數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的探討

葉忠立

（江蘇泰隆減速機(jī)股份有限公司，江蘇 泰州225400）

引言

目前，數(shù)控機(jī)床被廣泛應(yīng)用于我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中，是生產(chǎn)制造行業(yè)中不可缺少的重要設(shè)施，由于受各方面因素的影響經(jīng)常出現(xiàn)故障，對(duì)其正常運(yùn)行造成直接影響。所以，深入探究數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展具有重大意義。

1 數(shù)控機(jī)床故障診斷方法

1.1 常規(guī)檢查法

常規(guī)檢查法主要分為目測(cè)、手摸及通電三種方法。

1）目測(cè)。通過目測(cè)故障板，全面檢查故障板是否出現(xiàn)保險(xiǎn)絲燒斷、煙熏、元器件燒焦等情況，是否存在異物斷路情況，這樣能夠明確故障板中是否存在斷路、過流及過壓等故障。

2）手摸。用手摸同時(shí)輕晃元器件，特別是阻容，半導(dǎo)體器件是否出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象，這樣能夠檢查出部分虛焊、斷腳等故障。

3）通電。故障診斷時(shí)首先使用萬(wàn)用表對(duì)各種電源之間是否存在斷路進(jìn)行全面檢查，如果沒有就可以跟進(jìn)相應(yīng)的電源，目測(cè)是否存在打火、冒煙等情況，用手觸摸元器件是否出現(xiàn)異常發(fā)熱，從而減小檢修范圍。比如，某機(jī)床的PLC與數(shù)控系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是不能打開機(jī)床的液壓系統(tǒng)，使用編程器檢查程序保持正常運(yùn)行，各個(gè)信號(hào)狀態(tài)都符合開機(jī)條件[1]。通過深入檢查得知，PLC信號(hào)狀態(tài)和設(shè)施、圖紙上的標(biāo)記不相符，停機(jī)之后檢查電路板發(fā)現(xiàn)PLC兩塊輸出板的編址不一致，和其他兩塊位置設(shè)置混淆。將兩個(gè)位置的輸出板進(jìn)行交換之后，機(jī)床能夠正常運(yùn)行。針對(duì)出現(xiàn)這一問題的機(jī)床可以使用型號(hào)為SIMATIC S5-150K的可編程控制器，只要編址正確，不論如何擺列線路板的位置，系統(tǒng)都可以正常運(yùn)行，但是要求執(zhí)行元件與信號(hào)源一一對(duì)應(yīng)，如果對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤就會(huì)出現(xiàn)問題甚至損壞機(jī)床。除此之外，依據(jù)用戶提供的故障情況，再加上現(xiàn)場(chǎng)觀察，按照系統(tǒng)工作原理同樣可以進(jìn)行正確判斷。

1.2 儀器測(cè)量法

如果數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題之后，檢修人員使用常規(guī)工具、電工檢測(cè)儀器根據(jù)系統(tǒng)電路圖和機(jī)床電路檢測(cè)故障部門的電源、電壓及脈沖信號(hào)等進(jìn)行檢測(cè)，以便于明確故障點(diǎn)。倘若電源的輸入電壓高于規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，可以使用電壓表對(duì)網(wǎng)絡(luò)電壓進(jìn)行檢測(cè)，或者使用電壓測(cè)試儀動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，以便于排除其他因素。如果出現(xiàn)位置控制環(huán)境問題，可以使用示波器對(duì)量回路的信號(hào)狀態(tài)進(jìn)行檢查。比如，某工廠在進(jìn)行故障診斷過程中，系統(tǒng)報(bào)警，位置環(huán)硬件出現(xiàn)問題，使用示波器進(jìn)行檢查存在干擾信號(hào)，在電路中采用接電容的方法過濾干擾信號(hào)保證系統(tǒng)正常工作[2]。倘若存在系統(tǒng)不能回基準(zhǔn)點(diǎn)的狀況，可以使用示波器檢查有無(wú)零標(biāo)記脈沖，如果沒有就可以判定為測(cè)量系統(tǒng)損壞。

1.3 診斷備件替換法

當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)大部分都使用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)功能不同劃分成不同的模塊。伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的快速發(fā)展，擴(kuò)大了電路的集成規(guī)模，同時(shí)技術(shù)呈現(xiàn)出一定的復(fù)雜性，按照一般方法，不能將故障控制在較小的范圍中。然而如果系統(tǒng)出現(xiàn)問題，為了減少停機(jī)時(shí)間，工作人員可以依據(jù)模塊的功能和故障情況，使用診斷備件進(jìn)行更換，如此一來(lái)明確存在故障的模塊。如果沒有診斷備件，可以使用現(xiàn)場(chǎng)相容的模塊對(duì)其進(jìn)行更換，針對(duì)現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的維修，大多數(shù)狀況下都使用這種方法進(jìn)行判斷，接著使用備件更替損壞模塊，從而確保系統(tǒng)正常運(yùn)行。

1.4 數(shù)控系統(tǒng)的自診斷法

現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)特別是全功能數(shù)據(jù)具備超強(qiáng)的自診斷能力。在使用過程中可以對(duì)系統(tǒng)各部門的工作情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控，明確故障點(diǎn)，發(fā)出報(bào)警信息，同時(shí)采取相應(yīng)的措施，防止發(fā)生安全事故。但是如果硬件出現(xiàn)問題時(shí)，就不能自動(dòng)報(bào)警，一些數(shù)控系統(tǒng)能夠憑借發(fā)光管不同的閃爍頻率或者是不同的組合給出相應(yīng)指示，這些指示協(xié)同使用有利于工作人員精準(zhǔn)的明確故障模板的位置。例如，SINUMERIK 8系統(tǒng)可以依據(jù)MSl00CPU板上的4個(gè)指示燈與操作面板上的FAUIT燈的亮滅組合明確故障點(diǎn)。根據(jù)以上敘述的故障診斷方式，在具體運(yùn)用過程中沒有進(jìn)行明確劃分，可以使用任一方法排除故障，還可以采用多種方法同步進(jìn)行。這種診斷方法實(shí)現(xiàn)的效果主要受工作人員對(duì)系統(tǒng)原理和結(jié)構(gòu)的理解、掌握程度的影響。

2 數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析

數(shù)控機(jī)床維修方式分為事后維修、預(yù)防維修、改善維修、狀態(tài)檢測(cè)維修、預(yù)知維修及維修預(yù)防等，在維修過程中采用最合理的維修方法能夠達(dá)到節(jié)約費(fèi)用以及理想維修效果的目的。倘若對(duì)維修組織工作、修理費(fèi)用、修理效果及停產(chǎn)損失等方面進(jìn)行權(quán)衡，無(wú)論哪種維修方式都存在優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)。在維修數(shù)控機(jī)床時(shí)，可以采用狀態(tài)檢測(cè)維修或者是預(yù)知維修的方法。這是一種將設(shè)備狀態(tài)作為基礎(chǔ)的預(yù)防維修。從設(shè)計(jì)方面來(lái)看，往往會(huì)使用檢測(cè)系統(tǒng)，在維修方面使用高級(jí)診斷技術(shù)，依據(jù)狀態(tài)監(jiān)視與診斷技術(shù)給予的信息，對(duì)機(jī)床的異常進(jìn)行判斷，提前知曉機(jī)床存在的問題，在發(fā)生故障以前進(jìn)行合理維修。數(shù)控機(jī)床維修過程中，如果維修方法選擇的不合理同樣會(huì)對(duì)機(jī)床維修的質(zhì)量造成直接影響，在維修過程中往往使用以下幾種維修技術(shù)[3]：

1）初始化復(fù)位法。因?yàn)橥蝗还收蠈?dǎo)致的系統(tǒng)報(bào)警，可以使用硬件復(fù)位或者是開關(guān)系統(tǒng)電源按照順序排除故障，如果系統(tǒng)工作儲(chǔ)存區(qū)因?yàn)榘尾寰€路板、掉電或者是電池欠壓引發(fā)混亂，就需要針對(duì)系統(tǒng)展開初始化消除，消除之前需要拷貝系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，如果初始化后依然不能清除故障，就需要檢查硬件。

2）采用參數(shù)更換、程序更正的方法。系統(tǒng)參數(shù)是明確系統(tǒng)功能的主要根據(jù)，如果參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤就會(huì)使系統(tǒng)出現(xiàn)問題或者是某個(gè)功能無(wú)效。有些情況下因?yàn)橛脩舫绦蝈e(cuò)誤同樣會(huì)引發(fā)故障停機(jī)，因此可以使用系統(tǒng)搜索功能法展開檢查，更改全部錯(cuò)誤，從而為系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

3）智能控制法。2018年，江蘇泰隆減速機(jī)股份有限公司購(gòu)買了德國(guó)娜爾思成型磨開展齒輪磨齒加工，此設(shè)備在加工過程中產(chǎn)生很多砂輪灰與油，既費(fèi)油又會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，乃至對(duì)工作人員的身體健康造成直接影響。因此，本人采用PLC編程，通過安裝西門子觸摸屏與感應(yīng)開關(guān)，最終完成自動(dòng)智能化控制。磨子機(jī)出現(xiàn)的砂輪灰與油，通過絞龍被運(yùn)輸?shù)竭^濾甩油機(jī)當(dāng)中，同時(shí)在甩油機(jī)當(dāng)中加裝了料位感應(yīng)開關(guān)，如果砂輪灰與油到達(dá)甩油量時(shí)，PLC控制的程序就會(huì)發(fā)出相應(yīng)信號(hào)，中止絞龍工作，接著甩油機(jī)會(huì)迅速開啟同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，間隔時(shí)間結(jié)束之后，就會(huì)自動(dòng)改為慢速運(yùn)轉(zhuǎn)，最終自行停止，PLC發(fā)出信號(hào)為電子閥發(fā)送放料指令。工人能夠在觸摸屏中設(shè)置快慢模式、定時(shí)模式等功能，具有操作方便的特征，在一定程度上提升了生產(chǎn)效率，減少了企業(yè)的投入成本。

3 結(jié)論

為了大幅降低數(shù)控機(jī)床的故障率，應(yīng)深入分析數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)，在對(duì)故障進(jìn)行診斷和維修期間，需要根據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的環(huán)境，充分考慮外界環(huán)境對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)質(zhì)量造成的不良影響，及時(shí)采取有效措施進(jìn)行規(guī)避，確保數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行。