數(shù)控機(jī)床電氣故障維修分析

段宇 孫星

上汽通用(沈陽(yáng))北盛汽車(chē)有限公司 遼寧沈陽(yáng) 110000

數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)繁多，故障千變?nèi)f化，維修方法也不盡相同，有的故障部位相同但現(xiàn)象不盡相同，有的現(xiàn)象相同但故障點(diǎn)不同，在排除故障時(shí)，不可生搬硬套，要熟練掌握數(shù)控設(shè)備的控制原理、掌握正確的維修方法，并靈活應(yīng)用，力求迅速準(zhǔn)確地判明故障原因，及時(shí)正確排除故障，同時(shí)不斷地學(xué)習(xí)和掌握新的知識(shí)與技術(shù)，尋找新的維修診斷的方法和手段，不斷提高維修能力。

1 數(shù)控機(jī)床的維修特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床電氣是電子、計(jì)算機(jī)、自控技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，也就是具有集數(shù)控系統(tǒng)、可編程控制器、伺服系統(tǒng)加精密機(jī)械等多項(xiàng)高新技術(shù)融合于一體的機(jī)電一體化產(chǎn)品。新時(shí)期數(shù)字加工和數(shù)字生產(chǎn)的范圍越來(lái)越廣泛，數(shù)控機(jī)床得到了大面積的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床正在發(fā)揮著先進(jìn)性、智能化的特點(diǎn)，在后工業(yè)化大生產(chǎn)中起到越來(lái)越重要的價(jià)值和作用。

數(shù)控機(jī)床的維修應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)：首先，要熟悉數(shù)控系統(tǒng)、位置檢測(cè)與伺服驅(qū)動(dòng)和輔助控制的工作原理、特點(diǎn)及常見(jiàn)故障的處理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息來(lái)查找故障。做到具體問(wèn)題具體分析，才能確定故障的準(zhǔn)確處理。

2 數(shù)控機(jī)床電氣故障

2.1 數(shù)控機(jī)床電氣故障分類(lèi)

根據(jù)數(shù)控機(jī)床的不同電氣故障，可以分成不同的標(biāo)準(zhǔn)類(lèi)型。首先，可以根據(jù)發(fā)生故障的部位，歸納成軟件和硬件故障。也就是說(shuō)控制程序如果出現(xiàn)了問(wèn)題就可以被我們稱(chēng)為軟件故障，需要進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)，或者是數(shù)據(jù)的調(diào)整。如果電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的導(dǎo)線，電子元件等多個(gè)部位出現(xiàn)了故障就被我們稱(chēng)作硬件故障。一旦發(fā)生故障，會(huì)出現(xiàn)有指示是或者是無(wú)指示分類(lèi)這兩種，數(shù)控系統(tǒng)能夠自己診斷并進(jìn)行報(bào)警，根據(jù)相關(guān)的說(shuō)明書(shū)，可以提前編制程序，這樣一旦出現(xiàn)問(wèn)題就能夠快速的分析故障的原因，指名如何處理這些故障，這也被我們稱(chēng)作只是故障。如果故障沒(méi)有在系統(tǒng)內(nèi)部被診斷出來(lái)，需要我們對(duì)故障發(fā)生的原因，進(jìn)行綜合的分析判斷，那么這種就被我們稱(chēng)作無(wú)指示電氣故障。故障在發(fā)生的過(guò)程中，是否產(chǎn)生了破壞，可以分成有破壞類(lèi)和無(wú)破壞類(lèi)，一般情況下，破壞類(lèi)的故障，不會(huì)再次出現(xiàn)。故障發(fā)生的頻率可以分成隨機(jī)性和系統(tǒng)性這兩種[1]。

2.2 數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷遵循的原則

在診斷數(shù)控機(jī)床的時(shí)候，①要堅(jiān)持先靜后動(dòng)，要確保處于安全的狀態(tài)，事先進(jìn)行斷電，之后再進(jìn)行故障的分析。之后在通電的情況下進(jìn)行故障的分析要確保機(jī)床的安全性。

②先軟件后硬件：在數(shù)控機(jī)床的診斷故障時(shí)，先利用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行分析，首先是數(shù)控系統(tǒng)的軟件進(jìn)行全面的檢測(cè)，看能否發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的失誤，或者程序錯(cuò)誤等等，進(jìn)而簡(jiǎn)化流程，如果軟件未發(fā)現(xiàn)異常，再對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的硬件進(jìn)行分析，逐一進(jìn)行檢查，減少故障診斷的難度。③先公用后專(zhuān)用：首先對(duì)電氣系統(tǒng)的公用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，以便快速發(fā)現(xiàn)異常情況，之后對(duì)某些程序的專(zhuān)用設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，快速尋找故障點(diǎn)。④先簡(jiǎn)后繁：在電氣設(shè)備的多重故障發(fā)生的時(shí)候，需要對(duì)故障的檢測(cè)順序進(jìn)行調(diào)整，先對(duì)于簡(jiǎn)單的電氣結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查，然后再著手復(fù)雜部分，如此一來(lái)，有利于快速發(fā)現(xiàn)故障原因。

2.3 數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷程序

在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的電氣故障分析時(shí)，遵循一定的流程，首先是維修人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行信息的搜集和整合，根據(jù)故障狀態(tài)，故障發(fā)生時(shí)系統(tǒng)是否有指示，是否在系統(tǒng)的控制范圍之內(nèi)，也就是看是否為所謂的有指示故障，維修人員做出初步判斷，并對(duì)于故障排除需要的技術(shù)支持、維修用品有了一定了解。之后，對(duì)于操作機(jī)場(chǎng)人員提供的現(xiàn)場(chǎng)故障的信息以及故障的運(yùn)行情況進(jìn)行信息的核查，再次判斷維修人員的初步故障判斷是否正確。然后，綜合信息判斷故障的類(lèi)型以及產(chǎn)生原因，如何排除，對(duì)于故障的解決方法做到心中有數(shù)，之后通過(guò)技術(shù)支持和維修工具進(jìn)行故障的排除，尋找故障發(fā)生的地點(diǎn)，制定糾正計(jì)劃，進(jìn)行維修。

3 維修數(shù)控機(jī)床電氣

3.1 調(diào)整參數(shù)

任何參數(shù)都不允許出現(xiàn)丟失、失誤等狀況，應(yīng)使機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中的電氣性能實(shí)現(xiàn)最優(yōu)。此類(lèi)故障需要相關(guān)部門(mén)派出一個(gè)或者多個(gè)參數(shù)，并要求專(zhuān)業(yè)人員具備專(zhuān)業(yè)的綜合素質(zhì)，對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)了解，在熟練掌握機(jī)械作用的基礎(chǔ)上，還要具有較豐富的參數(shù)調(diào)整經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)故障集中出現(xiàn)在電路板上時(shí)，技術(shù)人員要熟悉電路集成度擴(kuò)大的原因，盡量減少停機(jī)時(shí)間，并在各備件相同的環(huán)境下進(jìn)行備件置換，然后在去檢查故障板。技術(shù)人員在更換備件板時(shí)要注意諸多問(wèn)題，例如，在更換前首先要將電源切斷，處于斷電狀態(tài)進(jìn)行工作。更換時(shí)，要注意原來(lái)開(kāi)關(guān)的位置以及設(shè)置狀態(tài)，并將要更換的新板與之前的系數(shù)、狀態(tài)設(shè)置一致，否則會(huì)產(chǎn)生警報(bào)，耽誤工作。技術(shù)人員在工作之前還要仔細(xì)閱讀使用說(shuō)明書(shū)，不能一味憑借以往的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。要明確并不是所有的印制電路板都可以輕易拔出[2]。

3.2 交叉置換法

故障分析中，停機(jī)故障的產(chǎn)生原因大致分為兩種：其一，機(jī)床系統(tǒng)故障，此類(lèi)問(wèn)題觸發(fā)幾率不確定，成因亦較為難以尋找，多為某個(gè)特定程序與某些特定操作于系統(tǒng)中產(chǎn)生沖突，引發(fā)一系列不可預(yù)計(jì)的問(wèn)題；其二，為機(jī)床運(yùn)行環(huán)境導(dǎo)致的停機(jī)故障，即濕度過(guò)大、運(yùn)行環(huán)境空氣中雜質(zhì)過(guò)多等。當(dāng)控制板停止工作或者出現(xiàn)故障時(shí)，可以將系統(tǒng)中現(xiàn)有的相同的兩個(gè)板進(jìn)行互換檢查。在確定硬件接線的同時(shí)，要將一系列相似的參數(shù)進(jìn)行交換，并考慮全局，具體的交換方式以及步驟進(jìn)行合理的規(guī)劃，最后專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員確認(rèn)準(zhǔn)確無(wú)誤再進(jìn)行交換。

目前，數(shù)控機(jī)床的數(shù)據(jù)系統(tǒng)中所包含的軟件越來(lái)越豐富，并且呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，例如系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件等。軟件邏輯中出現(xiàn)不可避免的問(wèn)題，會(huì)使得故障無(wú)從下手，甚至死機(jī)。伺服系統(tǒng)主軸轉(zhuǎn)速異常，此類(lèi)原因具有多種可能，首先為變速系統(tǒng)的異常性故障，可導(dǎo)致此類(lèi)原因，需加以調(diào)試；其次為電纜連接問(wèn)題，系統(tǒng)中的電纜連接中斷，易使主軸轉(zhuǎn)速異常；最后為控制系統(tǒng)中輸出信號(hào)的穩(wěn)定性，若實(shí)際故障中未發(fā)生此類(lèi)問(wèn)題，應(yīng)對(duì)控制板進(jìn)行排查[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床是綜合電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化技術(shù)的高科技產(chǎn)物，對(duì)于維修人員提出了更高的要求，需要多部門(mén)協(xié)作，共同制定一套完善的故障應(yīng)對(duì)體系，為更好處理電氣故障做準(zhǔn)備。