數控機床電氣維修技術及發展

張武

摘 要：數控機床的應用十分廣泛，生產中也起到了重要作用，但是機床的故障導致使用無法正常進行，同時故障的分析比較復雜，維修的難度也很高，這使維修的效果受到影響，需要進行將診斷方法和維修技術進行完善，合理的采取相應措施來進行維修，從而提高數控機床的效率。文章對數控弄個機床的電氣維修進行了詳細分析。

關鍵詞：數控機床；電氣維修

1 數控機床的電氣維修的重要性

隨著經濟、科技的不斷發展，我國工業事業得到了飛速發展。數控機床設備作為現代工業發展不可或缺的一部分，數控機床是一種高效率的自動化自創，數控機床設備的應用極大的提高工業生產效率。在這個競爭日益激烈的市場環境下，經濟效益是企業生存的保障，而企業為了更好地生存，就會加大生產，加重數控機床設備的負荷，而在數控機床設備運行過程中，由于過量的操作，長時間運行，會造成電氣發熱，導致一些性能交差的原件經不住考驗而出現故障，對于數控機床設備而言，它本身比較昂貴，而企業不合理的加工工序，長時間的使用數控機床，很容易就會造成數控機床出現故障，使得運行過程合縱數控機床失效，造成工作的停頓，影響到生產進度和效率。數控機床電氣維修技術作為數控機床穩定運行的保障，只有做好數控機床電氣維修工作，才能降低數控機床設備故障。

2 數控機床常見電氣故障分類

數控機床發生電氣故障的原因包括多種方面，通過故障的特點、表現以及原因等進行分類。

（1）發生故障的部位可以分為硬件和軟件這種。在硬件上發生的故障通常是指電子元件、電路板以及電線等部件的損壞，這種故障需要通過修理來進行修復，才能起到作用。軟件發生的故障一般發生在PLC邏輯控件程序中，這種故障需要通過修改PLC的數據程序來進行維修，通過數據的修改使軟件恢復正常。零件的加工出現故障也是一種軟件類型的故障，如果發生數控系統的損壞，這種情況需要通過生產商來進行修復。（2）故障出現的時候，診斷指示顯示與否也是一種分類形式。目前的數控系統大部分具有自診斷程序，這種程序可以進行自行診斷故障，還能夠將進行監控，在出現故障的時候會開啟警報狀態，對故障的表述也能夠顯示，通過系統帶有的診斷手冊可以將故障的原因找出，便于尋找故障并解決，對處理方式有提示功能。機床的設計人員會根據機床的特點設計故障的指示裝置，還有診斷的說明。具有這些特點的電氣設備在發生故障的時候可以通過診斷和指示來快速處理故障，另一種無指示的故障產生的原因是診斷程序的不完整，包括開關出現問題，裝置連接不嚴密等，這種故障需要根據設備的工作過程的現象和故障現象進行診斷，還要通過維修人員的專業技術來進行排除處理，這樣才能順利維修。（3）當故障出現的時候造成的影響和破壞程度分為破壞性和非破壞性，破壞性故障的發生以及部件的損壞在維修的時候不能再發生，只能通過故障產生的現象進行檢查，和判斷，這種方式具有一定的難度，同時可能會造成部件的損壞，需要重新進行維修，這個過程中應該謹慎，否則會造成部件的二次損壞。（4）故障出現的規律和偶然型可以分為系統性和隨機性，系統性故障是具有條件的情況下發生的幾率為100%的故障，隨機性故障是在上述條件中可能會發生的故障，所以具有偶然性。故障的判斷難度比較高，但一般是由于機床的結構發生松動導致的，或者是電氣部件發生偏移以及裝置的溫度過高造成的，這種故障出現的時候，需要經過多次的檢查，謹慎的判斷才可以得到準確的信息。（5）從機床的運動的特點來進行分析，機床運動降低的時候會發生故障，機床雖然可以繼續運行但是無法加工符合標準的部件，這種情況使機床的精度下降，死區較大，運行非常不穩定。對這種故障進行處理需要使用檢測儀器來診斷，將誤差尋找出來，使用機械傳動系統以及數控系統進行調整，這樣可以將故障排除。

3 維修技術

3.1 詢問調查

首先應要求操作者盡量保持故障狀態，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細詢問故障表象及故障產生的背景情況，依此做出初步判斷。

3.2 故障分析并確定原因

根據已知的故障狀況按上節所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數故障是有指示的，對照機床配套的數控系統診斷手冊和使用說明書，可以列出產生該故障的多種可能的原因。調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。

4 電氣故障的常用診斷方法

4.1 直觀檢查法。這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。通過目測故障板，仔細檢查有無保險絲燒斷，元器件燒焦，煙熏，開裂現象。以此可判斷板內有無過流，過壓，短路等問題。手摸并輕搖元器件，尤其是阻容，半導體器件有無松動之感，以此可檢查出一些斷腳，虛焊等問題。

4.2 儀器檢查法。使用常規電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

4.3 信號與報警指示分析法。通過硬件報警指示燈狀態和相應的功能說明獲知指示內容及故障原因；通過系統軟件、PLC程序與加工程序中的故障報警顯示，對照相應的診斷說明手冊獲知可能的故障原因。

4.4 接口狀態檢查法。現代數控系統多將PLC集成于其中，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號，又要熟悉PLC編程器的應用。

4.5 參數調整法。參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統的塊搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。

4.6 備件置換法。現代數控系統大都采用模塊化設計，初步判斷出可能的故障模塊，用診斷備件將其替換，使用這種方法在操作時一定要在停電狀態下進行，在更換前要仔細檢查線路板的版本，型號，各種標記，跨接是否相同，對于有關的機床數據和電位計的位置應做好記錄，拆線時應做好標志。

4.7 初始化復位法。有時數控系統死機，對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。有時，由于瞬時故障引起的系統報警，可用硬件復位或開關系統電源依次來清除故障，若系統工作存貯區由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統進行初始化清除，清除前應注意作好數據拷貝記錄。

5 未來發展趨勢

在數控機床未來的發展中，還需要不斷改進現階段的加工工藝，緊扣節能與環保的時代主題。追求速度已經不再是當前世界發展的重要主題，在新時代的發展里，如何在節能環保的基礎上進行高效發展已經被提上了議程，而這也是未來發展的一個主要方向。切削液是在以往的加工過程中經常被用到的，但是容易對環境造成污染并影響操作人員的身體健康，因此，促進加工工藝綠色化發展就要摒棄切削液的使用，而采用切削的方法進行操作，就能在一定程度上提高數控機床的加工效率。

6 結束語

隨著科學技術的發展，數控機床有著更大的發展空間，通過技術水平的提高和改善，使數控機床的使用更加高效，對機床出現的故障進行診斷和維修，采取有效的正確方式維修，使機床能夠保持穩定狀態，還要提高技術人員的操作能力，將數控機床的創新研究繼續下去，將其不足通過試驗來改善，使數控機床有更加良好的功能。

參考文獻

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