淺析數(shù)控銑床故障診斷與維修技巧

張志恒

摘要：數(shù)控銑床是在一般銑床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種自動加工設(shè)備，兩者的加工工藝基本相同，結(jié)構(gòu)也有些相似。數(shù)控銑床由于其較高的柔韌性和加工精度已成為現(xiàn)代制造的主流設(shè)備，在生產(chǎn)制造中數(shù)控銑床任何部位的故障與失效，都會使銑床停機(jī)，從而造成生產(chǎn)停頓。而且在頻繁使用的工業(yè)作業(yè)中，數(shù)控銑床有可能出現(xiàn)許多故障，種類繁多，千差萬別。本文主要闡述了數(shù)控銑床一些常見的故障診斷方法以及維修方法。通過這些日常所見的故障排除方法，進(jìn)而提出了一些有效的維修技巧等。相信通過這些有效的維修技巧可以很大地提高維修效率，進(jìn)而提高了數(shù)控銑床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；故障診斷方法；維修技巧；效率

中圖分類號：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）48-0226-02

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)字控制系統(tǒng)的簡稱，英文名稱為（Numerical Control System），根據(jù)計(jì)算機(jī)存儲器中存儲的控制程序，執(zhí)行部分或全部數(shù)值控制功能，并配有接口電路和伺服驅(qū)動裝置的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。通過利用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實(shí)現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和開關(guān)量。簡而言之，它是一種高技術(shù)密集型產(chǎn)品。如果想要準(zhǔn)確并且很快地找到故障的位置和發(fā)生故障的原因，就必須依靠診斷技術(shù)。

隨著科技的發(fā)展，診斷技術(shù)已經(jīng)從簡單的診斷發(fā)展為智能化或者多功能的高級診斷。

一、數(shù)控銑床常見故障診斷方法

1.起動診斷。啟動診斷是指數(shù)控系統(tǒng)每次開機(jī)時(shí)自動啟動診斷。硬件和系統(tǒng)控制軟件的內(nèi)容的診斷是系統(tǒng)的關(guān)鍵，如中央處理器、內(nèi)部存儲器、輸入/輸出模塊、讀卡器、U盤等。只有確認(rèn)所有功能正確，整個(gè)系統(tǒng)才能正常運(yùn)行。否則，故障信號將顯示在顯示器或發(fā)光二極管報(bào)警模式中。如有報(bào)警顯示，啟動診斷過程則不能正常完成，系統(tǒng)也就不能正常投入運(yùn)行。

2.在線診斷。在線診斷指的是在數(shù)控系統(tǒng)的控制程序處于正常運(yùn)行的狀態(tài)下，24小時(shí)不間斷地對數(shù)控裝置、PLC的輸入輸出、PLC控制器以及伺服系統(tǒng)和其他外部裝置進(jìn)行自我檢查，并顯示故障信息和狀態(tài)信息。

在線診斷一般包括自診斷功能，顯示條件有數(shù)千個(gè)，常用二進(jìn)制0表示斷開連接，1表示連接狀態(tài)。通常用狀態(tài)顯示來確定故障的位置。常用的輸入/輸出接口狀態(tài)的使用，結(jié)合梯形圖和控制電路圖，利用推理的方法可以判斷故障點(diǎn)的真實(shí)位置。

3.脫機(jī)診斷。脫機(jī)診斷就是當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的時(shí)候，需要停機(jī)檢查。

二、數(shù)控銑床的常見故障排除方法

以下幾點(diǎn)簡單介紹了維修人員常用的故障排除方法。

1.目視檢查。目視檢查是指維修人員根據(jù)觀察到的各種異?，F(xiàn)象，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，通過光、聲、味，來判斷故障范圍，故障可縮小到一個(gè)模塊或一個(gè)電路板，然后排除。

一般包括：

A.問：詢問現(xiàn)場工人故障出現(xiàn)的時(shí)間和故障的表現(xiàn)形式，進(jìn)行故障排除的過程；

B.望：觀察機(jī)器是否處于正常狀態(tài)，電氣控制裝置有無報(bào)警指示，檢查是否有局部部件燒毀、燒焦現(xiàn)象及開裂、電線電纜損耗、電器元件是否完好等；

C.聞：檢查是否有煙、火，是否有異常聲音及味道；

D.摸：檢查是否有過熱的發(fā)動機(jī)和部件存在，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。

2.復(fù)位法。在正常情況下，由于系統(tǒng)報(bào)警引起的瞬時(shí)故障，可以使用硬件復(fù)位或重新啟動系統(tǒng)，以清除故障。如果系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于電源、電路板或電池電壓造成混亂，必須初始化系統(tǒng)清除時(shí)，應(yīng)注意做好數(shù)據(jù)備份。

3.自診斷功能法。數(shù)控系統(tǒng)自診斷功能，已經(jīng)成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能特性的重要指標(biāo)。自診斷功能可以隨時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控系統(tǒng)的軟硬件工作狀態(tài)。

4.替換法。替換法就是在發(fā)生故障之后，利用備用的部件去代替可能有疑點(diǎn)的部件，以判斷故障現(xiàn)象是否消失的一種維修方法?，F(xiàn)在采用這種方法診斷的“病例”越來越多。

5.換位法。當(dāng)故障可以判斷它是否為壞板，且無零配件故障情況時(shí)，可在系統(tǒng)互換檢查中兩個(gè)相同或兼容，如交換指令板或伺服板兩個(gè)坐標(biāo)，從故障或故障板判斷。這種交叉換位要特別注意，不僅要硬件連接正確的交流，也交流了一系列相應(yīng)的參數(shù)，否則就不能達(dá)到目的，但會對新的故障造成混亂，必須加以考慮，對硬件和軟件設(shè)計(jì)方案的良好交流，交換檢查的準(zhǔn)確性。

例如：數(shù)控銑床X進(jìn)給正常，Y進(jìn)給振動，噪聲差，精度差，采用手動和手動脈沖送料是一樣的。觀察每個(gè)驅(qū)動板指示燈的亮度及其變化。有人懷疑Y軸步進(jìn)電機(jī)及其導(dǎo)線斷開或Y軸機(jī)械故障。然后由Y軸電機(jī)帶動到X軸電機(jī)的變化，X軸電機(jī)正常運(yùn)行，Y軸電機(jī)正常運(yùn)行；將導(dǎo)致Y軸為X軸電機(jī)軸的電機(jī)，故障可判斷為靜止；Y軸電機(jī)故障或故障，測量電機(jī)導(dǎo)線并找出一個(gè)開路，修復(fù)步進(jìn)電機(jī)故障排除。

6.參數(shù)法。系統(tǒng)參數(shù)是決定系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)，參數(shù)設(shè)定出現(xiàn)誤差可能導(dǎo)致系統(tǒng)失效。需要通過檢查和糾正參數(shù)來進(jìn)行故障排除。

例如：數(shù)控銑床不能回零點(diǎn)。調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)該功能不能實(shí)現(xiàn)，檢查發(fā)現(xiàn)內(nèi)存中的數(shù)據(jù)位沒有設(shè)置，設(shè)置后回零正常。

除了以上幾種檢查方法之外，還有敲擊法、局部升溫法等，各有特點(diǎn)，需要根據(jù)故障現(xiàn)象來靈活運(yùn)用。

三、結(jié)語

但是很多數(shù)控機(jī)床，數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是一樣的，所以修復(fù)不同類型數(shù)控機(jī)床的故障診斷方法是相同的，故障的診斷與維修數(shù)控機(jī)床的其他類型的數(shù)控機(jī)床維修銑床技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)快、好、省的維修效果。

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Abstract：CNC milling machine is a kind of automatic processing equipment which is developed on the basis of general milling machine. The processing technology of the two is basically the same，and the structure is similar. CNC milling machine because of its flexibility and high machining accuracy has become the mainstream of modern manufacturing equipment，CNC milling machine in the production of any parts of the fault and failure，will make the milling machine downtime，resulting in production to a halt. Moreover，in the frequent use of industrial operations，CNC milling machines are likely to have a number of failures，a wide variety of different types. This paper mainly describes some common fault diagnosis methods and maintenance methods of nc milling machine. Through these daily troubleshooting methods，some effective maintenance techniques are put forward. It is believed that these effective maintenance techniques can greatly improve the maintenance efficiency and thus improve the normal operation efficiency of nc milling machine.

Key words：CNC milling machine；fault diagnosis method；maintenance technique；efficiency