廉發(fā)波

【摘 要】數(shù)控機床是機電一體化的產(chǎn)物。但由于其技術的復雜性，多樣性和多變性等技術特點，使得數(shù)控機床在使用中會出現(xiàn)許多的問題，歸咎其原因；就在于數(shù)控機床的使用和保養(yǎng)、維修等相關知識確沒有得到足夠的重視。由此，產(chǎn)生的結果可能導致設備利用率低，故障繁多，使用壽命縮短，甚至可能影響生產(chǎn)，直到造成重大經(jīng)濟損失。在數(shù)控機床運行中，要根據(jù)設備的故障現(xiàn)象，在掌握數(shù)控系統(tǒng)各部分工作原理的前提下，對現(xiàn)行的狀態(tài)進行分析，并用必要檢測手段，檢查故障的部位和原因，從而提出有效的維修對策。就數(shù)控機床電氣的故障診斷與維修進行探討。

【關鍵詞】數(shù)控機床；電氣故障；診斷；維修

1.數(shù)控機床常見電氣故障分類

數(shù)控機床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。

（1）以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。

（2）以故障出現(xiàn)時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當今的數(shù)控系統(tǒng)都設計有完美的自診斷程序，時實監(jiān)控整個系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結合系統(tǒng)配備的診斷手冊不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示這類故障則要依靠對產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術水平加以分析、排除。

（3）以故障出現(xiàn)時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演，這時只能根據(jù)產(chǎn)生故障時的現(xiàn)象進行相應的檢查、分析來排除之，技術難度較高且有一定風險。如果可能會損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過程，但應十分小心。

（4）以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產(chǎn)生的確定的故障；而隨機性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機床機械結構的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關。此類故障的分析需經(jīng)反復試驗、綜合判斷才可能排除。

（5）以機床的運動品質(zhì)特性來衡量，則是機床運動特性下降的故障。在這種情況下，機床雖能正常運轉卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標運行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測儀器確診產(chǎn)生誤差的機、電環(huán)節(jié)，然后通過對機械傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來排除。

2.數(shù)控機床電氣故障的維護

數(shù)控機床種類多，各類數(shù)控機床因其功能，結構及系統(tǒng)的不同，各具不同的特性。其維護保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應根據(jù)其機床種類、型號及實際使用情況，并參照機床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度。以下是一些常見的日常維護保養(yǎng)。

2.1機床精度的維護

定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。所謂的軟方法主要是通過系統(tǒng)參數(shù)補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等；而所謂的硬方法一般要在機床大修時進行，如進行導軌修刮等。

2.2提高數(shù)控機床的利用率

數(shù)控機床如果較長時間閑置不用，當需要使用時，首先機床的各運動環(huán)節(jié)會由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態(tài)傳動性能，降低機床精度。所以應當提高數(shù)控機床的使用率和利用率。

2.3定期更換存儲用電池

一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對存儲器件設有可充電電池維護電路，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內(nèi)容。在一般情況下，即使尚未失效，也應每年更換一次，以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進行，以防更換時信息丟失。

3.機床電氣故障的診斷及維修

數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的調(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。

3.1參數(shù)檢查法

數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動系統(tǒng)都設置許多可修改的參數(shù)以適應不同機床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。造成機床運行異常、程序中斷、停機。此時，可通過校對、修正相關參數(shù)，甚至清除重新再輸入的方法，使機床恢復正常工作。當然此法的前提條件是對數(shù)控機床的參數(shù)做了備份。另外，數(shù)控機床經(jīng)過長期運行后，由于機械運動部件磨損，電器元件性能變化等原因，也需要對相關參數(shù)進行調(diào)整。有些機床的故障往往就是由于未及時修改某些不適應的參數(shù)所致。

3.2儀器檢查法

使用常規(guī)電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中尋找可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況及對某些電路板上設置的相關信號狀態(tài)測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位的有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

3.3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CNC與 PLC 之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用 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床的接口信號，又要熟悉 PLC編程器的應用。

【參考文獻】

[1]李剛斌.數(shù)控機床維修實例分析[J].制造技術與機床，2007，04.

[2]侯曉方.數(shù)控機床電氣故障診斷與維修.裝備制造技術，2009，12.

[3]趙慶雨.淺談數(shù)控機床電氣故障的常用診斷方法[J].2009，06.

[4]李穎翰.數(shù)控機床的電氣故障診斷與維修[J].中國新技術新產(chǎn)品，2009，07.