胡曉麗　高玉丹　李雅潔

摘 要：隨著社會(huì)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)在工業(yè)制造中使用廣泛，數(shù)控機(jī)床在給機(jī)械加工企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，其生產(chǎn)設(shè)備也隨之出現(xiàn)各種運(yùn)行故障，影響生產(chǎn)的進(jìn)行，因此，本文對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的電氣故障進(jìn)行了分析，并且對(duì)維修技術(shù)進(jìn)行了闡述，旨在幫助數(shù)控機(jī)床操作者提高維修以及維護(hù)技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣故障；維修技術(shù)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.018

1 數(shù)控機(jī)床電氣故障的診斷

通常，機(jī)床制造廠提供數(shù)控機(jī)床的PLC程序清單或梯形圖，維護(hù)人員往往根據(jù)PLC程序分析故障原因，這對(duì)機(jī)床的維護(hù)人員技能提出了要求。如果維護(hù)人員不懂?dāng)?shù)控系統(tǒng)的PLC語(yǔ)言，診斷工作將十分困難的。隨著數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的診斷功能也成為衡量數(shù)控機(jī)床性能的一個(gè)技術(shù)指標(biāo)。數(shù)控系統(tǒng)可以提供硬件、驅(qū)動(dòng)器、編程、操作等相關(guān)的診斷功能，包括帶有明確文字說(shuō)明的報(bào)警信息，或提供在線幫助功能，或提供報(bào)警手冊(cè)。機(jī)床電氣故障的診斷也越來(lái)越受到機(jī)床制造廠的重視。

2 數(shù)控機(jī)床的電氣故障原因和診斷分析

數(shù)控機(jī)床的電氣故障出現(xiàn)的原因主要有電源故障、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障、偶發(fā)停機(jī)故障、主軸伺服系統(tǒng)主軸轉(zhuǎn)速異常等。如圖1所示。

2.1 電源故障

維持?jǐn)?shù)控機(jī)床系統(tǒng)正常工作的組成部分中，電源對(duì)數(shù)控機(jī)床的影響較大?？梢灾苯釉斐蓴?shù)控機(jī)床系統(tǒng)的停機(jī)或者系統(tǒng)損壞。西方發(fā)達(dá)國(guó)家由于科技水平質(zhì)量較高，對(duì)機(jī)床的電源設(shè)計(jì)缺少考慮。相對(duì)西方國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)的電力供電網(wǎng)有較大波動(dòng)和高次諧波，再加上人為因素的影響，機(jī)床的電源故障等時(shí)有發(fā)生。

2.2 數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障

（1）無(wú)指令情況下，坐標(biāo)軸產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。這種情況的發(fā)生，可能是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床系統(tǒng)坐標(biāo)軸漂移過(guò)大、速度或位置環(huán)的連接不當(dāng)、反饋的接線開(kāi)路、系統(tǒng)測(cè)量元件遭到損壞等。

（2）數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)無(wú)法對(duì)零點(diǎn)進(jìn)行查找。此類(lèi)情況的發(fā)生與接線開(kāi)路或編碼器損壞、光回零減速開(kāi)關(guān)失靈、柵零點(diǎn)標(biāo)記移位、零方向遠(yuǎn)離零點(diǎn)等原因有關(guān)。

（3）位置環(huán)警報(bào)。造成這種狀況可能是系統(tǒng)的測(cè)量元件已經(jīng)被損壞、不存在建立的控制接口信號(hào)、位置測(cè)量回路開(kāi)路等原因造成的。

（4）機(jī)床加工的工件質(zhì)量上下降，在動(dòng)態(tài)性上變差，甚至在可能在達(dá)到某些速度值時(shí)產(chǎn)生震動(dòng)。導(dǎo)軌潤(rùn)滑不充分以至磨損或者機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)間隙過(guò)大，甚至磨損嚴(yán)重，可能是造成這種狀況最大的原因。在排除機(jī)械故障后對(duì)系統(tǒng)的電氣控制上 的速度和位置環(huán)以及相關(guān)參數(shù)的匹配狀態(tài)進(jìn)行檢查調(diào)整。

2.3 偶發(fā)的停機(jī)故障

這種情況的發(fā)生與兩種原因有關(guān)：如果在機(jī)床斷電后重新通電后故障便會(huì)消除，便是機(jī)床的某些特定的操作與功能運(yùn)行組合下，引發(fā)了相關(guān)軟件在設(shè)計(jì)中的BUG而導(dǎo)致。另一種是機(jī)床在濕度過(guò)大。在我國(guó)部分地區(qū)，機(jī)床常常被置于廠房大門(mén)附近，在機(jī)床運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)著機(jī)床電源柜的門(mén)，附近空氣中的大量粉塵、金屬碎屑或者水霧便進(jìn)入其中，從而影響到電源設(shè)備的正常工作 。

2.4 主軸伺服系統(tǒng)主軸轉(zhuǎn)速異常

機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)的主軸速度異常原因有多種可能，首先，數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)部位的變速系統(tǒng)可能產(chǎn)生異常，必須對(duì)其加以重新調(diào)整。其次，便是主軸驅(qū)動(dòng)器的電纜連接中斷或者驅(qū)動(dòng)器的狀態(tài)指示燈損壞，必須對(duì)電纜加以重新連接或者更換指示燈。再次，便是機(jī)床控制柜中的位置控制板輸出信號(hào)的穩(wěn)定性變差所致。如果上述問(wèn)題均可排除，可以再對(duì)控制板加以進(jìn)一步的查看。

3 數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除與維修技術(shù)

3.1 嚴(yán)格遵循操作規(guī)程

數(shù)控系統(tǒng)編程、操作以及維修人員要嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，嚴(yán)格按照機(jī)床和系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)來(lái)進(jìn)行操作，盡量避免因?yàn)椴僮鞑划?dāng)使數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)電氣故障。

3.2 對(duì)紙帶閱讀機(jī)或磁盤(pán)閱讀機(jī)的定期維護(hù)

數(shù)控機(jī)床的操作者要對(duì)紙帶閱讀機(jī)的運(yùn)動(dòng)部分進(jìn)行定時(shí)清理，每周一次，要對(duì)導(dǎo)向滾軸、張緊臂滾軸加注潤(rùn)滑油，每半年一次。除此之外，還要專(zhuān)門(mén)清洗磁盤(pán)閱讀機(jī)中磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器內(nèi)的磁頭，要使用專(zhuān)用清洗盤(pán)定期進(jìn)行清洗。

3.3 監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓

對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)而言，其電網(wǎng)電壓額定值的安全范圍在85%-110%，在這個(gè)范圍之外，數(shù)控系統(tǒng)的工作就會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，甚至還有可能損壞重要的電子元器件。這就要求數(shù)控機(jī)床操作者應(yīng)該時(shí)刻關(guān)注數(shù)控系統(tǒng)的電壓波動(dòng)。在一些電網(wǎng)質(zhì)量不高的地區(qū)，要在數(shù)控系統(tǒng)上裝設(shè)專(zhuān)用的交流穩(wěn)壓電源裝置，達(dá)到降低故障發(fā)生率的目的。

3.4 定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷

要對(duì)數(shù)控車(chē)床，數(shù)控銑床以及加工中心等進(jìn)行每年一次的檢查，對(duì)于頻繁加速的機(jī)床，比如沖床工藝，要進(jìn)行兩個(gè)月一次的檢查。

4 總結(jié)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床操作者要定期對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的硬件以及軟件進(jìn)行檢查，確保數(shù)控機(jī)床能夠安全穩(wěn)定工作的同時(shí)，將數(shù)控機(jī)床可能出現(xiàn)的故障消除在萌芽狀態(tài)。數(shù)控機(jī)床操作者要學(xué)會(huì)分析數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，懂得如何維修以及維護(hù)數(shù)控系統(tǒng)，確保數(shù)控機(jī)床能夠正常工作。

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作者簡(jiǎn)介：胡曉麗（1990-），女，甘肅敦煌人，本科，助理工程師，主要從事：電力電氣、自動(dòng)化方向的研究。