數(shù)控機床電氣故障診斷維修原則與步驟

數(shù)控機床電氣故障診斷維修原則與步驟摘要：我國自從改革開放之后，就進入了快速發(fā)展的階段，不論是經(jīng)濟或是科技，都已經(jīng)有了一個質(zhì)的飛躍，特別是近年以來，互聯(lián)網(wǎng)普的及使得自動化技術得以實現(xiàn)，大部分的生產(chǎn)行業(yè)都在機械化、自動化的道路上不斷前進，數(shù)控機床就是其中一種，但是由于新技術的使用和操作的復雜程度等，數(shù)控機床在廣泛應用的同時也面臨著許多問題。本文以此分析數(shù)控機床電氣故障診斷與維修的原則與步驟。關鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修措施1數(shù)控機床電氣故障診斷一般原則1.1先靜后動原則進行數(shù)控機床電氣故障的診斷時，要以"安全第一，預防為主〃的前提條件為保障，當維修人員到達故障現(xiàn)場后，不可立即著手維修，而是通過直觀的形式進行外觀檢查，詢問操作人員發(fā)生故障時的具體情況和伴隨著現(xiàn)象，從中挖掘有利的信息。先通過分析的方式大致確定發(fā)生故障的原因和位置，然后再開展排查工作。1.2先簡后繁原則進行設備維修時，要充分了解其設備故障點的內(nèi)部原理，根據(jù)工作原理來開展前期的診斷，才能最快最高效的確定數(shù)控機床故障原因，對數(shù)控機床故障特點、參數(shù)進行全面檢查，進而促進故障點的高效確定并簡化診斷流程，降低故障排除的難度從而提升維修效率，在多重故障相互交織的情況下，應先著手于簡單的問題再將繁瑣的問題進行逐一解決。1.3先外部后內(nèi)部原則數(shù)控機床本體機構(gòu)包含著大量的控制按鈕和拆卸開關（如限位開關、回零減速開關等），工作環(huán)境較為惡劣，因此，在出現(xiàn)數(shù)控機床電氣故障的時候，維修人員往往面臨的是較差的工作環(huán)境。這時，就要求維修人員從外部利用萬用表對開關外部進行檢測，如發(fā)現(xiàn)異常再往開關內(nèi)部進行故障排除，從而簡化工作流程提升工作效率。1.4先機械后電氣原則數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，其中的機械故障往往可以通過看、聞、聽、摸的形式了解，設備檢修人員通過外觀檢查，可以大致了解在機械結(jié)構(gòu)方面的故障位置，從而進行及時維修。但是如果要往電氣方面著手，排除故障難度非常大且費時，所以在數(shù)控機床電氣故障維修過程中，首先排除機械故障的可能，可以節(jié)省更多的時間。2數(shù)控機床經(jīng)典故障2.1系統(tǒng)故障。在數(shù)控系統(tǒng)中，系統(tǒng)故障有著較高的發(fā)生幾率，當系統(tǒng)設定以及符合相應條件時必然會出現(xiàn)相應的故障并發(fā)生故障提示。例如：當數(shù)控機床冷卻系統(tǒng)油標降低至最小刻度時，繼續(xù)使用就會導致數(shù)控機床發(fā)出超溫報警，進而使得系統(tǒng)出現(xiàn)停機故障。再如數(shù)控機床某軸沿相應方向運動并出現(xiàn)超位移動范圍時，就會出現(xiàn)超程報警。想要對這種故障進行控制，需要重新設定數(shù)控系統(tǒng)運動范圍，使其設定的范圍小于正向最大值和大于負向最小值，并強化日常維護工作，嚴格落實正確的操作標準與使用方法就可有效的防止此類故障的出現(xiàn)。2.2隨機故障。所謂隨機故障就是數(shù)控機床在實際運行期間，偶然出現(xiàn)的各種故障種類。與其他故障種類進行比較，隨機故障具有較強的偶然性，這樣的診斷難度相對較大。這種故障發(fā)生的原因相對較多，例如：零件裝配存在問題、組件排類缺乏合理性、參數(shù)設定不科學以及人工操作存在失誤等都是引發(fā)隨機故障的主要原因，此類故障的維修應具有針對性，根據(jù)機床電氣控制原理逆向逐級排查可有效排除故障。2.3無報警故障。報警故障就是在數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，機床報警系統(tǒng)會發(fā)出相應的通知，如在硬件系統(tǒng)出現(xiàn)故障現(xiàn)象時，系統(tǒng)的LED指示燈會亮起并發(fā)出報警。在數(shù)控機床硬件設備上，各單元都安裝了報警指示燈，如線路板、伺服單元以及控制面板等，各外圍設備上也安裝有相應的報警指示燈。在硬件設備出現(xiàn)故障時，工作人員通過指示燈的亮起就可明確發(fā)生故障的硬件設備，并以此為基礎對故障進行排出與診斷。在數(shù)控系統(tǒng)程序以及加工程序出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失、計算機軟件系統(tǒng)故障時，顯示器就會發(fā)出相應的報警信息，甚至還會發(fā)出相應的報警信號。當前數(shù)控機床系統(tǒng)都具有完善的故障自我診斷功能，當出現(xiàn)故障時可結(jié)合實際情況對故障種類進行自我檢測與診斷，并及時發(fā)出相應的故障報警。根據(jù)軟件故障報警，相關維修人員可結(jié)合技術資料文件中的報警故障處理措施對故障進行排除。一些故障的出現(xiàn)具有突然性，同時沒有硬件報警顯示與軟件報警顯示，這就是無報警故障，例如加工中心刀庫換刀機械手在整個換刀過程完成后系統(tǒng)沒有執(zhí)行下一步動作，此類故障需通過系統(tǒng)電氣原理圖中的PLC程序和梯形圖進行邏輯分析，診斷難度相對較大，需要維修人員結(jié)合實際需求與專業(yè)技術經(jīng)驗、技能等對故障進行診斷。3數(shù)控機床典型電氣故障診斷與維修步驟3.1電源故障分析。在數(shù)控機床電氣系統(tǒng)中，電源有著極為重要的作用，并為整個數(shù)控機床的運行提供充足的能源支撐。其中供給電壓的穩(wěn)定性對于數(shù)控機床的良好運行有著較為直接的影響。同時因為我國電網(wǎng)系統(tǒng)在運行期間存在范圍較大的波動與高次諧波等現(xiàn)象，所以在數(shù)控機床維修期間需要電源對數(shù)控機床良好運行的影響進行充分的考慮與分析，此類故障在實際維修過程中出現(xiàn)較多，主要以電壓不足和電源缺相造成。3.2位置檢測報警。通常情況下，數(shù)控機床出現(xiàn)位置檢測報警故障時，主要的引發(fā)原因為：其一，為位置檢測系統(tǒng)存在問題，進而出現(xiàn)報警現(xiàn)象；其二，數(shù)據(jù)機床沒有明確定位信息，致使坐標軸存在漂移或移動現(xiàn)象，導致報警現(xiàn)象的出現(xiàn)，在對這一故障進行維修期間。維修人員應先通過觀察設備，明確機床各運動軸是否存在位移現(xiàn)象，若沒有發(fā)現(xiàn)位移現(xiàn)象時，應對測量回路完整性與科學性進行檢測，同時還需要對伺服電機編碼器、光柵尺、機床位置測量等硬件進行全面的檢測。3.3無法發(fā)現(xiàn)機床零點。數(shù)控機床在回零期間，不能發(fā)現(xiàn)與明確機床零點的主要原因為機床零點檢測開關出現(xiàn)問題、編碼器故障以及零點接線開路等，其中光柵尺受到污染以及線路出現(xiàn)損傷等問題是導致數(shù)控機床出現(xiàn)回零失敗的主要原因。3.4伺服系統(tǒng)故障診斷與維修。在數(shù)控機床系統(tǒng)中，輸出可隨著輸出量的變化進行改變的系統(tǒng)屬于伺服系統(tǒng)，其主要作用就是對數(shù)控機床進給軸移動以及主軸轉(zhuǎn)速等進行控制與管理。伺服系統(tǒng)在運行期間，對指令脈沖輸入指定值，同時通過數(shù)控機床閉環(huán)系統(tǒng)與數(shù)控機床輸出量進行比較，在將之間的差異數(shù)值在系統(tǒng)運行狀態(tài)調(diào)節(jié)中進行使用，進而促進數(shù)控機床自動化控制功能的實現(xiàn)。伺服系統(tǒng)的故障主要可分為：其一，超程。數(shù)控機床運行期間，硬限位與軟限位是保護其運行的主要模式，在出現(xiàn)超程報警期間，僅僅需要將軸移入限位器設定的范圍即可消除報警，若不能停止報警時，就需要對限位開關的穩(wěn)定性進行檢測；其二，過載。在機床運行負荷較大時，會導致伺服電機電流上升，進而出現(xiàn)報警，同時驅(qū)動控制結(jié)構(gòu)、驅(qū)動元件以及伺服電機自身故障等會導致數(shù)據(jù)機床出現(xiàn)系統(tǒng)報警。在出現(xiàn)過載報警期間，維修人員應對機床運行狀態(tài)實施監(jiān)測，明確是否存在機械故障，若沒有則需要對系統(tǒng)模塊的正常性進行檢測；其三，伺服電機不能運行。數(shù)控系統(tǒng)對驅(qū)動單元傳輸?shù)臄?shù)據(jù)不僅僅是速度控制和位置控制信息，也存在使能信號，即DC+24V，在伺服電機不可運行時，維修人員可對控制系統(tǒng)是否存在輸出信號進行檢測，明確使能信號是否為接通狀態(tài)，另外對于進給系統(tǒng)有關的I/O信號進行檢測，明確是否具有不滿足電機運行必須條件，對數(shù)控機床PLC梯形圖進行研究，進而了解機床進給軸運行條件對故障進行逐步排查；其四，機械轉(zhuǎn)動間隙。進給傳動鏈因運轉(zhuǎn)磨損經(jīng)常會在傳動元件鍵與鍵槽間隙影響下使得傳動出現(xiàn)像一定的偏差。所以在實際維修期間，需要鎖死進給軸軸承，避免進給軸出現(xiàn)攢動現(xiàn)象，接著根據(jù)實際需求對數(shù)據(jù)機床方向間隙實施系統(tǒng)補償處理，促進數(shù)控機床運行高效性與精準性的快速提升。4結(jié)束語總體而言數(shù)控機床電氣故障診斷與維修要根據(jù)一般的原則內(nèi)容和詳細的步驟開展工作。根據(jù)不同的情況，采用不同的檢修方法進行排查，將實際維修過程總結(jié)并為下次工作積累經(jīng)驗，創(chuàng)造出更好、更先進的檢修手段，在診斷故障和維修過程中出現(xiàn)困難，綜合考慮各