姚超友

（華南理工大學(xué) 廣州學(xué)院，廣州 510800）

0 引言

隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，在加工制造業(yè)中數(shù)控設(shè)備占據(jù)了很重要的地位，而維持?jǐn)?shù)控設(shè)備的正常工作是一項(xiàng)重要的環(huán)節(jié)，因此目前數(shù)控設(shè)備的故障檢測(cè)與排除的技術(shù)人員是比較缺乏的，而現(xiàn)有的主要人員多是由數(shù)控操作工經(jīng)過(guò)多年的經(jīng)驗(yàn)積累后轉(zhuǎn)變成為維修人員，而在高校內(nèi)對(duì)數(shù)控設(shè)備的故障檢測(cè)與排除專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)課程相對(duì)也是缺乏，未能達(dá)到企業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人員的需求。

筆者根據(jù)現(xiàn)行的數(shù)控設(shè)備維修情況，對(duì)于數(shù)控設(shè)備，無(wú)論是數(shù)控銑床、車床還是加工中心，在機(jī)械部分，一旦出現(xiàn)故障現(xiàn)象，必然要考慮到精度問(wèn)題，因此基本上都是采用更換配件的方法，解決故障。而對(duì)于電氣控制部分，排除故障并非完全可以通過(guò)更換電器件就能解決故障問(wèn)題。因此筆者針對(duì)電氣控制部分，采用廣州數(shù)控的數(shù)控系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)及控制器、伺服電機(jī)及其控制器等器件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的數(shù)控故障檢測(cè)與排除實(shí)訓(xùn)銑床設(shè)備。

1 系統(tǒng)組成

該系統(tǒng)是要在數(shù)控銑床正常運(yùn)行的前提下，在電氣控制電路上加設(shè)故障控制電路。需保證設(shè)備的故障排除后能恢復(fù)正常，出現(xiàn)故障時(shí)不能違背設(shè)計(jì)初衷。

該設(shè)備的整體系統(tǒng)組成及其關(guān)系如圖1所示。

在GSK 983M數(shù)控系統(tǒng)的控制下，X、Y進(jìn)給軸、垂直軸、主軸、冷卻泵和照明等各部分均能正常運(yùn)行，一旦故障設(shè)置模塊設(shè)置了故障點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的控制環(huán)節(jié)將出現(xiàn)故障，使得設(shè)備局部或整體不能正常工作。

為達(dá)到學(xué)習(xí)的多樣性，X、Y軸采用普通步進(jìn)電機(jī)，并用步進(jìn)驅(qū)動(dòng)器控制；Z軸采用EVTA伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)器；主軸采用高精度高轉(zhuǎn)速電機(jī)，并用變頻器控制；普通油泵以及60 W照明燈。該設(shè)備的整體電路連接如圖2所示。

圖1 數(shù)控故障檢測(cè)與排除結(jié)構(gòu)

2 故障模塊設(shè)置

通常情況下，電氣回路的故障均以電器件失效、導(dǎo)線連接松動(dòng)導(dǎo)致開(kāi)路等，因此該部分的設(shè)置使用繼電器實(shí)現(xiàn)開(kāi)路、短路等已達(dá)到模擬器件失效、導(dǎo)線連接松動(dòng)等，共設(shè)置25個(gè)故障點(diǎn)。故障設(shè)置點(diǎn)說(shuō)明如表1所示。

3結(jié) 語(yǔ)

對(duì)于同一種故障現(xiàn)象，造成的原因不是唯一的，而是多種因素單獨(dú)造成或同時(shí)造成的，如故障點(diǎn)F1,F4和F7都是X軸的驅(qū)動(dòng)器無(wú)法工作，但是造成的原因卻不同。因此，在排查故障時(shí)，需要根據(jù)實(shí)際的情況來(lái)操作，如從電源的輸入開(kāi)始，使用萬(wàn)用表或電子邏輯筆檢測(cè)，判斷是否缺相導(dǎo)致無(wú)法工作？然后檢查是不是接觸器的控制線圈開(kāi)路，或觸點(diǎn)松動(dòng)造成開(kāi)路，最后是CNC控制或檢測(cè)的信號(hào)回路是否正常等一系列的檢測(cè)過(guò)程，最終才確定是那種原因造成的故障，并據(jù)此以排除故障。

該設(shè)備的制作成本相對(duì)市面上現(xiàn)有的個(gè)別設(shè)備較為便宜，功能也較為齊全，具有多樣性、實(shí)際性。既可以進(jìn)行正常的數(shù)控技術(shù)教學(xué)使用，也可以進(jìn)行故障預(yù)設(shè)與檢查排除。對(duì)想進(jìn)一步學(xué)習(xí)或提高數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與排除的人員有借鑒意義。

圖2 CNC數(shù)控銑床整體電路

表1 故障設(shè)置點(diǎn)說(shuō)明

［1］ 宋松.FANUC 0i系列數(shù)控系統(tǒng)維修診斷與實(shí)踐［M］.沈陽(yáng)：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社，2009.

［2］ 徐衡主.數(shù)控機(jī)床故障維修［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.

［3］ 黃云林，吳曉東.數(shù)控機(jī)床故障診斷及維護(hù)［M］.合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，2007.

［4］ 王海勇.數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與維修［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

［5］ 金英姬，何佳兵.數(shù)控機(jī)床維護(hù)與故障診斷［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.