GB/T 39129-2020 机床数控系统 故障诊断与维修规范

ICS25.040.20

J50GB

中华人民共和国国家标准

GB/T39129-2020

机床数控系统故障诊断与维修规范

Numericalcontrolsystemofmachinetool-

Faultdiagnosisandcorrectionspecification

2020-10-11发布2021-05-01实施

国家市场监督管理总局申＃

国家标准化管理委员会保叩

GB/T39129-2020

前言

本标准按照GB/T1.12009给出的规则起草。

本标准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z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z金健、张航军、何英武、彭jjl、吴文江、林长友、玉声文。

I

GB/T39129-2020

冒｜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、曲田、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火。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（包括坯料、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，对于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，

Il

GB/T39129-2020

机床数控系统故障诊断与维修规范

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numericalcontrolsystemofmachinetool

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电动机、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、输人／输出（νQ)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s根

据应用工艺的不同，可分为专用和通用数控系统两种z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e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/T119892014，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/T2900.132008，定义191-05-01.

2.3

故障诊断faultdiagn回is

为故障识别、故障定位和分析故障原因所采取的行动。

[GB/T2900.132008，定义191-07-22]

2.4

故障维修faultcorrection

故障修复

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E改写GB/T2900.13-2口饨，定义1910723.

3机床擞控系统故障

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

GB/T39129-2020

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故醋判据

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z

a)在规定的工作条件下，不能进人工作状态p

b)在规定的工作条件下，不能完成规定的功能g

。在规定的工作条件下，任一性能参数值偏离规定的范围5

d)在规定的工作条件下，对人员、环境、能源和物资等方面的影响超出了允许范围p

e)出现机械零部件、结构件或元器件的松动、断裂或损毁g

。其他约定的和／或技术文件中规定的事件。

注z故障判据用来判断是否发生故障，不用来判定故障归属。

3.3故障类型

3.3.1概述

对机床数控系统故障进行分类，其目的在于对故障形成多角度、多层面的认识和理解，有利于故障

数据的统计、分析和应用。

3.3.2关联故障

关联故障通常指在规定条件使用、存储、运输等情况下由机床数控系统内在原因造成的故障，主要

用来分析数控系统内在的可靠性状况，是机床数控系统主要的故障统计对象。机床数控系统出现下列

任何一种事件即应判为关联故障＝

a)设计缺陷或制造工艺缺陷造成的故障g

b）元器件缺陷造成的故障g

c)耗损件在寿命期内造成的故障z

d)由于软件造成的故障s

e)测试期间由于非从属性故障原因产生的故障征兆（未超出性能极限）而引起的更换s

f)原因不明的故障．

3.3.3非关联故障

非关联故障通常指由机床数控系统外部原因造成的故障，主要用来分析外部条件对数控系统可靠

性的影响。机床数控系统出现下列任何一种事件即应判为非关联故障g

a)由于安装、调试不当造成的故障s

b)测试设备、检测设备、仪器等故障引起的受试机床数控系统的故障3

c)由于意外事故或误操作引起的故障g

d)由机床本体、负载电机等其他产品引起的从属故障s

e)由测试程序、规程等方面的错误引起的故障g

。在正常筛选、寻找故障、修复验证或维护调整中发生的故障；

g)由于超过设计引起的过应力所造成的故障g

h)超寿命期工作时出现的故障；

。其他数控系统外部原因引起的故障g

j)其他规定或约定的非关联故障（如间歇性的故障）。

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