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数控铣床系统现场维修
数控生产车间 李思达
摘要：数控机床日常保养和及时维修对其使用寿命影响很大，本文是笔者通过一年来在
数控生产车间的实践结合维修理论的学习，总结介绍几种常见的数控铣床维修案例。
关键字：数控铣床 系统 维修
现场维修是对数控机床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相
应的正常备件更换，使机床恢复正常运行。这过程的关键是诊断，即对系统或外围线路
进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板，
在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。
1 数控系统的故障诊断
（1）初步判别 通常在资料较全时，可通过资料分析判断故障所在，或采取接口信号
法根据故障现象判别可能发生故障的部位，而后再按照故障与这一部位的具体特点，逐
个部位检查，初步判别。在实际应用中，可能用一种方法即可查到故障并排除，有时需
要多种方法并用。对各种判别故障点的方法的掌握程度主要取决于对故障设备原理与结
构掌握的深度。
（2）报警处理 ①系统报警的处理：数控系统发生故障时，一般在显示屏或操作面板
上给出故障信号和相应的信息。通常系统的操作手册或调整手册中都有详细的报警号，
报警内容和处理方法。由于系统的报警设置单一、齐全、严密、明确、维修人员可根据
每一警报后面给出的信息与处理办法自行处理。②机床报警和操作信息的处理：机床制
造厂根据机床的电气特点，应用PLC程序，将一些能反映机床接口电气控制方面的故障
或操作信息以特定的标志，通过显示器给出，并可通过特定键，看到更详尽的报警说明
。这类报警可以根据机床厂提供的排除故障手册进行处理，也可以利用操作面板或编程
器根据电路图和PLC程序，查出相应的信号状态，按逻辑关系找出故障点进行处理。
（3）无报警或无法报警的故障处理 当系统的PLC无法运行，系统已停机或系统没
有报警但工作不正常时，需要根据故障发生前后的系统状态信息，运用已掌握的理论基
础，进行分析，做出正确的判断。下面阐述这种故障诊断和排除办法。
数控系统故障诊断方法
常规检查法
目测 目测故障板，仔细检查有无保险丝烧断，元器件烧焦，烟熏，开裂现象，有无异
物断路现象。以此可判断板内有无过流，过压，短路等问题。
手摸 用手摸并轻摇元器件，尤其是阻容，半导体器件有无松动之感，以此可检查出一
些断脚，虚焊等问题。
通电 首先用万用表检查各种电源之间有无断路，如无即可接入相应的电源，目测有无
冒烟，打火等现象，手摸元器件有无异常发热，以此可发现一些较为明显的故障，而缩
小检修范围。
例如：车间里第七台铣床出现刀具安装后主轴无法转动的故障，首先把刀具卸下，令主
轴转动，发现主轴正常，由此可判断主轴无故障。故障应出在刀具夹紧系统。根据维修
惯例，先检查电气故障，检查刀具夹紧系统输入输出信号，发现刀具安装后夹紧信号未
传到数控系统，而系统设置刀具未装好主轴不能转动。所以可以确定问题所在。解决方
法是通过手动连线把刀具已夹紧信号传给数控系统。打开电气柜，手动连线，重新开机
，故障解决。
仪器测量法 当系统发生故障后，采用常规电工检测仪器，工具，按系统电路图及机床
电路图对故障部分的电压，电源，脉冲信号等进行实测判断故障所在。如电源的输入电
压超限，引起电源监控可用电压表测网络电压，或用电压测试仪实时监控以排除其它原
因。如发生位置控制环故障可用示波器检查测量回路的信号状态，或用示波器观察其信
号输出是否缺相，有无干扰。用可编程控制器进行PLC中断状态分析：可编程序控制器
发生故障时，其中断原因以中断堆栈的方式记忆。使用编程器可以在系统停止状态下，
调出中断堆栈和块堆栈，按其所指示的原因，查明故障所在。在可编程序控制器的维修
中这是*常用有效和快速的办法。
接口信号检查：通过用可编程序控制器检查机床控制系统的接口信号，并与接口手册的
正确信号相对比，亦可查出相应的故障点。
诊断备件替换法：现代数控系统大都采用模块化设计，按功能不同划分不同模块，随着
现代技术的发展，电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂，按常规方法，很难把故
障定位到一个很小的区域，而一旦系统发生故障，为了缩短停机时间，我们可以根据模
块的功能与故障现象，初步判断出可能的故障模块，用诊断备件将其替换，这样可迅速
判断出有故障的模块。在没有诊断备件的情况下可以采用现场相同或相容的模块进行替
换检查，对于现代数控的维修，越来越多的情况采用这种方法进行诊断，然后用备件替
换损坏模块，使系统正常工作。尽*大可能缩短故障停机时间，使用这种方法在操作时
注意一定要在停电状态下进行，还要仔细检查线路板的版本，型号，各种标记，跨接是
否相同，对于有关的机床数据和电位计的位置应做好记录，拆线时应做好标志。
例如：车间里第12台机床出现急停报警。首先检查电气柜内器件是否有保险丝烧断，元
器件烧焦，烟熏，开裂现象，有无异物断路现象。发现一切正常。接下来用万用表检查
电路，发现接入数控系统的一条线路断路，而数控系统设置为只有全部线路正常机床才
可以正常工作，接下来更换一条完好的系统接线，开机，机床恢复正常。
利用系统的自诊断功能判断：现代数控系统尤其是全功能数控具有很强的自诊断能力，
通过实施时监控系统各部分的工作，及时判断故障，给出报警信息，并做出相应的动作
，避免事故发生。然而有时当硬件发生故障时，就无法报警，有的数控系统可通过发光
管不同的闪烁频率或不同的组合做出相应的指示，这些指示配合使用就可帮助我们准确
地诊断出故障模板的位置。
上述诊断方法，在实际应用时并无严格的界限，可能用一种方法就能排除故障，亦可能
需要多种方法同时进行。其效果主要取决于对系统原理与结构的理解与掌握的深度，以
及维修经验的多少。