摘要  根據(jù)故障的原因把故障分為程序的問題、參數(shù)設(shè)定的問題、操作的問題及機床部分的問題等四大類。注重故障現(xiàn)象的觀察和分析，采用單步執(zhí)行程序確定故障點，并列舉實例加以分析。
       目前數(shù)控機床種類越來越多，數(shù)控系統(tǒng)也都各不相同，但基本原理都是相通的。數(shù)控機床都是根據(jù)事先編制的加工程序進行自動加工的，所以有時編制好的程序不執(zhí)行、有時在執(zhí)行時中斷的故障是數(shù)控機床常見的故障，這些故障的原因是多方面的，應(yīng)該根據(jù)不同情況分別處理。筆者在多年維修實踐中，多次遇到這類故障，現(xiàn)將典型故障處理過程介紹如下，以供參考。
       影響數(shù)控機床程序不能正常運行的故障原因可分四大類。
       一、程序編制中出現(xiàn)問題
       程序編制中的問題在第一次運行程序時，系統(tǒng)一般都會給出報警，這類故障一般都可以根據(jù)報警顯示的信息，找出程序中的錯誤，改正后就可以排除故障。
       例1 一臺采用西門子系統(tǒng)的數(shù)控銑床在調(diào)試程序時出現(xiàn)251號報警(BLOCK NOT IN MEMORY)，指示程序塊不在程序中。說明書中解釋，是程序跳轉(zhuǎn)時找不到目的塊。對程序進行檢查發(fā)現(xiàn)語句N50@0190 R01 R12，是條件滿足后跳轉(zhuǎn)到N90，但由于輸入程序時，重新改變了語句號，將原N90號語句變成N110號，而沒有使用N90語句，修改程序，將N50語句中的@0190更改成@01110后，程序順利執(zhí)行。
       例2 一臺采用日本FANUC OTC系統(tǒng)的數(shù)控車床在調(diào)試程序時出現(xiàn)20號報警(OVER TOLERANCE OF RADIUS)，指示半徑誤差過大。說明書解釋，是圓弧插補G02或G03的計算誤差過大，在程序中找到圓弧插補指令，重新計算，發(fā)現(xiàn)確實有些誤差，輸入新的數(shù)值，再運行程序正常。
       二、參數(shù)設(shè)置不當(dāng)引起程序不執(zhí)行
       數(shù)控機床的參數(shù)設(shè)置不當(dāng)也會引起程序不正常執(zhí)行，這些參數(shù)包括NC參數(shù)、R參數(shù)、刀具參數(shù)等。這類故障有些會產(chǎn)生報警，可根據(jù)報警信息進行分析。有些故障不產(chǎn)生報警，則要根據(jù)機床的工作原理和故障現(xiàn)象進行分析。
       例1 一臺采用西門子3TT系統(tǒng)的數(shù)控銑床在自動加工時出現(xiàn)F104報警，程序中斷。F104為PLC報警，指示NC1故障。重新啟動后，機床手動動作正常沒有問題，說明NC1沒問題，但一執(zhí)行程序又出現(xiàn)這個報警。觀察程序的執(zhí)行過程，在出現(xiàn)F104故障報警的同時，在顯示器的最下行有518號報警一閃而過，沒法看清報警信息。說明書解釋這個報警為超軟件限位報警(SOFTWARE LIMIT SWITCH OVER TRAVELLED)，說明程序中設(shè)置的進給數(shù)值有問題。繼續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)，程序是執(zhí)行到子程序L200的N40 G01 X14.2 F1200語句時中斷的，而檢查x軸的負(fù)向軟件限位是14.5。對機床進行檢查發(fā)現(xiàn)，x軸滑臺到達(dá)14.5位置時，還有余地向負(fù)向移動一段距離，為了滿足加工的需要，將x軸的負(fù)向軟件限位更改成32<6，再運行程序就正常了。這是因為NC參數(shù)設(shè)定不合理引起的。
       例2 一臺采用FANUC 0TC系統(tǒng)的數(shù)控車床，在執(zhí)行程序時，出現(xiàn)41號報警(INTERFERENCE IN CRC)，程序執(zhí)行中斷。說明書中解釋為，在刀尖半徑補償中，將出現(xiàn)過切削現(xiàn)象，采取的措施是修改程序。為進一步確認(rèn)故障點，用單步功能執(zhí)行程序，當(dāng)執(zhí)行到語句Z-65 R1時，機床出現(xiàn)報警，程序中斷。核對程序沒有發(fā)現(xiàn)錯誤，因此懷疑刀具補償有問題。根據(jù)加工程序，在執(zhí)行上述語句時，使用的是四號刀二號補償，重新校對刀具補償，輸入后運行程序，再也沒有發(fā)生故障。這是由于刀具補償設(shè)定不合理造成的。
       三、由于機床操作不當(dāng)引起的無法啟動自動循環(huán)
       機床設(shè)置不當(dāng)或者操作不當(dāng)多半發(fā)生在設(shè)備投入使用初期，這時操作人員對機床不是特別熟悉。另外更換新的操作人員也容易發(fā)生這類問題。
       例1 一臺采用FANUC 0TC的數(shù)控車床，在啟動自動循環(huán)時，出現(xiàn)224號報警(RETURN TO REFERENCE POINT)，指示自動循環(huán)之前應(yīng)該回參考點。原來是機床中途斷電后，再次啟動時，操作人員忘記重新回參考點。這是操作不當(dāng)?shù)膯栴}。
       例2 一臺采用西門子810系統(tǒng)的數(shù)控磨床，程序啟動后執(zhí)行幾個語句就停止，沒有任何報警。觀察程序的運行，發(fā)現(xiàn)每次都是執(zhí)行到語句N40 G01 X120 F120時停止。對機床進行檢查發(fā)現(xiàn)，進給倍率開關(guān)設(shè)置到0，因為沒有了進給速度，所以程序停止等待。這是因為操作人員對機床不熟悉造成的。
       四、機床方面的問題引起程序執(zhí)行出現(xiàn)問題
       機床部分出現(xiàn)問題，也會導(dǎo)致機床程序不運行，特別是機床硬件部分出現(xiàn)問題。與這些故障直接相關(guān)的是機床操作方式的設(shè)定開關(guān)和循環(huán)啟動按鈕，另外有些條件不滿足也會造成程序不執(zhí)行或者執(zhí)行時中斷，所以處理這類故障必要時，要根據(jù)故障現(xiàn)象，通過機床廠家提供的PLC梯圖進行分析和診斷。
       例1 一臺采用FANUC 0TC系統(tǒng)的數(shù)控車床，加工循環(huán)啟動不了，對機床進行檢查，發(fā)現(xiàn)循環(huán)啟動按鈕有問題，更換后，機床恢復(fù)正常使用。
       例2 一臺采用西門子3TT系統(tǒng)的數(shù)控銑床，在自動循環(huán)加工過程中，工件已加工完畢，工作臺正要旋轉(zhuǎn)，主軸還沒有退到位，這時第二工位主軸停轉(zhuǎn)，自動循環(huán)中斷，產(chǎn)生報警F97(SPINDLE1 SPEED NOT OK STATION2)和F98(SPINDLE2 SPEED NOT OK STATION2)，表示第二工位兩個主軸速度不正常。但對主軸系統(tǒng)進行檢測并沒有發(fā)現(xiàn)問題。為了確定故障原因，用機外編程器動態(tài)監(jiān)測機床PLC的運行，發(fā)現(xiàn)是第二工位的刀具卡緊液壓壓力檢測開關(guān)E21.1在出現(xiàn)故障的瞬間其狀態(tài)發(fā)生變化，由“1”信號瞬間變成“0”信號，緊接著又變成“1”信號，E21.1的“0”信號指示刀具沒有卡緊，所以主軸停轉(zhuǎn)，自動循環(huán)停止。由于刀具的卡緊是由液壓來完成的，對液壓系統(tǒng)進行檢查，發(fā)現(xiàn)壓力有些不穩(wěn)，對液壓系統(tǒng)進行調(diào)整，使之穩(wěn)定，機床恢復(fù)了正常工作。這是因為刀具卡緊檢測開關(guān)檢測到刀具沒有卡緊，使自動循環(huán)的條件被破壞，從而使程序中斷。
       例3 一臺采用西門子810系統(tǒng)的數(shù)控淬火機床，啟動循環(huán)后，執(zhí)行幾段程序后停頓，沒有故障顯示。單步執(zhí)行程序，發(fā)現(xiàn)每次都是在加工程序執(zhí)行完M20指令時停頓。M20指令是啟動中頻電源振蕩的命令，而M20發(fā)出后，中頻電源并沒有工作。
       分析原因如下：
       1.數(shù)控裝置發(fā)出的啟動中頻振蕩的命令沒有到達(dá)中頻電源。通過對機床控制部分進行分析，數(shù)控裝置發(fā)出M20指令后，是由PLC的輸出A2.4控制的繼電器K240傳遞到中頻電源的，檢查PLC的輸出A2.4的狀態(tài)，在發(fā)出M20指令后為“1”，繼電器K240的觸點也閉合沒有問題。這種可能被排除。
       2.中頻電源沒有振蕩，而故障反饋沒有將這一信息反饋給數(shù)控裝置。檢查中頻電源部分，并沒有發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生中頻不振蕩的報警指示，而且根本沒有啟動中頻電源振蕩的跡象，所以這種可能也被排除。
       3.中頻電源部分接到啟動命令后，中頻控制部分沒有執(zhí)行。根據(jù)機床的工作原理進行分析和檢查，在數(shù)控裝置發(fā)出啟動中頻振蕩指令后，中頻部分也接受到了這個命令，并且已經(jīng)傳輸?shù)娇刂瓢錜K4上，RK4接到這個指令后，經(jīng)過轉(zhuǎn)換應(yīng)該將中頻啟動信號傳輸?shù)娇刂瓢錝K2上，但檢查SK2的信號輸入端子，
       卻沒有得到這個信號，進一步檢查RK4板，它并沒有發(fā)出這個信號，可能是RK4板出現(xiàn)問題，對RK4進行檢查，發(fā)現(xiàn)其上一個繼電器線圈有電，常開觸點卻沒有閉合，確定是繼電器損壞，更換新的繼電器故障消除。
       數(shù)控機床加工程序不正常執(zhí)行是數(shù)控機床較常見的問題。根據(jù)故障的不同，應(yīng)該分別加以處理，特別是由于機床部分的問題引起的故障，要根據(jù)機床的工作原理及故障現(xiàn)象進行分析，有時采用單步跟蹤程序的運行，是確定故障點的好辦法。