時間：2022-02-22 15:29:22
導(dǎo)語：在數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的撰寫旅程中，學(xué)習(xí)并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優(yōu)秀范文，愿這些內(nèi)容能夠啟發(fā)您的創(chuàng)作靈感，引領(lǐng)您探索更多的創(chuàng)作可能。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床構(gòu)成特點(diǎn)故障類別維修措施
隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛。以微處理器為基礎(chǔ)，以大規(guī)模集成電路為標(biāo)志的數(shù)控設(shè)備，已在我國批量生產(chǎn)、大量引進(jìn)和推廣應(yīng)用，它們給機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了條件，并帶來很大的效益。但同時，由于它們的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，在維修理論、技術(shù)和手段上都發(fā)生了飛躍的變化。
一、數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成與特點(diǎn)
目前世界上的數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，形式各異，組成結(jié)構(gòu)上都有各自的特點(diǎn)。對于不同的生產(chǎn)廠家來說，基于歷史發(fā)展因素以及各自因地而異的復(fù)雜因素的影響，在設(shè)計思想上也可能各有千秋。然而無論哪種系統(tǒng)，它們的基本原理和構(gòu)成是十分相似的。一般整個數(shù)控系統(tǒng)由三大部分組成，即控制系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)和位置測量系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)按加工工件程序進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，發(fā)出控制指令到伺服驅(qū)動系統(tǒng)；伺服驅(qū)動系統(tǒng)將控制指令放大，由伺服電機(jī)驅(qū)動機(jī)械按要求運(yùn)動；測量系統(tǒng)檢測機(jī)械的運(yùn)動位置或速度，并反饋到控制系統(tǒng)，來修正控制指令。這三部分有機(jī)結(jié)合，組成完整的閉環(huán)控制的數(shù)控系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)主要由總線、CPU、電源、存貯器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數(shù)據(jù)輸N輸出接口等組成。最新一代的數(shù)控系統(tǒng)還包括一個通訊單元，它可完成CNC，PLC的內(nèi)部數(shù)據(jù)通訊和外部高次網(wǎng)絡(luò)的連接。伺服驅(qū)動系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動裝置和電機(jī)。位置測量系統(tǒng)主要是采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
數(shù)控系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：可靠性要求高，因為一旦數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障，即造成巨大經(jīng)濟(jì)損失；有較高的環(huán)境適應(yīng)能力，因為數(shù)控系統(tǒng)一般為工業(yè)控制機(jī)，其工作環(huán)境為車間環(huán)境，要求它具有在震動，高溫，潮濕以及各種工業(yè)千擾源的環(huán)境條件下工作的能力；接口電路復(fù)雜，數(shù)控系統(tǒng)要與各種數(shù)控設(shè)備及外部設(shè)備相配套，要隨時處理生產(chǎn)過程中的各種情況，適應(yīng)設(shè)備的各種工藝要求，因而接口電路復(fù)雜，而且工作頻繁。
二、故障分類
數(shù)控機(jī)床的常見故障按性質(zhì)產(chǎn)生原因分為以下幾類：
（1）系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障
所謂故障的系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障是說故障有其必然性和偶然性，也就是說有些故障是可以避免的，有些是不可避免的。系統(tǒng)性故障是指機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)部分在一定的條件下必然出現(xiàn)的故障；隨機(jī)性故障指偶然性出現(xiàn)的故障，一般隨機(jī)性故障往往是由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動和錯位，控制系統(tǒng)中的元件出現(xiàn)工作特性漂移，機(jī)床電器元件可靠性下降等原因造成的，這類故障在同樣的條件下只偶然出現(xiàn)一兩次，需反復(fù)試驗和綜合判斷才能排除。
（2）有診斷顯示故障和無故障顯示故障
顧名思義，就是當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時，系統(tǒng)有無診斷顯示。目前，數(shù)控機(jī)床配置的數(shù)控系統(tǒng)都有較豐富的自診斷功能，日本FANUC公司和德國SIEMENS公司的數(shù)控系統(tǒng)，以及國產(chǎn)的KND數(shù)控系統(tǒng)都具有幾百條報警信號，有診斷顯示故障一般都與控制部分有關(guān)，根據(jù)報警內(nèi)容，較容易找到故障原因。無診斷顯示的故障，往往機(jī)床停在某一位置不能動，甚至手柄操作也失靈，維修人員只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后的現(xiàn)象來分析判斷，排除故障。
（3）破壞性故障和非破環(huán)性故障
以故障有無破環(huán)性將故障分為破環(huán)性故障和非破壞性故障。對于破環(huán)性故障，如伺服系統(tǒng)失控造成撞車短路等，維修難度大，有一定的危險，修后不允許再次出現(xiàn)這類現(xiàn)象。非破壞性故障可經(jīng)多次反復(fù)試驗直至排除，不會對機(jī)床造成損壞。
（4）機(jī)床運(yùn)動特性故障
這類故障發(fā)生后，機(jī)床照常運(yùn)行，也沒有任何報警顯示，但加工出的工件不合格，這些故障，必須在檢測儀器配合下，對電氣控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、機(jī)械連接、液壓系統(tǒng)等進(jìn)行綜合分析，采取綜合措施。
（5）硬件故障和軟件故障
以發(fā)生故障的部位將故障分為硬件故障和軟件故障。硬件故障只要通過更換某些元器件即可排除，而軟件故障一般是因程序編制錯誤或參數(shù)設(shè)置錯誤造成的，只要通過修改程序內(nèi)容或修訂機(jī)械參數(shù)就可排除。
三、數(shù)控機(jī)床的維修管理
（1）選擇合理的維修方式
設(shè)備維修方式可以分為事后維修、預(yù)防維修、改善維修、預(yù)知維修或狀態(tài)檢測維修、維修預(yù)防等，選擇最佳的維修方式，是要用最少的費(fèi)用取得最好的修理效果。如果從修理費(fèi)用、停產(chǎn)損失、維修組織工作和修理效果等方面去衡量，每一種維修方式都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床具有自動檢測、自動診斷功能。對數(shù)控機(jī)床的維修，可以選擇預(yù)知維修或狀態(tài)檢測維修的方式。這是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)的預(yù)防維修，在設(shè)計上廣泛采用檢測系統(tǒng)，在維修上采用高級診斷技術(shù)，根據(jù)狀態(tài)監(jiān)視和診斷技術(shù)提供的信息，判斷機(jī)床的異常，預(yù)知機(jī)床的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行適當(dāng)維修。這種維修方式由于維修時機(jī)掌握的及時，機(jī)床零件的壽命可以得到充分利用，避免過修和欠修，是一種最合理的維修方式，適用于數(shù)控機(jī)床這樣的重點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備。
（2）組建一支高素質(zhì)的維修隊伍
數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修在內(nèi)容、手段和方法上，與傳統(tǒng)機(jī)床的故障診斷及維修有很大的區(qū)別。并且數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)型號多，更新快。這就要求維修人員應(yīng)具有高的專業(yè)素質(zhì)：
專業(yè)知識面廣。掌握或了解機(jī)械加工工藝、電機(jī)拖動和自動控制、電工原理、電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)、液壓技術(shù)和氣動技術(shù)等方面的知識。
要經(jīng)過良好的技術(shù)培訓(xùn)，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動及PLC的工作原理，懂得NC和PLC編程。并具有一定的專業(yè)英語閱讀能力。
關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 維修技術(shù)
中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
1數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析
1.1故障記錄具體
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時，對于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床，保護(hù)現(xiàn)場，并對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時通知維修人員。
1.1.1故障發(fā)生時的情況記錄
（1）發(fā)生故障的機(jī)床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。
（2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
（3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。
（4）若故障在自動方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。
（5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號，并保留不合格工件。
（6）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。
（7）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
（8）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
1.1.2故障發(fā)生的頻繁程度記錄
（1）故障發(fā)生的時例與周期。
（2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。
（3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。
（4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。
1.1.3故障的規(guī)律性記錄。
1.1.4故障時的外界條件記錄。
1.2故障檢查方法
維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)、機(jī)床使用說明書進(jìn)行各項檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：
（1）機(jī)床的工作狀況檢查。
（2）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。
（3）機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。
1.3故障診斷
故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：
（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。
直觀法；系統(tǒng)自診斷法；參數(shù)檢查法；功能程序測試法；部件交換法；測量比較法；原理分析法；敲擊法；局部升溫法；轉(zhuǎn)移法。
1.4維修方法
在數(shù)控機(jī)床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量，在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：
（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進(jìn)行硬件診斷。
（2）參數(shù)更改，程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機(jī)，對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運(yùn)行。
（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實際工作中由于設(shè)計缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員
（7）修復(fù)法。對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。
1.5維修記錄到位
維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容：現(xiàn)場記錄；故障原因；解決方法；遺留的問題；日期和停工的時間；維修人員情況；資料記錄。
2結(jié)語
數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：數(shù)控；機(jī)床；維修；維護(hù)；技術(shù)
中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 20-0000-02
一、維修工作的基本條件
（一）人員條件
數(shù)控車床的修護(hù)和維修必須具有快速性和針對性，這就要求工作人員有一定的專業(yè)技術(shù)，并且有工作責(zé)任心，而且知識面必須非常廣。否則就不能適應(yīng)維修和維護(hù)工作的需要，企業(yè)可以對技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使技術(shù)人員熟悉數(shù)控車床的操作方式，了解故障的基本情況，掌握科學(xué)的方法，適應(yīng)維修和維護(hù)工作的需要。
（二）物質(zhì)條件
要對數(shù)控車床進(jìn)行修護(hù)和維修，必須要準(zhǔn)備好必要的工具、設(shè)施、設(shè)備、材料。非必要的元器件也必須使采購的渠道通暢，必要的維修工具、儀器儀表不能遺漏，筆記本電腦里還必須配有維修的專業(yè)軟件。另外，關(guān)于數(shù)控車床中完整的技術(shù)圖樣和資料、檔案等等也要一一備齊。
二、數(shù)控的日常保養(yǎng)
（一）工作人員要規(guī)范操作
相關(guān)的工作人員必須掌握和了解數(shù)控機(jī)床的操作方式，在操作的過程中，認(rèn)真對閱讀操作步驟，對數(shù)控機(jī)床有全面的了解和認(rèn)識。另外，部門還要建立關(guān)于數(shù)控機(jī)床的規(guī)章制度，要求工作人員按照規(guī)范來操作，這樣才能提高使用的效率。
（二）對數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行定期的檢查
每天都必須對切削液、液壓油、油、操作盤、滑板、液壓裝置壓力表進(jìn)行嚴(yán)格的檢查，對于主軸每個月的運(yùn)行狀態(tài)，也要做好檢查記錄，以便有案可查，有據(jù)可依。在日常的保養(yǎng)當(dāng)中，每半年還要對系統(tǒng)的主軸、導(dǎo)套裝置、加工裝置、電動機(jī)等進(jìn)行一次檢查，如果一些裝置出現(xiàn)了老化的狀態(tài)，那么就應(yīng)該進(jìn)行替換。保養(yǎng)時還要特別注意加工中心，因為加工中心是關(guān)鍵的部分。最后還要對機(jī)床的表面、開關(guān)、刀具等進(jìn)行檢查，防止出現(xiàn)損壞的部位。
（三）對數(shù)控機(jī)床要進(jìn)行清潔和保養(yǎng)
刀具、工具不能放置在車面上，即便要放置，也必須先在上面墊上一層床蓋板，并且將床面擦拭干凈。不使用的時候，同樣要做好數(shù)控車床的清潔保養(yǎng)工作，防止雜物、碎屑落入數(shù)控車床內(nèi)的導(dǎo)軌滑動面當(dāng)中，從而對導(dǎo)軌造成破壞。
三、故障分析
（一）常見的故障分類
一般情況下，數(shù)控機(jī)床的故障可以按照性質(zhì)、部位、原因、后果等進(jìn)行分類。以故障的發(fā)生的部位，可以將其分為硬件故障和軟件故障，硬件故障指的是機(jī)械、電子元器件、印制電路板、接插件等部位發(fā)生的損壞，發(fā)生這種損壞以后，必須要對硬件進(jìn)行替換。軟件故障一般指的是PLC邏輯控制程序中所產(chǎn)生的故障，這需要技術(shù)人員對數(shù)據(jù)進(jìn)行修改和輸入，才能解決。
（二）對故障進(jìn)行判斷
故障分為兩種，一種有指示的，一種是無指示的，現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)都有診斷程序，對整個系統(tǒng)的軟、硬件進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)生故障，就會立刻的在屏幕上顯示出來。配合診斷手冊，還能夠?qū)⒐收系牟课?、原因找出來。而無診斷指示的故障基本上是因為上面兩種診斷程序不完善而造成的，比如開關(guān)不閉合、接插松動等等。另外，故障還被分為破壞性故障和非破壞性故障兩種，如果是破壞性故障，會對工件造成損壞，維修時不能重演，因此只能按照故障產(chǎn)生的現(xiàn)象進(jìn)行檢查和分析。
（三）故障檢查方法
1.直觀檢查法，直觀檢查法是故障分析必用的方法，它是利用感官，通過采取詢問、目視、觸摸、通電等辦法來進(jìn)行檢查。這種方法具有很多的局限性，比如，一些技術(shù)人員僅僅靠自身的主觀想法和經(jīng)驗來進(jìn)行狹隘的判斷。
2.儀器檢查法，這種方法是使用常規(guī)的電工儀表，對每個組的交流、直流電源電壓以及相關(guān)直流進(jìn)行測量，找出故障所在。比如，用萬用表來對各個電源的狀態(tài)進(jìn)行檢查，或者對電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀態(tài)進(jìn)行測量。
3.信號和報警指示分析法，在數(shù)控系統(tǒng)和給進(jìn)伺服系統(tǒng)、電氣裝置中安裝故障指示燈，結(jié)合指示燈的狀態(tài)以及相應(yīng)的功能說明，以及指示的內(nèi)容來對故障進(jìn)行排除。
4.接口狀態(tài)檢查法，將PLC集成在其中，在CNC和PLC之間形成接口信號，并且相互進(jìn)行連接。一部分故障是由于接口信號遺忘、錯誤而造成的。這些接口信號有一部分可以在接口板、輸出板上進(jìn)行顯示，或者用PlC編程器調(diào)出。
四、故障維修
要對故障進(jìn)行維修，必須從大體上了解維修的對象，圖1是數(shù)控機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)。
（一）電源
為了防止電源出現(xiàn)故障，在對數(shù)控機(jī)床的供電系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的時候必須做到這幾點(diǎn)，提供獨(dú)立的配電箱，不和其他的設(shè)備串用；電源始端必須有良好的接地；進(jìn)入數(shù)控機(jī)床的三相電源必須采用三相五線制，中線和接地線必須分開；電柜里面的電器件要合理布局，交流點(diǎn)、直流電的敷設(shè)必須進(jìn)行隔離。
（二）數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障
出現(xiàn)這種故障可能是因為元件村壞，接口信號丟失等等，也或者是因為坐標(biāo)軸在沒有指令的情況進(jìn)行運(yùn)動，或者漂移過多，位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋。出現(xiàn)這種原因可能是因為相關(guān)參數(shù)已經(jīng)不在匹配狀態(tài)，所以必須在排除故障后重新進(jìn)行調(diào)整。
（三）機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)
當(dāng)機(jī)床坐標(biāo)找不到零點(diǎn)的時候，可能是零方向離零點(diǎn)非常的遠(yuǎn)，或者編碼器損壞，使得光柵零點(diǎn)標(biāo)記移位。
（四）偶發(fā)性停機(jī)故障
出現(xiàn)偶發(fā)性停機(jī)故障，有兩種原因，第一是軟件設(shè)計中出了問題，使得某些特定的操作與功能運(yùn)行組合產(chǎn)生了故障停機(jī)，如果是這樣的情況，那么在機(jī)床斷電以后重新通電，便可解決這個問題。另外一個情況是環(huán)境原因，比如電網(wǎng)和周邊設(shè)備帶來的干擾，以及溫度過高。溫度太大等等。很多地方的機(jī)床都靠近大門敞開的位置，電柜開門運(yùn)行時會產(chǎn)生一些粉塵和灰塵、水霧等等。為了防止這些因素造成故障，必須改善環(huán)境。
（五）機(jī)床動態(tài)特性變差
工件的加工質(zhì)量在下降的時候，會導(dǎo)致機(jī)床發(fā)生振動。這是由于機(jī)械傳動系統(tǒng)間隙過大，甚至磨損嚴(yán)重而造成的。對于電氣控制系統(tǒng)而言，也可能是因為相關(guān)參數(shù)不在最佳匹配位置。應(yīng)該對機(jī)械故障進(jìn)行排除以后，重新進(jìn)行調(diào)節(jié)。
五、結(jié)論
數(shù)控機(jī)床的故障原因是千差萬別的，只有抓住了它們的共同特征，了解和掌握了數(shù)控機(jī)床的各個設(shè)備元件的診斷方法，進(jìn)行合理的操作，才能夠提高數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)、維修能力，并且使之能正常、穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障；分析；維修
前言
數(shù)控機(jī)床已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)今各行各業(yè)的生產(chǎn)中為工業(yè)生產(chǎn)的騰飛提供了不小的助力，但是數(shù)控機(jī)床集成度和自動化程度提高的同時也使得數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性大幅提高，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時也對數(shù)控機(jī)床的維修提出了不小的考驗。本文將在分析數(shù)控機(jī)床常見故障的基礎(chǔ)上對如何做好數(shù)控機(jī)床的維修進(jìn)行分析闡述。
1 數(shù)控機(jī)床常見故障分類
數(shù)控機(jī)床常見故障根據(jù)其發(fā)生的特點(diǎn)、原因等可以將其分為：（1）系統(tǒng)軟、硬件故障，數(shù)控機(jī)床軟件故障指的是數(shù)控機(jī)床其自身的數(shù)控系統(tǒng)軟件部分所帶來的故障，在維修數(shù)控機(jī)床軟件故障時無需對數(shù)控機(jī)床的硬件設(shè)施進(jìn)行修理，僅需要在分析數(shù)控機(jī)床PLC程序等的基礎(chǔ)上對數(shù)控機(jī)床的參數(shù)或是PLC程序進(jìn)行改動即可消除故障、而數(shù)控機(jī)床硬件故障則主要指的是數(shù)控機(jī)床的控制模塊等出現(xiàn)硬件性損壞，需要將故障硬件拆下修理后才能繼續(xù)使用。（2）數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障，此類故障主要是由于數(shù)控機(jī)床的機(jī)械磨損、機(jī)械撞擊等所造成的損壞，在維修時需要對數(shù)控機(jī)床機(jī)械磨損區(qū)域或是撞擊區(qū)域進(jìn)行修復(fù)以此來恢復(fù)數(shù)控機(jī)床的正常使用。（3）有無診斷報警的故障，現(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中都編制有詳細(xì)的數(shù)控報警信息，用戶可以根據(jù)數(shù)控報警信息來對數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生區(qū)域進(jìn)行診斷以此來縮小故障診斷范圍。但是在一些數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)中，并未對數(shù)控機(jī)床的報警信息進(jìn)行詳細(xì)的解釋，需要數(shù)控機(jī)床維修人員查找相關(guān)資料來予以解決。此外，根據(jù)數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的類型可以將數(shù)控機(jī)床的故障分為機(jī)械故障和電氣故障兩大類。
2 數(shù)控機(jī)床電氣故障原因分析及查找
2.1 數(shù)控機(jī)床電氣故障原因查找前的準(zhǔn)備工作
前期的準(zhǔn)備工作對于數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除有著極為重要的意義，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時，應(yīng)當(dāng)保持?jǐn)?shù)控機(jī)床現(xiàn)場的故障狀態(tài)等待數(shù)控機(jī)床維修人員到達(dá)現(xiàn)場，從而有利于數(shù)控機(jī)床維修人員根據(jù)現(xiàn)場的實際情況對數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的原因進(jìn)行初步的判斷，在對數(shù)控機(jī)床維修時，數(shù)控機(jī)床維修人員需要對數(shù)控機(jī)床故障出現(xiàn)的指示情況及數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的背景情況進(jìn)行仔細(xì)的了解，從而掌握第一手的資料為數(shù)控機(jī)床的維修打下良好的基礎(chǔ)。在維修人員到場對數(shù)控機(jī)床操作人員進(jìn)行情況了解的過程中，數(shù)控機(jī)床維修人員需要在與悼鼗床操作人員的交談中捕捉到有用的信息，從而做出自己的判斷以確保數(shù)控機(jī)床故障情況的準(zhǔn)確性與完整性，此外，在數(shù)控機(jī)床故障原因查找的過程中數(shù)控機(jī)床維修人員不能盲目的對數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行處理，而是應(yīng)當(dāng)對可能造成數(shù)控機(jī)床電氣故障的原因進(jìn)行詳細(xì)的測量，以免盲目操作而造成數(shù)控機(jī)床故障復(fù)雜性的增加，提升數(shù)控機(jī)床故障排查的難度。一般來說，對于數(shù)控機(jī)床所產(chǎn)生的故障數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中都是帶有提示的，應(yīng)當(dāng)通過數(shù)控機(jī)床中所顯示的故障報警信息查找相關(guān)的數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊從而對數(shù)控機(jī)床電氣故障的觸發(fā)因素進(jìn)行了解，從而便于數(shù)控機(jī)床維修人員結(jié)合保障進(jìn)行來對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排查。
2.2 數(shù)控機(jī)床的故障排查
在數(shù)控機(jī)床的故障排查中，需要通過問詢操作者數(shù)控機(jī)床故障前后設(shè)備的運(yùn)行情況是否有異常情況，以確定數(shù)控機(jī)床所產(chǎn)生的故障時偶發(fā)性的故障還是經(jīng)常性故障，在數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生時是否有異兆，在數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生時是否有其他異常操作或是異常情況等，這些信息對于快速、準(zhǔn)確的定位數(shù)控機(jī)床故障位置有著極為重要的意義，此外，在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障維修時應(yīng)當(dāng)在安全的前提下注意觀測數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過程中是否有異常聲音及其他的一些異常信號，在切斷電源后，數(shù)控機(jī)床維修人員可以通過聞電氣控制系統(tǒng)中是否有焦糊味以及觸摸數(shù)控機(jī)床的電機(jī)、變壓器以及熔斷器等查看其是否有過熱現(xiàn)象。在數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的維修過程中，數(shù)控機(jī)床維修人員需要對數(shù)控機(jī)床數(shù)控控制系統(tǒng)中的各部分的電氣構(gòu)造及原理進(jìn)行充分、全面的了解，以便在數(shù)控機(jī)床故障排查中可以通過數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的控制原理來實現(xiàn)對于數(shù)控機(jī)床電氣故障原因的查找。在數(shù)控機(jī)床電氣故障的排查中，對于機(jī)床廠家所編制的用戶報警可以通過對PLC報警的觸發(fā)條件進(jìn)行逐項排查從而找出造成數(shù)控機(jī)床電氣故障的故障點(diǎn)，從而實現(xiàn)對于數(shù)控機(jī)床電氣故障的排除。而對于一些數(shù)控機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)性報警，則應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)報警信息來查找相關(guān)的報警診斷手冊以此來確定數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)報警所代表的意義和可能的原因，并結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣控制原理來查找相應(yīng)的故障點(diǎn)。在對數(shù)控機(jī)床的電氣故障進(jìn)行排查的過程中，都需要從數(shù)控機(jī)床設(shè)備的動作原理入手來進(jìn)行分析以此來縮小數(shù)控機(jī)床故障查找的范圍，而后通過數(shù)控機(jī)床電氣故障所產(chǎn)生的信息對數(shù)控機(jī)床故障原因進(jìn)行逐級的排查，根據(jù)數(shù)控機(jī)床報警細(xì)節(jié)最終找到數(shù)控機(jī)床電氣故障的故障點(diǎn)，而后采取相應(yīng)的處理措施來排除故障。此外在數(shù)控機(jī)床電氣故障的排查過程中需要注意的是一些關(guān)聯(lián)性報警信息，這些數(shù)控機(jī)床報警所顯示的信息并不是數(shù)控機(jī)床的直接報警而是由直接故障點(diǎn)所引出的一些關(guān)聯(lián)性的報警信息，從而為數(shù)控機(jī)床的故障排除帶來了不小的難度。在排除此類故障時，數(shù)控機(jī)床維修人員需要通過對數(shù)控機(jī)床故障信息進(jìn)行細(xì)致的分析找出造成數(shù)控機(jī)床故障報警的真正原因從而實現(xiàn)對于數(shù)控機(jī)床故障的排除。
3 數(shù)控機(jī)床故障檢修中的注意要點(diǎn)
數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)極為復(fù)雜，在對數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)進(jìn)行拆卸的過程中需要注意做好記錄并注意避免破壞數(shù)控機(jī)床設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，對于數(shù)控機(jī)床電氣控制元件拆卸下來的部分需要做好分類、保存以免丟失而對后期的維修造成影響。在對數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行測量的過程中需要注意的是對于帶有阻值的線路進(jìn)行測量時應(yīng)當(dāng)處于下電狀態(tài)，避免帶電測量。在對數(shù)控機(jī)床的控制電路板進(jìn)行拆卸的過程中需要注意不得損壞電路板，在拆卸的過程中需要注意做好各線路上的開關(guān)、跳線等的位置，以便在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)恢復(fù)的過程中將其恢復(fù)的原來的位置，在數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備的檢修時需要進(jìn)行兩極以上的對照檢查，需要注意對各板上的元件進(jìn)行標(biāo)記，避免元件錯亂。在查清線路板上的電源配置后數(shù)控機(jī)床檢修人員需要根據(jù)檢查的需要對線路板采取分別供電或是全部供電的方式來對數(shù)控機(jī)床的控制電路板進(jìn)行檢測，查找故障點(diǎn)。此外，在數(shù)控機(jī)床維修的過程中尤其需要注意的是避免觸碰數(shù)控機(jī)床中的380V/220V等的高壓部分，以免造成安全事故。
4 結(jié)束語
數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)極為復(fù)雜，在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排除的過程中需要從數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的現(xiàn)象入手從數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的原理進(jìn)行分析查找故障發(fā)生點(diǎn)，由于數(shù)控機(jī)床涉及到機(jī)械、電氣、液壓、氣動等多方面的因素，在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障排查的過程中需要進(jìn)行綜合的考慮，確保數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
[1]王永濤.機(jī)床電氣設(shè)備故障分析與維修[J].科技與企業(yè)，2015（4）：232-232.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；急停故障；維修方法
引言
急停是數(shù)控機(jī)床較為常見的故障之一，發(fā)生該故障時，相應(yīng)的顯示模塊會顯示“緊急停止”，此時，機(jī)床就處于“卡死”狀態(tài)，無法繼續(xù)正常工作，操作人員無法對其進(jìn)行操作，大部分系統(tǒng)也無法判斷具體的故障類型，這使得維修難度加大。文章主要以FANUC 0i系統(tǒng)為例說明數(shù)控機(jī)床常見急停故障的快速診斷措施及維修方法。
1 數(shù)控機(jī)床急?？刂苹驹?/p>
數(shù)控機(jī)床都會設(shè)置“急?！卑粹o，設(shè)置該按鈕的主要目的就是在數(shù)控機(jī)床或加工環(huán)境出現(xiàn)異常的情況下，使數(shù)控機(jī)床所有的部件都立刻停止運(yùn)行，以使損失達(dá)到最小，以便工作人員對緊急情況進(jìn)行及時處理數(shù)控機(jī)床的“急停”控制系統(tǒng)主要是“急?！遍_關(guān)和“各軸超程開關(guān)”及一個24V繼電器線圈串聯(lián)組成，繼電器的一對觸點(diǎn)接到CNC控制單元的急停輸入上，另一對觸點(diǎn)連到放大器PSM電源模塊上給繼電器供電。
2 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修基本步驟
2.1 充分掌握故障現(xiàn)場的故障信息
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障以后，在故障現(xiàn)象和故障發(fā)生經(jīng)過不清楚的情況下，不要盲目的去處理，一般情況下，應(yīng)重啟數(shù)控系統(tǒng)，若故障還未消除，則要詳細(xì)詢問現(xiàn)場操作人員故障發(fā)生的經(jīng)過及一些異?，F(xiàn)象。
2.2 根據(jù)故障產(chǎn)生的原因制定相應(yīng)的故障排查的策略和步驟
首先，要詳細(xì)的向現(xiàn)場操作人員詢問機(jī)床發(fā)生故障前后的異?，F(xiàn)象，以便及時熟悉現(xiàn)場運(yùn)狀況，及可能出現(xiàn)的異常情況，在充分了解了現(xiàn)場運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上就可以進(jìn)一步分析機(jī)床產(chǎn)生相應(yīng)故障的具體原因了。在找到故障進(jìn)點(diǎn)之后，對其做進(jìn)一步深入分析，根據(jù)實際經(jīng)驗來對故障產(chǎn)生的原因作出初步判斷，并制定制定相應(yīng)故障的排查策略和步驟。
2.3 依據(jù)故障排查方案進(jìn)行故障的檢測和排除
確立了故障檢查的基本方案，就嚴(yán)格按照該方案進(jìn)行逐步檢查，此外還要注意充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自帶的故障診斷功能及實際工作中積累的故障診斷經(jīng)驗，以提高故障排查效率。
3 數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的基本原則
3.1 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床融合了機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)，其屬于綜合性控制系統(tǒng)，因此，數(shù)控機(jī)床的“急?！惫收贤搀w現(xiàn)在機(jī)械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)這三方面。數(shù)控機(jī)床的檢修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則，即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生“急?！惫收虾?，維修人員應(yīng)采用合適的方法，由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查機(jī)床的相關(guān)系統(tǒng)，逐步排除故障，縮小排查范圍。
3.2 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床的自動化水平高、技術(shù)先進(jìn)、構(gòu)造復(fù)雜，是很多系統(tǒng)的糅合體，因此，其發(fā)生故障的故障點(diǎn)難于確定，根據(jù)經(jīng)驗，一般較容易發(fā)現(xiàn)的往往是數(shù)控加床出現(xiàn)的機(jī)械系統(tǒng)類故障，由于其數(shù)控系統(tǒng)偏向軟件層面，當(dāng)其發(fā)生故障時，診斷難度很大。先機(jī)械后電氣解釋在數(shù)控機(jī)床的檢修中，首先檢查機(jī)械部分是否存在明顯的故障點(diǎn)，接著再進(jìn)一步進(jìn)行仔細(xì)排查。從經(jīng)驗來看，數(shù)控機(jī)床的故障中有很大部分是由機(jī)械動作失靈引起的。
4 典型急停故障及實例分析
案例1：某FANUC數(shù)控加工中心，開機(jī)“急停”報警，伺服電源斷路。
分析及處理過程：在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行粗略檢查之后，發(fā)現(xiàn)操作人員并未按下數(shù)控機(jī)床“急?！卑粹o，機(jī)床各軸的所在位置也并未到達(dá)極限限位位置，在將所有急停按鈕全部復(fù)位之后，故障仍未消除，由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的，很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此，便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號H6.3為“0”，這就說明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著，進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急?！陛斎胄盘朏6.3為“0”，致使F6.3為“0”，這才引起了系統(tǒng)的急停報警故障。找到了故障點(diǎn)之后，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖，先測量“急?！陛斎胄盘朏6.3的接線端是否通電，測量結(jié)果為0，由此可以確定是該急停故障是由于急停回路斷路或電源故障造成的。
案例2：某FANUC-i系統(tǒng)的數(shù)控車削機(jī)床，開機(jī)“急?！眻缶?，通過復(fù)位鍵無法使報警故障消除。
分析及處理過程：在進(jìn)行初步排查之后，確定急停按鈕連線正常，且機(jī)床各軸位置也是在正常位置范圍內(nèi)，由此確定數(shù)控機(jī)床急停故障不是由機(jī)械系統(tǒng)引起的，很有可能是軟件故障導(dǎo)致。由此，便查看數(shù)控系統(tǒng)的PMC梯形圖程序畫面，通過逐步篩查之后，發(fā)現(xiàn)PMC到CNC急停信號S7.3為“0”，這就說明數(shù)控系統(tǒng)的“急停”信號已經(jīng)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)的控制模塊中去了。接著，進(jìn)一步排查后發(fā)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)I/O模塊的“急?！陛斎胄盘朖7.3為“0”，致使J7.3為“0”，這才引起了系統(tǒng)的急停報警故障。找到了故障點(diǎn)之后，結(jié)合數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)原理圖，先測量“急?！陛斎胄盘朖7.3的接線端是否通電，測量結(jié)果為24，則可以確定急停回路或電源沒有斷路故障。進(jìn)一步懷疑I/O模塊的輸入信號插頭可能出現(xiàn)斷路。進(jìn)一步查看控制柜，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床的I/O模塊的電源指示燈處于熄滅狀態(tài)，這就表示系統(tǒng)的I/O模塊沒有電源輸入。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，故障點(diǎn)在保險上，該模塊的保險絲已經(jīng)斷，更換之后，機(jī)床便恢復(fù)正常工作。
5 結(jié)束語
文章通過使用FANUC數(shù)控機(jī)床過程中出現(xiàn)的“急?！惫收蠈嵗偨Y(jié)了使用該類型數(shù)控機(jī)床時的常見“急?！惫收显\斷方法及維修措施，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，作為數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)人員，我們在機(jī)床故障的診斷維修過程中，要不斷進(jìn)行積累，發(fā)現(xiàn)各故障質(zhì)檢的聯(lián)系，學(xué)會融會貫通，做到舉一反三，借鑒經(jīng)驗，少走彎路，提高故障診斷和維修的能力。
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關(guān)鍵詞： 數(shù)控機(jī)床；故障診斷；故障維修
動化的機(jī)床；是信息技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，代表了現(xiàn)代基礎(chǔ)機(jī)械的技術(shù)水平與發(fā)展趨勢；是制造業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)代化的重要手段，它的廣泛普及對于產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率，乃至對社會生產(chǎn)力的提高都起著巨大的推動作用[1]。一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障、停機(jī)必將給企業(yè)和社會帶來巨大的損失。為了將損失降到最低，要求數(shù)控機(jī)床維修人員在故障發(fā)生后要沉著冷靜，對故障現(xiàn)場進(jìn)行全面分析，判斷故障發(fā)生部位，采取相應(yīng)方法及時排除故障?，F(xiàn)將故障診斷及維修的通用流程總結(jié)如下。
1 數(shù)控機(jī)床故障診斷、維修應(yīng)遵循的原則
1.1 先方案后操作
故障發(fā)生后，維修人員應(yīng)先向機(jī)床操作者了解故障發(fā)生的整個過程，查閱機(jī)床的技術(shù)說明和相關(guān)技術(shù)圖樣，考慮好故障的解決方案后再動手維修。
1.2 先檢查后通電
確定好解決方案后，不要忙于通電，要先對機(jī)床進(jìn)行觀察、測試和分析，以確定故障的性質(zhì)是惡性的破壞性故障還是非惡性破壞性故障。如果確認(rèn)是惡性的破壞性故障，必須先將危險排除；如果是確認(rèn)是非惡性破壞性故障，方可給機(jī)床通電，然后對運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)床做進(jìn)一步的動態(tài)觀察、檢驗和測試，以查找故障的發(fā)生部位。
1.3 先軟件后硬件
數(shù)控系統(tǒng)的軟件工作不正常同樣可以導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。比如，軟件參數(shù)丟失，軟件的使用方式、操作方法不正確等。因此，機(jī)床通電后，應(yīng)先確認(rèn)軟件是否正常工作，以免產(chǎn)生更大的故障。
1.4 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員應(yīng)先檢查機(jī)械部件是否發(fā)生故障，如行程開關(guān)，按鈕開關(guān)工作是否正常。確認(rèn)機(jī)械部件沒有問題后，再檢查液壓器件是否發(fā)生異常，如液壓元器件的連接是否松動。最后，檢查電氣接觸部件是否松動，如印制電路板插頭座、電控柜的插座等，往往這些部位由于機(jī)械振動、油污、粉塵、溫濕度的變化造成信號接觸不良，導(dǎo)致信號傳遞失真，造成數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障[2]。
1.5 先機(jī)械后電氣
數(shù)控機(jī)床是由機(jī)、液、電組成、高度自動化、復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。對數(shù)控機(jī)床的診斷應(yīng)該按一定的順序進(jìn)行，根據(jù)經(jīng)驗表明，大部分故障均是由機(jī)械系統(tǒng)動作失靈造成的，如行程開關(guān)不能正常工作，此外，機(jī)械故障容易察覺，電氣故障較難診斷。因此，在維修時應(yīng)先逐一檢查機(jī)械性的故障，往往能夠達(dá)到事半功倍的功效。
1.6 先公用后專用
公用性的故障影響面大，是主要矛盾，專用性故障只影響局部，是次要矛盾。例如：數(shù)控機(jī)床的所有坐標(biāo)軸都不能做進(jìn)給運(yùn)動、電網(wǎng)或主電源發(fā)生故障，這些都是公用性的問題，只有公共故障得以排除，專用性的故障才可能得到解決。
1.7 先簡單后復(fù)雜
數(shù)控機(jī)床可能同時發(fā)生多種故障，故障的復(fù)雜程度不盡相同，小故障比較容易維修，難度大的故障維修起來比較困難，維修人員應(yīng)先維修小的容易解決的故障，在維修的過程中可能受到啟發(fā)，對復(fù)雜故障有了清晰認(rèn)識，或者復(fù)雜的故障變成了小故障，利于復(fù)雜故障的解決。
1.8 先一般后特殊
導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生某一故障的原因可能多種多樣，在維修時要優(yōu)先考慮導(dǎo)致故障的常見可能因素，最后在分析特殊不常見的因素。
2 故障診斷維修的一般流程
2.1 充分調(diào)查故障現(xiàn)場
如同醫(yī)生看病一樣，數(shù)控機(jī)床的故障診斷首先也要問診。向數(shù)控機(jī)床操作者充分了解以下幾個內(nèi)容：
1）機(jī)床在什么情況下出現(xiàn)的故障。
2）故障產(chǎn)生時有什么外觀現(xiàn)象。
3）故障產(chǎn)生后操作者采取了哪些措施。
2.2 建立故障樹
首先分析數(shù)控機(jī)床的故障，再將導(dǎo)致故障產(chǎn)生的諸多因素，如主機(jī)、人為、CNC、環(huán)境、元器件因素等，用適當(dāng)?shù)姆柋硎?，用邏輯符號將它們與故障連接起來。然后，逐級展開故障發(fā)生的原因，把故障產(chǎn)生的原因分析出來，構(gòu)成一顆故障樹。當(dāng)機(jī)床故障產(chǎn)生后，通過主干、支干逐級分析法來尋找故障產(chǎn)生的原因。
2.3 排列可能引起故障的諸多因素
故障樹建立起來后，為找出產(chǎn)生故障的原因提供了一個可尋范圍，在這個前提下就可排列出產(chǎn)生故障的諸多因素。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生同一故障現(xiàn)象的原因可能是多種多樣的：有CNC系統(tǒng)的原因、有機(jī)械的原因、機(jī)床電氣系統(tǒng)的原因等。因此，在分析故障時要把有關(guān)的因素都羅列出來，然后采用排查法找出造成故障的真正原因。
2.4 確定故障產(chǎn)生的原因
利用機(jī)床的技術(shù)檔案，現(xiàn)場經(jīng)驗和判斷能力，機(jī)、電、液綜合知識以及必要的測試手段和儀器、儀表，確定最有可能的因素，然后通過實驗，逐一排查，最終找出產(chǎn)生故障的真正原因。
3 故障診斷維修的常用方法
3.1 直觀法
直觀法是指維修人員依靠人得感覺器官，按照故障現(xiàn)場產(chǎn)生的光、聲、味等異?，F(xiàn)象，仔細(xì)檢查系統(tǒng)的所有部位，看看能否找到損傷和燒毀痕跡，將故障縮小到最小范圍。
3.2 自診斷功能法
數(shù)控機(jī)床一般都具有自診斷系統(tǒng)，它是故障診斷最常用、最有效的方法之一[3]。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，機(jī)床顯示器上會顯示報警信息、數(shù)控系統(tǒng)與各模塊之間的接口狀態(tài)，根據(jù)這些信息有利于找出故障的大致位置。
3.3 參數(shù)檢查法
在數(shù)控系統(tǒng)中有許多參數(shù)地址，其中存入的參數(shù)值是機(jī)床出廠時通過調(diào)整確定的，它們直接影響著數(shù)控機(jī)床的性能。通常這些參數(shù)不允許修改。如果參數(shù)設(shè)置不正確或因干擾使得參數(shù)丟失，機(jī)床就不能正常運(yùn)行。因此參數(shù)檢查是一項重要的診斷。
3.4 PLC檢查法
1）利用PLC的狀態(tài)信息診斷故障。
關(guān)鍵詞：維修方法；數(shù)控機(jī)床；計算機(jī)
中圖分類號：TD327 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）21-0024-02
1 規(guī)律性的維修方法
它是針對數(shù)控機(jī)床固有的性質(zhì)及特點(diǎn)找出維修規(guī)律并形成一種維修診斷方法。比如：全閉環(huán)改為半閉環(huán)的方法；調(diào)整增量式編碼器回零方法；解決數(shù)控系統(tǒng)權(quán)限的方法；數(shù)控機(jī)床通訊引起故障的維修方法等等。這些維修方法對一般數(shù)控機(jī)床具有共性，也是新入門維修人員的必修課。下面結(jié)合實際故障來闡明：
案例：一臺五坐標(biāo)加工中心系統(tǒng)為SIEMENS 840D PL，X軸運(yùn)行過程中出現(xiàn)振動。
診斷及分析：傳統(tǒng)的維修方法是需要調(diào)整X軸位置增益，但是位置增益調(diào)整對于一般維修人員來說沒有經(jīng)驗，所以不如換一個角度來入手，就是用已經(jīng)掌握的基本維修方法或規(guī)律來解決。
首先要了解X軸振動產(chǎn)生的原因可能有哪些。第一種原因：機(jī)床機(jī)械磨損，造成機(jī)械性能下降導(dǎo)致電機(jī)控制方面出現(xiàn)問題。第二種原因：是機(jī)床加工過程中X軸負(fù)載過大導(dǎo)致。第三種原因：是由于位置測量系統(tǒng)臟污。
其次分析以上三種故障發(fā)生原因，電氣維修人員能夠直接處理的是第三種，并且此種故障可以用上面提到的全閉環(huán)改為半閉環(huán)的方法進(jìn)行判斷。所以先從第三種原因入手。將X軸位置測量元件（光柵尺）屏蔽。具體做法是進(jìn)入840D系統(tǒng)啟動菜單，選擇軸參數(shù)菜單，將參數(shù)MD30240【0】由0改為1，參數(shù)MD30240【1】由1改為0（此光柵尺采用的是增量式），參數(shù)MD30200由2改為1（測量反饋編碼器數(shù)量）。然后，將編程器（PG）連入NCU單元。將PLC中DB31.DBX1.5（如為1第一測量系統(tǒng)有效）由0改為1、DB31.DBX1.6（如為1第二測量系統(tǒng)有效）由1改為0。修改完畢后將機(jī)床重新啟動，X軸全閉環(huán)反饋就改為半閉環(huán)反饋。然后運(yùn)行X軸。如果振動消除，說明第二測量系統(tǒng)元件（光柵尺）出現(xiàn)問題。否則，就是第1、2種原因。實際修改后，X軸振動消除，證明光柵尺出現(xiàn)故障。將X軸光柵尺拆下，發(fā)現(xiàn)里面已經(jīng)被油污染，將其清理后裝回，X軸振動現(xiàn)象消失。數(shù)控機(jī)床故障是由很多原因引起的，對于比較困難的故障不能用一種維修方法來解決。不但要考慮故障產(chǎn)生原因及規(guī)律，還要結(jié)合現(xiàn)場實際的故障現(xiàn)象，盡量套用規(guī)律性的維修方法，先用最基本的、簡單的方法來診斷、判斷，然后再用高級的、復(fù)雜的方法，這樣維修可以節(jié)省時間、提高維修效率。
2 應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)自診斷解決機(jī)床故障的方法
在系統(tǒng)運(yùn)行中或基本不拆卸的情況下，即可掌握系統(tǒng)現(xiàn)在運(yùn)行狀態(tài)的信息，查明產(chǎn)生故障的部位和原因或預(yù)知系統(tǒng)異常和劣化的動向，以便采取必要對策的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時屏幕上會提示一些報警或信息，好的報警提示往往是解決故障的基礎(chǔ)。下面結(jié)合實際故障來闡明：
案例：一臺意大利Ferrari A17五坐標(biāo)加工中心，數(shù)控系統(tǒng)是E580H，在加工過程中反復(fù)出現(xiàn)0334 Z axis error feedback driver（反饋驅(qū)動器錯誤），并且復(fù)位可清楚報警。
診斷及分析：根據(jù)常規(guī)處理方法需要更換Z軸驅(qū)動器模塊，還要看更換過后反饋系統(tǒng)的狀態(tài)，很費(fèi)力氣，更換后一旦故障再現(xiàn)使維修人員的思路陷入了死角。不過這樣的故障可以從系統(tǒng)診斷入手，利用數(shù)控系統(tǒng)自帶的診斷參數(shù)P71進(jìn)行診斷。P71共16位數(shù)字前8位為伺服電機(jī)診斷，后8位為位置測量系統(tǒng)診斷。結(jié)果后8位的第一位為1，說明故障點(diǎn)在位置測量系統(tǒng)而并非是Z軸伺服驅(qū)動器。所以在Z軸光柵尺拆卸過程中發(fā)現(xiàn)Z軸光柵尺反饋電纜接觸不良，造成系統(tǒng)反復(fù)出現(xiàn)報警。數(shù)控機(jī)床的自診斷功能很強(qiáng)，從硬件和軟件控制方面設(shè)計了上百種保護(hù)和報警，從而為數(shù)控機(jī)床的正常使用和維護(hù)維修提供了很大方便。利用此種方法可以很快地找到故障發(fā)生的部件或范圍，然后根據(jù)具體分析得出正確的判斷，最終找到故障點(diǎn)。
3 應(yīng)用計算機(jī)知識形成的維修方法
數(shù)控裝置按計算機(jī)分類：專用計算機(jī)數(shù)控裝置和通用計算機(jī)裝置。
專用計算機(jī)數(shù)控裝置：一般是數(shù)控裝置生產(chǎn)廠商為自己的數(shù)控系統(tǒng)專門設(shè)計的計算機(jī)。
通用計算機(jī)裝置：一般是計算機(jī)制造商的通用型個人計算機(jī)或工業(yè)控制計算機(jī)。
現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)已十分普及。從這個角度來看把數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)（無論是專用型計算機(jī)、通用型計算機(jī)）可以當(dāng)作一臺上位計算機(jī)與一臺下位計算機(jī)的組成。以當(dāng)前SIEMENS 840D數(shù)控系統(tǒng)來說，PCU可當(dāng)成上位計算機(jī)，NCU可當(dāng)成下位計算機(jī)。那么在維修時可以把它們當(dāng)作計算機(jī)來維修。當(dāng)然上述兩種數(shù)控裝置計算機(jī)有著很大的區(qū)別，專用計算機(jī)數(shù)控裝置結(jié)構(gòu)與通用計算機(jī)裝置有所不同，一般前者是板卡時結(jié)構(gòu)。在功能上前者也要比后者強(qiáng)大，并且存儲著機(jī)床廠家特殊的數(shù)據(jù)。維修時需要進(jìn)行備份或小心插拔。下面結(jié)合故障案例分析：
案例：五坐標(biāo)數(shù)控加工中心，型號FERRARI A17，系統(tǒng)E550，這是一臺典型的專用計算機(jī)數(shù)控裝置。
故障：開機(jī)后，機(jī)床在加工過程中經(jīng)常藍(lán)屏死機(jī)。
診斷并分析：（1）解決系統(tǒng)藍(lán)屏問題，首先要考慮系統(tǒng)的散熱，所以清理整個控制系統(tǒng)計算機(jī)板，不過故障仍然出現(xiàn)。（2）考慮Windows NT內(nèi)存有winfile、exe病毒，將整個系統(tǒng)重新進(jìn)行格式化，然后，應(yīng)用在DOS下ghost軟件進(jìn)行系統(tǒng)與應(yīng)用軟件恢復(fù)（前提先做好備份），之后機(jī)床恢復(fù)正常，然而，經(jīng)過一段時間，此故障再次出現(xiàn)。（3）考慮上位計算機(jī)板（1028板）硬件故障，計算機(jī)系統(tǒng)經(jīng)常藍(lán)屏意味著有三種可能：CPU過熱導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常運(yùn)行藍(lán)屏死機(jī)；內(nèi)存質(zhì)量差，導(dǎo)致運(yùn)行大量數(shù)據(jù)后，藍(lán)屏死機(jī)；主板本身問題也會導(dǎo)致藍(lán)屏死機(jī)。
綜合上述三方面，由于此1028板CPU無風(fēng)扇，只有散熱片且已清理，故此種可能排除。主板表面無明顯損壞、燒壞。所以，重點(diǎn)考慮內(nèi)存故障，果然，更換內(nèi)存后，機(jī)床運(yùn)行不再出現(xiàn)藍(lán)屏死機(jī)現(xiàn)象。
4 結(jié)語
隨著我國制造業(yè)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床將越來越多并且每個數(shù)控生產(chǎn)廠商的設(shè)備都是不一樣的，這對于維修人員是一個極大的考驗，所以要在傳統(tǒng)的維修診斷方法中總結(jié)精華并另有創(chuàng)新。計算機(jī)的更新速度很快，這直接影響著數(shù)控機(jī)床的未來發(fā)展走向。根據(jù)最新的西門子840DSL數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用得很多，伺服的配置完全是計算機(jī)識別硬件的方式。故，維修人員也要與時俱進(jìn)，在不斷完善自己的維修方法的同時，還要繼續(xù)得學(xué)習(xí)當(dāng)今最新的計算機(jī)等方面的知識，這樣在遇到同樣的維修困境時，可以重新理清思路，多角度地分析故障點(diǎn)，從而找到故障地切入點(diǎn)成功地排故。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭士義.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010.
[2] 夏羅生.數(shù)控機(jī)床維修與維護(hù)[M].北京：航空工業(yè)出版社，2011.
一、數(shù)控機(jī)床故障診斷
在故障診斷時應(yīng)掌握以下原則：
1.先外部后內(nèi)部
由于數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應(yīng)先由外向內(nèi)逐一舉行排查。只管即便避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴(kuò)展故障，使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關(guān)、液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而導(dǎo)致的。
2.先機(jī)械后電氣
一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢查修理之前，首先注意排除機(jī)械性的故障。
3.先靜態(tài)后動態(tài)
先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顩r，通過了解、觀察、測試、分析，確認(rèn)通電后不會造成故障擴(kuò)展、發(fā)鬧事故后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀況下，舉行動態(tài)的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生粉碎性故障的，必須先排除危險后，方可通電。
二、數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)是高技術(shù)密集型產(chǎn)物，診斷能力的強(qiáng)弱也是評價DND數(shù)控系統(tǒng)性能的一項重要指標(biāo)。目前所施用的各種DND系統(tǒng)的診斷技術(shù)大抵可分為以下幾類：
1.啟動診斷
啟動診斷是指DND系統(tǒng)每次從通電起頭，系統(tǒng)內(nèi)部診斷步伐就自己主動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)中最要害的硬件和系統(tǒng)節(jié)制軟體，如 DPU、存儲器、I/O 等單位模塊，以及MDI/DRT單位、紙帶閱讀機(jī)、軟盤單位等裝置或外部裝備。只有當(dāng)全數(shù)項目都確認(rèn)正確無誤之后，全般系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀況。否則，將在DRT畫面或發(fā)光二極管用報警方式指示故障。此時啟動診斷歷程不克不及結(jié)束，系統(tǒng)無法投入運(yùn)行。
2.在線診斷
在線診斷是指通過DND系統(tǒng)的內(nèi)裝步伐，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀況時對DND系統(tǒng)自己及DND裝置相連的各個伺服單位、伺服電機(jī)、主軸伺服單位和主軸電動機(jī)以及外部裝備等舉行自己主動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。
3.離線診斷
離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)打造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專用的診斷軟體和測試裝置舉行停機(jī)（或脫機(jī)）檢查。力求把故障定位到盡有可能小的規(guī)模內(nèi)，如由大變小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。
三、數(shù)控機(jī)床的常見故障排除方法
由于數(shù)控機(jī)床故障比較復(fù)雜，同時數(shù)控系統(tǒng)自診斷能力還不克不及對系統(tǒng)的所有部件舉行測試，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，令人難于著手。下面介紹維修人員任生產(chǎn)實踐中常用的排除故障方法。
1.直觀檢查法
直觀檢查法是維修人員根據(jù)對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異象的觀察，確定故障規(guī)模，可將故障規(guī)模由大變小到一個模塊或一塊電路板上，然后再舉行排除。一般包括：
（1）詢問:向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的歷程、故障表象及故障后果等；
（2）目視：總體查看機(jī)床各部分工作狀況是否處于正常狀況，各電控裝置有無報警指示，局部查看有無保險燒斷，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等；
（3）觸摸：在整機(jī)斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及旌旗燈號導(dǎo)線的連接狀況以及用手摸并輕搖元器件有無松動之感，以此可檢查出一些斷腳、虛焊、接觸不良等故障；
（4）通電：是指為了檢查有無冒煙、打火，有無異常聲響、氣味以及觸摸有無過熱電動機(jī)和元件存在而通電，一朝發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。如果存在粉碎性故障，必須排除后方可通電。
2.初始化復(fù)位法
一般情況下，由于瞬時故障導(dǎo)致的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、撥插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)舉行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)值拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則舉行硬件診斷。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；工作原理；數(shù)控系統(tǒng)；維修
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展對機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高質(zhì)量的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機(jī)床設(shè)備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。由于數(shù)控機(jī)床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維修和維護(hù)更是不容忽視。我國在數(shù)控維修調(diào)試方面更是人才短缺，經(jīng)驗匱乏，導(dǎo)致國內(nèi)許多高檔數(shù)控機(jī)床都要聘請國外專家維修調(diào)試[1]。
一、 數(shù)控機(jī)床
（一） 數(shù)控機(jī)床的組成
1.主機(jī)。主機(jī)是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導(dǎo)軌等。
2.數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的控制核心，其主體是一臺計算機(jī)（包括CPU、存儲器、CRT等）。
3.伺服驅(qū)動系統(tǒng)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)時數(shù)控車床切削工作的動力部分，主要實現(xiàn)主運(yùn)動和進(jìn)給運(yùn)動。它由伺服驅(qū)動電路和驅(qū)動裝置組成。驅(qū)動裝置主要有主軸電動機(jī)、進(jìn)給系統(tǒng)的步進(jìn)電動機(jī)或交、直流伺服電動機(jī)等。
4.輔助裝置。輔助裝置是指數(shù)控機(jī)床的一些配套部件，包括液壓、氣動裝置及冷卻系統(tǒng)、系統(tǒng)和排屑裝置
（二）數(shù)控機(jī)床的基本原理
按照零件加工的技術(shù)要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，通過數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷、泵的開與關(guān)，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴(yán)格按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。
數(shù)控機(jī)床的工作原理可以歸納為：①控制介質(zhì) 控制介質(zhì)以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數(shù)和刀具運(yùn)動等，將這些信息輸入到數(shù)控裝置，控制數(shù)控機(jī)床對零件切削加工。②數(shù)控裝置 數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖，并通過伺服系統(tǒng)控制機(jī)床運(yùn)動部件按加工程序指令運(yùn)動。③伺服系統(tǒng) 伺服系統(tǒng)由伺服電機(jī)和伺服驅(qū)動裝置組成，通常所說數(shù)控系統(tǒng)是指數(shù)控裝置與伺服系統(tǒng)的集成，因此說伺服系統(tǒng)是數(shù)控系統(tǒng)的執(zhí)行系統(tǒng)。數(shù)控裝置發(fā)出的速度和位移指令控制執(zhí)行部件按進(jìn)給速度和進(jìn)給方向位移。每個進(jìn)給運(yùn)動的執(zhí)行部件都配備一套伺服系統(tǒng)，有的伺服系統(tǒng)還有位置測量裝置，直接或間接測量執(zhí)行部件的實際位移量，并反饋給數(shù)控裝置，對加工的誤差進(jìn)行補(bǔ)償。④機(jī)床本體 數(shù)控機(jī)床的本體與普通機(jī)床基本類似，不同之處是數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)簡單、剛性好，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠代替普通機(jī)床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統(tǒng)簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調(diào)速和伺服控制[5]。
（三）FANUC數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)
日本FANUC公司的數(shù)控系統(tǒng)具有高質(zhì)量、高性能，適用于各種機(jī)床和生產(chǎn)機(jī)械的特點(diǎn)，在市場的占有率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他的數(shù)控系統(tǒng)，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。①系統(tǒng)在設(shè)計中大量采用模塊化結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強(qiáng)的抵抗惡劣環(huán)境影響的能力。其工作環(huán)境溫度為0～45℃，相對濕度為75%。③有較完善的保護(hù)措施。FANUC對自身的系統(tǒng)采用比較好的保護(hù)電路。④FANUC系統(tǒng)所配置的系統(tǒng)軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機(jī)床來說，基本功能完全能滿足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機(jī)床側(cè)PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強(qiáng)的DNC功能。系統(tǒng)提供串行RS232C傳輸接口，使通用計算機(jī)PC和機(jī)床之間的數(shù)據(jù)傳輸能方便、可靠地進(jìn)行，從而實現(xiàn)高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報警和診斷功能。
系統(tǒng)在硬件上采用兩種數(shù)字總線：在軸控制部分采用FANUC專用的FSSB串行伺服總線聯(lián)接所有的伺服驅(qū)動器；在機(jī)床面板等機(jī)床設(shè)備部分采用Fanuc I/O Link總線聯(lián)接。通過兩種總線將實時性要求不同的數(shù)據(jù)分離開[2]。
（四）伺服驅(qū)動及伺服電機(jī)的特點(diǎn)
1.高可靠性。完善的可靠性設(shè)計方案：如冗余設(shè)計，降額設(shè)計等，所有元器件全部采用工業(yè)或軍工等級，關(guān)鍵元器件全部采用進(jìn)口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。
2.高節(jié)電率。采用先進(jìn)的微電腦控制技術(shù)，使定量泵變?yōu)楣?jié)能型的變量泵，液壓系統(tǒng)與整機(jī)運(yùn)行所需要的功率相匹配，無高壓節(jié)流溢流能量之損失，提高油泵電機(jī)功率因素至0.96以上，節(jié)電率一般可達(dá)40%～60%。
3.軟啟動。采用伺服器控制可以減小數(shù)控機(jī)床震動，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，同時數(shù)控系統(tǒng)發(fā)熱量減小，油溫穩(wěn)定，延長液壓系統(tǒng)的使用壽命，為用戶節(jié)省了維護(hù)的費(fèi)用。
4.超強(qiáng)的過載能力和動態(tài)響應(yīng)速度。采用先進(jìn)的矢量控制算法和獨(dú)特的限流技術(shù)，確保在機(jī)床操作過程中，能承受啟停重負(fù)載的沖擊而不跳閘，以確保生產(chǎn)過程的連續(xù)性。高速的動態(tài)響應(yīng)，最大限度減小零件周期的延遲現(xiàn)象。
5.完善的EMC設(shè)計。采用完善的EMC設(shè)計方案，內(nèi)部布局優(yōu)化設(shè)計，采用多種EMI對策，確保對數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩(wěn)定性[4]。
二、數(shù)控機(jī)床故障維修
（一）數(shù)控機(jī)床使用中注意事項
使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點(diǎn)：① 機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；②非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進(jìn)行通電檢修；③ 除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設(shè)備、工件、人身等傷害；④修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加工時，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運(yùn)行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；⑤機(jī)床的PLC程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機(jī)床連續(xù)運(yùn)行最多24小時，如果連續(xù)運(yùn)行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會影響機(jī)床的精度；⑦機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。
（二）數(shù)控機(jī)床故障診斷維修
我們要學(xué)習(xí)車床的診斷首先要了解兩個概念：系統(tǒng)的可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定的功能能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件下合規(guī)定的時間內(nèi)失去規(guī)定的功能。
（1）診斷的方法：①動作診斷：監(jiān)視車床動作部分，判斷個不良的部位。②狀態(tài)診斷：當(dāng)機(jī)床電機(jī)動負(fù)載時，觀察運(yùn)行狀態(tài)。③點(diǎn)檢診斷：定期點(diǎn)檢液壓元件，氣動元件。④操作診斷：監(jiān)視操作錯誤和程序錯誤。⑤數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷[3]。
（2）典型數(shù)控機(jī)床常見故障診斷及維修實例
①主軸出現(xiàn)噪聲的故障維修.故障現(xiàn)象：主軸噪聲較大，主軸無載荷情況下，負(fù)載表指示超過40%。分析診斷：首先檢查主軸參數(shù)設(shè)定，包括放大器型號、電動機(jī)型號及伺服增益等，在確認(rèn)無誤后，則將檢點(diǎn)放在機(jī)械側(cè)。發(fā)現(xiàn)主軸軸承損壞，經(jīng)更換軸承后，在脫開機(jī)械側(cè)的情況下檢查主軸電動機(jī)旋轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)負(fù)載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數(shù)00號設(shè)定為1，即讓主軸驅(qū)動系統(tǒng)開環(huán)運(yùn)行，結(jié)果噪聲消失，說明速度檢測元件有問題。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)安裝不正，調(diào)整位置之后再運(yùn)行主軸電動機(jī)，噪聲消失，機(jī)床能正常工作。
②絲杠竄動引起的故障維修.故障現(xiàn)象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓后，手動運(yùn)行Y軸時，液壓自動中斷，CRT顯示報警，驅(qū)動失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機(jī)械、液壓等部分。任一環(huán)節(jié)有問題均可導(dǎo)致驅(qū)動失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅(qū)動裝置電動機(jī)及測量器件電動機(jī)與絲杠連接部分液壓平衡裝置開螺母和滾珠絲杠軸承其他機(jī)械部分。
（1）檢查驅(qū)動裝置外部接線及內(nèi)部元器件的狀態(tài)良好，電動機(jī)與測量系統(tǒng)正常。
（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機(jī)與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發(fā)現(xiàn)絲杠上下竄動。
（3）拆開滾珠絲杠上軸承座正常。
（4）拆開滾珠絲杠下軸承座后發(fā)現(xiàn)軸向推力軸承的緊固螺母松動，導(dǎo)致滾珠絲杠上下竄動。
參考文獻(xiàn)
1.吳國經(jīng).數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)[M].北京：電子工業(yè)出版社出版，2005：50—56.
2.鄭曉峰.數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005：35—40.
3.蔣洪平.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修[M].北京：理工大學(xué)出版社，2006：80—95.