淺析數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)

黃宇林

摘要：在這個(gè)科技不斷發(fā)展的時(shí)代，數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的應(yīng)用也越來越普遍了，有效地滿足了我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的需求。在數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)中，數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)是數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行的保障，企業(yè)只有重視數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)才能獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。本文就數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)探析。

關(guān)鍵詞：數(shù)控 機(jī)床 維修 技術(shù)分析

一、數(shù)控機(jī)床的電氣維修的重要性

隨著經(jīng)濟(jì)、科技的不斷發(fā)展，我國工業(yè)事業(yè)得到了飛速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床設(shè)備作為現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展不可或缺的一部分，數(shù)控機(jī)床是一種高效率的自動(dòng)化自創(chuàng)，數(shù)控機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用極大的提高工業(yè)生產(chǎn)效率。在這個(gè)競爭日益激烈的市場環(huán)境下，經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)生存的保障，而企業(yè)為了更好地生存，就會(huì)加大生產(chǎn)，加重?cái)?shù)控機(jī)床設(shè)備的負(fù)荷，而在數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行過程中，由于過量的操作，長時(shí)間運(yùn)行，會(huì)造成電氣發(fā)熱，導(dǎo)致一些性能交差的原件經(jīng)不住考驗(yàn)而出現(xiàn)故障，對(duì)于數(shù)控機(jī)床設(shè)備而言，它本身比較昂貴，而企業(yè)不合理的加工工序，長時(shí)間的使用數(shù)控機(jī)床，很容易就會(huì)造成數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，使得運(yùn)行過程合縱數(shù)控機(jī)床失效，造成工作的停頓，影響到生產(chǎn)進(jìn)度和效率。數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)作為數(shù)控機(jī)床穩(wěn)定運(yùn)行的保障，只有做好數(shù)控機(jī)床電氣維修工作，才能降低數(shù)控機(jī)床設(shè)備故障，保障數(shù)控機(jī)床設(shè)備在生命周期內(nèi)正常運(yùn)行，發(fā)揮其功效，繼而不斷提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更好的經(jīng)濟(jì)效益[1]。

二、故障分類

數(shù)控機(jī)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(jī)性故障

所謂故障的系統(tǒng)性故障和隨機(jī)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(jī)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(jī)性故障指偶然性出現(xiàn)的故障，一般隨機(jī)性故障往往是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)和錯(cuò)位，控制系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)工作特性漂移，機(jī)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(fù)試驗(yàn)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(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)有無診斷顯示。目前，數(shù)控機(jī)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(bào)警信號(hào)，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關(guān)，根據(jù)報(bào)警內(nèi)容，較容易找到故障原因。無診斷顯示的故障，往往機(jī)床停在某一位置不能動(dòng)，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(duì)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(xiǎn)，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(fù)試驗(yàn)直至排除，不會(huì)對(duì)機(jī)床造成損壞。

（4）機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性故障

這類故障發(fā)生后，機(jī)床照常運(yùn)行，也沒有任何報(bào)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(duì)電氣控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械連接、液壓系統(tǒng)等進(jìn)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(cuò)誤或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤造成的，只要通過修改程序內(nèi)容或修訂機(jī)械參數(shù)就可排除。

三、數(shù)控機(jī)床電氣故障的分析與排除方法和技巧

（1）首先一個(gè)維修人員在故障發(fā)生后要盡可能的保持現(xiàn)場情況，并且仔細(xì)詢問故障現(xiàn)象和狀態(tài)，同時(shí)確認(rèn)機(jī)床的型號(hào)、控制系統(tǒng)、報(bào)警信息及故障部位及現(xiàn)象，為之后的維修做好充足的準(zhǔn)備。

（2）多數(shù)情況下，現(xiàn)場人員反饋的信息都比較籠統(tǒng)，多為“停機(jī)”、“不動(dòng)了”、“某一個(gè)動(dòng)作走不了了”等簡單描述。所以維修人員到現(xiàn)場后，不必馬上開機(jī)試驗(yàn)或動(dòng)手維修。

①首先需要觀察，是否有異常聲音、煙、味等，并且細(xì)致的詢問現(xiàn)場人員故障的產(chǎn)生過程、現(xiàn)象和后果，此詢問在整個(gè)分析判斷過程中將多次進(jìn)行。根據(jù)詳細(xì)咨詢故障信息，可按照之前的歸類方法進(jìn)行逐步判斷，而后進(jìn)行排查。②然后檢查各電控系統(tǒng)，如數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、變頻器、其他儀器儀表是否有報(bào)警指示。很多外圍電氣元件報(bào)警也都將導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床停機(jī)等故障。一般情況下，各電控系統(tǒng)若未燒壞都會(huì)顯示出相對(duì)準(zhǔn)確的報(bào)警信息，可參照相應(yīng)的說明書和手冊(cè)來查詢進(jìn)行故障的排除。若燒壞，則不要馬上拆下更換，必須先測量此元件進(jìn)出線回路及電源是否存在短路或者虛聯(lián)問題，在其相聯(lián)元件回路穩(wěn)定的情況下，很多問題均是由連接點(diǎn)虛聯(lián)，導(dǎo)致局部電流打火產(chǎn)生高溫?zé)龎碾姎庠模羰峭獠窟B接的元件燒壞短路導(dǎo)致的則需要先更換損壞元件。③如果設(shè)備斷電，則在送電前必須檢查電源的電壓情況以及數(shù)控機(jī)床的各強(qiáng)電連接點(diǎn)是否存在短路虛連等情況。作為整臺(tái)機(jī)床正常工作及維修系統(tǒng)的能量來源，電源的失效或故障輕者會(huì)丟失數(shù)據(jù)、導(dǎo)致停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)及工件。我國很多地方的電力供電網(wǎng)都有較大波動(dòng)和高次諧波，再加上一些人為的因素，難免會(huì)出現(xiàn)電源引起的故障，所以要對(duì)供電電源情況進(jìn)行測量檢查。④如果硬件故障排除了，則通電對(duì)程序軟件進(jìn)行檢查。可以對(duì)故障點(diǎn)的相關(guān)步驟進(jìn)行逐步動(dòng)作運(yùn)行檢查，或相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新校對(duì)，目前隨著現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，PLC及參數(shù)突然紊亂的情況并不多見。

同時(shí)需要注意的是數(shù)控機(jī)床周圍使用的環(huán)境也需要考慮，包括現(xiàn)場及自然環(huán)境，如污染、氣候、電磁干擾及機(jī)械振動(dòng)等，都是數(shù)控機(jī)床故障的誘因。

（3）數(shù)控系統(tǒng)的維修可按照多種技巧來排除。有如下幾種：①先外部后內(nèi)部，即先檢查外圍硬件故障而后檢查內(nèi)部程序參數(shù)故障。②先機(jī)械后電氣，機(jī)械部件較為直觀，容易排查。③先靜后動(dòng)，即先斷電檢查，必須排除危險(xiǎn)后方可通電。④先簡單后復(fù)雜，很多復(fù)雜問題可能是有簡單的所牽連導(dǎo)致。

結(jié)束語：

數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施，提高重復(fù)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(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實(shí)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[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，2014.2

[2]楊中力.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.天津：天津理工大學(xué)出版社，2012.9

[3]沈兵，歷承兆.數(shù)控系統(tǒng)診斷與維修手冊(cè).北京機(jī)械工業(yè)出版社，2016.3