數控系統的故障診斷有故障檢測，故障判斷及隔離和故障定位。為了及時發現系統出現故障，快速確定故障所在部位並能及時排除，要求：1）故障檢測應簡便，不需要複雜的操作和指示。2）故障診斷所需要的儀器應儘可能少，為此可以採用以下的診斷方法。
1 問
由於機床發生故障的前後機床操作人員都在現場, 他們對故障發生的前因,過程和結果都是非常清楚的 ,所以從他們的回答可以了解到機床故障的一些重要信息. 問題一般有如下要點:
1)故障發生的經過(何時發生,怎樣發生)
2)故障發生后造成的結果和現象
3)故障是漸發的,還是突發的
4)以前是否出現過該現象
5)維修紀錄
例1 LK—32+928TC,在切削螺紋時,螺距不準.
分析 在一系列的提問中得知,該故障已經發生了十多天了,廠家也一直派維修人員維修過XZ 軸的機械傳動部件,並更換了系統主板,但故障一直不能排除.既然不是機械,也不是主板問題,本來懷疑是加工工藝問題,但故障發生前他們也是這樣加工步驟,所以排除,后經問得知在此故障前也出現過失步,但換主板之後失步消失,但切削螺紋功能就不正常,因此懷疑維修人員在更換主板時沒有恢復原來機機床的參數,由於928TC中的11號參數的LINE是選擇編碼器線性的,假如該位參數設置不對,是可能出現上述故障的.LINE為1時表示該機床應該是配1024的編碼器,為0表示該機床應該是配1200的編碼器,但由於本機床的編碼器的標註已經消失,所以只能把該位的參數改為以原來相反的數,修改後試車,螺紋功能正常.
例2 蘭溪數控銑床,在回零時,X軸一直快速移動,直到撞機床.從而系統有X軸報警.
分析 經詢問該故障是昨天的一次撞機后出現.此可知有可能是在撞機時把回零接近開關撞壞或撞開了,使接近開關感應到減速檔板,使CNC一直沒有接收到減速信號,從而出現上述故障,拆下鈑金髮現回零接近開關已經撞裂,更換調整后回零正常.
2 看
在維修過程中,有些故障點是可以觀察到的.如下:
1)燒焦和打火現象
2)機械卡死和機械部件變形.
3)接線鬆動,斷路,虛焊等.
4)故障現象表現特徵.
例3 廣機6136+DA98+980，當運行切削螺紋指令時，有時機床停止不動，有時又正常工作。
分析 運行切削螺紋時，也即是當系統遇到G92指令時，系先檢查主軸光電編碼器反饋回來的一轉信號和轉速信號，當接收到這些數據后，系統才根據這些數據和G92里的數據進行運算，然後發出指令使機床開始切削。
排除步驟 :我們根據故障現象和切削螺紋的工作原理可知，引起故障可能是編碼器迴路某地方接觸不好，使電路時斷時通，系統接收到的信號時有時沒，從而出現上述的故障，首先觀察編碼器線兩頭的插座是否虛焊，再檢查係數接收電路和編碼器內部電路，當拆開編碼器插頭髮現有引腳焊點已經生鏽，更換插頭后，一切正常。
例4 荊州6136+980+DA98，Z軸運動時，偶爾系統顯示Z軸驅動器報警，而DA98顯示9號報警。
工作原理: 在980T中，驅動器報警報警信號從驅動器發送過來，一般有高電平和低電平有效兩種選擇， 當9號參數為11時表示高電平有效，為0時表示低電平有效，在980T+DA98一般是設高電平有效，也即是當驅動有高電平輸入到系統，系統就顯示報警。由於驅動也報警，所示可以排除是系統故障，驅動器9號報警是編碼器出錯報警，只要檢查電機反饋端到驅動接收這一環就可以，拆下鈑金髮現電機編碼器已破裂，更換后報警消除。
例5 南通銑配990M，手動移動Z軸時，套筒不能上下移動。
分析 套筒不能移動，有可能是機械卡死，也有可能是皮帶鬆動打滑，拆下保護電機鈑金和Z軸箱蓋發現皮帶已裂開，更換皮帶后工作正常。
3 聽
聽是根據聲音來判斷故障原因，在維修過程可以聽的聲音有：
1）主軸噪音
2）進給軸移動聲。
3）各電 機轉動聲
4）繼電器，接觸器動作聲等
例6 德州6140機床，MST功能不正常，有時行，有時不行。
分析 MST功能不正常，我們可以分三層來分析，首先是系統的MST輸出電路，假如+24V和晶元2803不正常。其次，控制電路 控制電壓110V不正常。最後是主電路中的380V電壓不正常。上述三種都可以引MST功能不正常。我們首先檢查強電櫃，當打開電櫃箱時，聽到控制變壓器「吱吱」響，而正常是不會發出這種聲音的，假如真的是電壓器不正常，就符合第二種推斷。更換同型號變壓器后MST功能正常。
例7 武義6132在手動移動X軸拖板時，拖板來回振蕩。
分析 X軸拖板來回振蕩有可能是機械卡死引起皮帶打滑，也有可能是電機內部卡死或缺相供電。為了區別是機械卡死還是電氣故障。把電機拆下，用鈑手手動移動拖板，拖板可以來回自由移動。排除機械故障。給拆下的電機上電使其轉動，電機在來回振蕩，懷疑電機損壞，更換電機現象如舊。最後拆開電機插頭髮現一相接線已脫落，重新焊上工作正常。
4 嗅覺和觸摸
有時機床出故障時，通過嗅覺和觸摸也可以定位出故障點，一般有晶元和電線燒焦的糊味，而手摸電器表面感覺溫度，機械部件的振動和反向間隙等。
例8 雲南機床廠6140+980T在上電加工一個小時，換刀時無動作，但停機半小時再上電時換刀正常。
分析 由於故障出現後手動換刀時，強電櫃的交流觸接器一直有動作，說明系統輸出的刀架正轉信號是正常的，出現上述故障有可能是刀架的絕緣性不好，當工作一段時間發熱引起短路跳閘。查強電櫃的空氣斷路器肯確已跳閘保護，後用觸摸刀架電機明顯發熱，更換刀架電機上電工作兩小時正常，說明推測正確。
5 互換法
在數控系統中常有型號完全相同的電路板，模塊，集成電路和其它零部件。我們可將相同部分互相交換，觀察故障轉移情況，以快速確定故障部位。當數控系統某個軸運動不正常，如爬行，抖動，時動時不動，一個方向另一個方向不動等故障時。常采互換法來確定故障部位。
例9 配980T+DA98系統的LK---32型數控車床出現X軸進給正常，反向不正常。時動時不動。採用手輪進給也如此。
分析 980T系統是以位置，方向脈衝兩路信號差分式輸出 到DA98進行運算放大，以三相正弦波驅動伺服電機動轉。
由上述故障說明系統輸出的位置脈衝正常，但由於反向失常，有如下的可能：
1） 係數方向脈衝不正常。
2）也有可能是方向脈衝傳輸線路時斷時好。
3）驅動方向接收電路失常。
4）電機故障。先把X軸和Z軸信號線系統端的插頭對調。也即是把XS30和XS31的插頭對調。上電在手動方式下+Z和-Z來回按住，觀察X軸的拖板會不會來回走動，若來回走動說明是第一種可能。若還是不正常，即X軸和Z軸的信號線整根對換，若正常，說明是信號線的問題，若不正常，對換X軸和Z軸驅動器輸出到電機的三相電線和電機反饋回來的信號線插頭。若X軸正常就明是驅動器故障，若不正常即說明是電機故障。通過上面的更換法為驅動器故障，更換后工作正常。
例10 配980T+變頻器的CK6132I 數控切削螺紋時，重複切削幾次時，把牙全部掃平。
分析 出現上述現象可由多方面原因引起，我們只能一個個排除。
1）機床的機械故障。
2）設置參數不當。
3）主板故障。
4） 編碼器故障。
5）編碼器反饋線接觸不好。首先通過更換法來排除，更換編碼器，假如正常，說明編器故障，否則更換編碼器反饋線，若正常，說明編碼器反饋線接觸不好，否則更換主板，正常可能設置參數不當和主板故障。否則為機械故障。
5 隔離法
在維修過程中，有些故障是關係到一個很長的鏈，如果一個個部件排除，既費時，又煩瑣。以某一部件為界隔離一部分后再進行排除，有時起到事半功倍的效果。
例11 荊州荷花6125+980T+DF3A，在換刀時出現跳閘。
分析 由於跳閘是在換刀時出現的，我們可以得知是刀架控制迴路某處漏電引起跳閘保護。但由於不知某個部件，假如一個個排除不必要，我們可以把強電櫃的接線排的刀架三相電斷開，使刀架電機斷開，然後上電換刀觀察是否跳閘，假如有，即是三相輸入到接線排的線路有漏電現象，否則是接線排到刀架電機線路有漏電現象。經觀察,斷開上電換刀並沒跳閘，說明是接線排到刀架電機線路有漏電現象。由於機床的刀架電機是採用內接法，而接線排到刀架電機的連線點在刀架底下一個槽內。由於加工加冷卻液時，有冷卻液滲透到槽內引起短路。拆下刀架把線取出吹乾，用熱縮重新包好，裝進槽再用玻璃膠封好。裝好上電換刀正常。
例12 中星數控6125+980T+DA98，在加工過程中X軸驅動器出現4號報警。關機重新上機移動X軸就出現報警。
分析 查驅動器說明書4號報警為位置超差報警。
原因有：1）電路板故障。
2）電機U，V，W引線接錯。
3）編碼器電纜引線接錯。
4）編碼器故障。
5）設定位置超差檢測範圍太小。
6） 位置比例增益太小。
7）轉矩不足。由於是在加工過程出現報警，所以2，3，4和5的可能性先排除，餘下的1 ，4和6。1和4的可能是電氣故障，而6的可能是由於機械卡死而使轉矩不足，為了弄清是電氣故障和機械故障，可以把電機和絲杠分開，上電移動X軸觀察電機是否轉動，若轉動則說明是機械卡死，否則電氣故障。拆下上電觀察電機是可以轉動，後來拆下絲杠的鈑金，發現絲杠的螺母座有很多鐵屑。用鈑手也轉不動絲杠，說明是機械卡死。後來把螺母座用汽油清洗一次重新裝好上電一切正常。
6 自診斷
自診斷技術是當今數控系統的一項十分重要技術，它是評價系統性能一項重要技術的主要指標。數控系統自診斷越來越強，從原來的簡單的診斷朝著多功能化的方向發展，其報警種類也越來越多。當數控系統一旦出現故障，藉助系統的診斷功能可以迅速，準確地查明原因並確定故障部位。因此，對維修人員來說，熟悉系統的自診斷功能是十分重要。
1）開機自診斷
數控系統通電后，系統自診斷軟體會對系統最關鍵的硬體和控制軟體檢查，如CPU ，RAM，ROM等晶元，I/O口及監控軟體，如果正常，將進入正常操作界面。如檢測不通過，即在液晶上顯示報警信息或報警號。指出哪個部分發生了故障，將故障原因定位在一定的範圍內，然後通過維修手冊找出造成故障的真正原因，根據書上的說明進行排除。
例13 配980T的數控機床每次開機會顯示「未能保持有效型數據」。
分析 在查維修手冊該報警為RAM對新設置的參數和程序存儲不了，為RAM損壞，更換主板兩片RAM晶元上電開機一切正常。 例14 南通銑配990M開機時出現「科能報警」。
分析 在查維修手冊該報警為CPU 處理出錯。一般由於工作電壓偏低或偏高；或是晶元的引腳接觸不良。先用萬用表測電源盒的+5V是否正常。如不正常可以用小螺絲刀調節電源盒的電位器使輸出為+5V。如正常，可把系統的主板拆下，把CPU，CLPD等晶元撥出，然後把IC座的觸頭重新調整再把晶元插回。
2）運行自診斷
運行自診斷是數控系統正常時，運行內部診斷程序對系統本身，位置伺服單元以及數控裝置相連的其它外部裝置進行自動測試並顯示有關信息和故障信號。只要系統不斷電，這種診斷將會反覆進行下去，不會停止。診斷信息有：CNC與機床之間的I/O介面；CNC內部各存儲器的信息；伺服系統的狀態信息；MDI面板操作面板的狀態信息等。
例15 數控系統為980TA，伺服為DA98，開機運行時系統顯示X軸驅動器報警，而驅動器顯示11號報警。
分析 驅動器11號報警可從驅動器使用說明書可了解其故障原因和排除故障方法。
原因：1）電路板故障。
2）驅動U、V、W之間短路。
3）電機絕緣損壞 。
4）供電電壓偏低 等。按上面的互換法把X軸和Z軸的驅動對換，驅動報警並沒清除。故可排除X軸驅動器。後來把電機的插頭扭下進發現插頭的絕緣體已經燒焦使驅動U、V、W之間短路。 後來更換電機插頭上電一切正常。
