卓成宗 楊文彬

（1、哈電集團（秦皇島）重型裝備有限公司，河北 秦皇島 066206 2、蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004）

1 維修工作的基本條件

1.1 人員條件，數控車床維修工作的快速性、優(yōu)質性關鍵取決于維修人員的素質條件。首先是有高度的責任心和良好的職業(yè)道德；知識面要廣應經過良好的技術培訓；勇于實踐；掌握科學的方法。

1.2 物質條件，準備好通用的和某臺數控車床專用的各種備件；非必要的常備元器件應做到采購渠道快速暢通；必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件；每臺數控車床所配有的完整的技術圖樣和資料；數控車床使用、維修技術檔案材料。

2 維修與排故技術

2.1 常見故障分類。數控機床的故障可按故障的性質、表象、原因或后果等分類

2.1.1 以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指機械部分、電子元器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產生的故障，需要輸入或修改某些數據甚至修改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。最嚴重的軟件故障則是數控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產廠商或其服務機構聯系解決了。

2.1.2 以故障出現時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當今的數控系統(tǒng)都設計有完美的自診斷程序，時實監(jiān)控整個系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結合系統(tǒng)配備的診斷手冊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。機床制造者也會針對具體機床設計有相關的故障指示及診斷說明書。無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 (如開關不閉合、接插松動等)。這類故障則要依靠對產生故障前的工作過程和故障現象及后果，并依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術水平加以分析、排除。

2.1.3 以故障出現時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演，這時只能根據產生故障時的現象進行相應的檢查、分析來排除之，技術難度較高且有一定風險。如果可能會損壞工件，則可卸下工件，試著重現故障過程，但應十分小心。

2.1.4 以故障出現的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產生的確定的故障；而隨機性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機床機械結構的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內部溫度過高有關。此類故障的分析需經反復試驗、綜合判斷才可能排除。

2.1.5 以機床的運動品質特性來衡量，則是機床運動特性下降的故障。在這種情況下，機床雖能正常運轉卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標運行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測儀器確診產生誤差的機、電環(huán)節(jié)，然后通過對機械傳動系統(tǒng)、數控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調整來排除。

2.2 故障的調查與分析

詢問調查在接到機床現場出現故障要求排除的信息時，首先應要求操作者盡量保持現場故障狀態(tài)，不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細詢問故障指示情況、故障表象及故障產生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現場排故所應攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時間。現場檢查到達現場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準確性、完整性，從而核實初步判斷的準確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其例，因此到現場后仍然不要急于動手處理，重新仔細調查各種情況，以免破壞了現場，使排故增加難度。故障分析根據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。由于大多數故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書，可以列出產生該故障的多種可能的原因。確定原因對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經驗和分析判斷能力的綜合考驗。排故準備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復雜，需要做一系列的準備工作，例如工具儀表的準備、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。數控車床系統(tǒng)故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，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。

2.3 故障的維修與排除

2.3.1 電源。我們在設計數控機床的供電系統(tǒng)時應盡量做到：提供獨立的配電箱而不與其他設備串用；電網供電質量較差的地區(qū)應配備三相交流穩(wěn)壓裝置；電源始端有良好的接地；進入數控機床的三相電源應采用三相五線制，中線(N)與接地(PE)嚴格分開；電柜內電器件的布局和交、直流電線的敷設要相互隔離。

2.3.2 數控系統(tǒng)位置環(huán)故障。位置環(huán)報警?？赡苁俏恢脺y量回路開路；測量元件損壞；位置控制建立的接口信號不存在等；坐標軸在沒有指令的情況下產生運動?？赡苁瞧七^大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。

2.3.3 機床坐標找不到零點?？赡苁橇惴较蛟谶h離零點；編碼器損壞或接線開路；光柵零點標記移位；回零減速開關失靈。

2.3.4 機床動態(tài)特性變差，工件加工質量下降，甚至在一定速度下機床發(fā)生振動。這其中有很大一種可能是機械傳動系統(tǒng)間隙過大甚至磨損嚴重或者導軌潤滑不充分甚至磨損造成的；對于電氣控制系統(tǒng)來說則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關參數已不在最佳匹配狀態(tài)，應在機械故障基本排除后重新進行最佳化調整。

3 故障維修一例

有一臺cjk6140數控車床（北京帝特馬系統(tǒng)）在工作時出現故障：z向第一次走刀能車到工件，第二刀就車不到工件了，刀距離工件20mm。維修人員對機床進行了檢修，首先檢查程序和對刀是否正確，確定程序無誤后讓機床空運行了兩次，結果和前面的故障相同，由此可以判斷出這臺機床自身存在故障。我們首先檢修了機床的驅動線路，測驅動板和z向電動機均正常，為保險起見我們把z換上了備用電動機和驅動板，然后空運行了兩次，出現的故障和前面的相同，這就可以排除驅動線路的故障。然后我們分別換了主機板和接口板，試車后故障依舊。和廠家聯系后又檢查了z向絲杠的連接處，絲杠連接良好，這也排除了z向絲杠連接松動的可能，究竟故障出在哪里呢？最后我們檢查了主軸，檢查發(fā)現主軸后端的壓力軸承沒裝配到位造成了主軸轉動時前后竄動造成上述故障。這臺車床剛換了主軸后端的壓力軸承，操作工試了試主軸，聲音正常就下班了。第二天這臺車床一試車就出現了上述故障。由此可以看出在維修工作中換件無論是電器件還是機械件都要仔細檢查換件是否到位；另外就是維修機床后一定要全面試車，這樣即使在維修中存在問題也能及時發(fā)現。當開關1127接通時，程序按下列順序掃描執(zhí)行：1、3、…、20、40，再返回到開頭，執(zhí)行手動調整程序。

4 結語

提高工作詳細記錄從故障的發(fā)生、分析判斷到排除全過程中出現的各種問題，采取的各種措施，涉及到的相關電路圖、相關參數和相關軟件，其間錯誤分析和排故方法也應記錄并記錄其無效的原因。總結故障排除過程中所需要的各類圖樣、文字資料，若有不足應事后想辦法補濟，而且在隨后的日子里研讀,以備將來之需；從排故過程中發(fā)現自己欠缺的知識，制定學習計劃，力爭盡快補課；找出工具、儀表、備件之不足，條件允許時補齊。

[1]彼得斯密德.數控編程手冊.北京:化學工業(yè)出版社，2002.

[2]唐應謙.數控加工工藝學[M].北京:中國勞動出版社，1997.