部件替換法在數(shù)控機床電氣維修中的應(yīng)用

王建剛

摘 要：現(xiàn)代社會生產(chǎn)中，數(shù)控機床在多個領(lǐng)域都有廣泛性的應(yīng)用，數(shù)控機床本身涉及的領(lǐng)域比較復(fù)雜，總體來說主要包含機械和電氣兩大領(lǐng)域，相對于普通機床，數(shù)控機床的電氣控制部分要復(fù)雜很多，數(shù)控機床的電氣故障維修是一個比較復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，對技術(shù)人員綜合知識技能有很高的要求。需要對數(shù)控機床電器維修的方法有全面性的掌握，正確的維修思路和方法會達到事半功倍的效果，本文主要是對數(shù)控機床中經(jīng)常應(yīng)用到的電氣部件替換法進行闡述，并通過實際案例對其進行比較詳細的論述。

關(guān)鍵詞：部件替換法 數(shù)控機床 電氣維修

現(xiàn)代數(shù)控機床的數(shù)控系統(tǒng)很大部分都采用模塊化設(shè)計，根據(jù)功能的不同可以將其劃分為不同的功能模塊。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)迅速不斷地發(fā)展，對集成電路的應(yīng)用越來越廣泛，且集成電路的規(guī)模也越來越大，技術(shù)復(fù)雜系數(shù)越來越高。按照常規(guī)的方法是很難將故障區(qū)域進行準(zhǔn)確的定位。即便知道了準(zhǔn)確位置，也需要對整個功能模塊進行更換，在這樣的基本前提條件下，部件替換法（交換部件法）是判斷和排除數(shù)控機床電氣故障有效方法之一。

一、部件替換法的基本含義

對于電氣故障來說，部件替換法，具體指的是對數(shù)控機床故障范圍進行預(yù)判斷，然后對故障部位進行確定，并在外部條件完全一致的情況下，對數(shù)控機床上所具有的相同印刷電路板、集成電路芯、模塊、元器件片加以應(yīng)用，是對故障元件檢測非常有效的方法。部件替換法所具有的優(yōu)點是：具有簡便性、易行性、可靠性，同時也能將故障范圍進行一定程度上的縮小，然后到具體的部位。是對之前的數(shù)控機床故障位置判斷的正確性進行準(zhǔn)確的分析與驗證。

數(shù)控機床經(jīng)常出現(xiàn)的進各類故障，當(dāng)進給故障出現(xiàn)以后，可以加以考慮模塊互換的方法。在對替換部件法進行確定應(yīng)用以前，需要對以下幾個方面進行明確;第一在對備件實行交換以前，必須要對部件的外部工作條件進行全面、詳細的檢查、確認(rèn)，如果線路中有電壓的大小、性質(zhì)不同，以及可能存在短路或造成器件損壞等方面的問題時，那就絕對不可以對備件進行隨意性的更換;第二如果在電路上有跳線等情況存在時，需要將備件進行一定的調(diào)整，且與原板達到一致時，然后進行準(zhǔn)確無誤的交換;第三需要對備件的完好率進行確認(rèn)，與此同時必須保證備板所具有的狀態(tài)與原板狀態(tài)完全保持一致，比如板上的電位器的具體位置、選擇開關(guān)的位置等進行詳細的檢查，以及短路棒的位置進行合理的設(shè)定;第四互換模板的輸入、輸出接口位置以及接口形式一定要相同，比如對于驅(qū)動器，在進行具體的互換的過程中，必須要保證型號相同，同時也要對接口、功能所產(chǎn)生的影響進行考量，從而有效地避免故障擴大現(xiàn)象。

二、案例解析部件替換法在數(shù)控機床電氣維修中的應(yīng)用

案例：某數(shù)控車床，有兩個進給軸，分別是X軸、Z軸，并且兩個進給軸都應(yīng)用的是型號相同的伺服驅(qū)動器以及相同的伺服電動機。

故障產(chǎn)生的現(xiàn)象：在機床進行具體的運行過程中，Z軸伺服動機出現(xiàn)了不能運轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，且報警顯示跟蹤所產(chǎn)生的誤差非常的大，在其他功能方面沒有任何異常的現(xiàn)象發(fā)生。

故障詳細的分析：跟蹤所產(chǎn)生的誤差非常大，是因為驅(qū)動器向伺服電動機發(fā)出運行指令后沒有接收到編碼器的旋轉(zhuǎn)反饋信息，當(dāng)此類故障出現(xiàn)以后，首先需要對故障所出現(xiàn)的具體位置進行準(zhǔn)確的判斷，通常是按照由前到后、也可以是由后到前的順序。在實行由前到后的方法時，是根據(jù)運行的指令所需要達到的路線，從前到后依次遵照順序進行準(zhǔn)確的判斷。對于進給控制，首先是由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）發(fā)出指令通過伺服驅(qū)動器最終控制伺服電動機，伺服電動機再把旋轉(zhuǎn)信息通過其內(nèi)部的編碼器反饋給驅(qū)動器，在本案例中，Z軸出現(xiàn)不能動的現(xiàn)象，通常情況下故障可能出現(xiàn)的部位是數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動器伺服動機或者是信號傳輸線路上。在對故障進行預(yù)先判斷的基礎(chǔ)上，需要應(yīng)用部件交換法對其進行必要的驗證。

故障的有效處理：對數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題進行合理性的排除。將X軸伺服驅(qū)動器接口與Z軸伺服驅(qū)動器接口采取互換的模式，然后將系統(tǒng)進行運行，如果在這樣的情況下X軸不能正常運行，而Z軸能夠正常的運行了，那么所得到的結(jié)果是數(shù)控系統(tǒng)以及X軸接口沒有故障，問題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅(qū)動器的接口處;反之，如果在這樣的情況下，X軸能夠得到你正常的運行，而Z軸還是不能運行，那么所得到的結(jié)果是Z軸接口沒有問題，問題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅(qū)動器或者是Z軸伺服動機上。根據(jù)以上的方法可對故障進行有效的判斷和排除。

三、結(jié)語

綜上所述，部件互換法，能夠?qū)收线M行全面性的觀察，以及對故障部位進行快速的定位。在對數(shù)控機床故障進行具體的處理過程中，如果只是對其中的某一部分故障產(chǎn)生懷疑，只需要通過應(yīng)用規(guī)格、型號相同的替換元件進行替換后，大部分故障查找的范圍都能找到，因此該種檢修方法在數(shù)控機床故障排除過程中得到普遍性的應(yīng)用。但是如果應(yīng)用不正確，則會適得其反。所以需要熟練掌握“部件替換法”的具體應(yīng)用范圍和條件，如果電路板出現(xiàn)燒壞，保險熔斷等現(xiàn)象，不能輕易使用部件替換法，一定排除故障原因后才能進行部件的替換，從而避免人為擴大故障。

參考文獻

[1]張振峰.部件替換法在數(shù)控機床維修中的應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2013（23）：85.

[2]李澤東.NTC數(shù)控激光切割機的系列改進[Z].浙江吉利控股集團有限公司，2013.

[3]徐斌.西門子840D數(shù)控系統(tǒng)在龍門銑上的開發(fā)應(yīng)用[D].浙江：浙江工業(yè)大學(xué)，2015.