數(shù)控機床典型電氣故障診斷與維修

梁堯勇

摘 要：文章主要針對數(shù)控機床典型電氣故障診斷與維修進行分析，結合當下數(shù)控機床發(fā)展現(xiàn)狀，從數(shù)控機床典型電氣故障、數(shù)控機床典型電氣故障診斷與維修方面進行深入研究與探索，主要目的在于更好的推動數(shù)控機床診斷與維修工作的發(fā)展與進步。

關鍵詞：數(shù)控車床；電氣故障；故障診斷；故障維修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.102

數(shù)控機床主要為技術含量相對較高的機、電、儀一體化自動機床，在其實際運行期間，由于各種因素影響，零件之間經(jīng)常會出現(xiàn)相應的碰撞，進而導致各種數(shù)控機床電氣故障。所以維修人員應了解數(shù)控機床電氣故障實際特征，明確各種數(shù)控機床故障檢測方法，這可更好促進其排查故障原因以及提出提高維修質量的全面提升。

1 數(shù)控機床經(jīng)典故障

（1）系統(tǒng)故障。在數(shù)控機床中，系統(tǒng)故障有著較高的發(fā)生幾率，在高于設定分為以及符合相應條件時必然會出現(xiàn)相應的故障。例如：當數(shù)控機床冷卻系統(tǒng)油標降低至最小刻度時，就會導致數(shù)控機床發(fā)出超溫警報，進而使得系統(tǒng)出現(xiàn)停機故障。再如數(shù)控機床某軸隨著沿相應方向運動并出現(xiàn)超位移動時，就會出現(xiàn)超程警報。想要對這種故障進行控制，僅需要強化日常維護工作，并嚴格落實正確的操作標準與使用方法就可有效的防止故障的出現(xiàn)。

（2）隨機故障。所謂隨機故障就是數(shù)控機床在實際運行期間，偶然出現(xiàn)的各種故障種類。與其他故障種類進行比較，隨機故障具有較強的偶然性，這也是其診斷難度相對較大。這種故障發(fā)生的原因相對較多，例如：零件裝配存在問題、組件排類缺乏合理性、參數(shù)設定不科學和以及人工操作存在失誤等都是引發(fā)隨機故障的主要原因。

（3）無警報與警報故障。警報故障就是在數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，機床警報系統(tǒng)會發(fā)出相應的通知，如在硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時，系統(tǒng)的LED指示燈會亮起并發(fā)出警報。在數(shù)據(jù)機床硬件設備上，各單元都安裝了報警指示燈，如線路板、伺服單圈以及控制面板等，其中各外設設備上也按有相應的警報指示燈。在硬件設備出現(xiàn)故障時，工作人員通過指示燈的亮起就可明確發(fā)生故障的硬件設備，并以此為基礎對故障進行排出與診斷。在數(shù)控系統(tǒng)程序以及加工程序出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、計算機軟件系統(tǒng)故障時，顯示器就會發(fā)出相應的警報信息，甚至還會發(fā)出相應的報警信號。當前數(shù)控機床系統(tǒng)都具有完善的故障自我診斷功能，在出現(xiàn)故障時可結合實際情況對故障種類進行自我檢測與診斷，并及時發(fā)出相應的故障警報。根據(jù)軟件故障警報，相關維修人員可結合技術資料文件中的警報故障處理措施對故障進行排除。一些故障的出現(xiàn)具有突然性，同時沒有硬件報警顯示與軟件報警顯示，這就是無警報故障，其診斷難度則相對較大，并需要維修人員結合實際需求與專業(yè)技術經(jīng)驗、技能等對故障進行診斷。

2 數(shù)控機床典型電氣故障診斷與維修

（1）電源故障分析。在數(shù)控機床電氣系統(tǒng)中，電源有著極為重要的作用，并為整個數(shù)控機床的運行提供充足的能源。其中供給電壓的穩(wěn)定性對于數(shù)控機床的良好運行有著較為直接的影響。同時因為我國電網(wǎng)系統(tǒng)在運行期間存在范圍較大的波動與高次諧波等現(xiàn)象，所以在數(shù)控機床維修期間需要對電源對數(shù)控機床良好運行的影響進行充分的考慮與分析。

（2）位置檢測報警。通常情況下，數(shù)控機床出現(xiàn)位置檢測報警故障時，主要的引發(fā)原因為：其一，為位置檢測系統(tǒng)存在問題，進而出現(xiàn)報警現(xiàn)象；其二，數(shù)據(jù)機床沒有明確定位信息，致使坐標軸存在漂移或移動現(xiàn)象，導致警報現(xiàn)象的出現(xiàn)。在對這一故障進行維修期間。維修人員應先通過設備明確機床是否存在位移現(xiàn)象，若沒有發(fā)現(xiàn)位移現(xiàn)象時，應對測量回路完整性與科學性進行檢測，同時還需要對電機編碼器、光柵尺、機床位置測量等硬件進行全面的檢測。

（3）無法發(fā)現(xiàn)機床零點。數(shù)控機床在回零期間，不能發(fā)現(xiàn)與明確機床零點的主要原因為機床歸零檢測開關出現(xiàn)問題、編碼器受到損傷以及接線開路等，其中光柵尺受到污染以及線路出現(xiàn)損傷等問題也是導致數(shù)控機床出現(xiàn)回零失敗的主要原因。

（4）伺服系統(tǒng)故障診斷與維修。在數(shù)控機床系統(tǒng)中，輸出可隨著輸出量的變化進行改變的系統(tǒng)就屬于伺服系統(tǒng)，其主要作用就是對數(shù)控機床進給軸移動以及主軸轉速等進行控制與管理。伺服系統(tǒng)在運行期間，對指令脈沖輸入指定值，同時與數(shù)控機床輸出量進行比較，在將之間的差異數(shù)值在系統(tǒng)運行狀態(tài)調節(jié)中進行使用，進而促進數(shù)控機床自動化控制功能的實現(xiàn)。伺服系統(tǒng)的故障主要可分為：其一，超程。數(shù)控機床運行期間，硬限位與軟限位是保護其運行的主要模式，在出現(xiàn)超程警報期間，僅僅需要將軸移出限位器并消除警報，若不能停止警報時，就需要對限位開關的穩(wěn)定性進行檢測；其二，過載。在機床運行負荷較大時，會導致伺服電機電流提升，進而出現(xiàn)警報，同時驅動控制結構、驅動元件以及電機自身故障等會導致數(shù)據(jù)機床出現(xiàn)系統(tǒng)警報。在出現(xiàn)過載警報期間，維修人員應對機床運行狀態(tài)實施監(jiān)測，明確是否存在機械故障，若沒有就需要對系統(tǒng)模塊的正常性進行檢測；其三，伺服系統(tǒng)電機不能運行。數(shù)控系統(tǒng)對驅動單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅為速度控制信息，也存在使能信號，即DC+24V，在伺服電機不可運行時，維修人員可對控制系統(tǒng)是否存在輸出信號進行檢測，明確使能信號的接通性，另外對于進給系統(tǒng)有關的I/O信號進行檢測，明確是否具有不滿足點需求條件，對數(shù)控機床PLC梯形圖進行研究，進而了解機床進給軸運行條件對故障進行逐步排查；其四，機械轉動間隙。進給傳動鏈經(jīng)常會在傳動元件鍵與鍵槽間隙影響下使得傳動出現(xiàn)像一個的偏差。所以在實際維修期間，需要鎖死進給軸軸承，避免進給軸出現(xiàn)攢動現(xiàn)象，接著根據(jù)實際需求對數(shù)據(jù)機床方向間隙實施補償處理，促進數(shù)控機床運行高效性與精準性的快速提升。

3 結語

綜上所述，對數(shù)控機床電氣故障進行診斷與維修期間，需要以相應的標準與內容等進行診斷維修工作。當使用常見方法排查故障過程中，還一個歸納與總結工作經(jīng)驗，不斷對診斷與維修方法進行優(yōu)化與創(chuàng)新。若工作存在困難時，可靈活運行多種方法，促進其作用的全面發(fā)揮。

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