淺析數控車床教學中典型故障分析與維修

1　引言

數控車床的結構比較復雜，價格比較昂貴，設備涉及的知識面寬，設備出現故障后進行維修較困難。教學過程中，如何對數控車床的故障進行排除？筆者結合自己在教學實踐中的經驗，提出以下看法。

2　故障觀察分析法

就數控設備系統本身而言，數控的可靠性隨著科學技術的發展已經達到一定的水平。就系統本身的故障率來說，已經是越來越低。之所以出現故障，大部分是由于非系統本身因素而導致故障。要對數控設備系統故障進行分析，可以從故障發生時的味、聲音、光這些異常的狀況進行觀察，在最短的時間里，準確地將故障范圍圈定在一塊印刷線路板甚至更小的范圍內。具體而言，通過目測過程中，人們對線路板實施檢查，看看是否存在元器件燒壞、熔斷絲熔斷、開裂現象，看看是否存在過壓、過流或者是短路情況。至于元器件是否存在松動，可以用手去觸摸，及時發現虛焊和斷裂。例如，程序在啟動之后，步進電機出現抖動不轉的狀況，造成這一現象的控制系統或者是步進電機出現了斷線。還有可能是驅動電路出現故障或者是步進電機本身出現故障。對此所進行的檢查，先是對步進電機的連接插頭進行檢查，看看接觸是否良好。假如插頭良好，為了進一步分析故障原因，可以用沒有故障的一相電機進行調換，看看是否還存在故障。倘若調換以后的步進機運轉一切正常，則證明未調換前的步進電機有故障。倘若調換步進電機依然不能運轉，則說明控制部分已經出現了問題，然后進一步對驅動板上的大功率三極管以及二極管進行檢查，因為這兩個元件出現損壞的可能性最大。

3　對故障進行參數檢查法分析

數控系統一旦出現故障，除了采用以上觀察法進行故障的分析排查以外，還應及時從系統參數進行檢查實施故障的排查。因為車床的性能變化以后，在系統參數上會有所體現。系統參數一旦出現了不正常，那么車床就不能正常工作。參數存放在磁泡存儲器中，或者由電池在CMOSRAM中保存。假若受到外界某種因素的干擾以后，系統中的參數因為變化而發生變化或者是丟失以后就會出現混亂現象，對此需要及時地修正和核對，給予及時排除。例如，在一臺數控銑床中，該設備采用測量循環系統。由于該系統要求有合適的背景存儲器。在對該設備進行調試過程中，發現設備背景存儲器的功能不能正常工作，時好時壞不穩定，對其數據進行檢查發現參數不正常，通過系統復位以后，依然時好時壞，故障反復出現。后來通過更換電池將參數復位以后，故障沒有出現，這說明電池出現了問題。

4　利用機床參數進行數控機床的維修

數控系統的功能比較全面，如數控系統的自診斷功能就是其中一例。數控系統的自診斷功能能對數控系統的軟件和硬件實施監視。數控系統充分利用自診斷功能，能清楚地顯示主機和系統之間的接口信息的具體情況，通過系統的自診斷功能快速判斷出故障到底是發生在數控還是機械部分。數控系統的自診斷功能有兩種情況。

在軟件上所出現的報警：因為在加工程序、PLC程序以及系統軟件里都預設有故障報警顯示。如果出現報警信號，只要根據報警號，對早報警信號所代表的意義進行診斷說明手冊查閱，就可以順利地找到故障出現的原因，以及對故障如何進行排除的方法在每一臺車床中都有一本診斷手冊，在這些手冊中對于故障原因和排除方法都有比較詳細的說明。

在硬件上所出現的報警包括：隨動系統、數控系統等內在的各種狀態和故障指示燈。充分結合指示燈的狀態和該狀態下的功能說明，工作人員可以從中獲得故障原因以及對這些故障應采用何種方式進行排除的策略。例如，車床在開機進行運轉以后，雖然急停開關已經打開，但是數控車床依然處于急停的狀態。如果遇到這種狀況的發生，應及時對急停開關進行調換。對急停開關進行調換以后如果故障依然存在，進行出廠設置恢復，故障還是不能接觸。通過目測發現，在I/O上出現間歇性的指示燈閃動，將I/O板打開，發現I/O板中的保險絲出現熔斷情況，在對保險絲進行處理以后，所有的故障便得到解決。

5　替換法故障維修

在對查到數控車床故障原因以后，進行下一步的維修工作，可以充分利用一些備用的元器件、集成電路芯片，以及印刷電路板對有疑點的部分進行置換，將故障的點進一步縮小，小到芯片或者印刷線路板這一級。同時，做好相應的一些初始化的啟動，促使車床快速進入到正常的運轉狀態。在使用這種方法的時候，必須保證是處于停電的狀態。還需要對線路板的跨接是否相同、型號以及版本進行檢查，倘若存在不一致的狀況，必須對其更換，在拆線過程中做好必要的標志和清楚的記錄。

案例說明：如有一臺西門子數控車床，PLC所采用的是S5-130 w/B。該數控車床在一次故障中，在輸入R參數以后，車床在工作中故障依然不能消除。在通過對NC系統展開故障剖析之后，診斷出是PLC的主板出現了問題，將另一臺車床進行調換之后，故障得以有效排除。采用這種方法進行故障排除的時候，一般而言，不必將電池、存儲器板和CPU板更換。因為隨意對電池、存儲器板和CPU板進行更換，容易導致機床參數的丟失和程序混亂，反而造成故障進一步的擴大。

6　結語

綜上所述，對于數控維修所采取的檢測方法以及維修手段比較多。故障的出現一般都有資料可以查詢，只有個別的報警信息比較含糊。人們只有掌握科學的方法，才能對數控車床教學中的典型故障實現及時地維修。