數控機床維修技術及維修實例分析

蔡澤能

摘 要：信息化背景下，數控技術不斷發展，數控機床得到了越發廣泛的應用，憑借本身高速性、復合化以及高精度的特征，在制造加工領域扮演著越發重要的角色。但是，相比較傳統機床，數控機床的結構更加復雜，技術更加先進，一旦出現故障，對于維修技術和維修方法有著相當嚴格的要求。本文數控機床維修技術進行了分析，并結合相應的故障實例對維修技術應用進行了討論。

關鍵詞：數控機床;維修技術;維修實例

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.01.125

0 前言

工業化進程的不斷加快，使得作為其基礎的制造業備受矚目，以計算機技術、自動化控制以及智能化技術等為支撐，數控機床得以出現，并且迅速得到普及，在保證產品質量的同時，也能夠促進生產效率的提高。數控機床本身具備技術先進性、結構復雜性和高智能化的特點，在對其故障進行維修時，無論是維修理論、維修技術還是維修方法，都與傳統機床存在很大區別，要求維修人員必須掌握先進的維修技術，確保數控機床的穩定可靠運行。

1 數控機床常見故障

一是位置環故障，包括位置報警、控制單元故障、測量元件故障等，因為其本身工作頻度高，再加上工作環境惡劣，發生故障的可能性較高;二是電源故障，作為維持系統正常運轉的核心，一旦電源出現故障，系統將會直接停機，而且數控系統運行中的許多數據信息都存儲在RAM存儲器中，一旦系統斷電，將會產生不可估量的影響;三是伺服系統故障，因為伺服系統在數控機床運作中需要頻繁啟動和停止，很容易發生故障，常見故障包括系統損壞、速度環開環等，可能導致電機在無控制指令的情況下高速運轉;四是可編程邏輯缺口，數控機床系統采用的是PLC邏輯控制，需要對控制點狀態信息進行采集，頻繁的變化可能會導致其出現故障。

2 數控機床維修技術

數控機床本身的精密性決定了其一旦出現故障，可能引發相當嚴重的后果，在這種情況下，就需要做好相應的故障維修工作。具體來講，數控機床維修技術主要體現在兩個方面：

2.1 故障診斷技術

想要對數控機床故障進行維修，首先要做的就是故障診斷，確定故障產生的部位以及影響范圍，在這個過程中，需要維修人員做好系統及外圍線路的檢測工作，確定其是否存在故障，通過逐步排查確定故障的具體位置[1]。在故障診斷過程中，一是應該做好初步診斷。如果故障現場資料比較齊全，能夠通過資料實現對故障位置的準確判斷，或者利用接口信號法對故障現象進行分析，得到對于故障的初步診斷，依照故障特點，進行逐個部位的排查工作。在診斷過程中，采用單一一種方法可能無法實現有效診斷，在這種情況下，需要采用多種檢測方法來實現故障檢測和診斷。不同故障點的診斷主要取決于故障設備運行特點及故障深度;二是應該進行報警處理。報警處理的情況可以分成兩種，一種是系統故障報警處理，如果數控機床系統出現故障，則會在操作面板或者顯示屏上出現相應的報警信號，維修人員可以參考相應的故障操作手冊，針對故障進行分析和處理，這樣的故障報警形式信號設置相對單一，嚴密和精確，根據不同的故障信號，維修人員就可以保證自身操作的針對性，提升故障處理效率;另一種是數控機床報警處理。在數控機床制造環節，通常會采用PLC邏輯控制，將可以反映出數控機床接口電氣控制的故障或者操作信息通過特定方式呈現出來，配合對應的按鍵，維修人員能夠得到更加詳細的故障判定指標，這樣的報警處理方式使得維修人員能夠在運用報警手冊對故障進行處理的同時，也可以參考PLC程序實現對于故障信號的檢查，保證故障診斷的效果;三是誤報故障處理。如果系統PLC無法正常運轉，系統已經出現停機，但是系統工作不正常或者沒有發出報警信息，則需要維修人員依照故障發生前后的系統狀態信息，結合已經掌握的理論知識，做好相應的分析，保證故障診斷的高效性和準確性[2]。

2.2 故障排除技術

一是復位法。很多時候，對于瞬時故障引發的數控機床系統報警，可以通過硬件復位或者閉合系統電源的方法來對故障進行消除，如果在經過初始化復位后，系統故障依然沒有消除，則需要檢測硬件設施;二是參數及程序更改。運行參數是確定系統運行能力的主要指標，若參數設定錯誤，則必然會導致系統部分功能異常，甚至因為程序錯誤出現停機，配合快速檢索的方法，能夠實現故障原因的準確定位;三是最優調整法，這是一種最為簡單的故障排除方法，可以利用電位計，對系統故障進行調整和解決，具體來講，就是運用多線記錄儀對指令和速度反饋進行觀察，然后通過調節速度調節器的比例系數和積分時間，確保系統能夠達到最佳工作狀態;四是替換法。簡單來講，就是利用完好的元件或者設備替換可能存在故障的設備，然后進行初始化啟動，如果數控機床能夠正常運作，則表明該設備或者元件存在故障，以此來縮小故障排查范圍，提升故障處理效率。

3 實例分析

某數控機床在NC啟動后出現斷電問題，CRT無顯示。對故障進行初步分析后，判斷是某處電路出現了接地不良問題，對所有接地點進行排查后，故障依然存在。對此，維修人員逐個檢查了CNC板的電壓，示波器測量數據顯示，數字接口板上的集成電路工作電壓波動較大，表明故障可能存在。對其進行全面細致檢查后，發現電源低頻濾波電容正常運作，在電源兩端通過并聯的方式各自連接一個小容量濾波電容，然后重新啟動數控機床，發現其能夠正常運轉，判斷故障屬于電源故障，主要是CNC電源本身抗干擾能力不足所致[3]。

4 結語

總而言之，作為機械制造生產中的核心設備之一，數控機床在運行過程中可能會受到外界因素的影響，引發相應的問題和故障，對機床正常運作產生阻礙，甚至可能會影響企業經濟效益。為了能夠確保數控機床的正常運行，操作人員必須對故障信息進行記錄，由故障檢修人員做好故障分析，采取有效措施對故障進行處理，在提升故障維修水平的同時，提高數控車床利用率。

參考文獻：

[1]董婷婷.關于數控機床維修技術的探討[J].科學技術創新，2015，（17）：78.

[2]張顯赫，李斌，李娜.數控機床維修技術簡述及維修實例[J].電子技術與軟件工程，2014（02）：149.

[3]徐鳳琴.數控機床維修技術分析[J].中國房地產業，2011（02）：143.