数控机床电气故障维修分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：数控机床的诊断功能是衡量数控机床的一个重要指标，数控机床诊断系统可以提供硬件驱动器、编程操作等相关的诊断功能以及具有明确文字说明的报警信息和在线提供帮助功能等等。目前机床电气故障的解决途径越来越受到人们的重视，要提高数控机床操作技术和维护水平，就要根据数控机床所在实际情况，健全数控机床电气故障维修保养制度。
关键词：数控机床；故障诊断；维护保养
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.07.010
在保证数控机床能够正常运行的同时，消除可能出现的故障，是提高数控机床生产效率的重要手段，要保证工件的加工精度，就必须避免电气系统经常发生故障，加强对数控机床系统的维修保养。数控机床电气系统故障主要包括数控系统位置环故障、电源故障、停机故障等等，维修人员主要通过数控机床的PLC程序查找分析故障，在日常的维修和保养中减少故障发生的原因。
1 数控机床的原理和特点
数控机床的工作原理是按照工件需要的尺寸和参数，将工件的运动轨迹设定为固定的方向，并分割成最小移动量，再用最小移动量为单位，按照轨迹进行刀具和设备的拟合，通过系统设定的坐标轴，驱动机床进行机械加工，坐标轴按照最小位移量进行移动，实现刀具的运动，从而来完成零件加工。
数控机床的特点包括：
（1）生产效率高。数控机床在机械加工中可以选择加工最佳参数，实现工件加工的准确定位，可以自动设定最佳的运动路线和进行工件的装夹，具有主轴转速高和结构刚性好的特点，可以减少调整和辅助时间，一次完成多道工序，实现一机多用，节省了调试时间[1]。
（2）工件加工更精确。由于数控机床的内部传动系统和结构具有更高的精度，安装程序不需要人工干预，可以实现自动加工，零件的加工精度更高，可以不断提升生产效率和产品质量，减少不必要的损失，降低加工成本。
（3）生产柔性大。在机械加工过程中，需要面对不同的零件加工的需求，零件的尺寸和参数要求都不相同，在此情况下，数控机床系统要实现多种零件的生产，可以改变加工程序，从而改变加工工序和加工工艺，实现不同零件的小批量生产。
（4）生产自动化程度高。数控机床系统可以实现生产加工的自动化，大大减轻了操作者的劳动程度，提高了工作效率，改善了劳动者的工作环境。
2 数控机床的故障诊断以及排除
数控机床故障的诊断可以使用自我诊断，也可以使用仪器进行检查，在数控机床中可以安装自动化诊断系统，在发生故障后及时对系统进行诊断，发现问题，可以在系统中发出警报，标示故障出现的区域，对于不同的故障类型，可以发出不同的警报。
（1）机床启动后，系统一直报急停警。在系统启动后一直报急停警，并且伴随着其它报警信息的，会影响到机床的正常运行[2]。在进行故障诊断时，可以在数控系统的PLC状态下查看机床的输入和输出状态，正常输入输出状态下，可以根据机床电气及电路图纸排查故障，没有发现故障的，要检查急停开关是否损坏。
（2）手动模式下刀位不转换。数控机床手动模式下刀位不转换的，要首先检查输入和输出信号状态，检测不到输入输出信号的，要检查相关的信号线路，发现损坏的要及时更换，刀具的信号线和方向盘连接处的信号线要保证正常通路。检测输入和输出信号状态正常的，要查看电器柜中的继电器指示灯和接触器，并检查刀架在吸合的瞬间是否正常过电，没有电流反应的，可能为电器损坏。
（3）手动状态下冷却机不工作。手动方式下冷却机不工作的的，首先检查冷却机的输入和输出信号状态，并根据冷却机的电路图纸检查电路，发现电路短路和断路的要及时处理，检查电路中的各电器元件，以及冷却机的电压是否正常，确定冷却机的电路正常通电[3]。
（4）上电后出现空开跳闸现象。上电后立即出现空开跳闸现象的，不要急于上电，要先检查电路，查找空开跳闸的原因，可能是额定电流小于机床需要的电流，也有可能是三相电短路或者某电路出现了问题。
（5）数控系统位置环出现故障报警。数控系统位置环出现故障的，一般会进行故障报警，此时要检测位置测量回路、测量元件和位置环控制接口等等，位置测量回路开路、测量元件损坏以及接口信号不存在等，都会做成坐标轴在缺乏指令的情况下运动，给工件加工造成障碍。另外，坐标轴偏移过大，位置环和速度形成正反馈的，也可能是反馈线路元件发生损坏。
（6）工件加工质量出现问题。工件加工质量出现问题的，可能是机械传动系统间隙过大或者磨损严重，导致导轨出现磨损。电气控制系统的速度环位置与相关参数不匹配，也有可能影响工件加工质量，可以在机械故障基本排除后重新进行最佳化调整。
（7）偶发性停机。偶发性停机是由于某些特定操作与功能组合下数控机床系统的停机故障，可以将机床断电，再重新通电，偶发性停机一般会消失。但是由于环境条件引起的停机，不仅会造成机床故障，严重时还会损坏系统，其主要原因包括电网或设备干扰，温度过高，机床附近产生大量的粉尘、金属屑或水雾等也会造成故障。
3 结語
数控机床电气系统在机械加工过程中发挥着重要作用。电气系统发生故障，就会对数控机床的正常运行产生严重影响。要减少数控机床电气系统故障的发生，就要在平时加强对数控机床电气系统的维修保养。在故障发生后要及时维修处理，根据PLC系统查找分析故障原因，分清故障发生的部位，并根据故障原因进行维修和更换，提升数控机床电气系统维修保养水平，促进数控机床电气维修系统的安全平稳运行。
参考文献：
[1]余志钢，易端前，李磊.数控机床电气系统的故障诊断与维修[J]. 民营科技，2016（04）：24.
[2]胡晓丽，高玉丹，李雅洁.浅谈数控机床电气故障分析及维修技术[J].山东工业技术，2016（04）：21.
[3]张晶辉.数控机床典型电气故障诊断与维修[J].机械工程与自动化，2016（01）：205-207.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14702296.htm
