時(shí)間：2022-08-08 02:40:30
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關(guān)鍵字 數(shù)控機(jī)床；控制技術(shù)；機(jī)床維修；數(shù)控電子
中圖分類號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）96-0181-02
0 引言
隨著電子行業(yè)的日益更新，當(dāng)今數(shù)控理論的調(diào)整發(fā)展，使得數(shù)控技術(shù)也在不斷地跟著進(jìn)步，數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)因此變得更加地復(fù)雜，智能化程度也是越來越高，數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)中的實(shí)踐運(yùn)用，維護(hù)等技術(shù)，也在不斷地變化著。因此，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的控制和維修，形成一套完整的理論系統(tǒng)體系，是大多數(shù)控技術(shù)人員的期望。希望借助這個(gè)理論體系，讓控制和維修人員，能夠更加快速地掌握數(shù)控的操作和維護(hù)技術(shù)。
1 數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)
1.1 概念
數(shù)據(jù)機(jī)床控制是指通過數(shù)控程序，對(duì)數(shù)控機(jī)床下達(dá)工作指令，讓數(shù)控機(jī)床按照預(yù)定的工作程序，對(duì)需要加工的零件進(jìn)行自動(dòng)化操作的過程。其操作前，需要先確定零件在機(jī)床的安裝位置，刀具與零件之間在進(jìn)行工作時(shí)的尺寸參數(shù)。機(jī)器操作的路線，切削規(guī)格等參數(shù)等。掌握這些參數(shù)之后，才由程序員編制加工的數(shù)控操作程序單。然后讓電腦按照制定的程序，進(jìn)行規(guī)范的操作的一種深加工過程。
1.2 數(shù)控機(jī)床的電氣控制
數(shù)控機(jī)床的電氣控制主要由電流、位置、速度三個(gè)控制環(huán)利用串聯(lián)的原理組成的。
1）電流環(huán)的功能是為伺服電機(jī)，提供其所需要的轉(zhuǎn)矩電路。通常情況下，其與電動(dòng)機(jī)之間的匹配調(diào)節(jié)，是事先就由制造者配備了相應(yīng)的匹配參數(shù)。其反饋信號(hào)也在制造時(shí)，已經(jīng)在伺服系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)接好了。因此不需要事后進(jìn)行接線與調(diào)整；
2）速度環(huán)的功能是控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速，也就是坐標(biāo)軸在工作時(shí)的運(yùn)行速度的電路。速度調(diào)節(jié)器其P、I調(diào)整值，都是根據(jù)騷動(dòng)坐標(biāo)軸負(fù)載量，或者是機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)的剛度與間隙等特性來決定的。一旦這些特性發(fā)生了變化，就需要對(duì)機(jī)械的傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行檢查和修復(fù)，然后再正確調(diào)整數(shù)控設(shè)備速度環(huán)的PI調(diào)節(jié)器；
3）位置環(huán)是對(duì)各坐標(biāo)軸按照程序設(shè)備的指令進(jìn)行工作，用于精確定位它位置的控制環(huán)節(jié)。位置環(huán)的正確運(yùn)行與否，直接影響到坐標(biāo)軸的工作精度。位置環(huán)的工作包括兩部分。
其一，位置環(huán)是測(cè)量元件的精度是否與CNC系統(tǒng)脈沖當(dāng)量匹配。測(cè)量元件每次移動(dòng)的距離，外部倍頻電路是否與系統(tǒng)廟宇的分辨率相符。測(cè)量元件與分辨率肪沖比必須達(dá)到100倍頻方，才算合格。比如，位置測(cè)量時(shí)，元件脈沖次數(shù)10/mm，那么系統(tǒng)的分辨率應(yīng)為0.001mm才算匹配。
其二，對(duì)位置環(huán)KV值的設(shè)定和調(diào)節(jié)。KV值一般是被當(dāng)作機(jī)床數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置的，數(shù)控系統(tǒng)中，對(duì)KV值的數(shù)值單位和設(shè)置地位都進(jìn)行指定。速度環(huán)在進(jìn)行最佳化調(diào)節(jié)后。KV值則是鑒定機(jī)床性能好壞，工作精度是否準(zhǔn)確的重要因素。KV值體現(xiàn)了機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，運(yùn)動(dòng)時(shí)性能的優(yōu)勢(shì)程度。關(guān)于KV值的設(shè)置，需要參考和符合以下公式：
KV=V/其中KV即位置環(huán)增益系數(shù) V即坐標(biāo)運(yùn)行速度，m/min 即跟蹤誤差，mm 注意不同的單位，數(shù)據(jù)參數(shù)代表的涵義也不一樣。
2 數(shù)控機(jī)床維修方法
2.1 故障檢查
首先要對(duì)進(jìn)行進(jìn)行檢查，查找機(jī)床究竟問題出在哪里，先可對(duì)機(jī)器的使用人員進(jìn)行詢問，再進(jìn)行目測(cè)，觸摸機(jī)器的各個(gè)線路是否完好，檢查是否短路。再通電進(jìn)行檢測(cè)，如果不行，再利用進(jìn)行檢查，對(duì)機(jī)器的信號(hào)與報(bào)警裝置，接口狀態(tài)，參數(shù)調(diào)整等各種方法，直到查出機(jī)床的問題為止。故障檢查這一步就算結(jié)束了。它是機(jī)床維修前的基礎(chǔ)工作。只有正確地發(fā)現(xiàn)其問題，才能有針對(duì)性地對(duì)其進(jìn)行修理。
2.2 維修方法
故障排查出來之后，再進(jìn)行機(jī)床的維修，這里給大家介紹幾種常見的機(jī)床障維修方法。
1）電源：電源是整個(gè)機(jī)床是否能夠順利工作的能量來源，它的損壞輕則會(huì)導(dǎo)致程序數(shù)據(jù)丟失，產(chǎn)生停機(jī)現(xiàn)象。重者可能毀壞整個(gè)系統(tǒng)。在我國，由于電力系統(tǒng)不是很充沛，所以經(jīng)常導(dǎo)致電源的損壞，電源損壞應(yīng)及時(shí)維修。然而做好提前的準(zhǔn)備，才是預(yù)防電源損壞的根源。因此我們?cè)谠O(shè)計(jì)機(jī)床的供電系統(tǒng)時(shí)，就盡量為它提供單獨(dú)的配電箱，在電網(wǎng)供電質(zhì)量不良的地方，三相交流穩(wěn)壓裝置，也是必須事先配備的。接入數(shù)控機(jī)訂的電源中線與接地線一定要分開，并且使用三相五線制等；
2）位置環(huán)故障：首先，位置環(huán)報(bào)警可能產(chǎn)生的原因是位置測(cè)量回路開路、測(cè)量元件已經(jīng)損壞、接口信號(hào)損壞等。其次，坐標(biāo)軸在脫離指令下運(yùn)動(dòng)，可是造成的原因是漂移可能過大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；元件損壞等；
3）機(jī)床坐標(biāo)查找不到零點(diǎn)?？赡茉斐傻脑蚴橇惴较蚺c零點(diǎn)遠(yuǎn)離；編碼器損壞光柵零點(diǎn)標(biāo)、回零差事開關(guān)失靈等；
4）機(jī)床動(dòng)態(tài)性差：其中原因可能是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)磨損嚴(yán)重，或者間隙過大造成的?；蛘呤菍?dǎo)軌工作做得不充分。對(duì)于電氣控制系統(tǒng)，造成這樣的問題可能原因是速度、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)，已經(jīng)不處于最佳匹配狀態(tài)。應(yīng)在故障排除后，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，使得達(dá)到最佳效果。
諸如此類等等問題，故障在查出之后，立即根據(jù)相關(guān)的維修方案進(jìn)行正確地修理，對(duì)各種電路，參數(shù)，控制系統(tǒng)，電源等問題，進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn)，然后針對(duì)性地調(diào)整維護(hù)方案，并且把每次維修的記錄地都記載下來，以便下一次遇到同樣的情況，好迅速地作出處理。
3 結(jié)論
根據(jù)以上依據(jù)，我們可以得知，數(shù)控機(jī)床的控制與維修技術(shù)，在我國雖然還沒有形成非常完善的理論體系。但是只要我們仔細(xì)地摸索排查，利用自己和別人總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)，記載下來，對(duì)我國未來制定完整的數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)和機(jī)床維修技術(shù)，無疑有著重大的借鑒意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 維修技術(shù) 實(shí)例
中圖分類號(hào)：TM5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2017）01-0307-01
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品，其是微電子技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能化技術(shù)的綜合體。由于數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中具有技術(shù)先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，在對(duì)數(shù)控機(jī)床維修過程中，維修技術(shù)、維修理論和手段方面都和傳統(tǒng)機(jī)床維修有著很大的區(qū)別，面對(duì)這種現(xiàn)狀，就需要維修人員進(jìn)步時(shí)展進(jìn)程，掌握先進(jìn)的維修技術(shù)原理和故障檢測(cè)技術(shù)，保證數(shù)控機(jī)床能夠穩(wěn)定的運(yùn)行。
一、數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)簡述
1.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)人員應(yīng)該具備的條件
首先，強(qiáng)烈的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德追求；其次，要保證有廣博的學(xué)識(shí)，懂得計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、模擬數(shù)字電路技術(shù)、自動(dòng)控制電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)技術(shù)、現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床檢測(cè)技術(shù)以及機(jī)械加工工藝方面的技術(shù)，同時(shí)還應(yīng)該具備扎實(shí)的外語應(yīng)用水平；再次，在正式進(jìn)入工作崗位之前還應(yīng)該進(jìn)行專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)，要全面掌握有關(guān)數(shù)控驅(qū)動(dòng)技術(shù)、PLC技術(shù)原理和CNC編程技術(shù)和編程語言；最后，要熟練掌握各種檢測(cè)儀器和儀表以及各種工具。
2.做好維修準(zhǔn)備工作
現(xiàn)場(chǎng)維修是對(duì)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障（主要是數(shù)控部分）進(jìn)行診斷，找出故障部位，以相應(yīng)的正常備件更換，使機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。這過程的關(guān)鍵是診斷，即對(duì)系統(tǒng)或線路進(jìn)行檢測(cè)，確定有無故障，并對(duì)故障定位指出故障的確切位置。從整機(jī)定位到插線板，在某些場(chǎng)合下甚至定位到元器件。這是整個(gè)維修工作的主要部分。
3.現(xiàn)場(chǎng)故障診斷
首先，初步診斷。當(dāng)故障現(xiàn)場(chǎng)資料比較全面時(shí)可以通過資料分析判斷故障的位置，或者采取接口信號(hào)法結(jié)合故障現(xiàn)象對(duì)故障做出初步診斷，然后再按照故障的具體特點(diǎn)，逐個(gè)對(duì)各個(gè)部位進(jìn)行檢查，對(duì)故障做出初步的診斷。在實(shí)際進(jìn)行故障診斷過程中，有時(shí)只采用一種方法就能夠診斷故障，有時(shí)需要綜合應(yīng)用多種檢測(cè)方法對(duì)故障進(jìn)行診斷。對(duì)各種故障點(diǎn)進(jìn)行診斷和鑒別主要取決于故障設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn)和結(jié)構(gòu)故障深度；其次，報(bào)警處理。主要分為兩種，一種是系統(tǒng)故障報(bào)警處理。當(dāng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)故障之后，會(huì)在顯示屏或者操作面板上出現(xiàn)相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)，然后維修人員結(jié)合故障操作手冊(cè)可以對(duì)故障進(jìn)行處理和排除，這種報(bào)警形式由于信號(hào)設(shè)置單一，嚴(yán)密、精確，維修人員可以結(jié)合不同信號(hào)進(jìn)行針對(duì)性操作處理。第二種是數(shù)控機(jī)床報(bào)警和操作信息處理。數(shù)控機(jī)床在制作過程中應(yīng)用PLC控制程度，將一些能夠反映機(jī)床接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定的標(biāo)志顯示出來，并通過特定的按鍵，得到更加詳細(xì)的故障判定指示，這種報(bào)警處理方式一方面可以使用報(bào)警手冊(cè)進(jìn)行處理，另一方面還可以結(jié)合PLC程序，對(duì)相應(yīng)信號(hào)進(jìn)行檢查，最終對(duì)故障進(jìn)行診斷；最后，誤報(bào)警的故障處理。當(dāng)系統(tǒng)的PLC無法運(yùn)行，系統(tǒng)已停機(jī)或系統(tǒng)沒有報(bào)警但工作不正常時(shí)，需要根據(jù)故障發(fā)生前后的系統(tǒng)狀態(tài)信息，運(yùn)用已掌握的理論基礎(chǔ)，進(jìn)行分析，做出正確的判斷。
4.故障排除方法
首先，初始化復(fù)位法。通常情況下因?yàn)樗矔r(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警可以采用硬件復(fù)位或者閉合系統(tǒng)電源等方法消除故障，如果初始化復(fù)位之后故障依然存在，則需要對(duì)硬件進(jìn)行檢測(cè)診斷；其次，更改參數(shù)和程序。系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)是確定系統(tǒng)運(yùn)行能力的主要標(biāo)準(zhǔn)，如果參數(shù)設(shè)定存在錯(cuò)誤，就會(huì)造成某些功能無法正常啟動(dòng)，同時(shí)，有時(shí)會(huì)因?yàn)槌绦蝈e(cuò)誤而造成停機(jī)故障，對(duì)此可以采用系統(tǒng)的快速搜索功能對(duì)故障原因進(jìn)行檢查；再次，調(diào)節(jié)最優(yōu)化調(diào)整法。在進(jìn)行故障排除和維修過程中，調(diào)節(jié)是最簡單，應(yīng)用最為廣泛的一種故障排除手段，通過對(duì)電位計(jì)進(jìn)行調(diào)整解決系統(tǒng)故障，而最優(yōu)調(diào)整法是對(duì)系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法。其主要利用一臺(tái)多線記錄儀分別觀察指令和速度反饋，通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間，來使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作狀態(tài)；最后，替換法。用好的設(shè)別替換出現(xiàn)故障的設(shè)備，然后進(jìn)行初始化啟動(dòng)，確保機(jī)床能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
二、數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例分析
1.案例1
首先，故障現(xiàn)象。一個(gè)普通數(shù)控機(jī)床，NC啟動(dòng)之后就斷電，并且CRT無任何顯示；其次，故障分析。對(duì)故障進(jìn)行初步分析可能是某處出現(xiàn)了接地不良的事故，經(jīng)過對(duì)各個(gè)接地點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)處理，故障依然存在，并未排除，然后對(duì)CNC各個(gè)板的電壓進(jìn)行檢查，示波器測(cè)量數(shù)字接口板上的集成電路的工作電壓存在較大的波紋，對(duì)這個(gè)部分進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)電源低頻濾波電容工作正常，然后將電源兩端并聯(lián)上一個(gè)小容量的濾波電容，啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床后能夠正常運(yùn)行，因此，斷定這個(gè)故障是屬于CNC系統(tǒng)電源抗干擾能力較弱而導(dǎo)致的。
2.案例2
首先，故障現(xiàn)象。一臺(tái)進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，機(jī)床送電之后，CRT無顯示，檢查NC發(fā)現(xiàn)+24V、+15V、-15V和+5V無電壓輸出；其次，故障分析。出現(xiàn)這種故障可以斷定是電源方面出現(xiàn)了問題，所以可以結(jié)合電氣原理圖逐次對(duì)電源的輸入端進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢查到保險(xiǎn)后的電噪聲濾波器時(shí)發(fā)現(xiàn)性能存在不良現(xiàn)象，而后面的整流電流和震蕩電路均工作正常，將噪聲濾波器拆卸后發(fā)現(xiàn)外殼里面燒焦，更換設(shè)備之后系統(tǒng)能夠正常工作。在對(duì)類似故障進(jìn)行排除過程中，應(yīng)該首先保證屏幕正常工作，因?yàn)橛杏袝r(shí)候也會(huì)是顯示部門的原因，但是多數(shù)情況下會(huì)存在多種故障。
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數(shù)控機(jī)床的電氣維修相關(guān)技術(shù)工作人員需要有良好的技能、科學(xué)高效維修方法且掌握比較廣的數(shù)控機(jī)床的專業(yè)知識(shí)。下面主要從以下幾個(gè)方面談?wù)剶?shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)。
一、現(xiàn)場(chǎng)維修
1.詢問調(diào)查
首先應(yīng)要求操作者盡量保持故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時(shí)仔細(xì)詢問故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷。
2.故障分析并確定原因
根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的，對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。
二、電氣故障的常用診斷方法
1.直觀檢查法。這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。通過目測(cè)故障板，仔細(xì)檢查有無保險(xiǎn)絲燒斷，元器件燒焦，煙熏，開裂現(xiàn)象。以此可判斷板內(nèi)有無過流，過壓，短路等問題。手摸并輕搖元器件，尤其是阻容，半導(dǎo)體器件有無松動(dòng)之感，以此可檢查出一些斷腳，虛焊等問題。
2.儀器檢查法。使用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。
3.信號(hào)與報(bào)警指示分析法。通過硬件報(bào)警指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明獲知指示內(nèi)容及故障原因；通過系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障報(bào)警顯示，對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(cè)獲知可能的故障原因。
4.接口狀態(tài)檢查法。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中，而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào)，又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。
5.參數(shù)調(diào)整法。參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。
6.備件置換法?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大都采用模塊化設(shè)計(jì)，初步判斷出可能的故障模塊，用診斷備件將其替換，使用這種方法在操作時(shí)一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行，在更換前要仔細(xì)檢查線路板的版本，型號(hào)，各種標(biāo)記，跨接是否相同，對(duì)于有關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)和電位計(jì)的位置應(yīng)做好記錄，拆線時(shí)應(yīng)做好標(biāo)志。
7.初始化復(fù)位法。有時(shí)數(shù)控系統(tǒng)死機(jī)，對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。有時(shí)，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄。
三、常見電氣故障
1.電源故障。電源是維持系統(tǒng)正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結(jié)果是造成系統(tǒng)的停機(jī)或毀壞整個(gè)系統(tǒng)。由于電源波動(dòng)較大，質(zhì)量差，還隱藏有如高頻脈沖這一類的干擾，加上人為的因素（如突然拉閘斷電等）。這些原因可造成電源故障。
2.開關(guān)故障。膠殼刀開關(guān)、鐵殼開關(guān)、組合/轉(zhuǎn)換開關(guān)、按鈕開關(guān)、位置行程、限位開關(guān)，觸點(diǎn)接觸不良、接線的連接不良或動(dòng)斷觸頭短路，造成電路不通或被控電器不動(dòng)作。機(jī)構(gòu)不良（彈簧失效或卡?。┡c損壞，安裝欠妥、松動(dòng)或移位、污染、接地不良與絕緣不良會(huì)造成漏電與開關(guān)短路。
3.低壓斷路器故障。斷路器手動(dòng)操作時(shí)不能閉合（不能接通或不能啟動(dòng)）、動(dòng)作延時(shí)過長、欠壓脫扣器不能分?jǐn)?、電?dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)立即分?jǐn)嗟裙收显斐刹粍?dòng)作或誤動(dòng)作。
本文從數(shù)控機(jī)床維修的常見問題出發(fā)，明確維修過程中的重點(diǎn)項(xiàng)目。提出了維修要遵循“先易后難、先里后外”的維修原則，以最為合理的維修方式提高維修質(zhì)量。
2數(shù)控機(jī)床維修改造中存在的問題
2.1數(shù)控機(jī)床的故障分類
在機(jī)床所產(chǎn)生的故障中，根據(jù)實(shí)際問題劃分為機(jī)械故障和電氣問題，所以在維修中要先確定故障類型，檢查電器系統(tǒng)的運(yùn)行情況，尤其對(duì)設(shè)備報(bào)警現(xiàn)象、設(shè)備過流、運(yùn)行異常等進(jìn)行確定。其次在設(shè)備維修和升級(jí)過程中，會(huì)因添加或升級(jí)設(shè)備添加或更換元件，這會(huì)使新原件和設(shè)備產(chǎn)生排斥并且提高設(shè)備的返修率。
2.2滾珠絲桿的問題
滾珠絲桿在長期工作的狀態(tài)下，其中的油會(huì)逐步被消耗，一旦油不能祈禱作用就會(huì)為整個(gè)設(shè)備體系帶來運(yùn)動(dòng)誤差，所以在設(shè)備保養(yǎng)的上要將絲杠的性作為主要的保養(yǎng)內(nèi)容。絲桿在注油中要避免新舊由重復(fù)添加。并對(duì)絲桿的支承軸承的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行更換，避免設(shè)備電源在使用上行成的安全隱患。
2.3漏保制動(dòng)問題
機(jī)床的電機(jī)部分會(huì)因?yàn)殡姍C(jī)熱積累和短路等問題造成電路燒毀，根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，所有連續(xù)工作超過0.5kW的電機(jī)必須裝配電動(dòng)機(jī)熱保設(shè)備，一旦電機(jī)在運(yùn)行中出現(xiàn)過載和短路的現(xiàn)象，熱保護(hù)中的金屬片會(huì)出現(xiàn)彎曲，形成機(jī)械連接中的短路點(diǎn)，但是有的部件在維修中忽略這一問題，使用廉價(jià)的配件，這使電機(jī)的熱保護(hù)能力下降。同時(shí)電動(dòng)機(jī)的電阻反應(yīng)時(shí)間和電流保護(hù)器相互矛盾，保護(hù)器常常出現(xiàn)時(shí)間和常數(shù)上的巨大差異，使電路的熱保性能大大降低。
3數(shù)控機(jī)床維修改造中的要點(diǎn)
3.1堅(jiān)持“先易后難、先里后外”的維修原則
數(shù)控機(jī)床在維修過程中必須堅(jiān)持“先易后難、先里后外”的維修原則。數(shù)控機(jī)床使用一定時(shí)間后自身的故障會(huì)逐漸增多，所以數(shù)控機(jī)床在維修和檢修上要先針對(duì)簡單問題進(jìn)行處理，然后在排除復(fù)雜故障。
3.2數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜
數(shù)控機(jī)床作為一體化設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上十分復(fù)雜。電器件的損壞和連接設(shè)備出現(xiàn)的接觸不良都可能直接導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，同時(shí)在外部環(huán)境發(fā)生變化的過程中，會(huì)引發(fā)數(shù)控機(jī)床的多種問題，所以數(shù)控機(jī)床在維修和改造中要根據(jù)開關(guān)、元件、液壓閥等進(jìn)行仔細(xì)研究，注意電控設(shè)備的插座和端子位置、以及線路板的插頭座等問題，同時(shí)對(duì)濕度、油污、粉塵等常規(guī)性檢修必不可少，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的日常檢修能夠避免出現(xiàn)大修的狀況，另外還能夠避免機(jī)床設(shè)備精度受到影響的問題。
3.3進(jìn)行具體的問題分析
數(shù)控機(jī)床在維修前不僅要研究好設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖和電路圖，還要根據(jù)實(shí)際設(shè)備拆裝后進(jìn)行具體的問題分析，要根據(jù)設(shè)備所發(fā)生的原因和故障進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，保證故障出現(xiàn)的原因和解決方法，針對(duì)設(shè)備故障的針對(duì)性和故障性進(jìn)行合理診斷。在對(duì)設(shè)備的通電性的控制上，要以數(shù)控機(jī)床的動(dòng)態(tài)故障查找為基礎(chǔ)，進(jìn)行故障檢測(cè)。
4數(shù)控機(jī)床維修改造需要注意的技術(shù)要點(diǎn)
4.1大型專用數(shù)控設(shè)備的技術(shù)要點(diǎn)
①對(duì)于大中型的數(shù)控機(jī)床的主軸一般都是采用齒輪變速的傳動(dòng)方式，以擴(kuò)大恒功率區(qū)域的變速范圍，保證低速時(shí)可傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。由于齒輪的變速存有“掛檔”的問題，為了預(yù)防掛檔時(shí)出現(xiàn)頂齒的現(xiàn)象需要采用電動(dòng)瞬動(dòng)來完成。因此，在進(jìn)行大慣量部件的延時(shí)時(shí)需要采用時(shí)間繼電器來進(jìn)行檢測(cè)。②所有的掛檔纖維開關(guān)都要與計(jì)算機(jī)設(shè)備相互結(jié)合，在進(jìn)行掛檔順點(diǎn)的控制時(shí)，要根據(jù)接口輸出確定短向運(yùn)行命令，但是由于操作程序需要多個(gè)元件聯(lián)合調(diào)試，一旦有一個(gè)元件出現(xiàn)問題，PAL系統(tǒng)就不能對(duì)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)問題進(jìn)行處理。③在數(shù)控機(jī)床的設(shè)備中需要特別注意在面板上保留手動(dòng)掛檔的按鈕開關(guān)。④在專有機(jī)床的數(shù)控改造中，需要進(jìn)行參數(shù)宏調(diào)用的方式以實(shí)現(xiàn)PLC程序和零件加工程序之間信息的傳遞，最終實(shí)現(xiàn)特殊的功能要求。⑤所有的大型數(shù)控設(shè)備都要注意結(jié)構(gòu)部件的放松和夾緊問題，尤其在坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)下要放松設(shè)備結(jié)構(gòu)，但部件達(dá)到合理位置后必須夾緊。⑥將坐標(biāo)軸分成高夾、低夾兩個(gè)程度，以避免夾緊時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象。
4.2絲杠的維修重點(diǎn)
絲杠維修情況比較復(fù)雜。設(shè)備在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床改造和維修的過程中，要根據(jù)原操作系統(tǒng)重新設(shè)置相關(guān)參數(shù)，在調(diào)整合適的位帶與夾緊帶。振蕩軸的位置固定不能以臨時(shí)性作為基準(zhǔn)，要保證一次維修就能解決問題。
4.3數(shù)控機(jī)床設(shè)備的導(dǎo)軌
在數(shù)控機(jī)床的設(shè)置程序上來看，機(jī)床導(dǎo)軌是主要的機(jī)床外界裝置，車床導(dǎo)軌的工藝性和精度性是維修的重點(diǎn)，導(dǎo)軌的替換材料要保證足夠的耐磨性，并且數(shù)直。以此避免數(shù)控機(jī)床導(dǎo)軌在運(yùn)行過程中出現(xiàn)變形額度情況，具體的設(shè)備導(dǎo)軌還要根據(jù)導(dǎo)軌性進(jìn)行防護(hù)。另外，一般的機(jī)床齒輪都集中在變速箱和主軸箱中，這就要求稅控機(jī)床的齒輪精確要高于普通機(jī)床，以此保證數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)精度，要保證維修后的機(jī)床整體結(jié)構(gòu)能滿足間隙傳動(dòng)的要求。
4.4數(shù)控機(jī)床維修改造完成后的驗(yàn)收
數(shù)控設(shè)備在完成相關(guān)調(diào)試后要設(shè)備的出場(chǎng)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，例如在數(shù)控機(jī)床的維修中從線路改版、到設(shè)備組裝，都要嚴(yán)格執(zhí)行出場(chǎng)檢測(cè)，此外在數(shù)控機(jī)床的調(diào)試過程中，要由專人對(duì)設(shè)備的機(jī)械、液壓等操作進(jìn)行合理調(diào)試，所有調(diào)試程序都要按照從簡到繁、從內(nèi)到外的程序來控制，此外，所有的設(shè)備維修要根據(jù)設(shè)備的既有原則進(jìn)行，不得擅自變更和轉(zhuǎn)換設(shè)備線路布置。
5結(jié)語
【關(guān)鍵詞】數(shù)控；機(jī)床；維修；技術(shù)分析
隨著我國機(jī)械加工的快速發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)控機(jī)床也越來越多。由于數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)性和故障的不穩(wěn)定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn)，所以數(shù)控機(jī)床的維修難度較大，并且數(shù)控機(jī)床維修工作的不規(guī)范，使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài)，為了規(guī)范數(shù)控維修工作，提高數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值，本文提出五步到位數(shù)控維修法。
1.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析
1.1故障記錄具體
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，對(duì)于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時(shí)通知維修人員。
（1）故障發(fā)生時(shí)的情況記錄。
1）發(fā)生故障的機(jī)床型號(hào)，采用的控制系統(tǒng)型號(hào)，系統(tǒng)的軟件版本號(hào)。
2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
3）發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。
4）若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)等。
5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號(hào)，并保留不合格工件。
6）在發(fā)生故障時(shí)，若系統(tǒng)有報(bào)警顯示，則記錄系統(tǒng)的報(bào)警顯示情況與報(bào)警號(hào)。
7）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
8）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄。
1）故障發(fā)生的時(shí)例與周期。
2）故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。
3）若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動(dòng)作有關(guān)。
（3）故障的規(guī)律性記錄。
（4）故障時(shí)的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：
（1）機(jī)床的工作狀況檢查。
（2）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。
（3）機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時(shí)也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：
（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。
（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
1）直觀法。2）系統(tǒng)自診斷法。3）參數(shù)檢查法。4）功能程序測(cè)試法。5）部件交換法。6）測(cè)量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉(zhuǎn)移法。
除了以上介紹的故障檢測(cè)方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等，這些檢查方法各有特點(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。
1.4維修方法
在數(shù)控機(jī)床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量，在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：
（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進(jìn)行硬件診斷。
（2）參數(shù)更改，程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。
（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。
（7）修復(fù)法。對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供再維修時(shí)參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容；（1）現(xiàn)場(chǎng)記錄；（2）故障原因；（3）解決方法；（4）遺留的問題；（5）日期和停工的時(shí)間；（6）維修人員情況；（7）資料記錄。
2.小結(jié)
數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實(shí)現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；自診斷技術(shù)；故障分析
一、現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床CNC故障自診斷技術(shù)
數(shù)控機(jī)床故障自診斷能力是數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)十分重要的指標(biāo)，自診斷技術(shù)是評(píng)價(jià)數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)是先進(jìn)技術(shù)密集型設(shè)備，技術(shù)員要迅速而準(zhǔn)確地確定其故障部位并查明故障原因，必須借助于自診斷技術(shù)。自診斷技術(shù)也開始朝著智能化、多功能的高級(jí)診斷方向發(fā)展。目前CNC控制系統(tǒng)都裝有故障自診斷系統(tǒng)，并能隨時(shí)監(jiān)視加工過程中數(shù)控系統(tǒng)軟件和硬件的工作狀態(tài)，CNC控制系統(tǒng)有較強(qiáng)的自診斷功能。只要系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障，顯示系統(tǒng)和顯示裝置就會(huì)顯示報(bào)警信息，通過系統(tǒng)珍斷號(hào)判斷故障發(fā)生在數(shù)控部分、電氣部分還是機(jī)械部分，判斷產(chǎn)生故障的具體部位。自診斷與維修實(shí)例：FANUC-Oi伺服不能就緒報(bào)警“401”報(bào)警號(hào)。1.系統(tǒng)檢測(cè)原理（圖1）:開機(jī)后系統(tǒng)開始自動(dòng)檢測(cè)，如果系統(tǒng)沒有報(bào)警和急停，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出MCON信號(hào)給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)接收到MCON信號(hào)后，自動(dòng)接通主繼電器，并送回DRDY信號(hào)，檢測(cè)系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)如果沒有收到DRDY信號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出“401”報(bào)警號(hào)。2.故障的診斷方法。（1）工作人員檢查各插頭接觸是否良好，主要包括主控回路的連接、控制面板以及電源與主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)的連接。（2）查看LED發(fā)光二極管是否顯示，如果LED沒有顯示，可能是電源回路斷路或控制板沒有通電。檢查直流電源輸出到24V電源線路連接是否正常，檢查控制板上的直流電源電路接線是否良好，檢查伺服放大器交流電壓3相220V輸入是否正常。（3）采用信號(hào)短接的方法來判別故障的部位,把伺服模塊JV1B（JV2B）的8-10短接后系統(tǒng)上電,如果伺服放大器LED顯示“00”則故障可能在軸板或系統(tǒng)主板；如果伺服放大器顯示“--”則故障可能在伺服放大器本身。（4）檢查急停ESP和MCC回路，ESP短接，伺服放大器顯示“--”，應(yīng)為伺服裝置的繼電器MCC控制回路或線圈本身故障。
二、FANUC數(shù)控機(jī)床換刀故障———示波器觀察時(shí)序故障診斷
數(shù)控刀架故障比較常見。換刀過程：刀架松開旋轉(zhuǎn)和選刀鎖緊。實(shí)例：一臺(tái)數(shù)控車床（FANUC0TC）配備12工位電動(dòng)刀架，在換刀中旋轉(zhuǎn)不停，故障現(xiàn)象為找不到刀號(hào)報(bào)警。1.刀架換刀過程中旋轉(zhuǎn)不停故障分析。圖2刀位信號(hào)由PMC輸入，X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主軸后面的絕對(duì)編碼器檢測(cè)。電動(dòng)刀架找不到刀位故障，可能是絕對(duì)編碼器刀位沒有輸出。先松開急停再松開刀架，圖3用示波器觀察刀位時(shí)序，如果能從1號(hào)依次變到12號(hào)刀位，說明刀位輸出正常。絕對(duì)編碼器輸出刀位信號(hào)同時(shí)還輸出選通X20.5和奇偶檢驗(yàn)X20.4，換刀時(shí)輸出時(shí)序如圖3。2.故障診斷。查看換刀絕對(duì)編碼器的時(shí)序（圖3），X20.5上升延時(shí)，當(dāng)前與目標(biāo)刀號(hào)對(duì)比。比較后刀號(hào)一致，選刀電機(jī)停止旋轉(zhuǎn)，預(yù)分度電磁鐵得電吸合，電機(jī)反轉(zhuǎn)鎖緊刀架。正常工作每選取一次工作刀位X20.5會(huì)發(fā)生一次電平變化（高低高）。本機(jī)床換刀中出現(xiàn)X20.5信號(hào)沒有變化，說明數(shù)控系統(tǒng)沒有完成目標(biāo)和當(dāng)前刀號(hào)對(duì)比，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)找不到目標(biāo)刀號(hào)系統(tǒng)就報(bào)警。通過分析故障是選通信號(hào)X20.5沒有輸出。更換同型號(hào)絕對(duì)編碼器。
三、FANUC數(shù)控機(jī)床
PMC故障實(shí)例與維修1.故障現(xiàn)象：一臺(tái)臥式加工中心數(shù)控系統(tǒng)配置FANUC0i-M。工作臺(tái)交換時(shí)，按下“手/自動(dòng)”啟動(dòng)按鈕后，托板架沒有上升、托板內(nèi)工作臺(tái)升起，無法實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的交換。2.故障分析與診斷：首先檢查液壓系統(tǒng)的壓力，再查看控制托板架上升的電磁閥是否得電。電磁閥由繼電器常開KA13控制，PMC輸出點(diǎn)Y1004.1直接提供24V給繼電器KA13的線圈。通過PMC梯形圖檢查Y1004.1，執(zhí)行前后Y1004.1始終為“0”沒信號(hào)，此故障為某一輸入條件未得到滿足使機(jī)床處于等待。從Y1004.1輸出入手，利用梯形圖動(dòng)態(tài)顯示診斷故障。圖4看出手動(dòng)時(shí)交換工作臺(tái)條件是R68.3、R62.0和Y1003.5導(dǎo)通，R68.3的導(dǎo)通條件是R68.2和R62.0導(dǎo)通，R62.0由外部繼電器控制。動(dòng)態(tài)顯示X1004.5導(dǎo)通后，X1006.3沒有信號(hào)。檢查X1006.3確定為托板上升到位信號(hào)。檢查發(fā)現(xiàn)24V直流斷路，維修后恢復(fù)正常。
四、結(jié)束語
本文用實(shí)例闡述了數(shù)控系統(tǒng)的維修方法，指出了自診斷技術(shù)朝著多功能和智能化發(fā)展的方向；介紹了運(yùn)用PMC進(jìn)行故障診斷的方向，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控；電氣；故障；維修
1 數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的特點(diǎn)
故障原因明了是電氣系統(tǒng)故障維修的特點(diǎn)，診斷也比較好做，可是故障率卻很高。每個(gè)電器元件都有自己的使用壽命，如果處于非正常使用的狀態(tài)，壽命周期縮短會(huì)更加縮短，如開關(guān)觸頭長期遭受過電流使用，從而造成燒損、粘連，直至開關(guān)損壞。電氣系統(tǒng)是個(gè)比較脆弱的系統(tǒng)，很容易受到外界的影響，如在外部環(huán)境溫度過高的情況下，電柜容易升溫過高導(dǎo)致一些電損壞。有時(shí)老鼠對(duì)電器元件和電器線路的肯叫也會(huì)造成電氣系統(tǒng)的故障。操作人員的認(rèn)為造作失誤也會(huì)造成電氣系統(tǒng)的故障，如操作人員的非正常操作會(huì)使開關(guān)手柄損壞、限位開關(guān)被撞壞的情況。
由于長期遭受磨損，線路、線纜會(huì)出現(xiàn)斷線或短路，冷卻水和油液流入蛇皮管線內(nèi)，而使管線長期被浸泡，導(dǎo)致橡膠電線膨脹、粘化，使其絕緣性大大降低而造成短路、放炮。液體流入電動(dòng)刀架、排屑器、冷卻泵器等異步電動(dòng)機(jī)內(nèi)，損壞了軸承，使電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障。
2 數(shù)控機(jī)床電氣故障分析
2.1 數(shù)控裝置的故障分析
數(shù)控裝置部分的故障有軟件故障和硬件故障。
⑴軟件故障。加工程序編制出錯(cuò)、機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置不當(dāng)、系統(tǒng)后備電池失效、操作者操作失誤、數(shù)據(jù)通訊過程中電網(wǎng)瞬間停電等，都將會(huì)導(dǎo)致部分或全部數(shù)據(jù)丟失。這類故障軟件故障可以執(zhí)行數(shù)控裝置中機(jī)床參數(shù)的清除或初始化后，重新將正確備份數(shù)據(jù)輸入故障就可排除。
⑵硬件故障?？刂葡到y(tǒng)某元器件接觸不良或損壞、無供電電源等，必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
2.2 PLC控制器的故障分析
PLC的故障可分為軟件故障和硬件故障兩部分。
⑴軟件故障。數(shù)控機(jī)床有PLC用戶程序，用戶程序編制不好，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生一些無報(bào)警的機(jī)床故障，因此PLC用戶程序要編制好。
⑵硬件故障。在PLC輸入輸出模塊出現(xiàn)問題而引起的故障屬于硬件故障。有時(shí)個(gè)別輸入輸出口出現(xiàn)故障，可以通過修改PLC程序，可使用備用接口替代出現(xiàn)故障的接口。
2.3 伺服系統(tǒng)的故障分析
數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床故障率最高的部分。伺服控制系統(tǒng)可分為直流伺服控制單元、直流永磁電動(dòng)機(jī)和交流伺服控制單元、交流伺服電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)部分，兩者各有其優(yōu)、缺點(diǎn)。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由于伺服控制單元、伺服電動(dòng)機(jī)、測(cè)速裝置、編碼器等出現(xiàn)問題引起的，要分別對(duì)各單元進(jìn)行分析。
2.4 顯示的故障分析
利用狀態(tài)顯示的診斷功能現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)不但能將故障診斷信息顯示出來，而且能以診斷地址和診斷數(shù)據(jù)的形式提供診斷的各種狀態(tài)。該法也是診斷故障的一種基本方法，適合診斷復(fù)雜機(jī)構(gòu)故障。
2.5 控制元件、檢測(cè)開關(guān)的故障分析
機(jī)床常見的控制元件、檢測(cè)開關(guān)有：檢測(cè)開關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等，這些常見的機(jī)床控制元件、檢測(cè)開關(guān)由于接觸不良引起各種故障比較多，這類故障一般稍有點(diǎn)維修知識(shí)就可以解決，但是檢修這類故障要用儀器儀表配合檢查。
3 數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除與維修技術(shù)
3.1 嚴(yán)格遵循操作規(guī)程
數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修人員必須按機(jī)床和系統(tǒng)使用說明的要求使用。盡量避免因操作不當(dāng)引起的故障。
3.2 對(duì)紙帶閱讀機(jī)或磁盤閱讀機(jī)的定期維護(hù)
操作者應(yīng)對(duì)紙帶閱讀機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分每周定時(shí)清理，對(duì)導(dǎo)向滾軸、張緊臂滾軸等每半年一次加注油。對(duì)于磁盤閱讀機(jī)中磁盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的磁頭，應(yīng)用專用清洗盤定期進(jìn)行清洗。 3.3 防止數(shù)控裝置過熱
定期清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，經(jīng)常檢查數(shù)控裝置上各冷卻風(fēng)扇工作是否正常。
3.4 監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓
數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓范圍在額定值的85%～110%，如果超出范圍，輕則使數(shù)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作，重則會(huì)造成重要電子部件損壞。因此，要經(jīng)常注意電網(wǎng)電壓的波動(dòng)。對(duì)于電網(wǎng)質(zhì)量比較惡劣的地區(qū)，應(yīng)及時(shí)配置數(shù)控系統(tǒng)專用的交流穩(wěn)壓電源裝置，使故障率降低。
3.5 定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷
數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應(yīng)每年檢查一次，頻繁加速機(jī)床（如沖床等），應(yīng)兩個(gè)月檢查一次。
3.6 防止塵埃進(jìn)入數(shù)控裝置內(nèi)除檢修外，要少開電氣柜門
防止車間內(nèi)空氣中飄浮的灰塵和金屬粉末落在印制電路板和電氣接插件上，造成元件間絕緣電阻下降，出現(xiàn)故障或使元件損壞。有些數(shù)控機(jī)床的主軸控制系統(tǒng)安置在強(qiáng)電柜中，強(qiáng)電門關(guān)得不嚴(yán)，使電器元件損壞、主軸控制失靈。夏天氣溫過高時(shí)，有些使用者打開數(shù)控柜門，用電風(fēng)扇往數(shù)控柜內(nèi)吹風(fēng)，以降低機(jī)內(nèi)溫度。
[參考文獻(xiàn)]
關(guān)鍵詞：數(shù)控；電氣；故障；維修
中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2012) 07-0000-01
一、數(shù)控機(jī)床電氣故障的類型與特點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障性質(zhì)、表象、造成原因及其后果等進(jìn)行分類。
（一）發(fā)生故障的位置
根據(jù)發(fā)生故障的位置可以分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指需維修或更換電子元器件、各種電器、電路板、導(dǎo)線設(shè)備才能正常運(yùn)行，此類故障稱為硬件故障。軟件故障指PLC控制程序出現(xiàn)的故障，需更改相應(yīng)參數(shù)、數(shù)據(jù)或者修改PLC控制程序才能正常運(yùn)行，此類故障稱為軟件故障
（二）故障是否指示
根據(jù)故障出現(xiàn)時(shí)有無指示，可分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。各種數(shù)控系統(tǒng)都自帶有自診斷程序，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)軟、硬件的實(shí)時(shí)監(jiān)控，故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)產(chǎn)生報(bào)警并有相關(guān)文字說明，查閱報(bào)警信息說明書，就能查出產(chǎn)生故障的原因以及相應(yīng)的解決措施。無診斷指示故障是診斷程序不完整性導(dǎo)致的，需要對(duì)產(chǎn)生故障前的工作過程、故障現(xiàn)象和后果綜合分析從而排除故障。
（三）產(chǎn)生故障時(shí)有無破壞性
根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)有無破壞性可以分為破壞性故障和非破壞性故障。破壞性故障不可以重復(fù)出現(xiàn)，需分析故障現(xiàn)象排除故障。
（四）產(chǎn)生故障的或然性
依故障產(chǎn)生的機(jī)率，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)故障指只要滿足一定的條件則一定會(huì)產(chǎn)生故障，而隨機(jī)性故障指在相同條件下偶爾發(fā)生的故障。
（五）機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性
指機(jī)床因運(yùn)動(dòng)特性下降而產(chǎn)生的故障，機(jī)床運(yùn)行正常但加工工件不合格，需查找精度下降的機(jī)械或電氣相關(guān)環(huán)節(jié)，然后通過優(yōu)化系統(tǒng)環(huán)節(jié)排除故障。
二、數(shù)控機(jī)床電氣故障排查步驟
（一）故障詢問分析
維修人員需要在機(jī)床故障產(chǎn)生時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)情況分析相關(guān)信息，這就要求操作者對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行詳細(xì)描述，維修人員觀察現(xiàn)場(chǎng)故障狀態(tài)，查看故障信息是否有自診斷顯示，分析故障發(fā)生前的操作情況，根據(jù)以上信息首先做出第一步診斷，確定故障排除時(shí)所需相關(guān)技術(shù)資料、維修工具、儀器備件等做到心中有數(shù)。
（二）故障現(xiàn)場(chǎng)信息核查
操作者所提供的信息對(duì)于排故十分重要，因此在現(xiàn)場(chǎng)要通過對(duì)故障機(jī)床的觀察、操作等驗(yàn)證操作者所提供的各種信息是否準(zhǔn)確、完整，根據(jù)實(shí)際情況從而進(jìn)一步分析故障初始判斷是否準(zhǔn)確。
（三）準(zhǔn)確分析故障
通過對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)分析并結(jié)合實(shí)際情況確定故障的類型，對(duì)于指示性故障可以通過查閱此機(jī)床的使用說明書以及故障報(bào)警信息手冊(cè)，了解該故障產(chǎn)生的各種原因及相關(guān)排除措施，為下一步排故做準(zhǔn)備。
（四）確定原因
在已確定該導(dǎo)致該故障產(chǎn)生的各種原因中進(jìn)一步檢查，綜合分析各種因素，從而判斷出故障發(fā)生的真正原因。
（五）排故準(zhǔn)備
根據(jù)已確定的原因準(zhǔn)備好所需相應(yīng)工具儀器，制定好故障排除計(jì)劃及步驟，對(duì)故障進(jìn)行排除。
三、數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的常規(guī)方法
（一）直接檢查法
1.詢問。詢問故障現(xiàn)場(chǎng)的操作者，掌握故障發(fā)生的過程、現(xiàn)象等情況，為排除故障做好準(zhǔn)備。2.目視。觀察數(shù)控機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否正常，顯示面板是否有報(bào)警情況，斷路器有無斷開現(xiàn)象，熔斷器是否燒斷，各元器件有無燒壞及導(dǎo)線脫落等異常情況。3.觸摸。在機(jī)床斷電的情況下可以通過對(duì)各接插件和各主要電路板等元器件的觸摸了解其安裝、插接狀況是否到位。4.通電。通電后快速檢查各元器件有無冒煙、火花、異常聲音、氣味是否正常以及器件觸摸有無過熱，如有發(fā)現(xiàn)應(yīng)立即斷電進(jìn)行分析。
（二）儀器測(cè)量法
當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問題后，采用電工儀表和維修必備的工具，按數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖和機(jī)床電氣原理圖，測(cè)量出現(xiàn)問題的各個(gè)故障點(diǎn)的參數(shù)值并和正常值進(jìn)行比較判斷故障，若系統(tǒng)電壓達(dá)不到正常工作電壓，則檢測(cè)調(diào)節(jié)輸入電源；如出現(xiàn)控制信號(hào)故障，則用相關(guān)檢測(cè)儀表檢查信號(hào)線路的狀態(tài)是否正常以此確定故障點(diǎn)。
（三）用可編程控制器進(jìn)行PLC中斷狀態(tài)分析
PLC發(fā)生故障時(shí)，其中斷原因是中斷堆棧出現(xiàn)故障，可以調(diào)出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因排除故障。
（四）接口信號(hào)檢查
通過使用PLC檢測(cè)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)接口信號(hào)的正確與否，從而確定相應(yīng)的故障點(diǎn)。
（五）診斷備件替換法
當(dāng)故障診斷為數(shù)控系統(tǒng)某環(huán)節(jié)的印制電路上時(shí)，因電路板的集成度相對(duì)較高而確定某一電子器件則需要花費(fèi)大量時(shí)間，采取先更換相同型號(hào)功能的備件，恢復(fù)機(jī)床正常運(yùn)行，再去檢測(cè)修復(fù)故障電路板。
（六）用系統(tǒng)的自診斷功能判斷
如今的數(shù)控系統(tǒng)具有較強(qiáng)的自診斷功能，監(jiān)控系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)對(duì)故障進(jìn)行判斷，面板顯示報(bào)警信息，從而及時(shí)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床的保護(hù)。
綜上所述，在數(shù)控機(jī)床方面的很多維修人員知識(shí)還不夠全面，診斷水平還存在很大差距，而數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)加工中的關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備，機(jī)床的使用壽命及利用率對(duì)企業(yè)來說是至關(guān)重要的。因此掌握數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù)，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)各類電氣故障時(shí)，維修者快速、準(zhǔn)確排除故障充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床效益具有重要意義。
參考文獻(xiàn)：
