張軍

（中國(guó)航發(fā)西安航空動(dòng)力控制科技有限公司，陜西 西安 710077）

相較于傳統(tǒng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床不需要按照工藝要求，經(jīng)常更換配件，調(diào)整機(jī)床，而且生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單安全，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)質(zhì)量。其具有功能復(fù)合度強(qiáng)、加工精度高、生產(chǎn)智能化的優(yōu)勢(shì)，因此，適用于批量生產(chǎn)或是新產(chǎn)品開發(fā)。

1 數(shù)控機(jī)床概述

數(shù)控機(jī)床的工作原理就是按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，將原本生產(chǎn)所需要的各項(xiàng)工藝流程、工件尺寸等用代碼進(jìn)行設(shè)置，通過(guò)控制編程，將代碼信息傳送到數(shù)控系統(tǒng)，系統(tǒng)再對(duì)信息進(jìn)行處理，從而向各執(zhí)行元件輸送操作指令，控制其按照設(shè)置生產(chǎn)相應(yīng)工件。

利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工有以下三方面優(yōu)勢(shì)。第一，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床在生產(chǎn)加工前，會(huì)先進(jìn)行工藝分析，確定零件數(shù)控加工部分，并且進(jìn)行軌跡仿真，因此保證了同批零件的生產(chǎn)質(zhì)量。第二，加工精度較高。數(shù)控機(jī)床會(huì)通過(guò)數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)軌跡等進(jìn)行規(guī)范化調(diào)整，其精度等級(jí)較高，而且會(huì)通過(guò)計(jì)算來(lái)消除一些設(shè)備誤差，從而保障加工精度。第三，簡(jiǎn)化工作流程。利用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行生產(chǎn)，工人只需要做好前期參數(shù)設(shè)置、編程工作，機(jī)器就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行批量生產(chǎn)。在生產(chǎn)過(guò)程中，工人僅需要刀具準(zhǔn)備、觀測(cè)加工狀態(tài)、及時(shí)裝卸零件就可以了，大大降低了工作量，并且提高了操作安全系數(shù)與生產(chǎn)效率。

2 數(shù)控機(jī)床的電氣故障診斷及分析

（1）數(shù)控系統(tǒng)的診斷方法。數(shù)控系統(tǒng)在診斷時(shí)主要通過(guò)四種方法：第一，直觀法，在利用直觀法時(shí)，需要技術(shù)人員先進(jìn)行咨詢工作，大致了解故障發(fā)生經(jīng)過(guò)，及產(chǎn)生后果并推測(cè)原因。接下來(lái)由外向內(nèi)認(rèn)真將進(jìn)行機(jī)床檢查，查看數(shù)控系統(tǒng)有無(wú)報(bào)警指示，設(shè)備各部位是否回歸置正常位置，如坐標(biāo)軸位置、機(jī)械手狀態(tài)，然后查看電器元件，檢查是否存在線路磨損，或是接觸不良等問(wèn)題，更換老舊線路，對(duì)更換過(guò)的電器元件進(jìn)行重點(diǎn)檢查。最后，是在斷電情況下，通過(guò)觸摸檢查各端子及線路接線處的連接狀況，各元件安裝狀況，來(lái)確定故障原因。第二是功能程序測(cè)試法，對(duì)于一些難以確定故障部位的情況，常通過(guò)測(cè)試法進(jìn)行診斷，對(duì)數(shù)控機(jī)床的各功能分別控制，然后試運(yùn)行，確定故障范圍。第三是交換法，通過(guò)交換同類模塊與單元，檢查故障遷移情況，從而快速確定故障部位，進(jìn)行檢查。

（2）故障診斷原則。第一，要先檢查外部在檢查內(nèi)部，因?yàn)楝F(xiàn)代數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)質(zhì)量越來(lái)越高，因此在出現(xiàn)故障時(shí)多為外部原因，而非內(nèi)部系統(tǒng)產(chǎn)生故障，所以檢修人員應(yīng)從外向內(nèi)進(jìn)行檢查，避免大規(guī)模拆卸設(shè)備，降低設(shè)備內(nèi)部密封性，影響設(shè)備后期工作精度與性能。第二，為先主機(jī)后電氣，由于數(shù)控機(jī)床涉及工藝流程較多，因此內(nèi)部設(shè)計(jì)復(fù)雜不易檢查，而主機(jī)部分的機(jī)械系統(tǒng)磨損度高，很多故障原因都與機(jī)械設(shè)備失靈相關(guān)，因此，在故障檢查時(shí)可以先檢查機(jī)械部分，再檢查電氣部分。第三，為先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)，在檢查設(shè)備前要先進(jìn)行斷電處理，通過(guò)直觀法，觸摸敲擊判斷故障位置及原因，并在檢修后再次進(jìn)行全面檢查與測(cè)試，確定沒有影響嚴(yán)重的惡性故障后再接通電源。另外，在設(shè)備重啟后，還是需要進(jìn)行檢查、測(cè)試進(jìn)一步提高檢修質(zhì)量。第四，為先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)較大問(wèn)題時(shí)，其故障也較為復(fù)雜，既有機(jī)械部分也有系統(tǒng)部分，因此，檢修人員應(yīng)先確定維修順序，從最簡(jiǎn)單的故障開始排除維修，避免因?yàn)榫S修而進(jìn)一步擴(kuò)大故障影響。另外檢修人員除了要及時(shí)更新學(xué)習(xí)機(jī)床工作原理外，還應(yīng)做好故障記錄工作，在每次維修后都記錄清楚故障時(shí)間、診斷方案、故障原因、維修情況、排除方法積累工作經(jīng)驗(yàn)，為以后設(shè)備檢查打下扎實(shí)基礎(chǔ)。

3 數(shù)控機(jī)床的電氣故障分析及維修措施

（1）數(shù)控機(jī)床電氣故障分析。第一，電源故障。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床必須要通電才能進(jìn)行工作，因此一旦電源出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)對(duì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)造成直接影響，輕者只是加大設(shè)備損耗率，影響部分線路連接；重者可能會(huì)造成元器件損壞，丟失數(shù)據(jù)，影響機(jī)器正常生產(chǎn)。所以在診斷設(shè)備故障時(shí)，電源檢測(cè)是重中之重，而且在檢查時(shí)還要注意不要出現(xiàn)漏電現(xiàn)象。第二，短路故障。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床對(duì)于電能依賴較強(qiáng)，所以電路不穩(wěn)所帶來(lái)的短路問(wèn)題，也會(huì)對(duì)其產(chǎn)生影響。造成短路故障的主要原因?yàn)槟承╇娐分凶柚?、絕緣異常，或是電勢(shì)兩點(diǎn)間的不正常碰觸。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)短路故障后，會(huì)依照短路部位對(duì)機(jī)床系統(tǒng)造成影響，并且在生產(chǎn)過(guò)程中增加不必要的資源浪費(fèi)，當(dāng)故障影響較輕時(shí)，檢修人員只需要重新連接電路就能排除故障，當(dāng)影響較重時(shí)，必須更換受損元件，完全解除故障，提高維修質(zhì)量。第三，控制元件故障。除上述外控制元件故障也是數(shù)控機(jī)床的常見故障之一。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床具有智能化、自動(dòng)化特性，因此為了提高設(shè)備自我保護(hù)功能，會(huì)在設(shè)備中安裝過(guò)多的控制元件，如繼電器等，這樣做雖然加強(qiáng)了對(duì)于線路、控制系統(tǒng)的保護(hù)，但也因?yàn)榭刂圃旧碓蚧蚩刂凭€路異常，從而引起控制元件控制故障，造成設(shè)備運(yùn)行不靈等情況。

（2）數(shù)控機(jī)床電氣故障維修措施。第一，要制定相應(yīng)的維修制度，保證維修質(zhì)量。在數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，工作人員應(yīng)及時(shí)聯(lián)系維修人員，并向其詳細(xì)描述故障情況及造成的結(jié)果；維修人員可以依照描述先檢查設(shè)備狀態(tài)，排除重復(fù)故障的可能性，接下來(lái)將多種診斷方法相配合，盡快確定故障范圍，進(jìn)行維修。維修人員在診斷時(shí)要嚴(yán)格遵循診斷原則，在盡量避免造成設(shè)備功能、精度損失的情況下開展維修工作，并且照顧到數(shù)控機(jī)床的智能化特性，在診斷時(shí)，要保護(hù)好數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息，確定數(shù)據(jù)設(shè)置正常再繼續(xù)維修工作。第二，針對(duì)系統(tǒng)報(bào)警故障解決?，F(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)功能強(qiáng)大，都會(huì)帶有相應(yīng)的自診功能，會(huì)時(shí)時(shí)監(jiān)控設(shè)備軟硬件運(yùn)行程序，當(dāng)出現(xiàn)輕微故障時(shí)，系統(tǒng)會(huì)通過(guò)自我調(diào)節(jié)，改變脈沖信號(hào)排除故障，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重故障時(shí)，則會(huì)暫停運(yùn)行在屏幕上出現(xiàn)報(bào)警提示及文字描述，維修人員可參照設(shè)備維修手冊(cè)找到相應(yīng)部位進(jìn)行檢查維修。另外，還可以通過(guò)檢測(cè)信號(hào)復(fù)位的方式進(jìn)行一些偶然故障的排除，但如果故障無(wú)法排除，則說(shuō)明故障程度超過(guò)了系統(tǒng)自我修復(fù)范圍，此時(shí)則需要維修人員在此進(jìn)行全面檢查，診斷故障。第三，是針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)匹配錯(cuò)誤故障進(jìn)行排除。由于數(shù)控機(jī)床由電氣控制系統(tǒng)及機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)兩部分構(gòu)成，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，各類機(jī)械傳動(dòng)部分都會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)磨損，因此，會(huì)造成系統(tǒng)參數(shù)匹配不準(zhǔn)的情況，影響加工精度，而且此類問(wèn)題的嚴(yán)重程度與使用時(shí)間成正相關(guān)，因此要避免這種問(wèn)題，就需要工作人員定期進(jìn)行測(cè)試，來(lái)判斷校對(duì)各類參數(shù)的準(zhǔn)確度。另外，如果更改了參數(shù)設(shè)置，在重啟后也要先讓設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)，通過(guò)程序分段檢查設(shè)備運(yùn)行是否正常，再進(jìn)行進(jìn)一步的測(cè)試工作。

（3）數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)。第一，應(yīng)避免機(jī)床電氣柜被打開的次數(shù)，因?yàn)樵诠ぜ庸どa(chǎn)過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生大量的金屬粉塵及油霧。這些成分飄入機(jī)床內(nèi)部，會(huì)影響許多電氣元件的工作，從而導(dǎo)致電壓不穩(wěn)等電路故障。尤其是在夏天，一些工作人員會(huì)打開柜門幫助機(jī)器散熱，這樣反而會(huì)降低設(shè)備使用壽命。因此應(yīng)加強(qiáng)制度約束力，除非檢修或一些特殊情況，否則，不允許打開柜門，影響正常生產(chǎn)。第二，要定期清潔散熱系統(tǒng)。有時(shí)機(jī)器在正常工作情況下，機(jī)溫過(guò)高可能是因?yàn)樯嵯到y(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題，因此，操作人員在每日點(diǎn)檢都應(yīng)檢查制冷系統(tǒng)工作狀態(tài)、冷卻風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，并定期清潔風(fēng)道過(guò)濾器、散熱器，提高設(shè)備運(yùn)行效率。第三，定期更換電池。一般情況下，即使電池內(nèi)仍有殘存電量，也應(yīng)每年進(jìn)行更換確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并在系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行電池更換操作。另外，如果長(zhǎng)時(shí)間不用機(jī)床設(shè)備，也要定期對(duì)其進(jìn)行通電運(yùn)行。讓設(shè)備空運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生熱量去除內(nèi)部潮氣，保證設(shè)備各部位的可靠性。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床適用于零件加工、產(chǎn)品開發(fā)，提高了現(xiàn)代化生產(chǎn)效率。但在使用過(guò)程中也存在很多常見故障，因此，需要維修人員依照實(shí)際情況，做好故障記錄，總結(jié)出相適宜的保養(yǎng)、檢修計(jì)劃，定期檢查機(jī)床各部件損耗情況；系統(tǒng)軟件、參數(shù)運(yùn)行情況，以延長(zhǎng)設(shè)備使用年限，提高工作效率，并且做好定期維護(hù)工作，避免一些故障的發(fā)生。