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【關(guān)鍵詞】數(shù)控；機床；維修；技術(shù)分析

隨著我國機械加工的快速發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)控機床也越來越多。由于數(shù)控機床的先進性和故障的不穩(wěn)定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn)，所以數(shù)控機床的維修難度較大，并且數(shù)控機床維修工作的不規(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)控機床的利用價值，本文提出五步到位數(shù)控維修法。

一、數(shù)控機床維修技術(shù)分析

1、故障記錄具體

數(shù)控機床發(fā)生故障時，對于操作人員應(yīng)首先停止機床，保護現(xiàn)場，并對故障進行盡可能詳細的記錄，并及時通知維修人員。

（1）故障發(fā)生時的情況記錄

1）發(fā)生故障的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。

2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時機床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。

3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。

4）若故障在自動方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。

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，并保留不合格工件。

6）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。

7）記錄發(fā)生故障時，各坐標軸的位置跟隨誤差的值。

8）記錄發(fā)生故障時，各坐標軸的移動速度、移動方向，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)生的時例與周期。

2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。

3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。

4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。

（3）故障的規(guī)律性記錄。

（4）故障時的外界條件記錄。

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，認真對照系統(tǒng)、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認故障的原因。當數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，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)備恢復正常使用。故障檢查包括:

（1）機床的工作狀況檢查。

（2）機床運轉(zhuǎn)情況檢查。

（3）機床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。

（4）CNC裝置的外觀檢查。

維修時應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細，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，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。

3、故障診斷

故障診斷是進行數(shù)控機床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預防故障的發(fā)生與擴大的作用。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。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。

（2）認真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，達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）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。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，維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。

4、維修方法

在數(shù)控機床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質(zhì)量，在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:

（1）初始化復位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復位或開關(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，則必須對系統(tǒng)進行初始化清除，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)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。

（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。通過對電位計的調(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，使機床迅速投入正常運轉(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。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預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)實際工作中由于設(shè)計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）修復法。對數(shù)控機床的故障進行恢復性修復、調(diào)整、復位行程開關(guān)、修復脫焊、斷線、修復機械故障等。

5、維修記錄到位

維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。

通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容;(1)現(xiàn)場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。

二、小結(jié)

數(shù)控機床維修技術(shù)的實施，提高重復性故障的維修速度，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，改進操作規(guī)程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現(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)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社， 2008.

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關(guān)鍵詞：FANUC數(shù)控機床；維護；維修技術(shù)

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.004

1 數(shù)控機床的診斷技術(shù)分析

1.1 數(shù)控機床的故障處理流程

首先，要對數(shù)控機床中的故障進行調(diào)查分析，并對故障相關(guān)信息進行收集與提??；其次，根據(jù)收集道德信息，對故障進行診斷，排除一些干擾信息與無用信息；最后，對故障處理的流程與經(jīng)驗進行總結(jié)并記錄，以便在今后的工作中進行查閱。從數(shù)控機床故障處理的流程來看，在收集、提取故障信息時，務(wù)必要使用科學合理的手段對其進行提取，確保故障信息的真實性與準確性。隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機床故障的診斷技術(shù)也在不斷的提高，主要包括遠程診斷、自動修復技術(shù)、職能診斷技術(shù)等，診斷技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，使蘇航空機床的工作效率與質(zhì)量得到了進一步的保障。

1.2 數(shù)控機床的故障診斷方案

通常情況下，數(shù)控機床在工作中發(fā)生了故障，用戶可以通過客戶端向服務(wù)器發(fā)出求救信號，請求服務(wù)器接受其診斷申請，并提供相應(yīng)的維修服務(wù)。在服務(wù)器接受用戶的請求并核實后，會向用戶收集故障信息的通知。用戶在接到服務(wù)器的通知與指示后，便要嚴格按照指示中規(guī)定的程序與方法，進行故障信息采集，要確保故障信息采集過程的規(guī)范性，采集結(jié)果的真實性，并將故障信息第一時間發(fā)送到服務(wù)器。在故障信息收取完畢以后，服務(wù)器會根據(jù)系統(tǒng)中的相關(guān)資料，對故障進行診斷，并在診斷結(jié)束后將結(jié)果與處理建議一同發(fā)送回客戶端。之后，用于在進行故障維修時，只需按照服務(wù)器給出的建議進行維修就好，并將維修過程與結(jié)果發(fā)動給服務(wù)器，使服務(wù)器對該次維修過程進行存檔，以便下次出現(xiàn)類似情況，可以直接提取使用。

2 常見的數(shù)控機床故障

依照過往的維修經(jīng)驗來看，數(shù)控機床常見的故障主要包括以下幾個方面：

2.1 位置環(huán)

所謂位置環(huán)，就是將位置信號作為反饋信號的控制環(huán)節(jié)。在實際的使用當中，位置環(huán)始終處理高頻率的狀態(tài)。與此同時，位置環(huán)在使用的過程中，為了有效的控制信號的反饋，必須要使其與外界保持相連。因此，十分容易出現(xiàn)不按指令運動，測量元件故障等問題。

2.2 伺服驅(qū)動系統(tǒng)

在數(shù)控機床運行的過程中，伺服驅(qū)動系統(tǒng)一旦出現(xiàn)了系統(tǒng)損壞或者是非受指令運行的情況，很有可能是電源電網(wǎng)或者是機械系統(tǒng)故障所引起的。伺服驅(qū)動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很可能導致加工的產(chǎn)品不達標，電機過熱燒斷保險裝置等問題。

2.3 電源環(huán)節(jié)

電能是支持數(shù)控機床系統(tǒng)運作的重要能源，一旦在生產(chǎn)的過程中，電源出現(xiàn)了問題，不僅會導致企業(yè)停產(chǎn)，企業(yè)的經(jīng)濟效益也會遭受巨大的影響。由于技術(shù)方面的原因，我國的電能傳輸過程中長期存在著電源波動大，質(zhì)量較低，脈沖干擾嚴重的問題，再加上工作人員的專業(yè)水平不足，操作方法不當，經(jīng)常會導致電源方面故障的發(fā)生。電源一旦發(fā)生的故障，便會導致許多來不及儲存的文件與重要數(shù)據(jù)的丟失，后果十分嚴重。

2.4 邏輯控制

PLC技術(shù)廣泛應(yīng)用以來，邏輯接口通常都是使用PLC技術(shù)來實現(xiàn)。因此，要在PLC技術(shù)使用之前，要對執(zhí)行元件以及各種信號源進行連接，從而獲取控制點的相關(guān)狀態(tài)信息，在這個過程中，十分容易受到外界的干擾，從而產(chǎn)生各種不同類型的故障。

3 FANUC數(shù)控機床故障維修技術(shù)

3.1 更改系統(tǒng)參數(shù)

FANUC數(shù)控機床的系統(tǒng)參數(shù)的改變會直接影響機床的系統(tǒng)功能，一旦系統(tǒng)的參數(shù)出現(xiàn)了偏差，必然會導致FANUC數(shù)控機床的工作效率的下降。為了解決系統(tǒng)參數(shù)變化導致的機床故障，可以通過系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)備份，對系統(tǒng)數(shù)據(jù)、參數(shù)進行還原。從而，使機床的系統(tǒng)參數(shù)恢復到正常的標準之上，確保FANUC數(shù)控機床可以正常運行。

3.2 初始化復位法

瞬時故障是FANUC數(shù)控機床中常見的故障之一，在故障發(fā)生時，系統(tǒng)會發(fā)出故障警報。從故障產(chǎn)生的原因來看，有可能是電池電壓不足或者是掉電等客觀因素所引起的故障。故障發(fā)生時，應(yīng)及時對數(shù)控機床硬件進行復位或者是采用重啟系統(tǒng)電源的方式來進行處理，在故障處理的過程中，需要對存在故障的系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)拷貝，然后進行復位初始化處理。如果初始化處理以后，故障依舊得不到有效的解決，可以對數(shù)控機床系統(tǒng)的硬件進行詳細的診斷，并對其中存在的故障進行排除，確保FANUC數(shù)控機床可以正常運行。

3.3 最優(yōu)化調(diào)整法

優(yōu)化系統(tǒng)是排除數(shù)控機床系統(tǒng)中故障的有效方法之一，所謂的最優(yōu)化調(diào)整，就是將伺服驅(qū)動系統(tǒng)與機械系統(tǒng)進行匹配，使系統(tǒng)功能達到最優(yōu)的一種方法，通過此種方法，從而達到系統(tǒng)優(yōu)化的目的。

3.4 維修信息跟蹤法

由于我國的數(shù)控機床技術(shù)起步較晚，技術(shù)水平有限，F(xiàn)ANUC數(shù)控機床還存在著一定的缺陷，在使用的過程中，偶爾會產(chǎn)生故障。針對這種故障，可以通過系統(tǒng)軟件修改或者是硬件修改的方式進行解決。從目前的情況來看，維修信息跟蹤法是最常用也是效果最好的一種維修方法，通過對信息的跟蹤，發(fā)現(xiàn)故障產(chǎn)生的原因，從而更好的將FANUC數(shù)控機床中存在的故障進行有效的排除。

4 總結(jié)

綜上所述，F(xiàn)ANUC數(shù)控機床的出現(xiàn)，雖然可以提高我國機械制造業(yè)的生產(chǎn)效率與質(zhì)量。但是，由于我國數(shù)控機床生產(chǎn)技術(shù)方面存在的客觀因素，導致了FANUC數(shù)控機床在使用的過程中，還存在著一定的缺陷，從而導致了數(shù)控機床故障的產(chǎn)生。因此，在FANUC數(shù)控機床使用的過程中，要加強對其常見故障的研究與排查力度，提高技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)水平，使FANUC數(shù)控機床可以穩(wěn)定的運行。

參考文獻：

[1]王向陽.淺析FANUC數(shù)控機床螺距誤差的補償[J].科研，2015（05）.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床構(gòu)成特點故障類別維修措施

隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標志的數(shù)控設(shè)備，已在我國批量生產(chǎn)、大量引進和推廣應(yīng)用，它們給機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來很大的效益。但同時，由于它們的先進性、復雜性和智能化高的特點，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。

一、數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成與特點

目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復雜因素的影響，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進行插補運算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機驅(qū)動機械按要求運動；測量系統(tǒng)檢測機械的運動位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三部分有機結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。

控制系統(tǒng)主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸N輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個通訊單元，它可完成CNC，PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。

數(shù)控系統(tǒng)的主要特點是：可靠性要求高，因為一旦數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障，即造成巨大經(jīng)濟損失；有較高的環(huán)境適應(yīng)能力，因為數(shù)控系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機，其工作環(huán)境為車間環(huán)境，要求它具有在震動，高溫，潮濕以及各種工業(yè)千擾源的環(huán)境條件下工作的能力；接口電路復雜，數(shù)控系統(tǒng)要與各種數(shù)控設(shè)備及外部設(shè)備相配套，要隨時處理生產(chǎn)過程中的各種情況，適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求，因而接口電路復雜，而且工作頻繁。

二、故障分類

數(shù)控機床的常見故障按性質(zhì)產(chǎn)生原因分為以下幾類：

（1）系統(tǒng)性故障和隨機性故障

所謂故障的系統(tǒng)性故障和隨機性故障是說故障有其必然性和偶然性，也就是說有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系統(tǒng)性故障是指機床或數(shù)控系統(tǒng)部分在一定的條件下必然出現(xiàn)的故障；隨機性故障指偶然性出現(xiàn)的故障，一般隨機性故障往往是由于機械結(jié)構(gòu)的局部松動和錯位，控制系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)工作特性漂移，機床電器元件可靠性下降等原因造成的，這類故障在同樣的條件下只偶然出現(xiàn)一兩次，需反復試驗和綜合判斷才能排除。

（2）有診斷顯示故障和無故障顯示故障

顧名思義，就是當數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)有無診斷顯示。目前，數(shù)控機床配置的數(shù)控系統(tǒng)都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數(shù)控系統(tǒng)，以及國產(chǎn)的KND數(shù)控系統(tǒng)都具有幾百條報警信號，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關(guān)，根據(jù)報警內(nèi)容，較容易找到故障原因。無診斷顯示的故障，往往機床停在某一位置不能動，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后的現(xiàn)象來分析判斷，排除故障。

（3）破壞性故障和非破環(huán)性故障

以故障有無破環(huán)性將故障分為破環(huán)性故障和非破壞性故障。對于破環(huán)性故障，如伺服系統(tǒng)失控造成撞車短路等，維修難度大，有一定的危險，修后不允許再次出現(xiàn)這類現(xiàn)象。非破壞性故障可經(jīng)多次反復試驗直至排除，不會對機床造成損壞。

（4）機床運動特性故障

這類故障發(fā)生后，機床照常運行，也沒有任何報警顯示，但加工出的工件不合格，這些故障，必須在檢測儀器配合下，對電氣控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機械連接、液壓系統(tǒng)等進行綜合分析，采取綜合措施。

（5）硬件故障和軟件故障

以發(fā)生故障的部位將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件即可排除，而軟件故障一般是因程序編制錯誤或參數(shù)設(shè)置錯誤造成的，只要通過修改程序內(nèi)容或修訂機械參數(shù)就可排除。

三、數(shù)控機床的維修管理

（1）選擇合理的維修方式

設(shè)備維修方式可以分為事后維修、預防維修、改善維修、預知維修或狀態(tài)檢測維修、維修預防等，選擇最佳的維修方式，是要用最少的費用取得最好的修理效果。如果從修理費用、停產(chǎn)損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優(yōu)點和缺點?，F(xiàn)代數(shù)控機床具有自動檢測、自動診斷功能。對數(shù)控機床的維修，可以選擇預知維修或狀態(tài)檢測維修的方式。這是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)的預防維修，在設(shè)計上廣泛采用檢測系統(tǒng)，在維修上采用高級診斷技術(shù)，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的信息，判斷機床的異常，預知機床的故障，在故障發(fā)生前進行適當維修。這種維修方式由于維修時機掌握的及時，機床零件的壽命可以得到充分利用，避免過修和欠修，是一種最合理的維修方式，適用于數(shù)控機床這樣的重點、關(guān)鍵設(shè)備。

（2）組建一支高素質(zhì)的維修隊伍

數(shù)控機床的故障診斷及維修在內(nèi)容、手段和方法上，與傳統(tǒng)機床的故障診斷及維修有很大的區(qū)別。并且數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)型號多，更新快。這就要求維修人員應(yīng)具有高的專業(yè)素質(zhì)：

專業(yè)知識面廣。掌握或了解機械加工工藝、電機拖動和自動控制、電工原理、電子技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、液壓技術(shù)和氣動技術(shù)等方面的知識。

要經(jīng)過良好的技術(shù)培訓，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。并具有一定的專業(yè)英語閱讀能力。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修方法；日常管理

數(shù)控機床是一種裝有控制程序的自動化機床，具有精度高、速度快和效率高的特點。隨著我國制造業(yè)技術(shù)設(shè)備的不斷更新，數(shù)控機床正在迅速普及。在實際應(yīng)用過程中，數(shù)控機床一旦出現(xiàn)故障，必將給相關(guān)企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟損失。因此，加強數(shù)控機床的故障維修和維護就顯得尤為重要。

1數(shù)控機床故障維修的意義和特點

隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用日益廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為標志的數(shù)控設(shè)備，已經(jīng)在我國裝備制造領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。這一方面給我國機械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了必要條件；另一方面，這些數(shù)控設(shè)備的技術(shù)先進性、結(jié)構(gòu)復雜性以及高度的智能性，也使得設(shè)備故障維修在理論、技術(shù)和手段上發(fā)生了質(zhì)的飛躍。顯然，任何一臺數(shù)控設(shè)備都是一種過程控制設(shè)備，要求其在工作過程中的任何時間都能在控制下準確無誤地工作。數(shù)控機床是一個復雜的工作系統(tǒng)，其中任何一部分出現(xiàn)故障，都會造成機床停機，導致生產(chǎn)停頓。我國裝備制造業(yè)的許多企業(yè)經(jīng)常需要花費巨額資金引進數(shù)控機床，同時這些設(shè)備也被置于企業(yè)生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵崗位。出現(xiàn)故障后，一旦不能第一時間維修排除，就會造成嚴重的經(jīng)濟損失。此外，我國的裝備制造水平和人員素質(zhì)相對較低，加強數(shù)控機床的故障診斷就顯得更為重要。

2數(shù)控機床的故障診斷與維修方法

數(shù)控機床屬于技術(shù)復雜的機電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因和類型均較復雜。這也給故障的診斷與排除帶來了諸多困難。一般而言，按照故障的部件，可以分為主機故障和電氣故障；按照故障的性質(zhì)，可以分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障；按照故障發(fā)生的原因，可以分為外部故障和內(nèi)部故障；按照故障發(fā)生的部位，可以分為數(shù)控裝置故障、伺服系統(tǒng)故障、主軸系統(tǒng)故障以及刀架、刀庫、工作臺故障。數(shù)控機床的型號甚多，產(chǎn)生故障的原因又十分復雜，因此在故障發(fā)生之后，可以按照如下方法進行常規(guī)處理。2.1調(diào)查故障現(xiàn)場，掌握第一手故障信息在故障發(fā)生后，不能在不明故障原因的情況下盲目處理，以免造成二次破壞。正確的做法是查看故障記錄，向操作人員詢問故障發(fā)生的具體情況，在確定無危險的情況下通電檢查，確定主要故障信息。2.2分析故障原因，確定檢查方法在掌握第一手故障信息的條件下，對故障的原因展開分析。故障分析可采用歸納法和演繹法相結(jié)合的方式進行，然后對獲得的可能原因再逐個剖析，在排除不正確的原因后確定故障點。2.3故障的檢測和排除在故障檢測過程中，要充分運用數(shù)控機床的智能化特點，充分利用其開機診斷、運行診斷以及PLC監(jiān)控等自診斷功能。此外，還要靈活運用交換法、隔離法等對數(shù)控機床故障行之有效的診斷。在檢測排除故障的過程中，還應(yīng)遵循以下幾個原則：①先內(nèi)部，后外部。由內(nèi)向外逐一檢查，檢查中要避免大拆大卸，以免損害機床的性能。②先機械，后電氣。一般而言，機械故障容易察覺，而系統(tǒng)故障診斷更為復雜。因此，首先排除機械故障往往可以達到事半功倍的效果。③先公用，后專用。一般來說，公用性問題影響全局，專用性問題僅影響局部。只要解決了主要矛盾，次要矛盾往往可以迎刃而解。④先簡單，后復雜。對于多種故障相互交織、無從下手的情況，應(yīng)該先解決容易的問題，后解決難度大的問題。

3數(shù)控機床的日常管理與維護

數(shù)控機床的身價動輒幾十萬，甚至上千萬，一旦遭遇故障停機，其影響可想而知。因此，技術(shù)人員不僅要重視故障診斷與排除，還要重視日常管理與維護。數(shù)控機床種類繁多，其保養(yǎng)和維護的具體要求也有所不同。下面僅對共性問題進行簡要探討。3.1嚴格遵守操作規(guī)程機床的編程、操作和維修人員需要進行專門培訓，能按說明書合理、正確使用，盡量避免由于操作不當引起的故障。同時要按要求進行日常維護，做好部件的清洗、加油和更換工作。3.2做好磁盤閱讀機的定期維護磁盤閱讀機是數(shù)控機床數(shù)控輸入的重要裝置，數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)、程序都要通過其輸入，加強其定期維護十分必要。3.3經(jīng)常監(jiān)測數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓電網(wǎng)電壓對數(shù)控機床的穩(wěn)定運行至關(guān)重要，要經(jīng)常注意電網(wǎng)電壓的波動。在電網(wǎng)質(zhì)量惡劣的地區(qū)，應(yīng)配備專用穩(wěn)壓裝置。3.4定期檢查和更換直流電刷這種電刷屬于磨損性配件，要做到定期檢查。對于一般數(shù)控機床，應(yīng)該每年檢查一次，而頻繁加速機床則需要每月檢查一次。

4結(jié)束語

數(shù)控機床屬于昂貴設(shè)備，需要專業(yè)技術(shù)人員的維護和維修。因此，廣大技術(shù)人員一方面要加強理論學習，另一方面要不斷總結(jié)實踐經(jīng)驗，依靠過硬的技術(shù)做好數(shù)控機床的維護和管理工作，減少乃至避免人為性故障的發(fā)生。

參考文獻

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其維修的關(guān)鍵是迅速診斷確定故障部位。數(shù)控機床的維修維護包括機床數(shù)控系統(tǒng)、機械部件、液壓、氣壓系統(tǒng)，機床精度等方面。本文

針對數(shù)控機床常見的一些主要故障，探討其區(qū)別于傳統(tǒng)機床故障的特點，并根據(jù)多年的實踐經(jīng)驗及同行的維修實例加以整理，總結(jié)出數(shù)

控機床的常用診斷方法與維修技巧。

關(guān)健詞 數(shù)控機床 故障分析 控制系統(tǒng) 故障特點 維修技巧

一、概述

數(shù)控機床是集高、精、尖技術(shù)于一體涉及機械、電氣、液壓、氣動、計算機、微電子、通信等現(xiàn)代化技術(shù)的自動化機床。其結(jié)構(gòu)緊湊，自動化程度高，機、電、液密切協(xié)調(diào)配合，精度高，電氣傳動取代了機械傳動，具有加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強、靈活性好等眾多優(yōu)點。雖然數(shù)控機床自我監(jiān)測診斷能力強，但是由于它是集強、弱電于一體，數(shù)字技術(shù)控制機械制造的一體化設(shè)備，一旦系統(tǒng)的某些部分出現(xiàn)故障，其產(chǎn)生故障的原因也經(jīng)常給維修人員造成不少困難，這些是數(shù)控機床區(qū)別于傳統(tǒng)機床的顯著特點，所以，數(shù)控機床的故障特點有別于傳統(tǒng)機床。為此，本文結(jié)合維修實例探討數(shù)控機床故障的檢測分析和維修技巧。

二、數(shù)控機床常見的主要故障

數(shù)控機床常見的主要故障有電氣故障、機械故障和控制系統(tǒng)故障三類。

（一）常見電氣故障

數(shù)控機床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、部位、現(xiàn)象等分類。(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。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改PLC程序方可排除的故障。(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(shè)計有完善的自診斷程序，實時監(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(jié)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。（3）電源故障，電源是電路板的能源供應(yīng)部分，電源不正常，電路板的工作必然異常。而且，電源部分故障率較高，修理時應(yīng)足夠重視，在外觀法檢查后，可先對電源部分進行檢查。

（二）急停報警故障

數(shù)控裝置操作面板和手持單元上，均設(shè)有急停按鈕，用于當數(shù)控系統(tǒng)或數(shù)控機床出現(xiàn)緊急情況，需要使數(shù)控機床立即停止運動或切斷動力裝置（如伺服驅(qū)動器等）的主電源；當數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)自動報警信息后，須按下急停按鈕。待查看報警信息并排除故障后，再松開急停按鈕，使系統(tǒng)復位并恢復正常。該急停按鈕及相關(guān)電路所控制的中間繼電器（KA）的一個常開觸點應(yīng)該接入數(shù)控裝置的開關(guān)量輸入接口，以便為系統(tǒng)提供復位信號。

（三）參考點、編碼器故障

按機床檢測元件檢測原點信號方式的不同，返回機床參考點的方法有兩種，即柵點法和磁開關(guān)法。在柵點法中，檢測器隨著電機一轉(zhuǎn)信號同時產(chǎn)生一個柵點或一個零位脈沖，在機械本體上安裝一個減速擋塊及一個減速開關(guān)，當減速撞塊壓下減速開關(guān)時，伺服電機減速到接近原點速度運行。當減速撞塊離開減速開關(guān)時，即釋放開關(guān)后，數(shù)控系統(tǒng)檢測到的第一個柵點或零位信號即為原點。在磁開關(guān)法中，在機械本體上安裝磁鐵及磁感應(yīng)原點開關(guān)或者接近開關(guān)，當磁感應(yīng)開關(guān)或接近開關(guān)檢測到原點信號后，伺服電機立即停止運行，該停止點被認作原點。

三、數(shù)控機床故障不同于傳統(tǒng)機床的特點

數(shù)控機床故障的特點不同于傳統(tǒng)機床，外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見故障。一般都是由于檢測開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機械裝置出現(xiàn)問題引起的。這類故障有些可以通過報警信息查找故障原因。對一般的數(shù)控系統(tǒng)來講都有故障診斷功能或信息報警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報警信息顯示，但并不能反映故障的真正原因，這就需要根據(jù)報警信息和故障現(xiàn)象來分析解決。

在機械傳動的結(jié)構(gòu)中，執(zhí)行件的位置誤差故障，可以說都是機械元件因素引起的。但在機電一體化的數(shù)控機床傳動中，就不一定是這樣了。比如掉刀現(xiàn)象，這是垂直滑板的導軌鑲條、絲杠螺母、導軌方面大家都知道的簡單故障，但對數(shù)控機床則不然，往往是由于電氣伺服控制系統(tǒng)或有關(guān)伺服元件產(chǎn)生了問題，造成表面類似掉刀的現(xiàn)象。同樣，在伺服電機＋滾珠絲杠螺母的臥式轉(zhuǎn)動上，如數(shù)控銑的縱、橫向滑板運動，如果產(chǎn)生運動不平穩(wěn)，跳動式躍進，許多也不是機械原因造成的，而是電氣原因造成的，如果一時分不清機、電原因，不妨采用機電分離的方式觀察、判斷。

一般數(shù)控機床加工產(chǎn)品出現(xiàn)尺寸誤差時，也不應(yīng)像修理傳統(tǒng)機床那樣忙于直接尋找機械執(zhí)行件上的傳動誤差，而應(yīng)該首先在視屏上調(diào)出機床的靜止誤差、跟蹤誤差、反向間隙值等有關(guān)參數(shù)，若這些參數(shù)超出了原先設(shè)定的參數(shù)值控制范圍，可直接由屏幕顯示通過電氣控制調(diào)整系統(tǒng)修改參數(shù)，使電氣傳動精度或者誤差控制在說明書上所規(guī)定的范圍內(nèi)。特別是數(shù)控機床有關(guān)基本參數(shù)的及時檢查調(diào)整與否，直接影響數(shù)控機床的加工精度。

在數(shù)控機床維修中，許多疑難故障往往與零漂有關(guān)，伺服驅(qū)動器有零漂，對數(shù)控機床不產(chǎn)生任何故障報警，這種現(xiàn)象往往易被忽略，當數(shù)控機床發(fā)生與零漂有關(guān)的故障時，如果不加以注意，很難查找到問題的真正原因。

四、數(shù)控機床故障的維修技巧與實例

數(shù)控機床故障維修的關(guān)鍵是進行故障診斷和分析，遵循相應(yīng)的維修原則，靈活運用多種維修方法，總結(jié)維修經(jīng)驗和維修技巧，這樣才能不斷提高維修工作效率和技術(shù)水平。

（一）數(shù)控機床故障的維修原則

篇6

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障檢測；維修

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）30-0070-02

最早出現(xiàn)的數(shù)控機床是1952年美國麻省理工學院與美國帕申斯公司合作研發(fā)的立式數(shù)控銑床；隨后在1954年美國本德可斯公司研發(fā)了世界上第一臺工業(yè)數(shù)控機床，發(fā)展到今天的數(shù)控機床已是第六代。數(shù)控機床向著高效、快速、精確和可靠的方向不斷發(fā)展。我國的數(shù)控機床研究始于20世紀50年代末，經(jīng)過幾代人的不懈努力，我國的數(shù)控技術(shù)有了很大的進步，在國際市場上有了一定的競爭力。數(shù)控機床自身的設(shè)計缺陷以及可能出現(xiàn)的意外故障，使得數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用尤其的重要，數(shù)控機床的故障檢測和維修成為人們關(guān)注的焦點。

1 數(shù)控機床出現(xiàn)故障的原因

1.1 數(shù)控機床自身的設(shè)計缺陷

雖然數(shù)控機床具有結(jié)構(gòu)簡單、生產(chǎn)成本低和技術(shù)成熟的優(yōu)點，但是也存在一些自身的設(shè)計缺陷。

1.1.1 當今世界大部分國家使用的數(shù)控機床所采用的都是不具備通用性的CNC系統(tǒng)。由于CNC系統(tǒng)不具備通用性，增加了數(shù)控設(shè)備維修保養(yǎng)的投入，使數(shù)控系統(tǒng)更新慢，在一定程度上限制了CNC數(shù)控系統(tǒng)的持續(xù)開發(fā)，使用周期長，不能順應(yīng)數(shù)控產(chǎn)品科技進步的趨勢。

1.1.2 數(shù)控機床各控制系統(tǒng)之間的相互操作性很差，完成系統(tǒng)集成的難度很大；操作方法不一樣增加了企業(yè)對員工的培訓費用。

1.1.3 CNC數(shù)控技術(shù)采用封閉式的設(shè)計理念，出現(xiàn)故障只能由生產(chǎn)廠家進行維修，維修周期長且費用高。

1.2 數(shù)控機床機械部件故障

進給傳動系統(tǒng)、主傳動系統(tǒng)、箱體、回轉(zhuǎn)工作臺、底座和刀具交換裝置共同構(gòu)成了數(shù)控機床的機械部件。底座和箱體屬于支撐部件，一般情況下工作狀態(tài)穩(wěn)定，很少出現(xiàn)故障；回轉(zhuǎn)工作臺和刀具交換裝置具有自我診斷功能，不會出現(xiàn)大的故障；最容易出現(xiàn)意外故障的就是進給傳動系統(tǒng)和主傳動系統(tǒng)。

連接件、導軌、軸承和滾珠絲桿螺母屬于進給傳動系統(tǒng)；而主傳動系統(tǒng)包括主軸、軸承和傳動齒輪。進給系統(tǒng)容易出現(xiàn)滾珠絲杠噪聲和導軌移動部件運動不良的故障現(xiàn)象；主傳動系統(tǒng)容易出現(xiàn)主軸噪聲和主軸發(fā)熱的故障現(xiàn)象。

2 數(shù)控機床檢測原則

2.1 由表層到內(nèi)部

數(shù)控機床故障通過機床機械部件發(fā)生異響、電路出現(xiàn)火花和燒焦氣味等表層的現(xiàn)象反映出來，維修人員對數(shù)控機床的檢修要從表層出現(xiàn)的問題著手，進行深入的檢查研究，并找出故障發(fā)生的環(huán)節(jié)。維修人員根據(jù)故障出現(xiàn)的表層現(xiàn)象縮小排查的范圍，逐一檢查可能出現(xiàn)問題的部件。

2.2 保持冷靜

數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，維修人員要保持冷靜，不可以出現(xiàn)慌張不知如何處理的情況，也不能盲目地進行數(shù)控機床的維修。維修人員在對數(shù)控機床進行檢修之前，一定要詳細詢問數(shù)控機床操作人員數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障的經(jīng)過、故障發(fā)生后的狀態(tài)以及當時的操作流程。維修人員檢修時一定要記得關(guān)閉數(shù)控設(shè)備的電源以防出現(xiàn)意外事故，確認無危險后才可以進行通電后的檢測。維修人員要熟練掌握數(shù)控機床說明書的內(nèi)容，了解數(shù)控設(shè)備的各種運行機制。

2.3 遵照檢修順序

雖然數(shù)控機床的自動化程度很高，但仍屬于機械加工設(shè)備，機械部件出現(xiàn)故障的頻率比較高，且容易察覺，維修人員在進行檢修時先檢查機械部件，再進行數(shù)控部分的檢測。數(shù)控機床出現(xiàn)的故障較多，復雜多變時，要先解決簡單的故障問題，簡單問題的排除在一定程度上可以降低復雜故障的難度系數(shù)，對解決復雜故障有很大的幫助。

2.4 操作規(guī)范化

維修人員在進行數(shù)控機床的檢修時，維修的操作步驟一定要符合要求，不可私自更改。元器件的拆換要科學、合理，不可憑自己的主觀想法私自更換，降低器件的使用效率。拆卸元器件時要使用專門的吸錫器或者吸錫繩，不可以強行硬取。在拆線路板時一定要記清楚線路板的位置、對應(yīng)的電纜序號以及固定線路板的螺絲位置；線路板的焊接不可以破壞整體的阻焊膜，只允許刮開焊接點的阻焊膜；線路板上的印刷線路不可隨意切斷，印刷線路比較密集，容易誤切其他的線路；測量線路的組織時需使用紅、黑表筆，并將阻值大的數(shù)據(jù)作為參考。

3 數(shù)控機床故障檢測具備的條件

3.1 技術(shù)人員

數(shù)控機床故障檢測和維修的效率和質(zhì)量與數(shù)控機床維修人員的自身素養(yǎng)和專業(yè)技能有著密切的聯(lián)系。數(shù)控機床的維修人員的知識面要非常的廣，不僅精通機械維修方面的知識，還要掌握計算機技術(shù)和自動化技術(shù)等相關(guān)方面的知識；強烈的責任心和良好的職業(yè)道德修養(yǎng)是數(shù)控機床維修人員必不可少的；數(shù)控維修人員定期地接受技術(shù)培訓，并通過實踐不斷地尋找科學、合理的診斷技能和手段；維修人員要熟練掌握各種數(shù)控機床維修過程中各項儀器和工具的功能和使用方法，在實踐中充分借助各種儀器和

工具。

3.2 物質(zhì)資源

企業(yè)要備有數(shù)控機床的各種專用和通用的設(shè)備零件，當數(shù)控機床出現(xiàn)機械部件故障時，保證有替換的設(shè)備零件；數(shù)控機床的檢測儀器要及時地更新，維修工具準備齊全，并定期進行檢查，及時補備數(shù)控機床維修需要的維修工具；利用筆記本電腦對數(shù)控系統(tǒng)進行操作和控制，并在電腦中保存維修軟件的備份；數(shù)控機床的使用說明書等各種資料保存完好，建立數(shù)控機床的使用和維修檔案，并要求工作人員如實地填寫記錄。

4 數(shù)控機床故障檢測的方法

數(shù)控機床故障的檢測方法主要有以下六種：

（1）觀察法。數(shù)控機床的維修人員通過觀察故障發(fā)生時產(chǎn)生的火花和刺激性的氣味，判斷發(fā)生故障的部件，并采取相應(yīng)的措施進行驗證。

（2）借助數(shù)控系統(tǒng)自身的軟件報警功能。數(shù)控機床操作過程中出現(xiàn)的故障會及時地反映在操作系統(tǒng)的控制面板上，維修人員根據(jù)控制面板指示燈的指示找出故障，查看出現(xiàn)故障的原因，及時維修。

（3）借助數(shù)控系統(tǒng)自身的硬件報警系統(tǒng)。數(shù)控機床的內(nèi)部裝有許多的硬件報警設(shè)備，設(shè)備運行的過程中要注意各種硬件報警裝置的運行情況，保證設(shè)備正常的使用，以便出現(xiàn)故障時及時找到問題根源。

（4）參數(shù)檢查法。在設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)時技術(shù)專家對相關(guān)的各項數(shù)據(jù)進行了明確的規(guī)定，數(shù)控機床的運行數(shù)據(jù)必須控制在一定的范圍之內(nèi)，否則將會導致數(shù)控機床出現(xiàn)故障。數(shù)控機床維修人員在對數(shù)控機床故障進行檢測時，利用數(shù)控機床資料提供的相關(guān)參數(shù)可以很快地找出問題的

源頭。

（5）故障樹研究法。故障樹采用圖形化的方式將數(shù)控機床內(nèi)部故障和外界環(huán)境之間的相互關(guān)系生動地呈現(xiàn)出來，使維修人員可以快捷地找到問題所在。故障樹的底端是引發(fā)其他事件發(fā)生的底事件，頂端為維修人員研究分析的目標，中間為導致故障發(fā)生的故障事件和成功事件。故障樹具有很強的邏輯性，便于對整個數(shù)控系統(tǒng)進行分析

研究。

（6）專家判斷法。采用基于人工智能技術(shù)專家系統(tǒng)，解決數(shù)控機床運行過程中出現(xiàn)的高難度且專業(yè)性很強的

問題。

5 結(jié)語

國際化生產(chǎn)的發(fā)展使數(shù)控技術(shù)向工業(yè)領(lǐng)域的滲透速度越來越快，在國民經(jīng)濟中的地位也在不斷提高。數(shù)控機床故障的檢測和維修技術(shù)將會是一個專業(yè)性、冷僻的領(lǐng)域，需要維修人員借助計算機技術(shù)的幫助不斷地進行探索。信息技術(shù)的發(fā)展將會推動數(shù)控機床的故障檢測和維修技術(shù)邁向一個新的高度，數(shù)控機床的運行更加的高效，信息的處理水平不斷提高，采集的信息更加精確。數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展要求數(shù)控操作人員具備專業(yè)的技術(shù)技能和高素質(zhì)，企業(yè)需要培訓數(shù)控操作人員的專業(yè)技能，讓數(shù)控維修人員及時掌握新知識和數(shù)控機床故障診斷的新方法，促進數(shù)控技術(shù)更好地發(fā)展。

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篇7

數(shù)控機床是機電一體化在機械加工中的典型產(chǎn)品，它將電力電子、自動控制、電機、檢測、計算機、機床、液壓、氣動和加工工藝等技術(shù)集中于一體，具有高效率、高效益和高適應(yīng)性的特點。要發(fā)揮數(shù)控機床的高效益，就要保證它的開動率，這就對數(shù)控機床提出了穩(wěn)定性和可靠性的要求。對于數(shù)控機床一方面要加強日常維護，另一方面當出現(xiàn)故障后，要盡快診斷出故障的原因并加以修復。數(shù)控機床的故障主要是電氣系統(tǒng)的故障。

1、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的組成及特點

數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)既包括以電器元件、電力電子功率器件、電機等組成的強電電路，也包括以半導體器件、電子元件等組成的弱電電路。為了保證數(shù)控機床長時間穩(wěn)定運行，要求數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)要具有：可靠性高、抗干擾能力強、穩(wěn)定性和安全性高、使用維護方便的特點。

2、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的特點

（1）電氣系統(tǒng)故障率高。（2）外界環(huán)境的變化容易導致電氣系統(tǒng)故障。（3）操作人員的誤操作導致電氣系統(tǒng)故障。（4）電器元件、線路老化導致電氣系統(tǒng)故障。（5）受電器元件使用壽命的影響。

3、數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障診斷

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。常用診斷方法總結(jié)如下：

3.1直觀檢查法

這是最基本、最常用的檢查方法。就是利用感覺器官，注意發(fā)生故障時的各種現(xiàn)象。一般通過“問、看、聽、觸、嗅”等方式進行診斷。

①問：詢問機床故障發(fā)生的經(jīng)過，弄清楚故障是突發(fā)的還是漸發(fā)的。一般操作者熟知機床的性能，故障發(fā)生時又在現(xiàn)場，所提供的情況對故障分析很有幫助。②看：總體查看機床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)（例如各坐標軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等），各電控裝置（如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等）有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。③聽：一般機床正常時，其聲響具有一定的音律和節(jié)奏，并保持持續(xù)的穩(wěn)定。通過機床運行的聲音判斷可能的故障隱患。④觸：在機床斷電的情況下，觸摸各主要電路板的安裝是否正確、各插頭座的插接是否牢固、各信號線的聯(lián)接是否正確可靠，以此來尋找可能出現(xiàn)故障的原因。⑤嗅：有時機床出現(xiàn)短路等故障時就會伴有導線或原件的燒灼，通過焦糊味的位置即可判斷故障點。

3.2儀器檢查法

使用萬用表，對機床上的交、直流電源電壓，將測量結(jié)果與標準信號對比，從中找尋可能的故障原因；用示波器觀察相關(guān)的信號的波形、幅值、相位頻率等來判斷信號的正確性；用PLC編程器查找PLC程序中的故障、以及程序運行是I/O點的狀態(tài)等。

3.3信號與報警指示分析法

①報警指示燈指示：數(shù)控機床在數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)等各電子、電器裝置上都設(shè)有故障指示燈，觀察這些指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。②報警信息指示：數(shù)控機床具有很強的自診斷功能，一旦機床出現(xiàn)故障在CRT上就會有對應(yīng)的報警信息，查閱數(shù)控機床的診斷手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

3.4接口狀態(tài)檢查法

目前的數(shù)控機床多使用內(nèi)裝性PLC。在CNC與PLC的接口處經(jīng)常會出現(xiàn)故障。這些故障一般是由于接口信號錯誤或丟失造成的，他們有的可以通過故障報警指示燈顯示，有的可以在CRT顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器查找。

3.5參數(shù)調(diào)整法

為適應(yīng)不同機床、不同工作狀態(tài)的要求，數(shù)控系統(tǒng)及其電路都設(shè)置許多可修改的參數(shù)，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。任何參數(shù)的變化、甚至丟失都是會導致機床故障。隨著機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化，必須重新調(diào)整相關(guān)的參數(shù)。

3.6備板置換法

利用備用電路板、模塊、集成電路塊替換有疑點的部位，是一種快速而簡單排除故障的方法。有時若無備板，可借用同型號系統(tǒng)上的電路板來試驗。備板置換前，應(yīng)檢查有關(guān)部分電路，以免由于短路造成好板損壞。還應(yīng)檢查實驗板上的選擇開關(guān)和跨接線是否與原版一致。有些還應(yīng)該注意板上電位器的調(diào)整。

3.7交換法

當發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交換法應(yīng)特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，否則不僅達不到目的，反而會產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設(shè)計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。

3.8特殊處理法

當今的數(shù)控系統(tǒng)已進入PC基、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機現(xiàn)象。對于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。

4.結(jié)論

數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，故障千變?nèi)f化，維修方法也不盡相同，有時單純的某一種維修方法難以查找到故障點，我們在維修時可以多種維修方法綜合使用，以便更快、更好的查找到故障點，保證生產(chǎn)的順利進行。

參考文獻

[1]王侃夫.數(shù)控機床故障診斷及維護.北京：機械工業(yè)出版社，2000.

[2]王愛玲.數(shù)控機床結(jié)構(gòu)及應(yīng)用.北京：機械工業(yè)出版社，2006.

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[關(guān)鍵詞]數(shù)控機床；故障點；機械；電路

一、檢查數(shù)控機床故障中應(yīng)該掌握的原則

數(shù)控機床是一種技術(shù)復雜的機電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因檢測起來較為復雜，這給故障診斷和故障排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理，歸納了以下按故障部件、故障性質(zhì)及故障原因等對常見故障作如下分析思路的總結(jié)。在檢測故障過程中，應(yīng)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，如系統(tǒng)的開機診斷、運行診斷、PLC的監(jiān)控功能。根據(jù)需要隨時檢測有關(guān)部分的工作狀態(tài)和接口信息，還應(yīng)靈活應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。在檢查數(shù)控機床故障中還應(yīng)該掌握以下原則：

1.先靜后動。數(shù)控機床發(fā)生故障后，先不要盲目動手修理，應(yīng)該先詢問之前機床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)與誤操作的內(nèi)容。根據(jù)操作人員所給的信息來查閱機床說明書以及分析。檢測到的部分先在機床斷電的靜止狀態(tài)，確認可以排除危險后，方可通電，在運行情況下進行動態(tài)診斷。

2.先外部后內(nèi)部。數(shù)控機床是機械、液壓、電氣、電路，一體化的機床，故障的發(fā)生必然從機械、液壓、電氣、電路這綜合反映出來，數(shù)控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則。即當數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內(nèi)逐一進行檢查。比如從數(shù)控機床的外部檢查，觀察外部部分有否損壞，有無異常，是否因為接觸不良或者連接部位松脫之類的原因而造成機床的故障。

3.先機械后電氣。由于數(shù)控機床是一種自動化程度高、技術(shù)復雜的先進機械加工設(shè)備。一般來說，機械故障是比較容易察覺的，數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些，數(shù)控機床的檢測中先檢查機械部分是否正常。如行程開關(guān)是否靈活，氣動、液壓部分是否正常。數(shù)控機床的故障很大部分是由于機械動作失靈引起。

4.先簡單再復雜。當出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋、一時無從下手，首先需要解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡單故障時受到啟發(fā)，對復雜故障的認識更為清晰，迎刃而解。

5.以故障原因改良固件。通過發(fā)現(xiàn)故障，對故障維修后。分析引起故障的原因，在可行的條件下來改良該部件的構(gòu)造，避免故障的再次發(fā)生。如散熱風扇的用途為機械散熱，但加工過程中必定會有灰塵，灰塵中帶有靜電，所以在散熱風扇后裝一層隔塵膜，把灰塵隔離。

二、實例

(一)深圳GSM900立式銑床一臺，使用的是仿FANUO系統(tǒng)

故障現(xiàn)象：在機床總電源打開時，LCD無顯示(黑屏)。

故障分析思路：首先查看電源接口是否有松脫現(xiàn)象，查看后電源是接通，可以排除數(shù)控機床電源問題。再觀察LCD外部是否有損壞，破損以及燒焦的味道，再用耳朵貼緊專用計算機部分聽是否在運作，此時，發(fā)現(xiàn)專用計算機上的散熱風扇無轉(zhuǎn)動，需把專用計算機部分拆開進一步分析。LCD無顯示必定是燒毀或者無信號輸入，檢查專用計算機是否正常運作，是否有信號發(fā)送，發(fā)現(xiàn)專用計算機沒運作。此時，可以基本確定LCD的故障是因為專用計算的主板沒有視頻信號到LCD而導致LCD黑屏。數(shù)控機床的故障已經(jīng)縮小到專用計算的主板的范圍，就可以根據(jù)說明書，以及其電路圖來分析主板故障點(其專用計算機的接線圖如圖1所示)。

利用萬用表測量主板上的電路，CPU(中央微處理器)，總線{BUS)，主板電源、存儲器(RAM，EPROM)，輸入輸出接口(I/O)均無發(fā)現(xiàn)異常。數(shù)控機床的專用機其實跟辦公電腦一樣的構(gòu)造，通過這樣，查出電腦的啟動是靠主板來打通電源的，主板的BIOS是控制主板的大腦，在電腦關(guān)閉的時候，BIOS是通過電子電池來維持存儲器設(shè)置的存儲功能。此時再用萬用表來測量該主板電子的電壓，發(fā)現(xiàn)該電子的電壓已經(jīng)不能正常工作了。更換一個新的電子，專用計算機又可以重新啟動，數(shù)控機床正常運作。

這次的故障排除以及維修的成功，是按照；先外部后內(nèi)部，檢查是否機床外部故障引起的，均無發(fā)現(xiàn)異常后。先靜后動、把機床通電后，正常開機后聽一下機床故障點是否有異響，再觀察是否有燒焦味道，這樣可以初步判斷電路是否短路。因為這故障是LCD無法顯示，可以把故障點定在線路或電路問題上，不應(yīng)該花費檢測工序在機械部分上。用萬用表測量電路板線路是否正常，一步一步把故障范圍縮小，最后分析了是因為主板的啟動問題導致專用計算機的失靈。這可以說是花費了較少的時間以及簡化了許多不必要的檢測工序，大大減少了故障排除的時間。

(二)濟南MJ-50數(shù)控車床刀架故障及排除

故障現(xiàn)象：在機床運作過程中，MDI或自動循環(huán)時，刀架有時轉(zhuǎn)位正常，有時出現(xiàn)轉(zhuǎn)位故障，刀架不鎖緊，刀架停止運動(刀架換到流程圖如圖2)。

故障分析思路：首先數(shù)控機床是由液壓夾緊、松開，由液壓馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)位。檢查液壓標，液壓無泄露，液壓標正常，液壓系統(tǒng)也正常，要認為是刀架機械問題可以排除。然后檢測刀架PLC控制程序是否有問題，因為刀架控制程序中延時繼電器的時間設(shè)定不當，有可能出現(xiàn)這種故障，刀架裝上刀具以后，各到位回轉(zhuǎn)較慢的刀位，出現(xiàn)轉(zhuǎn)位故障。但經(jīng)過說明書的對比，此可能性也可以去除。最后只能完全依靠I／O診斷畫面來分析故障原因，在反復手動刀架轉(zhuǎn)位中，逐漸找到了規(guī)律，若是奇數(shù)刀位很少出故障，故障大多數(shù)發(fā)生在偶數(shù)刀位且無規(guī)律可循，為此，重點調(diào)看刀架奇偶校驗開關(guān)信號X14，3，發(fā)現(xiàn)在偶數(shù)刀位時，奇數(shù)校驗開關(guān)信號X14.3時有時無，于是可以斷定找到了故障所在。

因為刀架設(shè)計為奇偶校驗，在偶數(shù)刀位時，如果奇偶校驗開關(guān)X14.3有信號，奇偶校驗通過，刀架結(jié)束轉(zhuǎn)位動作并夾緊。如果X14.3無信號，則奇偶校驗出錯，發(fā)出報警信號，“進給保持”燈亮，刀架不能結(jié)束轉(zhuǎn)位動作，保持松開狀態(tài)。在奇數(shù)刀位不受奇偶校驗影響，因而轉(zhuǎn)位正常。故障點查找出來后，立即拆開轉(zhuǎn)位刀架后罩，檢查奇偶校驗開關(guān)及接線均正常，接著檢查由開關(guān)到數(shù)控系統(tǒng)I／O板的線路，發(fā)現(xiàn)電箱內(nèi)接線端子板上X14.3導線與端子壓接不良，導線在端子內(nèi)是松動的，重新壓好端子，刀架位工作正常。

(三)廣東機械研究――712A銑床主軸故障及排除

故障現(xiàn)象：在MDI方式輸入M03 S1200，運行時主軸不轉(zhuǎn)動，無任何動作。該數(shù)控銑床的主軸采用無極變速：在額轉(zhuǎn)速300～3000r／min下。

故障分析思路：根據(jù)以上情況，導致主軸不轉(zhuǎn)動的原因大致可以分為；機械傳動部分、控制部分、電路電機這三部分可能性較大。首先檢測一下機械傳動部分，把數(shù)控銑床電源關(guān)掉，利用人手在主軸上順時旋轉(zhuǎn)，檢查主軸的轉(zhuǎn)動是否有異響以及是否有卡住、轉(zhuǎn)動不順暢的問題，傳動帶等檢查后均無發(fā)現(xiàn)異常，再打開主軸控制電源箱，檢查是否跳閘。因為數(shù)控機床除了電路部分還有冷卻部分、液壓部分等引起電路部分跳閘的情況經(jīng)常出現(xiàn)，檢測后電路部分工作。此時，查閱說明書，發(fā)現(xiàn)電機轉(zhuǎn)動還有一個感應(yīng)裝置，當主軸的油底過注入警戒線時，此感應(yīng)裝置就停止主軸的轉(zhuǎn)動(就如行程開關(guān)一樣)，加上油后，同樣在MDI狀態(tài)中輸入M03S1200，運行時主軸正常工作。

故障排除總結(jié)：分析思路是正確的，先機械后電路，但過程中忽略的一些不起眼的問題，導致時間花費多。數(shù)控維修人員不僅要有較廣的知識面，而且需要對數(shù)控系統(tǒng)有深入的了解，善于分析，做到膽大心細，維修過程中要穩(wěn)要準。

參考文獻

[1]張柱銀，數(shù)控原理與數(shù)控機床[J].2D03(7)。

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【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床 控制 FANUC系統(tǒng)故障 維修

1故障常用的診斷方法及其診斷用的工具及儀器儀表

1.1常用的診斷方法

1.1.1直觀診斷法

當故障發(fā)生時，要對數(shù)控機床的故障進行觀察，利用各種人體自身的感覺器官進行故障查找，觀察主傳動的轉(zhuǎn)速、是否發(fā)熱、機床的外表是否變顏色，查看工件有無損壞，觀察系統(tǒng)報警顯示、驅(qū)動報警指示燈的狀態(tài)，還要詢問運轉(zhuǎn)過程中故障是如何發(fā)生及發(fā)展的，并聆聽機械運轉(zhuǎn)的相關(guān)部件是否發(fā)生了異常的聲響，嗅相關(guān)摩擦和電氣件的短路狀況是否有異味，諸如油煙味、焦糊的異味。還要用手感知機械有關(guān)部位的溫度，看有無發(fā)熱、震動、劃痕，用手去轉(zhuǎn)動主軸，感覺其松緊有無適中，從而分部判斷機床正常與否。

1.1.2系統(tǒng)自診斷功能

現(xiàn)代化的機床都配備了自我診斷的功能，對機床進行系統(tǒng)內(nèi)部診斷，從而監(jiān)測出相關(guān)故障并給予報警顯示。當維修員看到報警信息，會借助其報警信息或者是診斷書進行快速故障維修?，F(xiàn)代化的數(shù)控機床自診斷系統(tǒng)主要是FANUC等數(shù)控診斷系統(tǒng)，它包括了報警、診斷、伺服調(diào)整和主軸監(jiān)視、PMC診斷等各個畫面，另外還有LED數(shù)碼顯示的報警代碼。

1.1.3手工診斷法

這主要是維修員根據(jù)自身的經(jīng)驗進行數(shù)控機床的故障判斷，常用到的方法：進行系統(tǒng)的數(shù)據(jù)備份與恢復、交換模塊、軸屏蔽等，這些主要用在伺服驅(qū)動的故障排查。

1.2涉及到的工具及儀器儀表

用于測量的儀表有萬用表、示波器、鉗形電流表、兆歐表、百分表或者是千分表。相關(guān)工具有“+”字形和“―”字形螺釘旋具，分別有三種型號規(guī)格。還要用到筆記本計算機，利用里面的專業(yè)傳輸軟件進行數(shù)控機床的系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份與回裝，另外，將筆記本計算機和數(shù)控系統(tǒng)連接，將數(shù)控系統(tǒng)的PLC傳輸?shù)焦P記本計算機，然后進行程序編輯，并對其運行狀況實施監(jiān)控，亦或?qū)⒕庉嫼玫腜LC程序載入數(shù)控系統(tǒng)。在數(shù)控系統(tǒng)故障偵查診斷中，還涉及到相關(guān)技術(shù)資料，例如操作手冊、編程手冊、機床結(jié)構(gòu)簡圖及其說明、PLC程序等相關(guān)資料，以便維修人員進行故障維修時進行準確參照。

2數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷及其維修案例

2.1 FANUC數(shù)控系統(tǒng)硬件故障維修案例

案例1：某數(shù)控機床在開機時出現(xiàn)了報警“920WATCH DOG TIMER”（看門狗超時）。

所屬數(shù)控系統(tǒng)為：FANUC 0TC。

現(xiàn)象：在開機時顯示920報警，指示系統(tǒng)出現(xiàn)報警。

故障檢查分析：對報警信息FANUC 0TC系統(tǒng)920報警進行分析，它屬于系統(tǒng)監(jiān)控報警，表示系統(tǒng)已經(jīng)出現(xiàn)了問題。

FANUC 0TC系統(tǒng)對應(yīng)對應(yīng)的是FANUC 0C系列中的車床板，而FANUC 0C系統(tǒng)的組成包括了數(shù)控控制單元、主軸與進給伺服單元和相應(yīng)的主軸電機以及進給電機、系統(tǒng)操作面板、CRT顯示器、機床操作面板、附加I/O接口板、手搖脈沖發(fā)生器以及電池盒等。

FANUC 0C系統(tǒng)是大板結(jié)構(gòu)的數(shù)控單元，一般其配置是：

CPU底板，又稱主印刷電路板，其它各功能板都插接在此板上，主要系統(tǒng)的主控制，也就是數(shù)控機床的“大腦”核心，是所有執(zhí)行程序最關(guān)鍵的部位。

電源模塊（電源單元）：為數(shù)控系統(tǒng)進行電源的控制，提供電源有+5V、±15V、+24V、+24E。

圖形顯示模塊：提供顯示的相關(guān)圖形功能，是控制系統(tǒng)表達功能，實現(xiàn)“人際交流”的控制作用。

PMC模塊：它采用了PMC--M型的可編程控制器，提供擴展輸入和輸出板（B2）接口。

基本控制模塊：是伺服控制系統(tǒng)的重要部分，也是執(zhí)行數(shù)控的關(guān)鍵部件，主要提供X、Y、Z軸以及第四軸的進給控制的指令，并接受對應(yīng)位置編碼器所反饋的信號。

PMC輸入輸出接口模塊：它是機床的數(shù)控系統(tǒng)進行開關(guān)信號的連接口，通過相關(guān)插座接口將信號進行連接輸入和輸出，為PMC提供信號的輸入或輸出。

存儲器模塊：這是系統(tǒng)的記憶裝置，以便進行程序和數(shù)據(jù)的存儲，也要串行諸如主軸、CRT/MDI、Reader/Puncher、模擬主軸、主軸位置編碼器以及手搖脈沖等接口。

以上各模塊都插在CPU底板上，連接CPU總線。為了對故障點進行排查，這里采取“互換法”，即將故障機床上的以上各模塊和另一臺無故障機床各模塊紛紛依次進行互換，結(jié)果該機床還是有920報警顯示。因此，現(xiàn)在懷疑CPU底板（A20B-2000-0170/06B）的問題，隨后進行系統(tǒng)底板互換，而此時故障轉(zhuǎn)移到了另一臺機床上，由此可知是系統(tǒng)底板的故障。

故障處理：更換系統(tǒng)CPU底板，從而恢復機床正常運轉(zhuǎn)。

2.2 FANUC數(shù)控系統(tǒng)軟件故障維修案例

案例1：某數(shù)控機床顯示報警“22NO CIRCLE”（沒有圓?。?/p>

所屬數(shù)控系統(tǒng)為：FANUC 0TC系統(tǒng)。

現(xiàn)象：在調(diào)試加工程序時，顯示22號報警，表示無圓弧。

故障檢查分析：根據(jù)22號報警提示，表明圓弧指令中沒有對圓弧半徑R進行坐標值I、J或者K的指定。因此，應(yīng)進行加工程序檢查，發(fā)現(xiàn)該程序中的圓弧加工語句中出現(xiàn)了“G03 X50 Z60 I15”，導致了故障的發(fā)生，其中該語句少了K值。

故障處理：對加工圖紙進行檢查，此處的圓弧Z坐標無變化，是編程者將無數(shù)值變化的Z值“K0”粗心省略了，以至于有了該報警。隨后在該語句中輸入“K0”，再次執(zhí)行程序時沒有任何報警顯示。

2.3數(shù)控機床常見故障維修案例

案例1：某機床在回零時，發(fā)現(xiàn)機床回零的實際位置出現(xiàn)每次都不一樣，漂移一個柵點或者是一個螺距的位置，并且是時好時壞。

故障分析：如果每次漂移只限于一個柵點或螺距，這種情況有可能是因為減速開關(guān)與減速撞塊安裝不合理，機床軸開始減速時的位置距離光柵尺或脈沖編碼器的零點太近，由于機床的加減速或慣量不同，機床軸在運行時過沖的距離不同從而使機床軸所找的零點位置發(fā)生了變化。

解決辦法：（1）改變減速開關(guān)與減速撞塊的相對位置，使機床軸開始減速的位置大概處在一個柵距或一個螺距的中間位置。（2）設(shè)置機床零點的偏移量，并適當減小機床的回零速度或減小機床的快移速度的加減速時間常數(shù)。

案例2： 一臺數(shù)控車床，X、Z軸使用半閉環(huán)控制，在用戶中運行半年后發(fā)現(xiàn)Z軸每次回參考點，總有2、3mm的誤差，而且誤差沒有規(guī)律。

故障分析：調(diào)整控制系統(tǒng)參數(shù)后現(xiàn)象仍沒消失，更換伺服電機后現(xiàn)象依然存在，后來仔細檢查發(fā)現(xiàn)是絲杠末端沒有備緊，經(jīng)過螺母備緊后現(xiàn)象消失。

解決辦法：用烙鐵將脫落的線頭焊接好，故障即可以排除。

3結(jié)語

對外部故障的診斷，我們總結(jié)出兩點經(jīng)驗，首先應(yīng)熟練掌握機床的工作原理和動作順序。其次要熟練運用廠方提供的PLC梯圖，利用NC系統(tǒng)的狀態(tài)顯示功能或用機外編程器監(jiān)測PLC的運行狀態(tài)，根據(jù)梯圖的鏈鎖關(guān)系，確定故障點，只要做到以上兩點，一般數(shù)控機床的外部故障，都會被及時排除。

參考文獻：

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障；分析；維修

前言

數(shù)控機床已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)今各行各業(yè)的生產(chǎn)中為工業(yè)生產(chǎn)的騰飛提供了不小的助力，但是數(shù)控機床集成度和自動化程度提高的同時也使得數(shù)控機床的復雜性大幅提高，當數(shù)控機床出現(xiàn)故障時也對數(shù)控機床的維修提出了不小的考驗。本文將在分析數(shù)控機床常見故障的基礎(chǔ)上對如何做好數(shù)控機床的維修進行分析闡述。

1 數(shù)控機床常見故障分類

數(shù)控機床常見故障根據(jù)其發(fā)生的特點、原因等可以將其分為：（1）系統(tǒng)軟、硬件故障，數(shù)控機床軟件故障指的是數(shù)控機床其自身的數(shù)控系統(tǒng)軟件部分所帶來的故障，在維修數(shù)控機床軟件故障時無需對數(shù)控機床的硬件設(shè)施進行修理，僅需要在分析數(shù)控機床PLC程序等的基礎(chǔ)上對數(shù)控機床的參數(shù)或是PLC程序進行改動即可消除故障、而數(shù)控機床硬件故障則主要指的是數(shù)控機床的控制模塊等出現(xiàn)硬件性損壞，需要將故障硬件拆下修理后才能繼續(xù)使用。（2）數(shù)控機床的機械故障，此類故障主要是由于數(shù)控機床的機械磨損、機械撞擊等所造成的損壞，在維修時需要對數(shù)控機床機械磨損區(qū)域或是撞擊區(qū)域進行修復以此來恢復數(shù)控機床的正常使用。（3）有無診斷報警的故障，現(xiàn)今的數(shù)控機床控制系統(tǒng)中都編制有詳細的數(shù)控報警信息，用戶可以根據(jù)數(shù)控報警信息來對數(shù)控機床的故障發(fā)生區(qū)域進行診斷以此來縮小故障診斷范圍。但是在一些數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中，并未對數(shù)控機床的報警信息進行詳細的解釋，需要數(shù)控機床維修人員查找相關(guān)資料來予以解決。此外，根據(jù)數(shù)控機床故障發(fā)生的類型可以將數(shù)控機床的故障分為機械故障和電氣故障兩大類。

2 數(shù)控機床電氣故障原因分析及查找

2.1 數(shù)控機床電氣故障原因查找前的準備工作

前期的準備工作對于數(shù)控機床電氣故障的排除有著極為重要的意義，當數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，應(yīng)當保持數(shù)控機床現(xiàn)場的故障狀態(tài)等待數(shù)控機床維修人員到達現(xiàn)場，從而有利于數(shù)控機床維修人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對數(shù)控機床故障發(fā)生的原因進行初步的判斷，在對數(shù)控機床維修時，數(shù)控機床維修人員需要對數(shù)控機床故障出現(xiàn)的指示情況及數(shù)控機床故障發(fā)生的背景情況進行仔細的了解，從而掌握第一手的資料為數(shù)控機床的維修打下良好的基礎(chǔ)。在維修人員到場對數(shù)控機床操作人員進行情況了解的過程中，數(shù)控機床維修人員需要在與悼鼗床操作人員的交談中捕捉到有用的信息，從而做出自己的判斷以確保數(shù)控機床故障情況的準確性與完整性，此外，在數(shù)控機床故障原因查找的過程中數(shù)控機床維修人員不能盲目的對數(shù)控機床故障進行處理，而是應(yīng)當對可能造成數(shù)控機床電氣故障的原因進行詳細的測量，以免盲目操作而造成數(shù)控機床故障復雜性的增加，提升數(shù)控機床故障排查的難度。一般來說，對于數(shù)控機床所產(chǎn)生的故障數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)中都是帶有提示的，應(yīng)當通過數(shù)控機床中所顯示的故障報警信息查找相關(guān)的數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊從而對數(shù)控機床電氣故障的觸發(fā)因素進行了解，從而便于數(shù)控機床維修人員結(jié)合保障進行來對數(shù)控機床進行故障排查。

2.2 數(shù)控機床的故障排查

在數(shù)控機床的故障排查中，需要通過問詢操作者數(shù)控機床故障前后設(shè)備的運行情況是否有異常情況，以確定數(shù)控機床所產(chǎn)生的故障時偶發(fā)性的故障還是經(jīng)常性故障，在數(shù)控機床故障發(fā)生時是否有異兆，在數(shù)控機床故障發(fā)生時是否有其他異常操作或是異常情況等，這些信息對于快速、準確的定位數(shù)控機床故障位置有著極為重要的意義，此外，在對數(shù)控機床進行故障維修時應(yīng)當在安全的前提下注意觀測數(shù)控機床在運行的過程中是否有異常聲音及其他的一些異常信號，在切斷電源后，數(shù)控機床維修人員可以通過聞電氣控制系統(tǒng)中是否有焦糊味以及觸摸數(shù)控機床的電機、變壓器以及熔斷器等查看其是否有過熱現(xiàn)象。在數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的維修過程中，數(shù)控機床維修人員需要對數(shù)控機床數(shù)控控制系統(tǒng)中的各部分的電氣構(gòu)造及原理進行充分、全面的了解，以便在數(shù)控機床故障排查中可以通過數(shù)控機床電氣設(shè)備的控制原理來實現(xiàn)對于數(shù)控機床電氣故障原因的查找。在數(shù)控機床電氣故障的排查中，對于機床廠家所編制的用戶報警可以通過對PLC報警的觸發(fā)條件進行逐項排查從而找出造成數(shù)控機床電氣故障的故障點，從而實現(xiàn)對于數(shù)控機床電氣故障的排除。而對于一些數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)性報警，則應(yīng)當根據(jù)系統(tǒng)報警信息來查找相關(guān)的報警診斷手冊以此來確定數(shù)控機床系統(tǒng)報警所代表的意義和可能的原因，并結(jié)合數(shù)控機床的電氣控制原理來查找相應(yīng)的故障點。在對數(shù)控機床的電氣故障進行排查的過程中，都需要從數(shù)控機床設(shè)備的動作原理入手來進行分析以此來縮小數(shù)控機床故障查找的范圍，而后通過數(shù)控機床電氣故障所產(chǎn)生的信息對數(shù)控機床故障原因進行逐級的排查，根據(jù)數(shù)控機床報警細節(jié)最終找到數(shù)控機床電氣故障的故障點，而后采取相應(yīng)的處理措施來排除故障。此外在數(shù)控機床電氣故障的排查過程中需要注意的是一些關(guān)聯(lián)性報警信息，這些數(shù)控機床報警所顯示的信息并不是數(shù)控機床的直接報警而是由直接故障點所引出的一些關(guān)聯(lián)性的報警信息，從而為數(shù)控機床的故障排除帶來了不小的難度。在排除此類故障時，數(shù)控機床維修人員需要通過對數(shù)控機床故障信息進行細致的分析找出造成數(shù)控機床故障報警的真正原因從而實現(xiàn)對于數(shù)控機床故障的排除。

3 數(shù)控機床故障檢修中的注意要點

數(shù)控機床的控制系統(tǒng)極為復雜，在對數(shù)控機床控制系統(tǒng)進行拆卸的過程中需要注意做好記錄并注意避免破壞數(shù)控機床設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對于數(shù)控機床電氣控制元件拆卸下來的部分需要做好分類、保存以免丟失而對后期的維修造成影響。在對數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)進行測量的過程中需要注意的是對于帶有阻值的線路進行測量時應(yīng)當處于下電狀態(tài)，避免帶電測量。在對數(shù)控機床的控制電路板進行拆卸的過程中需要注意不得損壞電路板，在拆卸的過程中需要注意做好各線路上的開關(guān)、跳線等的位置，以便在數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)恢復的過程中將其恢復的原來的位置，在數(shù)控機床電氣設(shè)備的檢修時需要進行兩極以上的對照檢查，需要注意對各板上的元件進行標記，避免元件錯亂。在查清線路板上的電源配置后數(shù)控機床檢修人員需要根據(jù)檢查的需要對線路板采取分別供電或是全部供電的方式來對數(shù)控機床的控制電路板進行檢測，查找故障點。此外，在數(shù)控機床維修的過程中尤其需要注意的是避免觸碰數(shù)控機床中的380V/220V等的高壓部分，以免造成安全事故。

4 結(jié)束語

數(shù)控機床的控制系統(tǒng)極為復雜，在對數(shù)控機床進行故障排除的過程中需要從數(shù)控機床故障發(fā)生的現(xiàn)象入手從數(shù)控機床故障發(fā)生的原理進行分析查找故障發(fā)生點，由于數(shù)控機床涉及到機械、電氣、液壓、氣動等多方面的因素，在對數(shù)控機床進行故障排查的過程中需要進行綜合的考慮，確保數(shù)控機床的正常運行。

參考文獻

[1]王永濤.機床電氣設(shè)備故障分析與維修[J].科技與企業(yè)，2015（4）：232-232.