發(fā)布時(shí)間：2024-04-09 15:36:23
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的數(shù)控機(jī)床故障診斷樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
數(shù)控機(jī)床被廣泛應(yīng)用于各種制造行業(yè)中，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，目前在我國(guó)的數(shù)控機(jī)床中，主軸驅(qū)動(dòng)控制裝置大多使用高性價(jià)比的變頻器控制交流伺服電動(dòng)機(jī)，但是同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)很多因變頻器故障導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能正常工作的問題，本文主要對(duì)這些故障的診斷進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床 主軸 變頻器 故障診斷 維修
1 引言
數(shù)控機(jī)床應(yīng)用于各種制造行業(yè)，如今我們的科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)都在不斷發(fā)展，對(duì)各種產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率提出了越來越高的要求，好多要求精度極高的零件只能依靠數(shù)控機(jī)床加工而成。一個(gè)國(guó)家的工業(yè)制造水平的高低可以直接從它的數(shù)控機(jī)床技術(shù)的好壞看出來，所以說數(shù)控機(jī)床技術(shù)水平的高低也能反應(yīng)出這個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平。數(shù)控機(jī)床故障是現(xiàn)代化企業(yè)生產(chǎn)中的一大障礙，一旦出現(xiàn)了故障，不僅會(huì)導(dǎo)致機(jī)床本身受到損壞，還直接影響整條生產(chǎn)線的連續(xù)生產(chǎn)，嚴(yán)重時(shí)將使整個(gè)正常工作停滯。所以，各個(gè)企業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障診斷及技術(shù)特別的重視。因?yàn)槟壳皵?shù)控機(jī)床更加的復(fù)雜，與傳統(tǒng)機(jī)床不同，所以故障的診斷方法也不一樣，在診斷和排除故障時(shí)需采用更加先進(jìn)的的技術(shù)。近些年來，隨著電子測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)以及信號(hào)處理技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)也有了巨大的發(fā)展，目前變頻器故障是常見的數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)故障之一，本文主要針對(duì)變頻故障的診斷進(jìn)行分析解決。
2 數(shù)控機(jī)床變頻器故障及診斷
下面以某變頻器為例分析其常見的一些故障。
2.1 開關(guān)電源損壞
這一故障一般都是因?yàn)殚_關(guān)電源的負(fù)載發(fā)生短路造成的。在變頻器工作的時(shí)候，如果聽到刺耳的尖叫聲，這是脈沖變壓器發(fā)出的，很有可能是開關(guān)電源輸出端有短路現(xiàn)象，這時(shí)可以從輸出側(cè)查找故障。另外，如果發(fā)生沒有顯示、控制端子沒有電壓、12vdc風(fēng)扇不運(yùn)轉(zhuǎn)等現(xiàn)象的時(shí)候，第一時(shí)間應(yīng)該考慮是不是開關(guān)電源壞了。
2.2 sc故障
Sc故障報(bào)警主要是由于IGBT模塊損壞或者驅(qū)動(dòng)電路損壞。該變頻器在驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)上，上橋使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC923，這是專用于驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的帶有放大電路的一款光耦，下橋驅(qū)動(dòng)電路則使用了驅(qū)動(dòng)光耦PC929，這是一款內(nèi)部帶有放大電路及檢測(cè)電路的光耦。另外，電動(dòng)機(jī)抖動(dòng)、三相電流和電壓不平衡、有頻率顯示卻沒有電壓輸出等現(xiàn)象產(chǎn)生的原因都有可能是IGBT模塊損壞。IGBT模塊損壞的原因有多種，首先是外部電路負(fù)載發(fā)生故障而導(dǎo)致IGBT模塊的損壞如負(fù)載發(fā)生短路、堵轉(zhuǎn)等。其次驅(qū)動(dòng)電路老化也有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)波形失真，或者驅(qū)動(dòng)電壓波動(dòng)太大而導(dǎo)致IGBT損壞，從而導(dǎo)致SC故障報(bào)警。
2.3 過熱報(bào)警
如果在使用過程中發(fā)現(xiàn)這一情況，第一時(shí)間要考慮的是散熱風(fēng)扇是不是正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還有需要注意的是30KW以上的機(jī)器在機(jī)器內(nèi)部也有一個(gè)散熱風(fēng)扇，這個(gè)散熱風(fēng)扇如果壞了也會(huì)引起過熱報(bào)警。
2.4 欠壓故障
發(fā)生欠壓故障的時(shí)候，我們應(yīng)該先檢查輸入電源是不是因?yàn)槿毕喑霈F(xiàn)問題，如果確認(rèn)輸入電源正常的話，接下來就要檢查整流電路是不是出現(xiàn)了問題。如果都沒有問題的話，就看看直流檢測(cè)電路上是不是出現(xiàn)了故障。對(duì)于200v級(jí)的機(jī)器，當(dāng)直流母線電壓低于190VDC，欠壓故障報(bào)警出現(xiàn)；對(duì)于400V級(jí)的機(jī)器，當(dāng)直流電壓低于380VDC，欠壓故障報(bào)警出現(xiàn)，主要檢測(cè)降壓電阻是不是斷路。
2.5 接地故障
當(dāng)接地故障報(bào)警時(shí)，我們應(yīng)該首先查看電動(dòng)機(jī)接地是不是有問題，如果沒有問題的話，那么故障最大的原因就是霍爾傳感器了，霍爾傳感器可能會(huì)因?yàn)橹苓厹囟取穸鹊拳h(huán)境的因素影響，導(dǎo)致工作點(diǎn)發(fā)生漂移，進(jìn)而出現(xiàn)接地故障報(bào)警。
這些都是該變頻器比較常見的一些故障診斷方法，下面我們談?wù)勚鬏S通用變頻器常見的一些故障報(bào)警。我們可以通過這些故障報(bào)警我們可以對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)器的故障進(jìn)行診斷，這都是為了保證驅(qū)動(dòng)安全可靠地進(jìn)行，在主軸伺服系統(tǒng)設(shè)置的一些保護(hù)功能。主要的保護(hù)功能有接地保護(hù)（在伺服驅(qū)動(dòng)器的輸出電路以及主軸內(nèi)部等出現(xiàn)對(duì)地短路時(shí)，可以通過快速熔斷器切斷電源，對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行保護(hù)）、過載保護(hù)（當(dāng)驅(qū)動(dòng)器、負(fù)載超過額定值的時(shí)候，安裝在內(nèi)部的熱開關(guān)或主回路的熱繼電器將動(dòng)作，對(duì)驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行過載保護(hù)）、瞬時(shí)過電流報(bào)警（當(dāng)驅(qū)動(dòng)器中由于內(nèi)部短路、輸出短路等原因產(chǎn)生異常的大電流時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)）、超速報(bào)警（當(dāng)檢測(cè)出的主軸轉(zhuǎn)速超過額定值的115%的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器將發(fā)出報(bào)警并進(jìn)行保護(hù)）、速度偏差過大報(bào)警（當(dāng)主軸的速度由于某種原因，偏離了指令速度且達(dá)到一定的誤差后，將產(chǎn)生報(bào)警同時(shí)進(jìn)行保護(hù)）、速度檢測(cè)回路斷線或短路報(bào)警（當(dāng)測(cè)速發(fā)電機(jī)出現(xiàn)信號(hào)斷線或短路時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將產(chǎn)生報(bào)警同時(shí)進(jìn)行保護(hù)）、勵(lì)磁監(jiān)控（如果主軸勵(lì)磁電流過低或者沒有勵(lì)磁電流，驅(qū)動(dòng)器會(huì)立即報(bào)警進(jìn)行保護(hù)，避免了飛車）、短路保護(hù)（當(dāng)主回路發(fā)生短路的時(shí)候，驅(qū)動(dòng)器可以通過對(duì)應(yīng)的快速熔斷器進(jìn)行短路保護(hù)）、相序報(bào)警（當(dāng)三相輸入電源相序不正確或者缺相時(shí)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)發(fā)出報(bào)警），下面我們根據(jù)實(shí)例來分析一下如何根據(jù)這些保護(hù)功能診斷故障。
實(shí)例：在某廠家配套某個(gè)系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，它的主軸驅(qū)動(dòng)使用的是某變頻器，在使用的過程中，工作人員發(fā)現(xiàn)變頻器出現(xiàn)了過壓報(bào)警。在根據(jù)這一報(bào)警進(jìn)行故障分析，首先觀察主軸啟動(dòng)與制動(dòng)的情況，然后可以初步判定變頻器的加速、減速時(shí)間設(shè)定不當(dāng)導(dǎo)致了故障的產(chǎn)生，因?yàn)槿绻麥p速、加速時(shí)間設(shè)定的不合理，在主軸啟動(dòng)、制動(dòng)頻繁進(jìn)行或者時(shí)間設(shè)定太短的時(shí)候，變頻器的加速、減速就沒辦法在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成，這時(shí)就會(huì)產(chǎn)生過電壓報(bào)警。我們把變頻器減速、加速的時(shí)間調(diào)整一下就可以解決問題了。
3 總結(jié)
通過這些新的技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用可以更快的幫助我們找到故障的原因，讓我們可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障并解決。同時(shí)也能有效的減少數(shù)控機(jī)床的損壞，提高了工作效率，保障了企業(yè)的正常生產(chǎn)。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；維修；排除技術(shù)
中圖分類號(hào)TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)1674-6708（2016）160-0124-02
作為一種高效的自動(dòng)化機(jī)床，數(shù)控機(jī)床包含了精密測(cè)量和精密機(jī)械、自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域的一項(xiàng)新的技術(shù)成果，屬于一種比較新型的機(jī)械加工設(shè)備。它的廣泛應(yīng)用極大的促進(jìn)了機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展，且對(duì)很多加工工藝的提升有較大的作用，對(duì)加工效率的提升也有很大的幫助。但是，任何機(jī)器在運(yùn)行過程中，因?yàn)椴僮骰蛘呤悄晗藁蛘咂渌蛩乜偸菚?huì)不可避免產(chǎn)生一些故障，從而影響生產(chǎn)，因此，掌握數(shù)控機(jī)床的故障準(zhǔn)段與排除技術(shù)是非常有必要的。
1故障分類
數(shù)控機(jī)床技術(shù)較為復(fù)雜，作為一種機(jī)電一體化設(shè)備，他的任何部件出現(xiàn)差錯(cuò)，都可能會(huì)使加工出來的零件出現(xiàn)不可逆轉(zhuǎn)的錯(cuò)誤，這就會(huì)導(dǎo)致工廠的工作效率下降，浪費(fèi)工人的時(shí)間。因此，盡可能多的掌握診斷排除技術(shù)使機(jī)器能快速的保持正常運(yùn)行是十分必要的，同時(shí)還要不斷完善數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)，積極推動(dòng)數(shù)控技術(shù)及機(jī)床的發(fā)展。1.1按發(fā)生故障的部件按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部件分類可分為機(jī)械故障和電氣故障。機(jī)械故障的主要表現(xiàn)為轉(zhuǎn)動(dòng)噪聲大、加工精度不夠精細(xì)、在運(yùn)行上較為吃力，這類故障產(chǎn)生的原因主要是機(jī)器的機(jī)械部分在安裝、調(diào)試、液壓、氣動(dòng)等方面由于操作或者使用不當(dāng)從而引起機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)故障。電氣故障又分為強(qiáng)電和弱電故障兩部分。強(qiáng)電故障主要是指繼電器等電氣元件形成的電力電路故障。弱電故障則主要是指CNC裝置以及伺服單元等電子電路的故障。1.2按故障發(fā)生的性質(zhì)按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的性質(zhì)可分為系統(tǒng)性和隨機(jī)性故障。滿足一定的條件或者超過設(shè)定的限度所發(fā)生的故障一般為系統(tǒng)性故障。對(duì)于電路板的元件松動(dòng)、焊點(diǎn)損壞等在相同條件下只是偶爾發(fā)生的故障為隨機(jī)性故障。按發(fā)生原因來看，有由于機(jī)器設(shè)備自身的原因引起的自身故障或者是外部供電電壓不穩(wěn)定等外部因素形成的外部故障。有報(bào)警顯示的故障一般會(huì)顯示出故障的狀態(tài)，對(duì)于這類故障的診斷與排除會(huì)相對(duì)容易，而那些沒有任何硬件或軟件的報(bào)警顯示故障在排除起來就會(huì)困難得多。
2故障診斷步驟
1）對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看分析，設(shè)備發(fā)生故障后，維修人員要先對(duì)相關(guān)操作人員進(jìn)行詢問，以便了解故障發(fā)生的過程以及當(dāng)時(shí)機(jī)器所處的狀態(tài)，確保通電對(duì)系統(tǒng)無影響的情況下，通電觀察機(jī)器的狀況，切不可盲目動(dòng)手操作。2）分析故障發(fā)生的原因，確定檢查故障的方法。首先可以根據(jù)可能會(huì)產(chǎn)生這種故障的原因進(jìn)行分析，看是否與故障的表現(xiàn)相一致；其次可以根據(jù)故障發(fā)生的機(jī)理，對(duì)可能產(chǎn)生該故障的原因進(jìn)行逐條分析，最終對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行定位。3）檢查測(cè)試排除故障。有效利用數(shù)控系統(tǒng)的開機(jī)診斷、運(yùn)行診斷等自診斷功能，隨時(shí)監(jiān)測(cè)相關(guān)部分的工作狀態(tài)與接口信息。
3故障的常用診斷方法
數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生的原因通常較為復(fù)雜且千變?nèi)f化。因此，及時(shí)總結(jié)一些行之有效的方法對(duì)于較快的診斷出故障原因并及時(shí)將故障解決是非常有必要的。3.1直觀法直觀法即是根據(jù)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種聲響、現(xiàn)象、氣味等一些異?，F(xiàn)象，查看每一個(gè)有疑點(diǎn)的電器元件以及電路板的表面狀況，將故障范圍逐步縮小從而查出最終原因。簡(jiǎn)單來說就是利用人的感受器官來觀察故障發(fā)生的現(xiàn)象來判斷可能發(fā)生故障的部位。3.2自診斷功能法數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中一般都帶有故障自診斷功能，它能監(jiān)測(cè)數(shù)控機(jī)床在每一時(shí)刻的工作狀況，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，自診斷功能通常會(huì)以警報(bào)的形式將故障的相關(guān)信息顯示在CRT上或者以指示燈的形式對(duì)故障的大致起因做出指示。3.3功能程序測(cè)試法將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能編制成一個(gè)測(cè)試機(jī)器功能的程序，并把它輸入數(shù)控系統(tǒng)存儲(chǔ)，在器械發(fā)生故障時(shí)，讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)測(cè)試程序，用以檢查這些程序中所包含功能的準(zhǔn)確可靠性，從而更快的查出產(chǎn)生故障的原因。3.4置換備件法在對(duì)引起故障的大致原因有了了解以后，將那些有故障疑點(diǎn)的部件用備用的元器件或者是集成電路芯片作為替換，逐步的縮小疑點(diǎn)范圍，從而較快的找出故障所在部分。3.5檢查技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)數(shù)控系所有開關(guān)信號(hào)的狀態(tài)可以通過輸入與輸出的端口集中顯示在顯示屏幕上，維修人員可以通過觀察其顯示狀態(tài)是否處于正常現(xiàn)象從而判斷系統(tǒng)的電路正常與否，這樣也能更快的進(jìn)行故障的定位。3.6隔離法將比較復(fù)雜的問題變成簡(jiǎn)單的問題來處理，比如將數(shù)控系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)與電機(jī)分離開來，或者轉(zhuǎn)變開閉環(huán)位置，這樣能更快的找到故障原因。3.7原理分析法此種方法對(duì)檢修人員的理論技術(shù)要求較高，他們要非常熟悉數(shù)控系統(tǒng)和內(nèi)部元件的構(gòu)造以及運(yùn)行原理，從各個(gè)部件的工作原理進(jìn)行分析，從邏輯上對(duì)各個(gè)要點(diǎn)的參數(shù)進(jìn)行判斷，進(jìn)而對(duì)故障部位進(jìn)行定位。3.8溫度測(cè)試法通過人為升高或降低溫度的方法使可疑部件的溫度發(fā)生變化，在溫度變化過程中多注意其參數(shù)是否符合常理，這種方法即是通過溫度參數(shù)的變化異常來尋找產(chǎn)生故障的原因。3.9絕緣物體敲擊法對(duì)有可能出現(xiàn)問題的元器件用絕緣性物質(zhì)進(jìn)行輕輕的敲擊，注意其發(fā)出聲音的位置變化，敲擊的部分很可能就是故障存在的部分。3.10交換模塊法將內(nèi)部相同的模塊或者單元交換位置，注意查看故障的位置是否有所轉(zhuǎn)移和變化，這樣也可以快速的查探到故障的具體發(fā)生部位。在對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行排查時(shí)，為確保安全且不會(huì)造成新的損壞的情況下，操作人員還應(yīng)遵循一定的規(guī)律和原則，比如由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查；先檢查機(jī)械部分是否正常再檢查電氣部分；先詢問故障發(fā)生的經(jīng)過及狀態(tài)再實(shí)施操作處理；先解決整體性問題，因?yàn)榻鉀Q了影響機(jī)器運(yùn)行的主要問題，其他比較次要的問題可能就恢復(fù)正常了或者是對(duì)局部問題有針對(duì)性的進(jìn)行解決；對(duì)于既有簡(jiǎn)單問題和復(fù)雜問題的設(shè)備來說，我們一般先把簡(jiǎn)單的解決掉，再著重解決較為復(fù)雜一點(diǎn)的，先對(duì)一般性問題排除，再分析特殊原因。
4結(jié)論
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；思路與原則；診斷與排除
1、引言
隨著我國(guó)工業(yè)化程度的不斷提高，數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用愈來愈普遍，數(shù)量也逐漸增多。但是由于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)種類的多樣性、結(jié)構(gòu)的差異性，機(jī)械加工工藝的復(fù)雜性，以及當(dāng)前從事數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的技術(shù)人員非常緊缺等原因，一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障，維修難的問題就變得尤為突出，這樣導(dǎo)致了大量的數(shù)控機(jī)床因?yàn)榈貌坏郊皶r(shí)維修而影響正常的使用。要改變這一狀況，我們?cè)跀?shù)控機(jī)床的使用和維修實(shí)踐中，要善于總結(jié)維修經(jīng)驗(yàn)，掌握數(shù)控機(jī)床常見故障的診斷與排除方法。
2、故障的定義與分類
數(shù)控系統(tǒng)全部或部分喪失了系統(tǒng)規(guī)定的功能稱為故障。數(shù)控機(jī)床的故障多種多樣，在診斷和排除前首先要了解故障的種類。按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部件分為主機(jī)故障、電氣故障；按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的性質(zhì)分為系統(tǒng)性故障、隨機(jī)性故障；按故障的發(fā)生過程或狀態(tài)分為突然性故障、漸變性故障；按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的有無報(bào)警顯示分為有報(bào)警顯示故障、無報(bào)警顯示故障；按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的原因分為數(shù)控機(jī)床的自身故障、數(shù)控機(jī)床外部故障。
3、故障的排除思路與原則
故障分析是進(jìn)行進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第一步，通過故障分析，一方面可以迅速查明數(shù)控機(jī)床故障原因，及時(shí)的排除故障；同時(shí)亦可起到預(yù)防故障發(fā)生與擴(kuò)大的作用。故障處理的思路步驟可分為：確認(rèn)故障現(xiàn)象，調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，充分掌握故障信息；根據(jù)所掌握的故障信息，明確故障的復(fù)雜程度并列出故障部件的全部疑點(diǎn)；分析故障原因，制定排除故障方案；檢測(cè)故障，逐級(jí)定位故障部位；故障的排除；解決故障后的資料整理。
數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警，發(fā)生故障時(shí)，不要急于動(dòng)手處理，而應(yīng)多進(jìn)行觀察，應(yīng)遵循兩條原則：一是充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)，充分掌握故障信息。二是認(rèn)真分析故障原因，確定檢查的方法與步驟。另外，從監(jiān)測(cè)排除故障中還應(yīng)掌握以下若干原則：先方案后操作；先外部后內(nèi)部；先機(jī)械后電氣；先公用后專用；先軟件后硬件；先簡(jiǎn)單后復(fù)雜；先一般后特殊。
4、故障診斷與排除的方法
對(duì)于數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的大多數(shù)故障，一般可采用下述幾種方法來進(jìn)行故障診斷和排除。
4.1常規(guī)檢查法
常規(guī)檢查法是指依靠人的感官并借助于一些簡(jiǎn)單的儀器來尋找機(jī)床故障原因的一種檢查方法。這種方法在維修中是常用的，也是首先采用的。維修人員通過對(duì)故障發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察、檢查，可以將故障縮小到某個(gè)模塊，甚至到一塊電路板。
4.1.1問。就是詢問機(jī)床故障發(fā)生的經(jīng)過，弄清故障是突發(fā)的，還是漸發(fā)的。一般操作人員熟知機(jī)床性能，故障發(fā)生時(shí)在現(xiàn)場(chǎng)，所提供的情況對(duì)故障的分析是很有幫助的。
4.1.2看。就是仔細(xì)檢查設(shè)備各工作狀態(tài)指示燈是否正常，各電控裝置有無報(bào)警指示，局部查看有無保險(xiǎn)燒斷、元器件燒焦、煙熏、開裂等現(xiàn)象，有無異物斷路現(xiàn)象，以此判斷板內(nèi)有無過流、過壓、短路問題。
4.1.3聽。就是利用人體的聽覺功能查詢數(shù)控機(jī)床因故障而產(chǎn)生的各種異常響聲的生源，如電氣部分常見的異常響聲有：電源變壓器、阻抗變換器與電抗器等因?yàn)殍F芯松動(dòng)、銹蝕等原因引起的鐵片振動(dòng)的吱吱聲；繼電器、接觸器等磁回路間隙過大線圈欠壓運(yùn)行等原因引起的電磁嗡嗡聲。機(jī)械運(yùn)動(dòng)常見的異常響聲有摩擦聲、泄漏聲、沖擊聲、對(duì)比聲等。
4.1.4觸。也稱敲捏法?？捎媒^緣物輕輕敲擊電路板可疑部位，來檢測(cè)電路虛焊或接觸不良而引起的故障。用手捏壓組件、元器件，如故障消失或出現(xiàn)，可以認(rèn)為捏壓處或捏壓作用力波及范圍是故障原件。
4.1.5嗅。在電氣設(shè)備診斷或各種易揮發(fā)物體的器件采用此方法效果較好。如一些燒毀的煙氣、焦糊味等異味。因劇烈摩擦，電器元件絕緣處磨損短路，使附著的油脂或其他可燃物質(zhì)發(fā)生 氧化蒸發(fā)或燃燒而產(chǎn)生的煙氣、焦糊氣等。
4.2系統(tǒng)自診斷法
數(shù)控系統(tǒng)的自診斷是利用系統(tǒng)內(nèi)部自診斷程序或?qū)Ｓ玫脑\斷軟件，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)鍵硬件以及系統(tǒng)的控制軟件進(jìn)行自我診、測(cè)試的診斷方法。它主要包括開機(jī)自診斷、在線監(jiān)控與脫機(jī)測(cè)試這些方面內(nèi)容。
4.3功能測(cè)試法
所謂功能測(cè)試法是通過功能測(cè)試程序，檢查機(jī)床的實(shí)際動(dòng)作，判別故障的一種方法。功能測(cè)試可以將系統(tǒng)的功能用手工編程方法，編制一個(gè)功能測(cè)試程序，并通過運(yùn)行測(cè)試程序，來檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。
4.4交換法
所謂交換法，就是在故障范圍大致確認(rèn)，并在確認(rèn)外部條件完全正確的情況下，利用裝置上同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或元器替換有疑點(diǎn)部分的方法。交換法簡(jiǎn)單、易行、可靠，能把故障范圍縮小到相應(yīng)的部件上。例如數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給模塊，檢測(cè)裝置有多套，當(dāng)出現(xiàn)進(jìn)給故障，可以考慮模塊互換。
4.5拔出插入法
拔出插入法是通過監(jiān)視相關(guān)的接頭、插卡或接插件拔出再插入這個(gè)過程中，確定拔出插入的連接件是否為故障部位。還有的本身就只是接插件不良引起的故障，經(jīng)過重新插入后，問題就解決了。
除了上面介紹的幾種常用的檢查方法外，還有參數(shù)檢查法、隔離法、升降溫法、電源拉偏法、測(cè)量比較法及原理分析法等，這些檢查方法各有特點(diǎn)，在機(jī)床故障診斷與排除過程中并無嚴(yán)格界限，可能用一種方法就能排除故障，也可能需要多種方法相互配合同時(shí)進(jìn)行，在實(shí)際工作中，可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，加以靈活運(yùn)用，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。
5、結(jié)語
數(shù)控機(jī)床故障診斷與排除，除了要有一定的專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)外，經(jīng)驗(yàn)也十分重要，因此，在數(shù)控機(jī)床的使用和維修實(shí)踐中，要善于總結(jié)維修經(jīng)驗(yàn)，掌握數(shù)控機(jī)床常見故障的診斷與排除方法，從而提高數(shù)控機(jī)床的使用效率。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；PLC；故障診斷；故障維修
1、數(shù)控機(jī)床故障調(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：
（1）詢問調(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，同時(shí)仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷。
（2）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，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。
（3）故障分析。根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型，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)和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。
（4）確定原因。對(duì)多種可能的原因進(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)。
（5）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。
2、電氣故障的常用診斷方法
（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。①詢問向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析判斷過程中可能要多次詢問。②目視?？傮w查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)，各電控裝置有無報(bào)警指示，局部查看有無保險(xiǎn)燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落等等。③觸摸。在整機(jī)斷電條件下可以通過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（如伺服與電機(jī)接觸器接線）的聯(lián)接狀況等來發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。④通電。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動(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，用PLC編程器查找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。
①硬件報(bào)警指示。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)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
②軟件報(bào)警指示。依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(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—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，有的可以通過簡(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)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障，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。
3、電氣維修與故障的排除
如前所述，電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程，列舉幾個(gè)常見電氣故障做一簡(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。
（2）數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障。
①位置環(huán)報(bào)警?？赡苁俏恢脺y(cè)量回路開路；測(cè)量元件損壞；位置控制建立的接口信號(hào)不存在等。②坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。可能是漂移過大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開路；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)；編碼器損壞或接線開路；光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位；回零減速開關(guān)失靈。
關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床；故障診斷；故障維修
動(dòng)化的機(jī)床；是信息技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，代表了現(xiàn)代基礎(chǔ)機(jī)械的技術(shù)水平與發(fā)展趨勢(shì)；是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要手段，它的廣泛普及對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，乃至對(duì)社會(huì)生產(chǎn)力的提高都起著巨大的推動(dòng)作用[1]。一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障、停機(jī)必將給企業(yè)和社會(huì)帶來巨大的損失。為了將損失降到最低，要求數(shù)控機(jī)床維修人員在故障發(fā)生后要沉著冷靜，對(duì)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行全面分析，判斷故障發(fā)生部位，采取相應(yīng)方法及時(shí)排除故障?，F(xiàn)將故障診斷及維修的通用流程總結(jié)如下。
1 數(shù)控機(jī)床故障診斷、維修應(yīng)遵循的原則
1.1 先方案后操作
故障發(fā)生后，維修人員應(yīng)先向機(jī)床操作者了解故障發(fā)生的整個(gè)過程，查閱機(jī)床的技術(shù)說明和相關(guān)技術(shù)圖樣，考慮好故障的解決方案后再動(dòng)手維修。
1.2 先檢查后通電
確定好解決方案后，不要忙于通電，要先對(duì)機(jī)床進(jìn)行觀察、測(cè)試和分析，以確定故障的性質(zhì)是惡性的破壞性故障還是非惡性破壞性故障。如果確認(rèn)是惡性的破壞性故障，必須先將危險(xiǎn)排除；如果是確認(rèn)是非惡性破壞性故障，方可給機(jī)床通電，然后對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床做進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試，以查找故障的發(fā)生部位。
1.3 先軟件后硬件
數(shù)控系統(tǒng)的軟件工作不正常同樣可以導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。比如，軟件參數(shù)丟失，軟件的使用方式、操作方法不正確等。因此，機(jī)床通電后，應(yīng)先確認(rèn)軟件是否正常工作，以免產(chǎn)生更大的故障。
1.4 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先檢查機(jī)械部件是否發(fā)生故障，如行程開關(guān)，按鈕開關(guān)工作是否正常。確認(rèn)機(jī)械部件沒有問題后，再檢查液壓器件是否發(fā)生異常，如液壓元器件的連接是否松動(dòng)。最后，檢查電氣接觸部件是否松動(dòng)，如印制電路板插頭座、電控柜的插座等，往往這些部位由于機(jī)械振動(dòng)、油污、粉塵、溫濕度的變化造成信號(hào)接觸不良，導(dǎo)致信號(hào)傳遞失真，造成數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障[2]。
1.5 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床是由機(jī)、液、電組成、高度自動(dòng)化、復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。對(duì)數(shù)控機(jī)床的診斷應(yīng)該按一定的順序進(jìn)行，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)表明，大部分故障均是由機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)作失靈造成的，如行程開關(guān)不能正常工作，此外，機(jī)械故障容易察覺，電氣故障較難診斷。因此，在維修時(shí)應(yīng)先逐一檢查機(jī)械性的故障，往往能夠達(dá)到事半功倍的功效。
1.6 先公用后專用
公用性的故障影響面大，是主要矛盾，專用性故障只影響局部，是次要矛盾。例如：數(shù)控機(jī)床的所有坐標(biāo)軸都不能做進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、電網(wǎng)或主電源發(fā)生故障，這些都是公用性的問題，只有公共故障得以排除，專用性的故障才可能得到解決。
1.7 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜
數(shù)控機(jī)床可能同時(shí)發(fā)生多種故障，故障的復(fù)雜程度不盡相同，小故障比較容易維修，難度大的故障維修起來比較困難，維修人員應(yīng)先維修小的容易解決的故障，在維修的過程中可能受到啟發(fā)，對(duì)復(fù)雜故障有了清晰認(rèn)識(shí)，或者復(fù)雜的故障變成了小故障，利于復(fù)雜故障的解決。
1.8 先一般后特殊
導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生某一故障的原因可能多種多樣，在維修時(shí)要優(yōu)先考慮導(dǎo)致故障的常見可能因素，最后在分析特殊不常見的因素。
2 故障診斷維修的一般流程
2.1 充分調(diào)查故障現(xiàn)場(chǎng)
如同醫(yī)生看病一樣，數(shù)控機(jī)床的故障診斷首先也要問診。向數(shù)控機(jī)床操作者充分了解以下幾個(gè)內(nèi)容：
1）機(jī)床在什么情況下出現(xiàn)的故障。
2）故障產(chǎn)生時(shí)有什么外觀現(xiàn)象。
3）故障產(chǎn)生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障樹
首先分析數(shù)控機(jī)床的故障，再將導(dǎo)致故障產(chǎn)生的諸多因素，如主機(jī)、人為、CNC、環(huán)境、元器件因素等，用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示，用邏輯符號(hào)將它們與故障連接起來。然后，逐級(jí)展開故障發(fā)生的原因，把故障產(chǎn)生的原因分析出來，構(gòu)成一顆故障樹。當(dāng)機(jī)床故障產(chǎn)生后，通過主干、支干逐級(jí)分析法來尋找故障產(chǎn)生的原因。
2.3 排列可能引起故障的諸多因素
故障樹建立起來后，為找出產(chǎn)生故障的原因提供了一個(gè)可尋范圍，在這個(gè)前提下就可排列出產(chǎn)生故障的諸多因素。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生同一故障現(xiàn)象的原因可能是多種多樣的：有CNC系統(tǒng)的原因、有機(jī)械的原因、機(jī)床電氣系統(tǒng)的原因等。因此，在分析故障時(shí)要把有關(guān)的因素都羅列出來，然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 確定故障產(chǎn)生的原因
利用機(jī)床的技術(shù)檔案，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和判斷能力，機(jī)、電、液綜合知識(shí)以及必要的測(cè)試手段和儀器、儀表，確定最有可能的因素，然后通過實(shí)驗(yàn)，逐一排查，最終找出產(chǎn)生故障的真正原因。
3 故障診斷維修的常用方法
3.1 直觀法
直觀法是指維修人員依靠人得感覺器官，按照故障現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)生的光、聲、味等異?，F(xiàn)象，仔細(xì)檢查系統(tǒng)的所有部位，看看能否找到損傷和燒毀痕跡，將故障縮小到最小范圍。
3.2 自診斷功能法
數(shù)控機(jī)床一般都具有自診斷系統(tǒng)，它是故障診斷最常用、最有效的方法之一[3]。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，機(jī)床顯示器上會(huì)顯示報(bào)警信息、數(shù)控系統(tǒng)與各模塊之間的接口狀態(tài)，根據(jù)這些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 參數(shù)檢查法
在數(shù)控系統(tǒng)中有許多參數(shù)地址，其中存入的參數(shù)值是機(jī)床出廠時(shí)通過調(diào)整確定的，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。通常這些參數(shù)不允許修改。如果參數(shù)設(shè)置不正確或因干擾使得參數(shù)丟失，機(jī)床就不能正常運(yùn)行。因此參數(shù)檢查是一項(xiàng)重要的診斷。
3.4 PLC檢查法
1）利用PLC的狀態(tài)信息診斷故障。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；參考點(diǎn)；故障診斷；數(shù)控系統(tǒng)；指令倍率比；檢測(cè)倍率比
中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-2374（2012）33-0175-02
1 為什么要返回參考點(diǎn)
在數(shù)控機(jī)床上，各坐標(biāo)軸的方向是定義好的，所以一旦機(jī)床原點(diǎn)（又叫機(jī)械原點(diǎn)）確定，機(jī)床坐標(biāo)系也就確定了。機(jī)床原點(diǎn)往往是由機(jī)床廠家在設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)就確定了，用戶一般不得隨意更改，但這只是相對(duì)機(jī)械意義上而言的，計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)并不能識(shí)別，也就是說數(shù)控系統(tǒng)并不知道以哪一點(diǎn)作為基準(zhǔn)對(duì)機(jī)床工作臺(tái)的位置進(jìn)行跟蹤、顯示等。為了讓系統(tǒng)識(shí)別機(jī)床原點(diǎn)，以建立機(jī)床坐標(biāo)系，就需要執(zhí)行返回參考點(diǎn)的操作。如圖1所示機(jī)械原點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)之間的關(guān)系。
2 返回參考點(diǎn)方法的原理
返回參考點(diǎn)的方法一般有四種：柵格法、手動(dòng)輸入法、雙MARK法、扭矩法。其中柵格法適用范圍最廣，既適用于半閉環(huán)系統(tǒng)，也適用于全閉環(huán)系統(tǒng)；既適用于增量型位置反饋元件，也適用于絕對(duì)型位置反饋元件。
3 返回參考點(diǎn)的故障分析與診斷
當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)返回參考點(diǎn)故障時(shí)，應(yīng)先由簡(jiǎn)單再到復(fù)雜，進(jìn)行全面檢查，綜合分析。先檢查原點(diǎn)減速擋塊是否松動(dòng)、減速開關(guān)固定是否牢固、開關(guān)是否損壞，若無問題，應(yīng)檢查機(jī)械相對(duì)位置的漂移量、檢查減速開關(guān)位置與原點(diǎn)之間的位置關(guān)系，然后檢查伺服電機(jī)每轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)量、指令倍率比（CMR）及檢測(cè)倍乘比（DMR），再檢查返回原點(diǎn)快速進(jìn)給速度的參數(shù)設(shè)置及接近原點(diǎn)的減速速度的參數(shù)設(shè)置。數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)不穩(wěn)定，不但會(huì)直接影響零件加工精度，對(duì)于加工中心機(jī)床，還會(huì)影響到自動(dòng)換刀。
數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)出現(xiàn)的故障大多出現(xiàn)在機(jī)床側(cè)，以硬件故障居多，但隨著機(jī)床元器件的老化，軟故障也時(shí)而發(fā)生，筆者介紹幾種曾經(jīng)遇到過的數(shù)控機(jī)床回參考點(diǎn)故障及其對(duì)策。如圖3所示。
4 故障排除實(shí)例
【實(shí)例1】一臺(tái)數(shù)控銑床X軸返回參考點(diǎn)時(shí)報(bào)警X軸正向硬件超程。
故障現(xiàn)象：X軸返參時(shí)以返回參考點(diǎn)速度向參考點(diǎn)接近，但找不到參考點(diǎn)，而是一直以這一速度向前移動(dòng)，直到碰到正向行程限位開關(guān)后緊急停止。故障檢查與分析：從故障現(xiàn)象可得知，返參時(shí)有快速移動(dòng)的V1速度，沒有尋找參考點(diǎn)零標(biāo)志的慢速V2，參考點(diǎn)減速開關(guān)沒發(fā)出減速信號(hào)，檢查發(fā)現(xiàn)參考點(diǎn)減速開關(guān)失效，觸點(diǎn)銹蝕粘連。
故障處理：更換新的參考點(diǎn)減速開關(guān)后故障
排除。
【實(shí)例2】某機(jī)床在回零時(shí)，Y軸回零不成功，報(bào)超程錯(cuò)誤。
故障分析：首先觀察軸回零的狀態(tài)，選擇回零方式，讓X軸先回零，結(jié)果能夠正確回零，再選擇Y軸回零，觀察到Y(jié)軸在回零的時(shí)候，壓到減速開關(guān)后Y軸并不進(jìn)行減速動(dòng)作，而是越過減速開關(guān)，直至壓到限位開關(guān)機(jī)床超程，直接將限位開關(guān)按下后，觀察機(jī)床PLC的輸入狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)Y軸的減速信號(hào)并沒有到達(dá)系統(tǒng)，可以初步判斷有可能是機(jī)床的減速開關(guān)或者是時(shí)Y軸的回零輸入線路出現(xiàn)了問題，然后用萬用表進(jìn)行逐步測(cè)量，最終確定為減速開關(guān)的焊接點(diǎn)出現(xiàn)了脫落。
解決辦法：用烙鐵將脫落的線頭焊接好，故障即可以排除。
5 結(jié)語
數(shù)控機(jī)床不能正確返回參考點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床常見的故障之一，本文介紹了數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)原理，根據(jù)數(shù)控機(jī)床返回參考點(diǎn)常見故障，系統(tǒng)性地編制了返回參考點(diǎn)的故障分析與診斷流程圖，并舉例說明，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障維修初學(xué)者具有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 精度 分析
伴隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的滲透，行業(yè)運(yùn)行高速化、控制智能化、加工精度化等強(qiáng)大功能被各領(lǐng)域的精英所接受。制造業(yè)的數(shù)控設(shè)備也應(yīng)運(yùn)而生，運(yùn)用最廣泛、最普及的就是數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床帶來的高效率、高品質(zhì)得到了制造業(yè)的肯定，但隨之而來的是由于結(jié)構(gòu)、程序復(fù)雜，出現(xiàn)故障難以監(jiān)測(cè)，進(jìn)行分析的問題，成為研究人員關(guān)注的焦點(diǎn)。
1 數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的主要癥狀
稱為“工業(yè)母機(jī)”的機(jī)床，是我國(guó)制造業(yè)水平的標(biāo)桿。高精度，高柔性的數(shù)控機(jī)床被制造業(yè)廣泛的應(yīng)用。但在應(yīng)用過程中，操作不當(dāng)或超負(fù)荷使用而帶來的故障也使得操作者們束手無策，嚴(yán)重影響了生產(chǎn)進(jìn)度和生產(chǎn)效率，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)帶來損失。其故障歸納為下列幾項(xiàng)：
1.1 驅(qū)動(dòng)部件的失效。伺服電動(dòng)機(jī)是數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)部件。最易發(fā)生故障的是異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)。在不同的部位，比如定子、轉(zhuǎn)子、軸承等部位，異步型交流伺服電動(dòng)機(jī)的故障癥狀有所不同。匝間短路、絕緣體被破壞，就會(huì)出現(xiàn)斷條、偏心等故障；定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙不均衡、轉(zhuǎn)子偏心使設(shè)備振動(dòng)超速、導(dǎo)條與端環(huán)承受力分布渙散、軸承磨損、脫落等跡象都是電動(dòng)機(jī)故障的原因之一。
1.2 支承部件的損壞。數(shù)控機(jī)床的支承部件是軸承。其中最重要的支承部件是滾動(dòng)軸承。它是以規(guī)定的頻率運(yùn)轉(zhuǎn)，由內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保護(hù)架組成。滾動(dòng)軸承分為彈簧與非彈簧的性質(zhì)，承載剛度的變化，決定著滾動(dòng)軸承的性質(zhì)。也就是說，滾動(dòng)軸承在承載時(shí)，各部件之間的振動(dòng)及沖擊力所形成的頻率變化，按固有的頻率變化，滾動(dòng)軸承體現(xiàn)為彈簧性質(zhì)，否則就是非線性彈簧性質(zhì)。非線性彈簧性質(zhì)，導(dǎo)致軸承的磨損，甚至機(jī)器設(shè)備的損壞。
1.3 傳動(dòng)設(shè)備的故障。傳動(dòng)設(shè)備包括機(jī)床導(dǎo)軌、工作臺(tái)、溜板、滑座等部件。其中最關(guān)鍵的部件就是機(jī)床導(dǎo)軌，它與數(shù)控機(jī)床的加工精密度和機(jī)床的使用壽命息息相關(guān)，兩者具有一榮俱榮，一損俱損的緊密關(guān)系。最常見故障表現(xiàn)為導(dǎo)軌表面局部變形，使摩擦阻力發(fā)生變化，造成受力面積不均衡、運(yùn)行部件不到位、機(jī)床零部件的誤安裝而顛簸等故障。
2 數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
數(shù)控機(jī)床的高效、精準(zhǔn)、高柔的強(qiáng)勢(shì)，不可避免的也受到機(jī)器故障的困擾。針對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障，設(shè)計(jì)對(duì)其主要部件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，建立一套完整的、靈活性、快速定位故障的系統(tǒng)。其中數(shù)控遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)診斷與控制故障最受關(guān)注。
2.1 數(shù)控機(jī)床的自我診斷功能。目前，數(shù)控機(jī)床在研發(fā)過程中，利用檢測(cè)設(shè)備（精密水平儀、直角尺、精密方箱、測(cè)微儀、高精度主軸檢驗(yàn)芯棒等）對(duì)故障源的直接測(cè)量，同時(shí)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用望、聞、聽、問、摸等人工智能的方法來診斷電氣系統(tǒng)的故障。這種檢測(cè)故障的方式，稱為“硬診斷”。
2.2 信號(hào)分析方法在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用。由于多臺(tái)機(jī)床的同時(shí)運(yùn)作，并發(fā)故障的診斷，“硬診斷”是不能勝任并解決的，只有通過基于信號(hào)處理和邏輯推理來診斷，比如：機(jī)床的振動(dòng)、溫度的變化、切削力的強(qiáng)弱等癥狀，采用信號(hào)處理，加以數(shù)據(jù)分析，來確診故障源的方法。
①傳統(tǒng)的信號(hào)分析法包括了時(shí)域分析法和頻域分析法。時(shí)域分析方法首先要確定系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，依據(jù)研究信號(hào)的波形與時(shí)間變化的相互規(guī)律，對(duì)典型數(shù)據(jù)進(jìn)行抽樣提取，利用系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行計(jì)算和分析，主要數(shù)學(xué)原理是傳遞函數(shù)等方法計(jì)算時(shí)域信號(hào)的平均值、峰值、標(biāo)準(zhǔn)偏差等。頻域分析方法是一種分析非正弦周轉(zhuǎn)性電路的基本方法，是動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)分析法，是對(duì)信號(hào)分析處理的深化。
②時(shí)頻分析方法。較傳統(tǒng)信號(hào)分析方法，時(shí)頻分析方法克服了前兩種方法的不足。主要表現(xiàn)在可以多角度的觀察信號(hào)的變化，從特定局部頻率處的信號(hào)分析出特定局部時(shí)刻的信號(hào)。時(shí)頻分析方法的基本思想主要以較短時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)作為分析體，將這段時(shí)間視為理想的平衡狀態(tài)，將整個(gè)頻率域分為不同段的頻率域，用平穩(wěn)的信號(hào)建立數(shù)學(xué)模型，然后再進(jìn)行分析的方法。
3 遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
隨著數(shù)控機(jī)床的大量運(yùn)用，數(shù)控機(jī)床綜合了機(jī)械、液壓、電氣于一體，不論哪個(gè)環(huán)節(jié)出了故障，在短時(shí)間快速的定位，找到問題的癥結(jié)，是相當(dāng)不容易的。利用維修工程師望、聞、聽、問、摸等方法，采用排除法去排除故障，不僅效率低下，而且可能有誤診斷的情況。利用遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)來快速定位機(jī)床故障不失為一個(gè)好的思路。
3.1 建立硬件系統(tǒng)平臺(tái)。建立一個(gè)系統(tǒng)，首先要有個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)。為了使平臺(tái)工作站達(dá)到為用戶搭建電路平臺(tái)，平臺(tái)工作站起著提供連接相關(guān)硬件的儀器的作用。當(dāng)收集的數(shù)據(jù)、圖像待輸送到計(jì)算機(jī)資料庫(kù)，以便以后搜索、閱讀、取證，在信息傳達(dá)過程中，數(shù)據(jù)采集卡就充當(dāng)了系統(tǒng)的硬件的重要角色。為了保證數(shù)據(jù)采集的精確性，減少數(shù)據(jù)的偏差，要選擇高精度、高分辨率、多功能的數(shù)據(jù)采集卡，同時(shí)也配備高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電線電纜用來傳輸信息。
3.2 系統(tǒng)開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)?；谀壳吧鐣?huì)網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)形成，集合了設(shè)備診斷技術(shù)與通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技信息技術(shù)的遠(yuǎn)程診斷故障系統(tǒng)，成為了時(shí)尚的應(yīng)用系統(tǒng)。它通過互聯(lián)網(wǎng)將機(jī)器設(shè)備與技術(shù)服務(wù)連接起來，維修工程師可以根據(jù)運(yùn)行時(shí)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，計(jì)算分析出運(yùn)行狀態(tài)，診斷故障，及時(shí)制定出故障的解決方案，快速通過網(wǎng)絡(luò)對(duì)機(jī)床的故障進(jìn)行排除，提高了生產(chǎn)效率。
4 結(jié)束語
隨著數(shù)控機(jī)床的廣泛運(yùn)用，建立數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)，對(duì)我國(guó)的制造業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)起著推動(dòng)作用，對(duì)設(shè)備故障實(shí)時(shí)診斷、連續(xù)監(jiān)控，使企業(yè)生產(chǎn)效率提高，生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量提升，增強(qiáng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床在世界的競(jìng)爭(zhēng)力有著不可估量的意義。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；設(shè)備管理；應(yīng)用；故障診斷；維修
數(shù)控機(jī)床的發(fā)展壯大，離不開有效合理的設(shè)備管理工作。設(shè)備管理工作如果落實(shí)到位，就會(huì)在很大程度上提升機(jī)床的穩(wěn)定性和運(yùn)行合理性，但是伴隨著我國(guó)數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，設(shè)備管理工作中的問題和矛盾也就不斷的增加。同時(shí)設(shè)備管理工作還要面對(duì)來自外界的挑戰(zhàn)。因此我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的設(shè)備管理在很大程度上阻礙了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和創(chuàng)新。我國(guó)近些年的科學(xué)技術(shù)有了很大程度的發(fā)展和創(chuàng)新，這也在一個(gè)側(cè)面幫助了我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，同時(shí)對(duì)于我國(guó)數(shù)控機(jī)床的設(shè)備管理也提出了更高的要求。我國(guó)機(jī)床在運(yùn)行過程中，設(shè)備管理工作是重中之重。我國(guó)的機(jī)床發(fā)展較快，這樣就導(dǎo)致了機(jī)床的設(shè)備管理相應(yīng)的模式趕不上機(jī)床的發(fā)展，這樣對(duì)于機(jī)床的發(fā)展非常不利，同時(shí)設(shè)備管理的落后，也會(huì)對(duì)我國(guó)以后的機(jī)床發(fā)展計(jì)劃起到延遲的作用，文章就是要對(duì)機(jī)床的設(shè)備管理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的闡析和論述，通過闡析和論述找出問題出現(xiàn)的根本原因，改善我國(guó)的機(jī)床設(shè)備管理工作。關(guān)于數(shù)控機(jī)床設(shè)備管理應(yīng)用中的故障診斷和維修的闡析和論述，文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行闡析和論述。第一個(gè)方面是我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展過程中設(shè)備管理的重要意義。第二個(gè)方面是在機(jī)床設(shè)備管理過程中的設(shè)備故障診斷和設(shè)備維修。第三個(gè)方面是我國(guó)數(shù)控機(jī)床中的設(shè)備管理未來發(fā)展。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡析和論述。
1我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展過程中設(shè)備管理的重要意義
數(shù)控機(jī)床在我國(guó)工業(yè)行業(yè)中的地位非常突出。我國(guó)作為裝備制作業(yè)大國(guó)，在裝備制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)中涉獵頗深，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床作為基礎(chǔ)設(shè)備的一部分被給予高度的重視。在世界范圍內(nèi)的工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)，主要還是針對(duì)機(jī)械加工的技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行。我國(guó)的機(jī)械加工行業(yè)由于有了數(shù)控機(jī)床的加入，已經(jīng)有了非常好的發(fā)展，成為了我國(guó)機(jī)械加工水平高低的一個(gè)非常重要的指標(biāo)。因此機(jī)床行業(yè)的發(fā)展是我國(guó)工業(yè)發(fā)展非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，應(yīng)該給予重視和扶持。由于我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展過于迅速，導(dǎo)致了我國(guó)和機(jī)床相關(guān)的一系列配套設(shè)施沒有完善?，F(xiàn)階段我國(guó)數(shù)控機(jī)床的一系列產(chǎn)業(yè)還沒有形成一個(gè)非常嚴(yán)格的產(chǎn)業(yè)鏈。機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)能力還是較低，同時(shí)機(jī)床的生產(chǎn)精度和加工精度和國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)還有一定的差距。我國(guó)的機(jī)床生產(chǎn)規(guī)模較小，還沒有像國(guó)外特別是德國(guó)那樣形成一定的生產(chǎn)規(guī)模。因此我國(guó)的機(jī)床設(shè)備管理工作就顯得尤為重要。機(jī)床管理工作的完善和創(chuàng)新，能夠幫助我國(guó)的機(jī)床生產(chǎn)和應(yīng)用捋順關(guān)系，能夠提升我國(guó)機(jī)床生產(chǎn)過程中的一系列流程，提升機(jī)床設(shè)備的穩(wěn)定性能和可靠性能。
2在機(jī)床設(shè)備管理過程中的設(shè)備故障診斷和設(shè)備維修
在機(jī)床設(shè)備管理工作中對(duì)于設(shè)備的修護(hù)和問題診斷是一個(gè)繞不開的話題，只有將機(jī)床設(shè)備中出現(xiàn)的問題給予及時(shí)的處理和發(fā)現(xiàn)，才能夠保障我國(guó)機(jī)床設(shè)備的穩(wěn)定和安全。關(guān)于在機(jī)床設(shè)備管理過程中的設(shè)備故障診斷和設(shè)備維修的闡述和分析，文章主要從兩個(gè)方面進(jìn)行闡析和論述。第一個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備中的開關(guān)故障問題及相應(yīng)的處理辦法。第二個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備中的故障報(bào)警裝置失靈問題及相應(yīng)的處理辦法。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡析和論述。
2.1機(jī)床設(shè)備中的開關(guān)故障問題及相應(yīng)的處理辦法
關(guān)于機(jī)床設(shè)備中的開關(guān)故障問題及相應(yīng)的處理辦法的闡析和論述，文章主要從兩個(gè)方面進(jìn)行闡析和論述。第一個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備開關(guān)的故障。第二個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備開關(guān)出現(xiàn)故障的相應(yīng)處理方法。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡析和論述。
2.1.1機(jī)床設(shè)備開關(guān)的故障
機(jī)床設(shè)備中的機(jī)組開關(guān)，通常情況下會(huì)有相對(duì)獨(dú)立的常閉或者常開開關(guān)出點(diǎn)。機(jī)床設(shè)備中的開關(guān)的主要作用就是對(duì)設(shè)備進(jìn)行連鎖控制及設(shè)備故障顯示控制。機(jī)床開關(guān)通常會(huì)暴露在機(jī)床外部，就導(dǎo)致了機(jī)床開關(guān)的工作環(huán)境較差，存在工作過程中大量灰塵的問題。一旦工作灰塵進(jìn)入機(jī)床的開關(guān)內(nèi)部就會(huì)導(dǎo)致開關(guān)活動(dòng)不靈敏，活動(dòng)干出現(xiàn)滯澀的情況，這種情況下就會(huì)讓機(jī)床開關(guān)出現(xiàn)故障，需要及時(shí)的發(fā)現(xiàn)給予處理。
2.1.2機(jī)床設(shè)備開關(guān)出現(xiàn)故障的相應(yīng)處理方法
針對(duì)機(jī)床開關(guān)的故障，我們通常會(huì)將設(shè)備的總電源關(guān)閉，進(jìn)行相應(yīng)的處理和維修。因?yàn)殛P(guān)閉電源能夠有效的切斷設(shè)備常開觸點(diǎn)，常開觸點(diǎn)的切斷會(huì)導(dǎo)致主動(dòng)觸點(diǎn)，被動(dòng)觸點(diǎn)兩者之間出現(xiàn)間隙，讓機(jī)床的故障顯示器正常工作，之后，我們可以安全的將開關(guān)開啟，處理開關(guān)中的粉塵及雜物。清理完畢后，機(jī)床的開關(guān)就會(huì)正常工作，故障也隨之解除。
2.2機(jī)床設(shè)備中的故障報(bào)警裝置失靈問題及相應(yīng)的處理辦法
關(guān)于機(jī)床設(shè)備中的故障報(bào)警裝置失靈問題及相應(yīng)的處理辦法的闡析和論述，文章主要從兩個(gè)方面進(jìn)行闡析和論述。第一個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備故障報(bào)警裝置失靈的故障。第二個(gè)方面是機(jī)床設(shè)備故障報(bào)警裝置失靈的相應(yīng)處理方法。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡析和論述。
2.2.1機(jī)床設(shè)備故障報(bào)警裝置失靈的故障
當(dāng)切斷設(shè)備的能量來源后，電氣控制單元的常開觸點(diǎn)就會(huì)連接到一起，而常閉觸點(diǎn)就會(huì)被切斷，然而，由于煙塵的干擾作用，就會(huì)導(dǎo)致常開與常閉觸點(diǎn)之間出現(xiàn)相反的狀況，進(jìn)而使得機(jī)組沒有辦法繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)工作，所以就會(huì)產(chǎn)生故障報(bào)警失靈的現(xiàn)象。
2.2.2機(jī)床設(shè)備故障報(bào)警裝置失靈的相應(yīng)處理方法
對(duì)于故障報(bào)警失靈的現(xiàn)象來說，究其原因是煙塵的覆蓋作用，影響了觸點(diǎn)間的相互接觸與聯(lián)通，這就需要進(jìn)行兩方面的內(nèi)容，一是對(duì)開關(guān)內(nèi)的煙塵進(jìn)行清除，保證開關(guān)的使用流暢性，要定期的對(duì)設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和檢查，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，并且有效地解決，只有這樣，才能進(jìn)一步的避免設(shè)備故障報(bào)警器失靈的現(xiàn)象。
3我國(guó)數(shù)控機(jī)床中的設(shè)備管理未來發(fā)展
根據(jù)上文的闡析和論述，我們可以得出，在機(jī)床設(shè)備發(fā)展的過程中設(shè)備管理工作的重要性，在我國(guó)的設(shè)備管理工作中，理論管理和實(shí)際管理相結(jié)合的管理模式是未來的發(fā)展方向之一。我們?cè)谠O(shè)備管理的過程中要堅(jiān)持科學(xué)有效的管理模式，同時(shí)還要對(duì)高素質(zhì)的管理人才進(jìn)行培訓(xùn)和培養(yǎng)。管理工作的核心是人的管理，因此留住和培養(yǎng)專業(yè)素質(zhì)高，實(shí)踐能力強(qiáng)的工作人員是我國(guó)管理工作的未來方向。在管理設(shè)備的過程中我們還要不斷吸取國(guó)外先進(jìn)的管理經(jīng)驗(yàn)為己所用，不定時(shí)地對(duì)設(shè)備進(jìn)行性能評(píng)估。
作者:劉武強(qiáng) 單位:中國(guó)第一重型機(jī)械股份公司
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