薛巍

摘要：闡述了數(shù)控設(shè)備常見(jiàn)故障現(xiàn)象，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)提煉出五種維修方法，簡(jiǎn)單實(shí)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控設(shè)備 故障 維修

數(shù)控設(shè)備是復(fù)雜的機(jī)電一體化集成設(shè)備，它的維修方法有別于普通機(jī)床。設(shè)備的故障出現(xiàn)，往往不單純是機(jī)械、液壓、電氣控制系統(tǒng)或數(shù)控系統(tǒng)的原因，在維修工作中，針對(duì)每次故障的特點(diǎn)，認(rèn)真分析、歸納、總結(jié)出實(shí)用的維修方法，有助于快速、有效地排除故障。

1 直觀(guān)法

在故障出現(xiàn)時(shí)，維修人員可以通過(guò)“望、聞、問(wèn)”的方法，直接找到故障點(diǎn)，快速有效地排除故障。望：就是通過(guò)眼睛觀(guān)察故障關(guān)聯(lián)部位，發(fā)現(xiàn)異常狀況。聞：通過(guò)嗅覺(jué)發(fā)現(xiàn)異常狀況，這在維修電路板時(shí)經(jīng)常用到。問(wèn)：由于操作人員對(duì)設(shè)備比較熟悉，異常狀況他們往往能第一時(shí)間觀(guān)察到。詢(xún)問(wèn)操作人員故障發(fā)生時(shí)或發(fā)生前，設(shè)備有無(wú)異常狀態(tài)，如異響、震動(dòng)等。通過(guò)細(xì)心的觀(guān)察，簡(jiǎn)單的詢(xún)問(wèn)往往能達(dá)到事半功倍的效果。

例1：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)肖布林43數(shù)控加工中心，加工過(guò)程中，突然停機(jī)，各軸伺服驅(qū)動(dòng)報(bào)警，電源模塊報(bào)警。

維修過(guò)程：望：觀(guān)察機(jī)床加工區(qū)是否有異常狀況，如撞車(chē)等現(xiàn)象；查看電氣控制柜中有無(wú)異常狀況；聞：打開(kāi)電器柜門(mén)，聞到有異味；問(wèn)：詢(xún)問(wèn)操作人員，得到在故障發(fā)生時(shí)，電氣柜中有異響的信息。

故障分析：結(jié)合以上結(jié)果綜合分析，判斷問(wèn)題出在電氣柜中，檢查發(fā)現(xiàn)，電源模塊前端380V進(jìn)線(xiàn)保險(xiǎn)（FU11）損壞。更換后，設(shè)備恢復(fù)正常。

2 排除法

這種方法我們經(jīng)常使用，將所有懷疑的故障原因通過(guò)由易到難、由簡(jiǎn)到繁排序，先排除簡(jiǎn)單容易的，再進(jìn)行難度較大的檢查，能夠提高我們解決故障的效率。

例2：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)肖布林43數(shù)控加工中心，在加工中突然出現(xiàn)報(bào)警，電源模塊和伺服模塊掉電。報(bào)警信息如下：400 servo alarm X axis overload；414 X axis detection related error/ Y axis detection related error/ Z axis detection related error/ C axis detection related error/ 5 axis detection related error；750 spindle serial link start fault。

維修過(guò)程：使用排除法處理，步驟如下圖：

小結(jié)：針對(duì)此類(lèi)故障報(bào)警信息較多，可懷疑的故障點(diǎn)范圍大的特點(diǎn)，可以使用排除法，使維修思路清晰明了，減少重復(fù)性的檢查，可提高維修效率。

3 自診斷功能分析法

隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床所具備的自診斷功能已經(jīng)趨于完善，通過(guò)這個(gè)功能，我們往往能夠更容易找到解決故障的切入點(diǎn)。如系統(tǒng)報(bào)警信息、I/O狀態(tài)等等。

例3：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)BUMUTEC S192F車(chē)銑復(fù)合加工中心，換刀時(shí)，刀臂停在0度位置，換刀動(dòng)作停止，出現(xiàn)報(bào)警（報(bào)警顯示為刀臂未在正確位置），并提示檢查I/O狀態(tài)，應(yīng)為I605.6=1；I605.7=0；I606.2=1。

維修過(guò)程：正確換刀動(dòng)作應(yīng)為：刀臂旋轉(zhuǎn)90度→同時(shí)抓主軸和刀庫(kù)的刀柄→松刀→旋轉(zhuǎn)180度→抓刀→旋轉(zhuǎn)90度，刀臂回到0度位置→換刀結(jié)束。刀臂0度和90度位置均有一個(gè)接近傳感器為PLC提供刀臂位置信號(hào)。I605.6信號(hào)為0度位置；I605.6信號(hào)為90度位置。根據(jù)系統(tǒng)提示的信息檢查I/O狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)I605.7=1，說(shuō)明該接近開(kāi)關(guān)狀態(tài)異常，進(jìn)一步檢查開(kāi)關(guān)發(fā)現(xiàn)接近開(kāi)關(guān)端面上沾有一片鋁屑，導(dǎo)致該開(kāi)關(guān)失靈。清理后，設(shè)備恢復(fù)正常。

4 替換法

在一些較為明顯的故障出現(xiàn)時(shí)，通過(guò)交換相同的模塊或部件，能夠幫助我們盡快的找到問(wèn)題所在。

例4：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)肖布林43數(shù)控加工中心，早上開(kāi)機(jī)后，執(zhí)行回零動(dòng)作或移動(dòng)坐標(biāo)時(shí)，出現(xiàn)報(bào)警信息：1003：Spindle Amplifier Fault；1014：Magazine door locking fault；1012：Emergency stop actuated；414：X Axis Detect ERR/ Y Axis Detect ERR/ Z Axis Detect ERR/ C Axis Detect ERR/ 5 Axis Detect ERR；751：Spindle-1 Alarm Detect（AL-51）。各軸伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)、電源模塊報(bào)警，關(guān)機(jī)重啟，故障依舊。機(jī)床上電后不做任何動(dòng)作2小時(shí)左右，能夠恢復(fù)正常。

維修過(guò)程：根據(jù)報(bào)警信息綜合分析，主要故障點(diǎn)在電源模塊上，更換備用電源模塊后，故障消除。

例5：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)肖布林43數(shù)控加工中心，主軸不能旋轉(zhuǎn)，執(zhí)行換刀動(dòng)作過(guò)程中，在主軸定位動(dòng)作時(shí)報(bào)錯(cuò)，執(zhí)行立臥轉(zhuǎn)換時(shí)動(dòng)作不能執(zhí)行完，但無(wú)任何報(bào)警。

維修過(guò)程：Y525電磁閥（軸頭松開(kāi)）接到松開(kāi)信號(hào)時(shí)不動(dòng)作，系統(tǒng)認(rèn)為該動(dòng)作在執(zhí)行中，所以無(wú)報(bào)警，但主軸不允許旋轉(zhuǎn)。與相同型號(hào)電磁閥Y527（主軸加緊）對(duì)調(diào)后，故障現(xiàn)象轉(zhuǎn)移。

結(jié)果：更換新電磁閥。

5 綜合分析法

數(shù)控設(shè)備是復(fù)雜的機(jī)電一體化集成設(shè)備，故障的出現(xiàn)原因包含的范圍較廣，所以在尋找真正的故障原因時(shí)，需要結(jié)合以上所講的各種方法，綜合起來(lái)分析，才能快速有效的排除故障。

例6：

故障現(xiàn)象：一臺(tái)福裕2040出現(xiàn)系統(tǒng)報(bào)警：PMC 950 PC050（I/O LINK通訊錯(cuò)誤）；1040 電機(jī)過(guò)載；1070 主軸冷卻壓力低；Er 32 NO I/O DEVICE；Er 97 I/O LINK。

維修過(guò)程：

①檢查各電機(jī)前端熱繼，均正常，排除1040報(bào)警。

②檢查主軸冷卻單元，工作正常，無(wú)任何報(bào)警，排除1070報(bào)警。（排除法）

③根據(jù)Er 32 NO I/O DEVICE； Er 97 I/O LINK 報(bào)警提示，檢查I/O板插頭，無(wú)松動(dòng)；與相同設(shè)備交換I/O板，報(bào)警依舊，排除I/O板及連接的問(wèn)題。

④查電路圖，找到與I/O板有關(guān)聯(lián)的兩塊控制板I/O BOARD；DISTRIBUTED I/O BOARD。檢查發(fā)現(xiàn)DISTRIBUTED I/O BOARD 上的LM31-1A保險(xiǎn)燒壞。由于不能確定設(shè)備因何原因燒的保險(xiǎn)，先更換新保險(xiǎn)，開(kāi)機(jī)上電后，機(jī)床回零點(diǎn)時(shí)，保險(xiǎn)又燒掉了。檢查+24V DC，其部分電路示意圖如下：

開(kāi)機(jī)上電檢測(cè)+和23*兩點(diǎn)電壓為24V，正常。再查24*和23*兩點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)這兩點(diǎn)間短路。

⑤根據(jù)原理圖找出有7路外圍輸入與24*接點(diǎn)有關(guān)，采用排除法一一測(cè)量后確定，短路點(diǎn)為Y軸限位開(kāi)關(guān)信號(hào)線(xiàn)到電氣柜中接線(xiàn)排的24*接點(diǎn)。檢查Y軸限位開(kāi)關(guān)電纜，發(fā)現(xiàn)在Y軸導(dǎo)軌護(hù)板內(nèi)的電纜由于固定卡脫開(kāi)，造成電纜線(xiàn)絕緣皮破損短路。

⑥在查找電纜線(xiàn)破損位置時(shí)，詢(xún)問(wèn)了操作者首次報(bào)警時(shí)Y軸所處位置，結(jié)合維修過(guò)程中的第二次燒保險(xiǎn)時(shí)，Y軸基本也在相同位置。很快找到了破損點(diǎn)。

小結(jié)：這個(gè)維修案例中，首先利用系統(tǒng)自診斷功能，初步圈定故障范圍，再使用排除法、替換法使檢查范圍逐步縮小，最后通過(guò)詢(xún)問(wèn)操作者及觀(guān)察故障再現(xiàn)時(shí)的機(jī)床狀態(tài)，確定故障點(diǎn)，問(wèn)題迎刃而解。

總之，數(shù)控設(shè)備在使用過(guò)程中，應(yīng)該重視保養(yǎng)，重視技術(shù)資料的備份，同時(shí)應(yīng)對(duì)數(shù)控設(shè)備的內(nèi)部系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)深入學(xué)習(xí)，了解相互間的關(guān)系，以利于維修時(shí)分析是硬故障還是軟故障，提高數(shù)控設(shè)備故障的判斷和維修能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙勝利.專(zhuān)用數(shù)控設(shè)備的故障排除方法[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2009（08）.

[2]張振離.數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷及維修[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2012（09）.

[3]董海萍.數(shù)控機(jī)床故障的診斷與維修[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（07）.