數(shù)控設(shè)備常見(jiàn)電氣故障維修解決與方法

駱薇 梁彥波

【摘 ?要】雖然現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來(lái)越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障越來(lái)越低，但是電氣元件及線路由于環(huán)境污染、震動(dòng)、線路老化、操作不當(dāng)?shù)葐?wèn)題，在機(jī)床長(zhǎng)期使用中出現(xiàn)故障的幾率較大。除電氣元件燒壞易于發(fā)現(xiàn)外，其他故障都難以發(fā)現(xiàn)，必須根據(jù)故障現(xiàn)象和報(bào)警情況逐步檢查分析，才能確定故障點(diǎn)所在。下面針對(duì)維修的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行具體介紹。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控設(shè)備;電氣故障;維修解決;方法

1引言

數(shù)控機(jī)床主要為技術(shù)含量相對(duì)較高的機(jī)、電、儀一體化自動(dòng)機(jī)床，在其實(shí)際運(yùn)行期間，由于各種因素影響，零件之間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的碰撞，進(jìn)而導(dǎo)致各種數(shù)控機(jī)床電氣故障。所以維修人員應(yīng)了解數(shù)控機(jī)床電氣故障實(shí)際特征，明確各種數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)方法，這可更好促進(jìn)其排查故障原因以及提高維修質(zhì)量的全面提升。

2故障診斷與維修方法

2.1常規(guī)檢查法

常規(guī)檢查法的內(nèi)容，也是維修人員最常采用的一種方法，其內(nèi)容主要是檢修人員，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行感官上的判斷，利用一些簡(jiǎn)單的儀器，來(lái)對(duì)可能存在的故障問(wèn)題進(jìn)行分析判斷。關(guān)于外觀檢查的內(nèi)容，主要是采取聽(tīng)、嗅、摸等常規(guī)的方法，來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床上可能出現(xiàn)的異常情況，比如說(shuō)噪聲、火花、焦糊味道等。一些發(fā)熱元件的表面，會(huì)由于過(guò)高的溫度，來(lái)產(chǎn)生燒焦金屬結(jié)的問(wèn)題，這種情況很可能會(huì)出現(xiàn)磨損、斷裂、松動(dòng)的情況，或者是出現(xiàn)擠壓和形變的異常情況，對(duì)設(shè)備的外貌，以及線路的連接情況進(jìn)行觀察，能夠?qū)收习l(fā)生的位置，進(jìn)行大致的判斷，便于后期維修工作的展開(kāi)。當(dāng)發(fā)生液壓系統(tǒng)故障、電動(dòng)機(jī)過(guò)載及限位等故障，可通過(guò)按鈕站上的報(bào)警表上顯示報(bào)警號(hào)及報(bào)警內(nèi)容或電氣說(shuō)明書(shū)或PLC中的報(bào)警文本查找故障原因，排除故障，在西門(mén)子SINUMERIK數(shù)控系統(tǒng)中，可以根據(jù)NC報(bào)警和PLC報(bào)警的功能范圍，迅速了解到機(jī)床的故障范疇。

2.2自動(dòng)故障診斷法

隨著現(xiàn)代數(shù)字信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行都是采用電子數(shù)字化的管理方式，在系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中一旦出現(xiàn)故障，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，同時(shí)在顯示器中的相應(yīng)故障部位發(fā)出紅色報(bào)警的標(biāo)志，診斷人員根據(jù)警報(bào)顯示就可以確定故障發(fā)生的部位或原因。在數(shù)控機(jī)床的各個(gè)部位零件的運(yùn)行當(dāng)中都會(huì)設(shè)有相應(yīng)的指示燈和數(shù)碼顯示設(shè)備，當(dāng)零件出現(xiàn)故障時(shí)相應(yīng)的指示燈也會(huì)有變化，根據(jù)指示燈的變化也可以及時(shí)的診斷系統(tǒng)故障的零件部位，并根據(jù)數(shù)碼設(shè)備顯示的狀態(tài)分析出故障原因。在系統(tǒng)故障時(shí)檢測(cè)設(shè)備會(huì)根據(jù)故障情況自動(dòng)停止數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，故障的原因分為兩種：一種是系統(tǒng)軟件故障，另一種是系統(tǒng)硬件故障，在進(jìn)行診斷排查時(shí)要根據(jù)系統(tǒng)自動(dòng)診斷功能的顯示來(lái)確定是軟件還是硬件故障，軟件故障一般都是由于操作不當(dāng)形成的，硬件故障則需要對(duì)零件進(jìn)行拆卸進(jìn)一步確定故障原因。

2.3置換法

置換法是指發(fā)生故障時(shí)，將正常元器件或者電路板與故障元器件交換，或者在沒(méi)有外接元器件的情況下，正常運(yùn)轉(zhuǎn)處的元器件與故障處的元器件置換，從而快速發(fā)現(xiàn)故障。這是尋找數(shù)控設(shè)備電氣故障診斷最常用、最快速便捷的方法。置換法的注意事項(xiàng)：首先，置換法運(yùn)用的前提是置換的元器件在型號(hào)、規(guī)格以及開(kāi)關(guān)點(diǎn)等都必須與故障元器件保持高度的一致;其次，數(shù)字電路中對(duì)電阻值的各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)較高，電阻替換一般采用金屬膜;最后，如果要對(duì)數(shù)控設(shè)備實(shí)施置換法，必然會(huì)拆卸設(shè)備，對(duì)設(shè)備的損失很大，而且后果難以估計(jì)，因此，在實(shí)施置換法前，必須確定設(shè)備的故障點(diǎn)是正確的。如果確定設(shè)備的故障點(diǎn)以及故障元器件，應(yīng)當(dāng)在實(shí)施置換法后，詳細(xì)的記錄拆卸的元器件的型號(hào)規(guī)格、廠家參數(shù)等。

3常見(jiàn)電氣故障的診斷

3.1電源故障

數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)正常工作主要依靠電源維持，電源若出現(xiàn)故障，對(duì)機(jī)床的影響較大。若系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，易導(dǎo)致系統(tǒng)停運(yùn)、系統(tǒng)損壞。目前，我國(guó)數(shù)控機(jī)床中較常出現(xiàn)此類(lèi)問(wèn)題的器械多為進(jìn)口設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備多產(chǎn)自西方發(fā)達(dá)國(guó)家，設(shè)備中電源方面的針對(duì)性較弱，原因是我國(guó)電力供電網(wǎng)兼容性較差，常因電網(wǎng)內(nèi)波動(dòng)與次諧波出現(xiàn)電源故障。，所以在數(shù)控機(jī)床維修期間需要對(duì)電源對(duì)數(shù)控機(jī)床良好運(yùn)行的影響進(jìn)行充分的考慮與分析。

3.2伺服系統(tǒng)故障

在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中，輸出可隨著輸出量的變化進(jìn)行改變的系統(tǒng)就屬于伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的故障主要可分為：其一，超程。數(shù)控機(jī)床運(yùn)行期間，硬限位與軟限位是保護(hù)其運(yùn)行的主要模式，在出現(xiàn)超程警報(bào)期間，僅僅需要將軸移出限位器并消除警報(bào)，若不能停止警報(bào)時(shí)，就需要對(duì)限位開(kāi)關(guān)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢測(cè);其二，過(guò)載。在機(jī)床運(yùn)行負(fù)荷較大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致伺服電機(jī)電流提升，進(jìn)而出現(xiàn)警報(bào)，同時(shí)驅(qū)動(dòng)控制結(jié)構(gòu)、驅(qū)動(dòng)元件以及電機(jī)自身故障等會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)機(jī)床出現(xiàn)系統(tǒng)警報(bào)。在出現(xiàn)過(guò)載警報(bào)期間，維修人員應(yīng)對(duì)機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)，明確是否存在機(jī)械故障，若沒(méi)有就需要對(duì)系統(tǒng)模塊的正常性進(jìn)行檢測(cè);其三，伺服系統(tǒng)電機(jī)不能運(yùn)行。數(shù)控系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)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(hào)，即DC+24V，在伺服電機(jī)不可運(yùn)行時(shí)，維修人員可對(duì)控制系統(tǒng)是否存在輸出信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，明確使能信號(hào)的接通性，另外對(duì)于進(jìn)給系統(tǒng)有關(guān)的I/O信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，明確是否具有不滿(mǎn)足點(diǎn)需求條件，對(duì)數(shù)控機(jī)床PLC梯形圖進(jìn)行研究，進(jìn)而了解機(jī)床進(jìn)給軸運(yùn)行條件對(duì)故障進(jìn)行逐步排查;其四，機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)間隙。進(jìn)給傳動(dòng)鏈經(jīng)常會(huì)在傳動(dòng)元件鍵與鍵槽間隙影響下使得傳動(dòng)出現(xiàn)像一個(gè)的偏差。所以在實(shí)際維修期間，需要鎖死進(jìn)給軸軸承，避免進(jìn)給軸出現(xiàn)攢動(dòng)現(xiàn)象，接著根據(jù)實(shí)際需求對(duì)數(shù)據(jù)機(jī)床方向間隙實(shí)施補(bǔ)償處理，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行高效性與精準(zhǔn)性的快速提升。

4電氣故障的維修技術(shù)

4.1核對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障排除

相關(guān)運(yùn)行參數(shù)是數(shù)控機(jī)床能夠得以正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，因此在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)電氣故障時(shí)，如果想要進(jìn)行維修，首先要進(jìn)行的第一步就是對(duì)其故障原因進(jìn)行尋找和查明，相關(guān)的故障診斷方式上文中有逐個(gè)進(jìn)行介紹，即直觀診斷、狀態(tài)診斷、動(dòng)作診斷以及系統(tǒng)診斷。這幾種診斷方式都能夠?yàn)檫\(yùn)行參數(shù)的核對(duì)提供一定的依據(jù)，可以說(shuō)核對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行故障的排除是十分必要的。進(jìn)行故障維修的第一步就是進(jìn)行故障的排除，只有進(jìn)行了故障的排除，找到真正故障的原因，才能夠繼續(xù)按照不同故障的不同處理辦法進(jìn)行故障的維修。數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行參數(shù)如果出現(xiàn)了問(wèn)題，再根據(jù)不同參數(shù)所反映的不同故障來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和判斷，能夠很好的完成故障排除和維修的第一步。

4.2更換配零件

更換零配件是數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)電氣故障之后進(jìn)行維修時(shí)常見(jiàn)的一種維修手段，由于數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)化操作，因此數(shù)控機(jī)床日夜不歇進(jìn)行工作，在這種情況瞎，數(shù)控機(jī)床中的一些零件就很容易被磨損，從而出現(xiàn)故障和問(wèn)題，因此大部分故障都是由于零配件出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致的。在更換零配件時(shí)，需要相關(guān)的維人員具有一定的專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)，能夠及時(shí)查明數(shù)控機(jī)床之中哪個(gè)部位的零配件更容易磨損需要更換。一旦找到關(guān)鍵的零配件之后，就需要相關(guān)的維修人員定期的對(duì)數(shù)控機(jī)床中容易磨損的零配件進(jìn)行更新，保證數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，降低其故障率。

5結(jié)束語(yǔ)

總而言之，數(shù)控設(shè)備電氣故障的診斷與維修技術(shù)在當(dāng)前仍是需要不斷發(fā)展進(jìn)步的，只有真正掌握了相關(guān)技術(shù)，才能延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，不斷提高設(shè)備的使用效率。

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（作者單位：長(zhǎng)城汽車(chē)股份有限公司）