摘 要：數(shù)控機(jī)床是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，由于種種原因，不可避免地會(huì)發(fā)生不同程度、不同類型的故障，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床不能正常工作，掌握其故障診斷的方法是機(jī)電設(shè)備維修的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；常見故障 ；診斷方法；探究

1.數(shù)控機(jī)床故障診斷的方法

1.1 直觀檢查法

利用自身的眼、耳、鼻、手等感覺器官查找故障的方法。通過目測(cè)故障電路板，仔細(xì)檢查有無熔絲熔斷、元器件燒壞、煙熏、開裂現(xiàn)象，從而可判斷板內(nèi)有無過流、過壓、短路發(fā)生。用手摸并輕搖元器件（如電阻、電容、晶體管等）看有無松動(dòng)之感，以此檢查一些斷腳、虛焊等問題。針對(duì)故障的有關(guān)部分，用一些簡(jiǎn)單工具，如萬用表、蜂鳴器等，檢查各電源之間的連接線有無斷路現(xiàn)象。若無，即可接入相應(yīng)的電源，并注意有無煙、塵、噪聲、焦糊味、異常發(fā)熱的現(xiàn)象，以此發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，進(jìn)一步縮小檢查范圍[1]。

1.2自診斷功能法

自診斷是指依靠數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部計(jì)算機(jī)的快速處理數(shù)據(jù)的能力，對(duì)出錯(cuò)系統(tǒng)進(jìn)行多路、快速的信號(hào)采集和處理，然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，并對(duì)故障進(jìn)行定位。自診斷功能能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)硬件和軟件的工作狀態(tài)。利用自診斷功能，顯示設(shè)備也能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間接口信號(hào)的狀態(tài)，從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控系統(tǒng)部分，并指示出故障的大致部位。

1.3功能程序測(cè)試法

功能程序測(cè)試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能如直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用編程法，編制成一個(gè)功能測(cè)試程序，并存儲(chǔ)于相應(yīng)的介質(zhì)上，如紙帶和磁帶等，需要時(shí)通過紙帶閱讀機(jī)等送入數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)，然后啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)使之運(yùn)行，藉以檢查數(shù)控機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的可能起因。對(duì)于數(shù)控機(jī)床加工中造成廢品，但又無報(bào)警的情況下，一時(shí)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤，還是數(shù)控機(jī)床本身故障時(shí)，是一有效的故障分析判斷法。

1.4報(bào)警顯示分析法

數(shù)控機(jī)床上多配有面板顯示器和指示燈。面板顯示器可把大部分被監(jiān)控的故障識(shí)別結(jié)果以報(bào)警的方式給出。對(duì)于各個(gè)具體的故障，系統(tǒng)有固定的報(bào)警號(hào)和文字顯示給予提示。出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)故障情況、類型給以故障提示或者同時(shí)中斷運(yùn)行而停機(jī)等待處理，指示燈可粗略地提示故障部位及類型等。程序運(yùn)行中出現(xiàn)故障時(shí)程序顯示能指出故障出現(xiàn)時(shí)程序的中斷部位；坐標(biāo)值顯示能提示故障出現(xiàn)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件的坐標(biāo)位置；狀態(tài)顯示能提示功能執(zhí)行結(jié)果[2]。

1.5換件診斷法

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，維修人員把懷疑部分從大縮至小，逐步縮小故障范圍，直至把故障定位于電路板級(jí)或部分電路、甚至元器件級(jí)。此時(shí)，可利用備用的印制電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，或?qū)⑾到y(tǒng)中具有相同功能的兩塊印制電路板、集成電路芯片或元器件進(jìn)行交換，即可迅速找出故障所在。但換件時(shí)應(yīng)該注意備件的型號(hào)、規(guī)格、各種標(biāo)記、電位器調(diào)整位置、開關(guān)狀態(tài)、電路更改是否與懷疑部分的相同，此外，還要考慮到可能要重調(diào)新替換件的某些電位器，以保證新、舊兩部分性能相近。任何細(xì)微的差異都可能導(dǎo)致失敗或造成損失。

1.6測(cè)量比較法

數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印制電路板時(shí)，為了調(diào)整、維修的便利，在印制電路板上設(shè)計(jì)了多個(gè)檢測(cè)用端子。用戶也可利用這些端子比較、測(cè)量正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的差異[3]?？梢詸z測(cè)這些測(cè)量端子的電壓或波形，分析故障的起因及故障的所在位置。有時(shí)對(duì)正常的印制電路板人為地制造“故障”，如斷開連接或短路，拔去組件等，以判斷真實(shí)故障的起因。

1.7參數(shù)檢查法

數(shù)控參數(shù)能直接影響數(shù)控機(jī)床的性能。參數(shù)通常存放在磁泡存儲(chǔ)器或存放在需由電池保持的CMOS RAM 中，一旦電池不足或由于外界的某種干擾等因素，會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，發(fā)生混亂，使數(shù)控機(jī)床無法正常工作。此時(shí)，通過核對(duì)、修正參數(shù)，就能將故障排除。當(dāng)數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)期閑置后，工作時(shí)會(huì)無緣無故地出現(xiàn)不正?，F(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)象特征，檢查和校對(duì)有關(guān)參數(shù)[4]。另外，經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行的數(shù)控機(jī)床，由于其機(jī)械傳動(dòng)部件磨損、電氣元件性能變化等原因，也需對(duì)其有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有些數(shù)控機(jī)床的故障往往就是由于未及時(shí)修改某些不適應(yīng)的參數(shù)所致。

1.8敲擊法

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障表現(xiàn)為時(shí)有時(shí)無時(shí)，往往可用敲擊法檢查出故障的部位所在。這是由于數(shù)控系統(tǒng)是由多塊印制電路板組成，每塊板上又有許多焊點(diǎn)，板間或模塊間又通過接插件及電纜相連。因此，任何虛焊或接觸不良，都可能引起故障。當(dāng)用絕緣物輕輕敲打有虛焊或接觸不良的疑點(diǎn)時(shí)，故障會(huì)重復(fù)再現(xiàn)。

1.9局部升溫法

數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過長(zhǎng)期運(yùn)行后元器件均會(huì)逐步老化，性能變壞。當(dāng)它們尚未完全損壞時(shí)，相應(yīng)的故障時(shí)有時(shí)無。這時(shí)可用熱吹風(fēng)機(jī)或電烙鐵等來局部升溫被懷疑的元器件，加速其老化，以便徹底暴露故障部件。當(dāng)然，采用此法時(shí)，一定要注意元器件的溫度參數(shù)等，不要將原來好的元器件烤壞。

1.10原理分析法

根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，維修人員可從邏輯上分析可疑元器件各點(diǎn)的電平和波形，然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進(jìn)行測(cè)量、分析和對(duì)比，從而找出故障。這種方法對(duì)維修人員的要求最高，維修人員必須對(duì)整個(gè)系統(tǒng)乃至每個(gè)電路的原理有清楚的了解。

1.11.接口信號(hào)法

數(shù)控機(jī)床的各個(gè)控制部分大都采用I/O 接口來互為控制，利用數(shù)控機(jī)床各接口部分的I/O 接口信號(hào)來分析，則可以找出故障出現(xiàn)的部位。利用接口信號(hào)法進(jìn)行故障診斷的全過程可歸納為：故障報(bào)警—故障現(xiàn)象分析—確定故障范圍（大范圍）—采用接口信號(hào)法—邏輯分析—確定故障點(diǎn)—排除故障。此方法符合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試原則，使用簡(jiǎn)單，容易掌握，能起到迅速準(zhǔn)確排除故障的作用。

結(jié)語

數(shù)控機(jī)床是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，涉及范圍比較廣，在故障診斷方面與傳統(tǒng)機(jī)床有很大的區(qū)別。因此，掌握數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)方法，已越來越受到相關(guān)企業(yè)和人員的重視，數(shù)控機(jī)床故障診斷已成為正確使用數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵因素之一。

參考文獻(xiàn)：

[1]屈梁生.機(jī)械故障的全息診斷原理[M].北京：科學(xué)出版社，2007.

[2]范娜，宋方剛.數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修[J].中國設(shè)備工程，2006.1.

[3]沈麗。數(shù)控機(jī)床故障預(yù)測(cè)與健康管理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究探討[J].機(jī)電信息，2011（21）.

[4]石金艷，羅友蘭.數(shù)控機(jī)床中氣動(dòng)系統(tǒng)的故障診斷與維修[J].液壓氣動(dòng)與密封，2010（11）.

作者簡(jiǎn)介：花卉 ；性別：女；（1984.10---）；專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化；職稱：二級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師；單位：信陽高級(jí)技工學(xué)校