數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修范文

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1.數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)

（1）數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成。由于數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想的不同，數(shù)控機(jī)床種類(lèi)繁多并各具特點(diǎn)，但是不管哪一種產(chǎn)品，其系統(tǒng)設(shè)計(jì)都基于同一個(gè)原理。大體來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)一般包括控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和位置檢測(cè)系統(tǒng)三個(gè)部分。其中，控制系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)整個(gè)機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程，它把對(duì)部件的相應(yīng)程序進(jìn)行運(yùn)算的結(jié)果發(fā)送給伺服系統(tǒng)，然后伺服系統(tǒng)根據(jù)接收到的控制指令進(jìn)行分析，機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)由相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)來(lái)控制，而機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置和速度的檢測(cè)主要由位置檢測(cè)系統(tǒng)完成，位置檢測(cè)系統(tǒng)將監(jiān)測(cè)到的信息反饋給控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)又會(huì)對(duì)相關(guān)的指令進(jìn)行確認(rèn)與修正，以確保整個(gè)數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

（2）數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的特點(diǎn)。數(shù)控機(jī)床對(duì)于現(xiàn)代生產(chǎn)效率的提高有著重要的意義。由于數(shù)控機(jī)床三個(gè)組成系統(tǒng)之間的緊密協(xié)調(diào)工作，使得整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)在生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中具有以下特點(diǎn)：①在運(yùn)行過(guò)程中，整個(gè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)具有較強(qiáng)的安全可靠性。②數(shù)控機(jī)床運(yùn)作的環(huán)境要求整個(gè)系統(tǒng)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，即使在高溫、潮濕等環(huán)境下也能實(shí)現(xiàn)正常運(yùn)行。③數(shù)控機(jī)床的開(kāi)關(guān)設(shè)備可以承受頻繁的起動(dòng)，運(yùn)行狀態(tài)相對(duì)穩(wěn)定，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)整體性能比較高。

2.數(shù)控機(jī)床故障常用診斷方法及維修特點(diǎn)分析

數(shù)控機(jī)床通常由機(jī)床主體、控制介質(zhì)和數(shù)控系統(tǒng)組成，而數(shù)控系統(tǒng)是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的核心，在整個(gè)機(jī)床中起指揮作用。根據(jù)數(shù)控機(jī)床的機(jī)構(gòu)和數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)，在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的情況下，一般可以采用以下辦法進(jìn)行故障診斷。

（1）直觀法。直觀法是數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)應(yīng)用最廣泛的一種診斷方法。它主要通過(guò)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的異常現(xiàn)象、情況等直接觀察而對(duì)機(jī)床故障進(jìn)行定位、排查和診斷。比如可以通過(guò)直觀檢查了解機(jī)床重要部件的磨損、松動(dòng)或者脫落等情況；如果故障出現(xiàn)時(shí)伴隨有燒焦味，那么維修人員就可以著重檢查數(shù)控機(jī)床的線(xiàn)路以及各類(lèi)保護(hù)性開(kāi)關(guān)、電阻等；此外，還可以通過(guò)直接的接觸和感覺(jué)來(lái)判斷數(shù)控機(jī)床各個(gè)設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)溫度是否正常等。

（2）功能程序測(cè)試及報(bào)警信息診斷法。由于數(shù)控機(jī)床一般都設(shè)置有自我診斷程序，所以如果數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后通過(guò)直觀方法無(wú)法鎖定故障的范圍，就可以充分利用機(jī)床本身的自我診斷程序進(jìn)行故障診斷。維修人員只需在數(shù)控系統(tǒng)中輸入一定的功能測(cè)試程序就可以了解機(jī)床的程序運(yùn)行情況，從而分析故障產(chǎn)生的原因。另外，機(jī)床的自我診斷功能一般包含機(jī)械運(yùn)行情況信息顯示功能，當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，顯示中會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的故障報(bào)警信息，維修人員通過(guò)這些信息就可以大概地清楚機(jī)床故障產(chǎn)生的情況。

（3）參數(shù)調(diào)整分析法。數(shù)控機(jī)床的參數(shù)變化對(duì)機(jī)床的整體性能有很大的影響，所以，在數(shù)控故障檢查中，數(shù)控機(jī)床的參數(shù)變化也是診斷機(jī)床故障的重要依據(jù)。由于參數(shù)設(shè)置對(duì)數(shù)控系統(tǒng)起著決定性作用，可以通過(guò)參數(shù)的設(shè)置來(lái)調(diào)整系統(tǒng)的運(yùn)行，因此，故障發(fā)生時(shí)，維修人員就可以通過(guò)參數(shù)的調(diào)整來(lái)進(jìn)行故障診斷與排除。

（4）部件置換診斷法。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中，如果某個(gè)部件出現(xiàn)問(wèn)題也會(huì)導(dǎo)致機(jī)床故障的發(fā)生。維修人員在不能確認(rèn)是哪一部分出現(xiàn)問(wèn)題的情況下，就可以通過(guò)更換新的部件來(lái)檢查，看是否是由于部件損壞造成的故障。

（5）原理分析法。原理分析法是從數(shù)控的基本工作原理方面分析和判斷機(jī)床故障的方法，主要是通過(guò)對(duì)邏輯電平和特征指數(shù)的分析來(lái)對(duì)故障進(jìn)行診斷。這種診斷方法對(duì)維修人員有較高的技術(shù)水平要求，維修人員不僅要深入而全面地掌握數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)運(yùn)行原理，還要對(duì)各個(gè)部件的工作原理有清醒的認(rèn)識(shí)，才能準(zhǔn)確地進(jìn)行分析并對(duì)故障定位。一般情況下，可以把數(shù)控機(jī)床故障分為機(jī)械故障和數(shù)控系統(tǒng)故障。機(jī)床故障診斷后，要對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修，就要進(jìn)一步明確這兩種故障維修的特點(diǎn)。整體來(lái)看，機(jī)床機(jī)械故障維修一般遵循先簡(jiǎn)后精的原則，首先通過(guò)直接觀察等方法大概判斷出故障的范圍及位置，對(duì)部位進(jìn)行簡(jiǎn)單的維修，通過(guò)簡(jiǎn)單維修對(duì)故障進(jìn)行確認(rèn)后，再確定合理的維修方案對(duì)故障進(jìn)行精密維修，從根本上解決機(jī)床故障，使數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。而相對(duì)于機(jī)械故障，數(shù)控系統(tǒng)故障就復(fù)雜得多。因?yàn)橄到y(tǒng)故障涉及到氣動(dòng)、液壓和電氣等方面的內(nèi)容，所以檢查也要求比較詳細(xì)和深入，維修一般遵循先外部后內(nèi)部、先一般后特殊和先簡(jiǎn)單后復(fù)雜的原則。

3.數(shù)控機(jī)床故障維修措施與方法

（1）系統(tǒng)復(fù)位、初始化法。這種維修方法主要是針對(duì)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)因程序錯(cuò)亂而導(dǎo)致的故障，這種情況下，機(jī)床往往會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)編程或瞬間的故障而停止運(yùn)行，故障報(bào)警系統(tǒng)也會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的故障信息提示。對(duì)于這種故障，可以采取強(qiáng)行斷開(kāi)電源，稍等片刻后再開(kāi)電源按復(fù)位鍵進(jìn)行機(jī)械復(fù)位，看能否讓機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)作。而故障報(bào)警系統(tǒng)復(fù)位處理通常被用于因線(xiàn)路接觸不良或系統(tǒng)存儲(chǔ)壓力過(guò)小等引起的故障報(bào)警，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位和初始化前一定要做好系統(tǒng)數(shù)據(jù)備份工作，以便于初始化操作無(wú)法排除故障后對(duì)機(jī)床的硬件進(jìn)行進(jìn)一步的分析和診斷。

（2）參數(shù)設(shè)置法。由于參數(shù)設(shè)置正確與否對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行有著非常大的影響，參數(shù)設(shè)置出現(xiàn)一點(diǎn)小的錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致機(jī)床在某方面功能的喪失，影響機(jī)床的整體性能，甚至使機(jī)床停止運(yùn)作。這種情況就可以通過(guò)運(yùn)用機(jī)床系統(tǒng)的快速搜索功能，對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行對(duì)照和分析，找出故障原因，對(duì)參數(shù)進(jìn)行校對(duì)和設(shè)置，使數(shù)控機(jī)床恢復(fù)正常工作。

（3）參數(shù)微調(diào)法。如果系統(tǒng)參數(shù)重新設(shè)置后，數(shù)控機(jī)床的故障仍然無(wú)法排除或者不能按照工作要求精確地運(yùn)行，這時(shí)候就可以考慮運(yùn)用微調(diào)參數(shù)的方法來(lái)對(duì)機(jī)床參數(shù)進(jìn)行進(jìn)一步地優(yōu)化。因?yàn)闄C(jī)床的系統(tǒng)和其他電氣系統(tǒng)之間是否達(dá)到最佳控制，對(duì)機(jī)床整體運(yùn)作效率有著重要的影響，而通過(guò)參數(shù)微調(diào)就可以使這種系統(tǒng)間的控制達(dá)到最佳的標(biāo)準(zhǔn)。

（4）模塊更新替換法。模塊更新替換法往往能使機(jī)床故障維修變得簡(jiǎn)單而快速，所以在數(shù)控機(jī)床故障維修時(shí)得到普遍的使用。這種維修辦法只需要更新或替換掉故障產(chǎn)生的系統(tǒng)模塊，并重新設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)，就能快速地排除機(jī)床故障，使機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。

（5）提高加強(qiáng)機(jī)床抗干擾能力。如果數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中受到強(qiáng)烈的干擾，機(jī)床的正常運(yùn)作就會(huì)受到影響。所以，針對(duì)由于電源開(kāi)關(guān)引起的機(jī)床故障，就可以通過(guò)利用接地的方式來(lái)降低高頻對(duì)數(shù)控機(jī)床影響的維修方法進(jìn)行故障排除。此外，也可以通過(guò)保持電源電壓的穩(wěn)定性，提高電源的負(fù)載能力，使機(jī)床的抗干擾能力得到一定的加強(qiáng)。

4.結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床任何一個(gè)部件或者系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況都會(huì)造成機(jī)床故障的產(chǎn)生，所以在故障診斷過(guò)程中，維修人員要對(duì)機(jī)械主體、數(shù)控系統(tǒng)和重要部件等進(jìn)行綜合的檢查與分析，確定故障發(fā)生的位置及原因，進(jìn)而采取針對(duì)性的維修措施和方法，盡快清除機(jī)床故障，保障數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)作。此外，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行日常的維護(hù)和保養(yǎng)，不但可以大大降低機(jī)床故障的發(fā)生，還可以有效提高數(shù)控機(jī)床的使用效率，減少因產(chǎn)生故障造成對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響。

作者：于廣發(fā) 單位：齊齊哈爾軌道交通裝備有限公司電車(chē)間