数控机床典型电气故障诊断与维修

梁尧勇

摘 要：文章主要针对数控机床典型电气故障诊断与维修进行分析，结合当下数控机床发展现状，从数控机床典型电气故障、数控机床典型电气故障诊断与维修方面进行深入研究与探索，主要目的在于更好的推动数控机床诊断与维修工作的发展与进步。

关键词：数控车床；电气故障；故障诊断；故障维修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.19.102

数控机床主要为技术含量相对较高的机、电、仪一体化自动机床，在其实际运行期间，由于各种因素影响，零件之间经常会出现相应的碰撞，进而导致各种数控机床电气故障。所以维修人员应了解数控机床电气故障实际特征，明确各种数控机床故障检测方法，这可更好促进其排查故障原因以及提出提高维修质量的全面提升。

1 数控机床经典故障

（1）系统故障。在数控机床中，系统故障有着较高的发生几率，在高于设定分为以及符合相应条件时必然会出现相应的故障。例如：当数控机床冷却系统油标降低至最小刻度时，就会导致数控机床发出超温警报，进而使得系统出现停机故障。再如数控机床某轴随着沿相应方向运动并出现超位移动时，就会出现超程警报。想要对这种故障进行控制，仅需要强化日常维护工作，并严格落实正确的操作标准与使用方法就可有效的防止故障的出现。

（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，这也是其诊断难度相对较大。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、参数设定不科学和以及人工操作存在失误等都是引发随机故障的主要原因。

（3）无警报与警报故障。警报故障就是在数控机床出现故障时，机床警报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警报。在数据机床硬件设备上，各单元都安装了报警指示灯，如线路板、伺服单圈以及控制面板等，其中各外设设备上也按有相应的警报指示灯。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警报信息，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，在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警报。根据软件故障警报，相关维修人员可结合技术资料文件中的警报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，这就是无警报故障，其诊断难度则相对较大，并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。

2 数控机床典型电气故障诊断与维修

（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。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对电源对数控机床良好运行的影响进行充分的考虑与分析。

（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，导致警报现象的出现。在对这一故障进行维修期间。维修人员应先通过设备明确机床是否存在位移现象，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）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归零检测开关出现问题、编码器受到损伤以及接线开路等，其中光栅尺受到污染以及线路出现损伤等问题也是导致数控机床出现回零失败的主要原因。

（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就属于伺服系统，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，在出现超程警报期间，仅仅需要将轴移出限位器并消除警报，若不能停止警报时，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提升，进而出现警报，同时驱动控制结构、驱动元件以及电机自身故障等会导致数据机床出现系统警报。在出现过载警报期间，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，若没有就需要对系统模块的正常性进行检测；其三，伺服系统电机不能运行。数控系统对驱动单元传输的数据不仅为速度控制信息，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，明确使能信号的接通性，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点需求条件，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个的偏差。所以在实际维修期间，需要锁死进给轴轴承，避免进给轴出現攒动现象，接着根据实际需求对数据机床方向间隙实施补偿处理，促进数控机床运行高效性与精准性的快速提升。

3 结语

综上所述，对数控机床电气故障进行诊断与维修期间，需要以相应的标准与内容等进行诊断维修工作。当使用常见方法排查故障过程中，还一个归纳与总结工作经验，不断对诊断与维修方法进行优化与创新。若工作存在困难时，可灵活运行多种方法，促进其作用的全面发挥。

参考文献：

[1]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）.

[2]侯晓方.数控机床变频主轴电气故障诊断与维修[J].设备管理与维修，2010（05）.

[3]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）.