數控機床電氣控制系統的故障診斷與維護

摘 要：本文主要分析數控機床電氣控制系統的故障調查，提出數控機床電氣系統故障診斷的方法，并探討電氣系統故障的排除方法及維護措施。

關鍵詞：數控機床電氣控制系統；故障診斷；維護

中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A

1 數控機床電氣系統的故障調查

數控機床電氣系統的故障調查，是發現故障及排除故障的基礎性工作，具有十分重要的作用。故障調查工作主要包括：（1）詢問調查，積極向操作者詢問故障產生的全過程，全面掌握有效信息，并依此做出初步判斷。（2）現場調查，根據初步掌握的信息，進行現場故障分析檢查，進一步掌握故障信息。（3）故障分析，根據掌握的有效信息，對故障進行徹底分析，找出故障發生的原因，并積極尋找解決之策。（4）排除故障的準備，在確定故障發生的原因之后，做好排除準備，包括工具儀表的準備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購等。

2 數控機床電氣系統故障診斷的方法

2.1 直觀診斷方法

直觀診斷方法是檢查數控機床電氣系統故障的最基本、最常用的方法。經驗豐富的維修人員往往通過觀察機床的光、聲、味等異常現象即可判斷出問題所在，從而判斷出故障的原因并做好相關處理。

2.2 自診法

隨著技術的不斷發展進步，現代數控系統已逐步實現故障的自診，隨時監視數控系統軟件和硬件的工作狀態，及時反應包括硬件、用戶零件程序、標準循環、數控通道等方面的異常信息，為故障處理提供極大的方便。電子、電器裝置上等部件上都有各種狀態和故障指示燈，由此判斷故障所在的位置及類型，進而采取相應解決措施，信號與報警指示分析的結合，能夠及時排除故障，進行有效維修，是一種較為可靠的方法。

2.3 參數分析診斷法

數控機床的參數設置的合理性是機床正常運行的關鍵，參數一經設置后，相關數值便不可更改，具有一定的穩定性。但是由于數控設備長期運行，產生各個零部件磨損、性能變化等原因，引起參數丟失會發生變化，從而引起混亂現象，影響了機床的正常工作，甚至需要停機排除，嚴重影響了生產活動。因此，需要對相關參數進行分析和診斷，并進行有效調整，保障機床的正常運行。

2.4 置換及轉移診斷法

置換，即在確定故障原因的前提下，為縮短停機維修的時間，保障生產的順利進行，而利用備用的印制電路板、集成電路芯片、模板或元器件等替換有疑點的部分，然后再去檢查修復故障板。轉移，就是在不能確定故障板又沒有備件的情況下，可以將CNC系統中具有相同功能的兩塊電路板、集成電路芯片、模板或元器件互相交換，觀察故障現象是否隨之轉移，從中判斷故障部位。

2.5 儀器檢查診斷法

故障儀器檢查，主要是為了檢查出故障源，若將故障源定位在元器件上，便可徹底掌握故障的性質，了解故障產生的原因，從而大大節約了維修費用及停機時間。如使用電路板在線測試議或電路板故障測試議，事前輸入電路板特性參數，通過比較，能找出問題所在。

3 電氣系統故障的排除

電氣系統故障的排除方法有很多種，主要有：（1）改善電源質量，主要是為了穩壓電源，改善電源波動，進而減少電源板的故障。（2）系統報警時，可采取硬件初始化復位的方法，實現對系統的故障清除，同時，要做好相關數據的拷貝記錄，以免造成數據丟失。（3）使用搜索功能進行檢查，對異常參數進行更改和程序更正，從而確保機床正常運行。（4）用性能完好的備件替換診斷出故障的線路板，做初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉，然后將出故障的線路板修理。

4 數控機床電氣控制系統的日常維護

4.1 數控機床設備管理規程的制定

數控機床電氣系統進行合理的日常維護和保養，離不開行之有效的設備管理規程。企業應加強重視，針對機床的具體性能和加工對象制定科學、合理的設備管理規程，以保障設備管理工作的高效進行。同時，還應建立相關的故障檢查、維修工作等檔案，包括保養內容及各個功能元器件的保養周期，為設備維護工作提供依據。

4.2 數控機床電壓維護

通常情況下，電網電壓額定值為10%～-15%，數控系統的電網電壓波動應控制在這個額定值的范圍內。若超出正常額定值有效范圍，系統則不能正常運行，因此，在日常維護中，要加大對數控裝置使用的電網電壓進行監視。

4.3 數控機床電氣柜門維護

一般情況下，數控機床不允許隨意打開柜門，除了必要的調整和維修外。加工車間空氣中多含有灰塵、油霧及金屬粉末等污染物，如果它們落入數控系統內的印制線路板或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路板損壞。因此在日常維護中，如非必要，杜絕隨意打開柜門。

4.4 數控機床電氣柜散熱通風裝置維護

數控機床電氣柜溫度過高，系統過熱，極易引起故障，影響機床的正常運行。因此，日常維護中，要經常檢查各功能模塊使用的冷卻風扇運轉的情況，同時，還要檢查風道過濾網是否堵塞。若散熱通風裝置灰塵較多，則應及時清除。

4.5 久置數控機床維護

數控機床的日常維護，還應包括對久置機床的維護。如果數控系統閑置半年以上不用，應保證每月給數控系統通電，編制循環程序讓數控機床各軸運動半小時以上，保障機床的整體性能。

結語

數控機床是企業生產中的重要設備，其性能及使用壽命直接關系著企業的生產和經濟效益。對數控機床電氣系統進行合理的日常維護和保養，可使設備保持良好的狀態，有效地預防和降低數控機床的故障發生率，保證安全生產，減少停機損失。只有加強對數控機床電氣控制系統的故障診斷，并針對出現的故障進行維修，才能保障企業生產的正常進行，才能在最少設備支出的基礎上最大限度實現企業的經濟效益，增強企業的核心競爭力，促進企業的持續、快速、健康發展。

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