探析数控机床电气维修技术

夏源渊

（江西工业工程职业技术学院，萍乡 337055）

探析数控机床电气维修技术

夏源渊

（江西工业工程职业技术学院，萍乡 337055）

本文通过系统分析数控机床使用和电气维修的复杂性、多样性特点，概括总结数控机床产生故障的多种原因，提出加强机床设备电气维修的技术措施。

数控机床 电气维修 技术措施

引言

数控机床属于信息化、智能化、自动化于一体的机械设备之一，大量应用于装备制造产业。由于该设备的组成结构和操作技术相当复杂，工作原理和控制技术多样善变，使其在施工作业期间故障不断，问题多多。该设备在生产中不能顺利运行的原因是多方面的，但主要原因是机械师的专业知识不够，对系列产品的操作、保养和维修技能生疏造成的。因此，数控机床不能实现满负荷生产，使用性能老化较快的现象较为突出，浪费资源，影响生产，增加生产成本。有时还引发安全生产事故，造成重大的人员伤亡和财产损失。新形势下，互联网信息技术的普及应用，给数控机床机械设备在装备制造业和机械维修行业的应用，提供了技术支持。所以，进一步加强数控机床设备的电气维修技术的研究，十分必要。

1 数控机床的几类常见的电气故障

数控机床较为常见的电气故障分为5类。

（1）硬件类故障。这类故障主要是数控机床设备的工作系统、控制系统和配套设备元件发生的故障。比如：电路接触不良，电脑死机，开关磨损老化，电路板击穿等，都可能引发机床停工停产。

（2）诊断类故障。按照数控机床的智能化设计要求，设备的数控装置都有完善的故障自动化监控和诊断、提示程序，随时监测机械设备工作装置和控制元件的各类性能，如有故障隐患，则以不同的方式给予提醒，或声音提示，或字幕提示，或现象提示。这类故障都是易发故障，一般在产品的说明书上都有详细的介绍和处理方法。

（3）损害类故障。数控机床在生产过程中，有时发生的故障对设备有所损害，造成机械设备的工件损伤或软件系统失灵；属于工件的损伤，要分析原因或根据设备保修责任，确定维修方案；对于软件失灵，则可以重装系统或者更换软件。处理这类故障，需要较高的专业知识和娴熟的技能，维修风险较高。

（4）概率类故障。这类故障主要是来自对数控设备性能和作业条件的不了解造成的。比如，机床连续生产超过多长时间，就会出现自动停机；生产车间的温度超过零下多少度，机床的控制系统机自动关闭等。也就是故障的产生有明显的条件原因，只要对数控设备的使用说明书研究透，规范操作和保养，就会规避类似风险。还有不确定因素引发的类似故障，有可能跟机械设备的工作状态有关。这类隐患排查较难，需要经验丰富的机械师才能有效判断。

（5）功能类故障。这类故障主要是数控机床的控制技术形成的。比如，机械正常运转就是不生产，或者生产的产品品质较差，不合格率较高。这主要是因为在设定机床运行程序的过程中，误差太多，或者控制程序不规范，不系统。

2 数控机床故障原因的排查技术措施

数控机床出现故障的原因非常复杂，因此在原因排查过程中，一定要严格按照科学程序进行，切不可囫囵吞枣，草率行事。①详细询问。数控机床突发故障，参与维修的技术人员应着手从操作、电压、生产材料等方面，详细了解发生故障前后的有关信息，掌握第一手资料，充分了解机床的工作状态和仪表的信息提示内容，做好维修准备。②认真勘验。要做到高效维修，必须弄清发生故障的零部件的准确信息。先对数控机床设备的电源来源及相关控制设备进行测试，确定不是电力原因后，再对数控设备的整体状态进行勘验，从设备的固定措施、配装元件、操作顺序的各个环节，精心查看摸排。③科学分析。对于可能构成故障的各种信息提示和表象进行归纳整理，结合以往的故障排除经验和设备说明书，概括故障的参考数据和信息，对现有的故障进行科学分析，把握故障产生现象的本质特征，力求分析依据充分。④核准故障原因。通过科学分析归纳各种现象造成故障的可能性，结合对数控机床性能的掌握程度和实践操作经验，得出切合实际的结论，为维修施工提供准确信息。⑤编制维修方案。针对故障维修规模的大小，科学编制数控机床电气维修方案，具体确定使用的工具、检测仪器或装置和需要更换的零部件。同时，制定切实可行的拆装顺序和试车步骤，对成功的维修案例资料，要完成相关的数据入录，作为史料永久保存。

3 机床电气维修的具体技术措施

数控机床电气维修的主要技术措施是优化电源连接技术和机床设备的规范工作状态。具体操作如下。从大多数数控机床电气维修的情况来看，设备供电不正常引发的故障占总数的85%以上，主要原因是电压的波动和高次谐波的危害；对智能化水平较高的机床来说，供电不稳尤其影响其正常的性能发挥。因此，要采取相关的措施，改善数控机床的供电质量，这是确保机床安全运行的基础保障。①实行高压前移，尽量缩短供电线路的低压线距离，做到一台机床一套电路，专线专用。②结合供电企业，进行配电线网技术改造，在线路上安装增大功率因数的无功补偿电容，稳定电压。③处理好电源始端的接地装置。④数控机床设备的三相电源必须实施有效隔离。⑤配电室和配电柜的控制设备和导线，尽量减少交叉和接头。⑥导线与设备原件要科学配置。

数控系统的故障主要是位置环元件的故障。第一，若位置环发出故障报警，有三种原因，即位置测量回路出现开路、测量功能元件受损以及位置控制信号消失等。第二，坐标轴的无指令移动，造成的信息传输交接失效，损害相关元件。

机床坐标的零点消失。产生这种故障的原因主要有五方面：即零方向距离零点较远，无法完成信息捕捉；编码器失灵或损坏；有的接线开路；光栅零点发生标记移位；回零减速开关失去作用。

有时机床设备运行正常而产品不合格，动态特性发生变差，机身振动性增大。主要是动力传动系统的间隙不正常，使零部件在机床运行中增加磨损，破坏了速度环和位置环，使设备的功能参数匹配欠佳，因而生产性能失去规范。

不确定性的偶发停机。数控机床的工作程序都是按照一定的工作环境和操作步骤要求设定的，一旦设定的程序条件发生变化，机床就实施自动保护功能，偶发停机。出现这种现象，需要对程序的规范性和生产环境与设备说明和操作指南的参数进行对照，找出原因进行修正。

4 结语

数控机床在装备制造产业的大量应用，使得生产企业和从业员工越来越重视对其性能的研究，尤其是常见故障维修和排除的技术措施，更要求设备操作人员熟悉掌握和运用。因此，改善操作员工的队伍结构，加大岗位培训力度，实施优胜劣汰和持证上岗制度，充分利用互联网的信息技术支持，加强新常态下数控机床设备的电气维修技术的学习、研究和运用很有必要。

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Analysis on Electrical Maintenance Technology of CNC Machine Tools

XIA Yuanyuan
(Jiangxi Polytechnic College, Pingxiang 337055)

This paper through a systematic analysis of the use of CNC machine tools and electrical maintenance of the complexity and diversity of features, summed up the CNC machine tools fault of a variety of reasons, put forward to strengthen the technical measures for machine tool electrical equipment maintenance.

CNC machine tools, electrical maintenance, technical measures