數(shù)控機(jī)床維修改造系列講座知識(shí)

1、數(shù)控機(jī)床維修改造系列講座機(jī)床作為工作母機(jī)和維修工具，早已成為各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的必要裝備。數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生與發(fā)展，更是制造高質(zhì)量、高效率、高一致性產(chǎn)品的有力保障。隨著人類(lèi)社會(huì)的飛速發(fā)展與進(jìn)步，各種新材料、新技術(shù)、新工藝、新結(jié)構(gòu)、新配件不斷涌現(xiàn)，各個(gè)領(lǐng)域不斷提出新的要求，這一切都使得機(jī)床的結(jié)構(gòu)、性能千變?nèi)f化。計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展又使得機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)正在以更短的周期更新。面對(duì)如此的形勢(shì)，機(jī)床制造者在不斷努力跟蹤時(shí)代的步伐，機(jī)床的使用者、維修者也要努力跟上。為使讀者及時(shí)了解數(shù)控機(jī)床的技術(shù)與知識(shí)，加深數(shù)控機(jī)床使用與維修理念上的認(rèn)識(shí)，組織了此講座，力圖對(duì)讀者有所幫助。 第1講 一個(gè)新興的工業(yè)領(lǐng)域-機(jī)床大修

2、與數(shù)控化改造 凱普機(jī)電一體化工程有限公司 (北京 ) 劉蔭庭 機(jī)械制造業(yè)在世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，具有重要的地位。為此，各國(guó)的經(jīng)濟(jì)學(xué)家和企業(yè)家在不斷探索新形勢(shì)下的各種先進(jìn)制造技術(shù)及制造業(yè)的發(fā)展戰(zhàn)略。作為制造業(yè)核心的機(jī)床制造業(yè)則是支柱的基石，是任何行業(yè)都不可或缺的。 一、產(chǎn)生與發(fā)展的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) (1)我國(guó)現(xiàn)有的、數(shù)以萬(wàn)計(jì)的陳舊、落后的機(jī)床是機(jī)床大修與數(shù)控化改造行業(yè)產(chǎn)生的現(xiàn)實(shí)基 礎(chǔ)我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，由于長(zhǎng)期自身機(jī)制的不適應(yīng)性，經(jīng)濟(jì)實(shí)力過(guò)低、技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，極大地制約著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。為盡快改變我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的落后狀態(tài)，近二十多年來(lái)，我們?cè)谄D難地發(fā)展民族機(jī)床制造業(yè)的同時(shí)，積極地引進(jìn)

3、了世界先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備。一方面與世界先進(jìn)機(jī)床制造廠合作，不斷生產(chǎn)出具有世界先進(jìn)水平的各類(lèi)機(jī)床；另一方面直接購(gòu)進(jìn)了大量的各類(lèi)機(jī)床。這一切都為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展起到了巨大的作用。 但是，機(jī)床長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)甚至超負(fù)荷使用，同時(shí)又缺少認(rèn)真的維修與保養(yǎng)，造成機(jī)床嚴(yán)重磨損，喪失了精度；有些機(jī)床則由于企業(yè)人員及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的改變，或由于技術(shù)力量不足而被長(zhǎng)期閑置，需要使用時(shí)卻發(fā)現(xiàn)早已銹跡斑斑，電控系統(tǒng)不能起動(dòng)；由于新產(chǎn)品制造的需要，原有機(jī)床性能已不能滿(mǎn)足使用要求，急需更新升級(jí)改造；由于世界計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，造成數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廠的產(chǎn)品更新加快，原有產(chǎn)品過(guò)早停產(chǎn)，給備件更換與維修帶來(lái)一定困難；況且數(shù)控系統(tǒng)的

4、使用壽命一般在510年，而我國(guó)大多數(shù)機(jī)床都在超期服役。這些諸多因素都需要對(duì)機(jī)床進(jìn)行大修及數(shù)控化升級(jí)改造。 (2)新進(jìn)的大批二手機(jī)床成為機(jī)床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的催化劑自改革開(kāi)放以來(lái)，許多企業(yè)引進(jìn)了一大批國(guó)外淘汰的舊機(jī)床，雖然有一部分尚能滿(mǎn)足使用要求，但是多數(shù)由于缺少經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)、資料及備件等因素，造成雖廉價(jià)購(gòu)進(jìn)但卻不能繼續(xù)發(fā)揮作用而閑置的尷尬局面。其中不乏有為改造后投入使用而引進(jìn)的舊機(jī)床和生產(chǎn)線(xiàn)。這里多數(shù)的二手機(jī)床只要再有適當(dāng)?shù)馁Y金投入，經(jīng)過(guò)大修改造即可發(fā)揮作用。 (3)顯著的經(jīng)濟(jì)效益是機(jī)床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的發(fā)展動(dòng)力 對(duì)于機(jī)床擁有者來(lái)說(shuō)，只需花費(fèi)購(gòu)買(mǎi)相同新機(jī)床30%以下的費(fèi)用即可獲得相同的使

5、用效果。根據(jù)國(guó)際該行業(yè)的記載，即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行徹底改造升級(jí)，也只需花費(fèi)購(gòu)買(mǎi)新機(jī)床60%左右的價(jià)格。 對(duì)于機(jī)床大修改造業(yè)內(nèi)公司來(lái)說(shuō)，這不僅為他們的服務(wù)企業(yè)產(chǎn)生巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，而且也是他們自身生存和發(fā)展的根本動(dòng)力。 (4)機(jī)床大修及數(shù)控化改造的優(yōu)勢(shì)是該行業(yè)生存與發(fā)展的有利條件 舊機(jī)床的大修、翻新、升級(jí)改造與購(gòu)買(mǎi)新機(jī)床相比，具有下列優(yōu)勢(shì)： 交貨期短。尤其是大型機(jī)床和特殊專(zhuān)用機(jī)床優(yōu)勢(shì)更加明顯。 性能更穩(wěn)定。各基礎(chǔ)件經(jīng)長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度；各功能部件經(jīng)長(zhǎng)期磨合。功能穩(wěn)定性可靠性好。 設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)小。新機(jī)床設(shè)計(jì)中帶來(lái)的技術(shù)、方案風(fēng)險(xiǎn)在大修改造中幾乎不存在。 可以更充分地體現(xiàn)用戶(hù)

6、的意愿。用戶(hù)與維修人員可以依照實(shí)際需要和機(jī)床長(zhǎng)期使用情況，在大修改造中提出對(duì)機(jī)床性能、操作與維修等方面的改進(jìn)(包括增、改)意見(jiàn)，有權(quán)選擇機(jī)械零部件、數(shù)控系統(tǒng)等電氣設(shè)備的規(guī)格、型號(hào)、性能等。 更有利于使用與維護(hù)。由于用戶(hù)、維修人員不僅可以直接參與改造方案的制定，而且可以參與改造的全過(guò)程，可以直接獲取各種技術(shù)信息，更深入地掌握機(jī)床的結(jié)構(gòu)及性能特點(diǎn)，從而增強(qiáng)使用與維修的主動(dòng)能力。 可以更快地獲取最新的更實(shí)用的備件。 節(jié)省大量投資。 降低投資風(fēng)險(xiǎn)。 (5)社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化趨勢(shì)是機(jī)床大修及數(shù)控化改造行業(yè)的必由之路 舊機(jī)床的數(shù)控化改造和翻新不僅僅是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌時(shí)期必要和重要的行為，而且是一個(gè)企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的戰(zhàn)

7、略措施。 當(dāng)前，21世紀(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，我國(guó)大多數(shù)企業(yè)正面臨著企業(yè)改制、轉(zhuǎn)軌以進(jìn)入市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)，迅速融入國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。這就需要我們企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)集中全部力量面對(duì)這些挑戰(zhàn)。企業(yè)集團(tuán)化和集團(tuán)內(nèi)部分散網(wǎng)絡(luò)化、自治性、并行工作的新型組織、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、敏捷制造技術(shù)、虛擬制造技術(shù)、可持續(xù)制造技術(shù)、綠色制造技術(shù)等等一系列新的技術(shù)理論，都需要下大力量去研究，以開(kāi)發(fā)適銷(xiāo)對(duì)路產(chǎn)品，提高對(duì)市場(chǎng)的快速反應(yīng)能力；集中人力、財(cái)力、物力以提高本企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)以最快速度創(chuàng)造出盡可能多的價(jià)值。因此，企業(yè)自身不可能再像過(guò)去計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制下?lián)碛写蠖木S修隊(duì)伍。而設(shè)備維修改造的社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化也就不可避免地成為了大趨勢(shì)。 國(guó)外機(jī)

8、床的改造與翻新是近期發(fā)展起來(lái)的一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，在先進(jìn)國(guó)家已經(jīng)形成了一定的規(guī)模和市場(chǎng)。而在我國(guó)，這一產(chǎn)業(yè)才剛剛興起，按照應(yīng)具備的條件來(lái)衡量還相距甚遠(yuǎn)。但是業(yè)內(nèi)有識(shí)之士正在努力塑造自己、完善自己，相信不久的將來(lái)，一批具備一定條件和一定規(guī)模的機(jī)床改造、翻新的專(zhuān)業(yè)化企業(yè)會(huì)成長(zhǎng)起來(lái)。 二、大修改造方案的選擇 此項(xiàng)工作如果能爭(zhēng)得大修改造企業(yè)的技術(shù)支持可能會(huì)更好、更快些。 1.前期立項(xiàng)準(zhǔn)備工作 (1)技術(shù)可行性分析 主要是瞄準(zhǔn)改造目標(biāo)及加工對(duì)象，對(duì)被改造機(jī)床進(jìn)行結(jié)構(gòu)、性能、精度等技術(shù)現(xiàn)狀的全面分析。其中包括機(jī)床原來(lái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理；機(jī)床的基礎(chǔ)部件和結(jié)構(gòu)件是否仍然完好；普通機(jī)床改為數(shù)控機(jī)床，要考察各坐標(biāo)軸的機(jī)

9、械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及導(dǎo)軌副的形式等是否適用；測(cè)量機(jī)床目前的各項(xiàng)精度與出廠精度進(jìn)行對(duì)比，是否存在差距；綜合總結(jié)目前機(jī)床存在的一切故障和歷史上出現(xiàn)過(guò)的重大故障。針對(duì)上述問(wèn)題，對(duì)照改造目標(biāo)和典型工件，編寫(xiě)改造任務(wù)書(shū)，做到改造后的機(jī)床達(dá)到一定的先進(jìn)性和實(shí)用性。 (2)經(jīng)濟(jì)可行性分析 從實(shí)際可操作性出發(fā)列出幾種應(yīng)考慮的情況：從機(jī)床自身的價(jià)值考慮，分析要達(dá)到改造目標(biāo)所需投入是否偏高；從該機(jī)床在本單位產(chǎn)品制造中的地位和重要程度來(lái)分析改造價(jià)值；從該機(jī)床的投入產(chǎn)出率估算，是否能較快收回投資，然后迅速產(chǎn)生較好效益；機(jī)床改造后提高了機(jī)床精度，增加了功能，是否能使本單位產(chǎn)品提高水平，或者能有利于開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，從而獲得附加效益。

10、改造資金來(lái)源可靠。 (3)選擇機(jī)床改造者 這是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題。選擇得好，則能順利完成改造任務(wù)，達(dá)到改 造目標(biāo)；選擇不好，不僅是機(jī)床改造的失敗，而且浪費(fèi)了資金和時(shí)間，影響生產(chǎn)。用戶(hù)可根據(jù)后面討論的機(jī)床改造應(yīng)具備的條件來(lái)慎重選擇。 2.技術(shù)方案準(zhǔn)備 (1)機(jī)械及液壓系統(tǒng) 作為機(jī)床的最終用戶(hù)，廠方必須首先要確認(rèn)，該機(jī)床機(jī)械及液壓系統(tǒng)的狀況。如：目前機(jī)床的精度，機(jī)械傳動(dòng)鏈的狀況，絲杠、導(dǎo)軌的狀況，有無(wú)重大故障等，以確定機(jī)床是大修、項(xiàng)修。如果是非數(shù)控機(jī)床要改為數(shù)控機(jī)床，首先要考慮機(jī)械改裝的可行性，最重要的是導(dǎo)軌的形式及滾珠絲杠的安裝。再有就是機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)間隙與傳動(dòng)剛度是否符合數(shù)控機(jī)床的要求。 (

11、2)電氣系統(tǒng) 在做數(shù)控機(jī)床改造方案時(shí)，用戶(hù)可以根據(jù)機(jī)床的狀態(tài)及工藝要求來(lái)選擇數(shù)控系統(tǒng)。其一，是選擇數(shù)控制造廠商，目前世界上性能及信譽(yù)較好的有：西門(mén)子(德國(guó))、發(fā)那科(日本)、三菱(日本)、NUM(法國(guó))、FAGOR(西班牙)等。用戶(hù)可在詳細(xì)了解上述廠商數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)及性能價(jià)格比等指標(biāo)的基礎(chǔ)上，與實(shí)施改造的工程公司一道，選擇一個(gè)比較適合的數(shù)控系統(tǒng)。其二，是根據(jù)機(jī)床的功能要求選擇相應(yīng)控制系統(tǒng)的類(lèi)型，做到既能滿(mǎn)足機(jī)床全部功能要求又不提高標(biāo)準(zhǔn)。 我們建議，在選擇數(shù)控系統(tǒng)方面，要特別注意：一要盡量向一個(gè)著名廠家的型號(hào)系列靠攏。這樣既有利于維修和管理，也利于備件的購(gòu)買(mǎi)。千萬(wàn)不要把企業(yè)的數(shù)控系統(tǒng)搞成萬(wàn)國(guó)牌。

12、二要清楚所選廠家在國(guó)內(nèi)的維修服務(wù)狀況，以免將來(lái)后患無(wú)窮。 數(shù)控系統(tǒng)選定之后，用戶(hù)根據(jù)機(jī)床實(shí)際狀況，決定更換或不更換驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。若不更換，則必須確認(rèn)老驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與數(shù)控系統(tǒng)是否可以匹配。 對(duì)于機(jī)床測(cè)量系統(tǒng)，目前數(shù)控系統(tǒng)的要求是增量式脈沖編碼輸入，所以老機(jī)床所配的感應(yīng)同步尺或旋轉(zhuǎn)變壓器等測(cè)量元件均需用增量式脈沖編碼器、光柵尺代替。 對(duì)于外圍電路，改造可采取的方案有兩種：“接口型改造”，即保留外圍繼電器電路，只對(duì)NC、PLC進(jìn)行改造，新PLC不參與外圍電路控制，只處理NC所需的指令信號(hào)。此方案改造設(shè)計(jì)、調(diào)試工作量較小。另一種是“徹底改造”，在繼電器邏輯較復(fù)雜，故障率較高，用戶(hù)又能提供清楚邏輯圖的情況下，可

13、用新NC所帶的PLC將外圍電路全部改造，簡(jiǎn)化了外圍電路，又合理利用了PLC的控制能力。此方案可大大簡(jiǎn)化硬件電路，大大提高可靠性，但改造設(shè)計(jì)、調(diào)試工作量較大。 (3)各部分安裝形式的確定 其一，控制系統(tǒng)的安裝常見(jiàn)的有懸掛式、柜式、臺(tái)式等。安裝方式的選定，直接決定各種連接電纜的走線(xiàn)方式和電纜長(zhǎng)度，也關(guān)系到操作與維修的方便性。其二，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安裝，原則上只能采取電氣柜內(nèi)安裝這一種方式，應(yīng)考慮的因素有通風(fēng)冷卻，電纜走線(xiàn)方式及長(zhǎng)度，對(duì)其他電器的干擾等。其三，電動(dòng)機(jī)的安裝，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際，確定電動(dòng)機(jī)的安裝方式：法蘭式，底座式，帶底座法蘭式，再加上軸伸方向、電動(dòng)機(jī)接線(xiàn)盒的位置等，這些由電動(dòng)機(jī)的訂貨輔助參數(shù)確

14、定。其四，測(cè)量系統(tǒng)的安裝，如選擇電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝編碼器的結(jié)構(gòu)方式，電動(dòng)機(jī)安裝一確定，它也就確定了；外裝式需要有彈性聯(lián)軸節(jié)、安裝卡子、電纜走線(xiàn)方向及長(zhǎng)度等的考慮；對(duì)于光柵尺，安裝的問(wèn)題則應(yīng)重視，除安裝可行性外，定尺、動(dòng)尺的安裝配合、安裝精度、溫度影響等均需考慮。 三、項(xiàng)目的實(shí)施 1.施工隊(duì)伍的選擇 機(jī)床大修改造方案設(shè)計(jì)的好壞，大修改造成果的優(yōu)劣，除了經(jīng)濟(jì)因素外，很大程度上依賴(lài)于施工隊(duì)伍的素質(zhì)。這是一項(xiàng)很重要的工作，參與項(xiàng)目施工的公司應(yīng)具備下列條件。 (1)完整、高效的技術(shù)支持體系 關(guān)鍵是人的因素。該公司應(yīng)具備一支包括機(jī)械、電氣、液壓、工藝工裝等全方位的、具有多年豐富的設(shè)計(jì)、制造、裝配、調(diào)試工作經(jīng)驗(yàn)的工

15、程師隊(duì)伍，同時(shí)還應(yīng)有一支能打硬仗的現(xiàn)場(chǎng)施工隊(duì)伍。這種工作模式是當(dāng)今市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)條件下的流行模式。 (2)適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下的經(jīng)營(yíng)管理模式 關(guān)鍵還是人的因素。擯棄計(jì)劃經(jīng)濟(jì)條件下企業(yè)管理中的一切阻礙發(fā)揮每個(gè)人積極性的組織形式和管理方法，組建起能快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的企業(yè)結(jié)構(gòu)，并在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中不斷改進(jìn)、完善，同時(shí)還要考慮該公司的規(guī)模、資金狀況等諸多因素。 2.硬件定貨 經(jīng)過(guò)如上的全面考慮，施工隊(duì)伍已選定，技術(shù)方案的細(xì)節(jié)確定，訂貨清單即可列出。用戶(hù)和工程公司可本著相互信任的態(tài)度，從降低成本和保證可靠性?xún)煞矫婢C合考慮，確定國(guó)內(nèi)外定貨清單，并簽訂正式改造合同。在定貨進(jìn)行的同時(shí)，工程人員即可開(kāi)始著手進(jìn)行系統(tǒng)機(jī)

16、械大 修、項(xiàng)修及電氣軟件編制、實(shí)驗(yàn)室調(diào)試工作。 3.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 這是改造能否成功的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，工程人員在這一階段完成機(jī)、電聯(lián)調(diào)，數(shù)控系統(tǒng)的最終調(diào)試、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)最佳化調(diào)節(jié)等工作，并為驗(yàn)收作準(zhǔn)備。 4.試加工驗(yàn)收 通常有兩個(gè)內(nèi)容：標(biāo)準(zhǔn)樣件的試切削，按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，不同類(lèi)型的機(jī)床都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試切削程序；機(jī)床精度的校驗(yàn)，根據(jù)各廠測(cè)量水平的高低，采用相應(yīng)手段，有條件的用戶(hù)可采用激光干涉儀進(jìn)行測(cè)量，這樣機(jī)床位置測(cè)量系統(tǒng)的補(bǔ)償可采用得到的數(shù)據(jù)，從而提高機(jī)床精度。 5.資料、培訓(xùn)及保修 在驗(yàn)收工作結(jié)束之后，還需要進(jìn)行技術(shù)資料整理、歸檔并提供給用戶(hù)，還要對(duì)用戶(hù)進(jìn)行技術(shù) 培訓(xùn)及保修工作。 舊機(jī)床的數(shù)控化改造事業(yè)方

17、興未艾，在我國(guó)目前形勢(shì)下將大批故障機(jī)床尤其是一大批進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床和二手設(shè)備進(jìn)行改造、升級(jí)，以較小的投入盡快使這些設(shè)備在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮效能、創(chuàng)造效益，的確是許多企業(yè)的一項(xiàng)不可忽視的課題。 沒(méi)有理論指導(dǎo)的實(shí)踐是盲目的實(shí)踐，沒(méi)有實(shí)踐的理論是空洞的理論。 我國(guó)從事數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)計(jì)、應(yīng)用與維修技術(shù)工作的工程技術(shù)人員數(shù)以萬(wàn)計(jì)，然而由于此項(xiàng)技術(shù)的復(fù)雜性、多樣性和多變性以及一些客觀環(huán)境因素的制約，在數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)方面還沒(méi)有形成一套成熟的、完整的理論體系。當(dāng)今控制理論與自動(dòng)化技術(shù)的高速發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的日新月異，使得數(shù)控技術(shù)也在同步飛速發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式上的PC基、開(kāi)放化和

18、性能上的多樣化、復(fù)雜化、高智能化不僅給其應(yīng)用從觀念到實(shí)踐 帶來(lái)了巨大變化，也在其維修理論、技術(shù)和手段上帶來(lái)了很大的變化。因此，一篇講座形式的文章不可能把已經(jīng)形成了一門(mén)專(zhuān)門(mén)學(xué)科的數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)理論完整地表述出來(lái)，本文僅是將多年的實(shí)踐探索及業(yè)內(nèi)眾同仁的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)加以適當(dāng)?shù)臍w納整理，以求對(duì)該學(xué)科理論的發(fā)展及工程技術(shù)人員的實(shí)踐有所裨益。 一、數(shù)控技術(shù) 談到維修，首先必須從總體上了解我們的維修對(duì)象。 1.數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)綜述 一臺(tái)典型的數(shù)控機(jī)床其全部的電氣控制系統(tǒng)如圖1所示。 (1)數(shù)據(jù)輸入裝置將指令信息和各種應(yīng)用數(shù)據(jù)輸入數(shù)控系統(tǒng)的必要裝置。它可以是穿孔帶閱讀機(jī)(已很少使用)，3.5in軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)

19、器，CNC鍵盤(pán)(一般輸入操作)，數(shù)控系統(tǒng)配備的硬盤(pán)及驅(qū)動(dòng)裝置(用于大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)保護(hù))、磁帶機(jī)(較少使用)、PC計(jì)算機(jī)等等。 (2)數(shù)控系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的中樞，它將接到的全部功能指令進(jìn)行解碼、運(yùn)算，然后有序地發(fā)出各種需要的運(yùn)動(dòng)指令和各種機(jī)床功能的控制指令，直至運(yùn)動(dòng)和功能結(jié)束。 數(shù)控系統(tǒng)都有很完善的自診斷能力，日常使用中更多地是要注意嚴(yán)格按規(guī)定操作，而日常的維護(hù)則主要是對(duì)硬件使用環(huán)境的保護(hù)和防止系統(tǒng)軟件的破壞。 (3)可編程邏輯控制器是機(jī)床各項(xiàng)功能的邏輯控制中心。它將來(lái)自CNC的各種運(yùn)動(dòng)及功能指令進(jìn)行邏輯排序，使它們能夠準(zhǔn)確地、協(xié)調(diào)有序地安全運(yùn)行；同時(shí)將來(lái)自機(jī)床的各種信息及工作狀態(tài)傳送給CNC，使C

20、NC能及時(shí)準(zhǔn)確地發(fā)出進(jìn)一步的控制指令，如此實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)機(jī)床的控制。 當(dāng)代PLC多集成于數(shù)控系統(tǒng)中，這主要是指控制軟件的集成化，而PLC硬件則在規(guī)模較大的系統(tǒng)中往往采取分布式結(jié)構(gòu)。PLC與CNC的集成是采取軟件接口實(shí)現(xiàn)的，一般系統(tǒng)都是將二者間各種通信信息分別指定其固定的存放地址，由系統(tǒng)對(duì)所有地址的信息狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，根據(jù)各接口信號(hào)的現(xiàn)時(shí)狀態(tài)加以分析判斷，據(jù)此作出進(jìn)一步的控制命令，完成對(duì)運(yùn)動(dòng)或功能的控制。 不同廠商的PLC有不同的PLC語(yǔ)言和不同的語(yǔ)言表達(dá)形式，因此，力求熟悉某一機(jī)床PLC程序的前提是先熟悉該機(jī)床的PLC語(yǔ)言。 (4)主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)接受來(lái)自CNC的驅(qū)動(dòng)指令，經(jīng)速度與轉(zhuǎn)矩(功率)調(diào)節(jié)輸

21、出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)主電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)接受速度反饋實(shí)施速度閉環(huán)控制。它還通過(guò)PLC將主軸的各種現(xiàn)實(shí)工作狀態(tài)通告CNC用以完成對(duì)主軸的各項(xiàng)功能控制。 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)自身有許多參數(shù)設(shè)定，這些參數(shù)直接影響主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)特性，其中有些不可丟失或改變的，例如指示電動(dòng)機(jī)規(guī)格的參數(shù)等，有些是可根據(jù)運(yùn)行狀態(tài)加以調(diào)改的，例 如零漂等。通常CNC中也設(shè)有主軸相關(guān)的機(jī)床數(shù)據(jù)，并且與主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)作用相同，因此要注意二者取一，切勿沖突。 (5)進(jìn)給伺服系統(tǒng)接受來(lái)自CNC對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸分別提供的速度指令，經(jīng)速度與電流(轉(zhuǎn)矩)調(diào)節(jié)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)床坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)，同時(shí)接受速度反饋信號(hào)實(shí)施速度閉環(huán)控制。它也通過(guò)P

22、LC與CNC通信，通報(bào)現(xiàn)時(shí)工作狀態(tài)并接受CNC的控制。 進(jìn)給伺服系統(tǒng)速度調(diào)節(jié)器的正確調(diào)節(jié)是最重要的，應(yīng)該在位置開(kāi)環(huán)的條件下作最佳化調(diào)節(jié)，既不過(guò)沖又要保持一定的硬特性。它受機(jī)床坐標(biāo)軸機(jī)械特性的制約，一旦導(dǎo)軌和機(jī)械傳動(dòng)鏈 的狀態(tài)發(fā)生變化，就需重調(diào)速度環(huán)調(diào)節(jié)器。 (6)電器硬件電路隨著PLC功能的不斷強(qiáng)大，電器硬件電路主要任務(wù)是電源的生成與控制電路、隔離繼電器部分及各類(lèi)執(zhí)行電器(繼電器、接觸器)，很少還有繼電器邏輯電路的存在。但是一些進(jìn)口機(jī)床柜中還有使用自含一定邏輯控制的專(zhuān)用組合型繼電器的情況，一旦這類(lèi)元件出現(xiàn)故障，除了更換之外，還可以將其去除而由PLC邏輯取而代之，但是這不僅需要對(duì)該專(zhuān)用電器的工作

23、原理有清楚的了解，還要對(duì)機(jī)床的PLC語(yǔ)言與程序深入掌握才行。 (7)機(jī)床(電器部分)包括所有的電動(dòng)機(jī)、電磁閥、制動(dòng)器、各種開(kāi)關(guān)等。它們是實(shí)現(xiàn)機(jī)床 各種動(dòng)作的執(zhí)行者和機(jī)床各種現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的報(bào)告員。 這里可能的主要故障多數(shù)屬于電器件自身的損壞和連接電線(xiàn)、電纜的脫開(kāi)或斷裂。 (8)速度測(cè)量通常由集裝于主軸和進(jìn)給電動(dòng)機(jī)中的測(cè)速機(jī)來(lái)完成。它將電動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速匹配成電壓值送回伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為速度反饋信號(hào)，與指令速度電壓值相比較，從而實(shí)現(xiàn)速度的精確控制。 這里應(yīng)注意測(cè)速反饋電壓的匹配聯(lián)接，并且不要拆卸測(cè)速機(jī)。由此引起的速度失控多是由于測(cè)速反饋線(xiàn)接反或者斷線(xiàn)所致。 (9)位置測(cè)量較早期的機(jī)床使用直線(xiàn)或圓形同步感應(yīng)器

24、或者旋轉(zhuǎn)變壓器，而現(xiàn)代機(jī)床多采 用光柵尺和數(shù)字脈沖編碼器作為位置測(cè)量元件。它們對(duì)機(jī)床坐標(biāo)軸在運(yùn)行中的實(shí)際位置進(jìn)行直接或間接的測(cè)量，將測(cè)量值反饋到CNC并與指令位移相比較直至坐標(biāo)軸到達(dá)指令位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)位置的精確控制。 位置環(huán)可能出現(xiàn)的故障多為硬件故障，例如位置測(cè)量元件受到污染，導(dǎo)線(xiàn)連接故障等。 (10)外部設(shè)備一般指PC計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等輸出設(shè)備，多數(shù)不屬于機(jī)床的基本配置。使用中的主要問(wèn)題與輸入裝置一樣，是匹配問(wèn)題。 2.數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的電氣控制 數(shù)控機(jī)床一個(gè)運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的電氣控制由電流(轉(zhuǎn)矩)控制環(huán)、速度控制環(huán)和位置控制環(huán)串聯(lián)組成 。其控制框圖如圖2。 (1)電流環(huán)是為伺服電機(jī)提供轉(zhuǎn)矩的電路。

25、一般情況下它與電動(dòng)機(jī)的匹配調(diào)節(jié)已由制造者作好了或者指定了相應(yīng)的匹配參數(shù)，其反饋信號(hào)也在伺服系統(tǒng)內(nèi)聯(lián)接完成，因此不需接線(xiàn)與調(diào)整。 (2)速度環(huán)是控制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速亦即坐標(biāo)軸運(yùn)行速度的電路。速度調(diào)節(jié)器是比例積分(PI)調(diào)節(jié)器，其P、I調(diào)整值完全取決于所驅(qū)動(dòng)坐標(biāo)軸的負(fù)載大小和機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)(導(dǎo)軌、傳動(dòng)機(jī)構(gòu))的傳動(dòng)剛度與傳動(dòng)間隙等機(jī)械特性，一旦這些特性發(fā)生明顯變化時(shí)，首先需要對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行修復(fù)工作，然后重新調(diào)整速度環(huán)PI調(diào)節(jié)器。 速度環(huán)的最佳調(diào)節(jié)是在位置環(huán)開(kāi)環(huán)的條件下才能完成的，這對(duì)于水平運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)軸和轉(zhuǎn)動(dòng)坐標(biāo)軸較容易進(jìn)行，而對(duì)于垂向運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸則位置開(kāi)環(huán)時(shí)會(huì)自動(dòng)下落而發(fā)生危險(xiǎn)，可以采取先摘下電動(dòng)機(jī)空載調(diào)

26、整，然后再裝好電動(dòng)機(jī)與位置環(huán)一起調(diào)整或者直接帶位置環(huán)一起調(diào)整，這時(shí)需要有一定的經(jīng)驗(yàn)和細(xì)心。 速度環(huán)的反饋環(huán)節(jié)見(jiàn)前面“速度測(cè)量”一節(jié)。 (3)位置環(huán)是控制各坐標(biāo)軸按指令位置精確定位的控制環(huán)節(jié)。位置環(huán)將最終影響坐標(biāo)軸的位置精度及工作精度。這其中有兩方面的工作： 一是位置測(cè)量元件的精度與CNC系統(tǒng)脈沖當(dāng)量的匹配問(wèn)題。測(cè)量元件單位移動(dòng)距離發(fā)出的脈 沖數(shù)目經(jīng)過(guò)外部倍頻電路和/或CNC內(nèi)部倍頻系數(shù)的倍頻后要與數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的分辨率相符。例如位置測(cè)量元件10脈沖/mm，數(shù)控系統(tǒng)分辨率即脈沖當(dāng)量為0.001mm，則測(cè)量元件送出的脈沖必須經(jīng)過(guò)100倍頻方可匹配。 二是位置環(huán)增益系數(shù)Kv值的正確設(shè)定與調(diào)節(jié)。通常Kv

27、值是作為機(jī)床數(shù)據(jù)設(shè)置的，數(shù)控系統(tǒng)中對(duì)各個(gè)坐標(biāo)軸分別指定了Kv值的設(shè)置地址和數(shù)值單位。在速度環(huán)最佳化調(diào)節(jié)后Kv值的設(shè)定則成為反映機(jī)床性能好壞、影響最終精度的重要因素。Kv值是機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)自身性能優(yōu)劣的直接表現(xiàn)而并非可以任意放大。關(guān)于Kv值的設(shè)置要注意兩個(gè)問(wèn)題，首先要滿(mǎn)足下列公式： Kv=v/ 式中v坐標(biāo)運(yùn)行速度，m/min 跟蹤誤差，mm 注意，不同的數(shù)控系統(tǒng)采用的單位可能不同，設(shè)置時(shí)要注意數(shù)控系統(tǒng)規(guī)定的單位。例如，坐標(biāo)運(yùn)行速度的單位是m/min，則Kv值單位為m/(mmmin)，若v的單位為mm/s，則Kv的單位應(yīng)為mm/(mms)。 其次要滿(mǎn)足各聯(lián)動(dòng)坐標(biāo)軸的Kv值必須相同，以保證合成運(yùn)動(dòng)時(shí)的

28、精度。通常是以Kv值最低的坐標(biāo)軸為準(zhǔn)。 位置反饋(參見(jiàn)上節(jié)“位置測(cè)量”)有三種情況：一種是沒(méi)有位置測(cè)量元件，為位置開(kāi)環(huán)控制即無(wú)位置反饋，步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)一般即為開(kāi)環(huán)；一種是半閉環(huán)控制，即位置測(cè)量元件不在坐標(biāo)軸最終運(yùn)動(dòng)部件上，也就是說(shuō)還有部分傳動(dòng)環(huán)節(jié)在位置閉環(huán)控制之外，這種情況要求環(huán)外傳動(dòng)部分應(yīng)有相當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)剛度和傳動(dòng)精度，加入反向間隙補(bǔ)償和螺距誤差補(bǔ)償之后，可以得到很高的位置控制精度；第三種是全閉環(huán)控制，即位置測(cè)量元件安裝在坐標(biāo)軸的最終運(yùn)動(dòng)部件上，理論上這種控制的位置精度情況最好，但是它對(duì)整個(gè)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的要求更高而不是低，如若不然，則會(huì)嚴(yán)重影響兩坐標(biāo)的動(dòng)態(tài)精度，而使得機(jī)床只能在降低速度環(huán)和位置精度

29、的情況下工作。影響全閉環(huán)控制精度的另一個(gè)重要問(wèn)題是測(cè)量元件的精確安裝問(wèn)題，千萬(wàn)不可輕視。 (4)前饋控制與反饋相反，它是將指令值取出部分預(yù)加到后面的調(diào)節(jié)電路，其主要作用是減小跟蹤誤差以提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性從而提高位置控制精度。因?yàn)槎鄶?shù)機(jī)床沒(méi)有設(shè)此功能，故本文不詳述，只是要注意，前饋的加入必須是在上述三個(gè)控制環(huán)均最佳調(diào)試完畢后方可進(jìn)行。二、維修工作的基本條件 數(shù)控機(jī)床的身價(jià)從幾十萬(wàn)元到上千萬(wàn)元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一 旦故障停機(jī)，其影響和損失往往很大。但是，人們對(duì)這樣的設(shè)備往往更多地是看重其效能，而不僅對(duì)合理地使用不夠重視，更對(duì)其保養(yǎng)及維修工作關(guān)注太少，日常不注意對(duì)保養(yǎng)與維修工

30、作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效益，我們一定要重視維修工作，創(chuàng)造出良好的維修條件。由于數(shù)控機(jī)床日常出現(xiàn)的多為電氣故障，所以電氣維修更為重要。 1.人員條件 數(shù)控機(jī)床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關(guān)鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。 (1)首先是有高度的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德。 (2)知識(shí)面要廣。要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控機(jī)床電氣控制的各學(xué)科知識(shí)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動(dòng)控制與拖動(dòng)理論、控制技術(shù)、加工工藝以及機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，當(dāng)然還包括上節(jié)所講的基本數(shù)控知識(shí)。 (3)應(yīng)經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，尤其是針對(duì)具體數(shù)控機(jī)床的技術(shù)

31、培訓(xùn)，首先是參加相關(guān)的培訓(xùn)班和機(jī)床安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際培訓(xùn)，然后向有經(jīng)驗(yàn)的維修人員學(xué)習(xí)，而更重要且更長(zhǎng)時(shí)間的是自學(xué)。 (4)勇于實(shí)踐。要積極投入數(shù)控機(jī)床的維修與操作的工作中去，在不斷的實(shí)踐中提高分析能力和動(dòng)手能力。 (5)掌握科學(xué)的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)的方法。 (6)學(xué)習(xí)并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。 (7)掌握一門(mén)外語(yǔ)，特別是英語(yǔ)。起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。 2.物質(zhì)條件 (1)準(zhǔn)備好通用的和某臺(tái)數(shù)控機(jī)床專(zhuān)用的電氣備件。 (2)非必要的常備電器元件應(yīng)做到采購(gòu)渠道快速暢通。 (3)必要的維修工具、儀

32、器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。 (4)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床所配有的完整的技術(shù)圖樣和資料。 (5)數(shù)控機(jī)床使用、維修技術(shù)檔案材料。 3.關(guān)于預(yù)防性維護(hù) 預(yù)防性維護(hù)的目的是為了降低故障率，其工作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作。 (1)人員安排 為每臺(tái)數(shù)控機(jī)床分配專(zhuān)門(mén)的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。 (2)建規(guī)建檔 針對(duì)每臺(tái)機(jī)床的具體性能和加工對(duì)象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，管理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改進(jìn)。 (3)日常保養(yǎng) 對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標(biāo)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑、磨損情況，主軸潤(rùn)滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫

33、度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動(dòng)帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線(xiàn)端是否松動(dòng)，電氣柜通風(fēng)狀況等等)及各功能部件和元?dú)饧谋ｐB(yǎng)周期(每日、每月、半年或不定期)。 (4)提高利用率 數(shù)控機(jī)床如果較長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，當(dāng)需要使用時(shí)，首先機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)性能，降低機(jī)床精度，油路系統(tǒng)的 堵塞更是一大煩事；從電氣方面來(lái)看，由于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的整個(gè)電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以 萬(wàn)計(jì)的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來(lái)看分三個(gè)階段：在一年之內(nèi)基本上處于所謂“磨合”階段。在該階段故障率呈下降趨勢(shì)，如果在這期間不斷開(kāi)動(dòng)機(jī)床則會(huì)較快完成“磨合

34、”任務(wù)，而且也可充分利用一年的維修期；第二階段為有效壽命 階段，也就是充分發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護(hù)保養(yǎng)的條件下，機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)至少可在五年以上；第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段，電器硬件故障會(huì)逐漸增多，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在810年左右。 因此，在沒(méi)有加工任務(wù)的一段時(shí)間內(nèi)，最好較低速度下空運(yùn)行機(jī)床，至少也要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，甚至每天都應(yīng)通電。 三、維修與排故技術(shù) 1.常見(jiàn)電氣故障分類(lèi) 數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類(lèi)。 (1)以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線(xiàn)電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理

35、甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。 (2)以故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)指示，分為有診斷指示故障和無(wú)診斷指示故障。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完美的自診斷程序，時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會(huì)立即報(bào)警或者還有簡(jiǎn)要文字說(shuō)明在屏幕上顯示出來(lái)，結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊(cè)不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。機(jī)床制造者也會(huì)針對(duì)具體機(jī)床設(shè)計(jì)有相關(guān)的故障指示及診斷說(shuō)明書(shū)。上述這兩

36、部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類(lèi)指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。無(wú)診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致(如開(kāi)關(guān)不閉合、接插松動(dòng)等)。這類(lèi)故障則要依靠對(duì)產(chǎn)生故障前的工作過(guò)程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對(duì)機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除。 (3)以故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對(duì)于破壞性故障，損壞工 件甚至機(jī)床的故障，維修時(shí)不允許重演，這時(shí)只能根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來(lái)排除之，技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn)。如果可能會(huì)損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過(guò)程，但應(yīng)十分小心。 (4)以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)

37、性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿(mǎn)足一定的 條件則一定會(huì)產(chǎn)生的確定的故障；而隨機(jī)性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類(lèi)故障的分析較為困難，通常多與機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過(guò)高有關(guān)。此類(lèi)故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、綜合判斷才可能排除。 (5)以機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性來(lái)衡量，則是機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障。在這種情況下，機(jī)床雖 能正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過(guò)大、坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等。這類(lèi)故障必須使用檢測(cè)儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī)、電環(huán)節(jié)，然后通過(guò)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來(lái)排除。 此處故障的分類(lèi)是為了便于故障的分

38、析排除，而一種故障的產(chǎn)生往往是多種類(lèi)型的混合，這 就要求維修人員具體分析，參照上述分類(lèi)采取相應(yīng)的分析、排除法。2.故障的調(diào)查與分析 這是排故的第一階段，是非常關(guān)鍵的階段，主要應(yīng)作好下列工作： 詢(xún)問(wèn)調(diào)查在接到機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí)，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場(chǎng) 故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時(shí)仔細(xì)詢(xún)問(wèn)故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現(xiàn)場(chǎng)排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時(shí)間。 現(xiàn)場(chǎng)檢查到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先要驗(yàn)證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實(shí) 初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對(duì)故障狀況描

39、述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場(chǎng)后仍然不要急于動(dòng)手處理，重新仔細(xì)調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場(chǎng)，使排故增加難度。 故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類(lèi)辦法分析故障類(lèi)型，從而確定排故原 則。由于大多數(shù)故障是有指示的，所以一般情況下，對(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使 用說(shuō)明書(shū)，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。 確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因，這時(shí)對(duì)維修人員是 一種對(duì)該機(jī)床熟悉程度、知識(shí)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn)。 排故準(zhǔn)備有的故障的排除方法可能很簡(jiǎn)單，有些故障則往往較復(fù)雜，需要做一系列的準(zhǔn) 備工作，例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零

40、部件的修理，元器件的采購(gòu)甚至排故計(jì)劃步驟的制定等等。 數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程，一旦查明了原因 ，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。 (1)直觀檢查法 這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。 詢(xún)問(wèn) 向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢(xún)問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析 判斷過(guò)程中可能要多次詢(xún)問(wèn)。 目視總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、 刀庫(kù)、機(jī)械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤(rùn)滑裝置等)有無(wú)報(bào)警指示，局部查看有無(wú)保險(xiǎn)燒煅

41、，元器件燒焦、開(kāi)裂、電線(xiàn)電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等 。 觸摸在整機(jī)斷電條件下可以通過(guò)觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、 各功率及信號(hào)導(dǎo)線(xiàn)(如伺服與電機(jī)接觸器接線(xiàn))的聯(lián)接狀況等來(lái)發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。 通電這是指為了檢查有無(wú)冒煙、打火、有無(wú)異常聲音、氣味以及觸摸有無(wú)過(guò)熱電動(dòng)機(jī)和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。 (2)儀器檢查法 使用常規(guī)電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等 進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如用萬(wàn)用表檢查各電源情況，及對(duì)某些電路板上設(shè)置的 相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用示波器觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無(wú)，用PLC 編程器查

42、找PLC程序中的故障部位及原因等。 (3)信號(hào)與報(bào)警指示分析法 硬件報(bào)警指示這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說(shuō)明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。 軟件報(bào)警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說(shuō)明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。 (4)接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以

43、通過(guò)簡(jiǎn)單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號(hào)都可以用PLC編程器調(diào)出。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào)，又要熟悉PLC編程器的應(yīng)用。 (5)參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、 不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配，而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而隨機(jī)床的長(zhǎng)期運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類(lèi)故障多指故障分類(lèi)一節(jié)中后一類(lèi)故障，需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。這種方法對(duì)維修人員的要求是很高的

44、，不僅要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。 (6)備件置換法當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時(shí)，由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機(jī)時(shí)間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復(fù)故障板。備件板的更換要注意以下問(wèn)題。 更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。 許多印制電路板上都有一些開(kāi)關(guān)或短路棒的設(shè)定以匹配實(shí)際需要，因此在更換備件板上一 定要記錄下原有的開(kāi)關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設(shè)定，否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作。 某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其中

45、軟件與參數(shù)的建立。這 一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說(shuō)明。 有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲(chǔ)器的板，或者備用電池板，它會(huì)丟 失有用的參數(shù)或者程序。必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說(shuō)明操作。 鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟 之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。 (7)交叉換位法當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒(méi)有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查，例如兩個(gè)坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意，不僅硬件接線(xiàn)的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，否則不僅達(dá)不到目的，反而會(huì)產(chǎn)生新

46、的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設(shè)計(jì)好軟、硬件交換方案，準(zhǔn)確無(wú)誤再行交換檢查。 (8)特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入PC基、開(kāi)放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來(lái)越豐富，有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問(wèn)題，會(huì)使得有些故障狀態(tài)無(wú)從分析，例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來(lái)處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開(kāi)機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(zhǎng)期實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。 3.電氣維修與故障的排除 這是排故的第二階段，是實(shí)施階段。 如前所述，電氣故障的分析過(guò)程也就是故障的排除過(guò)程，因此電氣故障的一些常

47、用排除方法 在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過(guò)了，本節(jié)則列舉幾個(gè)常見(jiàn)電氣故障做一簡(jiǎn)要介紹，供維修者參考。 (1)電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個(gè)機(jī)床正常工作的能量來(lái)源，它的失效或者故障輕者會(huì)丟 失數(shù)據(jù)、造成停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國(guó)家由于電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計(jì)考慮較少，這對(duì)于我國(guó)有較大波動(dòng)和高次諧波的電力供電網(wǎng)來(lái)說(shuō)就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。我們?cè)谠O(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床的供電系統(tǒng)時(shí)應(yīng)盡量做到： 提供獨(dú)立的配電箱而不與其他設(shè)備串用。 電網(wǎng)供電質(zhì)量較差的地區(qū)應(yīng)配備三相交流穩(wěn)壓裝置。 電源始端有良好的接地。 進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的三相電源應(yīng)采用三相五線(xiàn)制

48、，中線(xiàn)(N)與接地(PE)嚴(yán)格分開(kāi)。 電柜內(nèi)電器件的布局和交、直流電線(xiàn)的敷設(shè)要相互隔離。 (2)數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障 位置環(huán)報(bào)警。可能是位置測(cè)量回路開(kāi)路；測(cè)量元件損壞；位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。 坐標(biāo)軸在沒(méi)有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)?？赡苁瞧七^(guò)大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線(xiàn)開(kāi)路；測(cè)量元件損壞。 (3)機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)?？赡苁橇惴较蛟谶h(yuǎn)離零點(diǎn)；編碼器損壞或接線(xiàn)開(kāi)路；光柵零點(diǎn)標(biāo) 記移位；回零減速開(kāi)關(guān)失靈。 (4)機(jī)床動(dòng)態(tài)特性變差，工件加工質(zhì)量下降，甚至在一定速度下機(jī)床發(fā)生振動(dòng)。這其中有很 大一種可能是機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大甚至磨損嚴(yán)重或者導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分甚至磨損造成的；對(duì)于電氣控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)

49、則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最佳匹配狀態(tài)，應(yīng)在機(jī)械故障基本排除后重新進(jìn)行最佳化調(diào)整。 (5)偶發(fā)性停機(jī)故障。這里有兩種可能的情況：一種情況是如前所述的相關(guān)軟件設(shè)計(jì)中的問(wèn) 題造成在某些特定的操作與功能運(yùn)行組合下的停機(jī)故障，一般情況下機(jī)床斷電后重新通電便會(huì)消失；另一種情況是由環(huán)境條件引起的，如強(qiáng)力干擾(電網(wǎng)或周邊設(shè)備)、溫度過(guò)高、濕度過(guò)大等。這種環(huán)境因素往往被人們所忽視，例如南方地區(qū)將機(jī)床置于普通廠房甚至靠近敞開(kāi) 的大門(mén)附近，電柜長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)門(mén)運(yùn)行，附近有大量產(chǎn)生粉塵、金屬屑或水霧的設(shè)備等等。這些因素不僅會(huì)造成故障，嚴(yán)重的還會(huì)損壞系統(tǒng)與機(jī)床，務(wù)必注意改善。 本文由于篇幅所限不做更多的介紹，讀

50、者可參閱數(shù)控機(jī)床的隨機(jī)資料及其他專(zhuān)門(mén)介紹各種故 障的文章。 4.維修排故后的總結(jié)提高工作 對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣故障進(jìn)行維修和分析排除后的總結(jié)與提高工作是排故的第三階段，也是十分重要的階段，應(yīng)引起足夠重視。 總結(jié)提高工作的主要內(nèi)容包括： 詳細(xì)記錄從故障的發(fā)生、分析判斷到排除全過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，采取的各種措施，涉 及到的相關(guān)電路圖、相關(guān)參數(shù)和相關(guān)軟件，其間錯(cuò)誤分析和排故方法也應(yīng)記錄并記錄其無(wú)效的原因。除填入維修檔案外，內(nèi)容較多者還要另文詳細(xì)書(shū)寫(xiě)。 有條件的維修人員應(yīng)該從較典型的故障排除實(shí)踐中找出常有普遍意義的內(nèi)容作為研究課題 進(jìn)行理論性探討，寫(xiě)出論文，從而達(dá)到提高的目的。特別是在有些故障的排除中并未

51、經(jīng)由認(rèn)真系統(tǒng)地分析判斷而是帶有一定地偶然性排除了故障，這種情況下的事后總結(jié)研究就更加必要。 總結(jié)故障排除過(guò)程中所需要的各類(lèi)圖樣、文字資料，若有不足應(yīng)事后想辦法補(bǔ)濟(jì)，而且在 隨后的日子里研讀，以備將來(lái)之需。 從排故過(guò)程中發(fā)現(xiàn)自己欠缺的知識(shí)，制定學(xué)習(xí)計(jì)劃，力爭(zhēng)盡快補(bǔ)課。 找出工具、儀表、備件之不足，條件允許時(shí)補(bǔ)齊。 總結(jié)提高工作的好處是： 迅速提高維修者的理論水平和維修能力。 提高重復(fù)性故障的維修速度。 利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率。 可改進(jìn)機(jī)床電氣原設(shè)計(jì)之不足。 資源共享?？偨Y(jié)資料可作為其他維修人員的參數(shù)資料一、SINUMERIK 810T/M的結(jié)構(gòu) SIN

52、UMERIK 810T/M是西門(mén)子的一個(gè)中檔數(shù)控系統(tǒng)。為了使用戶(hù)更好地了解和使用該系統(tǒng)，首先從維修的角度向用戶(hù)介紹其硬件及軟件構(gòu)成，再結(jié)合維修實(shí)例向用戶(hù)講解如何排除一些常見(jiàn)故障。 1.810T/M的硬件構(gòu)成 SINUMERIK 810T/M數(shù)控系統(tǒng)的主要部件如圖1所示。 其主要模塊有： (1)帶協(xié)處理器的CPU板(6FX1138-5BB*)，是數(shù)控系統(tǒng)的核心。其中主要包括NC與PC的CPU、實(shí)際值寄存器、工件程序存儲(chǔ)器、引導(dǎo)指令輸入器(啟動(dòng)芯片)及兩個(gè)串行通用接口。系統(tǒng)只有一片中央處理器(Intel 80186)，為NC與PC的CPU所共用，從而降低了成本，簡(jiǎn)化了整機(jī)結(jié)構(gòu)。 (2)位置控制模塊

53、(6FX1121-4BA*)，是數(shù)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)床的進(jìn)給軸與主軸實(shí)現(xiàn)位置反饋閉環(huán)控制的接口。它對(duì)每個(gè)控制軸的位置反饋信號(hào)進(jìn)行拾取、監(jiān)控、計(jì)數(shù)與緩沖，通過(guò)總線(xiàn)到CPU模塊的實(shí)際值寄存器，同時(shí)將數(shù)控系統(tǒng)對(duì)各軸的控制指令模擬量(0+/-10V,2mA)及相應(yīng)軸的調(diào)節(jié)釋放信號(hào)到相應(yīng)的待服單元。系統(tǒng)要求的位置反饋元件是數(shù)字式的增量位移傳感器。 (3)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)板(6FX1121-1BA)基主要功能是插接系統(tǒng)程序，存儲(chǔ)器子模塊(EPROM)。6F X11218-1BA模塊還可帶有32kB靜態(tài)RAM存儲(chǔ)器作為工件程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，擴(kuò)充容量相當(dāng)于 80m穿孔帶。 (4)接口板(6FX1121-2BA*)，有下述

54、功能： 實(shí)現(xiàn)與系統(tǒng)操作面板和機(jī)床控制面板的接口。 通過(guò)I/O總線(xiàn)輸入/輸出模塊以及手輪控制模塊實(shí)現(xiàn)接口。 可以連接兩個(gè)快速測(cè)量頭(用于工件和刀具的檢測(cè))。 插接用戶(hù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(帶電池的6kB RAM存儲(chǔ)器子模塊)。 (5)文字、圖形處理器板(6FX1151-1BA*)，其主要功能是進(jìn)行文字和圖形顯示處理 ，輸出高分辨率的隔行掃描信號(hào)，給CRT顯示器的適配單元。 (6)單元模塊(6EV3055-OBC)，包括電源啟動(dòng)邏輯控制，輸入濾波，開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源(24V/5V )及風(fēng)扇監(jiān)控等。 2.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如表1所示，相互的關(guān)系由圖2的框圖說(shuō)明之。、學(xué)習(xí)培訓(xùn)教二、810T/M常見(jiàn)故障及排除方法 1

55、.熒光屏無(wú)顯示(設(shè)備運(yùn)行一段時(shí)間后的黑屏) 在使用手冊(cè)810T/M的設(shè)備中，熒光屏無(wú)顯示是常見(jiàn)的一種故障，尤其在潮濕氣候下，關(guān)機(jī)較 長(zhǎng)時(shí)間后，更為突出。主要是由于備用電池?zé)o電引起的；也有少部分是由于硬件損壞造成的。廣大用戶(hù)所希望的是如何能準(zhǔn)確而快速地判斷出故障原因。下面以個(gè)人遇到和處理該故障的經(jīng)驗(yàn)，編制了流程圖(圖3)，供大家參考。 流程圖說(shuō)明： (1)在機(jī)床正常工作時(shí)，請(qǐng)將上講表1中的/類(lèi)即系統(tǒng)使用者/機(jī)床使用者的數(shù)據(jù)備份。 (2)所有板的插拔都要在斷電情況下進(jìn)行。 2.回參考點(diǎn)問(wèn)題 (1)回參考點(diǎn)的目的為什么要回參考點(diǎn)呢?不回參考點(diǎn)行不行呢?簡(jiǎn)單地說(shuō)，回參考點(diǎn)是為了每次上電開(kāi)機(jī)后，在機(jī)床上

56、建立一個(gè)唯一的坐標(biāo)系。尤其當(dāng)810T/M安裝在一般的中檔以上機(jī)床時(shí)，回參考點(diǎn)是必不可少的。對(duì)于那些低檔數(shù)控機(jī)床由于功能要求不同亦可不回參考點(diǎn)。 (2)回參考點(diǎn)的過(guò)程圖4為回參考點(diǎn)時(shí)軸運(yùn)動(dòng)與信號(hào)的變化過(guò)程。當(dāng)某一個(gè)軸開(kāi)始回參考點(diǎn)，其接觸開(kāi)關(guān)信號(hào)有“0-1-0”(在810T/M中是Q108.4為第一軸回零信號(hào)，Q112.4為第二軸回零信號(hào).)或者(即1-0-1)的變化后，810T/M的位置環(huán)等候從編碼器中零脈沖(Zero Mark)的發(fā)出。當(dāng)接到該脈沖信號(hào)后再移動(dòng)2mm的距離該軸停下來(lái)，并確認(rèn)回參考點(diǎn)過(guò)程完成，由于在開(kāi)關(guān)信號(hào)變化后的零脈沖在機(jī)床上是唯一的，所以建立的坐標(biāo)系是唯一的。 (3)有時(shí)為什么回不了參考點(diǎn)這個(gè)問(wèn)題有兩種可能： 接近開(kāi)關(guān)壞了。在回參考點(diǎn)的過(guò)程中，雖然機(jī)床