試析數(shù)控機(jī)床的故障診斷與排除

楊浦

（中鐵二十一局集團(tuán)軌道交通工程有限公司山東濟(jì)南250021）

試析數(shù)控機(jī)床的故障診斷與排除

楊浦

（中鐵二十一局集團(tuán)軌道交通工程有限公司山東濟(jì)南250021）

隨著社會的發(fā)展，越來越多數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)被研發(fā)出來，不同廠家生產(chǎn)出的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)性能也不一樣，各個廠家的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念不同，各自都具備自己獨(dú)有的特點(diǎn)，但是不管是哪個廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)它們的基本構(gòu)造都大致相同。本文主要針對數(shù)控機(jī)場的故障診斷與排除進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。

數(shù)控機(jī)床；故障診斷；排除

數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)：

數(shù)控機(jī)床在運(yùn)用的過程中，有著十分明顯的特征。首先其主要由三個部分組成。首先是主機(jī)系統(tǒng)，其將信息數(shù)字發(fā)送到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)在確定每一項(xiàng)信息是否正確可行之后，利用硬件系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的執(zhí)行。

因?yàn)閷?shù)控機(jī)床的要求比較特殊，并不是研發(fā)出的每一種數(shù)控機(jī)床都是可以使用的，能使用的系統(tǒng)必須包括以下要求：研發(fā)出的系統(tǒng)必須對環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)，因?yàn)楹芏喙ぷ鲌龅囟际翘幱诔睗?，高溫，振動的環(huán)境，如果適應(yīng)能力不強(qiáng)，很有可能被損壞；研發(fā)出的系統(tǒng)必須能夠適應(yīng)頻繁的關(guān)機(jī)開機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)；研發(fā)出的系統(tǒng)運(yùn)行應(yīng)比較穩(wěn)定，實(shí)用性比較強(qiáng)。

1 數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本步驟

一旦數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)在使用過程中發(fā)生故障時(shí)，操作人員應(yīng)該保持冷靜，對所發(fā)生故障的部分進(jìn)行徹底的分析，找到故障的根源再對癥下藥，不能在發(fā)生故障之后隨意處理，以免發(fā)生更嚴(yán)重的破壞?？梢园床襟E進(jìn)行故障的診斷。

1.1 對故障進(jìn)行了解

在發(fā)生故障的時(shí)候首先就需要找出故障根源在哪里，在對故障根源進(jìn)行全面的了解，然后才能確定故障的原因是什么，制定一套合理的解決故障的方案。在發(fā)生故障的時(shí)候，先不要慌亂，先觀察指示屏上顯示的內(nèi)容，再觀察故障指示燈標(biāo)記的是哪個部位，根據(jù)觸摸，觀察，氣味等方式對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行判斷，比如空氣斷路器和熱繼電器有沒有出現(xiàn)脫口現(xiàn)象，相關(guān)插件是否出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，熔絲是否出現(xiàn)斷裂、損壞的現(xiàn)象。這些都是數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)最基本的故障類型，但是也是最常見的故障類型，排除了這些故障對診斷有著重要的作用。

1.2 對故障進(jìn)行分析

在發(fā)生故障時(shí)，首先要把機(jī)床的電斷開，才能進(jìn)行故障分析。要么先要確定通電時(shí)不會產(chǎn)生更大的故障問題才能進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)下的故障分析。通電時(shí)的故障分析可以分析到更多的引起故障的因素，會為下一步的故障排除提供更多的條件。

1.3 對故障進(jìn)行查找

在進(jìn)行故障根源查找工作時(shí)，應(yīng)該先從最容易的部分開始檢查，由外而內(nèi)，由易到難的檢查，應(yīng)該先對容易觸及的位置和容易拆卸的零件進(jìn)行檢查，排除這些故障之后，再去檢查比較難觸及或者不容易拆卸的零件。

2 數(shù)控機(jī)床故障診斷的常用方法

2.1 直接觀察法

最容易的辦法就是通過觸覺和感官來對數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)進(jìn)行故障排除。這是最簡單也是最直接的診斷方法，這種方法在實(shí)際操作中也有很大的實(shí)用效果。

（1）利用視覺來對數(shù)控機(jī)床的故障原因進(jìn)行查找。比較常見的觀察方法有以下這么幾種：檢查線路有沒有燒焦或者變形的現(xiàn)象；檢查數(shù)控機(jī)床有沒有出現(xiàn)機(jī)械性的損傷；檢查數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)零件有沒有松動或者有流出物的現(xiàn)象；檢查連接的電阻有沒有燒毀或者變色的現(xiàn)象；檢查熔斷器有沒有出現(xiàn)燒斷的現(xiàn)象；檢查機(jī)床內(nèi)部的保護(hù)部件有沒有出現(xiàn)損壞的現(xiàn)象；檢查機(jī)床內(nèi)部所有部件有沒有出現(xiàn)松動的現(xiàn)象；核對操作者的控制程序編寫有沒有出現(xiàn)問題等。

（2）對數(shù)控機(jī)床的內(nèi)外部進(jìn)行氣味檢查。如果是機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中發(fā)生了摩擦故障，就會聞到燒焦味；而如果是線路灼燒或者是漏電的情況不僅也會聞到燒焦味還會有放電的聲音。

（3）利用手來進(jìn)行數(shù)控機(jī)床相關(guān)部位的振動檢查。使用這種方法可以判斷出數(shù)控機(jī)床是不是在故障環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)的，如果機(jī)床的溫度較高，可能就會發(fā)生故障。

2.2 報(bào)警信息診斷法

很多新研發(fā)出的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)都會自帶自動診斷功能，在發(fā)生故障的時(shí)候自帶的自動診斷功能就會迅速的找到故障的根源并且進(jìn)行處理。一旦發(fā)生故障，系統(tǒng)自帶的診斷功能就會自動報(bào)警，并且直接指出問題所在。

2.3 機(jī)床參數(shù)檢測法

根據(jù)數(shù)控機(jī)床的設(shè)置，在內(nèi)部系統(tǒng)中，如果丟失了參數(shù)或者是操作不合理這也是引起機(jī)床故障的重要原因。所以在發(fā)生故障的時(shí)候，首先應(yīng)該檢查系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)是否丟失，操作人員的操作是否合理。就比如說在測量機(jī)床的往返精度的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，從X軸的正面向反面移動時(shí)，如果只移動0.01mm，但是計(jì)分表上卻沒有顯示，從X軸的反面向正面移動時(shí)，也會出現(xiàn)這種情況，那么根據(jù)系統(tǒng)的說明書上就可以看出來，這種數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)對于滾珠絲桿的正反移動是有著補(bǔ)償功能的，然后再根據(jù)說明書上的解釋來調(diào)整正反移動的數(shù)據(jù)補(bǔ)償數(shù)值，這樣子就正確的解決了因?yàn)閰?shù)丟失而引起的故障。

2.4 測量法

測量法是一種在診斷機(jī)床故障的最常用的方法，根據(jù)相序表，檢查示波器等所有儀器對數(shù)控機(jī)床的各條連接線路是否出現(xiàn)故障。打個比方，要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行三相電檢查的時(shí)候，就可以根據(jù)相序表來做檢查，如果三相電的的順序是正確的，那么相序表就會順時(shí)針運(yùn)動，如果三相電順序有錯誤，相序表就會逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。除了相序表之外還可以借助雙通道示波器來檢查，如果三相電相序正確，雙通道示波器上的不同兩廂電之間的差值應(yīng)該為120°。

2.5 備件置換法

如果是控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障就很不容易確定故障的根源，在確定沒有更多的損壞情況下，對一切有可能發(fā)生故障的零件進(jìn)行替換。所有的原件都應(yīng)該使用相同型號機(jī)床j、備件、或者本機(jī)床上可替換的相同元件來替換，來診斷是否發(fā)生故障。比方說，一臺使用FANUC OTC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在啟動后發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)系統(tǒng)屏幕沒有顯示，在檢查了顯示屏裝置之后發(fā)現(xiàn)每條線路的指示燈都沒有顯示，隨后又檢查了所有的熔斷器也沒有發(fā)現(xiàn)故障，接著檢查接通的電源沒有發(fā)現(xiàn)問題，這時(shí)就可以確定是電源模塊出了故障，只要將系統(tǒng)電源更換之后就可以正常使用。

[1]張峻賓，蔡金燕.故障診斷與硬件演化的一體化設(shè)計(jì)[J].微電子學(xué)與計(jì)算機(jī)，2014（02）：15～28.

[2]吳凡.狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀與展望[J].國外電子測量技術(shù)，2006（03）：119～121.

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2016-9-19