分析数控机床诊断与维修的方法

分析数控机床诊断与维修的方法

谢俊杰

中国航发南方工业有限公司412000

摘要：数控机床作为我国工业标准化发展的重要技术，在工业生产的过程中占有着越来越重要的地位，高效率地使用数控机床，引进熟练掌握数控机床技术的人才成为了企业提高效率降低成本的关键。在数控机床的使用过程中往往会出现各种故障，为此，从故障的检查和排除方法出发，探讨数控机床在使用中可能产生的故障以及相应的维修方式。

关键词：数控机床；诊断；维修

引言

数控机床技术是根据计算机技术对机床进行细致控制的一种信息化机床加工技术，随着21世纪以来的软件编程语言和技术的发展，数控技术在很多地方都在不断更新着，也具有了越来越多的复杂功能，数控机床技术甚至已经成为了机械制造业发展的突破口之一。但是，越来越复杂的数控机床技术也造成了数控机床故障维修的困难化，数控机床构造十分精密，一旦有一个地方出现问题或者故障，就会导致整体不能使用，对生产制造的正常开展造成很大影响。所以高效率的数控机床维修技术就显得尤为重要，是保障数控机床能够在较短时间内从故障状态转换为安全运行状态的重要基础。

1数控机床的故障类型

（1）数控机床的机械故障。数控机床包括基础件、传动系统、冷却系统、液压系统、防护系统、启动系统等几个方面的主要机械部分。如果在使用过程中安装调试出现问题，或是由于失误造成碰撞，数控机床就会产生机械故障，可能会导致机械失灵等情况。这些故障会有一系列的表现形式，包括使用的时候噪音过大、主轴的温度过高等，当出现这些表现的时候，就要对数控机床进行一系列的故障排查。（2）数控机床的电器故障。无论是强电故障还是弱电故障都属于电器故障。当数控机床的主系统中受压过高、系统中的电路持续处于电压过高、电流过大的状况下的时候，就会导致大功率回路中的电器元件包括开关、变压器、电磁感应器等许多元件发生强电故障。而如果数控机床中包括芯片、外部连接组件等一些元件出现故障，就会产生弱电故障，包括使用过程中的动作错误、数据毁坏故障都属于数控机床的电器故障。

2数控机床故障诊断原则与方法

2.1故障诊断原则

（1）先外后内。数控机床中主要涉及到机械设备、电气元件与液压等方面的专业，其系统的可靠性比较高，出现故障的概率较低。在实施故障的诊断工作时，要根据先外后内的原则，尽量不要打开、拆卸设备，以免造成更严重的故障，使机床性能下降。可以先检测外部的控制元件，之后在根据实际情况再进行内部检查，例如设备的开关、液压装置、气动装置与电气装置等。（2）先机械后电气。数控机床发生电气故障的可能性要远超过机械故障，其中数控系统与电气故障的隐形特点非常的明显，所以要先排除机械故障。（3）先静态后动态。发生故障之后，需要先切断数控机床的电源，在静止状态下检查机床中各个运动的原件位置，要保证通电运行之后故障不会严重化或引起新的故障。数控机床在正常运行中，工作人员要对其进行全面检查与分析，还要进行各个机构的测试，最后根据检查结果找到故障的具体位置与原因。

2.2故障诊断方法

故障诊断的方法有多种，要根据故障的不同进行选择和运用。（1）直接观察法。这种方法使用比较简单、便捷，也是最基础的检查方法之一，在故障的诊断中使用最为广泛。就是工作人员通过观察，发现机床设备运行中的问题与异常，然后判断是哪个位置与元件出现了问题。进行检测之前，检测人员需要提前了解故障的表现形式，通过专业的知识与经验，判断出故障的种类。之后可以通过视觉、嗅觉与听觉等，检查机床设备的工作状态是否异常。（2）仪器观察方法。通过电工仪表设备，检查机床的各个元件，从而判断机床设备故障的具体位置。（3）排除法。故障现象：某数控镗铣床在执行加工程序过程中，突然出现1044号报警，即MACHINEISNOTREADY。按复位键无法消除，同时电气柜中空开QF91跳闸，机床下电合上空开，重起机床（5～10）s后故障复现。机床采用FANUC18i-MB数控系统，具有X，Y，Z和W4个直线轴以及B和C2个旋转轴。针对空开跳闸现象查阅机床电气图样，空开QF91（DZ47-60C6）上端接DC24V电源，下端经中间继电器KA103和KA105，分别通过KA11至KA14控制4个直线轴的伺服电动机刹车装置。由于4个刹车线圈电源都来源于同一个空开QF91，任何一路长时间过载或者短路都有可能导致QF91跳闸。（4）模块互换法。数控机床的某一个模块（一般指编码器、光栅尺、伺服放大器及其电缆等）出现故障导致机床报警或异常现象，把该模块与另外一个同类（尽量是同型号）正常的模块互换，再观察故障现象并与互换前对比，来帮助维修人员定位故障点。例如：某数控龙门铣床在自动加工过程中，出现25000号报警：Y轴主动编码器硬件错误，下电重起后故障依旧。

3数控机床的故障维修程序

发现故障，还需要能够迅速的解决故障。所以掌握数控机床的故障维修程序与流程，是非常有意义的。（1）调查。当发现数控机床发生故障之后，第一步要做的就是进行故障调查。相关的操作过程必须要科学严谨，发现问题后，首先要保持故障现场，不可以去移动或处理机床和相关元件。只要这样，才能在维修人员到达后，使维修人员快速找到故障点和故障原因。（2）现场查看。当维修人员到达现场后，首先要对故障原因进行初步判定。但由于环境的复杂性，操作人员对于机床故障通常不能做出准确地判断。这就需要维修人员亲自进行现场查看，在现场进行故障问题的分析。相关的维修人员必须要对机床部件有着基本了解，熟悉机床各个元件之间的连接情况，还要对机床系统具有相关的熟悉程度。维修人员依据现场勘查的情况，再结合自己了解的相关的机床控制原理，就可以迅速查明故障发生的部位。（3）分析故障原因并进行维修。依据现场勘查的故障情况，维修人员通常可以找到多种故障发生原因。进行原因分析的时候，需要开拓思维，根据机床硬件、信号、表盘等多项指标进行综合的判断和筛选，这时候就需要对这些原因进行逐个排查，最终确定正确的故障点和故障原因。根据实际情况，选择相应的维修方案，解决问题排除故障。

结语

总之，数控机床是工业生产中必备的生产机械，数控机床在企业中一般都是进行主要产品生产的关键设备，还因为它的价钱是非常昂贵的，所以一旦数控机床出现故障给企业带来的影响是非常严重的。为了保证企业的正常生产，保证企业的经营利益不受到影响，对数控机床的维修工作一定要非常重视。当前使用的数控机床有很多种类，产生的故障形式也多种多样。当发现故障以后，不能盲目行动，需要结合具体情况对故障进行综合性的分析判断和排查，从而找到最合适的维修方法。只有快速找到故障点、运用合适的维修方法，才可以使数控机床的工作效率得到大幅度的提升，降低故障率，使数控机床在生产工作中发挥它应有的作用，最终提高经济收益。

参考文献：

[1]盛广树.数控机床故障诊断与维修研究[J].设备管理与维修，2018（20）：65-67.

[2]栾健.数控机床的故障诊断与维修方法[J].时代农机，2018，45（04）：159.

[3]张涛.数控机床故障诊断与维修研究[J].山东工业技术，2018（06）：35.

[4]康晋辉.常见数控机床维修诊断技术的研究与应用[J].农机使用与维修，2017（12）：3-4.