低壓電器在數(shù)控機(jī)床維修中的作用

劉海燕

摘 要：在機(jī)械制造中，數(shù)控機(jī)床由于加工精度和效率高而逐漸取代普通機(jī)床得到廣泛應(yīng)用。但數(shù)控機(jī)床在維修上明顯比普通機(jī)床復(fù)雜，數(shù)控機(jī)床的故障不僅包括硬件故障，還包括軟件故障，所以對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修，不僅要從硬件上加以判斷，還要結(jié)合軟件來(lái)診斷故障原因。同時(shí)，很多數(shù)控機(jī)床的故障都與其電路中的低壓電器部分有很大關(guān)系，因此，本文談?wù)劦蛪弘娖髟跀?shù)控機(jī)床維修中的作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；維修方法；低壓電器

數(shù)控技術(shù)，簡(jiǎn)稱數(shù)控（Numerical Control，NC），是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。由于現(xiàn)代數(shù)控都采用了計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，因此，也可以稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控（Computerized Numerical Control，CNC）。

排除故障是維修工作的主要內(nèi)容。然而，這僅僅是完成了維修工作的一部分，更重要的是分析確定故障產(chǎn)生的原因，以便采取對(duì)策防止類似故障的重復(fù)發(fā)生。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，為了進(jìn)行故障診斷，找出產(chǎn)生故障的根本原因，維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：

1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，首先要查看故障記錄單；同時(shí)應(yīng)向操作者調(diào)查、詢問(wèn)出現(xiàn)故障的全過(guò)程，充分了解發(fā)生的故障現(xiàn)象，以及采取過(guò)的措施等。此外，維修人員還應(yīng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作細(xì)致的檢查，觀察系統(tǒng)的外觀、內(nèi)部各部分是否有異常之處；在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電無(wú)危險(xiǎn)的情況下方可通電，通電后再觀察系統(tǒng)有何異常，CRT顯示的報(bào)警內(nèi)容是什么等。

2）認(rèn)真分析故障的原因。數(shù)控系統(tǒng)雖有各種報(bào)警指示燈或自診斷程序，但不可能診斷出發(fā)生故障的確切部位。而且同一故障、同一報(bào)警可以有多種起因，在分析故障的起因時(shí)，一定要開(kāi)闊思路，盡可能考慮各種因素。分析故障時(shí)，維修人員也不應(yīng)局限于CNC部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確診和最終排除故障的目的。2.采取有效措施。所謂措施就是徹底消除產(chǎn)生故障的原因，使類似的故障不再發(fā)生。

由于數(shù)控機(jī)床各單元（除驅(qū)動(dòng)器外）與數(shù)控系統(tǒng)之間都是通過(guò)PC接口（1/O）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞和控制，因此，許多故障都會(huì)通過(guò)PC接口信號(hào)反映出來(lái)，我們可以通過(guò)查閱PC機(jī)床側(cè)的1/O信號(hào)診斷各種復(fù)雜的機(jī)床故障或判別故障在數(shù)控系統(tǒng)還是在機(jī)床電氣。其方法很簡(jiǎn)單，即要求熟悉全部PC（機(jī)床側(cè)）接口信號(hào)的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)（或制成一張表格），診斷時(shí)，通過(guò)對(duì)全部PC（機(jī)床側(cè)）接口信號(hào)的現(xiàn)行狀態(tài)和正常狀態(tài)逐一查看比對(duì)，找出有故障的接口信號(hào)，然后根據(jù)信號(hào)的外部邏輯關(guān)系，查出故障原因。當(dāng)熟悉了PC接口信號(hào)后，應(yīng)用這種PC接口比對(duì)法，非常簡(jiǎn)便快捷。一臺(tái)數(shù)控磨床出現(xiàn)故障，機(jī)床不能啟動(dòng)，程序被鎖住不能運(yùn)行，將以前備份好的數(shù)據(jù)用計(jì)算機(jī)送至NC能正常啟動(dòng)了，但機(jī)床的潤(rùn)滑、磨頭等仍不能動(dòng)作。再用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)床的PLC程序進(jìn)行分析，與原來(lái)備份好的PLC程序作了比較，發(fā)現(xiàn)機(jī)床的PLC程序出錯(cuò)，對(duì)其進(jìn)行修改，重新輸入后，終于使機(jī)床恢復(fù)動(dòng)作。實(shí)踐證明，利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行輔助的管理與維修，可解決一些用常規(guī)方法無(wú)法處理的設(shè)備故障問(wèn)題。

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的核心。每臺(tái)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)在運(yùn)行一定時(shí)間后，某些元器件難免出現(xiàn)一些損壞或者故障。為了盡可能地延長(zhǎng)元器件的使用壽命，防止各種故障，特別是惡性事故的發(fā)生，就必須對(duì)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)及其外圍電路進(jìn)行日常的維護(hù)與保養(yǎng)。尤其對(duì)低壓電器柜的安裝于保養(yǎng)也十分重要。因此，應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜門(mén)和強(qiáng)電柜的門(mén)。因?yàn)?，在機(jī)械加工車間的空氣中往往含有油霧、塵埃，它們一旦落入數(shù)控系統(tǒng)的印刷線路板或者電氣元件上，則易引起元器件的絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致線路板或者電氣元件的損壞。所以，在工作中應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜門(mén)和強(qiáng)電柜的門(mén)。定時(shí)清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，以防止數(shù)控裝置過(guò)熱。散熱通風(fēng)系統(tǒng)是防止數(shù)控裝置過(guò)熱的重要裝置。為此，應(yīng)每天檢查數(shù)控柜上各個(gè)冷卻風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，每半年或者一季度檢查一次風(fēng)道過(guò)濾器是否有堵塞現(xiàn)象，如果有則應(yīng)及時(shí)清理。對(duì) 強(qiáng)電柜的安裝也有嚴(yán)格的要求。數(shù)控機(jī)床一般在低壓電器組裝前首先看明圖紙及技術(shù)要求 ，檢查產(chǎn)品型號(hào)、元器件型號(hào)、規(guī)格、數(shù)量等與圖紙是否相符，檢查元器件有無(wú)損壞，必須按圖安裝 （如果有圖）；元器件組裝順序應(yīng)從板前視，由左至右，由上至下。同一型號(hào)產(chǎn)品應(yīng)保證組裝一致性 ， 面板、門(mén)板上的元件中心線的高度應(yīng)符合規(guī)定 。 操作方便。元器件在操作時(shí)，不應(yīng)受到空間的防礙，不應(yīng)有觸及帶電體的可能。維修容易。能夠較方便地更換元器件及維修連線。 各種電氣元件和裝置的電氣間隙、爬電距離應(yīng)符合規(guī)定。保證一、二次線的安裝距離。組裝所用緊固件及金屬零部件均應(yīng)有防護(hù)層，對(duì)螺釘過(guò)孔、邊緣及表面的毛刺、尖鋒應(yīng)打磨平整后再涂敷導(dǎo)電膏。對(duì)于螺栓的緊固應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓ぞ撸坏闷茐木o固件的防護(hù)層，并注意相應(yīng)的扭距。主回路上面的元器件，一般電抗器，變壓器需要接地，斷路器不需要接地，下圖中為電抗器接地。對(duì)于發(fā)熱元件 （例如管形電阻、散熱片等） 的安裝應(yīng)考慮其散熱情況，安裝距離應(yīng)符合元件規(guī)定。額定功率為75W 及以上的管形電阻器應(yīng)橫裝，不得垂直地面豎向安裝。 所有電器元件及附件，均應(yīng)固定安裝在支架或底板上，不得懸吊在電器及連線 上 。接線面每個(gè)元件的附近有標(biāo)牌，標(biāo)注應(yīng)與圖紙相符。除元件本身附有供填寫(xiě)的 標(biāo)志牌外，標(biāo)志牌不得固定在元件本體上。a） 端子的標(biāo)識(shí) 標(biāo)號(hào)應(yīng)完整、清晰、牢固。標(biāo)號(hào)粘貼位置應(yīng)明確、醒目 保護(hù)接地連續(xù)性 保護(hù)接地連續(xù)性利用有效接線來(lái)保證柜內(nèi)任意兩個(gè)金屬部件通過(guò)螺釘連接時(shí)如有絕緣層均應(yīng)采用相應(yīng)規(guī)格的接地墊圈并注意將墊圈齒面接觸零部件表面（紅圈處），或者破壞絕緣層。 b） 雙重的標(biāo)識(shí) 安裝因振動(dòng)易損壞的元件時(shí)，應(yīng)在元件和安裝板之間加裝橡膠墊減震對(duì)于有操作手柄的元件應(yīng)將其調(diào)整到位，不得有卡阻現(xiàn)象 按圖施工、連線正確。 二次線的連接（包括螺栓連接、插接、焊接等）均應(yīng)牢固可靠，線束應(yīng)橫平 豎直，配置堅(jiān)牢，層次分明，整齊美觀。同一合同的相同元件走線方式應(yīng)一致。所有連接導(dǎo)線中間不應(yīng)有接頭每個(gè)電器元件的接點(diǎn)最多允許接2 根線。每個(gè)端子的接線點(diǎn)一般不宜接二根導(dǎo)線，特殊情況時(shí)如果必須接兩根導(dǎo)線，則連接必須可靠。 二次線應(yīng)遠(yuǎn)離飛弧元件，并不得防礙電器的操作 。電流表與分流器的連線之間不得經(jīng)過(guò)端子，其線長(zhǎng)不得超過(guò)3 米。電流表與電流互感器之間的連線必須經(jīng)過(guò)試驗(yàn)端子。

總之，我們要認(rèn)真學(xué)習(xí)電氣控制回路中常用的一些電氣元件，通過(guò)了解它們?cè)诨芈分械淖饔?，元件結(jié)構(gòu)，工作原理來(lái)掌握它們平時(shí)運(yùn)行的情況；低壓斷路器又叫自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，既有手動(dòng)開(kāi)關(guān)作用，又能自動(dòng)進(jìn)行失壓、欠壓過(guò)載和短路保護(hù)的電器?？捎脕?lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電機(jī)，對(duì)電源線路及電動(dòng)機(jī)等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重的過(guò)載或短路及欠電壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路。

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