数控机床能适应不同零件的自动加工，当改变加工零件时，只需改变数控程序，而不用凸轮、靠模、样板、或钻镗模等专用工艺装备。具有生产效率和加工精度高，加工质量稳定的特点。但由于数控机床自身的局限性，尤其是经济型数控机床大多是通过旧普通机床数控化改造而来，该机床在使用过程中故障率也较高。据统计，数控机床最常见的电气故障通常分为强电弱电故障。
一、数控机床常见电气故障
（一）数控机床电气装置常见故障。数控机床的电气装置部分的故障主要是硬件故障分为：
1.控制系统某元器件接触不良或损坏2.无供电电源等，这种故障必须更换损坏的器件或者维修后才能排除故障。
（二）数控机床可编程控制器的故障分析。数控机床可编程控制器，也就是PLC 控制器部分的故障分为：1.软件故障:包括数控机床用户程序，如果用户程序出现故障，在数控机床运行时会发生一些无报警的机床故障，因此PLC 用户程序要编制好。2.硬件故障:也即是在PLC输入输出模块出现问题而引起的故障。对于个别输入输出口出现故障，可以通过修改PLC程序，可使用备用接口替代出现故障的接口。
（三） 数控机床伺服系统的故障分析。数控机床伺服控制系统是数控机床故障率最高的部分。伺服控制系统可分为直流伺服控制单元、直流永磁电动机和交流伺服控制单元、交流伺服电动机有两个部分，两者各有其优、缺点。伺服系统的故障一般都是由于伺服控制单元、伺服电动机、测速装置、编码器等出现问题引起的，要分别对各单元进行分析。
（四）显示器的故障分析。通常情况下，数控机床显示器出现错误的表现为：系统的软件出错，从而会导致系统显示的混乱或者不正常或根本无法显示，其中，显示系统本身出现故障是引起系统显示器不正常的最主要原因，因此，如果系统不能正常显示，就必须首先要分清造成此现象的主要原因。
（五）控制元件、检测开关的故障分析。数控机床常用的控制元件有液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置、检测开关，检测元件有：检测开关，这些常见的机床控制元件、检测开关由于接触不良引起各种故障比较多，这类故障很容易解决，但是必须用仪器仪表配合检查。
二、数控机床常见电气故障诊断与排除方法
数控机床故障排查的方法很多，大致可以分为以下几种：
（一）直观检查法。1.问： 即向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。2.看：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态。3.摸：在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况。4.试：这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。
（二）仪器检查法。仪器检查法就是使用常规电工仪表对各组交、直流电源电压及相关直流和脉冲信号等进行测量，从中寻找可能的故障。
（三）信号与报警指示分析法。1.硬件报警指示：结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。2.软件报警指示：依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
（四）接口状态检查法。现代数控系统多将PLC 集成于其中，而CNC 与PLC 之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在CRT 屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用PLC 编程器调出。
（五）参数调整法。数控系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。
（六）备件置换法。当故障集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于某一区域乃至某一元件比较困难，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再检查修复故障板。
（七）交叉换位法。当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
（八）特殊处理法。当今的数控系统其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
三、数控机床电气系统的预防及维护
电气系统是指除CNC 系统和电源外的所有电气元件及其线路连接，即通常所指的强电部分。它包括按钮、开关、接近开关、继电器、电磁阀、传感元件等，分散于电控柜和机床本体的各部位。在生产现场机床加工振动大、油烟粉尘重、气候潮湿的情况下，电气系统的电子元器件、连接线、熔断器等极易出现接触不良及元器件损坏、熔断器断路等现象。这是造成数控机床电气系统故障频繁的主要原因。因此使用过程中，必须进行精心的预防和维护。
使用过程中的防水(油) 、防尘数控机床在生产过程中，数控系统一般装在加工区之外，但数控系统的执行部件、检测部件及相关电缆，如伺服电机、行程限位开关、回零点开关等则离加工区很近，加工时切忌将冷却液开得过大，致使冷却液飞溅将其淋湿而造成机床故障：通常数控机床的数控装置是采取了一定的防尘措施的，但机床的使用环境各异，如果环境条件太差，油雾、粉尘严重，如加工铸铁件时，须对数控系统增加一定的防护，因数控系统机箱内的印刷电路板线很密，加工时飞出的粉尘落在印刷电路板上，再加上油雾，将使其牢固地附着其上，久而久之便会打火短路，引发故障。定期维护、精心使用有的数控机床，其数控装置放在防护门上，每次开关防护门数控装置的电缆便随之弯曲，长期如此，将导致电缆或其接头部分折断和虚接而造成故障：有的数控机床，连接伺服电机的电缆露在外面随拖板移动，或在其它部件上拖行，久而久之电缆破损出现故障。因此对于数控机床须定期检查维护，尤其是电缆，发现有破损、折断或虚接的趋势即予更换，预防故障的发生。再者，数控机床使用的伺服电机与普通电机不同，其内部装有脉冲编码器、位置检测器，属易损件，尤其脉冲编码器是玻璃的，且是用环氧树脂粘接的，较脆弱。因此对于伺服电机，装配时忌用榔头敲打：使用时禁止零件、毛坯等重物碰撞或放在上面。
四、结语
数控机床是企业生产中的关键设备，无论是设备的价格还是产品的价格都很昂贵，机床的使用寿命对企业来说是非常重要的，因此，机床的维修、保养、故障分析和故障后的处理工作就显得很重要。
(审核编辑: 智汇胡妮)
