數控機床電氣故障維修分析

段宇 孫星

上汽通用(沈陽)北盛汽車有限公司 遼寧沈陽 110000

數控系統種類繁多，故障千變萬化，維修方法也不盡相同，有的故障部位相同但現象不盡相同，有的現象相同但故障點不同，在排除故障時，不可生搬硬套，要熟練掌握數控設備的控制原理、掌握正確的維修方法，并靈活應用，力求迅速準確地判明故障原因，及時正確排除故障，同時不斷地學習和掌握新的知識與技術，尋找新的維修診斷的方法和手段，不斷提高維修能力。

1 數控機床的維修特點

數控機床電氣是電子、計算機、自控技術發展的產物，也就是具有集數控系統、可編程控制器、伺服系統加精密機械等多項高新技術融合于一體的機電一體化產品。新時期數字加工和數字生產的范圍越來越廣泛，數控機床得到了大面積的應用，數控機床正在發揮著先進性、智能化的特點，在后工業化大生產中起到越來越重要的價值和作用。

數控機床的維修應遵循以下幾點：首先，要熟悉數控系統、位置檢測與伺服驅動和輔助控制的工作原理、特點及常見故障的處理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息來查找故障。做到具體問題具體分析，才能確定故障的準確處理。

2 數控機床電氣故障

2.1 數控機床電氣故障分類

根據數控機床的不同電氣故障，可以分成不同的標準類型。首先，可以根據發生故障的部位，歸納成軟件和硬件故障。也就是說控制程序如果出現了問題就可以被我們稱為軟件故障，需要進行系統參數，或者是數據的調整。如果電機系統內部的導線，電子元件等多個部位出現了故障就被我們稱作硬件故障。一旦發生故障，會出現有指示是或者是無指示分類這兩種，數控系統能夠自己診斷并進行報警，根據相關的說明書，可以提前編制程序，這樣一旦出現問題就能夠快速的分析故障的原因，指名如何處理這些故障，這也被我們稱作只是故障。如果故障沒有在系統內部被診斷出來，需要我們對故障發生的原因，進行綜合的分析判斷，那么這種就被我們稱作無指示電氣故障。故障在發生的過程中，是否產生了破壞，可以分成有破壞類和無破壞類，一般情況下，破壞類的故障，不會再次出現。故障發生的頻率可以分成隨機性和系統性這兩種[1]。

2.2 數控機床電氣故障診斷遵循的原則

在診斷數控機床的時候，①要堅持先靜后動，要確保處于安全的狀態，事先進行斷電，之后再進行故障的分析。之后在通電的情況下進行故障的分析要確保機床的安全性。

②先軟件后硬件：在數控機床的診斷故障時，先利用數控系統進行分析，首先是數控系統的軟件進行全面的檢測，看能否發現數據的失誤，或者程序錯誤等等，進而簡化流程，如果軟件未發現異常，再對數控系統的硬件進行分析，逐一進行檢查，減少故障診斷的難度。③先公用后專用：首先對電氣系統的公用設備進行檢測，以便快速發現異常情況，之后對某些程序的專用設備進行檢測，快速尋找故障點。④先簡后繁：在電氣設備的多重故障發生的時候，需要對故障的檢測順序進行調整，先對于簡單的電氣結構進行檢查，然后再著手復雜部分，如此一來，有利于快速發現故障原因。

2.3 數控機床電氣故障診斷程序

在進行數控機床的電氣故障分析時，遵循一定的流程，首先是維修人員根據現場情況進行信息的搜集和整合，根據故障狀態，故障發生時系統是否有指示，是否在系統的控制范圍之內，也就是看是否為所謂的有指示故障，維修人員做出初步判斷，并對于故障排除需要的技術支持、維修用品有了一定了解。之后，對于操作機場人員提供的現場故障的信息以及故障的運行情況進行信息的核查，再次判斷維修人員的初步故障判斷是否正確。然后，綜合信息判斷故障的類型以及產生原因，如何排除，對于故障的解決方法做到心中有數，之后通過技術支持和維修工具進行故障的排除，尋找故障發生的地點，制定糾正計劃，進行維修。

3 維修數控機床電氣

3.1 調整參數

任何參數都不允許出現丟失、失誤等狀況，應使機床在運行過程中的電氣性能實現最優。此類故障需要相關部門派出一個或者多個參數，并要求專業人員具備專業的綜合素質，對系統的參數了解，在熟練掌握機械作用的基礎上，還要具有較豐富的參數調整經驗。當故障集中出現在電路板上時，技術人員要熟悉電路集成度擴大的原因，盡量減少停機時間，并在各備件相同的環境下進行備件置換，然后在去檢查故障板。技術人員在更換備件板時要注意諸多問題，例如，在更換前首先要將電源切斷，處于斷電狀態進行工作。更換時，要注意原來開關的位置以及設置狀態，并將要更換的新板與之前的系數、狀態設置一致，否則會產生警報，耽誤工作。技術人員在工作之前還要仔細閱讀使用說明書，不能一味憑借以往的經驗進行。要明確并不是所有的印制電路板都可以輕易拔出[2]。

3.2 交叉置換法

故障分析中，停機故障的產生原因大致分為兩種：其一，機床系統故障，此類問題觸發幾率不確定，成因亦較為難以尋找，多為某個特定程序與某些特定操作于系統中產生沖突，引發一系列不可預計的問題；其二，為機床運行環境導致的停機故障，即濕度過大、運行環境空氣中雜質過多等。當控制板停止工作或者出現故障時，可以將系統中現有的相同的兩個板進行互換檢查。在確定硬件接線的同時，要將一系列相似的參數進行交換，并考慮全局，具體的交換方式以及步驟進行合理的規劃，最后專業技術人員確認準確無誤再進行交換。

目前，數控機床的數據系統中所包含的軟件越來越豐富，并且呈現多樣化發展，例如系統軟件、機床制造者軟件等。軟件邏輯中出現不可避免的問題，會使得故障無從下手，甚至死機。伺服系統主軸轉速異常，此類原因具有多種可能，首先為變速系統的異常性故障，可導致此類原因，需加以調試；其次為電纜連接問題，系統中的電纜連接中斷，易使主軸轉速異常；最后為控制系統中輸出信號的穩定性，若實際故障中未發生此類問題，應對控制板進行排查[3]。

4 結語

數控機床是綜合電子、計算機和自動化技術的高科技產物，對于維修人員提出了更高的要求，需要多部門協作，共同制定一套完善的故障應對體系，為更好處理電氣故障做準備。