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數控機床的電（diàn）氣故障診斷與維修

2013-12-29 來源：數（shù）控機（jī）床市場網作者：-

　　數控機床是一（yī）種技術含量很高的機、電（diàn）、儀（yí）一體化（huà）的高效複雜的自動化機床，機（jī）床在運行過程中，零部件不可避免地會發（fā）生（shēng）不同程度、不同類型的故障，因此，熟悉機械故障的特征，掌握（wò）數控機床機械故障診斷的常（cháng）用方法和（hé）手段，對確定故障的原因和排除有著重大的作用（yòng）。

　　1、數控機床故障診斷原則與基本要（yào）求

　　所謂數（shù）控機床係統發（fā）生故（gù）障(或稱失效)是指數控（kòng）機床係統喪失了規（guī）定的功能。故障可按表現形（xíng）式、性質、起因等分為多種（zhǒng）類型。但不（bú）論哪（nǎ）種故障（zhàng）類型，在進行（háng）診斷時，都可（kě）遵循一些原則和診斷技巧。

　　1.1排（pái）障（zhàng）原則

　　主要（yào）包括以下幾（jǐ）個方麵：1）充分調查故障現象，首先對操（cāo）作（zuò）者的調查，詳細詢問出現故障的全過程（chéng），有些什麽（me）現象產生，采取過什麽措施等。然（rán）後要（yào）對現場做細致的勘測；2）查找故（gù）障的起因時，思路要開闊，無論是集成電器，還是和機械、液壓，隻（zhī）要有可能（néng）引起該故障（zhàng）的原因（yīn），都要盡可能全麵地列出來。然後進行綜合判斷和優化選擇（zé），確定最有可能（néng）產（chǎn）生故障的原因；3）先（xiān）機械後電氣，先靜態後動（dòng）態原則。在故障檢修之前，首先應注（zhù）意排除機械性的故障。再在運行狀（zhuàng）態下（xià），進行動態的觀察、檢驗和測試，查找故障。而（ér）對通電後會（huì）發生破（pò）壞性故障的，必須先排（pái）除（chú）危（wēi）險後，方可通電。

　　1.2故障診斷要求。

　　除了豐富的專業知識外，進行數控故障（zhàng）診斷作業的人員（yuán）需要具（jù）有一定的動（dòng）手能力和實踐操作經驗，要求工作人（rén）員（yuán）結合（hé）實際經驗，善（shàn）於分析思考，通過對故障機床的實（shí）際操作（zuò）分析故障原因（yīn），做到以不變應萬變，達到（dào）舉一反三的效果。完備的維修（xiū）工具及診斷儀表必不可少，常用（yòng）工具如螺絲刀、鉗子、扳手、電烙鐵（tiě）等，常用檢測儀表如萬用表、示波器、信號發生器等（děng）。除此以外，工作人員還需要準備好必要的技術資料（liào），如（rú）數控（kòng）機床電器原理圖紙（zhǐ）、結構布局圖紙、數控（kòng）係統參數說明書、維修說明書、安裝（zhuāng）、操作、使用說（shuō）明書等。

　　2、故（gù）障處（chù）理的思路

　　不同（tóng）數控係統設計（jì）思想千差萬異（yì），但無論那種係（xì）統，它們的基（jī）本原理和構成都是十分相似的。因（yīn）此（cǐ）在機床出現故障時，要求維（wéi）修（xiū）人員（yuán）必須有（yǒu）清（qīng）晰的故障處理的思路：調查故（gù）障現場，確認故（gù）障現象、故（gù）障性質，應充分掌握故（gù）障信息，做到“多動腦，慎（shèn）動（dòng）手”避（bì）免故障的擴大化。根據所掌握故障信息明確故障的複雜程度，並列出故障部位的全部疑（yí）點。準備必要的技術資料，比如機床說明書，電氣控製原理圖等，以此為基（jī）礎分析故障原因，製（zhì）定排除（chú）故障的方案（àn），要求思路開闊，不應將故障局限於機床（chuáng）的某一部分。在確定故障排除方案（àn）後，利用（yòng）示萬用表、示波器等測量工具，用試驗的方法驗證並檢測故障，逐級定位故障部位，確認出故障屬於電氣故障還是機（jī）械故障，是（shì）係統性的還是隨機性的，是自身故（gù）障還是外部故（gù）障等等。故障的排除。通常找到故障原（yuán）因後問題會馬上迎刃而解。

　　3、故障處理方法

　　數控機床的數控係統是數控機床的核心所（suǒ）在，它的（de）可靠運行，直接關（guān）係到整個設備運行的正常與否。下麵總結提煉出一些（xiē）判斷與排除數控（kòng）機床故障的方法。

　　3.1充分利用數（shù）控係統硬件、軟件報警功（gōng）能。

　　在現（xiàn）代數控係統中均設置有眾多的硬件報警（jǐng）指示裝置，設置（zhì）硬件報警指示裝置有利於提（tí）高數控係統的（de）可維（wéi）護性（xìng）。數控機床的CNC係統都具（jù）有自診斷功能。在數控係（xì）統工作期間，能夠適時使用自診斷程序（xù）對係（xì）統進行快速診斷。一旦檢測到故障，就會立即將故障以報（bào）警的方式顯示（shì）在CRT上或點（diǎn）亮麵板上報警指示燈。而且這種自診斷功能還能夠將故障分類報警。

　3.2數控機床簡單故障報警處理的方法。

　　通常，數控機（jī）床具有較強的自（zì）警功能，能夠隨時監控係統硬件和軟件的工作狀態，數控（kòng）機床的大部分故障能夠出現報警提示，可以（yǐ）根（gēn）據故障提示，確定機床的故障，及時處理、排除故障，提高機床完好率和（hé）使用（yòng）效率。

　　3.3直接觀察法。

　　直（zhí）接觀察（chá）法就是利用人（rén）的感（gǎn）覺器官注意發生故障時(或故障（zhàng）發（fā）生後)的（de）各種外部現象並判斷故障的可能部位的方法。這是（shì）處理數控係統故障首要（yào）的切入點，往往也是最直接、最行之有效的方法，對於一般情況下“簡單”故（gù）障通過（guò）這種直接觀察，就能解決問（wèn）題。

　　3.4利用狀（zhuàng）態顯示診斷功能判斷故（gù）障的方法。

　　現代數控係（xì）統不但能夠將故（gù）障診斷信息顯示出來，而且還能夠以（yǐ）診斷地址和診斷數據的形式（shì），提供診斷（duàn）的各種狀態。

　　3.5發生故障及時核（hé）對數控係統參（cān）數判斷故障的方法。

　　數控機床的數（shù）控係統的參數變化，會直接影響到數控機床的性能，使數控機床發生故障（zhàng），甚至整機不能正常工作。因此，在對故障的（de）分析診斷過程中，盡管采取了一些措施，仍然不能（néng）解決問題、排除故障，或者對故障出處不夠明朗的話，應該改變思路，從人們所說（shuō）的“軟”故障著手。檢查核對數控係統的參（cān）數，是否是因為數控係統參數（shù）變化所導致的故障，往往是一絲異常，便是症結所在。

　　4、故障舉例

　　4.1數控機床排屑器故障分析及（jí）其改進。

　　經（jīng）現場工作人拆下電機並對其進行試運行，結果顯示運轉正常，因此可排除（chú）電機故障原因，同時可觀察到電動機傳動（dòng）軸上的鍵並未在鍵槽上，因此可初步診斷故障的直接原因為電機軸與排屑螺旋杆脫離，進一步（bù）分析，由於傳動鍵受到負載（zǎi）瞬（shùn）時不斷變化的力（lì），若此時把傳動鍵（jiàn）進行分割（gē），這時就（jiù）可以把分割（gē）的每一部分（fèn）看（kàn）成一個橫梁，因此（cǐ）可對其進行振動分析。

　　經過（guò）受力情況的分析，傳動鍵具備了微動磨損產生的條件因此傳動鍵磨損屬於微動磨損，而且搜尋發（fā）現鍵已脫落（luò）到螺旋杆管孔內，可以得出鍵完好隻有些微小磨損，因此可排除鍵（jiàn）壓潰以及鍵磨損原因，最後可斷定此次故障（zhàng）的直接原因為鍵脫落，造成螺旋排屑杆與電機軸脫離失去傳動力。將鍵裝上並將電機（jī）重新裝配後，故障排除工作正常。

　　4.2數控機床的振動爬行處理。

　　數控係統的振蕩現（xiàn）象已成為數控全閉環係統的共同性問題。係統振蕩時會造成機床產（chǎn）生爬行與振動故（gù）障（zhàng），機床的振蕩故障通常發生在機械部分和進給伺服係統。產（chǎn）生振（zhèn）蕩的原（yuán）因有很多，陳了機械方麵存在（zài）不可消除的傳動（dòng）間隙、彈性變形、摩擦（cā）阻力等諸多因素外，伺服係統的有關參數的影響也是重（chóng）要（yào）的（de）一方（fāng）麵。有時數控係統會因擴械上某些振（zhèn）蕩原（yuán）因產生反饋信號中含有高頻諧波，這使輸出轉矩裏不桓定，從而產生振動。對於這種高頻振蕩情況，可（kě）在速（sù）度環上（shàng）加入一階低通濾波環節，即（jí）為轉矩濾波器。

　　速度指令與速度反饋信號經（jīng）速度控製器轉化為轉矩信號（hào），轉矩信號（hào）通過一階濾波環節將（jiāng）高（gāo）頻成（chéng）分截止，從而（ér）得到有效的轉矩控製信號。通過調（diào）節參數可將機械產生的100Hz以上的頻率截止，從而（ér）達到消（xiāo）除高頻振蕩的效果。

　　5、故障排除的確認及善後工作

　　故障排除以後，維修工作還不能算完成（chéng），尚需（xū）從技術與管理兩方（fāng）麵分析故（gù）障產（chǎn）生的深層次原因（yīn），采取適當措施避免故障再次發生。必要時可根據現場條件使用成（chéng）熟技術對（duì）設備進行改造與（yǔ）改進。故障排（pái）除的確認，故障處理完畢。整理好線路，把機床的所有動作均試運轉一遍，正常可交付使用，同時（shí）讓操作工繼續做好運行觀察。一段時間後（hòu），詢問一下操作（zuò）工機床的運（yùn）行狀況，並再次對故障點進行（háng）全麵檢查。最後做維修記錄，詳細記錄維修的整個過程，包括維修時間、更換件型號規格及故障原因分析等。從排除故障過（guò）程中發現自己欠缺的知識，製定學習（xí）計劃，最終充實自己。

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