電氣機械系統(tǒng)故障邏輯分析
——以數(shù)控車為例

楊曉星

（江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 無錫 214153）

在進行數(shù)控車電氣機械系統(tǒng)故障分析時，需要了解數(shù)控車故障發(fā)生的一般位置，需要維修人員熟練掌握數(shù)控車的工作原理及運行特點，在進行數(shù)控車電氣機械系統(tǒng)的故障分析時應(yīng)該保證維修人員的專業(yè)素養(yǎng)，進行科學(xué)的邏輯分析，采用合適的分析方法，確保故障的高效高質(zhì)處理。

1 數(shù)控車電氣機械系統(tǒng)故障邏輯分析方法

（1）直觀診斷法。在電氣機械系統(tǒng)發(fā)生故障時，采用直觀法進行故障分析是最常見的方法，直觀法是指維修人員通過對數(shù)控車發(fā)生故障時產(chǎn)生的光、味、聲等異常現(xiàn)象進行觀察，將故障范圍進行縮小，定位到某一模塊或某塊印刷線路板，從而判斷故障的成因進而進行維修處理。采用直觀法進行故障分析要求維修人員具有豐富的實踐經(jīng)驗，需要掌握較寬的科學(xué)知識，具備綜合判斷和分析的能力。

（2）測試功能程序法。在進行故障分析時需要對數(shù)控車的常用功能和特殊功能進行熟練掌握，在進行直線定位、圓弧插補、螺紋切削等自動編程工作時，需要將功能測試的程序進行編制，然后再啟動數(shù)控系統(tǒng)，保證電氣機械系統(tǒng)的功能執(zhí)行的準確與可靠，進而判斷故障發(fā)生的成因，一般來說，功能檢測法常用于數(shù)控車第一次開機時或者發(fā)生故障無報警情況下，可以較快較準確地找到故障成因。

（3）交換轉(zhuǎn)移法。在采用交換法時需要提前診斷出故障發(fā)生的大致原因，然后將備用裝置替換故障裝置，將故障范圍縮小到電路芯片或印刷線路，也可以驗證故障分析的正確性。在替換前需要確保備用裝置的完好無損，在進行替換時還應(yīng)該對系統(tǒng)運作進行初始化操作，重新設(shè)定數(shù)控數(shù)據(jù)，保證系統(tǒng)可以正常運轉(zhuǎn)，在采用交換法時應(yīng)該嚴格按照相關(guān)系統(tǒng)的說明進行操作。轉(zhuǎn)移法本質(zhì)上屬于交換法，操作原理與交換法相同。

（4）物理敲擊法。當數(shù)控車的電氣機械系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以采用敲擊法進行故障分析和診斷，因為數(shù)控車很多系統(tǒng)都是由多塊印刷線路板組成，每塊線路板上都有不同的焊點，所以，如果發(fā)生接觸不良等情況時，引起故障，通過敲擊法可以使得故障重現(xiàn)，從而確定故障部位，進而進行維修。

（5）局部升溫診斷法。數(shù)控車在經(jīng)過長期運行之后，部分元器件會發(fā)生老化，性能變壞，當沒有完全損壞時，故障可能時有時無，為了準確找到故障發(fā)生的部位，可以使用熱吹風(fēng)機等對數(shù)控車的電氣機械系統(tǒng)進行局部升溫，加速其老化，使得故障器件快速徹底地暴露出來。在采用該方法時，需要對數(shù)控車的器件參數(shù)進行分析研究，控制溫度，以免將原本完好的器件燒壞。

2 數(shù)控車電氣機械系統(tǒng)典型故障分析

（1）換刀裝置的故障分析與維修方式。數(shù)控車的換刀過程一般為當換刀信號傳送到換刀電機時，刀架在蝸輪蝸桿的帶動下開始轉(zhuǎn)動，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)刀位信號進行判斷。一般數(shù)控車電氣機械系統(tǒng)發(fā)生故障主要集中在以下方面，某個刀位發(fā)生故障，其他刀位正常運轉(zhuǎn)，原因可能是該刀位的周圍線路發(fā)生故障，使得該刀位的信號無法正常傳輸給數(shù)控系統(tǒng)，從而造成故障。主要解決方法為更換新的霍爾元件，如果故障解決，那么系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)，如果故障仍然存在就需要對該刀位周圍的線路進行分析，找到故障發(fā)生的原因，進而解決故障。

（2）穩(wěn)壓電源的故障分析與維修措施。數(shù)控車在進行運轉(zhuǎn)時，會出現(xiàn)照明燈突然不亮等情況，然而系統(tǒng)電源正常運行，主軸無信號輸出，關(guān)機進行重啟后故障仍然存在，針對這種情況，應(yīng)該首先詢問操作人員，是否出現(xiàn)違規(guī)操作，排除人為原因后，再找電氣系統(tǒng)或機械系統(tǒng)的故障，一般來說，數(shù)控車擁有兩個穩(wěn)壓電源，包括系統(tǒng)電源和I/O電源，可惡意根據(jù)穩(wěn)壓電源的工作原理進行故障排除分析，當電路發(fā)生短路或過載時，穩(wěn)壓電源會自動切斷電路，可以將電源輸出的負載電路進行拆卸，然后重新開啟電源觀察指示燈的情況，針對這種故障的解決方法一般為用絕緣膠布將接頭重新包住，重新供電，保證所有故障解決之后，指示燈重新亮起。

（3）伺服系統(tǒng)的故障分析與維系方法。伺服故障包括數(shù)控車停止運行，有關(guān)進給軸振動發(fā)生混亂、數(shù)控車運行聲音不好，有擺動現(xiàn)象發(fā)生以及出現(xiàn)飛車現(xiàn)象。對于有關(guān)進給軸振動現(xiàn)象應(yīng)該對高頻脈動信號進行觀察，如果出現(xiàn)故障應(yīng)該及時調(diào)整相關(guān)電位器。對于擺動現(xiàn)象，應(yīng)該檢查伺服放大器速度環(huán)的補償功能，還可以檢查放大器位置環(huán)增益情況是否合理，如果不滿足要求，應(yīng)該及時進行調(diào)整。飛車現(xiàn)象的出現(xiàn)可能是由于控制系統(tǒng)和伺服控制板有故障電源板發(fā)生邏輯錯誤而導(dǎo)致的，應(yīng)該及時進行更換和調(diào)節(jié)。

3 總結(jié)

隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控車在全世界的使用率越來越高，這些設(shè)備的主要特點在于其大規(guī)模集成電路，功能強，生產(chǎn)效率極高，在進行故障邏輯分析時應(yīng)該大力推廣新技術(shù)、新材料，使得數(shù)控車的技術(shù)改造和設(shè)計管理工作更加高效，保證數(shù)控車的電氣機械故障維修工作順利進行，促進數(shù)控車的正常運轉(zhuǎn)。

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