数控机床电气维护与维修技术

数控机床电气维护与维修技术浅析
[摘要] 本文针对数控机床及其电气控制系统,从数控机床的日
常维护和保养、常见电气故障分类、故障的分析诊断方法、电气故障的处理和总结等几个方面阐述了数控机床的电气维修技术。

供电气维修人员参考与借鉴。

[关键词] 数控机床维护电气维修故障
[abstract] to numerical controlled machine tool and its electrical control system, this paper expound electrical maintenance technique of the numerical controlled machine tool from several aspects which is the daily maintenance and common electrical fault’s classification and the fault’s way of analysis and judgement and electrical fault’s treatment and summary. this paper just is consulted and used for reference by people for electrical maintenance. [keywords] numerical controlled machine toolelectrical maintenancefault
数控机床是企业机械加工生产中的重要设备,为了充分发挥数控机床的效益,我们一定要重视其预防性维护与日常保养的维修工作,创造出良好的维修条件。

由于数控机床的故障多为电气故障,所以电气维修尤为重要。

由于数控机床电气维修技术目前还没有形成一套成熟的、完整的理论体系,因此,本文仅是将自己的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理,以供电气维修技术人员
参考和借鉴。

一、数控机床的维护和保养
(一)预防性维护
数控机床价格昂贵,为充分发挥数控机床的效益,要做预防性维修,使数控系统少出故障,还应做好一切准备,当系统出现故障时能及时修复,以尽量减少平均维修时间。

预防性维修的关键是加强日常的维护,通常应做到如下几个方面:
1、人员安排。

为每台数控机床分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员,所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平。

2、建规建档。

针对每台机床的具体性能和加工对象制定操作规章,建立工作与维修档案,管理者要经常检查、总结、改进。

3、日常保养。

对每台数控机床都应建立日常维护保养计划,包括保养内容(如坐标轴传动系统的润滑、磨损情况,主轴润滑等,油、水气路,各项温度控制,平衡系统,冷却系统,传动带的松紧,继电器、接触器触头清洁,各插头、接线端是否松动,电气柜通风状况、机床精度的维护检查等等)及各功能部件和元气件的保养周期(每日、每月、半年或不定期)。

4、提高利用率。

数控机床如果较长时间闲置不用,最好较低速度下空运行机床,至少也要经常给数控系统通电,甚至每天都应通电。

(二)日常保养
坚持做好数控机床的日常保养工作,可以有效的提高元器件的使用寿命,延长机械零部件的磨损周期,避免产生或及时消除事故隐
患,使机床保持良好的运行状况。

对于具体机床要按照说明书的要求和上述日常保养计划进行保养。

二、数控机床故障的判断与排除
(一)故障的调查与分析
这是排除故障的第一阶段,是非常关键的阶段,主要应作好下列工作:
1、故障调查
①保持现场,询问调查,做出初步判断,以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等,减少往返时间。

②到达现场后,核实初步判断的准确度。

不要急于动手处理,重新仔细调查各种情况,以免破坏了现场,使排故增加难度。

③根据已知的故障状况进行分析,确定排故原则。

结合系统提示和说明书,列出产生该故障的多种可能的原因。

④对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的真正原因,这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。

⑤有的故障的排除方法可能很简单,有些故障则往往较复杂,需要做一系列的准备工作,例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。

2、故障分析与诊断技术
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程,一旦查明了原因 ,故障也就几乎等于排除了。

因此故障
分析诊断的方法也就变得十分重要了。

下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。

(1)直观检查法
这是故障分析之初必用的方法,就是利用感官的检查。

通过对发生故障时的声音、光、味等异常现象的观察,往往可以把故障范围缩小到某个具体位置上。

但是这要求维修人员具有丰富的实践经验,较宽的知识面和综合判断能力。

(2)自诊断功能法
①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯,结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

②软件报警指示如前所述的系统软件、plc程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示,依据显示的报警号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

(3)参数检查法
数控系统参数能直接影响数控机床的功能。

这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配,而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。

因此,任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的;而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打破最初的匹配状态和最佳化状态。

此类故障需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。

这种方法对维修员的要求是很高的,不仅要对具体系统主要参数十分了解,既知晓其地址熟悉其作用,
而且要有较丰富的电气调试经验。

(4)交换法
这是一种简单易行和常用的方法。

在分析出故障大致起因的情况下,可以利用备用的印制线路板、模块、集成电路芯片或元器件替换有疑点的部分,从而把故障范围缩小到印制线路板或芯片一级。

(5)转移法
将cnc系统中具有相同功能的二块印制线路板、模块、集成电路芯片或元器件互相交换,观察故障现象是否随之转移。

因此可迅速确定系统的故障部位。

(6)功能程序测试法
将数控系统的常用功能和特殊功能等用手工编程或自动编程方法,编制成一个功能程序送人系统中,然后启动系统使之进行运行,检查机床执行这些功能的准确性和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。

通常用于长期闲置的数控机床第一次开机或进行定期检修时,造成废品但又无报警时,出现随机性故障无法判断时。

(7)测量比较法
系统生产厂在设计印制线路板时,为了调整、维修的方便,在印制线路板上设计了多个检测用端子。

维护人员也可以利用这些端子比较测量正常的印制线路板和有故障的印制线路板之间的差异。

可以检测这些测量端子的电压或波形,分析故障的起因及故障的所在位置。

值得注意的是,维修人员应在平时积累印制线路板上关键部位或易出故障部位在正常时的正确波形和电压值,因为厂家往往不提
供有关这方面的资料。

(8)敲击法
当系统出现的故障表现为若有若无时,通常使用该法。

这是由于印制电路板上的焊点、板间或模块间的插接件及电缆造成的虚焊或接触不良引起的故障。

当用绝缘物轻轻敲打有虚焊及接触不良的疑点处,故障肯定会重复出现。

这种方法一定要注意敲击的力度,避免造成新的故障。

(9)原理分析法
根据系统的组成原理,可从逻辑上分析各点的逻辑电平和特征参数(如电压值或波形),然后用万用表、逻辑笔、示波器或逻辑分析仪进行测量、分析和比较,从而对故障定位。

运用这种方法,要求维修人员必须对整个系统或每个电路的原理有清楚的、较深的了解。

(10)特殊处理法
当今的数控系统已进入pc基、开放化的发展阶段,其中软件含量越来越丰富,有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件,由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题,会使得有些故障状态无从分析,例如死机现象。

对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理,比如整机断电,稍作停顿后再开机,有时则可能将故障消除。

除了以上常用的故障检查测试方法外,还有拔板法,电压拉偏法,开环检测法等多种。

维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律
或者其他有效的方法。

按照不同的故障现象,可以同时选择几种方法灵活应用,对故障进行综合分析,才能逐步缩小故障范围,较快的排除故障。

(二)故障的排除与维修
这是排除故障的第二阶段,即故障处理阶段。

如前所述,电气故障的分析过程也就是故障的排除过程,因此电气故障的一些常用排除方法在前面的分析方法中已综合介绍过了, 本文由于篇幅所限不做更多的介绍,读者可参阅数控机床的随机资料及其他专门介绍各种故障的文章。

(三)维修排故后的总结提高工作
对数控机床电气故障进行维修和分析排除后的总结与提高工作是排除故障的第三阶段,也是十分重要的阶段,应引起足够重视。

数控机床是企业生产中的关键设备,无论是设备的价格还是产品的价格都很昂贵,机床的使用寿命对企业来说是非常重要的,因此,机床的维修、保养和故障后的处理工作就显得十分重要和必要。

这就要求作为维修技术人员要不断的学习,掌握分析故障、处理故障的维修技术,并及时总结故障的处理过程,通过共同的努力使数控机床维修技术逐渐形成一套成熟的、完整的理论体系。

参考文献:
[1] 梁南丁.数控机床电气维修技术[j].机电一体化,2006,(04)
[2] 李颖翰.数控机床的电气故障诊断与维修[j].中国新技术新产品,2009,(07)
[5] 徐世欣.数控机床常见电气故障维修[j].中国高新技术企业,2009,(07)
作者简介:
李鑫, 男, 生于1891年5月,长安大学机械设计制造及自动化专业毕业,学历本科,学位学士, 现任教于鹤壁职业技术学院机电工程学院。