數控機床電氣系統的故障診斷與維修分析

楊榮祥

摘 要：數控技術在我國制造業方面的優勢極為突出，其能提高相關產業的生產效率，減少人力物力投入，增強了企業的經濟效益。盡管數控機床在理論和技術方面比較成熟，但是在實際操作中，仍然存在電氣系統故障，影響數控機床的工作效率。因此，診斷和維修數控機床的電氣故障顯得極為重要。本文在分析數控機床概況的基礎上，對數控機床電氣系統的故障診斷方法進行探究，并給出了數控機床電氣系統的故障維修方式，為確保數控機床正常運行打下基礎。

關鍵詞：數控機床;電氣系統;故障;診斷;維修

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2020）02-0078-02

0 引言

數控機床屬于集中電、氣、機三者的機電設備，將其應用于制造業中，其能發揮加工產品質量穩定、生產效率高、加工精度純、生產時間長等優勢，在提升制造業的生產效率方面作用顯著。電氣系統是數控機床的控制中心，一旦其發生故障，就會導致數控機床工作異常，嚴重時甚至引發更大的故障。因此，及時、準確地診斷出電氣系統故障，對其進行有效維修，就能使其正常運行，確保生產能持續、穩定進行。

1 數控機床的概況

1.1運行原理

隨著經濟的飛速發展，我國的生產產業已經實現或正在實現自動化，數控機床就是實現自動化生產的關鍵，數控機床能提高生產效率，使生產操作更簡單，并節約人力物力，大大提高了企業經濟效益。數控機床主要依靠電腦操作控制，規劃、切割相關的技術零件，其能生產出精度高和大批量的技術零件，其運行原理簡單，與傳統的手工操作相比，其生產速度更快，出錯率更小，因此其能在制造業中得到廣泛應用[1]。

1.2基本特點

數控機床的特點較多，主要可分為以下幾個方面：一是自動化的程度高，節省人力和物力資源，且機器生產的時間長，無需換班，因此，其生產效率較高;二是精度高：人力生產會出現產品質量不一的現象，追求高質量則需要技術經驗豐富的老技工，而機器則能達到人力難以企及的精度，確保生產零件的精度較高，就能為企業創造更大的經濟效益。

1.3安全運行的要素

確保數控機床正常運行的要素主要有三個方面，具體內容為：一是確保系統的耐磨性：系統的耐磨性高，則能延長數控機床的使用壽命，使其能長時間工作而不間斷，勁兒提高生產效率，因此，在零配件選購的過程中，需要選擇質量好和耐磨性強的零配件;二是確保系統的穩定性：電氣控制系統的穩定性關系到機床運行的安全性，如果供電系統不穩定，則會影響電子控制系統，如果不能及時調整就會影響數控機床的生產效率，也會影響產品質量;三是系統技術的更新：數字信息技術的發展可謂是一日千里，因此，數控機電氣控制系統也需要跟上時代的步伐，不斷研發新技術，提高運行效果，確保企業生產效益更好[2]。

2 數控機床電氣系統的故障診斷方法

2.1直觀診斷

直觀診斷是數控機床電氣系統故障后的首選方式，在其發生故障后，可通過電腦直接觀察故障，觀察指示故障的燈是否亮著，對于簡單、輕微的故障，可根據數控機床指示燈直接判斷。數控機床電氣系統故障中最常見的電氣故障，就是機床內部的線路出現短路或燒斷，其次是機床零件配件出現問題，因此，檢修人員需仔細觀察指示燈是否發紅，若有則需及時處理，如果指示燈正常，則需檢查小部位或不起眼的部位零件[3]。

2.2動作診斷

數控機床運行的時候，刀具一直處于運行中，線路出現問題，就會發現刀具工作線路異常，此時相關零配件壞了，可通過數控機床的工作動作進行診斷，觀察零配件的動作，了解其是否存在問題，如果零配件動作正常，則可能是線路問題，而在維修時如果只是更換零配件，是無法解決問題的，需要仔細檢查線路，進而發現故障處，及時診斷處理，確保生產效率。

2.3狀態診斷

數控機床發生電氣故障的時候，可采取簡單的方法進行診斷，即狀態診斷法。通過機器的工作狀態診斷故障是比較簡單、方便的，此處的狀態就是數控機床的內部參數與相關零配件存在的工作狀態，一般而言零配件出現損傷時，不會對整個生產車間產生太大影響，檢查起來就比較費時費力，而且會耽誤生產進度，降低生產效率，加上檢查部位多，難度較大，因此，需要選擇一種簡單、準確的診斷方法，將故障找出來。狀態診斷就需要經驗豐富、了解數控機床結構原理的技術人員仔細觀察其工作狀態，通過觀察不正常的工作狀態下，得出可能出現問題的零配件，部分技術人員還能通過狀態，得出零配件出現的具體問題，這樣大大縮短了檢查時間，可做到及時修復，及時工作。

2.4系統診斷

系統診斷是比較常見的電氣故障診斷法，直接利用系統對故障進行診斷，通過電腦系統即可操作，無需人工診斷，經理論知識診斷后，大多數的故障均可確認，節約人力物力資源，也可避免人工檢查不力帶來的二次故障。同時數控機床還擁有自己的處理系統，直接連接在計算機上，維修人員直接通過電腦進入系統，尋找數控機床中可能存在的電氣故障部位，準確定位后，可直接通過系統對其修復。另外，隨著自動化技術的廣泛應用，也可將其引入數控機床中，數控機床一旦發生問題，可通過設置的自動化檢測系統自動檢測，檢測完成后，再經計算機生成文件，報告給工作人員[4]。自動化系統最大的優勢是，當出現大型故障時，其能自動切斷生產功能，保護生產產品，使其不被損害。

3 數控機床電氣系統的故障維修方式

3.1日常維護

企業需根據自身實際情況，結合影響因素，制定出合理、可行性高的數控系統日常維護制度，定期對輸入、輸出設備等進行維護，及時更換直流電機的電刷，并時常檢查其工作狀態，清理數據柜的散熱通風系統。隨時監測與數控機床電氣系統相關裝置的電壓，確保其穩定。一個季度檢查一次冷卻風扇裝置，具體方法為擰下螺絲釘后，拆下空氣過濾器并輕微震動，通過壓縮空氣的方式，由內向外吹去空氣過濾器內的灰塵，若灰塵太多，則使用清潔劑將其沖洗，再放在陰涼處。

3.2系統檢測

維修數控機床電氣故障的過程中，維修人員可直接利用數控機床的自測系統對故障進行檢測，只需將其與計算機系統連接，就能輔助維修人員維修，把數控機床日常工作中使用的小程序直接用于故障檢測，操作簡單方便，能節約時間，快速找到故障部位，改變日常使用的程序，對其實施新編程，將其投入到檢測、使用中，能快速發現數控機床發生故障的地方，進而及時維修，如果是內部的線路問題，則可將有線路故障的機器停止運行，對其維修，使其他部分的機器正常工作;如果出現故障的是零配件，則直接將零配件更換即可。

3.3提升維修技術

大部分數控機床系統故障發生的原因，都是人為操作不當導致的，為了避免人為因素造成的故障，企業需要對系統操作人員、機器維修人員的專業技術進行嚴格培訓、審查，規范工作期間的系統操作行為，要求系統運行人員嚴格按照說明書操作，不能出現違規操作，以此確保數控機床能正常運行[5]。禁止工作人員在上班期間分神、玩鬧，甚至離崗，將其工作表現與年終考核掛鉤，人為失誤過多者，則需為其提供再次學習和深造機會。另外系統維修人員也需熟悉數控機床的所有構造、零配件、運行原理和系統操作流程，并定期對其進行檢修維護。

3.4更換零配件

數控機床發生電氣故障后，罪常用的維修方法就是更換零配件，這是由于數控機床一般是自動化管理，無需休息，可長時間不停運行，這就導致數控機床中部分零件極易發生磨損，進而產生故障，此時只需要檢查出出現故障的零配件，將其換掉即可。換掉零配件是極容易的，但是尋找到問題零配件才是關鍵，這就需要檢修人員具備高超的檢修技術，通過啟動系統，靠聽和觸摸等方式，感知到出現問題的零配件異常，若難以感知到，則只能終止機器運行，仔細檢查每一處零配件，尤其是數控機床中極易磨損的零配件，進而對其更換[6]。

4 結語

數控機床在我國制造業中得到廣泛使用，并大大提高制造業的生產效率，但是受到電力系統故障的影響，數控機床難以發揮自身優勢，甚至會耽誤制造業生產，因此，診斷數控機床電力系統故障成為確保機器正常運行的關鍵。及時診斷數控機床電力系統故障，加強數控機床的日常維護，對于重要、易磨損的零配件，需定期維護和檢修，進而延長數控機床的使用壽命，降低故障的發生率，確保生產效率得到穩定提高。

參考文獻

[1] 王海月.數控機床電氣故障維修實例分析[J].南方農機，2019，50（06）：118-119.

[2] 侯瑞，李曉.數控機床電氣控制系統故障診斷與維護分析[J].科技風，2019（08）：179.

[3] 石家英.數控機床電氣控制系統故障診斷及維護措施[J].民營科技，2018（10）：19.

[4] 梁堯勇.數控機床典型電氣故障診斷與維修[J].山東工業技術，2018（19）：121.

[5] 武洋，潘思思.淺析數控機床的電氣故障診斷和維修技術[J].科學技術創新，2018（24）：182-183.

[6] 申東東.數控機床電氣故障診斷維修原則與步驟[J].內燃機與配件，2018（16）：131-132.