吳嘉炎

摘要：數(shù)控機(jī)床具有高效率、高精度的特性，并且在加工領(lǐng)域中有一席之地，它是將計(jì)算機(jī)控制、電子電氣、PLC、液壓、機(jī)械等綜合起來的數(shù)控系統(tǒng)，因此對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障維修及診斷有很高的要求。正確合理地保養(yǎng)和維護(hù)數(shù)控機(jī)床可保持機(jī)床正常運(yùn)行，減少故障發(fā)生率，從而提高生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；診斷；保養(yǎng)

1 數(shù)控機(jī)床維修的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液、氣、光高度一體化的現(xiàn)代技術(shù)裝備，這對(duì)于維修人員或者操作工來說是有很大難度的。因此熟悉數(shù)控機(jī)床維修的操作特點(diǎn)非常重要。

第一，通過控制面板查看數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障信息。數(shù)控機(jī)床本身帶有自我監(jiān)測(cè)功能，對(duì)于常用的故障機(jī)床本身能查出是什么樣的故障，因此方便維修人員定位檢修。

第二，了解數(shù)控機(jī)床的工作原理、特點(diǎn)、常見故障及處理。數(shù)控機(jī)床有強(qiáng)電電源和弱電24 V直流電源模塊、I/O模塊、電機(jī)變頻器等驅(qū)動(dòng)主軸和刀架運(yùn)動(dòng)，位置檢測(cè)裝置（如傳感器等、機(jī)床主軸箱等）部分組成。了解每個(gè)環(huán)節(jié)和各環(huán)節(jié)之間的關(guān)系才能綜合分析問題所在、排除其他故障并有效解決問題。

對(duì)于機(jī)床操作者來說應(yīng)該掌握常見的電路原理及機(jī)械原理，避免因?yàn)楹?jiǎn)單故障耽誤生產(chǎn)效率。

2 故障診斷

數(shù)控機(jī)床故障診斷具體包括：檢查異常；診斷故障狀態(tài)和部位；分析故障類型，確定原因。

檢查異常：檢查系統(tǒng)處于何種工作狀態(tài)，詢問機(jī)床故障發(fā)生前的操作，或產(chǎn)生的誤差，之前是否發(fā)生過類似故障，現(xiàn)場(chǎng)有無異常。

診斷故障狀態(tài)和部位：檢查報(bào)警信息，通過報(bào)警號(hào)和報(bào)警提示，對(duì)于簡(jiǎn)單常用的直接檢查，對(duì)于難以理解的查閱相關(guān)說明書。通過望、聞、問等方法，由外而內(nèi)，先易后難，先機(jī)械后電氣，逐一進(jìn)行檢查。例如，機(jī)床的操作是否正確，各開關(guān)是否到位，線路接觸是否良好，氣動(dòng)、液壓部分是否正常，滾動(dòng)導(dǎo)軌與傳動(dòng)輪間隙是否過大等，這樣會(huì)對(duì)維修達(dá)到事半功倍的效果。

分析故障類型，確定原因：對(duì)于有指示的故障，通過系統(tǒng)診斷手冊(cè)和說明書列出產(chǎn)生該故障的原因；對(duì)于沒有指示的故障，根據(jù)可能出現(xiàn)的狀況假設(shè)或排除其他故障，這對(duì)維修人員的對(duì)機(jī)床熟悉度和分析力以及實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)是個(gè)考驗(yàn)。分析完故障類型后確定故障原因，一旦查明原因故障就等于排除了一半。就像醫(yī)生診治病人一樣，當(dāng)病確診之后才會(huì)開方子治病，也就達(dá)到藥到病除的效果了。

3 常見故障分析

3.1 機(jī)床開機(jī)后系統(tǒng)電源無法接通

分析原因：①M(fèi)DI操作面板[ON]按鈕背部連接線是否脫落；②查看電源模塊24 V直流電源有無電壓輸出；③24 V直流電源內(nèi)部整流橋是否短路，或者熔斷器是否熔斷。

解決：首先檢查MDI操作面板[ON]按鈕接線，使連接正常；檢查24 V直流電源，使其有電壓輸出；檢查整流橋和熔斷器后若發(fā)現(xiàn)熔斷器熔斷，更換熔斷器。

3.2 FANUC系統(tǒng)機(jī)床切削液上不來

分析原因：控制切削液的電動(dòng)機(jī)缺相或反相；泵底可能被雜物堵住。

解決：首先查看電機(jī)是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，冷卻管有無冷卻液上升，如果沒有，檢查電機(jī)相序。若檢查發(fā)現(xiàn)冷卻管液體上升，其他一切正常，說明泵體有雜物，拆除泵體清理雜物，問題即可解決。

4 實(shí)例

4.1 FANUC OMC系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床，刀庫在換刀過程中不停轉(zhuǎn)動(dòng)

分析原因：①連接電動(dòng)機(jī)軸蝸桿軸的聯(lián)軸器是否松動(dòng)；②判斷刀架里霍爾元件是否有損壞；③控制刀架的PLC有無控制輸出；④機(jī)械連接過緊，電網(wǎng)電壓是否過低；⑤電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)故障，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)是否有誤差。

參考圖1為刀庫主電路電氣原理圖。

維修：經(jīng)檢查聯(lián)軸器沒有松動(dòng)，刀架內(nèi)部霍爾元件沒有損壞，電網(wǎng)電壓正常，以上狀況排查后，懷疑是電磁干擾引起的，將接地線處理后，故障解決。

4.2 廣州數(shù)控機(jī)床，主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)，手動(dòng)操作刀架可以移動(dòng)

分析原因：①保護(hù)開關(guān)沒有壓和或失靈；②主軸與電動(dòng)機(jī)連接帶過松；③主軸拉桿未拉緊夾持刀具的拉釘；④卡盤未加緊工件；⑤變檔復(fù)合開關(guān)損壞⑥變檔電磁閥體內(nèi)泄露。

分析電氣控制開關(guān)與數(shù)控系統(tǒng)的關(guān)系如N2所示。

維修：經(jīng)檢查保護(hù)開關(guān)正常，變檔復(fù)合開關(guān)未損壞，主軸與電動(dòng)機(jī)連接正常，最后確定是變檔電磁閥損壞，變檔電磁閥損壞，經(jīng)更換變檔電磁閥，問題解決。

5 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)

操作工除了正確合理地使用數(shù)控機(jī)床外，還必須定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢查、保養(yǎng)。數(shù)控機(jī)床在使用過程中，由于誤操作、程序故障、電氣故障、環(huán)境因素、機(jī)械磨損等原因，會(huì)不可避免地出現(xiàn)松動(dòng)、聲響異常等現(xiàn)象。如不保養(yǎng)，會(huì)出現(xiàn)磨損過快，故障擴(kuò)大。因此日常保養(yǎng)必不可少。

保養(yǎng)還是一種減少數(shù)控機(jī)床故障、延緩磨損的保護(hù)性措施。保養(yǎng)內(nèi)容主要有清洗、除塵、防腐、防塵及調(diào)整工作。對(duì)經(jīng)常不用的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行通電轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，手動(dòng)操作移動(dòng)刀架，就會(huì)自動(dòng)潤(rùn)滑。定期更換切削液。數(shù)控機(jī)床上應(yīng)安裝防護(hù)、防潮、防腐、防塵、防震、降溫與過載保護(hù)裝置。為加強(qiáng)保養(yǎng)，根據(jù)不同的生產(chǎn)特點(diǎn)，可以對(duì)不同類別的數(shù)控機(jī)床規(guī)定適宜的保養(yǎng)制度。