(河南理工大學　河南　焦作　454000)

引言

數(shù)控設備目前它是采用計算機實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術。這種技術用計算機按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設備的運動軌跡和外設的操作時序邏輯控制功能[1]。由于采用計算機替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入操作指令的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能的實現(xiàn)，均可通過計算機軟件來完成，處理生成的微觀指令傳送給伺服驅動裝置驅動電機或液壓執(zhí)行元件帶動設備運行[2]。

一、數(shù)控設備運行中故障分析

對于數(shù)控系統(tǒng)的常見故障，可以從故障發(fā)生的位置及故障現(xiàn)象進行描述。

(1)伺服驅動系統(tǒng)：由于伺服驅動系統(tǒng)連接電源及機械系統(tǒng)，在工作中有頻繁的啟動和運行切換，所以容易發(fā)生故障。常見故障:1.由于國內(nèi)電網(wǎng)質量及一些特殊的原因，受網(wǎng)絡電壓波動大或者電壓沖擊系統(tǒng)就容易發(fā)生損壞。2.電機出現(xiàn)低速爬行或者振動，工件加工表面達不到理想，走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺，導致這類故障的原因是伺服系統(tǒng)因各軸增益系統(tǒng)不等或者電機不匹配引起的，需要進行最佳化調節(jié)。3.由于機械承載過大的負荷或者卡死，就會發(fā)生保險絲燒斷或者電機過熱，以至于燒壞。4.當速度環(huán)發(fā)生了開環(huán)或者是正反饋時，在無控制指令情況下發(fā)生了高速運轉[3]。

(2)電源部分：電源是確保整個系統(tǒng)正常運作的關鍵環(huán)節(jié)，一旦故障將會導致系統(tǒng)停止或者損壞。這種故障主要是由于國內(nèi)電源波動范圍大，質量較差，再加上隱藏的高頻脈沖及人為干擾等。短期的停電可以通過蓄電池來維持供電，但是一旦停機時間較長，將會導致系統(tǒng)數(shù)據(jù)丟失或者運行異常。

(3)數(shù)控邏輯接口：數(shù)控邏輯需要與外界之間有著比較繁多的信號源及執(zhí)行元件進行連接，其變化相當頻繁，因此也就很容易發(fā)生故障，且故障的類型也是千變?nèi)f化。比如，數(shù)控的刀庫管理，液壓氣動等，都要通過PLC來實現(xiàn)[4]。必須通過對這些控制點的狀態(tài)信息進行及時的監(jiān)控才能夠確保連接的穩(wěn)定性。

(4)位置環(huán)：位置環(huán)是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出指令且與位置檢測系統(tǒng)的結果進行校驗來共同完成控制工作的重要環(huán)節(jié)，其工作頻率高，與外設相連，所以較容易發(fā)生故障[5]。常見故障:1.當測量回路開路、測量系統(tǒng)損壞或者位控單元內(nèi)部損壞的時候發(fā)生的位控報警。2.因可能發(fā)生了過高漂移、正反饋及位控單元及測量元件的故障而導致無指令模式下的運動。3.測量元件出現(xiàn)無反饋值、機床無法回到基準點等故障，因光柵壞掉或者臟了，讀頭臟了等在高速時漏脈沖產(chǎn)生了報警。

(5)其它：由于數(shù)控設備所處的環(huán)境條件，也會導致系統(tǒng)的停機等故障。在數(shù)控系統(tǒng)設計及維修和使用中，要合理考慮故障發(fā)生部位的報警處理，一方面可以進行報警信息的屏幕和操作面板顯示，另一方面可以通過發(fā)出預警指令的形式，停止系統(tǒng)運作，來進行故障排查和清除。

二、數(shù)控設備日常維護和修理措施

(一)日常維護保養(yǎng)

①機械部件的維護。主傳動鏈的維護，定期調整主軸驅動帶的松緊程度；檢查主軸潤滑的恒溫箱、調節(jié)溫度范圍，及時補充油量，并清洗過濾器；檢查主軸中刀具夾緊裝置的間隙，及時調整液壓缸活塞的位移量[6]。②液壓、氣壓系統(tǒng)維護。定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器或分濾器分濾網(wǎng)進行清洗或更換；定期檢查箱體內(nèi)液壓油高度、油壓力是否正常，定期更換潤滑油、液壓油和冷卻液等；定期檢查分油器中濾出的水分，及時清理。③機床精度的維護。定期進行設備水平度和機械精度的檢查并校正。數(shù)控系統(tǒng)的維護。嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度；盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門；定時清掃數(shù)控柜的散熱通風系統(tǒng)，檢查數(shù)控柜的各個冷卻風扇工作是否正常；定期檢查和更換直流電動機電刷；定期更換存儲用電池，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內(nèi)容。④備用的印制電路板長期不用時，應定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運行一段時間，以防損壞。

(二)數(shù)控設備預防和維修

經(jīng)常檢查和保養(yǎng)易出現(xiàn)故障的部件，主要包括：各種指示燈、元素燈、電源、聲響、氣味有無異常；坐標軸傳動系統(tǒng)的潤滑、磨損情況；主軸潤滑、油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動、電氣柜通風狀況等[7]。

在設備發(fā)生故障進行修理時，首先應注意了解和掌握被修理前的使用情況和修理史，仔細詢問故障發(fā)生前后的異常現(xiàn)象，是否冒煙打火、有無拆斷的元件、連接頭是否松動、用手摸元器件是否發(fā)熱等。經(jīng)初步檢查，如果是機械故障，通常需進行拆卸，找到故障部位，排除解決；如果是電氣故障，先用示波器、數(shù)字電壓表、信號發(fā)生器、常用萬用表進行檢查，確定故障出現(xiàn)在哪一級，然后根據(jù)圖紙資料迅速找到故障的元器件。如果是外圍故障，按傳統(tǒng)機械、電氣故障處理方法就能解決；如果是系統(tǒng)內(nèi)部參數(shù)的問題，則需根據(jù)原始參數(shù)記錄，逐一對照檢查并修改；如果是印刷電路板上元器件的問題，可以用備用電路板進行調換，如果故障消除了，則問題出在該電路板上；如果故障沒有消除，則應繼續(xù)檢查其它相關部分，直至找準問題的根源。每次修理后都要認真做記錄，如故障現(xiàn)象部件更換過的電路及排除方法、調整過哪些可調部分等。

三、結論

由于設備長期的高速運轉，難免會發(fā)生各類故障問題，這就要求我們在日常的數(shù)控設備使用中，必須加強養(yǎng)護和維修，并通過不斷的總結數(shù)控設備常見故障來形成數(shù)控設備的精確故障檢測，檢修人員應對每次故障處理做好記錄，以便于其經(jīng)驗的豐富，對相同種類的故障做出最及時和最正確的判斷。以提高管理和維護效率。保證了機械制造業(yè)發(fā)展。