淺析數控機床維修技術

黃宇林

摘要：在這個科技不斷發展的時代，數控機床電氣設備的應用也越來越普遍了，有效地滿足了我國現代工業發展的需求。在數控機床電氣系統中，數控機床電氣維修技術是數控機床設備運行的保障，企業只有重視數控機床電氣維修技術才能獲得更好的經濟效益。本文就數控機床電氣維修技術進行了相關探析。

關鍵詞：數控 機床 維修 技術分析

一、數控機床的電氣維修的重要性

隨著經濟、科技的不斷發展，我國工業事業得到了飛速發展。數控機床設備作為現代工業發展不可或缺的一部分，數控機床是一種高效率的自動化自創，數控機床設備的應用極大的提高工業生產效率。在這個競爭日益激烈的市場環境下，經濟效益是企業生存的保障，而企業為了更好地生存，就會加大生產，加重數控機床設備的負荷，而在數控機床設備運行過程中，由于過量的操作，長時間運行，會造成電氣發熱，導致一些性能交差的原件經不住考驗而出現故障，對于數控機床設備而言，它本身比較昂貴，而企業不合理的加工工序，長時間的使用數控機床，很容易就會造成數控機床出現故障，使得運行過程合縱數控機床失效，造成工作的停頓，影響到生產進度和效率。數控機床電氣維修技術作為數控機床穩定運行的保障，只有做好數控機床電氣維修工作，才能降低數控機床設備故障，保障數控機床設備在生命周期內正常運行，發揮其功效，繼而不斷提高生產效率，為企業帶來更好的經濟效益[1]。

二、故障分類

數控機床的常見故障按性質產生原因分為以下幾類：

（1）系統性故障和隨機性故障

所謂故障的系統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。系統性故障是指機床或數控系統部分在一定的條件下必然出現的故障；隨機性故障指偶然性出現的故障，一般隨機性故障往往是由于機械結構的局部松動和錯位，控制系統中的元件出現工作特性漂移，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，就是當數控系統發生故障時，系統有無診斷顯示。目前，數控機床配置的數控系統都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數控系統，以及國產的KND數控系統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，根據報警內容，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，維修人員只能根據出現故障前后的現象來分析判斷，排除故障。

（3）破壞性故障和非破環性故障

以故障有無破環性將故障分為破環性故障和非破壞性故障。對于破環性故障，如伺服系統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這類現象。非破壞性故障可經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、伺服系統、機械連接、液壓系統等進行綜合分析，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設置錯誤造成的，只要通過修改程序內容或修訂機械參數就可排除。

三、數控機床電氣故障的分析與排除方法和技巧

（1）首先一個維修人員在故障發生后要盡可能的保持現場情況，并且仔細詢問故障現象和狀態，同時確認機床的型號、控制系統、報警信息及故障部位及現象，為之后的維修做好充足的準備。

（2）多數情況下，現場人員反饋的信息都比較籠統，多為“停機”、“不動了”、“某一個動作走不了了”等簡單描述。所以維修人員到現場后，不必馬上開機試驗或動手維修。

①首先需要觀察，是否有異常聲音、煙、味等，并且細致的詢問現場人員故障的產生過程、現象和后果，此詢問在整個分析判斷過程中將多次進行。根據詳細咨詢故障信息，可按照之前的歸類方法進行逐步判斷，而后進行排查。②然后檢查各電控系統，如數控系統、驅動器、變頻器、其他儀器儀表是否有報警指示。很多外圍電氣元件報警也都將導致數控機床停機等故障。一般情況下，各電控系統若未燒壞都會顯示出相對準確的報警信息，可參照相應的說明書和手冊來查詢進行故障的排除。若燒壞，則不要馬上拆下更換，必須先測量此元件進出線回路及電源是否存在短路或者虛聯問題，在其相聯元件回路穩定的情況下，很多問題均是由連接點虛聯，導致局部電流打火產生高溫燒壞電氣元件的，若是外部連接的元件燒壞短路導致的則需要先更換損壞元件。③如果設備斷電，則在送電前必須檢查電源的電壓情況以及數控機床的各強電連接點是否存在短路虛連等情況。作為整臺機床正常工作及維修系統的能量來源，電源的失效或故障輕者會丟失數據、導致停機。重者會毀壞系統及工件。我國很多地方的電力供電網都有較大波動和高次諧波，再加上一些人為的因素，難免會出現電源引起的故障，所以要對供電電源情況進行測量檢查。④如果硬件故障排除了，則通電對程序軟件進行檢查。可以對故障點的相關步驟進行逐步動作運行檢查，或相關參數進行重新校對，目前隨著現代數控系統的可靠性越來越高，數控系統本身的故障率越來越低，PLC及參數突然紊亂的情況并不多見。

同時需要注意的是數控機床周圍使用的環境也需要考慮，包括現場及自然環境，如污染、氣候、電磁干擾及機械振動等，都是數控機床故障的誘因。

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

結束語：

數控機床維修技術的實施，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，有利于分析設備的故障率及可維修性，改進操作規程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現資源共享。使其具有可利用性、可持續發展性，為規范數控維修行業奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]孫偉.數控設備故障診斷與維修技術.北京國防工業出版社，2014.2

[2]楊中力.數控機床故障診斷與維修.天津：天津理工大學出版社，2012.9

[3]沈兵，歷承兆.數控系統診斷與維修手冊.北京機械工業出版社，2016.3