數(shù)控機(jī)床故障維修中PMC的應(yīng)用

李 東

（重慶紅江機(jī)械有限責(zé)任公司，重慶 402162）

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的使用越來越廣泛，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平也越來越先進(jìn)，有效的提高了加工效率以及加工進(jìn)度，滿足了日益增長(zhǎng)的現(xiàn)代機(jī)械化加工的需求。由于數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化程度高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以相對(duì)于普通機(jī)床設(shè)備來說故障率較高，工作人員對(duì)其進(jìn)行維修診斷的過程當(dāng)中也面臨較大的工作難度，對(duì)于數(shù)控機(jī)床的維修人員的專業(yè)技術(shù)要求有著更高的標(biāo)準(zhǔn)。為了更好的保證數(shù)控機(jī)床可以充分發(fā)揮出其實(shí)際的作用功效，需要盡可能的采用正確的方法去處理數(shù)控機(jī)床常見的故障。

1 數(shù)控機(jī)床常見故障分類和處理

1.1 按故障發(fā)生的部位分類

在實(shí)際情況中，數(shù)控機(jī)床常見的故障，按照發(fā)生故障部位可以分為軟件故障以及硬件故障。軟件故障是工作人員在編程的過程當(dāng)中出現(xiàn)一系列的失誤，進(jìn)而導(dǎo)致軟件系統(tǒng)出現(xiàn)故障需要進(jìn)行合理修改，通常情況下可以盡可能地修訂機(jī)床參數(shù)或者修改程序的內(nèi)容來排除故障。硬件故障只需要通過更換機(jī)床設(shè)備的相關(guān)元器件，就可以對(duì)其進(jìn)行有效的排除。

1.2 按故障發(fā)生有無指示分類

常見的數(shù)控機(jī)床故障，按照有無指示可以分為有診斷顯示故障以及無診斷顯示故障兩種?，F(xiàn)代化的數(shù)控系統(tǒng)可以結(jié)合自身的使用情況進(jìn)行自我診斷，一旦出現(xiàn)故障問題，數(shù)控機(jī)床會(huì)及時(shí)出現(xiàn)報(bào)警或者停機(jī)等自救現(xiàn)象，還會(huì)自動(dòng)顯示報(bào)警號(hào)，方便相關(guān)工作人員及時(shí)找到數(shù)控機(jī)床所在的故障位置。對(duì)于一些無診斷顯示的故障，通常情況下是數(shù)控機(jī)床停在某位置不能正常運(yùn)行，并且相關(guān)工作人員進(jìn)行手動(dòng)操作也沒有解決辦法，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備維修，工作人員只能根據(jù)故障前后不同的現(xiàn)象來分析判斷數(shù)控機(jī)床的故障具體部位以及故障的原因，在一定程度上排除故障的難度，相較于診斷顯示故障的難度更大。

1.3 按故障發(fā)生的概率分類

根據(jù)故障發(fā)生的概率，可以將故障的出現(xiàn)，根據(jù)必然性和偶然性，將故障分成隨機(jī)性數(shù)控機(jī)床故障以及系統(tǒng)性數(shù)控機(jī)床故障。隨機(jī)性的故障是出乎相關(guān)工作人員的意料、偶然出現(xiàn)的故障，所以相關(guān)工作人員在對(duì)于隨機(jī)故障進(jìn)行分析以及排查的過程當(dāng)中，相對(duì)于系統(tǒng)故障來說，有著更大的工作量以及更難的工作難度[1]。在數(shù)控機(jī)床隨機(jī)故障發(fā)生過程當(dāng)中，很有可能是由于數(shù)控機(jī)床的相關(guān)結(jié)構(gòu)局部出現(xiàn)錯(cuò)位或者松動(dòng)，以及控制系統(tǒng)中元器件出現(xiàn)工作特性漂移等不同原因所導(dǎo)致，甚至還有可能是數(shù)控機(jī)床的相關(guān)零件部位由于質(zhì)量問題而造成的一系列隨機(jī)故障，相關(guān)工作人員在對(duì)隨機(jī)故障進(jìn)行排查過程當(dāng)中需要進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀況以及反復(fù)實(shí)驗(yàn)，加上相關(guān)工作人員的經(jīng)驗(yàn)才可以完全排除。系統(tǒng)性故障是指系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床在某一特定的條件下，一定會(huì)出現(xiàn)的某種故障，相關(guān)工作人員可以根據(jù)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程當(dāng)中存在的實(shí)際條件來對(duì)其進(jìn)行故障的預(yù)判，從而做好有效的防御措施去改善當(dāng)前出現(xiàn)故障的嚴(yán)重程度[2]。

2 數(shù)控機(jī)床PMC 故障診斷方式

2.1 數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的位置

（1）確定數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的過程中，相關(guān)診斷工作人員需要在第一時(shí)間首先確診數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)。部分?jǐn)?shù)控機(jī)床系統(tǒng)可以通過自身系統(tǒng)的面板來直接編輯數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行系統(tǒng)，但是在編輯系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床往往是不能正常的執(zhí)行相關(guān)程序的，所以也就沒有輸出，無法進(jìn)行正常的運(yùn)作，對(duì)于這類數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)相關(guān)工作人員需要盡可能的確保數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)定是處于自動(dòng)啟動(dòng)的狀態(tài)，否則給數(shù)控機(jī)床通電之后，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)將不會(huì)直接運(yùn)行，進(jìn)而出現(xiàn)類似于數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。

（2）定位數(shù)控機(jī)床無法正常運(yùn)行的實(shí)際原因。在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)正常運(yùn)行的條件下，相關(guān)工作人員需要分析數(shù)控機(jī)床的故障，定位數(shù)控機(jī)床無法正常運(yùn)行的直接原因。例如數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑警報(bào)，主要是由于系統(tǒng)輸出了潤(rùn)滑監(jiān)控的狀態(tài)；數(shù)控機(jī)床進(jìn)給停止有可能是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)發(fā)出了進(jìn)給保持的信號(hào)；換刀終止現(xiàn)象往往很有可能是由于運(yùn)行過程中，數(shù)控機(jī)床的某一動(dòng)作執(zhí)行元件并沒有接受到數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)發(fā)出的輸出信號(hào)，在一定程度上是由于定位不正常的原因所導(dǎo)致等。不同的數(shù)控機(jī)床故障是不同的故障原因所導(dǎo)致，相關(guān)工作人員需要盡可能地掌握數(shù)控機(jī)床的接口指示，全面詳細(xì)了解數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的操作順序，根據(jù)故障發(fā)生的實(shí)際具體情況逆向推斷數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障可能的原因以及可能的位置，進(jìn)而采取有效措施及時(shí)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的故障診斷。

（3）查找數(shù)控機(jī)床的故障點(diǎn)。工作人員在及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床無法正常運(yùn)行的原因之后，需要從輸出點(diǎn)開始進(jìn)行檢查，盡可能地檢查數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對(duì)于某個(gè)輸出動(dòng)作的輸出點(diǎn)是否有輸出信號(hào)，并且是否得到有效執(zhí)行來進(jìn)行合理的查找故障點(diǎn)。通過線路圖對(duì)數(shù)控機(jī)床的相關(guān)有電部分的電路進(jìn)行合理的排查。如果發(fā)現(xiàn)輸出點(diǎn)沒有正常的輸出，則需要檢查數(shù)控機(jī)床的輸出程序，保證是否滿足正常輸出的實(shí)際條件，進(jìn)而采取有效措施改進(jìn)當(dāng)前的輸出條件，保證數(shù)控機(jī)床的合理輸出。

2.2 利用PMC 診斷數(shù)控機(jī)床的電氣故障

（1）根據(jù)PMC 報(bào)警信息號(hào)診斷故障。數(shù)控機(jī)床的程序主要屬于數(shù)控機(jī)床廠家的二次研究開發(fā)，主要是通過工作人員對(duì)于數(shù)控機(jī)床的功能以及應(yīng)用特點(diǎn)的全面分析，來編制報(bào)警文本以及動(dòng)作順序，進(jìn)而有效地對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行進(jìn)行合理的監(jiān)督管理，一旦出現(xiàn)故障的異常情況，數(shù)控機(jī)床會(huì)做出對(duì)應(yīng)的報(bào)警處理，在工作人員對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行合理維修的時(shí)候，需要充分的運(yùn)用報(bào)警信號(hào)作為診斷故障的依據(jù)。

（2）根據(jù)PMC 的I/O 狀態(tài)來進(jìn)一步判斷數(shù)控機(jī)床的診斷故障。在數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行過程當(dāng)中，輸出以及輸入信號(hào)的傳遞主要是通過PMC 的I/O 狀態(tài)來進(jìn)行有效的實(shí)現(xiàn)，所以數(shù)控機(jī)床的部分故障往往會(huì)通過PMC 的I/O 接口通道體現(xiàn)出來。如果是數(shù)控機(jī)床輸出或者輸入部分出現(xiàn)故障，則可以通過簡(jiǎn)單的查看相關(guān)地址狀態(tài)來進(jìn)行合理的檢測(cè)，進(jìn)而快速判斷出現(xiàn)故障的原因。

（3）通過梯形圖監(jiān)控診斷故障。通過對(duì)梯形圖的分析可以有效的診斷數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的一系列故障。工作人員首先需要弄清楚數(shù)控機(jī)床的工作原理，進(jìn)而了解動(dòng)作順序以及實(shí)際工作當(dāng)中的相關(guān)連鎖關(guān)系，然后利用系統(tǒng)的自診斷功能來進(jìn)行有效的反應(yīng)，當(dāng)前所存在的一系列故障問題或者相關(guān)工作人員還可以通過機(jī)外的編程器，進(jìn)而有效的查看梯形圖的相關(guān)數(shù)據(jù)狀態(tài)，通過分析輸入輸出以及標(biāo)志位的實(shí)際狀態(tài)，來合理地確定當(dāng)前數(shù)控機(jī)床故障的發(fā)生原因。

（4）根據(jù)動(dòng)作順序診斷數(shù)控機(jī)床的故障。對(duì)于當(dāng)前數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行過程當(dāng)中存在的邏輯順序控制，都是嚴(yán)格的按照一定的順序來進(jìn)行正常的操作施工的，例如托盤以及刀具等裝置的自動(dòng)交換動(dòng)作。這些控制機(jī)構(gòu)如果出現(xiàn)故障，相關(guān)工作人員可以通過觀察數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝置的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程，比較出現(xiàn)故障時(shí)候的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與正常運(yùn)作時(shí)的動(dòng)作狀態(tài)，有效結(jié)合梯形圖狀態(tài)監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床可能會(huì)出現(xiàn)的故障點(diǎn)，進(jìn)而合理診斷病因，找出故障發(fā)生的相關(guān)原因。

（5）通過動(dòng)態(tài)信號(hào)追蹤數(shù)控機(jī)床的診斷故障。部分?jǐn)?shù)控機(jī)床系統(tǒng)自帶梯形圖監(jiān)控功能，工作人員可以通過調(diào)出梯形圖畫面，得到輸出輸入點(diǎn)的狀態(tài)以及梯形圖的實(shí)際執(zhí)行的動(dòng)態(tài)過程。工作人員調(diào)出梯形圖，偶爾還需要通過機(jī)外的編程器，可以對(duì)在線的監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行。有些數(shù)控機(jī)床在發(fā)生故障過程當(dāng)中，往往只是發(fā)生在一瞬間，相關(guān)工作人員查看標(biāo)志，很有可能不能夠通過肉眼直接觀察，這個(gè)時(shí)候需要相關(guān)工作人員進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤觀察標(biāo)志以及當(dāng)前的狀態(tài)變化以及后續(xù)發(fā)生故障的變化情況，根據(jù)PMC 的工作原理有效的做出對(duì)應(yīng)的診斷信號(hào)。信號(hào)最終可以有效的對(duì)PMC 內(nèi)部的所有信號(hào)未進(jìn)行不同狀態(tài)的實(shí)時(shí)跟蹤，如果某一指定的信號(hào)發(fā)生異常的變化，該信號(hào)的發(fā)生變化狀態(tài)就會(huì)存儲(chǔ)在追蹤器當(dāng)中。相關(guān)工作人員可以調(diào)取追蹤器當(dāng)中的狀態(tài)信息來對(duì)于數(shù)控機(jī)床的間歇故障進(jìn)行有效的監(jiān)控管理。

3 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床的相關(guān)維修工作人員需要充分的了解數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行功能以及運(yùn)行狀態(tài)，并且合理的操作一系列的功能界面，還需要對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常操作以及故障操作有所區(qū)別認(rèn)識(shí)。在維修故障過程當(dāng)中，認(rèn)真分析故障發(fā)生的實(shí)際情況以及當(dāng)時(shí)的數(shù)控機(jī)床狀態(tài)，合理的運(yùn)用PMC 的診斷功能，進(jìn)而有效的排除數(shù)控機(jī)床當(dāng)前的故障問題。