,。
2.2在線診斷
在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元,、伺服電機(jī),、主軸伺服單元和主軸電動機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動診斷、檢查,。只要系統(tǒng)不停電,，在線診斷就不會停止。
在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條,，常以二進(jìn)制的0,、1來顯示其狀態(tài)。對正邏輯來說,，0表示斷開狀態(tài),，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位,。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示,，如利用I／O接口狀態(tài)顯示，再結(jié)合PLC梯形圖和強(qiáng)電控制線路圖,，用推理法和排除法即可判斷出故障點所在的真正位置,。故障信息大都以報警號形式出現(xiàn)。一般可分為以下幾大類：過熱報警類,；系統(tǒng)報警類,；存儲報警類；編程／設(shè)定類,；伺服類,；行程開關(guān)報警類；印刷線路板間的連接故障類,。
2.3離線診斷
離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后,，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進(jìn)行停機(jī)（或脫機(jī)）檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi),，如縮小到某個功能模塊,、某部分電路，甚至某個芯片或元件,，這種故障定位更為精確,。
2.4現(xiàn)代診斷技術(shù)
隨著電信技術(shù)的發(fā)展，IC和微機(jī)性價比的提高,，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領(lǐng)域,。
（1）通信診斷
也稱遠(yuǎn)程診斷,，即利用電話通訊線把帶故障的CNC系統(tǒng)和專業(yè)維修中心的專用通訊診斷計算機(jī)通過連接進(jìn)行測試診斷。如西門子公司在CNC系統(tǒng)診斷中采用了這種診斷功能,，用戶把CNC系統(tǒng)中專用的“通信接口"連接在普通電話線上,，而兩門子公司維修中心的專用通迅診斷計算機(jī)的“數(shù)據(jù)電話"也連接到電話線路上，然后由計算機(jī)向CNC系統(tǒng)發(fā)送診斷程序,，并將測試數(shù)據(jù)輸回到計算機(jī)進(jìn)行分析并得出結(jié)論,，隨后將診斷結(jié)論和處理辦法通知用戶。
通訊診斷系統(tǒng)還可為用戶作定期的預(yù)防性診斷,，維修人員不必親臨現(xiàn)場,，只需按預(yù)定的時間對機(jī)床作一系列運(yùn)行檢查,，在維修中心分析診斷數(shù)據(jù),，可發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，以便及早采取措施,。當(dāng)然,，這類CNC系統(tǒng)必須具備遠(yuǎn)程診斷接口及聯(lián)網(wǎng)功能。
（2）自修復(fù)系統(tǒng)
就是在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置有備用模塊,，在CNC系統(tǒng)的軟件中裝有自修復(fù)程序,，當(dāng)該軟件在運(yùn)行時一旦發(fā)現(xiàn)某個模塊有故障時，系統(tǒng)一方面將故障信息顯示在CRT上,，同時自動尋找是否有備用模塊,，如有備用模塊，則系統(tǒng)能自動使故障脫機(jī),，而接通備用模塊使系統(tǒng)能較快地進(jìn)入正常工作狀態(tài),。這種方案適用于無人管理的自動化工作場合。
需要注意的是：機(jī)床在實際使用中也有些故障既無報警,，現(xiàn)象也不是很明顯,，對這種情況，處理起來就不那樣簡單了,。另外有此設(shè)備出現(xiàn)故障后,，不但無報警信息，而且缺乏有關(guān)維修所需的資料,。對這類故障的診斷處理,，必須根據(jù)具體情況仔細(xì)檢查，從現(xiàn)象的微小之處進(jìn)行分析,，找出它的真正原因,。要查清這類故障的原因，首先必須從各種表面現(xiàn)象中找山它的真實故障現(xiàn)象,，再從確認(rèn)的故障現(xiàn)象中找出發(fā)生的原因,。全面地分析一個故障現(xiàn)象是決定判斷是否正確的重要因素,。在查找故障原因前，首先必須了解以下情況：故障是在正常工作中出現(xiàn)還是剛開機(jī)就出現(xiàn)的,；山現(xiàn)的次數(shù)是第一次還是已多次發(fā)生,；確認(rèn)機(jī)床加工程序的正確性；是否有其他人

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數(shù)控機(jī)床的常見故障排除方法

由于數(shù)控機(jī)床故障比較復(fù)雜,，同時數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不能對系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測試,，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，使人難以入手,。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實踐中常用的排除故障方法,。

3.1直觀檢查法

直觀檢查法是維修人員根據(jù)對故障發(fā)生時的各種光、聲,、味等異?，F(xiàn)象的觀察，確定故障范圍,，可將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上,，然后再進(jìn)行排除。一般包括：
A,。詢問：向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程,、故障表象及故障后果等；
B,。目視：總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài),，各電控裝置有無報警指示，局部查看有無保險燒斷,，元器件燒焦,、開裂、電線電纜脫落,，各操作元件位置正確與否等等,；
C。觸摸：在整機(jī)斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況,、各插頭座的插接狀況,、各功率及信號導(dǎo)線的聯(lián)接狀況以及用手摸并輕搖元器件，尤其是大體積的阻容,、半導(dǎo)體器件有無松動之感,，以此可檢查出一些斷腳、虛焊,、接觸不良等故障,；
D。通電：是指為了檢查有無冒煙、打火,，有無異常聲音,、氣味以及觸摸有無過熱電動機(jī)和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析,。如果存在破壞性故障,，必須排除后方可通電。
例：一臺數(shù)控加工中心在運(yùn)行一段時間后,，CRT顯示器突然出現(xiàn)無顯示故障,，而機(jī)床還可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停機(jī)后再開又一切正常,。觀察發(fā)現(xiàn),，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，每當(dāng)發(fā)生振動時故障就可能發(fā)生,。初步判斷是元件接觸不良,。當(dāng)檢查顯示板時，CRT顯示突然消失,。檢查發(fā)現(xiàn)有一晶振的兩個引腳均虛焊松動,。重新焊接后,，故障消除,。

3.2初始化復(fù)位法

一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警,，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂,，則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除,，則進(jìn)行硬件診斷,。
例：一臺數(shù)控車床當(dāng)按下自動運(yùn)行鍵，微機(jī)拒不執(zhí)行加工程序,，也不顯示故障自檢提示,，顯示屏幕處于復(fù)位狀態(tài)（只顯示菜單）。有時手動,、編輯功能正常,，檢查用戶程序、各種參數(shù)*正確,；有時因記憶電池失效,，更換記憶電池等，系統(tǒng)顯示某一方向尺寸超量或各方向的尺寸都超最（顯示尺寸超過機(jī)床實斤能加工的最大尺寸或超過系統(tǒng)能夠認(rèn)可的最大尺寸）。排除方法：采用初始化復(fù)位法使系統(tǒng)清零復(fù)位（一般要用特殊組合健或密碼）,。

3.3自診斷法

數(shù)控系統(tǒng)已具備了較強(qiáng)的自診斷功能,，并能隨時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能,，能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間的接口信息的狀態(tài),，從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控部分，并顯示出故障的大體部位（故障代碼）,。

A,。硬件報警指示：是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電氣裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈,，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法,；
B。軟件報警指示：系統(tǒng)軟件,、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報警顯示,，依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng)的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及排除方法。

3.4功能程序測試法

功能程序測試法是將數(shù)控系統(tǒng)的G,、M,、S、T,、F功能用編程法編成一個功能試驗程序,，并存儲在相應(yīng)的介質(zhì)上，如紙帶和磁帶等,。在故障診斷時運(yùn)行這個程序,，可快速判定故障發(fā)生的可能起因。
功能程序測試法常應(yīng)用于以下場合：
A,。機(jī)床加工造成廢品而一時無法確定是編程操作不當(dāng),、還是數(shù)控系統(tǒng)故障引起；
B,。數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)隨機(jī)性故障,，一時難以區(qū)別是外來干擾，還是系統(tǒng)穩(wěn)定性個好,；
C,。閑置時間較長的數(shù)控機(jī)床在投入使用前或?qū)?shù)控機(jī)床進(jìn)行定期檢修時。
例：一臺FANUC9系統(tǒng)的立式銑床在自動加工某一曲線零件時出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,，表面粗糙度極差,。在運(yùn)行測試程序時，直線,、圓弧插補(bǔ)時皆無爬行,，由此確定原因在編程方面,。對加工程序仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)該曲線由很多小段圓弧組成，而編程時又使用了正確定位外檢查C61指令之故,。將程序中的G61取消,，改用G64后，爬行現(xiàn)象消除,。

3.5備件替換法

用好的備件替換診斷出壞的線路板,，即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板,、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分,，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。并做相應(yīng)的初始化起動,，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn),。
對于現(xiàn)代數(shù)控的維修，越來越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷,，然后用備件替換損壞模塊,，使系統(tǒng)正常工作。盡最大可能縮短故障停機(jī)時間,，使用這種方法在操作時注意一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行,，還要仔細(xì)檢查線路板的版本、型號,、各種標(biāo)記,、跨接是否相同，若不一致則不能更換,。拆線時應(yīng)做好標(biāo)志和記錄,。
一般不要輕易更換CPU板、存儲器板及電地,，否則有可能造成程序和機(jī)床參數(shù)的丟失，使故障擴(kuò)大,。
例：一臺采用西門子SINUMERIKSYSTEM3系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,，其PLC采川S5—130W／B，一次發(fā)生故障時,，通過NC系統(tǒng)PC功能輸入的R參數(shù),，在加工中不起作用，不能更改加上程序中R參數(shù)的數(shù)值,。通過對NC系統(tǒng)工作原理及故障現(xiàn)象的分析,，認(rèn)為PLC的主板有問題，與另一臺機(jī)床的主板對換后,，進(jìn)一步確定為PLC主板的問題,。經(jīng)專業(yè)廠家維修，故障被排除。

3.6交叉換位法

當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者個能確定是否是故障板而又沒有備件的情況下,，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查,，例如兩個坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換，從中判斷故障板或故障部位,。這種交叉換位法應(yīng)特別注意,，不僅要硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換,，否則不僅達(dá)不到目的,，反而會產(chǎn)生新的故障造成思維混亂，一定要事先考慮周全,，設(shè)計好軟,、硬件交換方案，準(zhǔn)確無誤再行交換檢查,。
例：一臺數(shù)控車床出現(xiàn)X向進(jìn)給正常,，Z向進(jìn)給出現(xiàn)振動、噪音大,、精度差,，采用手動和手搖脈沖進(jìn)給時也如此。觀察各驅(qū)動板指示燈亮度及其變化基本正常,，疑是Z軸步進(jìn)電動機(jī)及其引線開路或Z軸機(jī)械故障,。遂將Z軸電機(jī)引線換到X軸電機(jī)上，X軸電機(jī)運(yùn)行正常,，說明Z軸電動機(jī)引線正常,；又將X軸電機(jī)引線換到Z軸電機(jī)上，故障依舊,；可以斷定是Z軸電動機(jī)故障或Z軸機(jī)械故障,。測量電動機(jī)引線，發(fā)現(xiàn)一相開路,。修復(fù)步進(jìn)電動機(jī),，故障排除。

3.7參數(shù)檢查法

系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效,。發(fā)生故障時應(yīng)及時核對系統(tǒng)參數(shù)，參數(shù)一般存放在磁泡存儲器或存放在需由電池保持的CMOSRAM中,，一旦電池電量不足或由于外界的干擾等因素,，使個別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂,，使機(jī)床無法正常工作,。此時,，可通過核對、修正參數(shù),，將故障排除,。