制造系統(tǒng)數(shù)控機床故障處理技術研究

周興

摘 要：數(shù)控機床是安裝了程序化控制系統(tǒng)的自動化生產(chǎn)機床。這種自動化控制系統(tǒng)可以對控制編碼進行邏輯處理，然后根據(jù)指定的符號來執(zhí)行程序，通過代碼化的數(shù)字指令，能夠?qū)斎氲男畔⑦M行載入和處置。但是在執(zhí)行的過程中，因為數(shù)控機床的控制系統(tǒng)十分的復雜，絕大部分都是專利技術，不能夠提供關鍵部件的圖紙和數(shù)據(jù)資料，因此在生產(chǎn)中，數(shù)控機床的維修就變得十分困難。

關鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修

1 引言

數(shù)控機床主要由機、電、液三個部分組成，使用中就需要相關技術和知識的基礎，掌握數(shù)控機床中常見故障的診斷和維修保養(yǎng)技術就能夠降低日常的維護費用、小部件的更換周期、避免嚴重機械事故的發(fā)生，還有利于延長機床的使用壽命，使機床盡可能在最佳狀態(tài)保持更長時間。文章主要對數(shù)控機床的日常主要故障的診斷方法和維修排除進行分析和研究。

2 數(shù)控機床故障診斷的基本步驟

當使用的數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，相關人員應該保持冷靜，然后對故障的產(chǎn)生原因進行細致的分析，進而找到相應的、適當?shù)墓收显\斷方法，最后再進行仔細認真地故障診斷。一般可以采用下面的步驟來進行故障的診斷。

2.1 了解

在數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，首先要做的就是對故障發(fā)生的情況進行全面的了解，然后對數(shù)控機床進行初步的故障診斷，仔細觀察指示屏上顯示的內(nèi)容、各種故障指示燈等，然后利用觀察、觸摸、氣味等方法對數(shù)控機床的常見故障進行判斷，如熱繼電器、空氣斷路器有沒有脫扣現(xiàn)象，熔絲有沒有出現(xiàn)損壞、斷裂現(xiàn)象，有關插接件有沒有出現(xiàn)松動現(xiàn)象。雖然這些故障類型比較簡單易見，但是對數(shù)控機床故障診斷有著重要的作用。

2.2 分析

當數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，首先對機床進行斷電，然后進行故障分析，在確認通電后不會產(chǎn)生更大故障時，進行運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的故障診斷和觀察，從而獲得可能導致故障產(chǎn)生的各種因素，為接下來的故障排除確定大的方向和手段。

2.3 查找

在進行故障原因查找時，應該遵循由表及里、由易到難的原則，也就是說，首先對容易拆卸和觸及的位置進行檢查，然后再進行那些拆除量較大和不易觸及的部位檢查。

3 數(shù)控機床故障診斷和排除

3.1 故障診斷方法

數(shù)控機床長時間使用，某些電器元件或者機械零件會磨損，如果不正確的使用會直接導致零部件損壞。以下是數(shù)控機床故障診斷的基本方法。

3.1.1 自診斷功能的方法

現(xiàn)在大部分數(shù)控機床都帶有報警功能，也就是說當機床發(fā)生問題或者有故障時，數(shù)控系統(tǒng)會產(chǎn)生報警信息，這樣會顯示報警代碼，通過查閱資料分析代碼就可以鎖定故障的范圍，再通過逐一排查把問題解決。

3.1.2 直觀法

這是一種最基本的，也是首先使用的方法。注意發(fā)生故障時的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象，往往可把故障定位到一個模塊或一塊印制線路板上。

3.1.3 PLC診斷法

數(shù)控機床控制主要通過PLC梯形圖控制，也就說當設備發(fā)生故障時，我們可以把梯形圖調(diào)出，分別按鍵調(diào)試，試試在梯形圖中有無反應，當無反應表示這部分控制無動作，當有反應表示這部分控制有動作但不能保證正常運行，所以通過調(diào)試運行同時觀察梯形圖的變化，逐一把故障診斷并排除。

3.1.4 交換法

這種方法適合用于設備較多，最起碼保證兩臺，而且保證型號、電路板、模塊等零部件完全相同，還要確保這臺設備能夠正常的運行。這樣當一臺設備出現(xiàn)故障時，先通過報警信息，鎖定故障范圍，當檢測到是零部件損壞但又不能完全確定是這個零件的原因，這個時候就可以用到這種方法。把懷疑壞掉的零部件撤掉和正常運行設備相同型號的零部件進行交換，然后打開系統(tǒng)，再進一步觀察設備的情況，若能正常運行那就說明是這個零部件的問題，若還是不能正常運行那就說明不是這個原因，那就需要繼續(xù)排查故障。這種方法使用特別要注意一定要切掉電源，等1-2分鐘在進行零件的交換。這樣才能保證各方面的安全。

3.1.5 參數(shù)法

數(shù)控機床參數(shù)相當?shù)亩?，所以參?shù)的調(diào)整很重要，也是難點，因為涉及到的東西多，而且不容易調(diào)整。當數(shù)控機床發(fā)生故障時，應及時查看參數(shù)并對照說明書一一調(diào)整。

3.2 數(shù)控機床常見故障的診斷與維修

3.2.1 主軸部分常見故障。數(shù)控機床主軸驅(qū)動系統(tǒng)的主要作用是帶動機床主軸的旋轉(zhuǎn)運動。其故障通常出現(xiàn)在主軸驅(qū)動系統(tǒng)、主軸液壓以及主軸流量的檢測。其檢測一般是先利用PLC程序來檢查其信號的輸入輸出，接著對電磁閥進行檢查以確定出現(xiàn)故障的具體原因及位置。另外還要對其進行主軸流量的檢測，看其是否會出現(xiàn)報警。若元件出現(xiàn)問題則可進行更換，若是管道問題進行疏通即可。

3.2.2 進給伺服部分常見故障。進給伺服部分的故障通常出現(xiàn)在伺服控制單元、位置反饋部分以及伺服電機。其檢測一般是先利用PLC程序來看其伺服使能信號是否存在，接著了解屏幕軸數(shù)值的變化情況，然后了解伺服軸的移動情況以及伺服單元是否出現(xiàn)指令電壓等，以來確定故障出現(xiàn)的具體位置。若為機械問題則可直接進行維修，若為伺服電機的問題則要進行系統(tǒng)的維修。

3.2.3 其他常見故障。數(shù)控機床出現(xiàn)故障的部分還有電動機，其多見于缺相及接地，另外在輔助回路的輸出及輸入點上也經(jīng)常發(fā)生斷路的情況導致電機損壞。因此對于電動機輔助回路也要進行檢查，若有問題要及時進行檢修，找出故障出現(xiàn)原因之后要進行線路的維修或更換有關零件。

3.3 數(shù)控機床維修的基本原則

通常數(shù)控機床的維修都應該遵守規(guī)定，根據(jù)標準的流程和順序來進行，這樣可以十分清楚維修的流程，有利于效果的提高。

3.3.1 先要思考故障產(chǎn)生的原因，然后再動手進行修理。一旦發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床發(fā)生故障，首先要做的不是動手修理，而是應該先查清故障產(chǎn)生的經(jīng)過和現(xiàn)象。通過故障的表現(xiàn)對設備的電路和結構特點來進行思考，遵守相應的維修原則，當清楚了故障的原因之后在進行拆卸。在拆卸之前要熟練的掌握好各個部件的功能位置和連接方式，如果沒有組裝圖，那就需要拆卸的過程中用草圖記錄，標記好各個零件的位置。

3.3.2 在進行設備檢查的時候，要先檢查機床的外部，然后再檢查內(nèi)部。首先要檢查設備表面是否有明顯的裂痕和缺損，必須詳細的了解使用年限等，再對機床內(nèi)部進行檢查，拆除之前應該對周邊的一些故障進行排除，確定為機內(nèi)故障之后才能開始拆卸維修，否則就會導致故障擴大，讓機床的精度喪失，性能反而降低。

3.3.3 在機床維修中要先檢查機械設備然后檢查維修電氣設備。在維修過程中，首先需要確認零件沒有故障發(fā)生之后，再進行電氣方面的相關檢查，使用檢測儀器尋找到相關的故障位置，保證不會接觸不良之后，再針對性的檢查線路以及機械的運作，這樣可以避免誤判。

3.3.4 在維修的過程中，要先處理靜態(tài)的故障，再處理動態(tài)的故障。維修需要機床斷電，通過調(diào)試和檢查查看機床的連接安裝是否牢固，線板是否連接正確等，首先將靜態(tài)的故障進行排除。

3.3.5 先對機床進行清潔然后進行維修。如果是污染較重的設備，要先對按鈕以及接線點進行清潔，排除外部的控制鍵故障。實際上很多的故障都是因為臟污導致的。

3.3.6 在進行機床檢查的時候要先檢查電源，然后檢查設備。電源的故障是比較常發(fā)生的故障，檢查電源可以事半功倍。

3.3.7 機床維修要先排除隱患，然后再更換零件，確認設備電路正常之后，再進行零部件的更換。

4 結束語

數(shù)控機床是一種自動化程度高、結構較復雜的先進加工設備，要充分發(fā)揮數(shù)控機床的高效性，就必須正確的操作和精心的維護，以保證機床的正常運行和高的利用率。

參考文獻

[1]孫善乾.數(shù)控機床常見故障診斷分析及解決方案[J].科技信息（學術研究），2007（36）.

[2]高育強.數(shù)控機床的電氣維修與排故技術淺談[J].機電新產(chǎn)品導報，2006（07）.

[3]袁順建.論數(shù)控機床發(fā)展趨向[J].職業(yè)，2007（02）.

[4]王晉魁.數(shù)控機床故障診斷與分析[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2010（19）.