數控機床電氣系統的故障診斷與維修策略研究

朱東旭　李笑宇

摘 要：隨著電子技術以及控制技術的不斷發展，機械制造業越來越多的需要數控技術做支撐。但是由于數控技術的復雜性、多樣性和多邊性，在應用的過程中難免出現一些故障，嚴重時會造成整個機床停止運作。本文通過對數控機床電器系統的故障診斷以及維修策略進行探討，希望當數控機床出現故障時，結合本文的知識，機床能夠得到及時有效的維修。

關鍵詞：數控機床；電氣系統；故障診斷；維修

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

數控機床是集電、氣、機于一體的機電設備，它具有加工質量穩定可靠、加工精度高、生產效率高等優點。數控機床的電氣系統是核心，電氣控制系統出現故障，會導致數控機床運行異常。因此，當電氣控制系統發生故障時，對故障進行準確、迅速的判斷是第一步，而后應該迅速排除故障，使機床恢復正常，保障生產的穩定進行。

1 數控機床常見電氣故障診斷

不同的數控系統雖然有所不同，但是這種差異僅僅體現在結構和性能上，就故障診斷而言存在著一定的共性。通常由以下幾部分構成。

（1）直觀判斷。直觀判斷即利用人的感官注意故障發生并判斷故障可能發生的地方。當身處故障現場時，能夠根據現場的一些現象，諸如：是否有火花出現，是否有異響，并且判斷這些現象來自于何處，在哪里出現了糊味，哪里震動異常，哪里發熱異常等，根據這些現象就能大致判斷故障出在哪里。另外，直觀觀察可能發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生的位置。

（2）根據報警功能判斷。現在的CNC系統都具有自我診斷的功能。它能夠在系統工作時，利用自診斷這一程序對系統進行一個迅速的診斷。當檢測到故障時，它會以用最快的速度以報警的方式在CRT顯示上或者在亮面板上亮起指示燈報警，更加有趣的是，這種自我診斷還可以將故障分類報警。

（3）及時核對系統參數。系統參數的變化意味著機床性能的變化，也非常可能表示機床發生了故障。雖然在設計和制造數控系統時，已經將數控系統的可靠性考慮在內，但是并不意味著可以排除一切的外界干擾。與此同時，在人為操作數控系統時，也會使系統參數發生變化。在故障診斷的過程中，若問題仍然不能解決，此時可以核對系統參數，觀察是不是參數變更導致的。

2 電氣系統故障的維修方法

（1）復位處理法。處理系統報警的方法有：對硬件進行復位處理或者是將系統電源進行開關機處理，如果系統的工作儲存區由于掉線，電池的電壓不穩或者是拔掉了插頭，將會對系統進行一個類似初始化的清除復位，與此同時，進行數據的拷貝記錄工作時要尤其注意，若是設備初始化以后，工作系統出現何種故障仍然無法有效排除的話，下一步就要對硬件設施進行診斷了。

（2）更改參數或者更正程序。若想知道一個系統的功能，它的重要判斷根據之一就是系統參數。倘若將系統參數設定錯誤，將會直接導致系統無法正常運行，嚴重的話會出現故障甚至癱瘓。即使機床是在正常的運行著，也很可能由于用戶的程序出現錯誤使其發生故障，進而導致整個機器停止運行。倘若出現這樣的情況，可以利用搜索功能對系統進行檢查，檢查后對出現問題的程序進行更正，進而使系統能夠正常的運行。

（3）優化調整法。優化調整法指的并不是全面調整，也是有一定的針對性的。這種調整主要是針對機械系統以及伺服驅動系統而言的，能夠為其進行匹配調節。這種方法的優點是原理以及操作方法都比較簡單，只需要一臺能夠儲存數據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行觀察，與此同時，還要對速度調節器的積分時間進行調節，盡量使伺服務系統不產生震蕩，進而使整個系統處于最佳工作狀態下。如果工作人員沒有對設備進行檢查的話，那就需要工作人員依據以往積累的經驗對電動機進行調節，看能否減輕振動。

（4）增強電源的質量。電源經常出現的質量問題有：電源被干擾以及電源內部波動等等。這些問題對數控機床電氣控制有很大的影響，質量差很容易造成系統故障。對于電源內部波動這個問題，可以使用穩壓器來改善這種情況；而若是電源出現高頻干擾，可以使用濾波器來消除干擾。相信通過這些方法，可以極大增強電源的質量，減少由于電源出現的故障，使機床在一個穩定環境下進行工作。

3 對數控機床電氣控制系統進行維護

（1）按照操作流程進行工作。若想進行某項工作，先要掌握相關的技術才行，數控機床電器控制工作也是如此。對于進行編程、操作以及維修的人員，都要進行上崗前培訓，這些培訓保障了員工專業技能過關的同時，要對系統程序、特性和設備有一個良好的把握，并且在以后的使用操作中，嚴格按照相關的規章制度進行工作，遇到特殊的情況時，要請教他人，避免由于自己專業技術不夠、對機器的操作不夠熟練而導致系統出現故障的現象。所以，就需要相關工作人員定期對機器進行檢查，更換壞掉的零部件。

（2）閱讀機的定期修理維護。機床工作所運用到的參數、用戶程序和零件程序，這些都需要導入到閱讀機的內部存儲當中去。紙帶閱讀機經常出現的問題是，它的讀帶部分被灰塵等污染物污染時，會使信息出現異常，因此要進行定期的擦拭；對于磁盤閱讀機而言，壓緊滾軸及磁盤閱讀機磁頭等部位的清潔非常重要，同時要對零部件做好潤滑。

（3）監控系統的電壓值。系統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，系統就不能繼續穩定的工作了。所以，監測人員要隨時注意著電壓的波動情況，一旦出現問題，及時的做出調整，避免故障的發生率。

4 結語

一個企業設備的生產離不開數控機床，這些設備以及機床的造價又是相當貴的，因此對于企業來說，機床的使用壽命就顯得尤為重要了。所以，數控機床的故障分析和維修以及故障后的處理工作直接關系到機床的壽命，也是企業生產的命脈所在。但是，故障維修包含的知識非常多，故障出現的類型又各有不同的，因此維修方法也存在一定的差異。要根據實際的情況進行針對性的設備維護處理，同時要定期對設備進行系統的檢查，最大程度的降低故障的發生。

參考文獻：

[1]余志鋼，易端前，李磊.數控機床電氣系統的故障診斷與維修[J].民營科技，2016（04）：24.

[2]孫陳龍.從現場工作數據角度分析數控機床電氣系統故障[J].工程技術：文摘版，2016（06）：261.

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