數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

李安+王亮

摘要： 數(shù)控機(jī)床作為我國(guó)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的重要技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中占有著越來(lái)越重要的地位，高效率地使用數(shù)控機(jī)床，引進(jìn)熟練掌握數(shù)控機(jī)床技術(shù)的人才成為了企業(yè)提高效率降低成本的關(guān)鍵。在數(shù)控機(jī)床的使用過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)各種故障，為此，從故障的檢查和排除方法出發(fā)，探討數(shù)控機(jī)床在使用中可能產(chǎn)生的故障以及相應(yīng)的維修方式。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；故障維修；機(jī)床操作

中圖分類(lèi)號(hào)：TB文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.119

數(shù)控機(jī)床技術(shù)是根據(jù)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)床進(jìn)行細(xì)致控制的一種信息化機(jī)床加工技術(shù)，隨著21世紀(jì)以來(lái)的軟件編程語(yǔ)言和技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在很多地方都在不斷更新著，也具有了越來(lái)越多的復(fù)雜功能，數(shù)控機(jī)床技術(shù)甚至已經(jīng)成為了機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的突破口之一。但是，越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也造成了數(shù)控機(jī)床故障維修的困難化，數(shù)控機(jī)床構(gòu)造十分精密，一旦有一個(gè)地方出現(xiàn)問(wèn)題或者故障，就會(huì)導(dǎo)致整體不能使用，對(duì)生產(chǎn)制造的正常開(kāi)展造成很大影響。所以高效率的數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)就顯得尤為重要，是保障數(shù)控機(jī)床能夠在較短時(shí)間內(nèi)從故障狀態(tài)轉(zhuǎn)換為安全運(yùn)行狀態(tài)的重要基礎(chǔ)。

1準(zhǔn)確判斷數(shù)控機(jī)床故障原因的標(biāo)準(zhǔn)流程

數(shù)控機(jī)床發(fā)展的多樣性和復(fù)雜性使得數(shù)控機(jī)床的維修變得更加專(zhuān)業(yè)化，數(shù)控機(jī)床有較多的部位和零件，所以一旦發(fā)生故障，首先需要對(duì)故障部位進(jìn)行精準(zhǔn)排查。

（1）建立數(shù)控機(jī)床調(diào)查日志，了解故障發(fā)生現(xiàn)場(chǎng)。數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生時(shí)不能著急于解決一時(shí)的故障，要對(duì)故障進(jìn)行記錄，詳細(xì)地向現(xiàn)場(chǎng)的操作人員和設(shè)備負(fù)責(zé)人員詢問(wèn)故障情況，對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行記錄和定位。在保障現(xiàn)場(chǎng)安全的情況下，盡可能地還原故障現(xiàn)場(chǎng)。

（2）確定故障的原因和位置。一般的故障可以從現(xiàn)場(chǎng)還原中發(fā)現(xiàn)故障部位，我們采用歸納和演繹的方式對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行分析。歸納方法從故障所影響到的數(shù)控機(jī)床功能出發(fā)，注重研究故障發(fā)生的原因，從而根據(jù)故障現(xiàn)象和原因的符合程度對(duì)故障進(jìn)行詳細(xì)排查。演繹方法是指關(guān)注故障發(fā)生的現(xiàn)象，對(duì)故障現(xiàn)象的分析導(dǎo)向多種產(chǎn)生故障的原因，對(duì)這些原因進(jìn)行行之有效的排除，就能得出故障的位置。

（3）數(shù)控機(jī)床故障的排除除了依靠工作人員的自身水平之外，還要依靠一些先進(jìn)的故障檢測(cè)與排除設(shè)備。首先，數(shù)控機(jī)床內(nèi)部有著一定的自我保護(hù)和修復(fù)機(jī)制，數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的開(kāi)機(jī)診斷、運(yùn)行診斷、PLC監(jiān)控等機(jī)制都能在一定程度上解決一些微小的故障。其次，數(shù)控機(jī)床維修需要專(zhuān)業(yè)的機(jī)械和專(zhuān)業(yè)的人員，這其中人員需要對(duì)接口狀態(tài)和相關(guān)信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，熟練操作數(shù)控機(jī)床的維修機(jī)械。

2數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中的注意事項(xiàng)

2.1數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中需要遵循的原則

數(shù)控機(jī)床的故障監(jiān)測(cè)和維修需要在保障損壞程度不增加的前提下，為了減少成本增加維修過(guò)程中的安全性，在檢測(cè)與維修過(guò)程中，有以下幾個(gè)原則是需要工作人員注重的。

首先是按照順序進(jìn)行排查的原則：為了使原因更加明晰，在排查數(shù)控機(jī)床故障原因的時(shí)候要注重一定的順序，一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的檢查維修順序，遵循由外部到內(nèi)部、由機(jī)械部分到電氣部分、由詢問(wèn)到排查、由全局到部分的原則。

由機(jī)械部分到電氣部分的排查是出于工作人員的安全性考慮，機(jī)械部分的檢查主要包括行程開(kāi)關(guān)、啟動(dòng)部分和液壓部分的完好等，機(jī)械部分的原因是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生故障的重要原因。而從詢問(wèn)到排查的部分是要求維修人員在故障排查的過(guò)程中對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的故障進(jìn)行充分的了解。在數(shù)控機(jī)床的故障處理中，首先解決影響全局的問(wèn)題對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的整體解決有著厘定思路、確定矛盾方向的重要作用。但是在解決故障的時(shí)候要從簡(jiǎn)單的問(wèn)題和常見(jiàn)的原因出發(fā)，降低問(wèn)題的處理難度。

2.2數(shù)控機(jī)床在故障檢測(cè)和診斷當(dāng)中常用的方法

數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)和維修要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行相應(yīng)處理，在不長(zhǎng)期的數(shù)控機(jī)床故障維修和處理過(guò)程中，筆者總結(jié)出了一些進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障診斷的方法。

2.2.1人力檢查

人力檢查是故障維修和處理過(guò)程中應(yīng)用最為普遍的部分，相比于機(jī)械處理，人力檢查更能直觀地通過(guò)故障現(xiàn)象尋找出數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生故障的根本原因，但是技術(shù)人員要注重在實(shí)際操作的過(guò)程中不斷累積經(jīng)驗(yàn)，提高故障判斷的準(zhǔn)確性和速度。人力檢查要采取“地毯式”的搜尋方法，不斷縮小數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的范圍。

數(shù)控機(jī)床自診斷以及程序方法

數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)層面上有相應(yīng)的自診斷程序，它可以對(duì)故障部分進(jìn)行監(jiān)控從而判斷故障原因。如果自診斷系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)，那么可以使用數(shù)控系統(tǒng)中的相關(guān)功能進(jìn)行編程，利用自編程序進(jìn)行全面掃描和診斷。程序方法有在線診斷和離線診斷兩種，離線診斷一般在CNC系統(tǒng)中有預(yù)裝，在線診斷需要調(diào)用各種接口，隨著技術(shù)發(fā)展，人工智能診斷也在開(kāi)發(fā)當(dāng)中。

2.2.3物理診斷方法

物理診斷方法就是借助相關(guān)工具對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行診斷，一般我們可以利用原件替換以及元件隔離的方法進(jìn)行問(wèn)題快速查找，同時(shí)也可以使用溫度變化的方法改變外部條件，或者從電路的基本線路出發(fā)進(jìn)行診斷。物理診斷的優(yōu)勢(shì)在于診斷和維修往往能同時(shí)進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題的元件進(jìn)行及時(shí)維修或者更換。

2.3數(shù)控機(jī)床維修的注意事項(xiàng)

（1）從數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行電路板拆卸工作的時(shí)候，要對(duì)相應(yīng)的位置和連接電纜號(hào)進(jìn)行記錄，提高維修和安裝的效率。

（2）電路板上有阻焊膜，可能會(huì)影響到維修工作，但是不能隨意抹除。當(dāng)測(cè)量線路間阻值的時(shí)候，要先切斷電源，沒(méi)測(cè)量一個(gè)地方都應(yīng)該使用紅黑筆對(duì)調(diào)一次，把阻值較大的數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)。

（3）印刷電路不能隨意切斷，同理，在沒(méi)有把握確定故障元件是否為該元件的時(shí)候，不能隨意對(duì)其進(jìn)行拆卸，要避免在更換故障元件的時(shí)候?qū)ν缓更c(diǎn)的長(zhǎng)時(shí)間加熱，也不要暴力拆卸零件。

（4）在維修工作前要對(duì)技術(shù)要求資料進(jìn)行充分準(zhǔn)備，準(zhǔn)備主要分為四個(gè)部分：PLC裝置部分要有相關(guān)說(shuō)明書(shū)、用戶程序清單以及外部連接圖等；伺服單元部分要有技術(shù)說(shuō)明書(shū)、電氣原理圖、接線圖、故障報(bào)警以及伺服單元詳細(xì)參數(shù)等；機(jī)床部分要有安裝維修的說(shuō)明、操作面板說(shuō)明、液壓回路圖、氣動(dòng)回路圖等；其他部分要包括元器件的一些技術(shù)資料、數(shù)據(jù)程序的備份以及相關(guān)的歷史故障維修記錄等。

3結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障各不相同，也就沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的硬性步驟對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制約束，所以在實(shí)際維修與診斷過(guò)程中要抓住現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，利用文中提到的多種方法進(jìn)行分析和維修，根據(jù)具體原因進(jìn)行維修或者更換操作。數(shù)控機(jī)床維修對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械制造來(lái)說(shuō)尤為重要，技術(shù)人員要在不斷的實(shí)踐中提升自己的維修能力。

參考文獻(xiàn)

[1]鄭智.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[J].煤礦機(jī)械，2010，（11）：250251.

[2]陳張榮.數(shù)控機(jī)床故障遠(yuǎn)程預(yù)警和診斷系統(tǒng)[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2010.

[3]蔣國(guó)生.數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷[J].機(jī)床與液壓，2006，（02）：217219，238.