浅析数控机床维修技术

黄宇林

摘要：在这个科技不断发展的时代，数控机床电气设备的应用也越来越普遍了，有效地满足了我国现代工业发展的需求。在数控机床电气系统中，数控机床电气维修技术是数控机床设备运行的保障，企业只有重视数控机床电气维修技术才能获得更好的经济效益。本文就数控机床电气维修技术进行了相关探析。

关键词：数控 机床 维修 技术分析

一、数控机床的电气维修的重要性

随着经济、科技的不断发展，我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分，数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷，而在数控机床设备运行过程中，由于过量的操作，长时间运行，会造成电气发热，导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障，对于数控机床设备而言，它本身比较昂贵，而企业不合理的加工工序，长时间的使用数控机床，很容易就会造成数控机床出现故障，使得运行过程合纵数控机床失效，造成工作的停顿，影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床电气维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益[1]。

二、故障分类

数控机床的常见故障按性质产生原因分为以下几类：

（1）系统性故障和随机性故障

所谓故障的系统性故障和随机性故障是说故障有其必然性和偶然性，也就是说有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系统性故障是指机床或数控系统部分在一定的条件下必然出现的故障；随机性故障指偶然性出现的故障，一般随机性故障往往是由于机械结构的局部松动和错位，控制系统中的元件出现工作特性漂移，机床电器元件可靠性下降等原因造成的，这类故障在同样的条件下只偶然出现一两次，需反复试验和综合判断才能排除。

（2）有诊断显示故障和无故障显示故障

顾名思义，就是当数控系统发生故障时，系统有无诊断显示。目前，数控机床配置的数控系统都有较丰富的自诊断功能，日本FANUC公司和德国SIEMENS公司的数控系统，以及國产的KND数控系统都具有几百条报警信号，有诊断显示故障一般都与控制部分有关，根据报警内容，较容易找到故障原因。无诊断显示的故障，往往机床停在某一位置不能动，甚至手柄操作也失灵，维修人员只能根据出现故障前后的现象来分析判断，排除故障。

（3）破坏性故障和非破环性故障

以故障有无破环性将故障分为破环性故障和非破坏性故障。对于破环性故障，如伺服系统失控造成撞车短路等，维修难度大，有一定的危险，修后不允许再次出现这类现象。非破坏性故障可经多次反复试验直至排除，不会对机床造成损坏。

（4）机床运动特性故障

这类故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出的工件不合格，这些故障，必须在检测仪器配合下，对电气控制系统、伺服系统、机械连接、液压系统等进行综合分析，采取综合措施。

（5）硬件故障和软件故障

以发生故障的部位将故障分为硬件故障和软件故障。硬件故障只要通过更换某些元器件即可排除，而软件故障一般是因程序编制错误或参数设置错误造成的，只要通过修改程序内容或修订机械参数就可排除。

三、数控机床电气故障的分析与排除方法和技巧

（1）首先一个维修人员在故障发生后要尽可能的保持现场情况，并且仔细询问故障现象和状态，同时确认机床的型号、控制系统、报警信息及故障部位及现象，为之后的维修做好充足的准备。

（2）多数情况下，现场人员反馈的信息都比较笼统，多为“停机”、“不动了”、“某一个动作走不了了”等简单描述。所以维修人员到现场后，不必马上开机试验或动手维修。

①首先需要观察，是否有异常声音、烟、味等，并且细致的询问现场人员故障的产生过程、现象和后果，此询问在整个分析判断过程中将多次进行。根据详细咨询故障信息，可按照之前的归类方法进行逐步判断，而后进行排查。②然后检查各电控系统，如数控系统、驱动器、变频器、其他仪器仪表是否有报警指示。很多外围电气元件报警也都将导致数控机床停机等故障。一般情况下，各电控系统若未烧坏都会显示出相对准确的报警信息，可参照相应的说明书和手册来查询进行故障的排除。若烧坏，则不要马上拆下更换，必须先测量此元件进出线回路及电源是否存在短路或者虚联问题，在其相联元件回路稳定的情况下，很多问题均是由连接点虚联，导致局部电流打火产生高温烧坏电气元件的，若是外部连接的元件烧坏短路导致的则需要先更换损坏元件。③如果设备断电，则在送电前必须检查电源的电压情况以及数控机床的各强电连接点是否存在短路虚连等情况。作为整台机床正常工作及维修系统的能量来源，电源的失效或故障轻者会丢失数据、导致停机。重者会毁坏系统及工件。我国很多地方的电力供电网都有较大波动和高次谐波，再加上一些人为的因素，难免会出现电源引起的故障，所以要对供电电源情况进行测量检查。④如果硬件故障排除了，则通电对程序软件进行检查。可以对故障点的相关步骤进行逐步动作运行检查，或相关参数进行重新校对，目前随着现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障率越来越低，PLC及参数突然紊乱的情况并不多见。

同时需要注意的是数控机床周围使用的环境也需要考虑，包括现场及自然环境，如污染、气候、电磁干扰及机械振动等，都是数控机床故障的诱因。

（3）数控系统的维修可按照多种技巧来排除。有如下几种：①先外部后内部，即先检查外围硬件故障而后检查内部程序参数故障。②先机械后电气，机械部件较为直观，容易排查。③先静后动，即先断电检查，必须排除危险后方可通电。④先简单后复杂，很多复杂问题可能是有简单的所牵连导致。

结束语：

数控机床维修技术的实施，提高重复性故障的维修速度，提高维修者的理论水平和维修能力，有利于分析设备的故障率及可维修性，改进操作规程，提高机床寿命和利用率，并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性，为规范数控维修行业奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]孙伟.数控设备故障诊断与维修技术.北京国防工业出版社，2014.2

[2]杨中力.数控机床故障诊断与维修.天津：天津理工大学出版社，2012.9

[3]沈兵，历承兆.数控系统诊断与维修手册.北京机械工业出版社，2016.3