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數(shù)控機(jī)床常見電氣故障診斷與排除方法

發(fā)布者：雪寧    來源：蘇州吉海機(jī)電有限公司     發(fā)布時(shí)間：2020-10-10

數(shù)控機(jī)床常見電氣故障診斷與排除方法
最常見的故障可分為機(jī)械故障和故障,其中的電氣故障通常又分為強(qiáng)電故障。本文介紹了數(shù)控機(jī)床常見電氣故障現(xiàn)象并總結(jié)出常見故障的比較先進(jìn)并且比較適合于現(xiàn)代數(shù)控控機(jī)床的故障分析方法,對(duì)以后機(jī)床故障的分析和研究打下理論基礎(chǔ)。
1數(shù)控機(jī)床常見電氣故障
1.1數(shù)控基床電氣裝置常見故障
數(shù)控機(jī)床的電氣裝置部分的故障主要是硬件故障，其中的硬件故障為：控制系統(tǒng)某接觸不良或損壞、無供電等,這種故障必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
1.2數(shù)控機(jī)床可編程控制器的故障分析

數(shù)控機(jī)床可編程控制器，也就是控制器部分的故障分為：

（1）軟件故障：包括數(shù)控機(jī)床用戶程序,如果用戶程序出現(xiàn)故障，在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行時(shí)會(huì)發(fā)生一些無報(bào)警的機(jī)床故障,因此plc用戶程序要編制好。

（2）硬件故障：也即是在plc輸入輸出模塊出現(xiàn)問題而引起的故障。對(duì)于個(gè)別輸入輸出口出現(xiàn)故障,可以通過修改plc程序,可使用備用接口替代出現(xiàn)故障的接口。

1.3數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的故障分析
數(shù)控機(jī)床伺服控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床故障率最高的部分。伺服控制系統(tǒng)可分為直流伺服控制單元、直流永磁和交流伺服控制單元、交流伺服電動(dòng)機(jī)有兩個(gè)部分,兩者各有其優(yōu)、缺點(diǎn)。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由于伺服控制單元、伺服電動(dòng)機(jī)、測(cè)速裝置、編碼器等出現(xiàn)問題引起的,要分別對(duì)各單元進(jìn)行分析。
1.4顯示器的故障分析
通常情況下，數(shù)控機(jī)床顯示器出現(xiàn)錯(cuò)誤的表現(xiàn)為：系統(tǒng)的軟件出錯(cuò),從而會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)顯示的混亂或者不正常或根本無法顯示,如果機(jī)床的電源出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)主板出現(xiàn)故障的話都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的不正常顯示。其中，顯示系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障是引起系統(tǒng)顯示器不正常的最主要原因,因此，如果系統(tǒng)不能正常顯示,就必須首先要分清造成此現(xiàn)象的主要原因。
數(shù)控機(jī)床的顯示不正�？梢苑譃橥耆珶o顯示和顯示不正常兩種情況。當(dāng)電源和系統(tǒng)的其他部分工作正常時(shí),系統(tǒng)無顯示的原因,一般情況下是由于硬件原因引起,而顯示混亂或顯示不正常,一般來說是由于系統(tǒng)軟件引起的。另外,系統(tǒng)不同,所引起的原因也不同,這要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行分析。
1.5控制元件、檢測(cè)開關(guān)的故障分析
數(shù)控機(jī)床常用的控制元件有液壓元件、氣動(dòng)元件、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置、檢測(cè)開關(guān)，檢測(cè)元件有:檢測(cè)開關(guān),這些常見的機(jī)床控制元件、檢測(cè)開關(guān)由于接觸不良引起各種故障比較多,這類故障很容易解決,但是必須用配合檢查。
2數(shù)控機(jī)床常見電氣故障診斷與排除方法
數(shù)控機(jī)床故障排查的方法很多，大致可以分為以下幾種：
2.1直觀檢查法
這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
（1）問。即向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析判斷過程中可能要多次詢問。
（2）看�？傮w查看機(jī)床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫(kù)、機(jī)械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤(rùn)滑裝置等)有無報(bào)警指示，局部查看有無保險(xiǎn)燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等 。
（3）摸。在整機(jī)斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號(hào)導(dǎo)線(如伺服與電機(jī)接線)的聯(lián)接狀況等來發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。
（4）試。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動(dòng)機(jī)和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。

2.2儀器檢查法

儀器檢查法就是使用常規(guī)儀表對(duì)各組交、直流電源電壓及相關(guān)直流和脈沖信號(hào)等進(jìn)行測(cè)量，從中找尋可能的故障。例如用檢查各電源情況，及對(duì)某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號(hào)狀態(tài)測(cè)量點(diǎn)的測(cè)量，用觀察相關(guān)的脈動(dòng)信號(hào)的幅值、相位甚至有無，用plc編程器查找plc程序中的故障部位及原因等。
2.3信號(hào)與報(bào)警指示分析法
（1）硬件報(bào)警指。這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
（2）軟件報(bào)警指示。如前所述的系統(tǒng)軟件、plc程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報(bào)警顯示，依據(jù)顯示的報(bào)警號(hào)對(duì)照相應(yīng)的診斷說明手冊(cè)便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將plc集成于其中，而cnc與plc之間則以一系列接口信號(hào)形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號(hào)錯(cuò)誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號(hào)有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡(jiǎn)單操作在crt屏幕上顯示，而所有的接口信號(hào)都可以用plc編程器調(diào)出。檢修時(shí)，要求維修人員既要熟悉本機(jī)床的接口信號(hào)，又要熟悉plc編程器的應(yīng)用。
2.5參數(shù)調(diào)整法
數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機(jī)床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機(jī)床相匹配，而且更是使機(jī)床各項(xiàng)功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而機(jī)床運(yùn)行所引起的機(jī)械或電氣性能的變化會(huì)改變其最佳化狀態(tài)。此類故障需要重新調(diào)整相關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)方可排除。這種方法對(duì)維修人員的要求是很高的，不僅要對(duì)具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解，既熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗(yàn)。
2.6備件置換法
當(dāng)故障集中于某一印制電路板上時(shí)，由于電路集成度的不斷擴(kuò)大而要把故障落實(shí)于某一區(qū)域乃至某一元件比較困難，為了縮短停機(jī)時(shí)間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再檢查修復(fù)故障板。備件板的更換要注意以下問題：
（1）更換任何備件都必須在斷電情況下進(jìn)行。
（2）在更換備件板上要記錄下原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設(shè)定，否則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警而不能工作。
（3）某些印制電路板的更換還需在更換后進(jìn)行某些特定操作以完成其中軟件與參數(shù)的建立。這一點(diǎn)需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說明。
（4）有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲(chǔ)器的板，或者備用電池板，它會(huì)丟失有用的參數(shù)或者程序。必須更換時(shí)也必須遵照有關(guān)說明操作。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動(dòng)手，以免造成更大的故障。
2.7交叉換位法
當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個(gè)板互換檢查，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，一定要事先考慮周全，設(shè)計(jì)好軟、硬件交換方案，準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。
2.8特殊處理法
當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機(jī)床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計(jì)中不可避免的一些問題，會(huì)使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機(jī)現(xiàn)象。對(duì)于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機(jī)斷電，稍作停頓后再開機(jī)，有時(shí)則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長(zhǎng)期實(shí)踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。

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