數(shù)控機(jī)床故障維修原則及實(shí)例分析

摘 要：數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高精密、集成度非常高的新型高檔機(jī)床，而數(shù)控系統(tǒng)又是數(shù)控機(jī)床的核心裝置，要想數(shù)控機(jī)床高效運(yùn)行那就必須要使數(shù)控機(jī)床能正常的運(yùn)行，除了一般的故障診斷方法外，有時(shí)還要借助于維修人員平時(shí)積累的維修經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；維修實(shí)例；分析、處理過程；排除原則

一、數(shù)控機(jī)床故障診斷與排除的基本原則與方法

數(shù)控機(jī)床的故障即簡(jiǎn)單又復(fù)雜，診斷、排除起來一般來說均比較困難。在檢測(cè)排除數(shù)控機(jī)床故障時(shí)，應(yīng)遵循如下原則或方法：

（一）由外而內(nèi)

數(shù)控機(jī)床是一種綜合類的機(jī)床，故其故障的發(fā)生也是相對(duì)復(fù)雜的，也是綜合情況所致，所以維修人員應(yīng)盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則不但對(duì)故障維修起不了作用反而會(huì)使故障更復(fù)雜化并且喪失機(jī)床的各項(xiàng)性能指標(biāo)。

（二）由機(jī)械設(shè)備至電氣設(shè)備

從平時(shí)的維修經(jīng)驗(yàn)來看，機(jī)器本身的硬件設(shè)備故障比較容易察覺，而數(shù)控系統(tǒng)的電路、電氣故障的察覺相對(duì)而言難度就加大了不少，因此在數(shù)控系統(tǒng)故障維修和排查之前，應(yīng)該先查找機(jī)床本身的硬件設(shè)備的故障往往可以達(dá)到意想不到的效果。

（三）由靜止到動(dòng)態(tài)

根據(jù)維修的經(jīng)驗(yàn)來看，應(yīng)該首先在機(jī)床不通電的情況下，通過機(jī)床的結(jié)構(gòu)、原理圖進(jìn)行了解、觀察和分析，確定是否為破壞性的故障，如果不是才可以給機(jī)床上電，然后在機(jī)床開機(jī)運(yùn)行的情況下再進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、分析和確認(rèn)來找出故障所在。

（四）由簡(jiǎn)入繁

如果遇到數(shù)控機(jī)床同時(shí)出現(xiàn)好幾種故障同時(shí)報(bào)警的情況下，應(yīng)冷靜思考而不是盲目下手，先冷靜的思考一下并結(jié)合機(jī)床電氣原理圖查找出相對(duì)簡(jiǎn)單的故障開始排除，這樣往往有可能所有的故障都會(huì)迎刃而解，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的各個(gè)環(huán)節(jié)都是環(huán)環(huán)相扣的。

二、數(shù)控機(jī)床具體故障分析、排除與維修案例

（一）FANUC系統(tǒng)個(gè)進(jìn)給軸出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向相反現(xiàn)象且無報(bào)警信息

故障現(xiàn)象：手動(dòng)進(jìn)給機(jī)床進(jìn)給軸，及手輪控制機(jī)床進(jìn)給軸均出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)方向與實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向相反現(xiàn)象，但機(jī)床無任何報(bào)警信息出現(xiàn)

分析及處理過程：在檢查伺服電動(dòng)機(jī)外部連接及通斷電均無誤后，通過分析即機(jī)床正常無報(bào)警現(xiàn)象且其它功能均正常，故可得知此現(xiàn)象可能有以下幾方面原因造成：

1）在程序中如果使用了G51.1鏡像指令而沒有使用G50.1進(jìn)行取消鏡像指令后則機(jī)床各軸的實(shí)際運(yùn)動(dòng)將會(huì)由+X變?yōu)?X方向運(yùn)動(dòng)，為排除這一現(xiàn)象可通過MDI方式下查看機(jī)床模態(tài)指令，因?yàn)镚51.1這個(gè)鏡像指令為模態(tài)指令所以可以通過這個(gè)簡(jiǎn)單的方法查看出是否為鏡像指令有效，通過查看得知鏡像指令并為打開，故本原因可排除。

2）基于以上原因均被排除，故現(xiàn)在可查看機(jī)床參數(shù)的設(shè)置是否有變化，與電動(dòng)機(jī)相關(guān)的第一個(gè)參數(shù)即為控制電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的參數(shù)，具體方法為按下機(jī)床急停按鈕使機(jī)床處于急停報(bào)警狀態(tài)然后選擇功能鍵officesetting（即偏置功能）然后再選擇軟功能鍵設(shè)定按鈕此時(shí)在出現(xiàn)的畫面中將參數(shù)開關(guān)打開即可，然后再按功能鍵system鍵選擇2022#參數(shù)號(hào)發(fā)現(xiàn)此處的X值為-111，而-111代表電動(dòng)機(jī)方向，所以問題查出將原來的值-111改為111，基于還有手輪控制進(jìn)給軸也出現(xiàn)此問題，故再檢查一下7102#參數(shù)，7102號(hào)參數(shù)為手輪控制軸參數(shù)，其#0即HNG位為手輪方向的控制，查看發(fā)現(xiàn)此處的值為1，即為回轉(zhuǎn)方向相反，所以問題查出將原來的值1改為0，最后把剛由0參數(shù)改為1的那個(gè)參數(shù)由1再給回0（即參數(shù)寫入開關(guān)由1改回0），這些都是在按下急停按鈕的時(shí)候操作的，最后松開急停按鈕，正常開機(jī)此故障就解決了。

（二）在手輪模式下Z軸無法正常運(yùn)行其他軸均正常的故障維修

故障現(xiàn)象：一臺(tái)數(shù)控銑床，當(dāng)機(jī)床模式選擇為手輪時(shí)，出現(xiàn)X、Y軸運(yùn)動(dòng)正常但是Z軸無法運(yùn)行的故障。

分析及處理過程：找出該機(jī)床的電氣原理圖，然后按照機(jī)床電氣原理圖進(jìn)行分析和查找，并結(jié)合機(jī)床的PMC梯形圖發(fā)現(xiàn)PMC有信號(hào)屬于正?，F(xiàn)象無故障，因此可以排除軟件及控制部分的故障，之后通過查找控制手輪的輸出、輸入信號(hào)線發(fā)現(xiàn)控制手輪模式軸選擇的輸入信號(hào)線，線號(hào)257的輸入、輸出端沒有接通，使得Z軸移動(dòng)得不到運(yùn)動(dòng)。通過測(cè)量發(fā)現(xiàn)是輸入端松動(dòng)導(dǎo)致不能接通，重新做端子端并緊固后故障消除。

總之，因數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家及系統(tǒng)的分類較多也較復(fù)雜，因此數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障也均不太一樣，故所采用的機(jī)床維修原理和步驟也會(huì)產(chǎn)生區(qū)別，在此我并不能一一詳盡，但通過我個(gè)人的維修經(jīng)驗(yàn)、分析和排除故障的思路，和大家分享一下希望能給大家起到一個(gè)拋磚引玉的作用，最終維修的目的和結(jié)果是為了能讓數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行，不影響企業(yè)的生產(chǎn)和效率。

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作者簡(jiǎn)介：

馮軍（1980-），男，江蘇海門人，南通工貿(mào)技師學(xué)院數(shù)控技術(shù)部，本科，講師，數(shù)控銑床技師，數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修技師，主要從事數(shù)控專業(yè)技術(shù)理論和實(shí)習(xí)教學(xué)。