谈数控机床电气故障维修

谈数控机床电气故障维修

任启迪

中捷机床有限公司辽宁省沈阳市110142

摘要：数控机床是目前制造业普遍采用的机电一体化自动化设备，因其生产效率高，被各行各业用于生产实践。然而，这种技术含量高、机电一体化的自动化机床具有复杂的系统结构和多样化的机械结构。一旦任何一个环节发生故障，就可能对数控机床的操作产生负面影响。基于此，写者积极探索当前数控机床的典型故障，并结合自己的维修经验，提出相应的维修策略以供参考。

关键词：数控机床；电气故障；维修

引言：随着我国国民经济的快速发展，数控机床在我国的应用越来越普遍，数量也在不断增加。它已成为企业保证产品质量、提高经济效益的关键设备。数控机床技术复杂，种类繁多，型号繁多，使用中发生的各种故障种类繁多，但只要加强数控机床操作人员、管理人员和维修人员的技术培训，技术水平就很高。特别是通过专业技术培训，扩大数控机床的维修队伍，以满足数控机床日益普及的现代化生产的需要，可以解决数控机床的维修难题。数控机床的组成越来越复杂，对维修人员的素质要求也逐步提高，一旦机床出现故障，需要安排维修人员迅速赶到故障现场排除和修复故障。在使用数控机床的过程中，许多维修人员对数控技术知之甚少，维修起来并不容易。

1.数控机床电气故障的诊断

通常，机床制造商提供数控机床的PLC程序列表或梯形图，维修人员经常根据PLC程序分析故障原因，对机床的维修人员技能提出了要求。如果维修人员不了解数控系统的PLC语言，诊断将非常困难。随着数控机床制造技术的发展，数控机床的诊断功能已成为衡量数控机床性能的技术指标，CNC系统可以提供硬件、驱动、编程、操作和其他相关的诊断功能，包括具有明文描述的报警信息，或提供在线帮助功能，或提供报警手册，机床电气故障的诊断也越来越受到机床制造商的重视。

2.数控机床的电气故障原因和诊断分析

数控机床的电气故障出现的原因主要有电源故障、数控系统位置环故障、偶发停机故障、主轴伺服系统主轴转速异常等。

3.数控机床电气故障检修的一般方法

3.1直观法

直观的方法是利用人的感官直接判断数控机床的零部件。有几种方式来问、看、触摸和力量。询问故障现场人员通常是操作人员仔细询问故障的原因、过程、故障现象和后果。在整个故障分析和判断过程中，可能需要多次询问并掌握判断故障的信息；检查机床各部分的工作状态，检查各电子控制装置是否有报警指示，检查是否存在报警信号；有熔断器、元件烧断、裂纹、电线、电缆脱落等，判断故障原因；在这种情况下，主电路各主线路的连接状态、各插座的插入状态、各电气元件的发热状态均可触及，且触及原因。当电源接通时，数控机床的电气控制电路通电，观察是否有烟雾。电弧，是否有异常声音，是否有异味，是否过热，一旦发现，应立即停电检查，找出模块造成的故障。

3.2测量法

测量方法是利用该仪器对数控机床电路或零件进行故障检测，测量交流和直流参数，测量脉冲信号，测量一些板上设置的相关信号状态以及搜索可能的故障。例如，使用万用表来测量电源电压是否在规定范围内，每个插座的插入状态和终端的布线是否良好，用示波器观察相关纹波信号的幅度和相位，并用PLC程序员故障的位置和原因。

3.3交换法

交换方法是用相同的印刷电路板、模块、集成电路芯片或元件替换故障部分，判断故障产生的模块。更换零件时要注意以下几个问题：1）更换任何备件必须进行断电。2）许多印刷电路板都有一些开关或短路条设置以符合实际需要，因此在更换备件板时必须记录原始开关位置和设置状态，并且新的电路板也是如此。设置，否则将产生警报，它将无法工作。3）一些印刷电路板的更换也需要在更换后进行某些操作以完成软件和参数的建立。4）有些印刷电路板不易拆卸，例如含有工作存储器的板或备用板，它们可能丢失有用的参数或程序。更换时请遵照指示。因此，在拆卸旧板并用新板替换之前，您必须仔细阅读相关信息，然后在开始之前理解要求和操作过程，以免造成更多问题。

3.4交叉换位试验法

当发现在没有备件的模块中可能出现故障时，系统中的相同或兼容的两个模块可以交换用于检查和判断以确定故障。例如，两个坐标的交换或伺服驱动决定了故障的位置。这种交叉换位方法不仅要注意硬件布线的正确交换，还要注意相应参数的交换。否则，就不能达到目的，反而会产生新的错误，造成思维混乱，设计软硬件交换解决方案，然后交换测试，无任何错误。

3.5交换部件法

当大致确认了故障范围，利用同样的电路板或元器件来替换有疑点部分。如两个坐标的指令板或伺服板的交换，从中判断故障板或故障部位。这种交叉换位法应特别注意，不仅要硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。

4.故障诊断的内容：

1）动作诊断：相关动作的判断在进行机床运动的过程当中应该加强对基层各个位置的监管，判断其出现问题的位置诊断它的部位是HTC还是HTC或者是机床的主要轴部分出现问题。

2）状态诊断：如果机床电机运动在进行运转的过程当中应该对其运行的情况进行实时的监测，判断其运行的过程当中是否出现问题。

3）点检诊断：根据特定的时间，对相关检液或者结构部件等，进行实际的观察与问题发现，减少问题的出现。

4）操作诊断：专业人员应该去全面观察最可能出现的错误以及问题部分，改变的错误的程序，减少问题的发生几率。

5）数控系统故障自诊断：不同的数控系统虽然在结构和性能上有所区别，但随着微电子技术的发展，在故障诊断上有它的共性。

5.常见数控机床电气故障检修

系统紧急停止不能复位是数控机床常见的故障，造成这种故障的原因有很多，我们来谈谈如何排除：首先分析紧急停止不能复位的故障是机床电气故障，当这种故障发生时，通过简单的分析，就可以了。可知电源部分正常，紧急停止控制电路不在高压电路中，因此不能直接考虑电源和大功率故障，可以直接判断故障可能是软件故障还是硬件问题。

综合上述情况来看，如果出现一些故障时，专业人员应该注意对问题进行及时的处理与解决，具体的形式如下所述：1）系统参数设置错误，使系统信号不能正常输入或不能满足复位条件，导致紧急停止故障；2）PLC程序错误，导致紧急停止故障；紧急停止电路断开，限位开关损坏，紧急停止按钮损坏，并引起紧急停止。3）紧急停止复位所需的“伺服许可、伺服就绪、主轴就绪”等信息不符合要求，导致紧急停止故障。通过以上分析，采用相应的消除方法，使紧急停止不能复位故障，能够快速恢复正常。

以上介绍的数控机床电气维修技术，是我在实践中总结的经验。数控机床的数值故障种类繁多，维修方法也不尽相同。数控机床电气故障修复技术，提高维修技术水平，确保数控系统恢复正常实行。

总结：

根据上面情况来看，专业施工人员应该全面加强度数控机床相关部分的检查与控制，这样做可以加强人员对机床稳定工作提供强有力的基础，减少数控机床可能会发生的任何问题。因此，在进行机床数控检修和维护时，专业技术人员应该实施自我力量，促使机床工作部分作业能够正常运转开来。

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