数控机床电气故障诊断维修原则与步骤

数控机床电气故障诊断维修原则与步骤摘要：我国自从改革开放之后，就进入了快速发展的阶段，不论是经济或是科技，都已经有了一个质的飞跃，特别是近年以来，互联网普的及使得自动化技术得以实现，大部分的生产行业都在机械化、自动化的道路上不断前进，数控机床就是其中一种，但是由于新技术的使用和操作的复杂程度等，数控机床在广泛应用的同时也面临着许多问题。本文以此分析数控机床电气故障诊断与维修的原则与步骤。关键词：数控机床；故障诊断；维修措施1数控机床电气故障诊断一般原则1.1先静后动原则进行数控机床电气故障的诊断时，要以"安全第一，预防为主〃的前提条件为保障，当维修人员到达故障现场后，不可立即着手维修，而是通过直观的形式进行外观检查，询问操作人员发生故障时的具体情况和伴随着现象，从中挖掘有利的信息。先通过分析的方式大致确定发生故障的原因和位置，然后再开展排查工作。1.2先简后繁原则进行设备维修时，要充分了解其设备故障点的内部原理，根据工作原理来开展前期的诊断，才能最快最高效的确定数控机床故障原因，对数控机床故障特点、参数进行全面检查，进而促进故障点的高效确定并简化诊断流程，降低故障排除的难度从而提升维修效率，在多重故障相互交织的情况下，应先着手于简单的问题再将繁琐的问题进行逐一解决。1.3先外部后内部原则数控机床本体机构包含着大量的控制按钮和拆卸开关（如限位开关、回零减速开关等），工作环境较为恶劣，因此，在出现数控机床电气故障的时候，维修人员往往面临的是较差的工作环境。这时，就要求维修人员从外部利用万用表对开关外部进行检测，如发现异常再往开关内部进行故障排除，从而简化工作流程提升工作效率。1.4先机械后电气原则数控机床出现故障时，其中的机械故障往往可以通过看、闻、听、摸的形式了解，设备检修人员通过外观检查，可以大致了解在机械结构方面的故障位置，从而进行及时维修。但是如果要往电气方面着手，排除故障难度非常大且费时，所以在数控机床电气故障维修过程中，首先排除机械故障的可能，可以节省更多的时间。2数控机床经典故障2.1系统故障。在数控系统中，系统故障有着较高的发生几率，当系统设定以及符合相应条件时必然会出现相应的故障并发生故障提示。例如：当数控机床冷却系统油标降低至最小刻度时，继续使用就会导致数控机床发出超温报警，进而使得系统出现停机故障。再如数控机床某轴沿相应方向运动并出现超位移动范围时，就会出现超程报警。想要对这种故障进行控制，需要重新设定数控系统运动范围，使其设定的范围小于正向最大值和大于负向最小值，并强化日常维护工作，严格落实正确的操作标准与使用方法就可有效的防止此类故障的出现。2.2随机故障。所谓随机故障就是数控机床在实际运行期间，偶然出现的各种故障种类。与其他故障种类进行比较，随机故障具有较强的偶然性，这样的诊断难度相对较大。这种故障发生的原因相对较多，例如：零件装配存在问题、组件排类缺乏合理性、参数设定不科学以及人工操作存在失误等都是引发随机故障的主要原因，此类故障的维修应具有针对性，根据机床电气控制原理逆向逐级排查可有效排除故障。2.3无报警故障。报警故障就是在数控机床出现故障时，机床报警系统会发出相应的通知，如在硬件系统出现故障现象时，系统的LED指示灯会亮起并发出报警。在数控机床硬件设备上，各单元都安装了报警指示灯，如线路板、伺服单元以及控制面板等，各外围设备上也安装有相应的报警指示灯。在硬件设备出现故障时，工作人员通过指示灯的亮起就可明确发生故障的硬件设备，并以此为基础对故障进行排出与诊断。在数控系统程序以及加工程序出现数据丢失、计算机软件系统故障时，显示器就会发出相应的报警信息，甚至还会发出相应的报警信号。当前数控机床系统都具有完善的故障自我诊断功能，当出现故障时可结合实际情况对故障种类进行自我检测与诊断，并及时发出相应的故障报警。根据软件故障报警，相关维修人员可结合技术资料文件中的报警故障处理措施对故障进行排除。一些故障的出现具有突然性，同时没有硬件报警显示与软件报警显示，这就是无报警故障，例如加工中心刀库换刀机械手在整个换刀过程完成后系统没有执行下一步动作，此类故障需通过系统电气原理图中的PLC程序和梯形图进行逻辑分析，诊断难度相对较大，需要维修人员结合实际需求与专业技术经验、技能等对故障进行诊断。3数控机床典型电气故障诊断与维修步骤3.1电源故障分析。在数控机床电气系统中，电源有着极为重要的作用，并为整个数控机床的运行提供充足的能源支撑。其中供给电压的稳定性对于数控机床的良好运行有着较为直接的影响。同时因为我国电网系统在运行期间存在范围较大的波动与高次谐波等现象，所以在数控机床维修期间需要电源对数控机床良好运行的影响进行充分的考虑与分析，此类故障在实际维修过程中出现较多，主要以电压不足和电源缺相造成。3.2位置检测报警。通常情况下，数控机床出现位置检测报警故障时，主要的引发原因为：其一，为位置检测系统存在问题，进而出现报警现象；其二，数据机床没有明确定位信息，致使坐标轴存在漂移或移动现象，导致报警现象的出现，在对这一故障进行维修期间。维修人员应先通过观察设备，明确机床各运动轴是否存在位移现象，若没有发现位移现象时，应对测量回路完整性与科学性进行检测，同时还需要对伺服电机编码器、光栅尺、机床位置测量等硬件进行全面的检测。3.3无法发现机床零点。数控机床在回零期间，不能发现与明确机床零点的主要原因为机床零点检测开关出现问题、编码器故障以及零点接线开路等，其中光栅尺受到污染以及线路出现损伤等问题是导致数控机床出现回零失败的主要原因。3.4伺服系统故障诊断与维修。在数控机床系统中，输出可随着输出量的变化进行改变的系统属于伺服系统，其主要作用就是对数控机床进给轴移动以及主轴转速等进行控制与管理。伺服系统在运行期间，对指令脉冲输入指定值，同时通过数控机床闭环系统与数控机床输出量进行比较，在将之间的差异数值在系统运行状态调节中进行使用，进而促进数控机床自动化控制功能的实现。伺服系统的故障主要可分为：其一，超程。数控机床运行期间，硬限位与软限位是保护其运行的主要模式，在出现超程报警期间，仅仅需要将轴移入限位器设定的范围即可消除报警，若不能停止报警时，就需要对限位开关的稳定性进行检测；其二，过载。在机床运行负荷较大时，会导致伺服电机电流上升，进而出现报警，同时驱动控制结构、驱动元件以及伺服电机自身故障等会导致数据机床出现系统报警。在出现过载报警期间，维修人员应对机床运行状态实施监测，明确是否存在机械故障，若没有则需要对系统模块的正常性进行检测；其三，伺服电机不能运行。数控系统对驱动单元传输的数据不仅仅是速度控制和位置控制信息，也存在使能信号，即DC+24V，在伺服电机不可运行时，维修人员可对控制系统是否存在输出信号进行检测，明确使能信号是否为接通状态，另外对于进给系统有关的I/O信号进行检测，明确是否具有不满足电机运行必须条件，对数控机床PLC梯形图进行研究，进而了解机床进给轴运行条件对故障进行逐步排查；其四，机械转动间隙。进给传动链因运转磨损经常会在传动元件键与键槽间隙影响下使得传动出现像一定的偏差。所以在实际维修期间，需要锁死进给轴轴承，避免进给轴出现攒动现象，接着根据实际需求对数据机床方向间隙实施系统补偿处理，促进数控机床运行高效性与精准性的快速提升。4结束语总体而言数控机床电气故障诊断与维修要根据一般的原则内容和详细的步骤开展工作。根据不同的情况，采用不同的检修方法进行排查，将实际维修过程总结并为下次工作积累经验，创造出更好、更先进的检修手段，在诊断故障和维修过程中出现困难，综合考虑各