數控機床的維修技巧

　　隨著(zhù)社會(huì )的進(jìn)步，科技的發(fā)展，數控機床在我國的應用越來(lái)越普遍，數量也隨著(zhù)越來(lái)越多，數控機 床作為一種高精度自動(dòng)化設備，其能否安全可靠運行，主要取決于機床的正確使用和日常維護，本文作者根據教學(xué)過(guò)程中對數控機床的保養和維修經(jīng)驗，主要談?wù)剶?控機床在機械和線(xiàn)路兩個(gè)方面的保養和維修。

　　維修前的準備

　　接到用戶(hù)的直接要求后，應盡可能直接與用戶(hù)聯(lián)系，以便盡快地獲取現場(chǎng)信息、現場(chǎng)情況及故障信息。如數控機床的進(jìn)給與主軸驅動(dòng)型號、報警指示或故障現象、用戶(hù)現場(chǎng)有無(wú)備件等。據此預先分析可能出現的故障原因與部位，而后在出發(fā)到現場(chǎng)之前，準備好有關(guān)的技術(shù)資料與維修服務(wù)工具、儀器備件等，做到有備而去。

　　現場(chǎng)維修

　　現場(chǎng)維修是對數控機床出現的故障(主要是數控部分)進(jìn)行診斷，找出故障部位，以相應的正常備件更換，使機床恢復正常運行。這過(guò)程的關(guān)鍵是診斷，即對系統或外圍線(xiàn)路進(jìn)行檢測，確定有無(wú)故障，并對故障定位指出故障的確切位置。從整機定位到插線(xiàn)板，在某些場(chǎng)合下甚至定位到元器件。這是整個(gè)維修工作的主要部分。

　　數控系統的故障診斷

　　(1)初步判別　通常在資料較全時(shí)，可通過(guò)資料分析判斷故障所在，或采取接口信號法根據故障現象判別可能發(fā)生故障的部位，而后再按照故障與這一部位的具體特點(diǎn)，逐個(gè)部位檢查，初步判別。在實(shí)際應用中，可能用一種方法即可查到故障并排除，有時(shí)需要多種方法并用。對各種判別故障點(diǎn)的方法的掌握程度主要取決于對故障設備原理與結構掌握的深度。

　　(2)報警處理�、傧到y報警的處理：數控系統發(fā)生故障時(shí)，一般在顯示屏或操作面板上給出故障信號和相應的信息。通常系統的操作手冊或調整手冊中都有詳細的報警號，報警內容和處理方法。由于系統的報警設置單一、齊全、嚴密、明確、維修人員可根據每一警報后面給出的信息與處理辦法自行處理。②機床報警和操作信息的處理：機床制造廠(chǎng)根據機床的電氣特點(diǎn)，應用PLC程序，將一些能反映機床接口電氣控制方面的故障或操作信息以特定的標志，通過(guò)顯示器給出，并可通過(guò)特定鍵，看到更詳盡的報警說(shuō)明。這類(lèi)報警可以根據機床廠(chǎng)提供的排除故障手冊進(jìn)行處理，也可以利用操作面板或編程器根據電路圖和PLC程序，查出相應的信號狀態(tài)，按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理。

　　(3)無(wú)報警或無(wú)法報警的故障處理　當系統的PLC無(wú)法運行，系統已停機或系統沒(méi)有報警但工作不正常時(shí)，需要根據故障發(fā)生前后的系統狀態(tài)信息，運用已掌握的理論基礎，進(jìn)行分析，做出正確的判斷。下面闡述這種故障診斷和排除辦法。

　　故障診斷方法

　　常規檢查法

　　目測　目測故障板，仔細檢查有無(wú)保險絲燒斷，元器件燒焦，煙熏，開(kāi)裂現象，有無(wú)異物斷路現象。以此可判斷板內有無(wú)過(guò)流，過(guò)壓，短路等問(wèn)題。

　　手摸　用手摸并輕搖元器件，尤其是阻容，半導體器件有無(wú)松動(dòng)之感，以此可檢查出一些斷腳，虛焊等問(wèn)題。

　　通電　首先用萬(wàn)用表檢查各種電源之間有無(wú)斷路，如無(wú)即可接入相應的電源，目測有無(wú)冒煙，打火等現象，手摸元器件有無(wú)異常發(fā)熱，以此可發(fā)現一些較為明顯的故障，而縮小檢修范圍。

　　例如：在哈爾濱某工廠(chǎng)排除故障時(shí)，機床的數控系統和PLC運行正常，但機床的液壓系統無(wú)法啟動(dòng)，用編程器檢查PLC程序運行正常，各所需信號狀態(tài)均滿(mǎn)足開(kāi)機條件。進(jìn)一步檢查中發(fā)現，PLC信號狀態(tài)與圖紙和設備上的標記不一致，停機拔出電路板檢查，發(fā)現PLC兩塊輸出板編址不對，與另兩塊位置搞錯，經(jīng)交換后，機床正常運轉。對于發(fā)生這個(gè)故障的機床所采用的SIMATIC S5—150K可編程控制器，只要編址正確，無(wú)論將線(xiàn)路板的位置怎樣排列，系統均能正常運轉，但相應地執行元件和信號源必須正確地對應，一旦對應錯誤就會(huì )發(fā)生故障，甚至毀壞機床。另外，根據用戶(hù)提供的故障現象，結合自己的現場(chǎng)觀(guān)察，運用系統工作原理亦可迅速做出正確判斷。

　　儀器測量法　當系統發(fā)生故障后，采用常規電工檢測儀器，工具，按系統電路圖及機床電路圖對故障部分的電壓，電源，脈沖信號等進(jìn)行實(shí)測判斷故障所在。如電源的輸入電壓超限，引起電源監控可用電壓表測網(wǎng)絡(luò )電壓，或用電壓測試儀實(shí)時(shí)監控以排除其它原因。如發(fā)生位置控制環(huán)故障可用示波器檢查測量回路的信號狀態(tài)，或用示波器觀(guān)察其信號輸出是否缺相，有無(wú)干擾。例如，上海某廠(chǎng)在排除故障中，系統報警，位置環(huán)硬件故障，用示波器檢查發(fā)現有干擾信號，我們在電路中用接電容的方法將其濾掉使系統工作正常。如出現系統無(wú)法回基準點(diǎn)的情況，可用示波器檢查是否有零標記脈沖，若沒(méi)有可考慮是測量系統損壞。

　　用可編程控制器進(jìn)行PLC中斷狀態(tài)分析：可編程序控制器發(fā)生故障時(shí)，其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。使用編程器可以在系統停止狀態(tài)下，調出中斷堆棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障所在。在可編程序控制器的維修中這是最常用有效和快速的辦法。

　　接口信號檢查：通過(guò)用可編程序控制器檢查機床控制系統的接口信號，并與接口手冊的正確信號相對比，亦可查出相應的故障點(diǎn)。

　　診斷備件替換法：現代數控系統大都采用模塊化設計，按功能不同劃分不同模塊，隨著(zhù)現代技術(shù)的發(fā)展，電路的集成規模越來(lái)越大技術(shù)也越來(lái)越復雜，按常規方法，很難把故障定位到一個(gè)很小的區域，而一旦系統發(fā)生故障，為了縮短停機時(shí)間，我們可以根據模塊的功能與故障現象，初步判斷出可能的故障模塊，用診斷備件將其替換，這樣可迅速判斷出有故障的模塊。在沒(méi)有診斷備件的情況下可以采用現場(chǎng)相同或相容的模塊進(jìn)行替換檢查，對于現代數控的維修，越來(lái)越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統正常工作。盡最大可能縮短故障停機時(shí)間，使用這種方法在操作時(shí)注意一定要在停電狀態(tài)下進(jìn)行，還要仔細檢查線(xiàn)路板的版本，型號，各種標記，跨接是否相同，對于有關(guān)的機床數據和電位計的位置應做好記錄，拆線(xiàn)時(shí)應做好標志。

　　利用系統的自診斷功能判斷：現代數控系統尤其是全功能數控具有很強的自診斷能力，通過(guò)實(shí)施時(shí)監控系統各部分的工作，及時(shí)判斷故障，給出報警信息，并做出相應的動(dòng)作，避免事故發(fā)生。然而有時(shí)當硬件發(fā)生故障時(shí)，就無(wú)法報警，有的數控系統可通過(guò)發(fā)光管不同的閃爍頻率或不同的組合做出相應的指示，這些指示配合使用就可幫助我們準確地診斷出故障模板的位置。如SINUMERIK 8系統根據MS100 CPU板上四個(gè)指示燈和操作面板上的FAULT燈的亮滅組合就可判斷出故障位置。

　　上述診斷方法，在實(shí)際應用時(shí)并無(wú)嚴格的界限，可能用一種方法就能排除故障，亦可能需要多種方法同時(shí)進(jìn)行。其效果主要取決于對系統原理與結構的理解與掌握的深度，以及維修經(jīng)驗的多少。

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