电气机械系统故障逻辑分析——以数控车为例

时间：2024-05-20

杨晓星

（江苏信息职业技术学院,江苏无锡 214153）

在进行数控车电气机械系统故障分析时，需要了解数控车故障发生的一般位置，需要维修人员熟练掌握数控车的工作原理及运行特点，在进行数控车电气机械系统的故障分析时应该保证维修人员的专业素养，进行科学的逻辑分析，采用合适的分析方法，确保故障的高效高质处理。

1 数控车电气机械系统故障逻辑分析方法

（1）直观诊断法。在电气机械系统发生故障时，采用直观法进行故障分析是最常见的方法，直观法是指维修人员通过对数控车发生故障时产生的光、味、声等异常现象进行观察，将故障范围进行缩小，定位到某一模块或某块印刷线路板，从而判断故障的成因进而进行维修处理。采用直观法进行故障分析要求维修人员具有丰富的实践经验，需要掌握较宽的科学知识，具备综合判断和分析的能力。

（2）测试功能程序法。在进行故障分析时需要对数控车的常用功能和特殊功能进行熟练掌握，在进行直线定位、圆弧插补、螺纹切削等自动编程工作时，需要将功能测试的程序进行编制，然后再启动数控系统，保证电气机械系统的功能执行的准确与可靠，进而判断故障发生的成因，一般来说，功能检测法常用于数控车第一次开机时或者发生故障无报警情况下，可以较快较准确地找到故障成因。

（3）交换转移法。在采用交换法时需要提前诊断出故障发生的大致原因，然后将备用装置替换故障装置，将故障范围缩小到电路芯片或印刷线路，也可以验证故障分析的正确性。在替换前需要确保备用装置的完好无损，在进行替换时还应该对系统运作进行初始化操作，重新设定数控数据，保证系统可以正常运转，在采用交换法时应该严格按照相关系统的说明进行操作。转移法本质上属于交换法，操作原理与交换法相同。

（4）物理敲击法。当数控车的电气机械系统发生故障时，可以采用敲击法进行故障分析和诊断，因为数控车很多系统都是由多块印刷线路板组成，每块线路板上都有不同的焊点，所以，如果发生接触不良等情况时，引起故障，通过敲击法可以使得故障重现，从而确定故障部位，进而进行维修。

（5）局部升温诊断法。数控车在经过长期运行之后，部分元器件会发生老化，性能变坏，当没有完全损坏时，故障可能时有时无，为了准确找到故障发生的部位，可以使用热吹风机等对数控车的电气机械系统进行局部升温，加速其老化，使得故障器件快速彻底地暴露出来。在采用该方法时，需要对数控车的器件参数进行分析研究，控制温度，以免将原本完好的器件烧坏。

2 数控车电气机械系统典型故障分析

（1）换刀装置的故障分析与维修方式。数控车的换刀过程一般为当换刀信号传送到换刀电机时，刀架在蜗轮蜗杆的带动下开始转动，数控系统根据刀位信号进行判断。一般数控车电气机械系统发生故障主要集中在以下方面，某个刀位发生故障，其他刀位正常运转，原因可能是该刀位的周围线路发生故障，使得该刀位的信号无法正常传输给数控系统，从而造成故障。主要解决方法为更换新的霍尔元件，如果故障解决，那么系统正常运转，如果故障仍然存在就需要对该刀位周围的线路进行分析，找到故障发生的原因，进而解决故障。

（2）稳压电源的故障分析与维修措施。数控车在进行运转时，会出现照明灯突然不亮等情况，然而系统电源正常运行，主轴无信号输出，关机进行重启后故障仍然存在，针对这种情况，应该首先询问操作人员，是否出现违规操作，排除人为原因后，再找电气系统或机械系统的故障，一般来说，数控车拥有两个稳压电源，包括系统电源和I/O电源，可恶意根据稳压电源的工作原理进行故障排除分析，当电路发生短路或过载时，稳压电源会自动切断电路，可以将电源输出的负载电路进行拆卸，然后重新开启电源观察指示灯的情况，针对这种故障的解决方法一般为用绝缘胶布将接头重新包住，重新供电，保证所有故障解决之后，指示灯重新亮起。

（3）伺服系统的故障分析与维系方法。伺服故障包括数控车停止运行，有关进给轴振动发生混乱、数控车运行声音不好，有摆动现象发生以及出现飞车现象。对于有关进给轴振动现象应该对高频脉动信号进行观察，如果出现故障应该及时调整相关电位器。对于摆动现象，应该检查伺服放大器速度环的补偿功能，还可以检查放大器位置环增益情况是否合理，如果不满足要求，应该及时进行调整。飞车现象的出现可能是由于控制系统和伺服控制板有故障电源板发生逻辑错误而导致的，应该及时进行更换和调节。