許亞麗

摘要：隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的不斷發(fā)展，在各行各業(yè)之中，數(shù)控機(jī)床的比重都在持續(xù)的增加，并且數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜化程度以及智能化水平都在持續(xù)的提升，維修人員對于機(jī)床故障診斷與維護(hù)的難度也在隨之提升。所以，為了能夠了解數(shù)控機(jī)床存在的故障，并且針對故障做好維修，本文就數(shù)控機(jī)床常見故障診斷的方法和原則進(jìn)行分析，然后通過具體維修措施的探討，希望可以了解數(shù)控機(jī)床面臨的故障，然后針對性的進(jìn)行處理。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;故障;診斷

0? 引言

數(shù)控機(jī)床作為不可或缺的一項發(fā)明，在現(xiàn)代大部分工業(yè)之中，都會運(yùn)用到數(shù)控機(jī)床技術(shù)，通過對應(yīng)的理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐，就可以總結(jié)對應(yīng)的常見故障，這樣也可以選擇恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行故障的排除，給予后續(xù)維修一定的指導(dǎo)建議。

1? 數(shù)控機(jī)床故障常見診斷方法和診斷原則

1.1 常見診斷方法

針對數(shù)控機(jī)床的故障最為常見的診斷方法如下：第一，觀察分析法，主要是利用感官來分析數(shù)控機(jī)床，并且利用望、聞、問、切的方式，進(jìn)行故障的排查。第二，通過電表儀器來進(jìn)行對應(yīng)的檢查。第三，信號與報警指示分析法是目前使用相對頻繁的方法之一。第四，接口狀態(tài)檢查法，主要是檢查CNC與PLC之間是否能夠正常的連接。第五，參數(shù)調(diào)整法，也就是利用對應(yīng)參數(shù)的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)故障的排除，這一種診斷方法對技術(shù)人員的要求較高。在故障診斷中也可以選擇交叉換位法、備件置換法以及特殊處理法等。這一些常見的方法就可以將數(shù)控機(jī)床存在的故障全部排除，找到問題的根源所在[1]。

1.2 診斷原則

在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查的過程中，還需要基于一定的原則：先簡單后復(fù)雜，先外部后內(nèi)部，先靜后動等方式。對于數(shù)控機(jī)床而言，其可能出現(xiàn)故障的原因有很多，我們在檢查的時候，先簡單，后困難的逐漸排查。

如，先外部后內(nèi)部的原則，也就是首先需要檢查其外部，然后檢查內(nèi)部的元器件和系統(tǒng)，避免對于數(shù)控機(jī)床帶來更大的損傷。先靜后動，也就是需要在斷電的前提下進(jìn)行檢查，然后再供給電源綜合進(jìn)行排除。先機(jī)械后電氣，也就是需要將機(jī)械性的故障排除，如元器件的損壞、磨損等，然后再去考慮系統(tǒng)本身是否出現(xiàn)問題。

2? 數(shù)控機(jī)床常見故障診斷與維修方法分析

2.1 備件替換診斷法

針對數(shù)控系統(tǒng)，需要進(jìn)行做好模塊化方面的設(shè)計，在劃分模塊中，也需要考慮到功能單元，基于故障現(xiàn)象和報警信息來實(shí)施分析與判斷，哪一個方面出現(xiàn)故障，就需要做好對應(yīng)的分析處理。如果有備件，那么就可以做好對應(yīng)的替換，然后找出是否出現(xiàn)了故障;如果沒有備件的支持，那么就可以考慮選擇相同或者是能夠彼此相容的模塊來加以替換。如果故障具體到某一電路或者是元器件，也可以使用這一種方法。在選擇這一種方式進(jìn)行處理之前，還需要考慮其周全性，可以確保能夠出現(xiàn)相互替換的處理，不會有任何損壞的出現(xiàn)。此外，替換安裝也需要正確，能夠保護(hù)接線，并且對應(yīng)的進(jìn)行記錄與標(biāo)記處理[2]。

如，某加工中心直接選擇的FANUC 0i數(shù)控系統(tǒng)，其故障主要在于：在直接起動機(jī)床之后，出現(xiàn)Z軸不動作的問題，不管選擇哪一種模式都不得行，但是X與Y軸可以正常運(yùn)行。通過檢查，X、Y和Z軸的驅(qū)動是可以相互替換的;通過替換的方式，將Y軸和Z軸的驅(qū)動模塊加以交換，發(fā)現(xiàn)Y不動作，Z正常移動;在相互交換回來，Z軸不懂，Y軸正常。所以，可以判斷Z軸的驅(qū)動模塊出現(xiàn)了問題。直接將其進(jìn)行對應(yīng)的維修，就可以實(shí)現(xiàn)故障的有效排除。

2.2 報警信息診斷法

通過數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)置程序的合理利用，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對于相關(guān)單元、裝置以及機(jī)構(gòu)的自檢處理。其報警主要包含：

第一，數(shù)控系統(tǒng)報警，也就是在報警發(fā)出之后，會在屏幕上對應(yīng)的顯示，利用查閱手冊等方式就可以了解故障信息，并且對于故障排除方式加以掌握，通過對應(yīng)的操作步驟來實(shí)現(xiàn)故障處理。

第二，通過動態(tài)梯形圖對于信息進(jìn)行查閱，并且通過合理的利用，就可以找準(zhǔn)故障出現(xiàn)的部位，這是一種常用的方式，也可以節(jié)約測量工作[3]。

如，以數(shù)控銑床為例，其系統(tǒng)選擇的FANUC 0i;加工過程之中，其故障主要表現(xiàn)在，當(dāng)X軸出現(xiàn)異動，CRT上顯示了#501報警，通過查閱，發(fā)現(xiàn)X軸的負(fù)方向上超過了行程;出現(xiàn)這一種問題主要是因為，機(jī)床本身的進(jìn)給運(yùn)行已經(jīng)超出了原本規(guī)定的行程極限參數(shù)，就需要對于開關(guān)可能出現(xiàn)的故障加以檢查。通過具體的分析之后，機(jī)床實(shí)際問題依舊在行程的范圍之中;在檢查正負(fù)向的限位開關(guān)之后發(fā)現(xiàn)，其本身也沒有任何錯誤的信號，都可以處于完好的狀態(tài);針對1320#參數(shù)的各個軸正向行程極限值的分析，其都處于正常的狀態(tài)下，沒有任何的變化出現(xiàn);對于1321#的參數(shù)，其本身處于負(fù)向行程的極限值，其設(shè)定范圍也在規(guī)定的范圍中，通過仔細(xì)的檢查，原本 數(shù)值，發(fā)生了改變，在實(shí)際ID處理環(huán)節(jié)，就需要考慮到：第一，對于參數(shù)進(jìn)行重新的設(shè)置，確保其能夠滿足行程的實(shí)際要求。第二，將系統(tǒng)直接的斷電，然后重新的起動，執(zhí)行對應(yīng)的返回操作。第三，考慮到基本的坐標(biāo)值，還需要重新設(shè)置1321#的參數(shù)。第四，在設(shè)置完成之后，直接重啟，這樣就可以滿足故障的排除要求[4]。

如，某立式加工中心，選擇FANUC 0i MD系統(tǒng)。其故障主要表現(xiàn)在，處于MDI好自動的模式下，主軸正向的旋轉(zhuǎn)無法實(shí)施，但是在主軸的伺服單元和顯示屏之中都沒有出現(xiàn)報警信息。通過具體的分析檢查之后發(fā)現(xiàn)，其主軸在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的時候，在PLC之中輸入X4，2;從圖1的分析來看，其控制的正常內(nèi)部輔助繼電器為G229.5，其實(shí)際的輸出地址為Y48.2;通過對應(yīng)的診斷分析處理發(fā)，發(fā)現(xiàn)兩者的狀態(tài)都處于0，其主要是因為G120.5本身為0。另外，因為X22.4和R510.3會直接控制G120.5控制，R510.3本身處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。通過手動來進(jìn)行主軸的旋轉(zhuǎn)，發(fā)現(xiàn)其能夠自由的轉(zhuǎn)動，這就表示定位銷沒有插入，其X22.4的狀態(tài)為0。

通過圖1之中所顯示的X22.4為1的狀態(tài)，就需要通過電路圖的檢查，并且判斷其信號的接口板以及對應(yīng)的I/O板都處于正常的狀態(tài)下，所以就可以判斷出是信號的接近開關(guān)故障。在實(shí)際的處理中，就可以將定位銷的插入信號接近開關(guān)直接的更換，這樣再啟動機(jī)床之后，就能夠?qū)⒐收吓懦簟?/p>

2.3 直觀診斷法

在數(shù)控機(jī)床的故障診斷中，選直觀診斷法，主要是需要考慮到：第一，望。也就是對于出現(xiàn)故障，或者是故障相關(guān)的部位進(jìn)行細(xì)看，檢查其是否出現(xiàn)異常，是否有報警信息存在，是否出現(xiàn)燒焦、跳閘、燒斷、斷頭等現(xiàn)象，各種可以撥動或者是移動的裝置，是否還處于正確的位置。第二，聞。通過嗅覺的方法來進(jìn)行故障的判斷，對于故障檢查之后是否有異味的出現(xiàn)，這樣就可以判斷出是出現(xiàn)燒焦還是出現(xiàn)了發(fā)熱的情況，在保證安全的前提下，重啟或者是手動啟動，對于各個部件的聲音加以聆聽。第三，問。直接詢問現(xiàn)階段故障機(jī)床本身的實(shí)際運(yùn)行狀況，然后對于其是否出現(xiàn)異象進(jìn)行檢查，從而對故障的全過程加以了解。第四，切。在確認(rèn)機(jī)床斷電的情況下，對于各個裝置的實(shí)際位置狀態(tài)進(jìn)行觸摸，并且了解其連接和接插情況，判定其是否出現(xiàn)斷線、接觸不良、溫度異常等情況[5]。

2.4 初始化復(fù)位診斷法

一般來說，當(dāng)故障引起了系統(tǒng)報警之后，就可以利用部分裝置或者是開關(guān)的復(fù)位，利用機(jī)床的重啟，直接消除故障。但是如果系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲區(qū)因為掉電、模塊電池低、誤拔接插件等方式，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的丟失或者混亂，就需要針對數(shù)控系統(tǒng)做好初始化處理;在處理之前，能夠做好數(shù)據(jù)的備份處理;在處理完之后，如果依舊沒有消除故障，則需要對于硬件部分進(jìn)行仔細(xì)的檢查。

如，某數(shù)控機(jī)床選擇的實(shí)FANUC 0i-MC系統(tǒng)，其故障主要表現(xiàn)在停用超過一個月，就無法實(shí)現(xiàn)加工程序的正常使用，并且出現(xiàn)了Z軸換刀以及進(jìn)給功能的失效，并且出現(xiàn)參數(shù)混亂的情況，直接出現(xiàn)了報警。在經(jīng)過操作手冊的了解之后，其屬于系統(tǒng)自身的報警信號，也就代表出現(xiàn)了DRAM的錯誤或者是主板本身的接觸不良。在通過對應(yīng)的檢查之后發(fā)現(xiàn)，其后備電池依舊可以正常的使用，也沒有出現(xiàn)硬件的問題。機(jī)床的參數(shù)出現(xiàn)混亂，需要對應(yīng)參數(shù)進(jìn)行重裝處理。在處理之中，直接利用CF卡的備份處理，然后將內(nèi)存清除掉，并且直接在系統(tǒng)之中讀入CF卡對應(yīng)的參數(shù)，這樣就可以將故障直接的排除掉。

3? 結(jié)語

總而言之，在當(dāng)前的企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床作為重要的手段和工具，一直以來，數(shù)控機(jī)床都存在使用難，維修難的問題，再加上技術(shù)水平的提高，現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床故障的維護(hù)與診斷就顯得越來越難，所以，就需要考慮到現(xiàn)階段可能引發(fā)故障的原因。在實(shí)際使用過程中，能夠做好對應(yīng)的維護(hù)與保養(yǎng)，并且定期針對各項內(nèi)容進(jìn)行檢查，這樣才可以減少故障率，最終提高使用壽命，保障安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]竇凡清.數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)與機(jī)床維修探究[J].裝備維修技術(shù)，2019（04）：97.

[2]楊懷忠，付孟強(qiáng)，高偉，劉洋.數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與機(jī)床維修分析[J].中國設(shè)備工程，2019（17）：48-49.

[3]吳康福.數(shù)控機(jī)床常見故障及處理[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（16）：178-179.

[4]歐陽再東.數(shù)控機(jī)床遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（15）：158-159.

[5]關(guān)進(jìn)良，戰(zhàn)祥鑫，岳維超，劉松，張星，靳立冬.大型數(shù)控機(jī)床故障診斷研究[J].中國設(shè)備工程，2019（15）：99-101.