按發生部位分類
1．主機故障。
數控機床的主機通常指組成數控機床的機械、潤滑、冷卻、排屑、液壓、氣動與防護等部分。主機常見的故障主要有：
1）因機械部件安裝、調試、操作使用不當等原因引起的機械傳動故障；
2）因導軌、主軸等運動部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障；
3）因機械零件的損壞、聯結不良等原因引起的故障，等等。
主機故障主要表現為：傳動噪聲大、加工精度差、運行阻力大、機械部件動作不進行、機械部件損壞等等。
潤滑不良、液壓、氣動系統的管路堵塞和密封不良，是主機發生故障的常見原因。數控機床的定期維護、保養、控制，和根除“三漏”現象的發生是減少主機部分故障的重要措施。
2．電氣控制系統故障
從所使用的元器件類型上，根據通常習慣，電氣控制系統故障通常分為“弱電”故障和“強電”故障兩大類，“弱電”部分是指控制系統中以電子元器件、集成電路為主的控制部分。
數控機床的弱電部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅動單元、輸入輸出單元等。“弱電”故障又有硬件故障與軟件故障之分。硬件故障是指上述各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟件故障是指在硬件正常情況下所出現的動作出錯、數據丟失等故障，常見的有：加工程序出錯，系統程序和參數的改變或丟失A，計算機運算出錯等。
“強電”部分是指控制系統中的主回路或高壓、大功率回路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分的故障雖然維修、診斷較為方便，但由于它處于高壓、大電流工作狀態，發生故障的幾率要高于“弱電”部分．必須引起維修人員的足夠的重視。
按故障性質分類
1．確定性故障。
確定性故障是指控制系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定的條件，加工中心必然會發生的故障。這一類故障現象在數控機床上最為常見，但由于它具有一定的規律，因此也給維修帶來了方便。確定性故障具有不可恢復性，故障一旦發生，如不對其進行維修處理，機床不會自動恢復正常．但只要找出發生故障的根本原因，維修完成后機床立即可以恢復正常。正確的使用與精心維護是杜絕或避免故障發生的重要措施。
2．隨機性故障。
隨機性故障是指數控機床在工作過程中偶然發生的故障。此類故障的發生原因較隱蔽，很難找出其規律性，故常稱之為“軟故障”，隨機性故障的原因分析與故障診斷比較困難，一般而言，故障的發生往往與部件的安裝質量、參數的設定、元器件的品質、軟件設計不完善、工作環境的影響等諸多因素有關。
隨機性故障具有可恢復性，故障發生后，通過重新開機等措施，機床通常可恢復正常，但在運行過程中，又可能發生同樣的故障。
加強數控系統的維護檢查，確保電氣箱的密封，可靠的安裝、連接，正確的接地和屏蔽是減少、避免此類故障發生的重要措施。
按指示形式分類
1． 有報警顯示的故障。
數控機床的故障顯示可分為指示燈顯示與顯示器顯示兩種情況：
1）指示燈顯示報警
指示燈顯示報警是指通過控制系統各單元上的狀態指示燈（一般由LED發光管或小型指示燈組成）顯示的報警．根據數控系統的狀態指示燈，即使在顯示器故障時，仍可大致分析判斷出故障發生的部位與性質。因此，在維修、排除故障過程中應認真檢杳這些狀態指示燈的狀態。
2）顯示器顯示報警
顯示器顯示報警是指可以通過CNC顯示器顯示出報警號和報警信息的報警。由于數控系統一般都具有較強的自診斷功能，如果系統的診斷軟件以及顯示電路工作正常，一旦系統出現故障，可以在顯示器上以報警號及文本的形式顯示故障信息。數控系統能進行顯示的報警少則幾十種，多則上千種，它是故障診斷的重要信息。在顯示器顯示報警中，又可分為NC的報警和PLC的報等兩類。前者為數控生產廠家設置的故障顯示．它可對照系統的維修手冊來確定可能產生該故障的原因。后者是由數控機床生產廠家設置的PLC報警信息文本，屬于機床側的故障顯示。它可對照機床生產廠家所提供的機床維修手冊中的有關內容，確定故障所產生的原因。
2．無報警顯示的故障。
這類故障發生時，機床與系統均無報警顯示，其分析診斷難度通常較大，需要通過仔細、認真的分析判斷才能予以確認。特別是對于一些早期的數控系統，由于系統本身的診斷功能不強，或無PLC報警信息文本，出現無報警顯示的故障情況則更多。對于無報警顯示故障，通常要具體情況具體分析，根據故障發生前后的變化，進行分析判斷。原理分析法與PLC程序分析法是解決無報警顯示故障的主要方法。
按產生原因分類
1．數控機床自身故障
這類故障的發生是由于數控機床自身的原因所引起的，與外部使用環境條件無關。數控機床所發生的極大多數故障均屬此類故障。
2．數控機床外部故障
這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大；電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環境溫度過高；有害氣體、潮氣、粉塵侵入；外來振動和干擾等都是引起故障的原因。此外，人為因素也是造成數控機床故障的外部原因之一，據有關資料統計，首次使用數控機床或由不熟練工人來操作數控機床，在使用的第一年，操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。
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