数控机床电气系统的故障诊断与维修策略研究

朱东旭　李笑宇

摘 要：随着电子技术以及控制技术的不断发展，机械制造业越来越多的需要数控技术做支撑。但是由于数控技术的复杂性、多样性和多边性，在应用的过程中难免出现一些故障，严重时会造成整个机床停止运作。本文通过对数控机床电器系统的故障诊断以及维修策略进行探讨，希望当数控机床出现故障时，结合本文的知识，机床能够得到及时有效的维修。

关键词：数控机床；电气系统；故障诊断；维修

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.20.137

数控机床是集电、气、机于一体的机电设备，它具有加工质量稳定可靠、加工精度高、生产效率高等优点。数控机床的电气系统是核心，电气控制系统出现故障，会导致数控机床运行异常。因此，当电气控制系统发生故障时，对故障进行准确、迅速的判断是第一步，而后应该迅速排除故障，使机床恢复正常，保障生产的稳定进行。

1 数控机床常见电气故障诊断

不同的数控系统虽然有所不同，但是这种差异仅仅体现在结构和性能上，就故障诊断而言存在着一定的共性。通常由以下几部分构成。

（1）直观判断。直观判断即利用人的感官注意故障发生并判断故障可能发生的地方。当身处故障现场时，能够根据现场的一些现象，诸如：是否有火花出现，是否有异响，并且判断这些现象来自于何处，在哪里出现了糊味，哪里震动异常，哪里发热异常等，根据这些现象就能大致判断故障出在哪里。另外，直观观察可能发生故障的一些电路板、继热器、热继热器、断路端以及各种电控元件的表面情况也可以判断故障发生的位置。

（2）根据报警功能判断。现在的CNC系统都具有自我诊断的功能。它能够在系统工作时，利用自诊断这一程序对系统进行一个迅速的诊断。当检测到故障时，它会以用最快的速度以报警的方式在CRT显示上或者在亮面板上亮起指示灯报警，更加有趣的是，这种自我诊断还可以将故障分类报警。

（3）及时核对系统参数。系统参数的变化意味着机床性能的变化，也非常可能表示机床发生了故障。虽然在设计和制造数控系统时，已经将数控系统的可靠性考虑在内，但是并不意味着可以排除一切的外界干扰。与此同时，在人为操作数控系统时，也会使系统参数发生变化。在故障诊断的过程中，若问题仍然不能解决，此时可以核对系统参数，观察是不是参数变更导致的。

2 电气系统故障的维修方法

（1）复位处理法。处理系统报警的方法有：对硬件进行复位处理或者是将系统电源进行开关机处理，如果系统的工作储存区由于掉线，电池的电压不稳或者是拔掉了插头，将会对系统进行一个类似初始化的清除复位，与此同时，进行数据的拷贝记录工作时要尤其注意，若是设备初始化以后，工作系统出现何种故障仍然无法有效排除的话，下一步就要对硬件设施进行诊断了。

（2）更改参数或者更正程序。若想知道一个系统的功能，它的重要判断根据之一就是系统参数。倘若将系统参数设定错误，将会直接导致系统无法正常运行，严重的话会出现故障甚至瘫痪。即使机床是在正常的运行着，也很可能由于用户的程序出现错误使其发生故障，进而导致整个机器停止运行。倘若出现这样的情况，可以利用搜索功能对系统进行检查，检查后对出现问题的程序进行更正，进而使系统能够正常的运行。

（3）优化调整法。优化调整法指的并不是全面调整，也是有一定的针对性的。这种调整主要是针对机械系统以及伺服驱动系统而言的，能够为其进行匹配调节。这种方法的优点是原理以及操作方法都比较简单，只需要一台能够储存数据的双踪示波器和一台多条线的记录仪即可，然后对记录仪上显示的各曲线进行观察，与此同时，还要对速度调节器的积分时间进行调节，尽量使伺服务系统不产生震荡，进而使整个系统处于最佳工作状态下。如果工作人员没有对设备进行检查的话，那就需要工作人员依据以往积累的经验对电动机进行调节，看能否减轻振动。

（4）增强电源的质量。电源经常出现的质量问题有：电源被干扰以及电源内部波动等等。这些问题对数控机床电气控制有很大的影响，质量差很容易造成系统故障。对于电源内部波动这个问题，可以使用稳压器来改善这种情况；而若是电源出现高频干扰，可以使用滤波器来消除干扰。相信通过这些方法，可以極大增强电源的质量，减少由于电源出现的故障，使机床在一个稳定环境下进行工作。

3 对数控机床电气控制系统进行维护

（1）按照操作流程进行工作。若想进行某项工作，先要掌握相关的技术才行，数控机床电器控制工作也是如此。对于进行编程、操作以及维修的人员，都要进行上岗前培训，这些培训保障了员工专业技能过关的同时，要对系统程序、特性和设备有一个良好的把握，并且在以后的使用操作中，严格按照相关的规章制度进行工作，遇到特殊的情况时，要请教他人，避免由于自己专业技术不够、对机器的操作不够熟练而导致系统出现故障的现象。所以，就需要相关工作人员定期对机器进行检查，更换坏掉的零部件。

（2）阅读机的定期修理维护。机床工作所运用到的参数、用户程序和零件程序，这些都需要导入到阅读机的内部存储当中去。纸带阅读机经常出现的问题是，它的读带部分被灰尘等污染物污染时，会使信息出现异常，因此要进行定期的擦拭；对于磁盘阅读机而言，压紧滚轴及磁盘阅读机磁头等部位的清洁非常重要，同时要对零部件做好润滑。

（3）监控系统的电压值。系统正常工作的电压值是有一定要求的，若是超出电压额定值过多的话，系统就不能继续稳定的工作了。所以，监测人员要随时注意着电压的波动情况，一旦出现问题，及时的做出调整，避免故障的发生率。

4 结语

一个企业设备的生产离不开数控机床，这些设备以及机床的造价又是相当贵的，因此对于企业来说，机床的使用寿命就显得尤为重要了。所以，数控机床的故障分析和维修以及故障后的处理工作直接关系到机床的寿命，也是企业生产的命脉所在。但是，故障维修包含的知识非常多，故障出现的类型又各有不同的，因此维修方法也存在一定的差异。要根据实际的情况进行针对性的设备维护处理，同时要定期对设备进行系统的检查，最大程度的降低故障的发生。

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]孙陈龙.从现场工作数据角度分析数控机床电气系统故障[J].工程技术：文摘版，2016（06）：261.

作者简介：朱东旭（1984-），内蒙古赤峰人，男，大专，服务工程师。endprint