部件替換法在數控機床電氣維修中的應用

王建剛

摘 要：現(xiàn)代社會生產中，數控機床在多個領域都有廣泛性的應用，數控機床本身涉及的領域比較復雜，總體來說主要包含機械和電氣兩大領域，相對于普通機床，數控機床的電氣控制部分要復雜很多，數控機床的電氣故障維修是一個比較復雜的系統(tǒng)性工程，對技術人員綜合知識技能有很高的要求。需要對數控機床電器維修的方法有全面性的掌握，正確的維修思路和方法會達到事半功倍的效果，本文主要是對數控機床中經常應用到的電氣部件替換法進行闡述，并通過實際案例對其進行比較詳細的論述。

關鍵詞：部件替換法 數控機床 電氣維修

現(xiàn)代數控機床的數控系統(tǒng)很大部分都采用模塊化設計，根據功能的不同可以將其劃分為不同的功能模塊。隨著現(xiàn)代數控技術迅速不斷地發(fā)展，對集成電路的應用越來越廣泛，且集成電路的規(guī)模也越來越大，技術復雜系數越來越高。按照常規(guī)的方法是很難將故障區(qū)域進行準確的定位。即便知道了準確位置，也需要對整個功能模塊進行更換，在這樣的基本前提條件下，部件替換法（交換部件法）是判斷和排除數控機床電氣故障有效方法之一。

一、部件替換法的基本含義

對于電氣故障來說，部件替換法，具體指的是對數控機床故障范圍進行預判斷，然后對故障部位進行確定，并在外部條件完全一致的情況下，對數控機床上所具有的相同印刷電路板、集成電路芯、模塊、元器件片加以應用，是對故障元件檢測非常有效的方法。部件替換法所具有的優(yōu)點是：具有簡便性、易行性、可靠性，同時也能將故障范圍進行一定程度上的縮小，然后到具體的部位。是對之前的數控機床故障位置判斷的正確性進行準確的分析與驗證。

數控機床經常出現(xiàn)的進各類故障，當進給故障出現(xiàn)以后，可以加以考慮模塊互換的方法。在對替換部件法進行確定應用以前，需要對以下幾個方面進行明確;第一在對備件實行交換以前，必須要對部件的外部工作條件進行全面、詳細的檢查、確認，如果線路中有電壓的大小、性質不同，以及可能存在短路或造成器件損壞等方面的問題時，那就絕對不可以對備件進行隨意性的更換;第二如果在電路上有跳線等情況存在時，需要將備件進行一定的調整，且與原板達到一致時，然后進行準確無誤的交換;第三需要對備件的完好率進行確認，與此同時必須保證備板所具有的狀態(tài)與原板狀態(tài)完全保持一致，比如板上的電位器的具體位置、選擇開關的位置等進行詳細的檢查，以及短路棒的位置進行合理的設定;第四互換模板的輸入、輸出接口位置以及接口形式一定要相同，比如對于驅動器，在進行具體的互換的過程中，必須要保證型號相同，同時也要對接口、功能所產生的影響進行考量，從而有效地避免故障擴大現(xiàn)象。

二、案例解析部件替換法在數控機床電氣維修中的應用

案例：某數控車床，有兩個進給軸，分別是X軸、Z軸，并且兩個進給軸都應用的是型號相同的伺服驅動器以及相同的伺服電動機。

故障產生的現(xiàn)象：在機床進行具體的運行過程中，Z軸伺服動機出現(xiàn)了不能運轉的現(xiàn)象，且報警顯示跟蹤所產生的誤差非常的大，在其他功能方面沒有任何異常的現(xiàn)象發(fā)生。

故障詳細的分析：跟蹤所產生的誤差非常大，是因為驅動器向伺服電動機發(fā)出運行指令后沒有接收到編碼器的旋轉反饋信息，當此類故障出現(xiàn)以后，首先需要對故障所出現(xiàn)的具體位置進行準確的判斷，通常是按照由前到后、也可以是由后到前的順序。在實行由前到后的方法時，是根據運行的指令所需要達到的路線，從前到后依次遵照順序進行準確的判斷。對于進給控制，首先是由數控系統(tǒng)（CNC）發(fā)出指令通過伺服驅動器最終控制伺服電動機，伺服電動機再把旋轉信息通過其內部的編碼器反饋給驅動器，在本案例中，Z軸出現(xiàn)不能動的現(xiàn)象，通常情況下故障可能出現(xiàn)的部位是數控系統(tǒng)、伺服驅動器伺服動機或者是信號傳輸線路上。在對故障進行預先判斷的基礎上，需要應用部件交換法對其進行必要的驗證。

故障的有效處理：對數控系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題進行合理性的排除。將X軸伺服驅動器接口與Z軸伺服驅動器接口采取互換的模式，然后將系統(tǒng)進行運行，如果在這樣的情況下X軸不能正常運行，而Z軸能夠正常的運行了，那么所得到的結果是數控系統(tǒng)以及X軸接口沒有故障，問題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅動器的接口處;反之，如果在這樣的情況下，X軸能夠得到你正常的運行，而Z軸還是不能運行，那么所得到的結果是Z軸接口沒有問題，問題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅動器或者是Z軸伺服動機上。根據以上的方法可對故障進行有效的判斷和排除。

三、結語

綜上所述，部件互換法，能夠對故障進行全面性的觀察，以及對故障部位進行快速的定位。在對數控機床故障進行具體的處理過程中，如果只是對其中的某一部分故障產生懷疑，只需要通過應用規(guī)格、型號相同的替換元件進行替換后，大部分故障查找的范圍都能找到，因此該種檢修方法在數控機床故障排除過程中得到普遍性的應用。但是如果應用不正確，則會適得其反。所以需要熟練掌握“部件替換法”的具體應用范圍和條件，如果電路板出現(xiàn)燒壞，保險熔斷等現(xiàn)象，不能輕易使用部件替換法，一定排除故障原因后才能進行部件的替換，從而避免人為擴大故障。

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