低壓電器在數控機床維修中的作用

劉海燕

摘 要：在機械制造中，數控機床由于加工精度和效率高而逐漸取代普通機床得到廣泛應用。但數控機床在維修上明顯比普通機床復雜，數控機床的故障不僅包括硬件故障，還包括軟件故障，所以對數控機床的維修，不僅要從硬件上加以判斷，還要結合軟件來診斷故障原因。同時，很多數控機床的故障都與其電路中的低壓電器部分有很大關系，因此，本文談談低壓電器在數控機床維修中的作用。

關鍵詞：數控機床；維修方法；低壓電器

數控技術，簡稱數控（Numerical Control，NC），是利用數字化信息對機械運動及加工過程進行控制的一種方法。由于現代數控都采用了計算機進行控制，因此，也可以稱為計算機數控（Computerized Numerical Control，CNC）。

排除故障是維修工作的主要內容。然而，這僅僅是完成了維修工作的一部分，更重要的是分析確定故障產生的原因，以便采取對策防止類似故障的重復發生。數控機床發生故障時，為了進行故障診斷，找出產生故障的根本原因，維修人員應遵循以下兩條原則：

1）充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。調查故障現場，首先要查看故障記錄單；同時應向操作者調查、詢問出現故障的全過程，充分了解發生的故障現象，以及采取過的措施等。此外，維修人員還應對現場作細致的檢查，觀察系統的外觀、內部各部分是否有異常之處；在確認數控系統通電無危險的情況下方可通電，通電后再觀察系統有何異常，CRT顯示的報警內容是什么等。

2）認真分析故障的原因。數控系統雖有各種報警指示燈或自診斷程序，但不可能診斷出發生故障的確切部位。而且同一故障、同一報警可以有多種起因，在分析故障的起因時，一定要開闊思路，盡可能考慮各種因素。分析故障時，維修人員也不應局限于CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查，并進行綜合判斷，達到確診和最終排除故障的目的。2.采取有效措施。所謂措施就是徹底消除產生故障的原因，使類似的故障不再發生。

由于數控機床各單元（除驅動器外）與數控系統之間都是通過PC接口（1/O）實現信號的傳遞和控制，因此，許多故障都會通過PC接口信號反映出來，我們可以通過查閱PC機床側的1/O信號診斷各種復雜的機床故障或判別故障在數控系統還是在機床電氣。其方法很簡單，即要求熟悉全部PC（機床側）接口信號的現行狀態和正常狀態（或制成一張表格），診斷時，通過對全部PC（機床側）接口信號的現行狀態和正常狀態逐一查看比對，找出有故障的接口信號，然后根據信號的外部邏輯關系，查出故障原因。當熟悉了PC接口信號后，應用這種PC接口比對法，非常簡便快捷。一臺數控磨床出現故障，機床不能啟動，程序被鎖住不能運行，將以前備份好的數據用計算機送至NC能正常啟動了，但機床的潤滑、磨頭等仍不能動作。再用計算機對機床的PLC程序進行分析，與原來備份好的PLC程序作了比較，發現機床的PLC程序出錯，對其進行修改，重新輸入后，終于使機床恢復動作。實踐證明，利用計算機對數控設備進行輔助的管理與維修，可解決一些用常規方法無法處理的設備故障問題。

數控系統是數控機床電氣控制系統的核心。每臺機床數控系統在運行一定時間后，某些元器件難免出現一些損壞或者故障。為了盡可能地延長元器件的使用壽命，防止各種故障，特別是惡性事故的發生，就必須對對數控系統及其外圍電路進行日常的維護與保養。尤其對低壓電器柜的安裝于保養也十分重要。因此，應盡量少開數控柜門和強電柜的門。因為，在機械加工車間的空氣中往往含有油霧、塵埃，它們一旦落入數控系統的印刷線路板或者電氣元件上，則易引起元器件的絕緣電阻下降，甚至導致線路板或者電氣元件的損壞。所以，在工作中應盡量少開數控柜門和強電柜的門。定時清理數控裝置的散熱通風系統，以防止數控裝置過熱。散熱通風系統是防止數控裝置過熱的重要裝置。為此，應每天檢查數控柜上各個冷卻風扇運轉是否正常，每半年或者一季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象，如果有則應及時清理。對 強電柜的安裝也有嚴格的要求。數控機床一般在低壓電器組裝前首先看明圖紙及技術要求 ，檢查產品型號、元器件型號、規格、數量等與圖紙是否相符，檢查元器件有無損壞，必須按圖安裝 （如果有圖）；元器件組裝順序應從板前視，由左至右，由上至下。同一型號產品應保證組裝一致性 ， 面板、門板上的元件中心線的高度應符合規定 。 操作方便。元器件在操作時，不應受到空間的防礙，不應有觸及帶電體的可能。維修容易。能夠較方便地更換元器件及維修連線。 各種電氣元件和裝置的電氣間隙、爬電距離應符合規定。保證一、二次線的安裝距離。組裝所用緊固件及金屬零部件均應有防護層，對螺釘過孔、邊緣及表面的毛刺、尖鋒應打磨平整后再涂敷導電膏。對于螺栓的緊固應選擇適當的工具，不得破壞緊固件的防護層，并注意相應的扭距。主回路上面的元器件，一般電抗器，變壓器需要接地，斷路器不需要接地，下圖中為電抗器接地。對于發熱元件 （例如管形電阻、散熱片等） 的安裝應考慮其散熱情況，安裝距離應符合元件規定。額定功率為75W 及以上的管形電阻器應橫裝，不得垂直地面豎向安裝。 所有電器元件及附件，均應固定安裝在支架或底板上，不得懸吊在電器及連線 上 。接線面每個元件的附近有標牌，標注應與圖紙相符。除元件本身附有供填寫的 標志牌外，標志牌不得固定在元件本體上。a） 端子的標識 標號應完整、清晰、牢固。標號粘貼位置應明確、醒目 保護接地連續性 保護接地連續性利用有效接線來保證柜內任意兩個金屬部件通過螺釘連接時如有絕緣層均應采用相應規格的接地墊圈并注意將墊圈齒面接觸零部件表面（紅圈處），或者破壞絕緣層。 b） 雙重的標識 安裝因振動易損壞的元件時，應在元件和安裝板之間加裝橡膠墊減震對于有操作手柄的元件應將其調整到位，不得有卡阻現象 按圖施工、連線正確。 二次線的連接（包括螺栓連接、插接、焊接等）均應牢固可靠，線束應橫平 豎直，配置堅牢，層次分明，整齊美觀。同一合同的相同元件走線方式應一致。所有連接導線中間不應有接頭每個電器元件的接點最多允許接2 根線。每個端子的接線點一般不宜接二根導線，特殊情況時如果必須接兩根導線，則連接必須可靠。 二次線應遠離飛弧元件，并不得防礙電器的操作 。電流表與分流器的連線之間不得經過端子，其線長不得超過3 米。電流表與電流互感器之間的連線必須經過試驗端子。

總之，我們要認真學習電氣控制回路中常用的一些電氣元件，通過了解它們在回路中的作用，元件結構，工作原理來掌握它們平時運行的情況；低壓斷路器又叫自動空氣開關，既有手動開關作用，又能自動進行失壓、欠壓過載和短路保護的電器。可用來分配電能，不頻繁地啟動異步電機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或短路及欠電壓等故障時能自動切斷電路。

參考文獻

[1]豆云霞、馬力民.淺談數控機床的維修原則[J]. 寧夏機械2006（02）

[2]張保生、李蓮英. 數控機床維修方法[J].設備管理與維修.2008（05）

[3]潭永慶、李傳瑾. 數控機床的維修管理[J].菜鋼科技，2006（03）

[4]于麗. 數控機床的維修方法與原則.中國科技信息[J].2007（04）

[5]薛福連. 淺談如果作好數控機床的維修工作.輕工機械[J].2006（01）