[摘要]針對數(shù)控機(jī)床的故障形式來診斷與分析故障點(diǎn)，對檢測出的故障點(diǎn)進(jìn)行維修。總結(jié)了數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)及其電路板的故障診斷和維修方法。

[關(guān)鍵詞]數(shù)控機(jī)床；故障點(diǎn)；機(jī)械；電路

一、檢查數(shù)控機(jī)床故障中應(yīng)該掌握的原則

數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因檢測起來較為復(fù)雜，這給故障診斷和故障排除帶來不少困難。為了便于故障分析和處理，歸納了以下按故障部件、故障性質(zhì)及故障原因等對常見故障作如下分析思路的總結(jié)。在檢測故障過程中，應(yīng)充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，如系統(tǒng)的開機(jī)診斷、運(yùn)行診斷、PLC的監(jiān)控功能。根據(jù)需要隨時(shí)檢測有關(guān)部分的工作狀態(tài)和接口信息，還應(yīng)靈活應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)故障檢查的一些行之有效的方法，如交換法、隔離法等。在檢查數(shù)控機(jī)床故障中還應(yīng)該掌握以下原則：

1.先靜后動。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，先不要盲目動手修理，應(yīng)該先詢問之前機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài)與誤操作的內(nèi)容。根據(jù)操作人員所給的信息來查閱機(jī)床說明書以及分析。檢測到的部分先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，確認(rèn)可以排除危險(xiǎn)后，方可通電，在運(yùn)行情況下進(jìn)行動態(tài)診斷。

2.先外部后內(nèi)部。數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣、電路，一體化的機(jī)床，故障的發(fā)生必然從機(jī)械、液壓、電氣、電路這綜合反映出來，數(shù)控機(jī)床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則。即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先采用望、聞、聽、問等方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查。比如從數(shù)控機(jī)床的外部檢查，觀察外部部分有否損壞，有無異常，是否因?yàn)榻佑|不良或者連接部位松脫之類的原因而造成機(jī)床的故障。

3.先機(jī)械后電氣。由于數(shù)控機(jī)床是一種自動化程度高、技術(shù)復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。一般來說，機(jī)械故障是比較容易察覺的，數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些，數(shù)控機(jī)床的檢測中先檢查機(jī)械部分是否正常。如行程開關(guān)是否靈活，氣動、液壓部分是否正常。數(shù)控機(jī)床的故障很大部分是由于機(jī)械動作失靈引起。

4.先簡單再復(fù)雜。當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織掩蓋、一時(shí)無從下手，首先需要解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡單故障時(shí)受到啟發(fā)，對復(fù)雜故障的認(rèn)識更為清晰，迎刃而解。

5.以故障原因改良固件。通過發(fā)現(xiàn)故障，對故障維修后。分析引起故障的原因，在可行的條件下來改良該部件的構(gòu)造，避免故障的再次發(fā)生。如散熱風(fēng)扇的用途為機(jī)械散熱，但加工過程中必定會有灰塵，灰塵中帶有靜電，所以在散熱風(fēng)扇后裝一層隔塵膜，把灰塵隔離。

二、實(shí)例

(一)深圳GSM900立式銑床一臺，使用的是仿FANUO系統(tǒng)

故障現(xiàn)象：在機(jī)床總電源打開時(shí)，LCD無顯示(黑屏)。

故障分析思路：首先查看電源接口是否有松脫現(xiàn)象，查看后電源是接通，可以排除數(shù)控機(jī)床電源問題。再觀察LCD外部是否有損壞，破損以及燒焦的味道，再用耳朵貼緊專用計(jì)算機(jī)部分聽是否在運(yùn)作，此時(shí)，發(fā)現(xiàn)專用計(jì)算機(jī)上的散熱風(fēng)扇無轉(zhuǎn)動，需把專用計(jì)算機(jī)部分拆開進(jìn)一步分析。LCD無顯示必定是燒毀或者無信號輸入，檢查專用計(jì)算機(jī)是否正常運(yùn)作，是否有信號發(fā)送，發(fā)現(xiàn)專用計(jì)算機(jī)沒運(yùn)作。此時(shí)，可以基本確定LCD的故障是因?yàn)閷Ｓ糜?jì)算的主板沒有視頻信號到LCD而導(dǎo)致LCD黑屏。數(shù)控機(jī)床的故障已經(jīng)縮小到專用計(jì)算的主板的范圍，就可以根據(jù)說明書，以及其電路圖來分析主板故障點(diǎn)(其專用計(jì)算機(jī)的接線圖如圖1所示)。

利用萬用表測量主板上的電路，CPU(中央微處理器)，總線{BUS)，主板電源、存儲器(RAM，EPROM)，輸入輸出接口(I/O)均無發(fā)現(xiàn)異常。數(shù)控機(jī)床的專用機(jī)其實(shí)跟辦公電腦一樣的構(gòu)造，通過這樣，查出電腦的啟動是靠主板來打通電源的，主板的BIOS是控制主板的大腦，在電腦關(guān)閉的時(shí)候，BIOS是通過電子電池來維持存儲器設(shè)置的存儲功能。此時(shí)再用萬用表來測量該主板電子的電壓，發(fā)現(xiàn)該電子的電壓已經(jīng)不能正常工作了。更換一個(gè)新的電子，專用計(jì)算機(jī)又可以重新啟動，數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)作。

這次的故障排除以及維修的成功，是按照；先外部后內(nèi)部，檢查是否機(jī)床外部故障引起的，均無發(fā)現(xiàn)異常后。先靜后動、把機(jī)床通電后，正常開機(jī)后聽一下機(jī)床故障點(diǎn)是否有異響，再觀察是否有燒焦味道，這樣可以初步判斷電路是否短路。因?yàn)檫@故障是LCD無法顯示，可以把故障點(diǎn)定在線路或電路問題上，不應(yīng)該花費(fèi)檢測工序在機(jī)械部分上。用萬用表測量電路板線路是否正常，一步一步把故障范圍縮小，最后分析了是因?yàn)橹靼宓膯訂栴}導(dǎo)致專用計(jì)算機(jī)的失靈。這可以說是花費(fèi)了較少的時(shí)間以及簡化了許多不必要的檢測工序，大大減少了故障排除的時(shí)間。

(二)濟(jì)南MJ-50數(shù)控車床刀架故障及排除

故障現(xiàn)象：在機(jī)床運(yùn)作過程中，MDI或自動循環(huán)時(shí)，刀架有時(shí)轉(zhuǎn)位正常，有時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)位故障，刀架不鎖緊，刀架停止運(yùn)動(刀架換到流程圖如圖2)。

故障分析思路：首先數(shù)控機(jī)床是由液壓夾緊、松開，由液壓馬達(dá)驅(qū)動轉(zhuǎn)位。檢查液壓標(biāo)，液壓無泄露，液壓標(biāo)正常，液壓系統(tǒng)也正常，要認(rèn)為是刀架機(jī)械問題可以排除。然后檢測刀架PLC控制程序是否有問題，因?yàn)榈都芸刂瞥绦蛑醒訒r(shí)繼電器的時(shí)間設(shè)定不當(dāng)，有可能出現(xiàn)這種故障，刀架裝上刀具以后，各到位回轉(zhuǎn)較慢的刀位，出現(xiàn)轉(zhuǎn)位故障。但經(jīng)過說明書的對比，此可能性也可以去除。最后只能完全依靠I／O診斷畫面來分析故障原因，在反復(fù)手動刀架轉(zhuǎn)位中，逐漸找到了規(guī)律，若是奇數(shù)刀位很少出故障，故障大多數(shù)發(fā)生在偶數(shù)刀位且無規(guī)律可循，為此，重點(diǎn)調(diào)看刀架奇偶校驗(yàn)開關(guān)信號X14，3，發(fā)現(xiàn)在偶數(shù)刀位時(shí)，奇數(shù)校驗(yàn)開關(guān)信號X14.3時(shí)有時(shí)無，于是可以斷定找到了故障所在。

因?yàn)榈都茉O(shè)計(jì)為奇偶校驗(yàn)，在偶數(shù)刀位時(shí)，如果奇偶校驗(yàn)開關(guān)X14.3有信號，奇偶校驗(yàn)通過，刀架結(jié)束轉(zhuǎn)位動作并夾緊。如果X14.3無信號，則奇偶校驗(yàn)出錯(cuò)，發(fā)出報(bào)警信號，“進(jìn)給保持”燈亮，刀架不能結(jié)束轉(zhuǎn)位動作，保持松開狀態(tài)。在奇數(shù)刀位不受奇偶校驗(yàn)影響，因而轉(zhuǎn)位正常。故障點(diǎn)查找出來后，立即拆開轉(zhuǎn)位刀架后罩，檢查奇偶校驗(yàn)開關(guān)及接線均正常，接著檢查由開關(guān)到數(shù)控系統(tǒng)I／O板的線路，發(fā)現(xiàn)電箱內(nèi)接線端子板上X14.3導(dǎo)線與端子壓接不良，導(dǎo)線在端子內(nèi)是松動的，重新壓好端子，刀架位工作正常。

(三)廣東機(jī)械研究——712A銑床主軸故障及排除

故障現(xiàn)象：在MDI方式輸入M03 S1200，運(yùn)行時(shí)主軸不轉(zhuǎn)動，無任何動作。該數(shù)控銑床的主軸采用無極變速：在額轉(zhuǎn)速300～3000r／min下。

故障分析思路：根據(jù)以上情況，導(dǎo)致主軸不轉(zhuǎn)動的原因大致可以分為；機(jī)械傳動部分、控制部分、電路電機(jī)這三部分可能性較大。首先檢測一下機(jī)械傳動部分，把數(shù)控銑床電源關(guān)掉，利用人手在主軸上順時(shí)旋轉(zhuǎn)，檢查主軸的轉(zhuǎn)動是否有異響以及是否有卡住、轉(zhuǎn)動不順暢的問題，傳動帶等檢查后均無發(fā)現(xiàn)異常，再打開主軸控制電源箱，檢查是否跳閘。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床除了電路部分還有冷卻部分、液壓部分等引起電路部分跳閘的情況經(jīng)常出現(xiàn)，檢測后電路部分工作。此時(shí)，查閱說明書，發(fā)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)動還有一個(gè)感應(yīng)裝置，當(dāng)主軸的潤滑油底過注入警戒線時(shí)，此感應(yīng)裝置就停止主軸的轉(zhuǎn)動(就如行程開關(guān)一樣)，加上潤滑油后，同樣在MDI狀態(tài)中輸入M03S1200，運(yùn)行時(shí)主軸正常工作。

故障排除總結(jié)：分析思路是正確的，先機(jī)械后電路，但過程中忽略的一些不起眼的問題，導(dǎo)致時(shí)間花費(fèi)多。數(shù)控維修人員不僅要有較廣的知識面，而且需要對數(shù)控系統(tǒng)有深入的了解，善于分析，做到膽大心細(xì)，維修過程中要穩(wěn)要準(zhǔn)。

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