天津市職業(yè)技能鑒定技師論文

1、天津市職業(yè)技能鑒定技師論文論文題目：數(shù)控機(jī)床診斷維修方法論述姓名： 張朝秋身份證號(hào)：準(zhǔn)考證號(hào)：所在單位：數(shù)控機(jī)床診斷維修方法論述摘 要: 數(shù)控機(jī)床的電氣故障是數(shù)控機(jī)床的多發(fā)故障，其接線復(fù)雜、故障不易查找，一直是維修的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文就近幾年來本人在對(duì)數(shù)控設(shè)備的維護(hù)使用過程中,逐漸學(xué)習(xí)并掌握了cnc 系統(tǒng)的一些故障規(guī)律和快速診斷方法并加以整理，總結(jié)歸納出了數(shù)控機(jī)床的電氣維修常用方法及技巧，意在使其更好地為數(shù)控設(shè)備的使用與維修服務(wù)提供借鑒，使維修人員可以有條理進(jìn)行數(shù)控機(jī)床電氣部分的診斷與維修，減少了電氣故障的診斷時(shí)間，加快電氣故障維修的速度。 關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床，電氣故障，分析，診斷維修。引言：

2、電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，已在我國批量生產(chǎn)、大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用，他們給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來了很大的效益。但同時(shí)，由于他們的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。數(shù)控維修技術(shù)不僅是保障正常運(yùn)行的前提，同時(shí)也對(duì)數(shù)控技術(shù)的的發(fā)展和完善起到了巨大的推動(dòng)作用，因此，目前它已經(jīng)成為一門專門的學(xué)科。任何一臺(tái)數(shù)控設(shè)備都是一種過程控制設(shè)備，這就要求它在實(shí)時(shí)控制的每一刻都必須準(zhǔn)確無誤的工作。任何部分的故障與實(shí)效，都會(huì)使機(jī)床停機(jī)，造成停頓。因而對(duì)數(shù)控系統(tǒng)這樣原理復(fù)雜、結(jié)構(gòu)精密的裝置進(jìn)行快

3、速的高質(zhì)量的維修就顯得十分必要了。尤其對(duì)引進(jìn)的機(jī)床，大多花費(fèi)幾十萬到上千萬美元。在許多行業(yè)中，這些設(shè)備均處于關(guān)鍵的工作崗位。如果在出現(xiàn)故障后不能及時(shí)的維修以排除故障，勢必要造成很大的經(jīng)濟(jì)損失。國內(nèi)現(xiàn)有的維修狀況和水平及其設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平，相比于國外發(fā)達(dá)國家還是有不小的差距，造成這些差距的原因有人員素質(zhì)、管理方法、分析手段以及數(shù)域頻域技術(shù)的有待提高等等多方面原因.下面我們就探討一下數(shù)控機(jī)床的電氣故障診斷與維修故障診斷數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷過程也就是故障的排除過程，一旦查明的原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障的分析診斷方法也就變得十分重要了。常用的診斷方法大致有以下幾種：i.

4、直觀檢查法這是故障分析之處必用的方法，就是通過人體感官的檢查。² 詢問像故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障的表象及其所造成的后果，并且在分析、判斷的整個(gè)過程中可能要多次詢問。² 目視總體查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)看其是否處于正常狀態(tài)（例如個(gè)坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機(jī)械手位置等），各電控裝置（如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤滑裝置等）有無報(bào)警指示，局部查看有無保險(xiǎn)燒毀，元器件燒焦、開裂。電線電纜脫落，等等。² 嗅覺電纜、電線及各個(gè)接觸器繼電器線圈過載或者短路時(shí)會(huì)有刺鼻的焦糊味道。² 觸摸一定要注意這個(gè)方法一定要在整機(jī)斷電的情況下并且你要確實(shí)了解各連接之間的功

5、能與功用的情況下進(jìn)行，因?yàn)橛行┎孱^一旦你拔下或人為松開將會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果（例如，提供參數(shù)存儲(chǔ)的的電池連接，絕對(duì)坐標(biāo)機(jī)床參考點(diǎn)的記憶電池連接等等，這些一旦你拔下超過了一定時(shí)間，將會(huì)造成參數(shù)丟失，機(jī)床參考點(diǎn)丟失等等），當(dāng)你在了解各連接的功能后，再去檢查各個(gè)電路板，軸驅(qū)動(dòng)器等之間的連接電纜插頭有無松動(dòng)，必要時(shí)可拔下再將其重新固定。² 通電這是為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味及原件異常的發(fā)熱等狀況的存在，一旦出現(xiàn)異常，立即斷電分析。ii. 儀器檢查法使用常規(guī)的電工儀表，對(duì)各組交、直流電源電壓，對(duì)各相關(guān)直流及脈沖信號(hào)等進(jìn)行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對(duì)某些

6、電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測量點(diǎn)的測量，用示波器觀察相關(guān)的脈沖信號(hào)的幅值、相位有無，用編程器查找程序中的故障部位及原因等等。iii. 信號(hào)與報(bào)警指示分析法² 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)說明書便可方便的獲取故障原因及其故障的排除方法。² 軟件報(bào)警指示所有的數(shù)控設(shè)備都設(shè)置了報(bào)警界面顯示?？蓞⒄?qǐng)?bào)警號(hào)相對(duì)應(yīng)的故障診斷說明書。iv. 接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)多將集成于其中，而與之間則以一系列的接口信號(hào)形式相互通訊連接。有些故障時(shí)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

7、有指示燈顯示,有的可以通過簡單的操作在屏幕上顯示,而所有的接口信號(hào)都可以用編程器尋出.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),同時(shí)也要懂得程序,還要會(huì)使用編程器.v. 參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、及伺服系統(tǒng)都設(shè)置了許多可以修改的參數(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)設(shè)置的合理與否是保障機(jī)床能否正常進(jìn)行工作的前提，因此，任何參數(shù)的變化（尤其模擬量參數(shù)）甚至丟失都是不允許的，但隨著機(jī)床的長期運(yùn)行及其工作條件的不斷變化，可能會(huì)引起參數(shù)的改變或者缺失，而此類的故障一環(huán)連著一環(huán)，一個(gè)參數(shù)可能會(huì)引起對(duì)方面的故障，這時(shí)需要修調(diào)其中的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)。這種的維修方法對(duì)維修人員的要求相當(dāng)高，不僅要對(duì)具

8、體系統(tǒng)的主要參數(shù)十分熟悉，更要了解各項(xiàng)參數(shù)的作用，并且需要電器調(diào)試方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。在這里，參數(shù)的備份就顯得相當(dāng)重要，可以省卻很多的麻煩。vi. 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題。² 更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。² 許多印制電路板上都有一些開關(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

9、不能工作。² 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)電路板的使用說明。 ² 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。vii. 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

10、法應(yīng)特別注意，不僅硬件接線的正確交換，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)確無誤再行交換檢查。 viii. 特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進(jìn)入pc基、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來越豐富，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題，會(huì)使得有些故障狀態(tài)無從分析，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處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法2 故障維修現(xiàn)場維修是對(duì)數(shù)控機(jī)

11、床出現(xiàn)的故障（主要是數(shù)控部分）進(jìn)行診斷，找出故障部位，以相應(yīng)的正常備件更換，使機(jī)床恢復(fù)正常運(yùn)行。這過程的關(guān)鍵是診斷，即對(duì)系統(tǒng)或外圍線路進(jìn)行檢測，確定有無故障，并對(duì)故障定位指出故障的確切位置。從整機(jī)定位到插線板，在某些場合下甚至定位到元器件。這是整個(gè)維修 工作的主要部分。i. 初始化復(fù)位法一般情況下，由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電，拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進(jìn)行硬件診斷。ii. 參數(shù)更改，程序更正法系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可

12、能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。例如，在哈爾濱 某廠轉(zhuǎn)子銑床上采用了測量循環(huán)系統(tǒng)，這一功能要求有一個(gè)背景存貯器，調(diào)試時(shí)發(fā)現(xiàn)這一功能無法實(shí)現(xiàn)。檢查發(fā)現(xiàn)確定背景存貯器存在的數(shù)據(jù)位沒有設(shè)定，經(jīng)設(shè)定后該功能正常。有時(shí)由于用戶程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。iii. 調(diào)節(jié)，最佳化調(diào)整法調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。如某軍工廠維修中，其系統(tǒng)顯示器畫面混亂，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。在山東某廠，其主軸在啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)發(fā)生皮帶打滑，原因是其主軸負(fù)載轉(zhuǎn)矩大，而驅(qū)動(dòng)裝置的斜升時(shí)間設(shè)定過小，經(jīng)調(diào)節(jié)后正常。最佳化調(diào)整是系統(tǒng)地對(duì)伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

13、與被拖動(dòng)的機(jī)械系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)最佳匹配的綜合調(diào)節(jié)方法，其辦法很簡單，用一臺(tái)多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器，分別觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應(yīng)關(guān)系。通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時(shí)間，來使伺服系統(tǒng)達(dá)到即有較高的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，而又不振蕩的最佳工作 狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，即調(diào)節(jié)使電機(jī)起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。iv. 備件替換法用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。v. 改善電源質(zhì)量法目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)

14、防性措施來減少電源板的故障。vi. 維修信息跟蹤法一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據(jù)，可正確徹底地排除故障。3 維修中的注意事項(xiàng) a) 從整機(jī)上取出某塊線路板時(shí)，應(yīng)注意記錄其相對(duì)應(yīng)的位置，連接的電纜號(hào)，對(duì)于固定安裝的線路板，還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作記錄。拆卸下的壓件及螺釘應(yīng)放在專門的盒內(nèi)，以免丟失，裝配后，盒內(nèi)的東西應(yīng)全部用上，否則裝配不完整。b) 電烙鐵應(yīng)放在順手的前方，遠(yuǎn)離維修線路板。烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚赃m應(yīng)集成電路的焊接，并避免焊接時(shí)碰傷別的元器件。c)

15、 測量線路間的阻值時(shí)，應(yīng)斷電源，測阻值時(shí)應(yīng)紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值。d) 線路板上大多刷有阻焊膜，因此測量時(shí)應(yīng)找到相應(yīng)的焊點(diǎn)作為測試點(diǎn)，不要鏟除焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只有在焊點(diǎn)處用刀片刮開絕緣層。e) 不應(yīng)隨意切斷印刷線路。有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗(yàn)，習(xí)慣斷線檢查，但數(shù)控設(shè)備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印刷線路細(xì)而密，一旦切斷不易焊接，且切線時(shí)易切斷相鄰的線，再則有的點(diǎn)，在切斷某一根線時(shí)，并不能使其和線路脫離，需要同時(shí)切斷幾根線才行。f) 不應(yīng)隨意拆換元器件。有的維修人員在沒有確定故障元件的情況下只是憑感覺那一個(gè)元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率較

16、高，拆下的元件人為損壞率也較高。g) 拆卸元件時(shí)應(yīng)使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤不應(yīng)長時(shí)間加熱及重復(fù)拆卸，以免損壞焊盤。h) 更換新的器件，其引腳應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶幚?，焊接中不?yīng)使用酸性焊油。i) 記錄線路上的開關(guān)，跳線位置，不應(yīng)隨意改變。進(jìn)行兩極以上的對(duì)照檢查時(shí)，或互換元器件時(shí)注意標(biāo)記各板上的元件，以免錯(cuò)亂，致使好板亦不能工作。j) 查清線路板的電源配置及種類，根據(jù)檢查的需要，可分別供電或全部供電。應(yīng)注意高壓，有的線路板直接接入高壓，或板內(nèi)有高壓發(fā)生器，需適當(dāng)絕緣，操作時(shí)應(yīng)特別注意。4 結(jié)語以上對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的論述，是我們一行人幾年中近百次數(shù)控系統(tǒng)的調(diào)試和維修的經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。雖然，數(shù)控

17、系統(tǒng)種類繁多，故障千變?nèi)f化，維修方法也不盡相同，一篇短文很難盡述，但是我仍希望把一些基本方法與思路寫出來，與大家交流以期能引起人們對(duì)數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的重視，維修技術(shù)的直接目的 和結(jié)果是使數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。目前在我們國家數(shù)控技術(shù)正迅速向各工業(yè)部門滲透，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位也就隨之提高，那么對(duì)于數(shù)控技術(shù)重要組成部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)也應(yīng)迅速適應(yīng)數(shù)控技術(shù)飛速發(fā)展的要求，作為一名數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)人員，就 應(yīng)該不斷地學(xué)習(xí)和掌握新的知識(shí)與技術(shù)，尋找新的維修診斷的方法和手段，為推動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)維修技術(shù)的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。參考文獻(xiàn)：1) 中國機(jī)床工具工業(yè)協(xié)會(huì)，

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