數(shù)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)與維修研究

伍軍輝

（江西水利職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330013）

數(shù)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)與維修研究

伍軍輝

（江西水利職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330013）

以數(shù)控系統(tǒng)為例，分析與研究數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的相關(guān)技術(shù)與維修方法。如鍵盤無法輸入的故障，電源接通后CRT不顯示畫面，數(shù)控機(jī)床在基準(zhǔn)點(diǎn)上出現(xiàn)的故障。

數(shù)控系統(tǒng)；故障診斷技術(shù)；維修

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.15

0 數(shù)控系統(tǒng)簡(jiǎn)介

數(shù)字控制系統(tǒng)作為當(dāng)代多種科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的科技產(chǎn)物，在我國(guó)近些年的市場(chǎng)中實(shí)際使用范圍逐漸擴(kuò)大。數(shù)字控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單點(diǎn)來講，其自身就是由計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)來進(jìn)行相關(guān)的控制程序，對(duì)所需要執(zhí)行的部分或是全部的輸入數(shù)值進(jìn)行相關(guān)的控制功能，在此基礎(chǔ)上整個(gè)系統(tǒng)還配備了相關(guān)的接口電路和伺服驅(qū)動(dòng)裝置以此來保證系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通常情況下，數(shù)字控制系統(tǒng)所控制的經(jīng)常是下面這幾種常見的變量：角度、速度、位置等。數(shù)控系統(tǒng)將數(shù)字、文字或是符號(hào)轉(zhuǎn)化成相關(guān)的數(shù)字指令，以此來實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)中相關(guān)機(jī)器設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，讓機(jī)器設(shè)備得到相應(yīng)的控制，減少意外事件的發(fā)生幾率。但由于數(shù)控系統(tǒng)主要是根據(jù)電腦來進(jìn)行相關(guān)的指令互動(dòng)，難免會(huì)因?yàn)樽陨硐到y(tǒng)問題出現(xiàn)相關(guān)的系統(tǒng)故障，因此，如何保證數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減低其自身故障發(fā)生的問題幾率是我們當(dāng)前最需要解決的問題。

1 數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)發(fā)展的實(shí)際情況

我國(guó)在數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)際生活應(yīng)用上已經(jīng)得到了相當(dāng)大的推廣，但在其自身的質(zhì)量上還是與國(guó)外的發(fā)達(dá)國(guó)家有著較大的差距。根據(jù)相關(guān)的行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，在我國(guó)的高檔數(shù)控機(jī)床中，90%以上的數(shù)控系統(tǒng)都是國(guó)外的產(chǎn)品，這就意味著我國(guó)在數(shù)控系統(tǒng)的使用上需要給國(guó)外的相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)支付一大筆的資金才可以將整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)投放到市場(chǎng)中使用。根據(jù)我國(guó)發(fā)改委的相關(guān)文件顯示，在未來的若干年內(nèi)，我國(guó)在數(shù)控機(jī)床上的市場(chǎng)需求量將會(huì)以年均10%～15%的速度進(jìn)行相關(guān)的增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求量上將會(huì)出現(xiàn)新的高峰，因此數(shù)控機(jī)床在我國(guó)的市場(chǎng)中潛力是十分大的，有著較大的上升空間，整個(gè)行業(yè)的前景也是十分美好的。特別是在國(guó)防工業(yè)這方面，只有高檔的數(shù)控機(jī)床才可以制作出精密準(zhǔn)確的零部件，在此基礎(chǔ)上保證產(chǎn)品的質(zhì)量，保證產(chǎn)品在國(guó)防工業(yè)上的有效使用。但是對(duì)于我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)方面不得不承認(rèn)，雖然我國(guó)在數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)上一直在做出相應(yīng)的努力，但自身的原因還是與國(guó)外相差了一大截，并且由于國(guó)外相關(guān)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)專家對(duì)我國(guó)實(shí)行相關(guān)的技術(shù)封鎖，無法獲得國(guó)外的最新數(shù)控科學(xué)技術(shù)，不得不選擇其他的辦法來提高我國(guó)在數(shù)控系統(tǒng)上的科技水平，在經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造上的腳步也就追不上發(fā)達(dá)國(guó)家。

2 數(shù)控系統(tǒng)常見的故障分析

數(shù)控系統(tǒng)與其他形式的操作方法不同，其自身的系統(tǒng)是需要與多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合才可以進(jìn)行整體操作的，在此基礎(chǔ)上有針對(duì)性的發(fā)出指令，讓機(jī)器運(yùn)作起來。因此，對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題，一定要找準(zhǔn)原因，對(duì)癥下藥，只有這樣才可以幫助系統(tǒng)恢復(fù)正常的運(yùn)作水平。在此，以常見的數(shù)控系統(tǒng)問題為例，具體分析造成這些問題的原因。

2.1 鍵盤無法輸入的故障

作為數(shù)控系統(tǒng)中最常見的也是最容易修復(fù)的故障問題，鍵盤故障是指在進(jìn)行相關(guān)的字符輸入時(shí)，鍵盤無法將其完整的輸入到系統(tǒng)中，或是無法消除不必要的數(shù)據(jù)，復(fù)位失敗，顯示屏無法正常的進(jìn)行頁面跳轉(zhuǎn)，這就對(duì)整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)的正常故障造成了不便。一旦鍵盤無法正常輸入字符，那么所有的工作都無法進(jìn)行，相關(guān)的機(jī)械設(shè)備接收不到相應(yīng)的指令就無法進(jìn)行工作。因此，雖然鍵盤故障看似沒什么大事，但是也是需要我們謹(jǐn)慎對(duì)待的，及時(shí)排除故障，讓數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。對(duì)此類問題的解決辦法可以參照下面幾種方法。首先對(duì)按鍵進(jìn)行故障檢查，看是否是由于按鍵自身接觸出現(xiàn)問題導(dǎo)致的無法進(jìn)行字符輸入；如果是這種情況就可以由相關(guān)的技術(shù)人員及時(shí)進(jìn)行修復(fù)，盡快進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。如果不是按鍵自身的原因?qū)е碌妮斎牍收希敲次覀兙托枰獙?duì)相關(guān)的接口線路、電纜的連接情況以及相關(guān)的系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行相關(guān)的故障排查，找出真正的故障原因，及時(shí)將問題解決，將損失減少到最低，盡量挽回一部分經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 電源接通后CRT不顯示畫面的故障

數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會(huì)出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題，這就為我們的實(shí)時(shí)觀測(cè)造成了不小的麻煩——一旦整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)開始進(jìn)行工作運(yùn)轉(zhuǎn)起來，如果沒有對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的畫面觀察，對(duì)于某些特別重要的機(jī)械設(shè)備所進(jìn)行的精密性的工作質(zhì)量就會(huì)難以保證，最終的成品如果出現(xiàn)瑕疵還是需要返工重做的，這其中造成的損失是投資者不愿意看到的。因此，對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會(huì)出現(xiàn)CRT不顯示畫面的這個(gè)問題，可以采取幾種措施進(jìn)行故障排查。首先是電纜的連接問題，如果是因?yàn)殡娎|的松動(dòng)造成的電源接觸不良，我們就可以重新連接電纜，檢查連接的緊密性，防止出現(xiàn)不顯示畫面的狀況。再者就是電壓的問題，如果是電壓輸入的數(shù)值不正常也容易造成數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會(huì)出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題。在這個(gè)問題上需要我們注意的是不同型號(hào)的配置所需求的電壓限定數(shù)值也有所不同。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備機(jī)器購買時(shí)，需要與生產(chǎn)產(chǎn)家進(jìn)行交流溝通，弄清楚CRT單元所用的電壓是直流電還是交流電，保證電壓的持續(xù)穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上保證數(shù)控系統(tǒng)得以正常工作。一旦在這些組件中出現(xiàn)了某一個(gè)問題，那么整個(gè)的CRT單元都會(huì)受到相應(yīng)的影響，最終導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會(huì)出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題。綜上所述，當(dāng)遇到了數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會(huì)出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題時(shí)，需要相關(guān)的技術(shù)工作人員根據(jù)實(shí)際情況，判斷出是哪一種原因?qū)е碌墓收铣霈F(xiàn)，盡量在最短的時(shí)間里將故障排除，是數(shù)控系統(tǒng)得以正常的運(yùn)作起來，提高工作效率。

2.3 數(shù)控機(jī)床在基準(zhǔn)點(diǎn)上出現(xiàn)的故障

在正常的工作狀態(tài)下，數(shù)控機(jī)床是可以正常的返回到基準(zhǔn)點(diǎn)位置的，為下一次接受指令進(jìn)行工作做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。但出現(xiàn)故障的數(shù)控機(jī)床不僅不能正常的返回到基準(zhǔn)點(diǎn)，還會(huì)在實(shí)際操作中發(fā)出警報(bào)，告知相關(guān)人員數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)了問題。而造成這種故障的原因可能是脈沖編碼器出現(xiàn)了問題，或是其自身斷線，或是脈沖編碼器的連接電纜與插頭斷線。而一旦出現(xiàn)斷線的情況，數(shù)控機(jī)床就會(huì)接收不到相關(guān)的指令，造成機(jī)器故障。為此，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床無法正常的回復(fù)到基準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，就需要相關(guān)的技術(shù)人員著重檢查脈沖編碼器以及其相關(guān)的線路連接問題。還有一點(diǎn)需要我們注意的就是當(dāng)數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行返回基準(zhǔn)點(diǎn)這步時(shí)，其自身的位置距離基準(zhǔn)點(diǎn)太近也會(huì)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，因此在基準(zhǔn)點(diǎn)位置上的設(shè)計(jì)也要引起相關(guān)人員的重視。

3 對(duì)數(shù)控系統(tǒng)常見的故障進(jìn)行維修的相關(guān)技術(shù)

3.1 直接觀察法

作為最基本最常用的一種故障維修技術(shù)，維修人員需要利用自身的感官來觀察判斷出出現(xiàn)問題的地方，根據(jù)聲光氣等具體的變量指標(biāo)查找出故障所在，對(duì)于CNC的機(jī)床系統(tǒng)模塊進(jìn)行仔細(xì)的檢查排除，根據(jù)所掌握的信息及時(shí)鎖定相關(guān)的故障位置區(qū)域，及早的進(jìn)行故障排除，降低安全風(fēng)險(xiǎn)。

3.2 模塊交換法

這種方法適用于已經(jīng)在分析出故障的大致起因的基礎(chǔ)上，運(yùn)用備份元件對(duì)所出現(xiàn)問題的區(qū)域進(jìn)行故障分析排查，迅速確定出現(xiàn)故障的具體位置，從而進(jìn)行及時(shí)的故障修復(fù)。這種方法需要我們備齊相關(guān)的材料：線路板、集成電路芯片以及相關(guān)的模板等，將功能相同的區(qū)域進(jìn)行模板模擬，找出故障發(fā)生的具體區(qū)域，及時(shí)進(jìn)行故障排查，盡早恢復(fù)數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)功能，讓整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行正常的工作，在最大程度上提高數(shù)控系統(tǒng)的工作效率。以北京613生產(chǎn)的DK7732為例，運(yùn)用模塊交換法對(duì)其進(jìn)行實(shí)例分析。當(dāng)機(jī)器在工作過程中出現(xiàn)較大的噪聲時(shí)，首先需要檢查電機(jī)部件，看看是否電機(jī)自身有問題，如果檢查結(jié)果電機(jī)顯示正常，就需要對(duì)驅(qū)動(dòng)線路板進(jìn)行檢查。檢查后發(fā)現(xiàn)光電耦合器TLP521-4的輸出電壓與參照值不相符，可以確認(rèn)是該元件自身損壞，需要對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)更換。但是更換完成后問題并沒有解決，進(jìn)一步檢查后，發(fā)現(xiàn)高頻輸出部分有問題，這部分7555以及NE555集成電路已經(jīng)損壞，更換后，機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)作。

4 結(jié)語

數(shù)控系統(tǒng)在我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)生活中十分常見，基于其自身方便快捷的特點(diǎn)，很多廠家或是企業(yè)都會(huì)選擇這種操作技術(shù)來對(duì)相關(guān)的產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)加工，不僅節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，在經(jīng)費(fèi)的支出上也是大大節(jié)省。為了保證數(shù)控系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)作，需要對(duì)其進(jìn)行維修檢查，發(fā)現(xiàn)故障時(shí)及時(shí)進(jìn)行問題排查和處理，這也是不斷提高相關(guān)技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)的一個(gè)方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，我國(guó)在數(shù)控系統(tǒng)這方面也一定會(huì)做得更加完善，為企業(yè)獲得更多的利潤(rùn)。

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〔編輯 利 文〕