數控機床電氣故障維修關鍵技術分析

孔琳

[摘? ? ? ? ? ?要]? 數控機床診斷功能是衡量數控機床是否運行穩定的關鍵與重要指標，數控機床診斷系統可以為系統提供各種診斷功能，探究分析數控機床電氣故障維修的關鍵技術手段，構建完善的養護規范要求可以為數控機床電氣故障維修工作開展提供參考。基于此，分析數控機床電氣系統特征，總結數控機床電氣故障特征和數控機床電氣故障關鍵技術手段。

[關? ? 鍵? ?詞]? 數控機床;電氣故障;維修關鍵技術

[中圖分類號]? TG659? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2019）21-0156-02

為了保障數控機床可以正常運行，及時合理規避出現的故障問題，可以提升數控機床生產效率，提升工作質量。數控機床電氣故障問題主要就是系統位置環故障、電源故障以及停機故障等，維修人員要根據實際狀況精準查找故障問題，進而合理規避各種故障問題，保障系統的穩定運行。

一、數控機床電氣系統特征

（一）高穩定性

在數控機床電氣系統運行中，運行環境的安全性以及穩定性是保障質量與效率的關鍵。數控機床電氣系統的應用會受到周邊環境等因素的影響，受到不同程度的侵蝕。為了滿足機床的應用目的，適應周邊環境，在電氣系統內部要通過一定技術手段進行處理，進而提升整體性能指標。例如，保障其可以是一幫交流供電系統電壓波動，提升數控機床電氣系統性能，增強供電網絡噪聲干擾抑制性。

（二）高安全性

數控機床電氣系統在運行中對周邊環境要求嚴格，如果受到外在因素影響，導致其出現質量隱患就會誘發嚴重的安全隱患問題，會給數控機床電氣系統以及操作人員造成一定的影響。因此，在數控機床運行中要做好系統處理，提升整體的絕緣性能以及接地性能。例如，為了提升數控機床電氣系統的安全性，就要加強對電器裝置的絕緣處理，保障其防護的安全性、接地系統的牢靠性。

（三）可維護性

數控機床電氣系統是在系統中應用較為頻繁的部分，在運行中會受到各種因素的影響，出現不同程度的磨損以及故障問題，為了保障其穩定運行，就要保障其具有高可維護性的特征。基于數控機床角度分析，在電氣系統中對一些應用較為頻繁的部件必須要及時更換，要保障電氣系統安裝裝置，提升整體的靈敏度，同時要降低虛警率。

二、數控機床電氣系統故障特點

在現代數控機床電氣系統設計中整體結構設計傾斜，在系統內部中設置有故障自檢系統，數控機床電氣系統故障診斷較為簡單，故障原因確定清晰，但是會出現較高的故障概率。數控機床電氣系統的電器元件損耗較為嚴重，電氣系統如果不穩定運行就會造成損耗等問題。例如，在電氣系統開關觸頭運行中，如果長期在過電流狀態之下運行就會導致觸頭溫度過高，進而造成觸頭出現燒毀以及黏連等一些故障問題。數控機床電氣系統對外部的環境要求相對較為嚴格，如果在高溫狀況下運行會導致電氣元件出現不同程度的損壞。

數控機床電氣系統出現故障主要是基于位置區分為主，可以劃分為硬件故障以及軟件故障;在出現故障的時候可以分為有指示故障以及無指示故障;根據故障的破壞性可以分為破壞性故障以及非破壞性故障問題;根據故障偶然性則可以分為系統性故障以及隨機性故障問題。

三、數控機床電氣故障維修關鍵技術分析

（一）數控機床電氣故障問題

1.電源故障

數控機床電氣系統在正常運行中，電源作為主要的能源，如果電源出現故障問題就會影響機床的穩定性。如果系統處于運行狀態，就會導致系統停運，出現系統損壞等問題。現階段，我國數控機床中進口設備較為常見，這種設備電源針對性相對較弱，主要是因為我國電力供電網兼容性不足，會在電網中波動以及次諧波等因素出現電源故障問題。

2.數控系統位置環故障

現階段數控系統位置環故障可以分為四種。

（1）坐標軸運動問題

在系統沒有發出指令的時候，坐標軸呈現靜止狀態，在產生此類故障之后坐標軸就會出現自行運轉的問題。在此種故障中，速度環以及位置環連接不當是主要的問題，接線開路異常也是主要誘因。數控機床系統坐標查找功能出現問題，無法進行零點查找，出現此種問題主要就是受到減速開關等因素的影響，零點與零點方向不吻合也會出現此問題。

（2）位置環故障警報

出現此故障問題主要就是測量元件損壞導致故障警報，導致其無法有效連接，此種問題對數控機床系統會產生較大的影響。數控機床系統加工零件出現問題，質量上下浮動的幅度相對較大，主要就是因為導軌潤滑不足，機械傳動系統故障問題造成的，在出現此種故障問題的時候要及時進行系統排查，了解故障問題。

（二）數控機床的故障診斷以及排除

數控機床故障的診斷可以通過自動診斷系統進行檢測分析，也可以通過儀器設備進行檢查，在數控機床中通過自動化診斷系統進行故障診斷，及時發現問題，在系統中發出警報，明確故障出現的區域，針對不同故障類型發出不同的警報。

1.在機床啟動之后，系統呈現持續的報急停警

在系統啟動之后呈現報急停警狀態，影響了機床的正常運行。故障診斷過程中可以在數控系統PLC狀態之下查看分析機床輸入以及輸出狀態，在正常輸入輸出狀況下可以根據機床電氣與電路圖紙排查故障問題，對沒有發現故障問題的，則要及時檢查急停開關是否出現損壞等問題。

2.手動模式下刀位不轉換

數控機床手動模式之下刀位不正常轉換，在檢查過程中要分析輸入與輸出信號，如果檢測不到輸出信號，就要檢查信號線路，對發現損壞的故障要及時更換處理，刀具信號線以及方向盤鏈接位置信號線則要保持其成長通路。檢測輸入以及輸出信號狀態呈現正常狀態，就要及時分析電器柜中繼電器指示燈以及接觸器，沒有電流反應的則屬于電氣損壞問題。

3.手動工況中冷卻機不工作

手動工況中如果冷卻機不工作，則要檢查冷卻機輸入以及輸出信號狀態，根據冷卻機電路圖紙檢查電路參數，發現電路出現故障問題要及時處理，要檢查電路系統各個電器元件，分析冷卻機電壓是否正常，要保障電路正常。

4.上電后出現空開跳閘現象

上電之后會立即出現空開跳閘問題，出現此種問題要檢查電路，分析空開跳閘的原因。如果額定電流小于機床需要的電流會造成故障問題，如果三相電短路或者電路出現問題也會出現此種問題。

5.數控系統位置環故障報警

數控系統位置環如果出現故障問題，在一般狀況之下要進行故障報警，在這個時候要檢查測量回路、測量元件以及位置接口等相關位置，如果坐標軸偏移距離過大也會造成反饋線路元器件出現損壞等問題。

6.工件加工質量問題

在進行工件加工過程中出現了不同程度的質量問題，主要是因為機械傳動系統間隙過大或者其磨損較為嚴重造成的軌道磨損問題。電氣控制系統速度環的位置與參數不吻合也會影響工件加工質量，在進行機械故障排除之后進行最佳化調整。

7.偶發性停機

偶發性停機主要是因為一些特定操作以及功能組合之下數控機床系統出現停機故障問題，出現此種問題可以將機床斷電，然后通電，這樣就會消除偶發性的停機問題。對因為環境引發的停機故障會造成系統損壞等嚴重問題，出現此種問題主要是因為電網或者設備出現干擾而使溫度過高造成的，如果周邊環境存在大量的粉塵金屬或者水霧等也會造成故障問題。

（三）維修數控機床電氣故障關鍵技術

為了解決數控機床電氣故障問題，要根據實際狀況探究合理的關鍵技術與手段，在實踐中要根據以下幾點有序開展。

1.調整參數

在數控機床電氣系統運行中，任何參數要禁止出現失誤以及丟失等問題，進而保障機床在運行中電氣性能最優。在進行故障調節過程中，要通過一個或者多個參數進行分析，要求專業人員基于規范要求進行處理，分析系統參數，在掌握機械作用的基礎上根據實際狀況進行參數調整分析。

故障集中出現在電路板的時候，技術人員要分析電路集成度擴大的成因，減少停機時間，各個備件在相同的環境中對其進行備件置換分析，檢查故障板。技術人員進行備件板更換過程中要先切斷電源，在斷電樁中工作，在更換過程中要分析原有開關位置以及設置的狀態參數，在更換之間要保障新板與之前的系數以及狀態設置保持一致，避免出現警報影響工作穩定運行。技術人員在工作之前要做好資料查詢與說明分析，要根據要求有序開展。

2.交叉置換法

在故障分析中出現停機故障主要就是因為機床系統故障以及機床運行環境而造成的停機故障問題。出現機床系統故障的觸發誘因較為復雜，成因無法確認，多數是因為特定程序以及一些特定操作在系統運行中出現了沖突而造成的不可預計的問題。而因為機床運行環境造成的停機故障問題則主要是因為濕度、運行環境、空氣雜質等多種因素影響，在控制板停止工作或者出現故障問題的時候，要及時進行檢查，在確定應接線的同時要將參數交換處理，分析全局，根據交換步驟合理規劃分析，在專業技術人員確定精準無誤之后進行交換。

現階段，數控機床數據系統中應用了大量的軟件，這些軟件系統呈現多樣化的發展趨勢，如果在軟件邏輯中出現問題，就會影響其穩定運行，嚴重的甚至會誘發死機等問題。伺服系統的主軸出現轉速異常也會影響整體的穩定運行。為了解決此種問題要加強對控制板的排查分析。

數控機床電氣系統在機械加工作業中有較為重要的作用，分析電氣系統故障問題，降低電氣系統故障對數控機床正常運行產生的影響，合理減少數控機床電氣故障問題，重視數控機床電氣系統維修保養，在出現故障之后要基于實際狀況及時維修處理故障問題，合理應用各種技術手段查找故障問題，根據故障成因進行維修與更換處理，進而在根本上提升數控機床電氣系統維修能力，提升養護水平，從根本上保障數控機床電氣系統的穩定運行，進而為生產作業奠定基礎。

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