數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修

李安+王亮

摘要： 數(shù)控機(jī)床作為我國工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展的重要技術(shù)，在工業(yè)生產(chǎn)的過程中占有著越來越重要的地位，高效率地使用數(shù)控機(jī)床，引進(jìn)熟練掌握數(shù)控機(jī)床技術(shù)的人才成為了企業(yè)提高效率降低成本的關(guān)鍵。在數(shù)控機(jī)床的使用過程中往往會出現(xiàn)各種故障，為此，從故障的檢查和排除方法出發(fā)，探討數(shù)控機(jī)床在使用中可能產(chǎn)生的故障以及相應(yīng)的維修方式。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；故障維修；機(jī)床操作

中圖分類號：TB文獻(xiàn)標(biāo)識碼：Adoi：10.19311/j.cnki.16723198.2016.14.119

數(shù)控機(jī)床技術(shù)是根據(jù)計算機(jī)技術(shù)對機(jī)床進(jìn)行細(xì)致控制的一種信息化機(jī)床加工技術(shù)，隨著21世紀(jì)以來的軟件編程語言和技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在很多地方都在不斷更新著，也具有了越來越多的復(fù)雜功能，數(shù)控機(jī)床技術(shù)甚至已經(jīng)成為了機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的突破口之一。但是，越來越復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床技術(shù)也造成了數(shù)控機(jī)床故障維修的困難化，數(shù)控機(jī)床構(gòu)造十分精密，一旦有一個地方出現(xiàn)問題或者故障，就會導(dǎo)致整體不能使用，對生產(chǎn)制造的正常開展造成很大影響。所以高效率的數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)就顯得尤為重要，是保障數(shù)控機(jī)床能夠在較短時間內(nèi)從故障狀態(tài)轉(zhuǎn)換為安全運行狀態(tài)的重要基礎(chǔ)。

1準(zhǔn)確判斷數(shù)控機(jī)床故障原因的標(biāo)準(zhǔn)流程

數(shù)控機(jī)床發(fā)展的多樣性和復(fù)雜性使得數(shù)控機(jī)床的維修變得更加專業(yè)化，數(shù)控機(jī)床有較多的部位和零件，所以一旦發(fā)生故障，首先需要對故障部位進(jìn)行精準(zhǔn)排查。

（1）建立數(shù)控機(jī)床調(diào)查日志，了解故障發(fā)生現(xiàn)場。數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生時不能著急于解決一時的故障，要對故障進(jìn)行記錄，詳細(xì)地向現(xiàn)場的操作人員和設(shè)備負(fù)責(zé)人員詢問故障情況，對故障現(xiàn)場進(jìn)行記錄和定位。在保障現(xiàn)場安全的情況下，盡可能地還原故障現(xiàn)場。

（2）確定故障的原因和位置。一般的故障可以從現(xiàn)場還原中發(fā)現(xiàn)故障部位，我們采用歸納和演繹的方式對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行分析。歸納方法從故障所影響到的數(shù)控機(jī)床功能出發(fā)，注重研究故障發(fā)生的原因，從而根據(jù)故障現(xiàn)象和原因的符合程度對故障進(jìn)行詳細(xì)排查。演繹方法是指關(guān)注故障發(fā)生的現(xiàn)象，對故障現(xiàn)象的分析導(dǎo)向多種產(chǎn)生故障的原因，對這些原因進(jìn)行行之有效的排除，就能得出故障的位置。

（3）數(shù)控機(jī)床故障的排除除了依靠工作人員的自身水平之外，還要依靠一些先進(jìn)的故障檢測與排除設(shè)備。首先，數(shù)控機(jī)床內(nèi)部有著一定的自我保護(hù)和修復(fù)機(jī)制，數(shù)控系統(tǒng)運行過程中的開機(jī)診斷、運行診斷、PLC監(jiān)控等機(jī)制都能在一定程度上解決一些微小的故障。其次，數(shù)控機(jī)床維修需要專業(yè)的機(jī)械和專業(yè)的人員，這其中人員需要對接口狀態(tài)和相關(guān)信息進(jìn)行實時監(jiān)測，熟練操作數(shù)控機(jī)床的維修機(jī)械。

2數(shù)控機(jī)床維修過程中的注意事項

2.1數(shù)控機(jī)床維修過程中需要遵循的原則

數(shù)控機(jī)床的故障監(jiān)測和維修需要在保障損壞程度不增加的前提下，為了減少成本增加維修過程中的安全性，在檢測與維修過程中，有以下幾個原則是需要工作人員注重的。

首先是按照順序進(jìn)行排查的原則：為了使原因更加明晰，在排查數(shù)控機(jī)床故障原因的時候要注重一定的順序，一般來說，數(shù)控機(jī)床的檢查維修順序，遵循由外部到內(nèi)部、由機(jī)械部分到電氣部分、由詢問到排查、由全局到部分的原則。

由機(jī)械部分到電氣部分的排查是出于工作人員的安全性考慮，機(jī)械部分的檢查主要包括行程開關(guān)、啟動部分和液壓部分的完好等，機(jī)械部分的原因是數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生故障的重要原因。而從詢問到排查的部分是要求維修人員在故障排查的過程中對數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的故障進(jìn)行充分的了解。在數(shù)控機(jī)床的故障處理中，首先解決影響全局的問題對數(shù)控機(jī)床故障的整體解決有著厘定思路、確定矛盾方向的重要作用。但是在解決故障的時候要從簡單的問題和常見的原因出發(fā)，降低問題的處理難度。

2.2數(shù)控機(jī)床在故障檢測和診斷當(dāng)中常用的方法

數(shù)控機(jī)床故障檢測和維修要根據(jù)實際情況進(jìn)行相應(yīng)處理，在不長期的數(shù)控機(jī)床故障維修和處理過程中，筆者總結(jié)出了一些進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障診斷的方法。

2.2.1人力檢查

人力檢查是故障維修和處理過程中應(yīng)用最為普遍的部分，相比于機(jī)械處理，人力檢查更能直觀地通過故障現(xiàn)象尋找出數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生故障的根本原因，但是技術(shù)人員要注重在實際操作的過程中不斷累積經(jīng)驗，提高故障判斷的準(zhǔn)確性和速度。人力檢查要采取“地毯式”的搜尋方法，不斷縮小數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的范圍。

數(shù)控機(jī)床自診斷以及程序方法

數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)層面上有相應(yīng)的自診斷程序，它可以對故障部分進(jìn)行監(jiān)控從而判斷故障原因。如果自診斷系統(tǒng)沒有發(fā)現(xiàn)，那么可以使用數(shù)控系統(tǒng)中的相關(guān)功能進(jìn)行編程，利用自編程序進(jìn)行全面掃描和診斷。程序方法有在線診斷和離線診斷兩種，離線診斷一般在CNC系統(tǒng)中有預(yù)裝，在線診斷需要調(diào)用各種接口，隨著技術(shù)發(fā)展，人工智能診斷也在開發(fā)當(dāng)中。

2.2.3物理診斷方法

物理診斷方法就是借助相關(guān)工具對數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行診斷，一般我們可以利用原件替換以及元件隔離的方法進(jìn)行問題快速查找，同時也可以使用溫度變化的方法改變外部條件，或者從電路的基本線路出發(fā)進(jìn)行診斷。物理診斷的優(yōu)勢在于診斷和維修往往能同時進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)有問題的元件進(jìn)行及時維修或者更換。

2.3數(shù)控機(jī)床維修的注意事項

（1）從數(shù)控系統(tǒng)中進(jìn)行電路板拆卸工作的時候，要對相應(yīng)的位置和連接電纜號進(jìn)行記錄，提高維修和安裝的效率。

（2）電路板上有阻焊膜，可能會影響到維修工作，但是不能隨意抹除。當(dāng)測量線路間阻值的時候，要先切斷電源，沒測量一個地方都應(yīng)該使用紅黑筆對調(diào)一次，把阻值較大的數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)。

（3）印刷電路不能隨意切斷，同理，在沒有把握確定故障元件是否為該元件的時候，不能隨意對其進(jìn)行拆卸，要避免在更換故障元件的時候?qū)ν缓更c的長時間加熱，也不要暴力拆卸零件。

（4）在維修工作前要對技術(shù)要求資料進(jìn)行充分準(zhǔn)備，準(zhǔn)備主要分為四個部分：PLC裝置部分要有相關(guān)說明書、用戶程序清單以及外部連接圖等；伺服單元部分要有技術(shù)說明書、電氣原理圖、接線圖、故障報警以及伺服單元詳細(xì)參數(shù)等；機(jī)床部分要有安裝維修的說明、操作面板說明、液壓回路圖、氣動回路圖等；其他部分要包括元器件的一些技術(shù)資料、數(shù)據(jù)程序的備份以及相關(guān)的歷史故障維修記錄等。

3結(jié)語

數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障各不相同，也就沒有一個統(tǒng)一的硬性步驟對其進(jìn)行強(qiáng)制約束，所以在實際維修與診斷過程中要抓住現(xiàn)場的實際情況，利用文中提到的多種方法進(jìn)行分析和維修，根據(jù)具體原因進(jìn)行維修或者更換操作。數(shù)控機(jī)床維修對于現(xiàn)代機(jī)械制造來說尤為重要，技術(shù)人員要在不斷的實踐中提升自己的維修能力。

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