数控机床电气维修技术与未来前景

数控机床电气维修技术与未来前景

【摘要】随着科技发展，数控机床越来越多的受到相关行业的重视，成为各工业领域发展的重要组成部分。随着数控理论和电子技术快速发展，数控技术的智能化与多样化受到越来越多的关注。但受当前客观因素的影响，数控机床电气维修技术的复杂性与多变性受到制约，还没有一套相对成熟的理论体系对我国的数控机床的电气维修技术加以指导。本文将从数控机床电气维修的现状出发，对数控机床运行中出现的问题和原因、发展趋势以及其维修技术的未来前景加以解读。

【关键词】数控机床；电气维修技术；未来前景

作为现代化生产的基础设备，数控机床的运行性能和质量反映着一个国家的制造业发展总水平。而作为数控机床的核心，数控系统运行的效率则又是制约数控机床运行性能和质量的关键因素。企业对数控机床的性能和自动化随着各种先进技术的发展有了更高的要求，同时，也迫切需要一定理论知识对维修技术加以指导。

1 数控机床的电气维修技术发展现状

目前，数控机床在市场上的价格差异很大，由几十万到几千万不等，它是企业生产运行的关键设备，企业发展的好坏与机床的质量有着十分密切的联系。机床如果出现故障，可能引起企业生产运行的停滞，给企业带来经济效益上的巨大损失。在当前的企业中，很多企业只注重机床的运行效率以及其发挥的作用，不重视机床运行中出现的故障，没有建立机床工作中出现运行故障的预案，在发生故障时没有相关措施来加以解决。加之机床的工作管理不到位，机床的防护和保养也没有得到相应的关注。因此，在机床出现故障问题后，只能对机床加以临时应急处理，从而影响到机床的整体质量，导致其在运行过程中其应有功能无法充分发挥。因此，企业应对机床运行中可能出现的故障做好相应备案，注意在平时对机床的维护与保养。数控机床所发生的故障中大多与电气方面有关，因此，企业也应当加强对电气维修的重视[1]。

2 数控机床的电气故障原因

2.1 电源故障

维持数控机床系统正常工作的组成部分中，电源对数控机床的影响是最大的。它的故障或失效可以直接造成数控机床系统的停机或者整个系统的损坏。西方国家由于科技发展水平较中国电网的质量高，电力供应比较充足，极少对机床的电源设计加以考虑。相对西方国家来说，我国的电力供电网有较大波动和高次谐波，再加上人为因素影响，机床的电源故障在所难免。

2.2 数控系统位置环故障

（1）无指令情况下，坐标轴产生运动

这种情况的发生，可能是因为数控机床系统坐标轴漂移过大、速度或位置环的连接不当、反馈的接线开路、系统测量元件遭到损坏等。

（2）数控机床的坐标无法对零点进行查找

此类情况的发生与接线开路或编码器损坏、光回零减速开关失灵、栅零点标记移位、零方向远离零点等原因有关。

（3）位置环警报

造成这种状况可能是系统的测量元件已经被损坏、不存在建立的控制接口信号、位置测量回路开路等原因造成的。

（4）机床加工的工件质量上下降，在动态性上变差，甚至在可能在达到某些速度值时产生震动。

导轨润滑不充分以至磨损或者机械传动系统间隙过大甚至磨损严重可能是造成这种状况最大的原因。在排除机械故障后对系统的电气控制上的速度和位置环以及相关参数的匹配状态进行检查调整。

2.3 偶尔发生的停机故障

这种情况的发生与两种原因有关：如果在机床断电后重新通电故障便会消失，便是机床的某些特定的操作与功能运行组合下引发了相关软件在设计中的问题而导致的故障；另一种是机床在湿度过大、温度过高或者周围有电网或周边设施的强力干扰环境影响下引起的故障。在企业运行中，第二种情况往往最容易被人们忽视。在我国南方某些地区，机床常常被置于厂房敞开的大门附近，在机床运行时长时间开着机床电源柜的门，附近空气中的大量粉尘、金属碎屑或者水雾便进入其中，长此以往，便会对电源设备造成腐蚀，从而影响到电源设备的正常工作。

2.4 主轴伺服系统主轴转速异常

机床主轴伺服系统的主轴速度异常原因有多种可能，首先，数控机床的机械传动部位的变速系统可能产生异常，必须对其加以重新调整。其次，便是主轴驱动器的电缆连接中断或者驱动器的状态指示灯损坏，必须对电缆加以重新连接或者更换指示灯。再次，便是机床控制柜中的位置控制板输出信号的稳定性变差所致。如果上述问题均可排除，可以再对控制板加以进一步的查看。

3 数控机床在未来的发展趋势以及其电气维修技术发展前景

在科技和社会高速发展的今天，人们对于数控机床的绿色化和环保化渐渐看重。为符合时代的需求，我们必须要改进数控机床的加工技艺。企业在数控机床的加工技艺方面，已采用在大气或特殊气体氛围的冷风中进行切削的方法取代了对人体和环境能够造成伤害的切削液，然而由于现实因素影响，在某些工件的加工组合方式上，完全抛弃切削液是不现实的。于是，便出现了用微量润滑准干切削的办法。编程软件、数控铣床和五轴联动的控制加工的普及，使得其快速成为当前企业开发的焦点。在自由的曲面加工时，在五轴联动控制下比较容易对铣头铣进行编程，同时也可以明显改善曲面粗糙度，从而使工作效率得以提高。

其次，随着时代发展，数控机床的无人加工以及智能化加工已成为发展趋势。在模糊控制、神经网络控制和理论加工以及数字化网络的条件下，必然形成人工的智能化，解决加工中通过需要通过人工干预来解决的不确定性问题。数控机床在人工智能化方面的主要表现为以下几方面：第一，诊断和监控智能化；第二，编程智能化和操作的简化；第三，驱动型智能化得以提高，连接的使用变得方便；

第四，加工效率和加工质量的智能化。

再次，数控机床的发展高速化。数控机床的高速化发展可以在很大程度上对加工效率加以提高，并且可以降低加工成本。在提高零件表面的加工质量和精度。在技术加工的高速化方面适用于制造业的高效、优质和低成本的生产。

最后，要尽量减少在零件的加工过程中工件的搬运和调整以及换刀主轴的升降中所消耗的时间。为此，可以将不同的加工功能全部整合在同一台机床上，使得零件的程序编制和加工可以在同一台机器上进行，实现多功能的复合型机床的工序集约化[2]。

随着数控机床的日益环保化、智能化、高速化以及集约化的发展，数控机床的电气维修技术也必然顺应数控机床在未来的发展趋势而作出调整。数控机床的电气维修将会更加注重对于绿色技术的使用，智能化检测和维修工具将会被更多的应用于数控机床的电器维修中，运用智能技术建立对数控机床的故障预警系统，能够对于其中的故障及时预警并提醒维修人员对其加以维修。数控机床的高速化和集约化发展使得数控机床的构造更为复杂，这对数控维修人员的整体素质提出了更高的要求，维修人员不仅要掌握数控机床编程、操作、日常维护和故障维修的各方面知识，同时也要求有大量数控知识和常年的实践经验的积累，对于机床的各部位零件和结构也要能很好地掌握，同时，也要懂得机床与计算机的联合调制。

数控机床的发展趋势带动了数控机床电气维修技术的进步，同时，数控机床的维修技术的进步将数控机床在设计运行等方面的问题加以暴露出来，从而促使机床加以技术上的创新。两者相辅相成，共同进步。

4 结语

总之，社会的发展，为数控机床的网络化、智能化和绿色化提出了新的要求，