数控机床电气故障维修分析

时间：2024-04-25

段宇孙星

上汽通用(沈阳)北盛汽车有限公司辽宁沈阳 110000

数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，有的故障部位相同但现象不尽相同，有的现象相同但故障点不同，在排除故障时，不可生搬硬套，要熟练掌握数控设备的控制原理、掌握正确的维修方法，并灵活应用，力求迅速准确地判明故障原因，及时正确排除故障，同时不断地学习和掌握新的知识与技术，寻找新的维修诊断的方法和手段，不断提高维修能力。

1 数控机床的维修特点

数控机床电气是电子、计算机、自控技术发展的产物，也就是具有集数控系统、可编程控制器、伺服系统加精密机械等多项高新技术融合于一体的机电一体化产品。新时期数字加工和数字生产的范围越来越广泛，数控机床得到了大面积的应用，数控机床正在发挥着先进性、智能化的特点，在后工业化大生产中起到越来越重要的价值和作用。

数控机床的维修应遵循以下几点：首先，要熟悉数控系统、位置检测与伺服驱动和辅助控制的工作原理、特点及常见故障的处理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息来查找故障。做到具体问题具体分析，才能确定故障的准确处理。

2 数控机床电气故障

2.1 数控机床电气故障分类

根据数控机床的不同电气故障，可以分成不同的标准类型。首先，可以根据发生故障的部位，归纳成软件和硬件故障。也就是说控制程序如果出现了问题就可以被我们称为软件故障，需要进行系统参数，或者是数据的调整。如果电机系统内部的导线，电子元件等多个部位出现了故障就被我们称作硬件故障。一旦发生故障，会出现有指示是或者是无指示分类这两种，数控系统能够自己诊断并进行报警，根据相关的说明书，可以提前编制程序，这样一旦出现问题就能够快速的分析故障的原因，指名如何处理这些故障，这也被我们称作只是故障。如果故障没有在系统内部被诊断出来，需要我们对故障发生的原因，进行综合的分析判断，那么这种就被我们称作无指示电气故障。故障在发生的过程中，是否产生了破坏，可以分成有破坏类和无破坏类，一般情况下，破坏类的故障，不会再次出现。故障发生的频率可以分成随机性和系统性这两种[1]。

2.2 数控机床电气故障诊断遵循的原则

在诊断数控机床的时候，①要坚持先静后动，要确保处于安全的状态，事先进行断电，之后再进行故障的分析。之后在通电的情况下进行故障的分析要确保机床的安全性。

②先软件后硬件：在数控机床的诊断故障时，先利用数控系统进行分析，首先是数控系统的软件进行全面的检测，看能否发现数据的失误，或者程序错误等等，进而简化流程，如果软件未发现异常，再对数控系统的硬件进行分析，逐一进行检查，减少故障诊断的难度。③先公用后专用：首先对电气系统的公用设备进行检测，以便快速发现异常情况，之后对某些程序的专用设备进行检测，快速寻找故障点。④先简后繁：在电气设备的多重故障发生的时候，需要对故障的检测顺序进行调整，先对于简单的电气结构进行检查，然后再着手复杂部分，如此一来，有利于快速发现故障原因。

2.3 数控机床电气故障诊断程序

在进行数控机床的电气故障分析时，遵循一定的流程，首先是维修人员根据现场情况进行信息的搜集和整合，根据故障状态，故障发生时系统是否有指示，是否在系统的控制范围之内，也就是看是否为所谓的有指示故障，维修人员做出初步判断，并对于故障排除需要的技术支持、维修用品有了一定了解。之后，对于操作机场人员提供的现场故障的信息以及故障的运行情况进行信息的核查，再次判断维修人员的初步故障判断是否正确。然后，综合信息判断故障的类型以及产生原因，如何排除，对于故障的解决方法做到心中有数，之后通过技术支持和维修工具进行故障的排除，寻找故障发生的地点，制定纠正计划，进行维修。

3 维修数控机床电气

3.1 调整参数

任何参数都不允许出现丢失、失误等状况，应使机床在运行过程中的电气性能实现最优。此类故障需要相关部门派出一个或者多个参数，并要求专业人员具备专业的综合素质，对系统的参数了解，在熟练掌握机械作用的基础上，还要具有较丰富的参数调整经验。当故障集中出现在电路板上时，技术人员要熟悉电路集成度扩大的原因，尽量减少停机时间，并在各备件相同的环境下进行备件置换，然后在去检查故障板。技术人员在更换备件板时要注意诸多问题，例如，在更换前首先要将电源切断，处于断电状态进行工作。更换时，要注意原来开关的位置以及设置状态，并将要更换的新板与之前的系数、状态设置一致，否则会产生警报，耽误工作。技术人员在工作之前还要仔细阅读使用说明书，不能一味凭借以往的经验进行。要明确并不是所有的印制电路板都可以轻易拔出[2]。

3.2 交叉置换法

故障分析中，停机故障的产生原因大致分为两种：其一，机床系统故障，此类问题触发几率不确定，成因亦较为难以寻找，多为某个特定程序与某些特定操作于系统中产生冲突，引发一系列不可预计的问题；其二，为机床运行环境导致的停机故障，即湿度过大、运行环境空气中杂质过多等。当控制板停止工作或者出现故障时，可以将系统中现有的相同的两个板进行互换检查。在确定硬件接线的同时，要将一系列相似的参数进行交换，并考虑全局，具体的交换方式以及步骤进行合理的规划，最后专业技术人员确认准确无误再进行交换。

目前，数控机床的数据系统中所包含的软件越来越丰富，并且呈现多样化发展，例如系统软件、机床制造者软件等。软件逻辑中出现不可避免的问题，会使得故障无从下手，甚至死机。伺服系统主轴转速异常，此类原因具有多种可能，首先为变速系统的异常性故障，可导致此类原因，需加以调试；其次为电缆连接问题，系统中的电缆连接中断，易使主轴转速异常；最后为控制系统中输出信号的稳定性，若实际故障中未发生此类问题，应对控制板进行排查[3]。