1　引言

數(shù)控車(chē)床的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格比較昂貴，設(shè)備涉及的知識(shí)面寬，設(shè)備出現(xiàn)故障后進(jìn)行維修較困難。教學(xué)過(guò)程中，如何對(duì)數(shù)控車(chē)床的故障進(jìn)行排除？筆者結(jié)合自己在教學(xué)實(shí)踐中的經(jīng)驗(yàn)，提出以下看法。

2　故障觀察分析法

就數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)本身而言，數(shù)控的可靠性隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到一定的水平。就系統(tǒng)本身的故障率來(lái)說(shuō)，已經(jīng)是越來(lái)越低。之所以出現(xiàn)故障，大部分是由于非系統(tǒng)本身因素而導(dǎo)致故障。要對(duì)數(shù)控設(shè)備系統(tǒng)故障進(jìn)行分析，可以從故障發(fā)生時(shí)的味、聲音、光這些異常的狀況進(jìn)行觀察，在最短的時(shí)間里，準(zhǔn)確地將故障范圍圈定在一塊印刷線路板甚至更小的范圍內(nèi)。具體而言，通過(guò)目測(cè)過(guò)程中，人們對(duì)線路板實(shí)施檢查，看看是否存在元器件燒壞、熔斷絲熔斷、開(kāi)裂現(xiàn)象，看看是否存在過(guò)壓、過(guò)流或者是短路情況。至于元器件是否存在松動(dòng)，可以用手去觸摸，及時(shí)發(fā)現(xiàn)虛焊和斷裂。例如，程序在啟動(dòng)之后，步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)的狀況，造成這一現(xiàn)象的控制系統(tǒng)或者是步進(jìn)電機(jī)出現(xiàn)了斷線。還有可能是驅(qū)動(dòng)電路出現(xiàn)故障或者是步進(jìn)電機(jī)本身出現(xiàn)故障。對(duì)此所進(jìn)行的檢查，先是對(duì)步進(jìn)電機(jī)的連接插頭進(jìn)行檢查，看看接觸是否良好。假如插頭良好，為了進(jìn)一步分析故障原因，可以用沒(méi)有故障的一相電機(jī)進(jìn)行調(diào)換，看看是否還存在故障。倘若調(diào)換以后的步進(jìn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一切正常，則證明未調(diào)換前的步進(jìn)電機(jī)有故障。倘若調(diào)換步進(jìn)電機(jī)依然不能運(yùn)轉(zhuǎn)，則說(shuō)明控制部分已經(jīng)出現(xiàn)了問(wèn)題，然后進(jìn)一步對(duì)驅(qū)動(dòng)板上的大功率三極管以及二極管進(jìn)行檢查，因?yàn)檫@兩個(gè)元件出現(xiàn)損壞的可能性最大。

3　對(duì)故障進(jìn)行參數(shù)檢查法分析

數(shù)控系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，除了采用以上觀察法進(jìn)行故障的分析排查以外，還應(yīng)及時(shí)從系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行檢查實(shí)施故障的排查。因?yàn)檐?chē)床的性能變化以后，在系統(tǒng)參數(shù)上會(huì)有所體現(xiàn)。系統(tǒng)參數(shù)一旦出現(xiàn)了不正常，那么車(chē)床就不能正常工作。參數(shù)存放在磁泡存儲(chǔ)器中，或者由電池在CMOSRAM中保存。假若受到外界某種因素的干擾以后，系統(tǒng)中的參數(shù)因?yàn)樽兓l(fā)生變化或者是丟失以后就會(huì)出現(xiàn)混亂現(xiàn)象，對(duì)此需要及時(shí)地修正和核對(duì)，給予及時(shí)排除。例如，在一臺(tái)數(shù)控銑床中，該設(shè)備采用測(cè)量循環(huán)系統(tǒng)。由于該系統(tǒng)要求有合適的背景存儲(chǔ)器。在對(duì)該設(shè)備進(jìn)行調(diào)試過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)設(shè)備背景存儲(chǔ)器的功能不能正常工作，時(shí)好時(shí)壞不穩(wěn)定，對(duì)其數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)參數(shù)不正常，通過(guò)系統(tǒng)復(fù)位以后，依然時(shí)好時(shí)壞，故障反復(fù)出現(xiàn)。后來(lái)通過(guò)更換電池將參數(shù)復(fù)位以后，故障沒(méi)有出現(xiàn)，這說(shuō)明電池出現(xiàn)了問(wèn)題。

4　利用機(jī)床參數(shù)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的維修

數(shù)控系統(tǒng)的功能比較全面，如數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能就是其中一例。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能能對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的軟件和硬件實(shí)施監(jiān)視。數(shù)控系統(tǒng)充分利用自診斷功能，能清楚地顯示主機(jī)和系統(tǒng)之間的接口信息的具體情況，通過(guò)系統(tǒng)的自診斷功能快速判斷出故障到底是發(fā)生在數(shù)控還是機(jī)械部分。數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能有兩種情況。

在軟件上所出現(xiàn)的報(bào)警：因?yàn)樵诩庸こ绦?、PLC程序以及系統(tǒng)軟件里都預(yù)設(shè)有故障報(bào)警顯示。如果出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)，只要根據(jù)報(bào)警號(hào)，對(duì)早報(bào)警信號(hào)所代表的意義進(jìn)行診斷說(shuō)明手冊(cè)查閱，就可以順利地找到故障出現(xiàn)的原因，以及對(duì)故障如何進(jìn)行排除的方法在每一臺(tái)車(chē)床中都有一本診斷手冊(cè)，在這些手冊(cè)中對(duì)于故障原因和排除方法都有比較詳細(xì)的說(shuō)明。

在硬件上所出現(xiàn)的報(bào)警包括：隨動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等內(nèi)在的各種狀態(tài)和故障指示燈。充分結(jié)合指示燈的狀態(tài)和該狀態(tài)下的功能說(shuō)明，工作人員可以從中獲得故障原因以及對(duì)這些故障應(yīng)采用何種方式進(jìn)行排除的策略。例如，車(chē)床在開(kāi)機(jī)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)以后，雖然急停開(kāi)關(guān)已經(jīng)打開(kāi)，但是數(shù)控車(chē)床依然處于急停的狀態(tài)。如果遇到這種狀況的發(fā)生，應(yīng)及時(shí)對(duì)急停開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)換。對(duì)急停開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)換以后如果故障依然存在，進(jìn)行出廠設(shè)置恢復(fù)，故障還是不能接觸。通過(guò)目測(cè)發(fā)現(xiàn)，在I/O上出現(xiàn)間歇性的指示燈閃動(dòng)，將I/O板打開(kāi)，發(fā)現(xiàn)I/O板中的保險(xiǎn)絲出現(xiàn)熔斷情況，在對(duì)保險(xiǎn)絲進(jìn)行處理以后，所有的故障便得到解決。

5　替換法故障維修

在對(duì)查到數(shù)控車(chē)床故障原因以后，進(jìn)行下一步的維修工作，可以充分利用一些備用的元器件、集成電路芯片，以及印刷電路板對(duì)有疑點(diǎn)的部分進(jìn)行置換，將故障的點(diǎn)進(jìn)一步縮小，小到芯片或者印刷線路板這一級(jí)。同時(shí)，做好相應(yīng)的一些初始化的啟動(dòng)，促使車(chē)床快速進(jìn)入到正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。在使用這種方法的時(shí)候，必須保證是處于停電的狀態(tài)。還需要對(duì)線路板的跨接是否相同、型號(hào)以及版本進(jìn)行檢查，倘若存在不一致的狀況，必須對(duì)其更換，在拆線過(guò)程中做好必要的標(biāo)志和清楚的記錄。

案例說(shuō)明：如有一臺(tái)西門(mén)子數(shù)控車(chē)床，PLC所采用的是S5-130 w/B。該數(shù)控車(chē)床在一次故障中，在輸入R參數(shù)以后，車(chē)床在工作中故障依然不能消除。在通過(guò)對(duì)NC系統(tǒng)展開(kāi)故障剖析之后，診斷出是PLC的主板出現(xiàn)了問(wèn)題，將另一臺(tái)車(chē)床進(jìn)行調(diào)換之后，故障得以有效排除。采用這種方法進(jìn)行故障排除的時(shí)候，一般而言，不必將電池、存儲(chǔ)器板和CPU板更換。因?yàn)殡S意對(duì)電池、存儲(chǔ)器板和CPU板進(jìn)行更換，容易導(dǎo)致機(jī)床參數(shù)的丟失和程序混亂，反而造成故障進(jìn)一步的擴(kuò)大。

6　結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于數(shù)控維修所采取的檢測(cè)方法以及維修手段比較多。故障的出現(xiàn)一般都有資料可以查詢，只有個(gè)別的報(bào)警信息比較含糊。人們只有掌握科學(xué)的方法，才能對(duì)數(shù)控車(chē)床教學(xué)中的典型故障實(shí)現(xiàn)及時(shí)地維修。