數(shù)控機(jī)床電氣故障維修關(guān)鍵技術(shù)分析

孔琳

[摘? ? ? ? ? ?要]? 數(shù)控機(jī)床診斷功能是衡量數(shù)控機(jī)床是否運(yùn)行穩(wěn)定的關(guān)鍵與重要指標(biāo)，數(shù)控機(jī)床診斷系統(tǒng)可以為系統(tǒng)提供各種診斷功能，探究分析數(shù)控機(jī)床電氣故障維修的關(guān)鍵技術(shù)手段，構(gòu)建完善的養(yǎng)護(hù)規(guī)范要求可以為數(shù)控機(jī)床電氣故障維修工作開展提供參考?；诖?，分析數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)特征，總結(jié)數(shù)控機(jī)床電氣故障特征和數(shù)控機(jī)床電氣故障關(guān)鍵技術(shù)手段。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 數(shù)控機(jī)床;電氣故障;維修關(guān)鍵技術(shù)

[中圖分類號(hào)]? TG659? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2019）21-0156-02

為了保障數(shù)控機(jī)床可以正常運(yùn)行，及時(shí)合理規(guī)避出現(xiàn)的故障問(wèn)題，可以提升數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)效率，提升工作質(zhì)量。數(shù)控機(jī)床電氣故障問(wèn)題主要就是系統(tǒng)位置環(huán)故障、電源故障以及停機(jī)故障等，維修人員要根據(jù)實(shí)際狀況精準(zhǔn)查找故障問(wèn)題，進(jìn)而合理規(guī)避各種故障問(wèn)題，保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)特征

（一）高穩(wěn)定性

在數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)運(yùn)行中，運(yùn)行環(huán)境的安全性以及穩(wěn)定性是保障質(zhì)量與效率的關(guān)鍵。數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的應(yīng)用會(huì)受到周邊環(huán)境等因素的影響，受到不同程度的侵蝕。為了滿足機(jī)床的應(yīng)用目的，適應(yīng)周邊環(huán)境，在電氣系統(tǒng)內(nèi)部要通過(guò)一定技術(shù)手段進(jìn)行處理，進(jìn)而提升整體性能指標(biāo)。例如，保障其可以是一幫交流供電系統(tǒng)電壓波動(dòng)，提升數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)性能，增強(qiáng)供電網(wǎng)絡(luò)噪聲干擾抑制性。

（二）高安全性

數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)在運(yùn)行中對(duì)周邊環(huán)境要求嚴(yán)格，如果受到外在因素影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)質(zhì)量隱患就會(huì)誘發(fā)嚴(yán)重的安全隱患問(wèn)題，會(huì)給數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)以及操作人員造成一定的影響。因此，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中要做好系統(tǒng)處理，提升整體的絕緣性能以及接地性能。例如，為了提升數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的安全性，就要加強(qiáng)對(duì)電器裝置的絕緣處理，保障其防護(hù)的安全性、接地系統(tǒng)的牢靠性。

（三）可維護(hù)性

數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)是在系統(tǒng)中應(yīng)用較為頻繁的部分，在運(yùn)行中會(huì)受到各種因素的影響，出現(xiàn)不同程度的磨損以及故障問(wèn)題，為了保障其穩(wěn)定運(yùn)行，就要保障其具有高可維護(hù)性的特征?；跀?shù)控機(jī)床角度分析，在電氣系統(tǒng)中對(duì)一些應(yīng)用較為頻繁的部件必須要及時(shí)更換，要保障電氣系統(tǒng)安裝裝置，提升整體的靈敏度，同時(shí)要降低虛警率。

二、數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障特點(diǎn)

在現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)傾斜，在系統(tǒng)內(nèi)部中設(shè)置有故障自檢系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障診斷較為簡(jiǎn)單，故障原因確定清晰，但是會(huì)出現(xiàn)較高的故障概率。數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的電器元件損耗較為嚴(yán)重，電氣系統(tǒng)如果不穩(wěn)定運(yùn)行就會(huì)造成損耗等問(wèn)題。例如，在電氣系統(tǒng)開關(guān)觸頭運(yùn)行中，如果長(zhǎng)期在過(guò)電流狀態(tài)之下運(yùn)行就會(huì)導(dǎo)致觸頭溫度過(guò)高，進(jìn)而造成觸頭出現(xiàn)燒毀以及黏連等一些故障問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)對(duì)外部的環(huán)境要求相對(duì)較為嚴(yán)格，如果在高溫狀況下運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電氣元件出現(xiàn)不同程度的損壞。

數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障主要是基于位置區(qū)分為主，可以劃分為硬件故障以及軟件故障;在出現(xiàn)故障的時(shí)候可以分為有指示故障以及無(wú)指示故障;根據(jù)故障的破壞性可以分為破壞性故障以及非破壞性故障問(wèn)題;根據(jù)故障偶然性則可以分為系統(tǒng)性故障以及隨機(jī)性故障問(wèn)題。

三、數(shù)控機(jī)床電氣故障維修關(guān)鍵技術(shù)分析

（一）數(shù)控機(jī)床電氣故障問(wèn)題

1.電源故障

數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)在正常運(yùn)行中，電源作為主要的能源，如果電源出現(xiàn)故障問(wèn)題就會(huì)影響機(jī)床的穩(wěn)定性。如果系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)，就會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn)，出現(xiàn)系統(tǒng)損壞等問(wèn)題?，F(xiàn)階段，我國(guó)數(shù)控機(jī)床中進(jìn)口設(shè)備較為常見，這種設(shè)備電源針對(duì)性相對(duì)較弱，主要是因?yàn)槲覈?guó)電力供電網(wǎng)兼容性不足，會(huì)在電網(wǎng)中波動(dòng)以及次諧波等因素出現(xiàn)電源故障問(wèn)題。

2.數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障

現(xiàn)階段數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障可以分為四種。

（1）坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

在系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)出指令的時(shí)候，坐標(biāo)軸呈現(xiàn)靜止?fàn)顟B(tài)，在產(chǎn)生此類故障之后坐標(biāo)軸就會(huì)出現(xiàn)自行運(yùn)轉(zhuǎn)的問(wèn)題。在此種故障中，速度環(huán)以及位置環(huán)連接不當(dāng)是主要的問(wèn)題，接線開路異常也是主要誘因。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)坐標(biāo)查找功能出現(xiàn)問(wèn)題，無(wú)法進(jìn)行零點(diǎn)查找，出現(xiàn)此種問(wèn)題主要就是受到減速開關(guān)等因素的影響，零點(diǎn)與零點(diǎn)方向不吻合也會(huì)出現(xiàn)此問(wèn)題。

（2）位置環(huán)故障警報(bào)

出現(xiàn)此故障問(wèn)題主要就是測(cè)量元件損壞導(dǎo)致故障警報(bào)，導(dǎo)致其無(wú)法有效連接，此種問(wèn)題對(duì)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生較大的影響。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)加工零件出現(xiàn)問(wèn)題，質(zhì)量上下浮動(dòng)的幅度相對(duì)較大，主要就是因?yàn)閷?dǎo)軌潤(rùn)滑不足，機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)故障問(wèn)題造成的，在出現(xiàn)此種故障問(wèn)題的時(shí)候要及時(shí)進(jìn)行系統(tǒng)排查，了解故障問(wèn)題。

（二）數(shù)控機(jī)床的故障診斷以及排除

數(shù)控機(jī)床故障的診斷可以通過(guò)自動(dòng)診斷系統(tǒng)進(jìn)行檢測(cè)分析，也可以通過(guò)儀器設(shè)備進(jìn)行檢查，在數(shù)控機(jī)床中通過(guò)自動(dòng)化診斷系統(tǒng)進(jìn)行故障診斷，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，在系統(tǒng)中發(fā)出警報(bào)，明確故障出現(xiàn)的區(qū)域，針對(duì)不同故障類型發(fā)出不同的警報(bào)。

1.在機(jī)床啟動(dòng)之后，系統(tǒng)呈現(xiàn)持續(xù)的報(bào)急停警

在系統(tǒng)啟動(dòng)之后呈現(xiàn)報(bào)急停警狀態(tài)，影響了機(jī)床的正常運(yùn)行。故障診斷過(guò)程中可以在數(shù)控系統(tǒng)PLC狀態(tài)之下查看分析機(jī)床輸入以及輸出狀態(tài)，在正常輸入輸出狀況下可以根據(jù)機(jī)床電氣與電路圖紙排查故障問(wèn)題，對(duì)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)故障問(wèn)題的，則要及時(shí)檢查急停開關(guān)是否出現(xiàn)損壞等問(wèn)題。

2.手動(dòng)模式下刀位不轉(zhuǎn)換

數(shù)控機(jī)床手動(dòng)模式之下刀位不正常轉(zhuǎn)換，在檢查過(guò)程中要分析輸入與輸出信號(hào)，如果檢測(cè)不到輸出信號(hào)，就要檢查信號(hào)線路，對(duì)發(fā)現(xiàn)損壞的故障要及時(shí)更換處理，刀具信號(hào)線以及方向盤鏈接位置信號(hào)線則要保持其成長(zhǎng)通路。檢測(cè)輸入以及輸出信號(hào)狀態(tài)呈現(xiàn)正常狀態(tài)，就要及時(shí)分析電器柜中繼電器指示燈以及接觸器，沒(méi)有電流反應(yīng)的則屬于電氣損壞問(wèn)題。

3.手動(dòng)工況中冷卻機(jī)不工作

手動(dòng)工況中如果冷卻機(jī)不工作，則要檢查冷卻機(jī)輸入以及輸出信號(hào)狀態(tài)，根據(jù)冷卻機(jī)電路圖紙檢查電路參數(shù)，發(fā)現(xiàn)電路出現(xiàn)故障問(wèn)題要及時(shí)處理，要檢查電路系統(tǒng)各個(gè)電器元件，分析冷卻機(jī)電壓是否正常，要保障電路正常。

4.上電后出現(xiàn)空開跳閘現(xiàn)象

上電之后會(huì)立即出現(xiàn)空開跳閘問(wèn)題，出現(xiàn)此種問(wèn)題要檢查電路，分析空開跳閘的原因。如果額定電流小于機(jī)床需要的電流會(huì)造成故障問(wèn)題，如果三相電短路或者電路出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)出現(xiàn)此種問(wèn)題。

5.數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障報(bào)警

數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)如果出現(xiàn)故障問(wèn)題，在一般狀況之下要進(jìn)行故障報(bào)警，在這個(gè)時(shí)候要檢查測(cè)量回路、測(cè)量元件以及位置接口等相關(guān)位置，如果坐標(biāo)軸偏移距離過(guò)大也會(huì)造成反饋線路元器件出現(xiàn)損壞等問(wèn)題。

6.工件加工質(zhì)量問(wèn)題

在進(jìn)行工件加工過(guò)程中出現(xiàn)了不同程度的質(zhì)量問(wèn)題，主要是因?yàn)闄C(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大或者其磨損較為嚴(yán)重造成的軌道磨損問(wèn)題。電氣控制系統(tǒng)速度環(huán)的位置與參數(shù)不吻合也會(huì)影響工件加工質(zhì)量，在進(jìn)行機(jī)械故障排除之后進(jìn)行最佳化調(diào)整。

7.偶發(fā)性停機(jī)

偶發(fā)性停機(jī)主要是因?yàn)橐恍┨囟ú僮饕约肮δ芙M合之下數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)出現(xiàn)停機(jī)故障問(wèn)題，出現(xiàn)此種問(wèn)題可以將機(jī)床斷電，然后通電，這樣就會(huì)消除偶發(fā)性的停機(jī)問(wèn)題。對(duì)因?yàn)榄h(huán)境引發(fā)的停機(jī)故障會(huì)造成系統(tǒng)損壞等嚴(yán)重問(wèn)題，出現(xiàn)此種問(wèn)題主要是因?yàn)殡娋W(wǎng)或者設(shè)備出現(xiàn)干擾而使溫度過(guò)高造成的，如果周邊環(huán)境存在大量的粉塵金屬或者水霧等也會(huì)造成故障問(wèn)題。

（三）維修數(shù)控機(jī)床電氣故障關(guān)鍵技術(shù)

為了解決數(shù)控機(jī)床電氣故障問(wèn)題，要根據(jù)實(shí)際狀況探究合理的關(guān)鍵技術(shù)與手段，在實(shí)踐中要根據(jù)以下幾點(diǎn)有序開展。

1.調(diào)整參數(shù)

在數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)運(yùn)行中，任何參數(shù)要禁止出現(xiàn)失誤以及丟失等問(wèn)題，進(jìn)而保障機(jī)床在運(yùn)行中電氣性能最優(yōu)。在進(jìn)行故障調(diào)節(jié)過(guò)程中，要通過(guò)一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)進(jìn)行分析，要求專業(yè)人員基于規(guī)范要求進(jìn)行處理，分析系統(tǒng)參數(shù)，在掌握機(jī)械作用的基礎(chǔ)上根據(jù)實(shí)際狀況進(jìn)行參數(shù)調(diào)整分析。

故障集中出現(xiàn)在電路板的時(shí)候，技術(shù)人員要分析電路集成度擴(kuò)大的成因，減少停機(jī)時(shí)間，各個(gè)備件在相同的環(huán)境中對(duì)其進(jìn)行備件置換分析，檢查故障板。技術(shù)人員進(jìn)行備件板更換過(guò)程中要先切斷電源，在斷電樁中工作，在更換過(guò)程中要分析原有開關(guān)位置以及設(shè)置的狀態(tài)參數(shù)，在更換之間要保障新板與之前的系數(shù)以及狀態(tài)設(shè)置保持一致，避免出現(xiàn)警報(bào)影響工作穩(wěn)定運(yùn)行。技術(shù)人員在工作之前要做好資料查詢與說(shuō)明分析，要根據(jù)要求有序開展。

2.交叉置換法

在故障分析中出現(xiàn)停機(jī)故障主要就是因?yàn)闄C(jī)床系統(tǒng)故障以及機(jī)床運(yùn)行環(huán)境而造成的停機(jī)故障問(wèn)題。出現(xiàn)機(jī)床系統(tǒng)故障的觸發(fā)誘因較為復(fù)雜，成因無(wú)法確認(rèn)，多數(shù)是因?yàn)樘囟ǔ绦蛞约耙恍┨囟ú僮髟谙到y(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)了沖突而造成的不可預(yù)計(jì)的問(wèn)題。而因?yàn)闄C(jī)床運(yùn)行環(huán)境造成的停機(jī)故障問(wèn)題則主要是因?yàn)闈穸?、運(yùn)行環(huán)境、空氣雜質(zhì)等多種因素影響，在控制板停止工作或者出現(xiàn)故障問(wèn)題的時(shí)候，要及時(shí)進(jìn)行檢查，在確定應(yīng)接線的同時(shí)要將參數(shù)交換處理，分析全局，根據(jù)交換步驟合理規(guī)劃分析，在專業(yè)技術(shù)人員確定精準(zhǔn)無(wú)誤之后進(jìn)行交換。

現(xiàn)階段，數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)系統(tǒng)中應(yīng)用了大量的軟件，這些軟件系統(tǒng)呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展趨勢(shì)，如果在軟件邏輯中出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響其穩(wěn)定運(yùn)行，嚴(yán)重的甚至?xí)T發(fā)死機(jī)等問(wèn)題。伺服系統(tǒng)的主軸出現(xiàn)轉(zhuǎn)速異常也會(huì)影響整體的穩(wěn)定運(yùn)行。為了解決此種問(wèn)題要加強(qiáng)對(duì)控制板的排查分析。

數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)在機(jī)械加工作業(yè)中有較為重要的作用，分析電氣系統(tǒng)故障問(wèn)題，降低電氣系統(tǒng)故障對(duì)數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行產(chǎn)生的影響，合理減少數(shù)控機(jī)床電氣故障問(wèn)題，重視數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)維修保養(yǎng)，在出現(xiàn)故障之后要基于實(shí)際狀況及時(shí)維修處理故障問(wèn)題，合理應(yīng)用各種技術(shù)手段查找故障問(wèn)題，根據(jù)故障成因進(jìn)行維修與更換處理，進(jìn)而在根本上提升數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)維修能力，提升養(yǎng)護(hù)水平，從根本上保障數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而為生產(chǎn)作業(yè)奠定基礎(chǔ)。

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