王建剛

摘 要：現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床在多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛性的應(yīng)用，數(shù)控機(jī)床本身涉及的領(lǐng)域比較復(fù)雜，總體來(lái)說(shuō)主要包含機(jī)械和電氣兩大領(lǐng)域，相對(duì)于普通機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的電氣控制部分要復(fù)雜很多，數(shù)控機(jī)床的電氣故障維修是一個(gè)比較復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，對(duì)技術(shù)人員綜合知識(shí)技能有很高的要求。需要對(duì)數(shù)控機(jī)床電器維修的方法有全面性的掌握，正確的維修思路和方法會(huì)達(dá)到事半功倍的效果，本文主要是對(duì)數(shù)控機(jī)床中經(jīng)常應(yīng)用到的電氣部件替換法進(jìn)行闡述，并通過(guò)實(shí)際案例對(duì)其進(jìn)行比較詳細(xì)的論述。

關(guān)鍵詞：部件替換法 數(shù)控機(jī)床 電氣維修

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)很大部分都采用模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)功能的不同可以將其劃分為不同的功能模塊。隨著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)迅速不斷地發(fā)展，對(duì)集成電路的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，且集成電路的規(guī)模也越來(lái)越大，技術(shù)復(fù)雜系數(shù)越來(lái)越高。按照常規(guī)的方法是很難將故障區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確的定位。即便知道了準(zhǔn)確位置，也需要對(duì)整個(gè)功能模塊進(jìn)行更換，在這樣的基本前提條件下，部件替換法（交換部件法）是判斷和排除數(shù)控機(jī)床電氣故障有效方法之一。

一、部件替換法的基本含義

對(duì)于電氣故障來(lái)說(shuō)，部件替換法，具體指的是對(duì)數(shù)控機(jī)床故障范圍進(jìn)行預(yù)判斷，然后對(duì)故障部位進(jìn)行確定，并在外部條件完全一致的情況下，對(duì)數(shù)控機(jī)床上所具有的相同印刷電路板、集成電路芯、模塊、元器件片加以應(yīng)用，是對(duì)故障元件檢測(cè)非常有效的方法。部件替換法所具有的優(yōu)點(diǎn)是：具有簡(jiǎn)便性、易行性、可靠性，同時(shí)也能將故障范圍進(jìn)行一定程度上的縮小，然后到具體的部位。是對(duì)之前的數(shù)控機(jī)床故障位置判斷的正確性進(jìn)行準(zhǔn)確的分析與驗(yàn)證。

數(shù)控機(jī)床經(jīng)常出現(xiàn)的進(jìn)各類故障，當(dāng)進(jìn)給故障出現(xiàn)以后，可以加以考慮模塊互換的方法。在對(duì)替換部件法進(jìn)行確定應(yīng)用以前，需要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行明確;第一在對(duì)備件實(shí)行交換以前，必須要對(duì)部件的外部工作條件進(jìn)行全面、詳細(xì)的檢查、確認(rèn)，如果線路中有電壓的大小、性質(zhì)不同，以及可能存在短路或造成器件損壞等方面的問(wèn)題時(shí)，那就絕對(duì)不可以對(duì)備件進(jìn)行隨意性的更換;第二如果在電路上有跳線等情況存在時(shí)，需要將備件進(jìn)行一定的調(diào)整，且與原板達(dá)到一致時(shí)，然后進(jìn)行準(zhǔn)確無(wú)誤的交換;第三需要對(duì)備件的完好率進(jìn)行確認(rèn)，與此同時(shí)必須保證備板所具有的狀態(tài)與原板狀態(tài)完全保持一致，比如板上的電位器的具體位置、選擇開(kāi)關(guān)的位置等進(jìn)行詳細(xì)的檢查，以及短路棒的位置進(jìn)行合理的設(shè)定;第四互換模板的輸入、輸出接口位置以及接口形式一定要相同，比如對(duì)于驅(qū)動(dòng)器，在進(jìn)行具體的互換的過(guò)程中，必須要保證型號(hào)相同，同時(shí)也要對(duì)接口、功能所產(chǎn)生的影響進(jìn)行考量，從而有效地避免故障擴(kuò)大現(xiàn)象。

二、案例解析部件替換法在數(shù)控機(jī)床電氣維修中的應(yīng)用

案例：某數(shù)控車(chē)床，有兩個(gè)進(jìn)給軸，分別是X軸、Z軸，并且兩個(gè)進(jìn)給軸都應(yīng)用的是型號(hào)相同的伺服驅(qū)動(dòng)器以及相同的伺服電動(dòng)機(jī)。

故障產(chǎn)生的現(xiàn)象：在機(jī)床進(jìn)行具體的運(yùn)行過(guò)程中，Z軸伺服動(dòng)機(jī)出現(xiàn)了不能運(yùn)轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，且報(bào)警顯示跟蹤所產(chǎn)生的誤差非常的大，在其他功能方面沒(méi)有任何異常的現(xiàn)象發(fā)生。

故障詳細(xì)的分析：跟蹤所產(chǎn)生的誤差非常大，是因?yàn)轵?qū)動(dòng)器向伺服電動(dòng)機(jī)發(fā)出運(yùn)行指令后沒(méi)有接收到編碼器的旋轉(zhuǎn)反饋信息，當(dāng)此類故障出現(xiàn)以后，首先需要對(duì)故障所出現(xiàn)的具體位置進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷，通常是按照由前到后、也可以是由后到前的順序。在實(shí)行由前到后的方法時(shí)，是根據(jù)運(yùn)行的指令所需要達(dá)到的路線，從前到后依次遵照順序進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。對(duì)于進(jìn)給控制，首先是由數(shù)控系統(tǒng)（CNC）發(fā)出指令通過(guò)伺服驅(qū)動(dòng)器最終控制伺服電動(dòng)機(jī)，伺服電動(dòng)機(jī)再把旋轉(zhuǎn)信息通過(guò)其內(nèi)部的編碼器反饋給驅(qū)動(dòng)器，在本案例中，Z軸出現(xiàn)不能動(dòng)的現(xiàn)象，通常情況下故障可能出現(xiàn)的部位是數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器伺服動(dòng)機(jī)或者是信號(hào)傳輸線路上。在對(duì)故障進(jìn)行預(yù)先判斷的基礎(chǔ)上，需要應(yīng)用部件交換法對(duì)其進(jìn)行必要的驗(yàn)證。

故障的有效處理：對(duì)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題進(jìn)行合理性的排除。將X軸伺服驅(qū)動(dòng)器接口與Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器接口采取互換的模式，然后將系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行，如果在這樣的情況下X軸不能正常運(yùn)行，而Z軸能夠正常的運(yùn)行了，那么所得到的結(jié)果是數(shù)控系統(tǒng)以及X軸接口沒(méi)有故障，問(wèn)題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器的接口處;反之，如果在這樣的情況下，X軸能夠得到你正常的運(yùn)行，而Z軸還是不能運(yùn)行，那么所得到的結(jié)果是Z軸接口沒(méi)有問(wèn)題，問(wèn)題有可能出現(xiàn)在Z軸伺服驅(qū)動(dòng)器或者是Z軸伺服動(dòng)機(jī)上。根據(jù)以上的方法可對(duì)故障進(jìn)行有效的判斷和排除。

三、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，部件互換法，能夠?qū)收线M(jìn)行全面性的觀察，以及對(duì)故障部位進(jìn)行快速的定位。在對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行具體的處理過(guò)程中，如果只是對(duì)其中的某一部分故障產(chǎn)生懷疑，只需要通過(guò)應(yīng)用規(guī)格、型號(hào)相同的替換元件進(jìn)行替換后，大部分故障查找的范圍都能找到，因此該種檢修方法在數(shù)控機(jī)床故障排除過(guò)程中得到普遍性的應(yīng)用。但是如果應(yīng)用不正確，則會(huì)適得其反。所以需要熟練掌握“部件替換法”的具體應(yīng)用范圍和條件，如果電路板出現(xiàn)燒壞，保險(xiǎn)熔斷等現(xiàn)象，不能輕易使用部件替換法，一定排除故障原因后才能進(jìn)行部件的替換，從而避免人為擴(kuò)大故障。

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