時(shí)間：2022-02-22 15:29:22
導(dǎo)語(yǔ)：在數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的撰寫(xiě)旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床構(gòu)成特點(diǎn)故障類(lèi)別維修措施
隨著電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，已在我國(guó)批量生產(chǎn)、大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用，它們給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來(lái)很大的效益。但同時(shí)，由于它們的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。
一、數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)
目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類(lèi)繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。對(duì)于不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家來(lái)說(shuō)，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計(jì)思想上也可能各有千秋。然而無(wú)論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測(cè)量系統(tǒng)。控制系統(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械按要求運(yùn)動(dòng)；測(cè)量系統(tǒng)檢測(cè)機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來(lái)修正控制指令。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)主要由總線(xiàn)、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸N輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個(gè)通訊單元，它可完成CNC，PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)裝置和電機(jī)。位置測(cè)量系統(tǒng)主要是采用長(zhǎng)光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
數(shù)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：可靠性要求高，因?yàn)橐坏?shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障，即造成巨大經(jīng)濟(jì)損失；有較高的環(huán)境適應(yīng)能力，因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機(jī)，其工作環(huán)境為車(chē)間環(huán)境，要求它具有在震動(dòng)，高溫，潮濕以及各種工業(yè)千擾源的環(huán)境條件下工作的能力；接口電路復(fù)雜，數(shù)控系統(tǒng)要與各種數(shù)控設(shè)備及外部設(shè)備相配套，要隨時(shí)處理生產(chǎn)過(guò)程中的各種情況，適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求，因而接口電路復(fù)雜，而且工作頻繁。
二、故障分類(lèi)
數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障按性質(zhì)產(chǎn)生原因分為以下幾類(lèi)：
（1）系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障
所謂故障的系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障是說(shuō)故障有其必然性和偶然性，也就是說(shuō)有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系統(tǒng)性故障是指機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)部分在一定的條件下必然出現(xiàn)的故障；隨機(jī)性故障指偶然性出現(xiàn)的故障，一般隨機(jī)性故障往往是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)和錯(cuò)位，控制系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)工作特性漂移，機(jī)床電器元件可靠性下降等原因造成的，這類(lèi)故障在同樣的條件下只偶然出現(xiàn)一兩次，需反復(fù)試驗(yàn)和綜合判斷才能排除。
（2）有診斷顯示故障和無(wú)故障顯示故障
顧名思義，就是當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)有無(wú)診斷顯示。目前，數(shù)控機(jī)床配置的數(shù)控系統(tǒng)都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國(guó)SIEMENS公司的數(shù)控系統(tǒng)，以及國(guó)產(chǎn)的KND數(shù)控系統(tǒng)都具有幾百條報(bào)警信號(hào)，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關(guān)，根據(jù)報(bào)警內(nèi)容，較容易找到故障原因。無(wú)診斷顯示的故障，往往機(jī)床停在某一位置不能動(dòng)，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后的現(xiàn)象來(lái)分析判斷，排除故障。
（3）破壞性故障和非破環(huán)性故障
以故障有無(wú)破環(huán)性將故障分為破環(huán)性故障和非破壞性故障。對(duì)于破環(huán)性故障，如伺服系統(tǒng)失控造成撞車(chē)短路等，維修難度大，有一定的危險(xiǎn)，修后不允許再次出現(xiàn)這類(lèi)現(xiàn)象。非破壞性故障可經(jīng)多次反復(fù)試驗(yàn)直至排除，不會(huì)對(duì)機(jī)床造成損壞。
（4）機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性故障
這類(lèi)故障發(fā)生后，機(jī)床照常運(yùn)行，也沒(méi)有任何報(bào)警顯示，但加工出的工件不合格，這些故障，必須在檢測(cè)儀器配合下，對(duì)電氣控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械連接、液壓系統(tǒng)等進(jìn)行綜合分析，采取綜合措施。
（5）硬件故障和軟件故障
以發(fā)生故障的部位將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過(guò)更換某些元器件即可排除，而軟件故障一般是因程序編制錯(cuò)誤或參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤造成的，只要通過(guò)修改程序內(nèi)容或修訂機(jī)械參數(shù)就可排除。
三、數(shù)控機(jī)床的維修管理
（1）選擇合理的維修方式
設(shè)備維修方式可以分為事后維修、預(yù)防維修、改善維修、預(yù)知維修或狀態(tài)檢測(cè)維修、維修預(yù)防等，選擇最佳的維修方式，是要用最少的費(fèi)用取得最好的修理效果。如果從修理費(fèi)用、停產(chǎn)損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)診斷功能。對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修，可以選擇預(yù)知維修或狀態(tài)檢測(cè)維修的方式。這是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)防維修，在設(shè)計(jì)上廣泛采用檢測(cè)系統(tǒng)，在維修上采用高級(jí)診斷技術(shù)，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的信息，判斷機(jī)床的異常，預(yù)知機(jī)床的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行適當(dāng)維修。這種維修方式由于維修時(shí)機(jī)掌握的及時(shí)，機(jī)床零件的壽命可以得到充分利用，避免過(guò)修和欠修，是一種最合理的維修方式，適用于數(shù)控機(jī)床這樣的重點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備。
（2）組建一支高素質(zhì)的維修隊(duì)伍
數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修在內(nèi)容、手段和方法上，與傳統(tǒng)機(jī)床的故障診斷及維修有很大的區(qū)別。并且數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)型號(hào)多，更新快。這就要求維修人員應(yīng)具有高的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)：
專(zhuān)業(yè)知識(shí)面廣。掌握或了解機(jī)械加工工藝、電機(jī)拖動(dòng)和自動(dòng)控制、電工原理、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器與檢測(cè)技術(shù)、液壓技術(shù)和氣動(dòng)技術(shù)等方面的知識(shí)。
要經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動(dòng)及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。并具有一定的專(zhuān)業(yè)英語(yǔ)閱讀能力。
關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 維修技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
1數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析
1.1故障記錄具體
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，對(duì)于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床，保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，并對(duì)故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時(shí)通知維修人員。
1.1.1故障發(fā)生時(shí)的情況記錄
（1）發(fā)生故障的機(jī)床型號(hào)，采用的控制系統(tǒng)型號(hào)，系統(tǒng)的軟件版本號(hào)。
（2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時(shí)機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
（3）發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。
（4）若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)等。
（5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過(guò)大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號(hào)，并保留不合格工件。
（6）在發(fā)生故障時(shí)，若系統(tǒng)有報(bào)警顯示，則記錄系統(tǒng)的報(bào)警顯示情況與報(bào)警號(hào)。
（7）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
（8）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
1.1.2故障發(fā)生的頻繁程度記錄
（1）故障發(fā)生的時(shí)例與周期。
（2）故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。
（3）若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類(lèi)工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。
（4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動(dòng)作有關(guān)。
1.1.3故障的規(guī)律性記錄。
1.1.4故障時(shí)的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行各項(xiàng)檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過(guò)程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：
（1）機(jī)床的工作狀況檢查。
（2）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。
（3）機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶(hù)最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時(shí)也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：
（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。
（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
直觀法；系統(tǒng)自診斷法；參數(shù)檢查法；功能程序測(cè)試法；部件交換法；測(cè)量比較法；原理分析法；敲擊法；局部升溫法；轉(zhuǎn)移法。
1.4維修方法
在數(shù)控機(jī)床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量，在維修過(guò)程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：
（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線(xiàn)路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無(wú)法排除，則進(jìn)行硬件診斷。
（2）參數(shù)更改，程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。有時(shí)由于用戶(hù)程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。
（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線(xiàn)路板，并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來(lái)改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復(fù)法。對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開(kāi)關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線(xiàn)、修復(fù)機(jī)械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時(shí)應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶(hù)最好根據(jù)本廠(chǎng)的實(shí)際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供再維修時(shí)參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)記錄；故障原因；解決方法；遺留的問(wèn)題；日期和停工的時(shí)間；維修人員情況；資料記錄。
2結(jié)語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實(shí)現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：數(shù)控；機(jī)床；維修；維護(hù)；技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-7712 （2013） 20-0000-02
一、維修工作的基本條件
（一）人員條件
數(shù)控車(chē)床的修護(hù)和維修必須具有快速性和針對(duì)性，這就要求工作人員有一定的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，并且有工作責(zé)任心，而且知識(shí)面必須非常廣。否則就不能適應(yīng)維修和維護(hù)工作的需要，企業(yè)可以對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使技術(shù)人員熟悉數(shù)控車(chē)床的操作方式，了解故障的基本情況，掌握科學(xué)的方法，適應(yīng)維修和維護(hù)工作的需要。
（二）物質(zhì)條件
要對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行修護(hù)和維修，必須要準(zhǔn)備好必要的工具、設(shè)施、設(shè)備、材料。非必要的元器件也必須使采購(gòu)的渠道通暢，必要的維修工具、儀器儀表不能遺漏，筆記本電腦里還必須配有維修的專(zhuān)業(yè)軟件。另外，關(guān)于數(shù)控車(chē)床中完整的技術(shù)圖樣和資料、檔案等等也要一一備齊。
二、數(shù)控的日常保養(yǎng)
（一）工作人員要規(guī)范操作
相關(guān)的工作人員必須掌握和了解數(shù)控機(jī)床的操作方式，在操作的過(guò)程中，認(rèn)真對(duì)閱讀操作步驟，對(duì)數(shù)控機(jī)床有全面的了解和認(rèn)識(shí)。另外，部門(mén)還要建立關(guān)于數(shù)控機(jī)床的規(guī)章制度，要求工作人員按照規(guī)范來(lái)操作，這樣才能提高使用的效率。
（二）對(duì)數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行定期的檢查
每天都必須對(duì)切削液、液壓油、油、操作盤(pán)、滑板、液壓裝置壓力表進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，對(duì)于主軸每個(gè)月的運(yùn)行狀態(tài)，也要做好檢查記錄，以便有案可查，有據(jù)可依。在日常的保養(yǎng)當(dāng)中，每半年還要對(duì)系統(tǒng)的主軸、導(dǎo)套裝置、加工裝置、電動(dòng)機(jī)等進(jìn)行一次檢查，如果一些裝置出現(xiàn)了老化的狀態(tài)，那么就應(yīng)該進(jìn)行替換。保養(yǎng)時(shí)還要特別注意加工中心，因?yàn)榧庸ぶ行氖顷P(guān)鍵的部分。最后還要對(duì)機(jī)床的表面、開(kāi)關(guān)、刀具等進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)損壞的部位。
（三）對(duì)數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行清潔和保養(yǎng)
刀具、工具不能放置在車(chē)面上，即便要放置，也必須先在上面墊上一層床蓋板，并且將床面擦拭干凈。不使用的時(shí)候，同樣要做好數(shù)控車(chē)床的清潔保養(yǎng)工作，防止雜物、碎屑落入數(shù)控車(chē)床內(nèi)的導(dǎo)軌滑動(dòng)面當(dāng)中，從而對(duì)導(dǎo)軌造成破壞。
三、故障分析
（一）常見(jiàn)的故障分類(lèi)
一般情況下，數(shù)控機(jī)床的故障可以按照性質(zhì)、部位、原因、后果等進(jìn)行分類(lèi)。以故障的發(fā)生的部位，可以將其分為硬件故障和軟件故障，硬件故障指的是機(jī)械、電子元器件、印制電路板、接插件等部位發(fā)生的損壞，發(fā)生這種損壞以后，必須要對(duì)硬件進(jìn)行替換。軟件故障一般指的是PLC邏輯控制程序中所產(chǎn)生的故障，這需要技術(shù)人員對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和輸入，才能解決。
（二）對(duì)故障進(jìn)行判斷
故障分為兩種，一種有指示的，一種是無(wú)指示的，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都有診斷程序，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，就會(huì)立刻的在屏幕上顯示出來(lái)。配合診斷手冊(cè)，還能夠?qū)⒐收系牟课弧⒃蛘页鰜?lái)。而無(wú)診斷指示的故障基本上是因?yàn)樯厦鎯煞N診斷程序不完善而造成的，比如開(kāi)關(guān)不閉合、接插松動(dòng)等等。另外，故障還被分為破壞性故障和非破壞性故障兩種，如果是破壞性故障，會(huì)對(duì)工件造成損壞，維修時(shí)不能重演，因此只能按照故障產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行檢查和分析。
（三）故障檢查方法
1.直觀檢查法，直觀檢查法是故障分析必用的方法，它是利用感官，通過(guò)采取詢(xún)問(wèn)、目視、觸摸、通電等辦法來(lái)進(jìn)行檢查。這種方法具有很多的局限性，比如，一些技術(shù)人員僅僅靠自身的主觀想法和經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行狹隘的判斷。
2.儀器檢查法，這種方法是使用常規(guī)的電工儀表，對(duì)每個(gè)組的交流、直流電源電壓以及相關(guān)直流進(jìn)行測(cè)量，找出故障所在。比如，用萬(wàn)用表來(lái)對(duì)各個(gè)電源的狀態(tài)進(jìn)行檢查，或者對(duì)電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量。
3.信號(hào)和報(bào)警指示分析法，在數(shù)控系統(tǒng)和給進(jìn)伺服系統(tǒng)、電氣裝置中安裝故障指示燈，結(jié)合指示燈的狀態(tài)以及相應(yīng)的功能說(shuō)明，以及指示的內(nèi)容來(lái)對(duì)故障進(jìn)行排除。
4.接口狀態(tài)檢查法，將PLC集成在其中，在CNC和PLC之間形成接口信號(hào)，并且相互進(jìn)行連接。一部分故障是由于接口信號(hào)遺忘、錯(cuò)誤而造成的。這些接口信號(hào)有一部分可以在接口板、輸出板上進(jìn)行顯示，或者用PlC編程器調(diào)出。
四、故障維修
要對(duì)故障進(jìn)行維修，必須從大體上了解維修的對(duì)象，圖1是數(shù)控機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)。
（一）電源
為了防止電源出現(xiàn)故障，在對(duì)數(shù)控機(jī)床的供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候必須做到這幾點(diǎn)，提供獨(dú)立的配電箱，不和其他的設(shè)備串用；電源始端必須有良好的接地；進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的三相電源必須采用三相五線(xiàn)制，中線(xiàn)和接地線(xiàn)必須分開(kāi)；電柜里面的電器件要合理布局，交流點(diǎn)、直流電的敷設(shè)必須進(jìn)行隔離。
（二）數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
出現(xiàn)這種故障可能是因?yàn)樵鍓模涌谛盘?hào)丟失等等，也或者是因?yàn)樽鴺?biāo)軸在沒(méi)有指令的情況進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，或者漂移過(guò)多，位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋。出現(xiàn)這種原因可能是因?yàn)橄嚓P(guān)參數(shù)已經(jīng)不在匹配狀態(tài)，所以必須在排除故障后重新進(jìn)行調(diào)整。
（三）機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)
當(dāng)機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)的時(shí)候，可能是零方向離零點(diǎn)非常的遠(yuǎn)，或者編碼器損壞，使得光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位。
（四）偶發(fā)性停機(jī)故障
出現(xiàn)偶發(fā)性停機(jī)故障，有兩種原因，第一是軟件設(shè)計(jì)中出了問(wèn)題，使得某些特定的操作與功能運(yùn)行組合產(chǎn)生了故障停機(jī)，如果是這樣的情況，那么在機(jī)床斷電以后重新通電，便可解決這個(gè)問(wèn)題。另外一個(gè)情況是環(huán)境原因，比如電網(wǎng)和周邊設(shè)備帶來(lái)的干擾，以及溫度過(guò)高。溫度太大等等。很多地方的機(jī)床都靠近大門(mén)敞開(kāi)的位置，電柜開(kāi)門(mén)運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些粉塵和灰塵、水霧等等。為了防止這些因素造成故障，必須改善環(huán)境。
（五）機(jī)床動(dòng)態(tài)特性變差
工件的加工質(zhì)量在下降的時(shí)候，會(huì)導(dǎo)致機(jī)床發(fā)生振動(dòng)。這是由于機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大，甚至磨損嚴(yán)重而造成的。對(duì)于電氣控制系統(tǒng)而言，也可能是因?yàn)橄嚓P(guān)參數(shù)不在最佳匹配位置。應(yīng)該對(duì)機(jī)械故障進(jìn)行排除以后，重新進(jìn)行調(diào)節(jié)。
五、結(jié)論
數(shù)控機(jī)床的故障原因是千差萬(wàn)別的，只有抓住了它們的共同特征，了解和掌握了數(shù)控機(jī)床的各個(gè)設(shè)備元件的診斷方法，進(jìn)行合理的操作，才能夠提高數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)、維修能力，并且使之能正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
[1]伍孝茂.數(shù)控車(chē)床保養(yǎng)維護(hù)與修理[J].科技與企業(yè)，2012（4）.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；分析；維修
前言
數(shù)控機(jī)床已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)今各行各業(yè)的生產(chǎn)中為工業(yè)生產(chǎn)的騰飛提供了不小的助力，但是數(shù)控機(jī)床集成度和自動(dòng)化程度提高的同時(shí)也使得數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性大幅提高，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)也對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修提出了不小的考驗(yàn)。本文將在分析數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的基礎(chǔ)上對(duì)如何做好數(shù)控機(jī)床的維修進(jìn)行分析闡述。
1 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障分類(lèi)
數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障根據(jù)其發(fā)生的特點(diǎn)、原因等可以將其分為：（1）系統(tǒng)軟、硬件故障，數(shù)控機(jī)床軟件故障指的是數(shù)控機(jī)床其自身的數(shù)控系統(tǒng)軟件部分所帶來(lái)的故障，在維修數(shù)控機(jī)床軟件故障時(shí)無(wú)需對(duì)數(shù)控機(jī)床的硬件設(shè)施進(jìn)行修理，僅需要在分析數(shù)控機(jī)床PLC程序等的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)控機(jī)床的參數(shù)或是PLC程序進(jìn)行改動(dòng)即可消除故障、而數(shù)控機(jī)床硬件故障則主要指的是數(shù)控機(jī)床的控制模塊等出現(xiàn)硬件性損壞，需要將故障硬件拆下修理后才能繼續(xù)使用。（2）數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障，此類(lèi)故障主要是由于數(shù)控機(jī)床的機(jī)械磨損、機(jī)械撞擊等所造成的損壞，在維修時(shí)需要對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械磨損區(qū)域或是撞擊區(qū)域進(jìn)行修復(fù)以此來(lái)恢復(fù)數(shù)控機(jī)床的正常使用。（3）有無(wú)診斷報(bào)警的故障，現(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中都編制有詳細(xì)的數(shù)控報(bào)警信息，用戶(hù)可以根據(jù)數(shù)控報(bào)警信息來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生區(qū)域進(jìn)行診斷以此來(lái)縮小故障診斷范圍。但是在一些數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中，并未對(duì)數(shù)控機(jī)床的報(bào)警信息進(jìn)行詳細(xì)的解釋?zhuān)枰獢?shù)控機(jī)床維修人員查找相關(guān)資料來(lái)予以解決。此外，根據(jù)數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的類(lèi)型可以將數(shù)控機(jī)床的故障分為機(jī)械故障和電氣故障兩大類(lèi)。
2 數(shù)控機(jī)床電氣故障原因分析及查找
2.1 數(shù)控機(jī)床電氣故障原因查找前的準(zhǔn)備工作
前期的準(zhǔn)備工作對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除有著極為重要的意義，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)保持?jǐn)?shù)控機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)的故障狀態(tài)等待數(shù)控機(jī)床維修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，從而有利于數(shù)控機(jī)床維修人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況對(duì)數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的原因進(jìn)行初步的判斷，在對(duì)數(shù)控機(jī)床維修時(shí)，數(shù)控機(jī)床維修人員需要對(duì)數(shù)控機(jī)床故障出現(xiàn)的指示情況及數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的背景情況進(jìn)行仔細(xì)的了解，從而掌握第一手的資料為數(shù)控機(jī)床的維修打下良好的基礎(chǔ)。在維修人員到場(chǎng)對(duì)數(shù)控機(jī)床操作人員進(jìn)行情況了解的過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床維修人員需要在與悼鼗床操作人員的交談中捕捉到有用的信息，從而做出自己的判斷以確保數(shù)控機(jī)床故障情況的準(zhǔn)確性與完整性，此外，在數(shù)控機(jī)床故障原因查找的過(guò)程中數(shù)控機(jī)床維修人員不能盲目的對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行處理，而是應(yīng)當(dāng)對(duì)可能造成數(shù)控機(jī)床電氣故障的原因進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，以免盲目操作而造成數(shù)控機(jī)床故障復(fù)雜性的增加，提升數(shù)控機(jī)床故障排查的難度。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床所產(chǎn)生的故障數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中都是帶有提示的，應(yīng)當(dāng)通過(guò)數(shù)控機(jī)床中所顯示的故障報(bào)警信息查找相關(guān)的數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)從而對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣故障的觸發(fā)因素進(jìn)行了解，從而便于數(shù)控機(jī)床維修人員結(jié)合保障進(jìn)行來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排查。
2.2 數(shù)控機(jī)床的故障排查
在數(shù)控機(jī)床的故障排查中，需要通過(guò)問(wèn)詢(xún)操作者數(shù)控機(jī)床故障前后設(shè)備的運(yùn)行情況是否有異常情況，以確定數(shù)控機(jī)床所產(chǎn)生的故障時(shí)偶發(fā)性的故障還是經(jīng)常性故障，在數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生時(shí)是否有異兆，在數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生時(shí)是否有其他異常操作或是異常情況等，這些信息對(duì)于快速、準(zhǔn)確的定位數(shù)控機(jī)床故障位置有著極為重要的意義，此外，在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障維修時(shí)應(yīng)當(dāng)在安全的前提下注意觀測(cè)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過(guò)程中是否有異常聲音及其他的一些異常信號(hào)，在切斷電源后，數(shù)控機(jī)床維修人員可以通過(guò)聞電氣控制系統(tǒng)中是否有焦糊味以及觸摸數(shù)控機(jī)床的電機(jī)、變壓器以及熔斷器等查看其是否有過(guò)熱現(xiàn)象。在數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的維修過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床維修人員需要對(duì)數(shù)控機(jī)床數(shù)控控制系統(tǒng)中的各部分的電氣構(gòu)造及原理進(jìn)行充分、全面的了解，以便在數(shù)控機(jī)床故障排查中可以通過(guò)數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的控制原理來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣故障原因的查找。在數(shù)控機(jī)床電氣故障的排查中，對(duì)于機(jī)床廠(chǎng)家所編制的用戶(hù)報(bào)警可以通過(guò)對(duì)PLC報(bào)警的觸發(fā)條件進(jìn)行逐項(xiàng)排查從而找出造成數(shù)控機(jī)床電氣故障的故障點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除。而對(duì)于一些數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)性報(bào)警，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)報(bào)警信息來(lái)查找相關(guān)的報(bào)警診斷手冊(cè)以此來(lái)確定數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)報(bào)警所代表的意義和可能的原因，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣控制原理來(lái)查找相應(yīng)的故障點(diǎn)。在對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣故障進(jìn)行排查的過(guò)程中，都需要從數(shù)控機(jī)床設(shè)備的動(dòng)作原理入手來(lái)進(jìn)行分析以此來(lái)縮小數(shù)控機(jī)床故障查找的范圍，而后通過(guò)數(shù)控機(jī)床電氣故障所產(chǎn)生的信息對(duì)數(shù)控機(jī)床故障原因進(jìn)行逐級(jí)的排查，根據(jù)數(shù)控機(jī)床報(bào)警細(xì)節(jié)最終找到數(shù)控機(jī)床電氣故障的故障點(diǎn)，而后采取相應(yīng)的處理措施來(lái)排除故障。此外在數(shù)控機(jī)床電氣故障的排查過(guò)程中需要注意的是一些關(guān)聯(lián)性報(bào)警信息，這些數(shù)控機(jī)床報(bào)警所顯示的信息并不是數(shù)控機(jī)床的直接報(bào)警而是由直接故障點(diǎn)所引出的一些關(guān)聯(lián)性的報(bào)警信息，從而為數(shù)控機(jī)床的故障排除帶來(lái)了不小的難度。在排除此類(lèi)故障時(shí)，數(shù)控機(jī)床維修人員需要通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障信息進(jìn)行細(xì)致的分析找出造成數(shù)控機(jī)床故障報(bào)警的真正原因從而實(shí)現(xiàn)對(duì)于數(shù)控機(jī)床故障的排除。
3 數(shù)控機(jī)床故障檢修中的注意要點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)極為復(fù)雜，在對(duì)數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行拆卸的過(guò)程中需要注意做好記錄并注意避免破壞數(shù)控機(jī)床設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對(duì)于數(shù)控機(jī)床電氣控制元件拆卸下來(lái)的部分需要做好分類(lèi)、保存以免丟失而對(duì)后期的維修造成影響。在對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量的過(guò)程中需要注意的是對(duì)于帶有阻值的線(xiàn)路進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)當(dāng)處于下電狀態(tài)，避免帶電測(cè)量。在對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制電路板進(jìn)行拆卸的過(guò)程中需要注意不得損壞電路板，在拆卸的過(guò)程中需要注意做好各線(xiàn)路上的開(kāi)關(guān)、跳線(xiàn)等的位置，以便在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)恢復(fù)的過(guò)程中將其恢復(fù)的原來(lái)的位置，在數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的檢修時(shí)需要進(jìn)行兩極以上的對(duì)照檢查，需要注意對(duì)各板上的元件進(jìn)行標(biāo)記，避免元件錯(cuò)亂。在查清線(xiàn)路板上的電源配置后數(shù)控機(jī)床檢修人員需要根據(jù)檢查的需要對(duì)線(xiàn)路板采取分別供電或是全部供電的方式來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制電路板進(jìn)行檢測(cè)，查找故障點(diǎn)。此外，在數(shù)控機(jī)床維修的過(guò)程中尤其需要注意的是避免觸碰數(shù)控機(jī)床中的380V/220V等的高壓部分，以免造成安全事故。
4 結(jié)束語(yǔ)
數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)極為復(fù)雜，在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排除的過(guò)程中需要從數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的現(xiàn)象入手從數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的原理進(jìn)行分析查找故障發(fā)生點(diǎn)，由于數(shù)控機(jī)床涉及到機(jī)械、電氣、液壓、氣動(dòng)等多方面的因素，在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排查的過(guò)程中需要進(jìn)行綜合的考慮，確保數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]王永濤.機(jī)床電氣設(shè)備故障分析與維修[J].科技與企業(yè)，2015（4）：232-232.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；急停故障；維修方法
引言
急停是數(shù)控機(jī)床較為常見(jiàn)的故障之一，發(fā)生該故障時(shí)，相應(yīng)的顯示模塊會(huì)顯示“緊急停止”，此時(shí)，機(jī)床就處于“卡死”狀態(tài)，無(wú)法繼續(xù)正常工作，操作人員無(wú)法對(duì)其進(jìn)行操作，大部分系統(tǒng)也無(wú)法判斷具體的故障類(lèi)型，這使得維修難度加大。文章主要以FANUC 0i系統(tǒng)為例說(shuō)明數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)急停故障的快速診斷措施及維修方法。
1 數(shù)控機(jī)床急停控制基本原理
數(shù)控機(jī)床都會(huì)設(shè)置“急停”按鈕，設(shè)置該按鈕的主要目的就是在數(shù)控機(jī)床或加工環(huán)境出現(xiàn)異常的情況下，使數(shù)控機(jī)床所有的部件都立刻停止運(yùn)行，以使損失達(dá)到最小，以便工作人員對(duì)緊急情況進(jìn)行及時(shí)處理數(shù)控機(jī)床的“急停”控制系統(tǒng)主要是“急停”開(kāi)關(guān)和“各軸超程開(kāi)關(guān)”及一個(gè)24V繼電器線(xiàn)圈串聯(lián)組成，繼電器的一對(duì)觸點(diǎn)接到CNC控制單元的急停輸入上，另一對(duì)觸點(diǎn)連到放大器PSM電源模塊上給繼電器供電。
2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基本步驟
2.1 充分掌握故障現(xiàn)場(chǎng)的故障信息
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障以后，在故障現(xiàn)象和故障發(fā)生經(jīng)過(guò)不清楚的情況下，不要盲目的去處理，一般情況下，應(yīng)重啟數(shù)控系統(tǒng)，若故障還未消除，則要詳細(xì)詢(xún)問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)操作人員故障發(fā)生的經(jīng)過(guò)及一些異常現(xiàn)象。
2.2 根據(jù)故障產(chǎn)生的原因制定相應(yīng)的故障排查的策略和步驟
首先，要詳細(xì)的向現(xiàn)場(chǎng)操作人員詢(xún)問(wèn)機(jī)床發(fā)生故障前后的異常現(xiàn)象，以便及時(shí)熟悉現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)狀況，及可能出現(xiàn)的異常情況，在充分了解了現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上就可以進(jìn)一步分析機(jī)床產(chǎn)生相應(yīng)故障的具體原因了。在找到故障進(jìn)點(diǎn)之后，對(duì)其做進(jìn)一步深入分析，根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)故障產(chǎn)生的原因作出初步判斷，并制定制定相應(yīng)故障的排查策略和步驟。
2.3 依據(jù)故障排查方案進(jìn)行故障的檢測(cè)和排除
確立了故障檢查的基本方案，就嚴(yán)格按照該方案進(jìn)行逐步檢查，此外還要注意充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自帶的故障診斷功能及實(shí)際工作中積累的故障診斷經(jīng)驗(yàn)，以提高故障排查效率。
3 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的基本原則
3.1 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床融合了機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)，其屬于綜合性控制系統(tǒng)，因此，數(shù)控機(jī)床的“急停”故障往往也體現(xiàn)在機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)這三方面。數(shù)控機(jī)床的檢修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生“急停”故障后，維修人員應(yīng)采用合適的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查機(jī)床的相關(guān)系統(tǒng)，逐步排除故障，縮小排查范圍。
3.2 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化水平高、技術(shù)先進(jìn)、構(gòu)造復(fù)雜，是很多系統(tǒng)的糅合體，因此，其發(fā)生故障的故障點(diǎn)難于確定，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般較容易發(fā)現(xiàn)的往往是數(shù)控加床出現(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)類(lèi)故障，由于其數(shù)控系統(tǒng)偏向軟件層面，當(dāng)其發(fā)生故障時(shí)，診斷難度很大。先機(jī)械后電氣解釋在數(shù)控機(jī)床的檢修中，首先檢查機(jī)械部分是否存在明顯的故障點(diǎn)，接著再進(jìn)一步進(jìn)行仔細(xì)排查。從經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，數(shù)控機(jī)床的故障中有很大部分是由機(jī)械動(dòng)作失靈引起的。
4 典型急停故障及實(shí)例分析
案例1：某FANUC數(shù)控加工中心，開(kāi)機(jī)“急停”報(bào)警，伺服電源斷路。
分析及處理過(guò)程：在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行粗略檢查之后，發(fā)現(xiàn)操作人員并未按下數(shù)控機(jī)床“急停”按鈕，機(jī)床各軸的所在位置也并未到達(dá)極限限位位置，在將所有急停按鈕全部復(fù)位之后，故障仍未消除，由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的，很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此，便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫(huà)面，通過(guò)逐步篩查之后，發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號(hào)H6.3為“0”，這就說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號(hào)已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著，進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急停”輸入信號(hào)F6.3為“0”，致使F6.3為“0”，這才引起了系統(tǒng)的急停報(bào)警故障。找到了故障點(diǎn)之后，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖，先測(cè)量“急停”輸入信號(hào)F6.3的接線(xiàn)端是否通電，測(cè)量結(jié)果為0，由此可以確定是該急停故障是由于急停回路斷路或電源故障造成的。
案例2：某FANUC-i系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)削機(jī)床，開(kāi)機(jī)“急停”報(bào)警，通過(guò)復(fù)位鍵無(wú)法使報(bào)警故障消除。
分析及處理過(guò)程：在進(jìn)行初步排查之后，確定急停按鈕連線(xiàn)正常，且機(jī)床各軸位置也是在正常位置范圍內(nèi)，由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的，很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此，便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫(huà)面，通過(guò)逐步篩查之后，發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號(hào)S7.3為“0”，這就說(shuō)明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號(hào)已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著，進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急停”輸入信號(hào)J7.3為“0”，致使J7.3為“0”，這才引起了系統(tǒng)的急停報(bào)警故障。找到了故障點(diǎn)之后，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖，先測(cè)量“急停”輸入信號(hào)J7.3的接線(xiàn)端是否通電，測(cè)量結(jié)果為24，則可以確定急停回路或電源沒(méi)有斷路故障。進(jìn)一步懷疑I/O模塊的輸入信號(hào)插頭可能出現(xiàn)斷路。進(jìn)一步查看控制柜，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的I/O模塊的電源指示燈處于熄滅狀態(tài)，這就表示系統(tǒng)的I/O模塊沒(méi)有電源輸入。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)在保險(xiǎn)上，該模塊的保險(xiǎn)絲已經(jīng)斷，更換之后，機(jī)床便恢復(fù)正常工作。
5 結(jié)束語(yǔ)
文章通過(guò)使用FANUC數(shù)控機(jī)床過(guò)程中出現(xiàn)的“急停”故障實(shí)例，總結(jié)了使用該類(lèi)型數(shù)控機(jī)床時(shí)的常見(jiàn)“急停”故障診斷方法及維修措施，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，作為數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)人員，我們?cè)跈C(jī)床故障的診斷維修過(guò)程中，要不斷進(jìn)行積累，發(fā)現(xiàn)各故障質(zhì)檢的聯(lián)系，學(xué)會(huì)融會(huì)貫通，做到舉一反三，借鑒經(jīng)驗(yàn)，少走彎路，提高故障診斷和維修的能力。
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關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床；故障診斷；故障維修
動(dòng)化的機(jī)床；是信息技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，代表了現(xiàn)代基礎(chǔ)機(jī)械的技術(shù)水平與發(fā)展趨勢(shì)；是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要手段，它的廣泛普及對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，乃至對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的提高都起著巨大的推動(dòng)作用[1]。一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障、停機(jī)必將給企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)巨大的損失。為了將損失降到最低，要求數(shù)控機(jī)床維修人員在故障發(fā)生后要沉著冷靜，對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面分析，判斷故障發(fā)生部位，采取相應(yīng)方法及時(shí)排除故障。現(xiàn)將故障診斷及維修的通用流程總結(jié)如下。
1 數(shù)控機(jī)床故障診斷、維修應(yīng)遵循的原則
1.1 先方案后操作
故障發(fā)生后，維修人員應(yīng)先向機(jī)床操作者了解故障發(fā)生的整個(gè)過(guò)程，查閱機(jī)床的技術(shù)說(shuō)明和相關(guān)技術(shù)圖樣，考慮好故障的解決方案后再動(dòng)手維修。
1.2 先檢查后通電
確定好解決方案后，不要忙于通電，要先對(duì)機(jī)床進(jìn)行觀察、測(cè)試和分析，以確定故障的性質(zhì)是惡性的破壞性故障還是非惡性破壞性故障。如果確認(rèn)是惡性的破壞性故障，必須先將危險(xiǎn)排除；如果是確認(rèn)是非惡性破壞性故障，方可給機(jī)床通電，然后對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床做進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試，以查找故障的發(fā)生部位。
1.3 先軟件后硬件
數(shù)控系統(tǒng)的軟件工作不正常同樣可以導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。比如，軟件參數(shù)丟失，軟件的使用方式、操作方法不正確等。因此，機(jī)床通電后，應(yīng)先確認(rèn)軟件是否正常工作，以免產(chǎn)生更大的故障。
1.4 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先檢查機(jī)械部件是否發(fā)生故障，如行程開(kāi)關(guān)，按鈕開(kāi)關(guān)工作是否正常。確認(rèn)機(jī)械部件沒(méi)有問(wèn)題后，再檢查液壓器件是否發(fā)生異常，如液壓元器件的連接是否松動(dòng)。最后，檢查電氣接觸部件是否松動(dòng)，如印制電路板插頭座、電控柜的插座等，往往這些部位由于機(jī)械振動(dòng)、油污、粉塵、溫濕度的變化造成信號(hào)接觸不良，導(dǎo)致信號(hào)傳遞失真，造成數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障[2]。
1.5 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床是由機(jī)、液、電組成、高度自動(dòng)化、復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。對(duì)數(shù)控機(jī)床的診斷應(yīng)該按一定的順序進(jìn)行，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，大部分故障均是由機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)作失靈造成的，如行程開(kāi)關(guān)不能正常工作，此外，機(jī)械故障容易察覺(jué)，電氣故障較難診斷。因此，在維修時(shí)應(yīng)先逐一檢查機(jī)械性的故障，往往能夠達(dá)到事半功倍的功效。
1.6 先公用后專(zhuān)用
公用性的故障影響面大，是主要矛盾，專(zhuān)用性故障只影響局部，是次要矛盾。例如：數(shù)控機(jī)床的所有坐標(biāo)軸都不能做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、電網(wǎng)或主電源發(fā)生故障，這些都是公用性的問(wèn)題，只有公共故障得以排除，專(zhuān)用性的故障才可能得到解決。
1.7 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜
數(shù)控機(jī)床可能同時(shí)發(fā)生多種故障，故障的復(fù)雜程度不盡相同，小故障比較容易維修，難度大的故障維修起來(lái)比較困難，維修人員應(yīng)先維修小的容易解決的故障，在維修的過(guò)程中可能受到啟發(fā)，對(duì)復(fù)雜故障有了清晰認(rèn)識(shí)，或者復(fù)雜的故障變成了小故障，利于復(fù)雜故障的解決。
1.8 先一般后特殊
導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生某一故障的原因可能多種多樣，在維修時(shí)要優(yōu)先考慮導(dǎo)致故障的常見(jiàn)可能因素，最后在分析特殊不常見(jiàn)的因素。
2 故障診斷維修的一般流程
2.1 充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)
如同醫(yī)生看病一樣，數(shù)控機(jī)床的故障診斷首先也要問(wèn)診。向數(shù)控機(jī)床操作者充分了解以下幾個(gè)內(nèi)容：
1）機(jī)床在什么情況下出現(xiàn)的故障。
2）故障產(chǎn)生時(shí)有什么外觀現(xiàn)象。
3）故障產(chǎn)生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障樹(shù)
首先分析數(shù)控機(jī)床的故障，再將導(dǎo)致故障產(chǎn)生的諸多因素，如主機(jī)、人為、CNC、環(huán)境、元器件因素等，用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示，用邏輯符號(hào)將它們與故障連接起來(lái)。然后，逐級(jí)展開(kāi)故障發(fā)生的原因，把故障產(chǎn)生的原因分析出來(lái)，構(gòu)成一顆故障樹(shù)。當(dāng)機(jī)床故障產(chǎn)生后，通過(guò)主干、支干逐級(jí)分析法來(lái)尋找故障產(chǎn)生的原因。
2.3 排列可能引起故障的諸多因素
故障樹(shù)建立起來(lái)后，為找出產(chǎn)生故障的原因提供了一個(gè)可尋范圍，在這個(gè)前提下就可排列出產(chǎn)生故障的諸多因素。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生同一故障現(xiàn)象的原因可能是多種多樣的：有CNC系統(tǒng)的原因、有機(jī)械的原因、機(jī)床電氣系統(tǒng)的原因等。因此，在分析故障時(shí)要把有關(guān)的因素都羅列出來(lái)，然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 確定故障產(chǎn)生的原因
利用機(jī)床的技術(shù)檔案，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和判斷能力，機(jī)、電、液綜合知識(shí)以及必要的測(cè)試手段和儀器、儀表，確定最有可能的因素，然后通過(guò)實(shí)驗(yàn)，逐一排查，最終找出產(chǎn)生故障的真正原因。
3 故障診斷維修的常用方法
3.1 直觀法
直觀法是指維修人員依靠人得感覺(jué)器官，按照故障現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的光、聲、味等異常現(xiàn)象，仔細(xì)檢查系統(tǒng)的所有部位，看看能否找到損傷和燒毀痕跡，將故障縮小到最小范圍。
3.2 自診斷功能法
數(shù)控機(jī)床一般都具有自診斷系統(tǒng)，它是故障診斷最常用、最有效的方法之一[3]。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，機(jī)床顯示器上會(huì)顯示報(bào)警信息、數(shù)控系統(tǒng)與各模塊之間的接口狀態(tài)，根據(jù)這些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 參數(shù)檢查法
在數(shù)控系統(tǒng)中有許多參數(shù)地址，其中存入的參數(shù)值是機(jī)床出廠(chǎng)時(shí)通過(guò)調(diào)整確定的，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。通常這些參數(shù)不允許修改。如果參數(shù)設(shè)置不正確或因干擾使得參數(shù)丟失，機(jī)床就不能正常運(yùn)行。因此參數(shù)檢查是一項(xiàng)重要的診斷。
3.4 PLC檢查法
1）利用PLC的狀態(tài)信息診斷故障。
關(guān)鍵詞：維修方法；數(shù)控機(jī)床；計(jì)算機(jī)
中圖分類(lèi)號(hào)：TD327 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2013）21-0024-02
1 規(guī)律性的維修方法
它是針對(duì)數(shù)控機(jī)床固有的性質(zhì)及特點(diǎn)找出維修規(guī)律并形成一種維修診斷方法。比如：全閉環(huán)改為半閉環(huán)的方法；調(diào)整增量式編碼器回零方法；解決數(shù)控系統(tǒng)權(quán)限的方法；數(shù)控機(jī)床通訊引起故障的維修方法等等。這些維修方法對(duì)一般數(shù)控機(jī)床具有共性，也是新入門(mén)維修人員的必修課。下面結(jié)合實(shí)際故障來(lái)闡明：
案例：一臺(tái)五坐標(biāo)加工中心系統(tǒng)為SIEMENS 840D PL，X軸運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)振動(dòng)。
診斷及分析：傳統(tǒng)的維修方法是需要調(diào)整X軸位置增益，但是位置增益調(diào)整對(duì)于一般維修人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，所以不如換一個(gè)角度來(lái)入手，就是用已經(jīng)掌握的基本維修方法或規(guī)律來(lái)解決。
首先要了解X軸振動(dòng)產(chǎn)生的原因可能有哪些。第一種原因：機(jī)床機(jī)械磨損，造成機(jī)械性能下降導(dǎo)致電機(jī)控制方面出現(xiàn)問(wèn)題。第二種原因：是機(jī)床加工過(guò)程中X軸負(fù)載過(guò)大導(dǎo)致。第三種原因：是由于位置測(cè)量系統(tǒng)臟污。
其次分析以上三種故障發(fā)生原因，電氣維修人員能夠直接處理的是第三種，并且此種故障可以用上面提到的全閉環(huán)改為半閉環(huán)的方法進(jìn)行判斷。所以先從第三種原因入手。將X軸位置測(cè)量元件（光柵尺）屏蔽。具體做法是進(jìn)入840D系統(tǒng)啟動(dòng)菜單，選擇軸參數(shù)菜單，將參數(shù)MD30240【0】由0改為1，參數(shù)MD30240【1】由1改為0（此光柵尺采用的是增量式），參數(shù)MD30200由2改為1（測(cè)量反饋編碼器數(shù)量）。然后，將編程器（PG）連入NCU單元。將PLC中DB31.DBX1.5（如為1第一測(cè)量系統(tǒng)有效）由0改為1、DB31.DBX1.6（如為1第二測(cè)量系統(tǒng)有效）由1改為0。修改完畢后將機(jī)床重新啟動(dòng)，X軸全閉環(huán)反饋就改為半閉環(huán)反饋。然后運(yùn)行X軸。如果振動(dòng)消除，說(shuō)明第二測(cè)量系統(tǒng)元件（光柵尺）出現(xiàn)問(wèn)題。否則，就是第1、2種原因。實(shí)際修改后，X軸振動(dòng)消除，證明光柵尺出現(xiàn)故障。將X軸光柵尺拆下，發(fā)現(xiàn)里面已經(jīng)被油污染，將其清理后裝回，X軸振動(dòng)現(xiàn)象消失。數(shù)控機(jī)床故障是由很多原因引起的，對(duì)于比較困難的故障不能用一種維修方法來(lái)解決。不但要考慮故障產(chǎn)生原因及規(guī)律，還要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的故障現(xiàn)象，盡量套用規(guī)律性的維修方法，先用最基本的、簡(jiǎn)單的方法來(lái)診斷、判斷，然后再用高級(jí)的、復(fù)雜的方法，這樣維修可以節(jié)省時(shí)間、提高維修效率。
2 應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)自診斷解決機(jī)床故障的方法
在系統(tǒng)運(yùn)行中或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統(tǒng)現(xiàn)在運(yùn)行狀態(tài)的信息，查明產(chǎn)生故障的部位和原因或預(yù)知系統(tǒng)異常和劣化的動(dòng)向，以便采取必要對(duì)策的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)屏幕上會(huì)提示一些報(bào)警或信息，好的報(bào)警提示往往是解決故障的基礎(chǔ)。下面結(jié)合實(shí)際故障來(lái)闡明：
案例：一臺(tái)意大利Ferrari A17五坐標(biāo)加工中心，數(shù)控系統(tǒng)是E580H，在加工過(guò)程中反復(fù)出現(xiàn)0334 Z axis error feedback driver（反饋驅(qū)動(dòng)器錯(cuò)誤），并且復(fù)位可清楚報(bào)警。
診斷及分析：根據(jù)常規(guī)處理方法需要更換Z軸驅(qū)動(dòng)器模塊，還要看更換過(guò)后反饋系統(tǒng)的狀態(tài)，很費(fèi)力氣，更換后一旦故障再現(xiàn)使維修人員的思路陷入了死角。不過(guò)這樣的故障可以從系統(tǒng)診斷入手，利用數(shù)控系統(tǒng)自帶的診斷參數(shù)P71進(jìn)行診斷。P71共16位數(shù)字前8位為伺服電機(jī)診斷，后8位為位置測(cè)量系統(tǒng)診斷。結(jié)果后8位的第一位為1，說(shuō)明故障點(diǎn)在位置測(cè)量系統(tǒng)而并非是Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器。所以在Z軸光柵尺拆卸過(guò)程中發(fā)現(xiàn)Z軸光柵尺反饋電纜接觸不良，造成系統(tǒng)反復(fù)出現(xiàn)報(bào)警。數(shù)控機(jī)床的自診斷功能很強(qiáng)，從硬件和軟件控制方面設(shè)計(jì)了上百種保護(hù)和報(bào)警，從而為數(shù)控機(jī)床的正常使用和維護(hù)維修提供了很大方便。利用此種方法可以很快地找到故障發(fā)生的部件或范圍，然后根據(jù)具體分析得出正確的判斷，最終找到故障點(diǎn)。
3 應(yīng)用計(jì)算機(jī)知識(shí)形成的維修方法
數(shù)控裝置按計(jì)算機(jī)分類(lèi)：專(zhuān)用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置和通用計(jì)算機(jī)裝置。
專(zhuān)用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置：一般是數(shù)控裝置生產(chǎn)廠(chǎng)商為自己的數(shù)控系統(tǒng)專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)。
通用計(jì)算機(jī)裝置：一般是計(jì)算機(jī)制造商的通用型個(gè)人計(jì)算機(jī)或工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。
現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)已十分普及。從這個(gè)角度來(lái)看把數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)（無(wú)論是專(zhuān)用型計(jì)算機(jī)、通用型計(jì)算機(jī)）可以當(dāng)作一臺(tái)上位計(jì)算機(jī)與一臺(tái)下位計(jì)算機(jī)的組成。以當(dāng)前SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，PCU可當(dāng)成上位計(jì)算機(jī)，NCU可當(dāng)成下位計(jì)算機(jī)。那么在維修時(shí)可以把它們當(dāng)作計(jì)算機(jī)來(lái)維修。當(dāng)然上述兩種數(shù)控裝置計(jì)算機(jī)有著很大的區(qū)別，專(zhuān)用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)與通用計(jì)算機(jī)裝置有所不同，一般前者是板卡時(shí)結(jié)構(gòu)。在功能上前者也要比后者強(qiáng)大，并且存儲(chǔ)著機(jī)床廠(chǎng)家特殊的數(shù)據(jù)。維修時(shí)需要進(jìn)行備份或小心插拔。下面結(jié)合故障案例分析：
案例：五坐標(biāo)數(shù)控加工中心，型號(hào)FERRARI A17，系統(tǒng)E550，這是一臺(tái)典型的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置。
故障：開(kāi)機(jī)后，機(jī)床在加工過(guò)程中經(jīng)常藍(lán)屏死機(jī)。
診斷并分析：（1）解決系統(tǒng)藍(lán)屏問(wèn)題，首先要考慮系統(tǒng)的散熱，所以清理整個(gè)控制系統(tǒng)計(jì)算機(jī)板，不過(guò)故障仍然出現(xiàn)。（2）考慮Windows NT內(nèi)存有winfile、exe病毒，將整個(gè)系統(tǒng)重新進(jìn)行格式化，然后，應(yīng)用在DOS下ghost軟件進(jìn)行系統(tǒng)與應(yīng)用軟件恢復(fù)（前提先做好備份），之后機(jī)床恢復(fù)正常，然而，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，此故障再次出現(xiàn)。（3）考慮上位計(jì)算機(jī)板（1028板）硬件故障，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常藍(lán)屏意味著有三種可能：CPU過(guò)熱導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行藍(lán)屏死機(jī)；內(nèi)存質(zhì)量差，導(dǎo)致運(yùn)行大量數(shù)據(jù)后，藍(lán)屏死機(jī)；主板本身問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致藍(lán)屏死機(jī)。
綜合上述三方面，由于此1028板CPU無(wú)風(fēng)扇，只有散熱片且已清理，故此種可能排除。主板表面無(wú)明顯損壞、燒壞。所以，重點(diǎn)考慮內(nèi)存故障，果然，更換內(nèi)存后，機(jī)床運(yùn)行不再出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)現(xiàn)象。
4 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)制造業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床將越來(lái)越多并且每個(gè)數(shù)控生產(chǎn)廠(chǎng)商的設(shè)備都是不一樣的，這對(duì)于維修人員是一個(gè)極大的考驗(yàn)，所以要在傳統(tǒng)的維修診斷方法中總結(jié)精華并另有創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)的更新速度很快，這直接影響著數(shù)控機(jī)床的未來(lái)發(fā)展走向。根據(jù)最新的西門(mén)子840DSL數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用得很多，伺服的配置完全是計(jì)算機(jī)識(shí)別硬件的方式。故，維修人員也要與時(shí)俱進(jìn)，在不斷完善自己的維修方法的同時(shí)，還要繼續(xù)得學(xué)習(xí)當(dāng)今最新的計(jì)算機(jī)等方面的知識(shí)，這樣在遇到同樣的維修困境時(shí)，可以重新理清思路，多角度地分析故障點(diǎn)，從而找到故障地切入點(diǎn)成功地排故。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭士義.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
[2] 夏羅生.數(shù)控機(jī)床維修與維護(hù)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2011.
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷
在故障診斷時(shí)應(yīng)掌握以下原則：
1.先外部后內(nèi)部
由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，其故障的發(fā)生也會(huì)由這三者綜合反映出來(lái)。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一舉行排查。只管即便避免隨意地啟封、拆卸，否則會(huì)擴(kuò)展故障，使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問(wèn)題而導(dǎo)致的。
2.先機(jī)械后電氣
一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械故障較易發(fā)覺(jué)，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢查修理之前，首先注意排除機(jī)械性的故障。
3.先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)
先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顩r，通過(guò)了解、觀察、測(cè)試、分析，確認(rèn)通電后不會(huì)造成故障擴(kuò)展、發(fā)鬧事故后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀況下，舉行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試，查找故障。而對(duì)通電后會(huì)發(fā)生粉碎性故障的，必須先排除危險(xiǎn)后，方可通電。
二、數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)是高技術(shù)密集型產(chǎn)物，診斷能力的強(qiáng)弱也是評(píng)價(jià)DND數(shù)控系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。目前所施用的各種DND系統(tǒng)的診斷技術(shù)大抵可分為以下幾類(lèi)：
1.啟動(dòng)診斷
啟動(dòng)診斷是指DND系統(tǒng)每次從通電起頭，系統(tǒng)內(nèi)部診斷步伐就自己主動(dòng)執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最要害的硬件和系統(tǒng)節(jié)制軟體，如 DPU、存儲(chǔ)器、I/O 等單位模塊，以及MDI/DRT單位、紙帶閱讀機(jī)、軟盤(pán)單位等裝置或外部裝備。只有當(dāng)全數(shù)項(xiàng)目都確認(rèn)正確無(wú)誤之后，全般系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀況。否則，將在DRT畫(huà)面或發(fā)光二極管用報(bào)警方式指示故障。此時(shí)啟動(dòng)診斷歷程不克不及結(jié)束，系統(tǒng)無(wú)法投入運(yùn)行。
2.在線(xiàn)診斷
在線(xiàn)診斷是指通過(guò)DND系統(tǒng)的內(nèi)裝步伐，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀況時(shí)對(duì)DND系統(tǒng)自己及DND裝置相連的各個(gè)伺服單位、伺服電機(jī)、主軸伺服單位和主軸電動(dòng)機(jī)以及外部裝備等舉行自己主動(dòng)診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線(xiàn)診斷就不會(huì)停止。
3.離線(xiàn)診斷
離線(xiàn)診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)打造廠(chǎng)家或?qū)I(yè)維修中心利用專(zhuān)用的診斷軟體和測(cè)試裝置舉行停機(jī)（或脫機(jī)）檢查。力求把故障定位到盡有可能小的規(guī)模內(nèi)，如由大變小到某個(gè)功能模塊、某部分電路，甚至某個(gè)芯片或元件，這種故障定位更為精確。
三、數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障排除方法
由于數(shù)控機(jī)床故障比較復(fù)雜，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不克不及對(duì)系統(tǒng)的所有部件舉行測(cè)試，往往是一個(gè)報(bào)警號(hào)指示出眾多的故障原因，令人難于著手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實(shí)踐中常用的排除故障方法。
1.直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據(jù)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異象的觀察，確定故障規(guī)模，可將故障規(guī)模由大變小到一個(gè)模塊或一塊電路板上，然后再舉行排除。一般包括：
（1）詢(xún)問(wèn):向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢(xún)問(wèn)故障產(chǎn)生的歷程、故障表象及故障后果等；
（2）目視：總體查看機(jī)床各部分工作狀況是否處于正常狀況，各電控裝置有無(wú)報(bào)警指示，局部查看有無(wú)保險(xiǎn)燒斷，元器件燒焦、開(kāi)裂、電線(xiàn)電纜脫落，各操作元件位置正確與否等；
（3）觸摸：在整機(jī)斷電條件下可以通過(guò)觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及旌旗燈號(hào)導(dǎo)線(xiàn)的連接狀況以及用手摸并輕搖元器件有無(wú)松動(dòng)之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障；
（4）通電：是指為了檢查有無(wú)冒煙、打火，有無(wú)異常聲響、氣味以及觸摸有無(wú)過(guò)熱電動(dòng)機(jī)和元件存在而通電，一朝發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。如果存在粉碎性故障，必須排除后方可通電。
2.初始化復(fù)位法
一般情況下，由于瞬時(shí)故障導(dǎo)致的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線(xiàn)路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)舉行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)值拷貝記錄，若初始化后故障仍無(wú)法排除，則舉行硬件診斷。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；工作原理；數(shù)控系統(tǒng)；維修
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高質(zhì)量的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對(duì)機(jī)床設(shè)備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)及伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。由于數(shù)控機(jī)床是一種價(jià)格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維修和維護(hù)更是不容忽視。我國(guó)在數(shù)控維修調(diào)試方面更是人才短缺，經(jīng)驗(yàn)匱乏，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)許多高檔數(shù)控機(jī)床都要聘請(qǐng)國(guó)外專(zhuān)家維修調(diào)試[1]。
一、 數(shù)控機(jī)床
（一） 數(shù)控機(jī)床的組成
1.主機(jī)。主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導(dǎo)軌等。
2.數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，其主體是一臺(tái)計(jì)算機(jī)（包括CPU、存儲(chǔ)器、CRT等）。
3.伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)時(shí)數(shù)控車(chē)床切削工作的動(dòng)力部分，主要實(shí)現(xiàn)主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。它由伺服驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)裝置組成。驅(qū)動(dòng)裝置主要有主軸電動(dòng)機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電動(dòng)機(jī)或交、直流伺服電動(dòng)機(jī)等。
4.輔助裝置。輔助裝置是指數(shù)控機(jī)床的一些配套部件，包括液壓、氣動(dòng)裝置及冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)和排屑裝置
（二）數(shù)控機(jī)床的基本原理
按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫(xiě)零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過(guò)數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、更換刀具，以及工件的夾緊與松開(kāi)，冷、泵的開(kāi)與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。
數(shù)控機(jī)床的工作原理可以歸納為：①控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過(guò)程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動(dòng)等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對(duì)零件切削加工。②數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經(jīng)過(guò)數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，并通過(guò)伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件按加工程序指令運(yùn)動(dòng)。③伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動(dòng)裝置組成，通常所說(shuō)數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說(shuō)伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測(cè)量裝置，直接或間接測(cè)量執(zhí)行部件的實(shí)際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對(duì)加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。④機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類(lèi)似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛性好，傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動(dòng)，主軸變速系統(tǒng)簡(jiǎn)化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制[5]。
（三）FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場(chǎng)的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。①系統(tǒng)在設(shè)計(jì)中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個(gè)控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對(duì)濕度為75%。③有較完善的保護(hù)措施。FANUC對(duì)自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。④FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項(xiàng)功能。對(duì)于一般的機(jī)床來(lái)說(shuō)，基本功能完全能滿(mǎn)足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號(hào)和PMC功能指令。這些豐富的信號(hào)和編程指令便于用戶(hù)編制機(jī)床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接口，使通用計(jì)算機(jī)PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報(bào)警和診斷功能。
系統(tǒng)在硬件上采用兩種數(shù)字總線(xiàn)：在軸控制部分采用FANUC專(zhuān)用的FSSB串行伺服總線(xiàn)聯(lián)接所有的伺服驅(qū)動(dòng)器；在機(jī)床面板等機(jī)床設(shè)備部分采用Fanuc I/O Link總線(xiàn)聯(lián)接。通過(guò)兩種總線(xiàn)將實(shí)時(shí)性要求不同的數(shù)據(jù)分離開(kāi)[2]。
（四）伺服驅(qū)動(dòng)及伺服電機(jī)的特點(diǎn)
1.高可靠性。完善的可靠性設(shè)計(jì)方案：如冗余設(shè)計(jì)，降額設(shè)計(jì)等，所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級(jí)，關(guān)鍵元器件全部采用進(jìn)口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。
2.高節(jié)電率。采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型的變量泵，液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需要的功率相匹配，無(wú)高壓節(jié)流溢流能量之損失，提高油泵電機(jī)功率因素至0.96以上，節(jié)電率一般可達(dá)40%～60%。
3.軟啟動(dòng)。采用伺服器控制可以減小數(shù)控機(jī)床震動(dòng)，延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)熱量減小，油溫穩(wěn)定，延長(zhǎng)液壓系統(tǒng)的使用壽命，為用戶(hù)節(jié)省了維護(hù)的費(fèi)用。
4.超強(qiáng)的過(guò)載能力和動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。采用先進(jìn)的矢量控制算法和獨(dú)特的限流技術(shù)，確保在機(jī)床操作過(guò)程中，能承受啟停重負(fù)載的沖擊而不跳閘，以確保生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性。高速的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，最大限度減小零件周期的延遲現(xiàn)象。
5.完善的EMC設(shè)計(jì)。采用完善的EMC設(shè)計(jì)方案，內(nèi)部布局優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用多種EMI對(duì)策，確保對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩(wěn)定性[4]。
二、數(shù)控機(jī)床故障維修
（一）數(shù)控機(jī)床使用中注意事項(xiàng)
使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點(diǎn)：① 機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專(zhuān)業(yè)知識(shí)的專(zhuān)業(yè)人員或經(jīng)過(guò)技術(shù)培訓(xùn)的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；②非專(zhuān)業(yè)人員不得打開(kāi)電柜門(mén)，打開(kāi)電柜門(mén)前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開(kāi)關(guān)。只有專(zhuān)業(yè)維修人員才允許打開(kāi)電柜門(mén)，進(jìn)行通電檢修；③ 除一些供用戶(hù)使用并可以改動(dòng)的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶(hù)不能私自修改，否則將給操作者帶來(lái)設(shè)備、工件、人身等傷害；④修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加工時(shí)，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；⑤機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計(jì)的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多24小時(shí)，如果連續(xù)運(yùn)行時(shí)間太長(zhǎng)會(huì)影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會(huì)影響機(jī)床的精度；⑦機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。
（二）數(shù)控機(jī)床故障診斷維修
我們要學(xué)習(xí)車(chē)床的診斷首先要了解兩個(gè)概念：系統(tǒng)的可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的功能能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下合規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失去規(guī)定的功能。
（1）診斷的方法：①動(dòng)作診斷：監(jiān)視車(chē)床動(dòng)作部分，判斷個(gè)不良的部位。②狀態(tài)診斷：當(dāng)機(jī)床電機(jī)動(dòng)負(fù)載時(shí)，觀察運(yùn)行狀態(tài)。③點(diǎn)檢診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件，氣動(dòng)元件。④操作診斷：監(jiān)視操作錯(cuò)誤和程序錯(cuò)誤。⑤數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷[3]。
（2）典型數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷及維修實(shí)例
①主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修.故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無(wú)載荷情況下，負(fù)載表指示超過(guò)40%。分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定，包括放大器型號(hào)、電動(dòng)機(jī)型號(hào)及伺服增益等，在確認(rèn)無(wú)誤后，則將檢點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開(kāi)機(jī)械側(cè)的情況下檢查主軸電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數(shù)00號(hào)設(shè)定為1，即讓主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行，結(jié)果噪聲消失，說(shuō)明速度檢測(cè)元件有問(wèn)題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運(yùn)行主軸電動(dòng)機(jī)，噪聲消失，機(jī)床能正常工作。
②絲杠竄動(dòng)引起的故障維修.故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動(dòng)液壓后，手動(dòng)運(yùn)行Y軸時(shí)，液壓自動(dòng)中斷，CRT顯示報(bào)警，驅(qū)動(dòng)失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機(jī)械、液壓等部分。任一環(huán)節(jié)有問(wèn)題均可導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅(qū)動(dòng)裝置電動(dòng)機(jī)及測(cè)量器件電動(dòng)機(jī)與絲杠連接部分液壓平衡裝置開(kāi)螺母和滾珠絲杠軸承其他機(jī)械部分。
（1）檢查驅(qū)動(dòng)裝置外部接線(xiàn)及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動(dòng)機(jī)與測(cè)量系統(tǒng)正常。
（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動(dòng)機(jī)與絲杠的同步傳動(dòng)帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動(dòng)。
（3）拆開(kāi)滾珠絲杠上軸承座正常。
（4）拆開(kāi)滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動(dòng)，導(dǎo)致滾珠絲杠上下竄動(dòng)。
參考文獻(xiàn)
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