数控机床维修技术分析

数控机床维修技术分析（共12篇）

数控机床维修技术分析 篇1

摘要：随着社会的快速发展, 数控机床技术在工业制造中使用广泛, 数控机床在给机械加工企业带来巨大经济效益的同时, 其生产设备也随之出现各种运行故障, 影响生产的进行, 因此, 本文对数控机床常见的电气故障进行了分析, 并且对维修技术进行了阐述, 旨在帮助数控机床操作者提高维修以及维护技术水平。

关键词：数控机床,电气故障,维修技术

1 数控机床电气故障的诊断

通常, 机床制造厂提供数控机床的PLC程序清单或梯形图, 维护人员往往根据PLC程序分析故障原因, 这对机床的维护人员技能提出了要求。如果维护人员不懂数控系统的PLC语言, 诊断工作将十分困难的。随着数控机床制造技术的发展, 数控机床的诊断功能也成为衡量数控机床性能的一个技术指标。数控系统可以提供硬件、驱动器、编程、操作等相关的诊断功能, 包括带有明确文字说明的报警信息, 或提供在线帮助功能, 或提供报警手册。机床电气故障的诊断也越来越受到机床制造厂的重视。

2 数控机床的电气故障原因和诊断分析

数控机床的电气故障出现的原因主要有电源故障、数控系统位置环故障、偶发停机故障、主轴伺服系统主轴转速异常等。如图1 所示。

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较大。可以直接造成数控机床系统的停机或者系统损坏。西方发达国家由于科技水平质量较高, 对机床的电源设计缺少考虑。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, 再加上人为因素的影响, 机床的电源故障等时有发生。

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 偶发的停机故障

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后故障便会消除, 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BUG而导致。另一种是机床在湿度过大。在我国部分地区, 机床常常被置于厂房大门附近, 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, 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 数控机床电气故障的排除与维修技术

3.1 严格遵循操作规程

数控系统编程、操作以及维修人员要严格遵守操作规程, 严格按照机床和系统使用说明书来进行操作, 尽量避免因为操作不当使数控机床出现电气故障。

3.2 对纸带阅读机或磁盘阅读机的定期维护

数控机床的操作者要对纸带阅读机的运动部分进行定时清理, 每周一次, 要对导向滚轴、张紧臂滚轴加注润滑油, 每半年一次。除此之外, 还要专门清洗磁盘阅读机中磁盘驱动器内的磁头, 要使用专用清洗盘定期进行清洗。

3.3 监视数控系统的电网电压

对于数控系统而言, 其电网电压额定值的安全范围在85% -110%, 在这个范围之外, 数控系统的工作就会出现不稳定的情况, 甚至还有可能损坏重要的电子元器件。这就要求数控机床操作者应该时刻关注数控系统的电压波动。在一些电网质量不高的地区, 要在数控系统上装设专用的交流稳压电源装置, 达到降低故障发生率的目的。

3.4 定期检查和更换直流电动机电刷

要对数控车床, 数控铣床以及加工中心等进行每年一次的检查, 对于频繁加速的机床, 比如冲床工艺, 要进行两个月一次的检查。

4 总结

综上所述, 数控机床操作者要定期对数控系统的硬件以及软件进行检查, 确保数控机床能够安全稳定工作的同时, 将数控机床可能出现的故障消除在萌芽状态。数控机床操作者要学会分析数控系统出现的故障, 懂得如何维修以及维护数控系统, 确保数控机床能够正常工作。

参考文献

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[2]汤宝平.基于Elman神经网络的旋转机械故障诊断[J]计算机集成制造系统, 2010 (10) .

[3]Yaguo Lei.A multidimensional hybrid intelligent method for gear fault diagnosis[J].Expert Systems With Applications, 2009 (02) .

数控机床维修技术分析 篇2

数据机床控制是指通过数控程序，对数控机床下达工作指令，让数控机床按照预定的工作程序，对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前，需要先确定零件在机床的安装位置，刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线，切削规格等参数等。掌握这些参数之后，才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序，进行规范的操作的一种深加工过程。

1.2 数控机床的电气控制

数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的.。

1)电流环的功能是为伺服电机，提供其所需要的转矩电路。通常情况下，其与电动机之间的匹配调节，是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时，已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整;

2)速度环的功能是控制电机的转速，也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值，都是根据骚动坐标轴负载量，或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化，就需要对机械的传动系统进行检查和修复，然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器;

3)位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作，用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否，直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。

其一，位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离，外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方，才算合格。比如，位置测量时，元件脉冲次数10/mm，那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。

其二，对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的，数控系统中，对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏，工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标，运动时性能的优势程度。关于KV值的设置，需要参考和符合以下公式：

KV=V/△其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度，m/min △即跟踪误差，mm 注意不同的单位，数据参数代表的涵义也不一样。

2 数控机床维修方法

2.1 故障检查

首先要对进行进行检查，查找机床究竟问题出在哪里，先可对机器的使用人员进行询问，再进行目测，触摸机器的各个线路是否完好，检查是否短路。再通电进行检测，如果不行，再利用进行检查，对机器的信号与报警装置，接口状态，参数调整等各种方法，直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题，才能有针对性地对其进行修理。

2.2 维修方法

故障排查出来之后，再进行机床的维修，这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。

1)电源：电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源，它的损坏轻则会导致程序数据丢失，产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国，由于电力系统不是很充沛，所以经常导致电源的损坏，电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备，才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时，就尽量为它提供单独的配电箱，在电网供电质量不良的地方，三相交流稳压装置，也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开，并且使用三相五线制等;

2)位置环故障：首先，位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次，坐标轴在脱离指令下运动，可是造成的原因是漂移可能过大;位置环或速度环接成正反馈;元件损坏等;

3)机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离;编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等;

4)机床动态性差：其中原因可能是机械传动系统磨损严重，或者间隙过大造成的。或者是导轨润滑工作做得不充分。对于电气控制系统，造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数，已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后，及时进行调整，使得达到最佳效果。

诸如此类等等问题，故障在查出之后，立即根据相关的维修方案进行正确地修理，对各种电路，参数，控制系统，电源等问题，进行仔细确认，然后针对性地调整维护方案，并且把每次维修的记录地都记载下来，以便下一次遇到同样的情况，好迅速地作出处理。

3 结论

根据以上依据，我们可以得知，数控机床的控制与维修技术，在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查，利用自己和别人总结出来的经验，记载下来，对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术，无疑有着重大的借鉴意义。

参考文献

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[2]潘耀佳.数控机床维修技术浅谈[J].城市建设理论研究.(1).

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数控机床维修技术分析 篇3

关键词：科技；数控技术；维修；发展；对策

数控技术的出现，为现代工业的发展，特别是机器依赖性强的企业的发展带来了新的发展契机。数控技术维修是建立在数控技术成熟发展的基础上的，其出现已经有一定的时间，在今天数控技术维修中，开始出现一系列的问题，想要保证数控技术继续有良好的发展趋势，继续服务与企业发展，那么就要解决好这些问题。

1.数控技术与数控技术维修

对于数控技术与数控技术维修的基本概念的理解，是分析数控技术维修中存在的问题以及解决这些问题的基础。

数控技术，就是以电脑技术和电脑程序为手段，根据数控人员事先编排好的程式对相关零件和机器的运作进行加工控制，最终实现对机器的控制技术。在今天计算机技术不断发展的环境下，对于计算机技术的应用反映了一个行业的现代化程度，所以说数控技术是机器生产行业的现代化的重要标志。数控技术维修，顾名思义，就是将数控技术应用在相关机器的维修上，它是以数控技术为基础发展起来的一项现代化技术，对于今天的机器维修发挥着重要的作用。

2.数控技术维修中存在的问题

可以说，当前形势下我国对于计算机等先进技术的应用是非常充分的，在数控技术维修中也是如此，充分发挥了计算机技术等现代技术的优势，大大提高了生产能力以及生产效率。但是，在看到我们发展中取得的成绩的同时，也应该注意到当前数控技术维修中存在的问题：

2.1专业数控技术维修人才缺乏

专业数控技术维修人才的缺乏是当前数控技术维修中存在的一个非常大的问题。人才对于任何一个行业的发展来讲，都是至关重要的，特别是在现代竞争非常激烈的情况下，掌握了人才才能占据发展的主动地位。数控技术维修行业与其它行业相比，其对于人才的要求更为严格，对于人才的需求也更大，由于数控技术维修是在计算机技术与数控技术的基础上发展而来的，而这两项技术本身就对技术能力有非常高的要求，将二者结合并进行提高而得来的数控技术维修，对于专业技术的需求自然更高，所以说，在数控技术维修中，从事工作的人员，必须具有较高的技术能力。但是以目前我国的数控技术维修的发展实情来看，专业的数控技术维修人才是非常不够，虽然我国的高校以及高职院校都开设了数控技术维修方面的专业课，但是对人才的培养的深度还是很有限的，以及教育中本身存在的弊端，导致数控技术维修方面的员工的工作能力还是很有限的，技术能力是有限的。总之，我国的专业数控技术维修人才不足是当前数控技术维修中存在的问题之一。

2.2对于数控技术维修的应用领域不够广泛

根据当前数控维修的发展现状来看，对于数控技术维修的应用一般都停留在一些较大的机器上，或者价值相对较高的机器上，而对于应用量较多，应用广泛的的中小型机器来讲，对于数控维修技术的应用还是非常少的，这不管是对中小型机器本身，还是对企业生产，以及数控维修技术的长远发展，都是非常不利的。首先，中小型机器占据我国企业生产操作中所需要的机器的大部分比重，对于这些机器的数控技术维修的缺乏，就直接影响到整个企业的生产效率，对机器的维修和保养等，进而影响到整个企业发展；其次，大型机器以及高新技术机器的数量毕竟是有限的，如果把应用空间简单的局限在这些机器上，那么数控维修技术的应用就会越来越少，最终使整个发展受限。所以说，对于数控技术维修的应用领域不够广泛也是当前数控技术维修发展中需要解决的问题。

此外，数控技术维修发展中存在的问题还有很多，比如缺乏创新等。

3.数控技术维修的问题解决对策

根据数控技术维修的发展现状来看，对数控技术维修提出以下几点建议：

首先要建立健全专业的数控技术维修人才队伍，保证专业人才的供应，只有这样，数控维修技术的发展才能成为可能。人才队伍的建设，不仅需要各高校和高职院校教育的跟进，也需要对现有数控技术维修人员进行专业的培训再教育，总体上提高现有数控技术维修人员的能力；其次是要把数控维修技术引入到更多领域，尝试在多种生产企业的生产机器设备中运用数控维修技术，既为了企业自身的发展，也为了数控维修技术的长久发展；再次，是要创新数控维修技术，不能把技术水平停留在当前，也不能单单依靠学习其他国家的这一方面的先进技术，我们还需要不断创新，通过创新找到适合我们自身的数控技术维修。此外，还可以通过引入计算机领域的其它知识来更多的指导数控技术维修的发展等等。

4.结束语

数控技术维修作为新时期的重要技术，不仅为社会的发展带来了更多的便利，也为科技的向前提出了考验。必须要认真分析数控技术维修中存在的问题，我们才能在现有技术上不断完善数控技术维修。

5.参考文献

数控机床维修技术分析 篇4

1 数控设备的常见电气故障

有关数控设备的电气故障, 可根据不同要素划分为若干种类, 具体分析如下:

1) 根据发生故障的部位。可将电气故障划分为硬件故障与软件故障两种类型。一方面, 硬件故障主要指电气元件、电线电缆、电子、接插件、电路板等出现问题;另一方面, 软件故障则表现为程序错误、参数丢失、计算机错误、系统程序问题等。2) 根据出现故障的可能性。可将电气故障划分为随机故障与系统故障两种类型。一方面, 随机故障是指偶然发生的故障, 即“软故障”;另一方面, 在特定条件下, 必然产生的故障则为系统故障。3) 根据故障的破坏性。可将电气故障划分为破坏性故障与非破坏性故障两种类型。对于破坏性故障来说, 会造成机床障碍, 损坏工件。这种情况下, 只能根据实际现象进行检查, 排除障碍, 具有较高的技术难度, 且风险性较大。4) 根据故障的指示显示。可将电气故障划分为诊断指示故障与无诊断指示故障两种类型。

2 故障诊断与维修

有关数控设备电气设备的分析诊断与维修, 应根据故障实际状况, 选择不同的方法。以下将对几种常见的故障诊断与维修技术进行分析与阐述:

2.1 观察法

当数控设备电气故障产生之后, 维修人员的第一反应就是观察发生故障所带来的声音、气味、异响等现象, 进一步缩小故障范围, 通过手触、轻轻摇动元器件的方式, 查看电阻、电容等是否发生松动, 及时发现元件断脚或者虚焊等问题。

2.2 分析法

作为数控设备维修人员, 必须对各种设备的工作原理了如指掌。了解可能引发电气故障的各种因素, 利用设备原理分析故障原因, 最终确定几个重点查找的部位与方向, 提高诊断的针对性。

2.3 调整法

如果数控设备运行的参数设置不当, 也会对设备的正常运行产生影响。因此, 根据设备产生故障的特征, 对相关参数进行核对、检查与调整, 即可快速排除故障。

2.4 诊断法

充分应用数控设备系统的自检功能, 通过系统与主机之间的接口信号以及报警信号状况, 结合具体的设备故障特征, 确定发生故障的具体位置。

2.5 试运行法

如果数控设备产生的故障时有时无, 则可将数控设备启动, 实行试运行。在试运行过程中, 观察可能出现故障的可能性, 确定设备状态机故障位置, 包括故障发生的轴段、程序段等, 迅速确定故障部位、故障原因, 有针对性地采取对策。

2.6 置换法

置换法是电气故障诊断最直接、最简单的方法之一, 尤其在现场判断的应用非常广泛。利用正常的组件或者电路板, 对问题电路板进行置换, 进而快速发现存有故障的元件;如果没有可用的备用元件, 则可将故障区和非故障区的组件进行交换。在应用置换法过程中, 应注重保持备用元件的状态与问题元件的状态保持一致, 包括开关、短路棒设置的位置等等。另外, 在应用元器件替换过程中, 应该注意以下问题:电容主要包括容量与耐压性两大参数, 在进行电阻替代过程中, 除了数字电路中对分压、定时、振荡的电阻值要求较高, 其他电路只需要满足功率即可, 一般采用金属膜电阻;而在线性电路中, 则采用精密电阻, 取代精度等级较高的元件;当元器件取下来之后, 应确认其是否发生损坏, 对制造厂家、型号、参数等进行记录;在集成电路中应用置换法, 由于拆卸集成电路之后发生故障的几率增大, 因此应确认原有的集成电路为损坏状态, 方可拆卸集成电路片子。

2.7 测量法

在数控设备电气运行中, 有关印刷线路板的设计, 为了便于调整与维修, 在板中设计诸多检测端子。维修人员通过这些端子, 就可以对线路板进行测量, 确定发生问题的区域, 同时也可通过测量端子, 或者电压或者波形等参数。另外, 也可对印刷线路板进行切断电路、短路、拔去组件等操作, 通过观察现象, 判断故障原因。

2.8 PC图法

在PC形象化中, 梯形图是最直观的编程方式, 利用软继电器线圈及电路节点, 根据一定的逻辑性, 构建梯形电路。根据PC梯形电路, 对故障进行分析, 已成为当前数控设备电气故障诊断的基础方法。首先, 了解设备运行的原理与程序;其次, 熟练掌握梯形图;再次, 排除故障过程中, 认识到问题输出, 再查看具体的输入条件, 根据PC系统状态显示, 监测编程器的运行状况, 逐一排查故障点, 并采取对应的处理措施。

2.9 暴露法

如果系统产生的故障时有时无, 具有不稳定性, 那么在查找过程中, 可利用绝缘物进行敲打, 发现虚焊或者接触不良的位置;或者利用吹风机进行局部升温, 发现性能出现变化的元器件。通过这种方法, 可将存在故障的元器件暴露出来, 但是也存在一定风险, 可能将完好的元器件损坏。

3 分析诊断技术的未来发展

3.1 远程诊断

随着计算机与网络技术的快速发展, 在数控设备、计算机终端、网络连接之间构建通讯联系, 利用相关软件及网络支持, 可调用数控设备的参数与状态信息。当数控设备出现故障时, 利用计算机即可实行远程诊断, 监控数据及时回输到计算机中, 将诊断结果及具体维修技术呈现出来。

3.2 人工神经网诊断

人工神经元网络, 可简称为神经网络, 构建在人脑思维的基础上, 模仿人类大脑的神经元特征, 通过数学方法将程序简单化、抽象化、模拟化, 同时形成非线性的动力学网络系统。由于神经网络系统的强大性, 可处理各种复杂故障, 同时具备记忆、容错、推测、联系及自适应等功能。人工神经网络作为一种全新识别技术与维修技术, 目前在数控设备电气故障应用领域的潜力较大。

3.3 状态监测

有关数控设备的诊断过程, 主要包括获取诊断信息、提取故障特征、识别状态以及诊断故障等环节。在设备运行过程中, 各种故障都可能造成失稳运行。因此, 通过应用检测仪器, 实时监测设备运行状况, 在出现非平稳状态的初期即发出报警, 可及时进行故障诊断与识别, 避免故障的进一步扩大。

3.4 模拟专家

模拟专家技术离不开专家数据库的支持, 一旦数控设备出现电气故障, 由维修人员调用数据库系统中的内容, 经过经验推理与研究, 获得需要的内容, 完成故障诊断与维修过程。

3.5 自修复技术

在数控设备系统中, 具有备用模块功能, 并在系统软件中发挥自修复程序作用。在软件运行过程中, 如果某个模块产生故障, 则系统将显示信息, 并自动寻找故障点。如果系统中已经存在备用模块, 则系统将自动切换, 确保数控设备的稳定运行, 并为维修提供便捷性。

摘要：做好数控设备的正确操作、保养与维护, 是提高数控设备使用效率与使用寿命的根本途径。本文结合当前数控设备运行状况, 对常见的电气设备故障进行分析, 并提出相关维修技术与未来发展方向。

关键词：数控设备,电气故障,诊断,维修

参考文献

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[5]李伟.谈如何做好数控设备的管理与维修[J].大科技:科技天地, 2011.

数控设备维修管理问题分析的论文 篇5

1数控设备情况概述

数控设备是利用计算机自动化技术进行实施的。通过计算机编程，融合多种高科技技术，实现数控设备的自动化运行。数控设备主要用于机械加工领域，不仅工作效率高，而且准确度、精确度也非常惊人。数控设备能完美的应对机械零部件的不断更新换代，面临产品的多样化和复杂性，数控设备只需在计算机中修改相应的参数或程序就可以随意改变尺寸、形状等，在很大程度上避免人工操作的误差，在一些复杂的零部件加工上更加明显。数控设备的应用不仅解放了生产力还保障了机械零部件的合格率。

数控机床维修技术分析 篇6

【关键词】数控机床；电气故障诊断；维护

一、绪论

数控机床系统在使用过程中免不了会发生故障，主要是由于数控机床系统原本应有的某些功能出现缺失造成。故障的原因和表现形式都是不一样的，实际操作中具有一定的差别。但是不管是其中的哪一种故障，在对故障进行诊断的过程里，是有着一些原则和技巧可以遵循的。

二、排障原则

排障工作主要包括以下几个方面：1.首先对故障展开充分调查，仔细询问操作者，搞清故障出现的整个过程中出现了什么样的现象，采用了哪些措施。其后再对现场的情况进行仔细的勘察；2.在排查引发故障的原因时，一定要具有非常开阔的思路，不管是集成电器，还是机械因素，只要有可能引发故障的因素存在，就要将其详细地罗列出来。分别对这些原因进行优化和选择，将其中最有可能引发故障的原因找出。

除了需要掌握专业知识以外，进行故障诊断的人员还需要实际工作的经验和一定的技术操作水平，工作人员工作时必须结合实际进行思考，借助平时对机床实际工作的了解程度来掌握机床的故障，这样才可以起到举一反三的结果。除了这些之外，工作人员还要有与维修与实际经验相关的资料，比如图纸和说明书等等。

三、故障处理的思路

不同的数控系统之间互相具有的设计思想也是各异的，但是不管是哪一种系统，他们具有极其相依的原理以及构成。所以当机床有故障出现的时候，维修人员针对故障所需要展开的维修思路必须是清晰的：首先对故障现场进行调查，对于故障现象要做的及时明确、还要弄清楚故障性质，对于故障信息应该尽可能地进行掌握，在出手开始修理之前要做到深思熟虑，以免故障出现扩大。依靠已经得到的故障信息就可以初步明确故障具有的复杂程度，同时将可能出现故障的部位和可能出现故障的疑点罗列出来。将需要用到的技术资料准备好，将这样资料作为分析故障的基础，将可能排除故障的合理方案设计出来。

四、故障处理方法

数控机床的核心就是数控系统，数控系统是否可以可靠地运行，会对整个设备的运行都起到重大的影响。下面就是常见的一些对于故障进行确定和排除的方法。

4.1对数控系统硬件、软件具有的报警功能进行利用

现在应用的许多数控系统里面都有许多硬件报警指示装置，这些装置可以有效地对数控系统自身的可维护性进行提高。数控机床自带的CNC系统普遍都带有自诊断功能，系统在进行工作的过程中，可以凭借自诊断程序迅速对可能出现故障的系统进行检测。如果有故障被检测到，就会马上用报警的方式将面板上的报警指示灯电量，同时，该功能还可以对故障进行分类后再报警处理。

4.2数控机床简单故障报警处理的方法。

一般的数控机床都有一定的自警功能，可以针对系统硬件和软件所处的工作状态进行随时的监测，数控机床绝大多数的故障都可以从报警提示中得知，根据这些出现的提示，就可以对机床的故障进行测定，使故障更快地得到处理和排除，提高机床的寿命和使用效率。

4.3直接观察法。

直接观察法主要借助的是人的感觉器官，通过对故障发生前后所出现的一些异常的外部现象来对故障进行排查的一种方法。在对数控系统故障进行处理的整个过程当中，这是最基本的一条切入点，也是最能够直接产生效果的方法，针对一般出现的简单故障都可以使用这种方法解决问题。

4.4借助状态判断法。

现代数控系统不仅仅只能把针对故障分析的信息显示出来，还可以以诊断地址和诊断方式，把诊断过程中的各个环节显示出来。

五、故障举例

5.1数控机床排屑器故障分析及其改进。

现场工作工作人员首先对电机进行拆卸，然后开始试着运行点击，运行后得到的结果是正常的，所以电机发生故障就可以被排除掉，同时检查电动机传动轴上键槽内没有应该存在的键，所以大体上可以判断引发故障原因为电机轴与排屑螺旋杆发生分离，再继续进行分析，由于传动键所受到的力处于时刻变化的状态，这个时候如果把传动键分割开来，分割后的每一个部分则都可以看成是具有独立性的横梁，所以可以进行振动分析。

通过分析传动键的受力情况，发现其拥有了微动磨损产生的条件，所以属于微动磨损的范畴，通过搜索后，看到键掉落到螺旋杆管孔里面，键本身处于完好的状态，只是稍微有些磨损，所以键压溃和键磨损这两条也可以排除掉了，此次可以判定引发故障的原因就是键脱落，导致螺旋排屑杆和电机轴发生脱离，不再具有传动力。把键重新装上，电机重新进行装配，电机恢复正常的工作状态。

结束语

当故障证明被排除后，维修工作并没有就此结束，还需要从技术与管理这两个方面来分析导致故障出现的一些深层原因，并且实施一些补救措施，避免同类故障第二次出现。必要时，可依据实际条件借助成熟的技术来改造设备或者是对设备进行改进。将故障排除好，再尽快地进行解决。把线路进行整理，再将机床所有动作试着运转一次，如果一切正常，就可以交付使用。同时，操作人员要继续做好观察工作。坚持一段时间，要对机床的运行状况向工人进行询问，同时对故障点开展二次全面检查。最好详细的记录，把每一个过程记录下来，比如维修时间、故障原因及更换的部件等。不断在排除故障过程中吸取知识，建立学习计划，达到充实个人的目的。

参考文献

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[4] 杨信忠，彭玉祁. 浅析数控系统故障判断与排除法[J]. 机床与液压. 2009（11）

关于数控机床维修技术的探讨 篇7

1 数控机床故障分析

1.1 数控机床故障记录。

数控机床在运行的过程中, 很容易出现故障问题, 在发生故障后, 工作人员先要停止机床, 还要做好故障记录工作, 保护故障现场, 然后通知技术人员进行维修。故障发生时记录的具体内容包括:a.对故障机床的型号、控制系统的型号以及系统软件版本号进行记录。b.对数控机床故障发生的位置以及故障现象进行记录。c.对数控机床采用的控制系统的操作方式进行记录。d.对采用自动化运行的数控机床故障的加工程序号进行记录, 比如程序的段号、刀具号等。e.有的数控机床发生故障的原因主要是精度不高、误差过大等, 工作要对加工构件的工件号进行记录, 还要对不合格的工件进行保留。f.有的数控机床在发生故障时会发出警报, 工作人员要对警报号以及警报显示的情况进行记录。g.操作人员要对坐标轴移动速度、方向进行记录, 对主轴的转速以及转向进行详细的记录。

数控机床操作人员要分析故障出现的频率, 要善于总结故障的规律或者周期, 还要考虑故障发生的环境, 在对零件加工时出现故障, 还要对工件的型号进行记录, 对加工该零件时总共出现的故障进行概率分析。在分析故障原因时, 要综合考虑, 检查故障是否与换刀方式、切削方式有关。有的故障具有规律性, 操作人员要做好记录工作, 要将外界因素加进去, 这样才能保证故障分析的全面性。

1.2 故障检查与诊断。

为了降低数控机床出现故障的概率, 技术维修人员需要对故障出现的原因进行分析, 要对机床进行全面的故障诊断, 这有助于采取具有针对性的措施进行解决。技术人员需要仔细查找故障存在的原因, 要结合故障记录, 对故障发生的原因、现象以及引起的后果进行综合性分析。在故障检查与诊断的过程中, 还要了解数控机床的工作原理。提高故障诊断的水平, 可以及时确诊出故障, 并解决故障, 可以保证数控机床正常运行。故障检查时, 操作人员需要对机床的工作状况、运转情况以及机床与系统的连接情况进行仔细的检查。

在故障诊断时, 要参考故障检查结果, 维修人员要进行故障现场的调查, 还要对故障原因进行合理的分析, 并找到有效的措施排除故障, 在诊断时, 可以从机械、液压以及气动等方面综合考虑, 要合理应用诊断方法, 保证工作的高效性。修人员可以根据不同的现象对故障进行综合分析, 缩小故障范围, 排除故障。

2 数控机床维修技术分析

设备维修方式可以分为事后维修、预防维修、改善维修、预知维修或状态检测维修、维修预防等, 选择最佳的维修方式, 是要用最少的费用取得最好的修理效果。如果从修理费用、停产损失、维修组织工作和修理效果等方面去衡量, 每一种维修方式都有它的优点和缺点。现代数控机床具有自动检测、自动诊断功能。对数控机床的维修, 可以选择预知维修或状态检测维修的方式。这是一种以设备状态为基础的预防维修, 在设计上广泛采用检测系统, 在维修上采用高级诊断技术, 根据状态监视和诊断技术提供的信息, 判断机床的异常, 预知机床的故障, 在故障发生前进行适当维修。在数控机床维修中, 维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量, 在维修过程中经常使用的维修技术有以下几种:

2.1 初始化复位法。

由于瞬时故障引起的系统报警, 可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障, 若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱, 则必须对系统进行初始化清除, 清除前应注意作好数据拷贝记录, 若初始化后故障仍无法排除, 则进行硬件诊断。

2.2 参数更改, 程序更正法。

系统参数是确定系统功能的依据, 参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机, 对此可以采用系统搜索功能进行检查, 改正所有错误, 以确保其正常运行。

2.3 调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节, 修正系统故障。

2.4 备件替换法。

用好的备件替换诊断出坏的线路板, 并做相应的初始化启动, 使机床迅速投入正常运转, 然后将坏板修理或返修, 这是目前最常用的排故办法。

2.5 改善电源质量法。

目前一般采用稳压电源, 来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法, 通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

2.6 维修信息跟踪法。

一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障, 不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。

2.7 修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。

2.8 维修记录。

维修时应记录、检查的原始数据、状态较多, 记录越详细, 维修就越方便, 用户最好根据本厂的实际清况, 编制一份故障维修记录表, 在系统出现故障时, 操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料, 供再维修时参考。维修记录包括:a.现场记录;b.故障原因;c.解决方法;d.遗留的问题;e.日期和停工的时间;f.维修人员情况;g.资料记录。

结束语

数控机床是机械制造业生产应用的主要设备, 其在运行的过程中, 会受到外界因素的影响, 会出现较多的故障问题, 这会影响系统的正常运行, 会影响企业的经济效益, 为了降低数据机床出现故障的概率, 操作人员需要记录故障情况, 技术维修人员要根据故障诊断结果, 采取有效的技术进行修理, 要提高维修的水平, 还要提高数控机床的利用率。本文对数控机床维修技术进行了分析, 在诊断与维修的过程中, 要结合设备运行的环境, 要考虑环境因素对数控机床运行质量的影响。

摘要：数控机床维修是一项专业性较强工作, 其对维修人员提出了较高的要求, 维修人员必须了解数控机床常见的故障问题, 还要总结出有效的维修技术。在数控维修工作中, 存在混乱无序的现象, 这影响了数控行业的发展, 不利于提高维修的质量, 为了保证制造业更好的发展, 必须对维修的方法进行优化, 提高维修的效率, 这样才能促进数控维修行业更好的发展, 才能为保证数控机床正常的运转。下面笔者针对数控机床维修技术进行简单的分析与探讨, 以供参考。

关键词：数控机床,维修,技术,故障

参考文献

[1]索永圣.数控设备常见故障处理及维修工作研究[J].装备制造技术, 2014 (9) .

[2]杨红瑶.数控机床维修专业的教学特点及现状[J].科技创新与应用, 2013 (7) .

数控机床维修技术分析 篇8

数控机床故障自诊断能力是数控机床CNC系统十分重要的指标,自诊断技术是评价数控机床CNC系统性能的一项重要技术。数控系统是先进技术密集型设备,技术员要迅速而准确地确定其故障部位并查明故障原因,必须借助于自诊断技术。自诊断技术也开始朝着智能化、多功能的高级诊断方向发展。目前CNC控制系统都装有故障自诊断系统,并能随时监视加工过程中数控系统软件和硬件的工作状态,CNC控制系统有较强的自诊断功能。只要系统本身出现故障,显示系统和显示装置就会显示报警信息,通过系统珍断号判断故障发生在数控部分、电气部分还是机械部分,判断产生故障的具体部位。

自诊断与维修实例:FANUC-Oi伺服不能就绪报警“401”报警号。

1. 系统检测原理(图1):

开机后系统开始自动检测,如果系统没有报警和急停,系统自动发出MCON信号给伺服系统,伺服系统接收到MCON信号后,自动接通主继电器,并送回DRDY信号,检测系统在规定时间内如果没有收到DRDY信号,系统自动发出“401”报警号。

2. 故障的诊断方法。

(1)工作人员检查各插头接触是否良好,主要包括主控回路的连接、控制面板以及电源与主轴系统、伺服系统的连接。

(2)查看LED发光二极管是否显示,如果LED没有显示,可能是电源回路断路或控制板没有通电。检查直流电源输出到24 V电源线路连接是否正常,检查控制板上的直流电源电路接线是否良好,检查伺服放大器交流电压3相220 V输入是否正常。

(3)采用信号短接的方法来判别故障的部位,把伺服模块JV1B(JV2B)的8-10短接后系统上电,如果伺服放大器LED显示“00”则故障可能在轴板或系统主板;如果伺服放大器显示“--”则故障可能在伺服放大器本身。

(4)检查急停ESP和MCC回路,ESP短接,伺服放大器显示“--”,应为伺服装置的继电器MCC控制回路或线圈本身故障。

二、FANUC数控机床换刀故障———示波器观察时序故障诊断

数控刀架故障比较常见。换刀过程:刀架松开→旋转和选刀→锁紧。实例:一台数控车床(FANUC 0TC)配备12工位电动刀架,在换刀中旋转不停,故障现象为找不到刀号报警。

1. 刀架换刀过程中旋转不停故障分析。

图2刀位信号由PMC输入,X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主轴后面的绝对编码器检测。电动刀架找不到刀位故障,可能是绝对编码器刀位没有输出。先松开急停再松开刀架,图3用示波器观察刀位时序,如果能从1号依次变到12号刀位,说明刀位输出正常。绝对编码器输出刀位信号同时还输出选通X20.5和奇偶检验X20.4,换刀时输出时序如图3。

2. 故障诊断。

查看换刀绝对编码器的时序(图3),X20.5上升延时,当前与目标刀号对比。比较后刀号一致,选刀电机停止旋转,预分度电磁铁得电吸合,电机反转锁紧刀架。正常工作每选取一次工作刀位X20.5会发生一次电平变化(高→低→高)。本机床换刀中出现X20.5信号没有变化,说明数控系统没有完成目标和当前刀号对比,在设定时间内找不到目标刀号系统就报警。通过分析故障是选通信号X20.5没有输出。更换同型号绝对编码器。

三、FANUC数控机床PMC故障实例与维修

1. 故障现象:

一台卧式加工中心数控系统配置FANUC 0iM。工作台交换时,按下“手/自动”启动按钮后,托板架没有上升、托板内工作台升起,无法实现工作台的交换。

2. 故障分析与诊断:

首先检查液压系统的压力,再查看控制托板架上升的电磁阀是否得电。电磁阀由继电器常开KA13控制,PMC输出点Y1004.1直接提供24 V给继电器KA13的线圈。通过PMC梯形图检查Y1004.1,执行前后Y1004.1始终为“0”没信号,此故障为某一输入条件未得到满足使机床处于等待。从Y1004.1输出入手,利用梯形图动态显示诊断故障。图4看出手动时交换工作台条件是R68.3、R62.0和Y1003.5导通,R68.3的导通条件是R68.2和R62.0导通,R62.0由外部继电器控制。动态显示X1004.5导通后,X1006.3没有信号。检查X1006.3确定为托板上升到位信号。检查发现24 V直流断路,维修后恢复正常。

四、结束语

本文用实例阐述了数控系统的维修方法,指出了自诊断技术朝着多功能和智能化发展的方向;介绍了运用PMC进行故障诊断的方向,为规范数控维修行业奠定坚实的基础。

参考文献

[1]王学鹏.数控机床维护与维修的研究[J].山东工业技术,2014(13):154.

[2]郭巍.数控机床维修的几种方法探讨[J].中国新技术新产品,2010(10):142.

数控机床维修的实例分析 篇9

1 数控机床的使用和维修特点

数控机床是一种高效、新型的自动化机床, 应用前景非常广泛。与普通机床相比, 它在使用和维修方面具有以下几个特点: (1) 具有较强的适应性和较好的灵活性:工作过程使用数控加工程序控制, 改变数控加工程序就可以针对不同的零件进行加工。实现了自动化加工, 可以满足当前市场的需求, 可实现零件种多种类, 小批量的生产。 (2) 具有高精度及好的稳定性:数控机床程序是预先设定的, 人工操作很少, 避免了人工操作产生的误差, 数控机床具有较好刚度、利用计算机控制精确度较高, 对于零件加工质量的稳定有很大帮助。利用高科技补偿误差和校正错误点, 使数控加工精度大大提高。 (3) 具有较高生产效率:数控机床工作工序速度都由计算机控制, 速度调节范围大, 可根据零件的加工工序合理调节速度;进行在线监测, 无需停机, 节省时间;换刀、更换工作台采用自动化, 节约时间;加工的同时可以进行工件装卸, 并且一次装夹可实现多面和多工序加工, 减少中间工作时间;数控加工工序集中, 可减少零件周转时间, 整体计算, 可以节省大量的时间。 (4) 劳动强度低、劳动条件好:数控机床的装卸零件、更换刀具、控制面板等需要人工操作, 其它都是机械化操作, 降低了劳动强度。此外, 数控机床的安全防护措施较好, 还具有自动排屑、自动冷却和自动润滑装置, 操作者的劳动条件相对较好。 (5) 实现了现代化的生产管理。 (6) 数控机床使用数字控制, 应用计算机控制管理, 实现了工作的高度自动化和现代化。使用、维护技术要求高:数控机床价格高, 为了达到较为理想经济效益, 对于机床操作人员及维修人员的专业素质要求相对较高。

2 数控机床维修实例

数控机床在使用过程中, 不可避免地出现一些故障, 需要检查维修。数控机床出现故障, 原因及特点各不相同, 主要有以下几点。

主轴部件故障:其中自动换刀部分的刀拉紧机构、自动换档装置及主轴精度维持装置容易出现故障。因为数控机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置, 主轴箱内部结构相对简单, 从而大大减少了故障。常见的故障实例有 (1) 一台瑞士产SCHAUBLIN 43加工中心主轴松刀失控, 经过检查发现输出端有信号, 电源输出正常, 进一步检查发现电源打开时电磁阀不能完成吸合动作, 确定阀体出现异常, 更换后正常工作。

A TC刀具交换装置故障:A TC刀具自动交换装置故障是数控机床主要故障之一。主要的故障有:刀库运动故障、定位误差超差、机械手夹刀柄不稳定及机械手运动动作不准。这些故障都会使换刀动作紧急停止, 整机因此也会停机。具体实例:北一—大隈数控机床, ATC刀具交换装置故障出现, 限位开关失灵, 通过手动复位后恢复正常。

进给伺服系统故障:数控机床伺服控制系统故障, 是数控机床中常见和最主要的故障, 约占整个系统故障的1/3。故障一般有三种: (1) 因系统具有软件诊断程序, 显示报警信息。 (2) 设置在伺服系统上的硬件显示报警。 (3) 出现故障时没有任何报警显示。一般出现故障的是伺服控制单元、位置反馈部分及伺服电机这几个地方。检测时要先看它有没有伺服使能信号, 即根据PLC法度榜样检查使能是否满足条件要求。然后检查屏幕轴数值的变化情况, 伺服轴的移动情况, 观察伺服单元上指令电压的变化, 由此可以断定故障出现的位置和反映出来的问题。具体事例: (1) 一台国产数控机床出现机床失控, 经过初步检查, 发现伺服机电内检测原件的反馈信号接反了, 重新接好反馈信号之后恢复正常。 (2) 一台国产数控车床发生过载报警, 经检查后发现机械负载正常, 再进一步检查发现, 速度控制单元上电机电流上限设置偏低, 将电机电流重新设置到正常值上恢复正常。

数控机床除了上面的故障之外还有一些常见的故障, 例如:一台数控1680卧式车床精车平面精度和表面粗糙度达不到要求, 经检查发现主要故障是主轴间隙过大, 刀架部位产生摆动, 调整主轴位置、夹紧导轨斜铁恢复正常;一台国产STC4540数控车床工作台变速不灵, 经检测发现电磁滑阀动作不正常, 经过拆卸修理使电磁滑阀达到灵活程度后恢复正常。除此之外, 数控机床工作时还会发生另外一些故障, 具体问题要根据出现的故障具体提出解决方案。

3 结语

随着数控机床的普遍使用, 现在数控机床技术开始向高速、精密、复合、智能方向发展, 发展空间以为广阔, 机床的维修工作更是不能小觑, 只有做好这些工作, 才能使数控机床朝着更广、更好的方向发展。

参考文献

[1]董玉红.数控技术[M].高等教育出版社, 2004.

[2]严爱珍.机床数控原理与系统[M].机械工业出版社, 2002.

[3]宋建武, 杨丽.数控机床回参考点故障分析与排除[J].组合机床与自动化技术, 2008.

数控机床维修技术分析 篇10

机床排故是一个追因、去因的过程, 故障解决与否依赖的是排故者分析问题和解决问题的能力, 而这些能力的养成需要不断的学习和积累。本文结合设备排故的过程 (故障现象认识—分析诊断—故障排除—设备试运行—总结等几个方面) 及设备中元件和系统的相关性, 以数控机床的控制原理为平台, 设计了数控维修技术学习模块, 介绍了不同的学习阶段及每个阶段所对应的学习项目。

1.1 原理学习阶段

原理学习阶段主要围绕2个模块展开: (1) 成型运动控制及执行模块; (2) 辅助控制及执行模块。在第一个模块中主要涉及主运动 (表1) 和进给运动 (表2) 的控制执行原理, 该模块的主要功能是使学习者掌握成型运动的数控原理及其实现形式的系统知识。第二个模块中主要涉及辅助控制功能及相关机构的原理 (表3) , 这一模块的主要作用是使学习者掌握数控机床中辅助控制系统的工作过程。

以上3个模块构建以数控机床的机电液相关工作原理为基础, 设计了各个功能项目, 通过对以上模块的学习, 可以为机床使用和维护工作打下基础。

1.2 方法学习阶段

故障分析是一个逻辑思考的过程, 在这个过程中需要运用相关的方法。现结合数控设备维修的常用手段, 设计学习模块如表4所示, 通过对典型故障的分析, 学习掌握常见的故障分析方法。

注:表1、2、3中各模块为从上到下、从左到右的顺序。

注:典型故障选取时必须有一定的针对性, 适用具体的分析方法。

该模块以典型故障的分析为基础, 通过对故障的判断和排除, 使学习者掌握常见的排故分析方法。这个环节的训练可以使学习者初步建立使用相关方法分析问题的能力, 为下一阶段的学习打下基础。

1.3 实践练习阶段

故障的排除也是一个经验不断积累的过程, 针对机床的故障排除进行实践训练, 可以让学习者很快将原理、方法、技能融合在一起, 获得解决实际生产问题的能力。该模块设计如表5所示, 通过梳理数控机床中3大功能系统的控制、检测、传动等方面的常见故障, 设计了3大功能系统的排故项目, 通过系统的排故实践训练, 培养学习者在排故工作中的实际分析问题、解决问题的能力。

2 学习体系的特点

本文通过局部和整体、零件和设备的相互关系, 依据从故障现象出发查找元件问题的思路, 以数控设备维修过程需要的原理、方法、能力为基础, 结合由简到繁的认知规律, 设计了设备维修的学习体系。该体系主要有以下几个特点: (1) 以数控原理为主线由简到繁; (2) 由局部认识到整体认识再到实际问题解决, 符合学习的认知规律; (3) 模块之间相互联系, 突出了学习的逻辑性和系统性。

3 结语

对数控原理的认识和掌握, 是开展设备维修工作的重要条件。本文以数控原理为平台, 融合维修排故的方法, 按学习数控原理—掌握排故方法—实际排故训练3个阶段设计了学习项目。依据数控机床的各功能模块特点设计了每个项目的学习内容, 并使用综合故障项目对各单元模块的知识点进行总结。方案设计中运用简单到复杂、局部到整体的认知规律, 逐步培养学习者综合运用知识的能力。构建机床故障诊断学习模块, 旨在培养学习者从数控原理出发, 分析、解决问题的能力, 推动数控维护、维修技术人才的培养, 促进数控维护、维修工作的开展。

摘要：结合数控机床的控制原理和学习的认知规律设计了数控维修技术学习模块, 分原理学习、方法学习、实践练习3个阶段进行了阐述, 并介绍了该模块构建的学习体系的特点。

关键词：数控机床,数控维修技术,学习模块

参考文献

[1]陈炜峰, 陆静霞.故障诊断技术及其发展趋势[J].农机化研究, 2005 (2)

[2]陈幼平, 李作清, 等.现代制造系统远程故障诊断标准化研究[J].高技术通讯, 2001 (11)

[3]白恩远.数控机床的故障诊断[J].中国安全科学学报, 1996 (3)

[4]孙汉卿.数控机床维修技术[M].北京:机械工业出版社, 2001

[5]孙金栋.实践教学体系的建设[J].中国建设教育, 2007 (12)

数控机床的维护与维修 篇11

关键词：数控机床 电气维修 维修技术 故障排除

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）10（a）-0056-01

由于数控设备是从普通机床发而来的新技术，所以在职业学校里，专业技术人员相对比较缺少。数控机床本身又是一个很好的机械和电气自动化高度结合的设备，因此更需要有较高专业素质的人员来维护和维修。下面仅将笔者的一些经验和行业内其他专家的意见归纳整理如下，有不足之处还请指正。

1 数控机床的维护

近些年职业院校随着社会的发展和需要才建设和完善了数控技术专业，有了数控车间和数控设备，所以职校里的数控设备大多数都为新设备，并且校园里设备的使用时间远远小于工厂设备的运行时间，因此，校园里的设备故障率不会太高，前期主要靠我们平时的维护与保养。

1.1 维护维修人员基本要求

数控设备技术先进、结构复杂是高级机电一体化产品，因此，对维护维修人员要求较高，维护维修工作的质量就取决于维护维修人员的素质，所以要求维护维修人员具备以下条件。

（1）维护与维修人员要有强力的责任心和良好的职业道德，必须做到每次维护维修时认真做好详细记录（如部件的变更、参数的修改等），以便后边再次维修有据可查。

（2）具备一定的专业知识既要懂机床工作原理（包括检测技术、液压知识和计算机知识）又要懂机械和电工电子技术。最好经过数控技术方面的专业培训（这些年在职校开展的省培和国培就不错）。掌握PLC、伺服驱动和数字控制的工作原理。

（3）具备一定的数控机床操作水平，能够独立操作和编制简单加工程序，为维修调试机床和试加工做准备。

1.2 资料的准备

数控设备都会自带相关的操作说明书、电气说明书、机床使用说明书、编程说明书和CNC方面的资料等，我们维护维修人员要做好资料的保存和维修记录等资料的添加工作。

1.3 日常维护

不同的机床有不同的要求，但日常维护有一定的共性，主要内容如下所述。

（1）开机使用前，先检查设备的润滑系统，及时添加或更换润滑脂和润滑油，是设备机械运动部分保持良好润滑，降低磨损。

（2）定期检查各电气部件连接是否正常，各线有没有老化、脱落或破损。保持电气柜的清洁，及时清洗或更换过滤网。

（3）定期检查超程限位功能。主要是硬超程，限位开关失效或有杂质进入导致触头不能正常弹出或压下，因此，不能正常发出到位信号；或限位块螺丝松动导致位置偏移或脱落，使机床的限位保护失效。软超程主要是参数设置位置，处认为更改外一般不会被改变，它经常也作为硬保护后的第二到限位保护。

（4）及时更换存储器电池。一般一年需更换一次（注意在通电状态下更换），来保证断电情况下机床数据的存储；或有些机床在不经常使用时，需要定期通电，一方面使电气通电自发热驱赶潮湿；另一方面同时可以给记忆电池充电，保证数据不被丢失。在校园里尤其是寒暑假，要保证设备定期通电，否则一些电子元件容易损坏。

（5）为了保证机床的加工精度，我们还需要定期对机床的水平进行测试和调整，否则常时间更容易使机床自身发生扭曲变型，导致精度下降，我们学校这个工作定期发到暑假结束后和开学前，不影响正常的教学使用。

2 数控设备的维修

数控设备主要分机械维修、电气维修和CNC系统维修三部分，在校办公厂，有了以上的细心维护，系统自身的故障应该非常少，我们主要研究机械故障和电气故障的维修。

2.1 机械故障维修

数控机床机械运动主要有主轴的主运动和刀架的进给运动。

（1）主轴主要靠动力电机带动主轴箱里的多级变速齿轮给主轴输出旋转动力的，一般问题不大，如开机启动主轴有异常声响和无动作时需要及时停车判断问题所在。可从这几个方面排：确定电机正常后首先判断是否挂好档位确认是否在空档；其次检查有无异物掉入卡在变速齿轮上使之无法正常工作（有一次我们的数车就是因为换档手柄上的一个销子脱落卡住了齿轮，导致无法换档、无法启动主轴）；再次检查有无齿轮松动脱落或打坏掉，要及时给予定位安装或更换配件；有时候卡盘也会有异响，多数是因为卡盘内侧固定卡盘内部的螺旋盘螺纹的螺丝松动导致间隙过大，出现来回碰壁的响声，卸掉卡盘给予拧紧固定可解决问题。

（2）刀架的机械问题多在于无法移动、无法进给或定位偏差过大和换刀不动或换刀不到位的问题。我们主要检查丝杠是否弯曲变形、阻力过大（在急停状态可用有转动感觉）或有异物卡住；定位偏差过大可检查是否负重过大、丝杠磨损严重或在参数里调整丝杠的反向间隙（只可微调）；刀架换刀机械问题一般为也为阻力过大或有卡死现象，用内六角扳手转动伺服电机轴可判断刀架旋转动作是否畅通，如果阻力很大或卡死，则需调整刀架内部安装间隙和检查有无异物。

2.2 电气故障维修

电气故障的维修主要根据故障现象、报警提示和电柜各信号灯的有无发亮或颜色来判断短路、断路、确向、缺信号和电子元件设备等坏掉。这需要我们有一定电工电子水平、识图水平和检测设备的使用水平（如万用表等）。因为校办公厂同样型号设备不止一台，我们可通过对比法、交叉换位法等来寻找问题点。一般多为缺少某各信号，是由于信号线接触不良、断掉、继电器坏掉或保险跳掉所导致；如果交叉换位后发现是驱动器或主轴变频器坏掉，那最好是找专业维修人员维修或反常更换。总之电气维修后要经过多次反复检查确认后方可通电试验，以防出现更大的问题或短路。

3 结语

数控设备在职校属于昂贵设备，需要有专业人员维护和维修，这对于我们这些一线专业教师来说是个挑战同样也是个机遇，希望我们能够多实践多总结，我们一定能够主要依靠自己的力量，把数控机床修好、用好、管好。

参考文献

数控机床维修技术分析 篇12

光栅尺常用于数控机床的闭环伺服系统[1]中, 用于直线位移或角位移的检测, 以提高机床的定位和重复定位精度, 其检测精度高。如果数控机床的使用环境不好或光栅尺使用不当, 光栅尺的故障率会比较高, 一旦光栅尺出了故障, 数控机床就会瘫痪。更换光栅尺, 特别是大型数控机床配的进口光栅尺, 其价格昂贵, 维修成本高, 而且需要订货, 维修周期长, 严重影响生产。在不影响机床功能而精度达到要求的情况下, 通过屏蔽光栅尺, 将全闭环系统改成半闭环系统的改造维修方法, 能缩短维修周期和节约维修成本, 保证生产进度。

1 维修改造方案的提出

笔者单位的校办企业一台840D数控系统[2]TK42200立式龙门镗铣床, 全闭环控制, X轴一运行就报警, 经诊断是由于冷却液和铁屑进入光栅头导致光栅尺损坏。该机床使用海德汉光栅尺, X轴的光栅尺长4m, 平行X轴导轨安装。更换光栅尺, 订货周期长, 价格昂贵, 该机床负责某产品的关键工序加工, 如果停产将导致整个生产线瘫痪。更换光栅尺生产上不允许, 只能另辟蹊径, 屏蔽光栅尺把X轴改成半闭环控制, 使机床恢复正常。

2 维修改造方案的论证

屏蔽X轴的光栅尺, 将机床改成半闭环控制, 在电气上只需修改相应的参数和编制PLC逻辑控制程序[3]即可, 因此是可行的。光栅尺主要用来补偿半闭环控制系统进给传动机构所产生的传动误差以及加工过程中进给传动系统磨损而产生的误差。要保证改造后的机床精度接近或达到改造前精度 (行业标准) , X轴的进给机械传动链的传动精度[4]要高, 并且要保证导轨、丝杆螺母润滑良好, 减少磨损。X轴的机械传动链是伺服电机通过齿轮减速传动到滚珠丝杆螺母, 由螺母带动工作台运行, 对传动链中的齿轮、滚珠丝杆螺母、支撑轴承等部件重新消除间隙和预紧后再检查其传动精度, X轴丝杆的轴向窜动为0.005mm, 全行程内反向间隙均匀, 其值为0.02mm。只要反向间隙均匀且在0.04mm内, 系统的反向间隙补偿功能[5]将实现间隙补偿, 因此, X轴的进给传动链传动精度能够保证改造后的精度达到要求。对机床的润滑油管、油路进行清理、疏通, 确保了机床润滑良好可靠。改造方案在机械上也是可行的, 所以X轴维修改造方案是可行的。

3 改造方案的实施

3.1 屏蔽光栅尺

屏蔽光栅尺就是把全闭环系统改成半闭环系统, 如果是半闭环系统, 840D激活第一测量系统, 全闭环激活第二测量系统。激活哪个测量系统由PLC控制程序来实现的。屏蔽X轴的光栅尺是关闭X轴第二测量系统, 激活第一测量系统, 即进给轴/主轴驱动内部数据接口信号[6]DB31.DBX 1.5置位和DB31.DBX1.6复位。X轴的MD30200由2改为1, 测量元件由2个变成1个。

3.2 X轴回参考点的设计

屏蔽光栅尺之前, 840D系统是采用海德汉光栅尺带位移标记[7]来回参考点, 不需要参考点减速挡块, 利用光栅尺上相邻的参考标记来确定参考点的位置。屏蔽后, 需要安装回零减速挡块和回零减速开关才能回参考点, 并要设置X轴回参考点的相关参数。

3.2.1 回零挡块和回零开关的安装

X轴的正负硬限位由一个三触头行程开关的其中两个触头的常闭触点来检测, 不需要另外安装行程开关, 将另外一触头的常开触点用作回零减速检测。在挡块槽中安装一个回零减速挡块, 回零挡块的长度应根据X轴MD34020定义的速度确定, 即要求在该速度下碰到挡块后减速到“0”速时, 坐标轴能停在挡块上 (不能冲过挡块) , 否则回零不会成功。查看机床电气原理图, 选择I38.1为X轴回零减速信号的输入地址。

3.2.2 设置X轴回参考点参数

X轴回参考点需要设置以下参数:

(1) MD34000:设置回零是否使用减速挡块, “0”回零不使用减速挡块, “1”回零使用回零减速挡块, 设定值为1。

(2) MD34200:设置回零使用的信号, “1”使用编码器零脉冲, “3”使用光栅尺位移编码参考标记, 设定值为1。

(3) MD34010:设置回参考点的方向, “0”正方向, “1”负方向, 设定值为0。

(4) MD34050:设置寻找零脉冲的方向, 如果是“1”, 则减速到零后继续沿回参考点的方向找零脉冲, 即零脉冲信号在减速开关之后 (如图1所示, 其中, Vc为寻找减速开关速度, Vm为寻找零脉冲速度, Vp为参考点定位速度, Rv为参考点移动距离) ;如果是“0”, 则减速到零后沿回参考点的相反方向找零脉冲, 即零脉冲在减速开关之前 (如图2所示) , 设定值为0。

(5) MD34040:设置寻找零脉冲的速度, 设定值为500mm/min。

(6) MD34070:设置返回参考点的定位速度, 设定值为300mm/min。

(7) MD34020:设置检测参考点开关的速度, 设置值为1 000mm/min。

3.3 设计PLC控制程序

PLC控制程序设计步骤如下:

(1) 在电脑上运行S7软件[7], 通过适配器 (PC Adapter) 和NCU单元的X122接口相连, 上载机床的PLC程序到电脑上。

(2) 修改激活测量系统的PLC程序, 如图3所示。可以通过设置DB10.DBX1.0的值来切换测量系统, DB10.DBX 1.0=0, 激活第一测量系统;DB10.DBX1.0=1, 激活第二测量系统。

(3) 编制返回参考点的PLC控制程序, 如图4所示。DB31.DBX12.7 X轴挡块回零内部接口信号, 在轴手动回零的工作方式下, 坐标轴自动地向参考点方向移动, 寻找参考点减速挡块, 压下参考点挡块后, 回零减速检测开关闭合 (I38.1=1) , 接口信号DB31.DBX12.7置位, 向系统发出指令, 自动完成返回参考点过程。

(4) 经编译无误后, 把程序下载到数控系统中, 重新开机。

3.4 调试

调试的步骤如下:

(1) 在系统诊断功能画面确认X轴的第一测量系统生效, 如果没有, 修改测量系统激活的PLC程序。

(2) 手动方式下, 全行程内由慢到快移动X轴运动应平稳。如果有爬行和振动现象, 修改速度控制环的比例增益和积分时间[8], 有爬行现象时应增大比例增益, 减少积分时间;有振动现象时, 应减少比例增益, 增大积分时间, 直到运行平稳。

(3) X轴反向间隙的补偿, 测量X轴反向间隙轴补偿到MD32450中。

(4) 压下X轴的回零减速检测开关, 在系统PLC接口状态画面检查I38.1的状态是否发生变化, (压下由0变成1, 松开由1变成0) , 若没有, 检查X轴的回零减速检测信号是否输到I38.1地址。

(5) 移动机床使回零挡块压下回零减速检测开关, 检查I38.1信号是否发生变化。如果没有, 调整回零挡块和回零减速检测开关的相对位置, 直到信号正常。

(6) 在手动回零方式下, 调整回参考点相关参数直到X轴回参考点正常。

零点是机床的基准点, 零点的漂移会引起工作坐标系原点的漂移, 导致加工产品的尺寸不准。回零正常后, 用千分表检查回零的一致性, 每次零点位置漂移量要小于0.005mm。

4 结论

调试后, 机床运行正常, 检测X轴的定位精度和重复定位精度分别是0.02 mm/2 000 mm和0.01mm/2 000mm, 达到了GB/T 19362 1-2003标准。机床每天几乎满负荷工作, 未出现任何故障, 运行稳定, 加工产品精度达到了要求, 质量稳定。改造只用2天, 大大缩短了维修周期, 保证了生产进度, 完成了生产任务, 改造的成本不到更换光栅尺的1/20, 大大节约了维修成本。在数控机床维修中, 利用改造维修方法, 往往可以达到事半功倍的效果。

参考文献

[1]王爱玲.现代数控机床伺服及检测技术[M].北京:国防工业出版社, 2009.

[2]张德江, 门延会, 毛羽.SIEMENS 840D系统在GS30型数控机床改造中应用[J].组合机床与自动化加工技术, 2011 (2) :56-59.

[3]卫道柱, 杨沁, 桂贵生, 等.双面二工位铣钻组合机床控制系统设计[J].组合机床与自动化加工技术, 2012 (11) :57-60.

[4]周炳文.实用数控机床故障诊断及维修技术500例[M].北京:中国知识出版社, 2006.

[5]王建平.数控机床定位精度与补偿[J].机床与液压, 2011 (4) :143-145.

[6]朱自勤.数控机床电气控制技术[M].北京:中国林业出版社, 2006.

[7]廖常初.S7-300/400PLC应用技术[M].北京:机械工业出版社, 2006.