【GB国家标准】 机床数控系统 故障诊断与维修规范

ICS 25.040.20 中华人民共和国国家标准 GB/T 39129—2020 机床数控系统 故障诊断与维修规范 Numerical control system of machine tool-Fault diagnosis and correction specification 2020-10-11 发布 国家市场监督管理总局 国家标准化管理委员会 2021-05-01 实施 前言 本标准按照 GB/T 1.1-2009 给出的规则起草，由中国机械工业联合会提出。本标准由全国机床数控系统标准化技术委员会（SAC/TC367）归口。 本标准起草单位：华中科技大学、武汉华中数控股份有限公司、广州数控设备有限公司、北京航空航天大学、沈阳高精数控智能技术股份有限公司、长春禹衡光学有限公司、沈机（上海）智能系统研发设计有限公司、科德数控股份有限公司。 本标准主要起草人：金健、张航军、何英武、彭、吴文江、林长友、干声文。 引言 数控机床是制造装备的装备，有“工作母机”之称，在装备制造业中具有极为重要的地位，广泛应用于航空、航天、造船、轻工、汽车、纺织等产业领域。数控系统是数控机床的核心部件，在很大程度上决定着数控机床的功能和性能。随着功能的逐步强大，数控系统在高速、高精、曲面、柔性、复合等复杂工艺中的应用越来越多。然而功能越强大，发生故障时造成的危害就越大。因故障诊断与维修不及时或诊断与维修不当造成的直接和间接损失（包括坏料、刀具、工作台、机床本体、数控系统本身等的损坏、对人身及环境的伤害以及因停机误工造成的损失等）大约在数亿元量级（数控系统行业产值在百亿元量级）。为了降低这些危害，减少损失，采取并实施行之有效的故障诊断与维修方法，对故障进行定位并使其得到快速修复显得尤为重要。制定数控系统故障诊断与维修技术标准，对数控系统故障诊断与维修方法、故障诊断与维修流程、故障与维修数据统计等加以规范，对提高故障诊断和维修效率具有重要的意义，能够有效提升数控系统的可靠性，减少用户损失。 1 范围 本标准规定了机床数控系统在故障诊断与维修方面的技术要求。本标准适用于机床数控系统。 2 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 2.1 机床数控系统 (numerical control system of machine tool) 采用数值控制方式控制机床加工功能的控制系统。 注1：机床数控系统一般包含硬件装置和相应的软件。机床数控系统主要由数控装置（也称控制单元）、驱动装置（电动机的驱动单元和伺服电机、传感器）等组成。数控装置是机床数控系统的主要部分，主要包括微处理器、运动（位置）控制器、存储器、输入/输出（I/O）与通信接口、人机界面（显示与键盘）、操动按钮（按键）等硬件（和/或电路）以及相应的控制软件。 注2：机床数控系统有多种分类方法。根据功能的不同，机床数控系统通常分为简易型、高性能型和普及型三种；根据应用工艺的不同，可分为专用和通用数控系统两种；根据反馈控制形式的不同，可分为开环控制、半闭环控制和闭环控制三种；根据加工控制方式的不同，可分为点位控制、直线控制和轮廓控制三种。 注3：改写 JB/T 11989—2014，定义 2.1.3。 2.2 故障 (fault) 机床数控系统不能完成要求的功能的状态。预防性维修或其他计划的行动或因缺乏外部资源的情况除外。 注1：故障通常是产品自身失效引起的，但即使失效未发生，故障也可能存在。 注2：改写 GB/T 2900.13—2008，定义 191-05-01。 2.3 故障诊断 (fault diagnosis) 为故障识别、故障定位和分析故障原因所采取的行动。[GB/T 2900.13—2008，定义 191-07-22] 2.4 故障维修/故障修复 (fault correction) 故障定位后，为使故障产品恢复到能完成要求的功能的状态所采取的行动。 注：改写 GB/T 2900.13—2008，定义 191-07-23。 3 机床数控系统故障 3.1 概述 机床数控系统常与其控制对象（如机床）配合运行，二者之间具有复杂的结构和功能关系，机床数控系统故障也因此涉及机床数控系统本体及其控制对象两个层面。通常以故障现象判定故障发生，以故障原因或机理判定故障归属。 3.2 故障判据 故障判据是判断某事件是否为故障的依据。如无特别约定，一般认为在机床数控系统发生下列任何一项事件时，即判定发生故障： a) 在规定的工作条件下，不能进入工作状态； b) 在规定的工作条件下，不能完成规定的功能； c) 在规定的工作条件下，任一性能参数