數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的故障診斷與維修策略研究

朱東旭　李笑宇

摘 要：隨著電子技術(shù)以及控制技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)越來越多的需要數(shù)控技術(shù)做支撐。但是由于數(shù)控技術(shù)的復(fù)雜性、多樣性和多邊性，在應(yīng)用的過程中難免出現(xiàn)一些故障，嚴(yán)重時(shí)會造成整個(gè)機(jī)床停止運(yùn)作。本文通過對數(shù)控機(jī)床電器系統(tǒng)的故障診斷以及維修策略進(jìn)行探討，希望當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，結(jié)合本文的知識，機(jī)床能夠得到及時(shí)有效的維修。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣系統(tǒng)；故障診斷；維修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.137

數(shù)控機(jī)床是集電、氣、機(jī)于一體的機(jī)電設(shè)備，它具有加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、加工精度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)是核心，電氣控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床運(yùn)行異常。因此，當(dāng)電氣控制系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，對故障進(jìn)行準(zhǔn)確、迅速的判斷是第一步，而后應(yīng)該迅速排除故障，使機(jī)床恢復(fù)正常，保障生產(chǎn)的穩(wěn)定進(jìn)行。

1 數(shù)控機(jī)床常見電氣故障診斷

不同的數(shù)控系統(tǒng)雖然有所不同，但是這種差異僅僅體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和性能上，就故障診斷而言存在著一定的共性。通常由以下幾部分構(gòu)成。

（1）直觀判斷。直觀判斷即利用人的感官注意故障發(fā)生并判斷故障可能發(fā)生的地方。當(dāng)身處故障現(xiàn)場時(shí)，能夠根據(jù)現(xiàn)場的一些現(xiàn)象，諸如：是否有火花出現(xiàn)，是否有異響，并且判斷這些現(xiàn)象來自于何處，在哪里出現(xiàn)了糊味，哪里震動(dòng)異常，哪里發(fā)熱異常等，根據(jù)這些現(xiàn)象就能大致判斷故障出在哪里。另外，直觀觀察可能發(fā)生故障的一些電路板、繼熱器、熱繼熱器、斷路端以及各種電控元件的表面情況也可以判斷故障發(fā)生的位置。

（2）根據(jù)報(bào)警功能判斷?，F(xiàn)在的CNC系統(tǒng)都具有自我診斷的功能。它能夠在系統(tǒng)工作時(shí)，利用自診斷這一程序?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行一個(gè)迅速的診斷。當(dāng)檢測到故障時(shí)，它會以用最快的速度以報(bào)警的方式在CRT顯示上或者在亮面板上亮起指示燈報(bào)警，更加有趣的是，這種自我診斷還可以將故障分類報(bào)警。

（3）及時(shí)核對系統(tǒng)參數(shù)。系統(tǒng)參數(shù)的變化意味著機(jī)床性能的變化，也非?？赡鼙硎緳C(jī)床發(fā)生了故障。雖然在設(shè)計(jì)和制造數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，已經(jīng)將數(shù)控系統(tǒng)的可靠性考慮在內(nèi)，但是并不意味著可以排除一切的外界干擾。與此同時(shí)，在人為操作數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，也會使系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化。在故障診斷的過程中，若問題仍然不能解決，此時(shí)可以核對系統(tǒng)參數(shù)，觀察是不是參數(shù)變更導(dǎo)致的。

2 電氣系統(tǒng)故障的維修方法

（1）復(fù)位處理法。處理系統(tǒng)報(bào)警的方法有：對硬件進(jìn)行復(fù)位處理或者是將系統(tǒng)電源進(jìn)行開關(guān)機(jī)處理，如果系統(tǒng)的工作儲存區(qū)由于掉線，電池的電壓不穩(wěn)或者是拔掉了插頭，將會對系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)類似初始化的清除復(fù)位，與此同時(shí)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的拷貝記錄工作時(shí)要尤其注意，若是設(shè)備初始化以后，工作系統(tǒng)出現(xiàn)何種故障仍然無法有效排除的話，下一步就要對硬件設(shè)施進(jìn)行診斷了。

（2）更改參數(shù)或者更正程序。若想知道一個(gè)系統(tǒng)的功能，它的重要判斷根據(jù)之一就是系統(tǒng)參數(shù)。倘若將系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤，將會直接導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行，嚴(yán)重的話會出現(xiàn)故障甚至癱瘓。即使機(jī)床是在正常的運(yùn)行著，也很可能由于用戶的程序出現(xiàn)錯(cuò)誤使其發(fā)生故障，進(jìn)而導(dǎo)致整個(gè)機(jī)器停止運(yùn)行。倘若出現(xiàn)這樣的情況，可以利用搜索功能對系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查后對出現(xiàn)問題的程序進(jìn)行更正，進(jìn)而使系統(tǒng)能夠正常的運(yùn)行。

（3）優(yōu)化調(diào)整法。優(yōu)化調(diào)整法指的并不是全面調(diào)整，也是有一定的針對性的。這種調(diào)整主要是針對機(jī)械系統(tǒng)以及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)而言的，能夠?yàn)槠溥M(jìn)行匹配調(diào)節(jié)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是原理以及操作方法都比較簡單，只需要一臺能夠儲存數(shù)據(jù)的雙蹤示波器和一臺多條線的記錄儀即可，然后對記錄儀上顯示的各曲線進(jìn)行觀察，與此同時(shí)，還要對速度調(diào)節(jié)器的積分時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)，盡量使伺服務(wù)系統(tǒng)不產(chǎn)生震蕩，進(jìn)而使整個(gè)系統(tǒng)處于最佳工作狀態(tài)下。如果工作人員沒有對設(shè)備進(jìn)行檢查的話，那就需要工作人員依據(jù)以往積累的經(jīng)驗(yàn)對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)，看能否減輕振動(dòng)。

（4）增強(qiáng)電源的質(zhì)量。電源經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題有：電源被干擾以及電源內(nèi)部波動(dòng)等等。這些問題對數(shù)控機(jī)床電氣控制有很大的影響，質(zhì)量差很容易造成系統(tǒng)故障。對于電源內(nèi)部波動(dòng)這個(gè)問題，可以使用穩(wěn)壓器來改善這種情況；而若是電源出現(xiàn)高頻干擾，可以使用濾波器來消除干擾。相信通過這些方法，可以極大增強(qiáng)電源的質(zhì)量，減少由于電源出現(xiàn)的故障，使機(jī)床在一個(gè)穩(wěn)定環(huán)境下進(jìn)行工作。

3 對數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)

（1）按照操作流程進(jìn)行工作。若想進(jìn)行某項(xiàng)工作，先要掌握相關(guān)的技術(shù)才行，數(shù)控機(jī)床電器控制工作也是如此。對于進(jìn)行編程、操作以及維修的人員，都要進(jìn)行上崗前培訓(xùn)，這些培訓(xùn)保障了員工專業(yè)技能過關(guān)的同時(shí)，要對系統(tǒng)程序、特性和設(shè)備有一個(gè)良好的把握，并且在以后的使用操作中，嚴(yán)格按照相關(guān)的規(guī)章制度進(jìn)行工作，遇到特殊的情況時(shí)，要請教他人，避免由于自己專業(yè)技術(shù)不夠、對機(jī)器的操作不夠熟練而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象。所以，就需要相關(guān)工作人員定期對機(jī)器進(jìn)行檢查，更換壞掉的零部件。

（2）閱讀機(jī)的定期修理維護(hù)。機(jī)床工作所運(yùn)用到的參數(shù)、用戶程序和零件程序，這些都需要導(dǎo)入到閱讀機(jī)的內(nèi)部存儲當(dāng)中去。紙帶閱讀機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題是，它的讀帶部分被灰塵等污染物污染時(shí)，會使信息出現(xiàn)異常，因此要進(jìn)行定期的擦拭；對于磁盤閱讀機(jī)而言，壓緊滾軸及磁盤閱讀機(jī)磁頭等部位的清潔非常重要，同時(shí)要對零部件做好潤滑。

（3）監(jiān)控系統(tǒng)的電壓值。系統(tǒng)正常工作的電壓值是有一定要求的，若是超出電壓額定值過多的話，系統(tǒng)就不能繼續(xù)穩(wěn)定的工作了。所以，監(jiān)測人員要隨時(shí)注意著電壓的波動(dòng)情況，一旦出現(xiàn)問題，及時(shí)的做出調(diào)整，避免故障的發(fā)生率。

4 結(jié)語

一個(gè)企業(yè)設(shè)備的生產(chǎn)離不開數(shù)控機(jī)床，這些設(shè)備以及機(jī)床的造價(jià)又是相當(dāng)貴的，因此對于企業(yè)來說，機(jī)床的使用壽命就顯得尤為重要了。所以，數(shù)控機(jī)床的故障分析和維修以及故障后的處理工作直接關(guān)系到機(jī)床的壽命，也是企業(yè)生產(chǎn)的命脈所在。但是，故障維修包含的知識非常多，故障出現(xiàn)的類型又各有不同的，因此維修方法也存在一定的差異。要根據(jù)實(shí)際的情況進(jìn)行針對性的設(shè)備維護(hù)處理，同時(shí)要定期對設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的檢查，最大程度的降低故障的發(fā)生。

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作者簡介：朱東旭（1984-），內(nèi)蒙古赤峰人，男，大專，服務(wù)工程師。endprint