數(shù)控設(shè)備故障分類及處理方法淺談

摘 要：根據(jù)數(shù)控設(shè)備常見故障類型，從機械、電氣、液壓等方面，闡述故障診斷應(yīng)遵循的一般順序及產(chǎn)生故障的原因。提出診斷原則及快速維修方法，可提高維修效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)控設(shè)備；故障分類；故障處理

1.概述

隨著科學(xué)技術(shù)的進步，數(shù)控電子技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備變得越來越復(fù)雜，即由普通機械設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)榧瘷C械、電子、液壓、自動化、現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)、計算機技術(shù)于一體的先進制造設(shè)備，其故障規(guī)律也呈現(xiàn)出隨機性、突發(fā)性和危害性大的特點。近年來，為滿足企業(yè)的快速發(fā)展，把企業(yè)打造成世界一流的航天器制造中心，航天企業(yè)已經(jīng)陸續(xù)引進了三軸三聯(lián)動、五軸五聯(lián)動、六軸五聯(lián)動等多臺多種形式的國內(nèi)外先進設(shè)備。這些先進的數(shù)控設(shè)備故障的產(chǎn)生、發(fā)展有其遵循的普遍規(guī)律，但又有其特殊性，不可能找到一種維修模式適合于任何系統(tǒng)、任何設(shè)備。通過總結(jié)經(jīng)驗給故障分類，制定有通性診斷原則，不斷完善維修方法，就可以幫助維修人員理清思路，提高維修效率。

2.常見故障分類

2.1硬件故障和軟件故障

硬件故障是只有更換已損壞或改造已磨損的器件才能排除的故障。軟件故障是程序編制或參數(shù)錯誤造成的故障，只要相應(yīng)改變程序內(nèi)容或修改參數(shù)才能排除。

2.2系統(tǒng)性故障和隨機性故障

系統(tǒng)性故障是只要滿足一定的條件，數(shù)控設(shè)備必然出現(xiàn)的故障。而隨機性故障是在同樣的條件下，只是偶然出現(xiàn)1～2次的故障。因此，隨機性故障的分析和排除較為困難，這類故障往往與機械結(jié)構(gòu)的局部松動錯位、數(shù)控系統(tǒng)中部分元器件工作特性漂移及機床電氣元件可靠性下降等有關(guān)

2.3破壞性故障和非破壞性故障

對破壞性故障，如伺服系統(tǒng)失控或操作者操作不當(dāng)造成飛車等，維修人員在維修時不許重演故障現(xiàn)象，只能根據(jù)現(xiàn)場人員介紹，經(jīng)過檢查、分析來排除，所以技術(shù)難度較高，且有一定風(fēng)險。

2.4有診斷和無診斷顯示故障

現(xiàn)今的數(shù)控設(shè)備都有較豐富的自診斷功能，如配置較多的FANUC和SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)都具有幾百條報警號。有診斷顯示的故障，可根據(jù)報警內(nèi)容進一步排查，相對容易找到故障原因。無診斷顯示的故障維修時只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后現(xiàn)象來分析判斷，排查故障相對較難，只能通過現(xiàn)象分析。

2.5運動品質(zhì)特性下降的故障

該類故障存在時，數(shù)控設(shè)備仍可照常運行，但加工不出合格產(chǎn)品。現(xiàn)今的數(shù)控設(shè)備基本沒有對該類故障進行檢測監(jiān)控，無任何報警顯示。運動中發(fā)生振動的故障比較明顯時，可通過爬行或噪音異響等現(xiàn)象及時發(fā)現(xiàn)。

3.故障的處理步驟

3.1掌握故障信息

數(shù)控機床一旦發(fā)生故障，不要急于動手，盲目處理。首先要收集所有的故障信息，這是排除故障的前提條件，是分析故障原因最為基礎(chǔ)的一步。對于自診斷報警信息的故障，根據(jù)報隨機資料、故障時的現(xiàn)象，確定維修范圍。對于無診斷報警信息的故障，維修人員要弄清楚系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)、系統(tǒng)工作方式診斷結(jié)果是什么等問題。需詢問操作者搞清楚故障發(fā)生時執(zhí)行了什么指令、進行了何種操作，以前是否發(fā)生類似的故障，故障是否重復(fù)發(fā)生等問題，根據(jù)故障時的現(xiàn)象來盡量確定維修范圍，把符合科學(xué)規(guī)律和親眼所見的現(xiàn)象作為故障分析的依據(jù)。

3.2 故障復(fù)現(xiàn)

故障復(fù)現(xiàn)可以為分析故障原因提供最直觀、最有說服力的鐵的證據(jù)，是分析故障原因最為關(guān)鍵的一步。對于可以復(fù)現(xiàn)的故障，在確認通電無危險的情況下，親自觀察故障發(fā)生的全過程。這一步即可以補充完善故障信息，又可以排除根據(jù)第一步的故障時現(xiàn)象和操作者描述所作的錯誤猜測，從而進一步縮小維修范圍。對于無法復(fù)現(xiàn)的故障，維修人員只能根據(jù)收集到的所有的故障信息進行下一步的故障原因分析。

3.3 分析故障原因

要在充分調(diào)查，掌握現(xiàn)象第一手材料的基礎(chǔ)上，把故障問題在理論和現(xiàn)實依據(jù)基礎(chǔ)上正確列出來；要開闊思路、無論是機、液、氣，還是數(shù)控系統(tǒng)及強電部分，維修人員根據(jù)專業(yè)理論和故障現(xiàn)象首先要進行認真的討論，把可能引起故障的原因和每一種可能解決的辦法全部列出來，進行綜合判斷和篩選。

4.常見故障檢測原則

4.1先簡單后復(fù)雜

數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障現(xiàn)象時，往往是多個故障原因均可以導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)這一相同的故障現(xiàn)象。這些故障原因，有些屬于機械故障原因，有些屬于機械故障原因。應(yīng)該按實際實施難度的高低、工作量的大小依次先簡單后復(fù)雜排除所有的故障原因。常常在排除簡單故障原因過程中，難度大的故障原因往往變得容易，或在排除簡單故障原因時受到啟發(fā)，對復(fù)雜故障原因的認識更清晰，從而有了解決辦法。對于故障信息、現(xiàn)象和以前發(fā)生過的故障相似的故障，也要遵循先簡單后復(fù)雜的原則，不管是不是以前出現(xiàn)過的故障，都要當(dāng)成新的故障，按部就班的一步一步進行，直到驗證確定為重復(fù)故障才能查看以前的故障維修記錄，按以前的維修方法處理故障。

4.2先外部后內(nèi)部

當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障后，維修人員通過望、聞、聽、問等方法，由外部向內(nèi)部逐個進行檢查。首先應(yīng)檢查外部的開關(guān)、接插件連接等，因其接觸不良造成信號傳遞失靈，是產(chǎn)生數(shù)控機床故障的重要因素。通過檢查這些部分可迅速排除較多的故障。

4.3先靜后動

在機床斷電的靜止狀態(tài)，通過觀察、測試、分析，判斷是否為惡性或破壞性故障后。確認故障為非惡性或破壞性故障后，方可給機床通電。在運行工況下，進行動態(tài)的觀察、測試和檢驗。對于惡性的破壞性故障，必須先行處理排除危險后，可進行通電在運行工況下進行動態(tài)診斷。

5.結(jié)論

無論科學(xué)技術(shù)如何發(fā)展，維修人員通過摸索、總結(jié)最終都會找到適合當(dāng)時當(dāng)代先進制造設(shè)備的一套完整、成熟的故障處理方法。雖然數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是畢竟還是由那幾個系統(tǒng)、那幾大塊部分組成，所以在故障處理時不要畏懼，只要維修人員能夠掌握正確的故障處理方法，牢牢握住這個有力武器，再困難的故障也能不慌不忙、迎刃而解。

6.參考文獻

[1] 鄭國偉.數(shù)控機床故障檢測與維修問答. 北京：機械工業(yè)出版社，2002.

[2] 孫漢卿.數(shù)控機床維修技術(shù). 北京：機械工業(yè)出版社，2000.

7.作者簡介

韓妙玲（1975.09—） ，女，漢 ，內(nèi)蒙古人，高級工程師職稱，本科學(xué)歷，學(xué)士學(xué)位。