數控設備常見電氣故障維修解決與方法

駱薇 梁彥波

【摘 ?要】雖然現代數控系統的可靠性越來越高，數控系統本身的故障越來越低，但是電氣元件及線路由于環境污染、震動、線路老化、操作不當等問題，在機床長期使用中出現故障的幾率較大。除電氣元件燒壞易于發現外，其他故障都難以發現，必須根據故障現象和報警情況逐步檢查分析，才能確定故障點所在。下面針對維修的相關內容進行具體介紹。

【關鍵詞】數控設備;電氣故障;維修解決;方法

1引言

數控機床主要為技術含量相對較高的機、電、儀一體化自動機床，在其實際運行期間，由于各種因素影響，零件之間經常會出現相應的碰撞，進而導致各種數控機床電氣故障。所以維修人員應了解數控機床電氣故障實際特征，明確各種數控機床故障檢測方法，這可更好促進其排查故障原因以及提高維修質量的全面提升。

2故障診斷與維修方法

2.1常規檢查法

常規檢查法的內容，也是維修人員最常采用的一種方法，其內容主要是檢修人員，根據經驗來進行感官上的判斷，利用一些簡單的儀器，來對可能存在的故障問題進行分析判斷。關于外觀檢查的內容，主要是采取聽、嗅、摸等常規的方法，來對數控機床上可能出現的異常情況，比如說噪聲、火花、焦糊味道等。一些發熱元件的表面，會由于過高的溫度，來產生燒焦金屬結的問題，這種情況很可能會出現磨損、斷裂、松動的情況，或者是出現擠壓和形變的異常情況，對設備的外貌，以及線路的連接情況進行觀察，能夠對故障發生的位置，進行大致的判斷，便于后期維修工作的展開。當發生液壓系統故障、電動機過載及限位等故障，可通過按鈕站上的報警表上顯示報警號及報警內容或電氣說明書或PLC中的報警文本查找故障原因，排除故障，在西門子SINUMERIK數控系統中，可以根據NC報警和PLC報警的功能范圍，迅速了解到機床的故障范疇。

2.2自動故障診斷法

隨著現代數字信息技術的發展，數控機床的運行都是采用電子數字化的管理方式，在系統運行過程中一旦出現故障，系統就會自動發出警報，同時在顯示器中的相應故障部位發出紅色報警的標志，診斷人員根據警報顯示就可以確定故障發生的部位或原因。在數控機床的各個部位零件的運行當中都會設有相應的指示燈和數碼顯示設備，當零件出現故障時相應的指示燈也會有變化，根據指示燈的變化也可以及時的診斷系統故障的零件部位，并根據數碼設備顯示的狀態分析出故障原因。在系統故障時檢測設備會根據故障情況自動停止數控機床的運行，故障的原因分為兩種：一種是系統軟件故障，另一種是系統硬件故障，在進行診斷排查時要根據系統自動診斷功能的顯示來確定是軟件還是硬件故障，軟件故障一般都是由于操作不當形成的，硬件故障則需要對零件進行拆卸進一步確定故障原因。

2.3置換法

置換法是指發生故障時，將正常元器件或者電路板與故障元器件交換，或者在沒有外接元器件的情況下，正常運轉處的元器件與故障處的元器件置換，從而快速發現故障。這是尋找數控設備電氣故障診斷最常用、最快速便捷的方法。置換法的注意事項：首先，置換法運用的前提是置換的元器件在型號、規格以及開關點等都必須與故障元器件保持高度的一致;其次，數字電路中對電阻值的各項標準較高，電阻替換一般采用金屬膜;最后，如果要對數控設備實施置換法，必然會拆卸設備，對設備的損失很大，而且后果難以估計，因此，在實施置換法前，必須確定設備的故障點是正確的。如果確定設備的故障點以及故障元器件，應當在實施置換法后，詳細的記錄拆卸的元器件的型號規格、廠家參數等。

3常見電氣故障的診斷

3.1電源故障

數控機床系統正常工作主要依靠電源維持，電源若出現故障，對機床的影響較大。若系統處于運行狀態時，易導致系統停運、系統損壞。目前，我國數控機床中較常出現此類問題的器械多為進口設備，此類設備多產自西方發達國家，設備中電源方面的針對性較弱，原因是我國電力供電網兼容性較差，常因電網內波動與次諧波出現電源故障。，所以在數控機床維修期間需要對電源對數控機床良好運行的影響進行充分的考慮與分析。

3.2伺服系統故障

在數控機床系統中，輸出可隨著輸出量的變化進行改變的系統就屬于伺服系統。伺服系統的故障主要可分為：其一，超程。數控機床運行期間，硬限位與軟限位是保護其運行的主要模式，在出現超程警報期間，僅僅需要將軸移出限位器并消除警報，若不能停止警報時，就需要對限位開關的穩定性進行檢測;其二，過載。在機床運行負荷較大時，會導致伺服電機電流提升，進而出現警報，同時驅動控制結構、驅動元件以及電機自身故障等會導致數據機床出現系統警報。在出現過載警報期間，維修人員應對機床運行狀態實施監測，明確是否存在機械故障，若沒有就需要對系統模塊的正常性進行檢測;其三，伺服系統電機不能運行。數控系統對驅動單元傳輸的數據不僅為速度控制信息，也存在使能信號，即DC+24V，在伺服電機不可運行時，維修人員可對控制系統是否存在輸出信號進行檢測，明確使能信號的接通性，另外對于進給系統有關的I/O信號進行檢測，明確是否具有不滿足點需求條件，對數控機床PLC梯形圖進行研究，進而了解機床進給軸運行條件對故障進行逐步排查;其四，機械轉動間隙。進給傳動鏈經常會在傳動元件鍵與鍵槽間隙影響下使得傳動出現像一個的偏差。所以在實際維修期間，需要鎖死進給軸軸承，避免進給軸出現攢動現象，接著根據實際需求對數據機床方向間隙實施補償處理，促進數控機床運行高效性與精準性的快速提升。

4電氣故障的維修技術

4.1核對運行參數進行故障排除

相關運行參數是數控機床能夠得以正常運行的基礎，因此在數控機床出現電氣故障時，如果想要進行維修，首先要進行的第一步就是對其故障原因進行尋找和查明，相關的故障診斷方式上文中有逐個進行介紹，即直觀診斷、狀態診斷、動作診斷以及系統診斷。這幾種診斷方式都能夠為運行參數的核對提供一定的依據，可以說核對運行參數進行故障的排除是十分必要的。進行故障維修的第一步就是進行故障的排除，只有進行了故障的排除，找到真正故障的原因，才能夠繼續按照不同故障的不同處理辦法進行故障的維修。數控機床的運行參數如果出現了問題，再根據不同參數所反映的不同故障來進行設計和判斷，能夠很好的完成故障排除和維修的第一步。

4.2更換配零件

更換零配件是數控機床出現電氣故障之后進行維修時常見的一種維修手段，由于數控機床是自動化操作，因此數控機床日夜不歇進行工作，在這種情況瞎，數控機床中的一些零件就很容易被磨損，從而出現故障和問題，因此大部分故障都是由于零配件出現問題而導致的。在更換零配件時，需要相關的維人員具有一定的專業素養，能夠及時查明數控機床之中哪個部位的零配件更容易磨損需要更換。一旦找到關鍵的零配件之后，就需要相關的維修人員定期的對數控機床中容易磨損的零配件進行更新，保證數控機床的生產效率，降低其故障率。

5結束語

總而言之，數控設備電氣故障的診斷與維修技術在當前仍是需要不斷發展進步的，只有真正掌握了相關技術，才能延長設備的使用壽命，不斷提高設備的使用效率。

參考文獻：

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（作者單位：長城汽車股份有限公司）