探討數(shù)控機(jī)電設(shè)備的故障診斷與維修

張其建

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)電設(shè)備也被廣泛利用，怎樣提高設(shè)備的利用率是目前首要解決的問題。筆者擁有多年的數(shù)控機(jī)電設(shè)備維修經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際的操作，總結(jié)出了可行的數(shù)控機(jī)電故障診斷與維修的方法和手段。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)電設(shè)備 故障診斷 維修技術(shù)

一、數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的類型

數(shù)控機(jī)床的故障是指機(jī)器無法完成的事件或狀態(tài)稱為故障的預(yù)期功能，對完成的功能的損失，根據(jù)故障的結(jié)果可以分為致命性和非致命性故障，前者會(huì)使產(chǎn)品不能完成任務(wù)可能導(dǎo)致人或事物的意義損失，最終使任務(wù)失敗后不受影響；任務(wù)完成，但會(huì)導(dǎo)致非計(jì)劃維修。根據(jù)斷層的統(tǒng)計(jì)特征，可分為獨(dú)立斷層和從屬斷層。前者指由另一產(chǎn)品故障引起的故障，后者是由另一產(chǎn)品故障引起的。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障頻率，可分為早期故障、偶發(fā)故障和磨損故障。早期故障是指機(jī)床的初次使用，由于設(shè)計(jì)或生產(chǎn)等原因引起的故障，在這段時(shí)間內(nèi)，機(jī)器處于磨合階段，機(jī)械部件或電子元器件經(jīng)受不住最初的試驗(yàn)和損壞。所以故障的頻率比較高。偶然性故障是指機(jī)器使用一段時(shí)間后投入使用，產(chǎn)品不合格率下降到一個(gè)較低的水平，但基本平衡，此時(shí)，故障率可被視為一個(gè)常數(shù)，這一次，機(jī)器故障是由偶然因素引起的主要隨機(jī)失效，是一種用于機(jī)床、通用7-10年。磨損故障是通過預(yù)檢測或監(jiān)測可以預(yù)期的，因?yàn)樵摍C(jī)有時(shí)間的增加逐漸下降，通過預(yù)防性維修的故障所造成的損失，以防止故障的發(fā)生，延長使用壽命，或在月經(jīng)前更新保證機(jī)器壽命損耗。

二、數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的特點(diǎn)

從系統(tǒng)特點(diǎn)來看，電氣故障的特點(diǎn)是隨機(jī)性、連續(xù)性、離散性、緩慢退化性、突發(fā)性、間歇性和模糊性，其原因往往是多方面原因?qū)е碌墓收?，同時(shí)又多方面的原因造成了故障后果。數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的復(fù)雜性更為復(fù)雜和特殊，這類設(shè)備昂貴，刀具壽命對企業(yè)來說非常重要。原有的數(shù)控電氣設(shè)備除了具有機(jī)械和電子設(shè)備的特點(diǎn)外，還增加了故障轉(zhuǎn)移和復(fù)雜性、集成性、融合性和交叉性等特征。一般說來，機(jī)械部分是隨著動(dòng)作的完成，從故障表面現(xiàn)象，如果機(jī)器沒有動(dòng)作或不按預(yù)定動(dòng)作，很容易想到的就是機(jī)械部件的故障。

三、數(shù)控機(jī)電設(shè)備的故障診斷方法研究

（一）交換法

一些控制系統(tǒng)的故障，有時(shí)不容易識(shí)別的問題的一部分，以確保沒有進(jìn)一步的損害，有備用控制板被懷疑替代問題，是準(zhǔn)確的故障定位的一種有效方法，有時(shí)與其他控制板控制系統(tǒng)交換同類型將更快速的故障診斷。例如，一臺(tái)采用美國BRYANT公司TEACHABLE系統(tǒng)的數(shù)控內(nèi)圓磨床，出現(xiàn)一次故障，在E軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，出現(xiàn)報(bào)警：“EAXIS EXCESS FOLLOWING ERROR”，這個(gè)報(bào)警的含義是E軸位移的跟隨誤差超出設(shè)定范圍。由于E軸在移動(dòng)，所以產(chǎn)生了警報(bào)，并且E軸不能返回到測試點(diǎn)。手動(dòng)移動(dòng)E軸，觀察故障現(xiàn)象，當(dāng)E軸運(yùn)動(dòng)時(shí)，屏幕顯示E軸位移的變化，當(dāng)從0到14時(shí)，屏幕的值突然跳到471。反向運(yùn)動(dòng)也一樣，跳到471時(shí)達(dá)到14。當(dāng)警報(bào)發(fā)生時(shí)，飼料停止。分析了E軸位置反饋系統(tǒng)存在的問題，包括E軸編碼器、連接電纜、數(shù)控系統(tǒng)位置控制板和數(shù)控系統(tǒng)CPU板。為了盡快找到問題，根據(jù)簡單復(fù)雜的原則，首先改變位置控制板，然后排除故障。本機(jī)床是另一個(gè)X軸報(bào)警，取代了位置控制板第一，故障沒有排除，所以懷疑損壞的可能性編碼器是比較大的，當(dāng)刪除編碼器，耦合已被打破，更換新的耦合，故障排除。

（二）自診斷功能分析法

目前，一些進(jìn)口的大型數(shù)控機(jī)床配備了數(shù)控系統(tǒng)，一般具有自診斷功能。這已成為衡量數(shù)控系統(tǒng)性能特點(diǎn)的一個(gè)重要指標(biāo)。一旦故障發(fā)生，它立即顯示在CRT顯示器上或由LED指示燈顯示，這是維護(hù)數(shù)控機(jī)床的常用方法。

（三）PLC程序分析法

數(shù)控機(jī)床的常見故障，機(jī)床的一些邏輯功能無法實(shí)現(xiàn)。在這個(gè)時(shí)候，有，必要結(jié)合電氣原理圖。PLC程序，液壓原理圖和其他數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出故障原因，修理或更換的部件，因此，數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常工作。武漢重型機(jī)床廠生產(chǎn)16m在使用Dali汽車的過程中，突然發(fā)現(xiàn)x軸回油槽溢油大。檢查回油管路，沒有發(fā)現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，參照電氣原理圖發(fā)現(xiàn)石油供應(yīng)只有X軸定時(shí)潤滑、程潤華兩項(xiàng)的確定。與程序員版本現(xiàn)場實(shí)時(shí)監(jiān)測：PLC狀態(tài)邏輯操作是正常的，9ky50中間繼電器，完全按照PLC程序控制輸出，然后檢查液壓電磁閥，不管派輸出電磁閥在正常連接狀態(tài)。拆下9kys0中間繼電器，萬用表測量，發(fā)現(xiàn)常開觸點(diǎn)粘連，更換新的中間繼電器，故障排除。

四、數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的維修

如果數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備故障，通常需要先找到故障部位，然后根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)措施。如果判斷是電氣故障，我們，必須首先確定是否有短路的問題，如果有這種現(xiàn)象，該設(shè)備將無法用電，然后使數(shù)控是否異?，F(xiàn)象，要立即停止設(shè)備運(yùn)行，避免更大的損失，然后再看報(bào)警顯示信號(hào)，根據(jù)相應(yīng)的操作進(jìn)行報(bào)警信號(hào)的組成和具體原因，并采取相應(yīng)的措施解決問題，消除報(bào)警。然后查看數(shù)據(jù)在數(shù)控顯示和判斷的靈活性，按鈕和旋鈕的操作面板實(shí)際機(jī)床，如果沒有故障，只是用程序員電腦內(nèi)部程序之間的研究，找到相應(yīng)的輸入和輸出點(diǎn)之間的關(guān)系來研究失敗的具體原因。

五、結(jié)束語

機(jī)電故障具有隨機(jī)性、連續(xù)性、突發(fā)性和偶然性等特點(diǎn)，出現(xiàn)故障往往是由多種因素引起的。筆者分析了數(shù)控機(jī)電設(shè)備故障的類型和診斷的方法以及維修技術(shù)，并在實(shí)際的工作中具體試驗(yàn)過，具有很強(qiáng)的可靠性，并且故障診斷和維修也是數(shù)控機(jī)電設(shè)備正常運(yùn)行的關(guān)鍵，希望通過筆者的闡述可以給同行的工作帶來一些便利。