試論數控設備的故障診斷與維修

劉曉雷

摘要：隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，數控設備在生產中的應用越來越廣泛。數控設備屬于精良設備，其可以提高生產效率和產品質量，關系到企業(yè)經濟效益的實現(xiàn)，但是數控設備在運行過程中往往會出現(xiàn)故障，嚴重影響生產的順利進行和企業(yè)經濟效益。文章分析了數控設備運行過程中的常見故障，提出了具體的維修策略。

關鍵詞：數控設備；故障診斷；故障維修；計算機技術；自動檢修技術；精密設計技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：TH17 文章編號：1009-2374（2016）17-0072-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.034

隨著數控設備的廣泛應用，其故障檢修和維護成為人們關注的焦點。數控設備在保養(yǎng)的過程中需要綜合應用計算機技術、自動檢修技術、精密設計技術以及自動控制技術等科學技術，數控設備對技術和自動化要求較高。相對于傳統(tǒng)的設備，數控設備可以實現(xiàn)高精度加工，提高設備的生產效率和自動化水平，產品的穩(wěn)定性更好。數控設備可以加工出傳統(tǒng)設備無法加工的高精度的曲面零件和復雜型面零件，其應用增加了我國生產企業(yè)的競爭力。但是數控設備在運行過程中仍會出現(xiàn)一些故障，嚴重影響數控設備的效率和企業(yè)的生產效率。

1 數控設備的故障診斷技術

1.1 啟動階段的故障診斷技術

數控設備的啟動階段故障診斷就是數控系統(tǒng)在上電之后，內部診斷程序會自行對設備運行狀況進行診斷，其診斷主要針對系統(tǒng)的硬件和控制軟件，包括設備CPU、設備存儲器等關鍵部分。同時還包括MDI/CRT模塊單元、軟盤單元、紙帶閱讀機等主要裝置和外部設備等。只有這些項目全部正常運行時，整個數控設備才能夠正常開啟，進入準備運行狀態(tài)。如果出現(xiàn)故障，CRT顯示畫面、設備中的發(fā)光二極管就會出現(xiàn)故障報警信息，設備一直處于啟動診斷過程，數控設備難以進入準備運行狀態(tài)。

1.2 數控設備運行在線診斷技術

數控設備的在線診斷技術是在數控設備系統(tǒng)中安裝相應的程序，在系統(tǒng)運行時對于系統(tǒng)本身以及數控設備相連的各個裝置單元、主機、電機和外部設備等進行診斷。在線診斷技術可以快速發(fā)現(xiàn)數控系統(tǒng)的運行故障，準確分析故障原因。只要設備一直處于供電狀態(tài)，在線診斷技術就會一直工作，確保設備的運行安全。

1.3 數控設備的離線診斷技術

數控設備的離線診斷技術就是指數控設備故障出現(xiàn)之后，設備的生產商以及技術維修中心通過先進的診斷軟件對整個系統(tǒng)和裝置進行停機檢查。離線診斷技術可以把數控系統(tǒng)的故障范圍縮小的最小，通過專用的軟件可以把故障定位在單個功能性模塊、芯片或軟件甚至是單一電路，離線診斷技術可以提高數控設備故障診斷的準確性。

2 數控設備的常見故障處理方法

數控設備出現(xiàn)故障以后，檢修人員首先要對故障進行確認，認真分析故障報警提示，并作好記錄。然后結合現(xiàn)場工作人員的報告，分析引起故障信息的原因。待確認設備安全的情況下，恢復設備供電，檢查故障信息提示的故障現(xiàn)象。維修人員要特別注意設備故障信息，針對信息進行針對性分析。若設備并未出現(xiàn)報警，維修人員要檢查系統(tǒng)的整個工作狀態(tài)和系統(tǒng)的自我診斷結果。檢查故障出現(xiàn)時系統(tǒng)的執(zhí)行命令和運行軌跡，詢問工作人員操作是否正確，結合之前的故障報告分析故障出現(xiàn)的頻率，為以后的診斷和檢修提供依據。在故障原因分析時，要根據現(xiàn)場的具體情況進行排查，掌握故障的第一手信息，準確尋找故障的發(fā)生部位，無論是數控系統(tǒng)還是液壓系統(tǒng)，根據故障癥狀分析引發(fā)故障的因素，通過篩查和判斷，找出故障的原因。

3 數控設備的故障維修方法

3.1 機械故障維修方法

數控設備的主軸部分主要采用電氣調速，其主軸箱的結構相對簡單。其中自動換擋裝置、主軸的精度等是主要的故障發(fā)生部位。數控設備由于采用滾動摩擦，其進給傳動鏈的故障主要是由于其運動品質下降而產生的，維修時需要調整其如定位精度、反身間隙、機械爬行以及軸承噪聲等相關內容。一般檢修其運動副預緊力、松動以及補償環(huán)節(jié)等。行程開關的檢修是確保數控設備可靠性的關鍵，其一般都是在限制運動的位置設置開關，數控設備在長期運行過程中，其各個部件的特性發(fā)生變化，檢修時要對壓合行程開關裝置和開關本身進行檢修，以便影響數控設備的效果。

3.2 數控設備自身系統(tǒng)的維修方法

3.2.1 直觀法。直觀法是最直接、最基本的方法。檢修人員通過基本的光、聲音、味道等現(xiàn)象就可以分析異常原因，其可以將故障范圍不斷縮小，細化到單一單元上。直觀法要求檢修人員具有豐富的檢修經驗和實際判斷能力。

3.2.2 參數診斷法。數控設備自身系統(tǒng)在安裝時都經過反復的試驗和調試獲得運行參數，這些參數對數控系統(tǒng)的性能具有重要影響。系統(tǒng)參數存儲于設備存儲器中，如果電池斷電或受到外界影響等，其系統(tǒng)的個別參數或發(fā)生一定的變化或更改，導致整個系統(tǒng)出現(xiàn)混亂，數控設備難以正常運行，檢修人員通過參數修正就可以排除此類故障。

3.2.3 交換法。交換法是現(xiàn)場診斷故障最簡單的方法。檢修人員在分析故障的大致原因后，利用設備的備用元器件就可以完成維修。電路板、模塊、芯片等元器件發(fā)生問題，檢修人員都可以直接替換，根據故障現(xiàn)象進行排除，若器件更換后，故障消除，就可以確定故障的范圍。

3.2.4 自行診斷功能法。數控設備自行診斷技術是其故障檢修的重要技術之一。自行診斷系統(tǒng)是評價數控系統(tǒng)強弱的重要標準。數控設備出現(xiàn)故障時，借助其自行診斷功能，可以迅速找出故障的發(fā)生位置，找出故障發(fā)生的原因，此方式是目前最常用的方法之一。

3.2.5 隔離法。數控設備的抖動、運動抓行等故障，很難在短時間內區(qū)分是數控還是伺服等部分的機械故障，這時需要采用隔離法進行故障診斷。檢修人員需要將電機進行分離，將數控與伺服進行分離，將位置閉環(huán)進行開環(huán)處理，這樣可以簡化分析步驟，快速找出發(fā)生故障的原因。

3.2.6 更新建立法。當數控設備或PLC裝置受到干擾時，或是因為意外情況出現(xiàn)死機時，檢修人員要對內存的有關區(qū)域進行清除，同時對設備進行更新。啟動后對數控設備的參數重新設置，故障便可消除。

4 結語

數控設備在故障判斷和維修時，檢修人員只有根據設備出現(xiàn)的不同故障，選擇合適的故障診斷方法，才能在最短時間內消除故障對設備的影響，減少經濟損失，提高企業(yè)的經濟效益。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）