各種類別的數控機床在工業制造、加工、生產等領域的應用也更加廣泛,同時,由于工業生產對數控機床的依賴日益增多,數控機床產生的故障數量也相對增加,因此在對進行維修的要求也變得更加快速準確。數控機床的電氣故障相對機械故障更缺少實物性質的直觀,本文即對各類電氣故障進行概述以便及時判斷問題點,從而更快捷的修復設備。{關鍵詞:數控機床 維修 電氣故障}

隨著科技的進步,現代化的生產逐漸普及,工業發展所需要的機床也已經由原來單純的普通車床進化到各類別的數控加工中心、多軸數控機床及為單一產品配備的數控專機等。數控機床大量的使用,伴隨著的是各種故障的增加。本文將對電氣故障進行分類概述及各種故障相應的解決方案進行說明。
　　1 數控機床常見電氣故障的分類
　　數控機床的電氣故障可按很多種類進行劃分,如故障性質、表象、原因、后果、部位和元件類型等。
　　(1)按故障發生的部位,分為硬件與軟件故障兩種。硬件故障即指電器元件、電子、電線電纜、印制電路板、各接插件等與電氣有關的實物發生不正常狀態甚至損壞,這些故障需要修理甚至更換才能排除,其中老化或超過使用頻率壽命居多。
　　軟件故障一般指PLC邏輯控制程序或者是驅動器控制參數產生的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障,但此多為操作人員編程錯誤導致。驅動器控制參數的故障可以通過恢復驅動器的出廠設置,并按照相應的參數進行重新輸入修改來解決。zui嚴重的軟件故障則是數控系統軟件的缺損甚至丟失,出現這種故障只能與設備的生產廠家或系統相關的售后服務機構取得來解決。
　　(2)按故障發生的元件類型,亦稱電氣控制系統,通常分為“強電”和“弱電”故障兩大類。“強電”一般指控制系統中的主回路或高壓、大功率回路中的斷路器、熔斷器、電源變壓器、繼電器、接觸器、電動機、行程開關等電氣元件及其所組成的控制電路部分。這部分的故障相對直觀,雖然在維修、診斷方面較為方便,但由于它處在高壓、大電流的工作狀態,而且故障概率相對于“弱電”部分較高,因此必須引起維修人員的足夠重視。
　　數控機床的“弱電”一般指控制系統中以電子元件、集成電路為主的控制部分,包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驅動器和輸出輸入單元等。“弱電”故障同樣有軟件與硬件之分。“弱電”的軟件故障指在硬件正常情況下所出現的動作錯誤、數據丟失、參數紊亂等故障,常見的有:加工程序出錯,系統程序和參數的改變或丟失,計算機運算出錯等。硬件故障方面是指上述“弱電”各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。
　　(3)其他一些分類有:按照是否有故障報警指示,包括報警燈、數控系統報警信息、驅動器報警信息等,可對照查詢相應的說明書或手冊來判斷。無報警信息的故障,其分析診斷難度通常較大,而且此類故障也不少,需要具體情況具體分析。
　　按照出現的或然性,分為系統性故障和隨機性故障。系統性的故障指系統主機中的硬件損壞或只要滿足一定條件,數控機床必然會發生的故障,此類故障較為常見,只要找出根本原因,維修后即可恢復正常。隨機性故障指在相同條件下偶爾發生,此類故障分析比較困難,通常機床機械結構的松動、部分電氣元件的特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內部溫度過高導致失靈等有關。此類故障的分析需反復試驗、綜合判斷并加之多年的經驗積累進行分析排除。
　　還有按照故障產生的原因,是數控機床自身的故障還是外部導致的,外部故障包括供電情況、使用環境的自然因素以及人為操作因素造成的故障。
　　事先清楚了解故障產生的原因,對數控機床故障的分類,分析,排除有很重要的影響。熟練掌握各種數控機床故障的分類方法特點和癥狀,有利于在故障發生時快速準確的找到導致故障的根本原因,并迅速有效的排除故障,從而降低工業生產等工作的時間成本。
　　2 數控機床電氣故障的分析與排除方法和技巧
　　(1)首先一個維修人員在故障發生后要盡可能的保持現場情況,并且仔細詢問故障現象和狀態,同時確認機床的型號、控制系統、報警信息及故障部位及現象,為之后的維修做好充足的準備。
　　(2)多數情況下,現場人員反饋的信息都比較籠統,多為“停機”、“不動了”、“某一個動作走不了了”等簡單描述。所以維修人員到現場后,不必馬上開機試驗或動手維修。
　　①首先需要觀察,是否有異常聲音、煙、味等,并且細致的詢問現場人員故障的產生過程、現象和后果,此詢問在整個分析判斷過程中將多次進行。根據詳細咨詢故障信息,可按照之前的歸類方法進行逐步判斷,而后進行排查。②然后檢查各電控系統,如數控系統、驅動器、變頻器、其他儀器儀表是否有報警指示。很多外圍電氣元件報警也都將導致數控機床停機等故障。一般情況下,各電控系統若未燒壞都會顯示出相對準確的報警信息,可參照相應的說明書和手冊來查詢進行故障的排除。若燒壞,則不要馬上拆下更換,必須先測量此元件進出線回路及電源是否存在短路或者虛聯問題,在其相聯元件回路穩定的情況下,很多問題均是由連接點虛聯,導致局部電流打火產生高溫燒壞電氣元件的,若是外部連接的元件燒壞短路導致的則需要先更換損壞元件。③如果設備斷電,則在送電前必須檢查電源的電壓情況以及數控機床的各強電連接點是否存在短路虛連等情況。作為整臺機床正常工作及維修系統的能量來源,電源的失效或故障輕者會丟失數據、導致停機。重者會毀壞系統及工件。我國很多地方的電力供電網都有較大波動和高次諧波,再加上一些人為的因素,難免會出現電源引起的故障,所以要對供電電源情況進行測量檢查。④如果硬件故障排除了,則通電對程序軟件進行檢查。可以對故障點的相關步驟進行逐步動作運行檢查,或相關參數進行重新校對,目前隨著現代數控系統的可靠性越來越高,數控系統本身的故障率越來越低,PLC及參數突然紊亂的情況并不多見。
　　同時需要注意的是數控機床周圍使用的環境也需要考慮,包括現場及自然環境,如污染、氣候、電磁干擾及機械振動等,都是數控機床故障的誘因。
　　(3)數控系統的維修可按照多種技巧來排除。有如下幾種:①先外部后內部,即先檢查外圍硬件故障而后檢查內部程序參數故障。②先機械后電氣,機械部件較為直觀,容易排查。③先靜后動,即先斷電檢查,必須排除危險后方可通電。④先簡單后復雜,很多復雜問題可能是有簡單的所牽連導致。
　　zui后要對故障維修進行有效的記錄,快速準確的維修是建立在經驗的積累和總結上的。

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