（山东省华源莱动内燃机有限公司 山东莱阳 265200）
摘要：数控机床电气故障诊断和维修，要按照故障诊断与维修的一般原则、内容和步骤开展工作。在采用常规方法进行排查的过程中，也要根据实际检修经验总结，创新出更先进、更高效的诊断和检修办法。若在诊断故障及检修时遇到困难，可以同时综合统筹运用多种方法，发挥各种方法的最大功效。本文对数控机床电气故障分析及维修技术进行了探讨。
关键词：数控机床；电气故障；维修技术
数控机床作为具有高技术含量的工业生产设备，日常操作、管理及维护过程中都需要按照既定程序进行，技术人员应全面掌握电气故障应急处理措施。一旦数控机床设备出现电气故障，我们可以在最短时间内维修与处理，保证生产活动顺利进行。同时，建立健全的维修档案管理制度，根据对维修档案的快速查询，可以大大提高技术人员对故障的维修效率。
1 数控机床的电气故障原因和诊断分析
1.1 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。
1.2 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。
1.3 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 。
1.4 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。
2 数控机床电气故障的维修技术措施
2.1 数控机床电气维修的方法
数控机床作为一种高技术的产品，其智能化程度较高，它是计算机、通信技术、机电技术综合使用于一体的产品。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆数控机床中蕴含的维修理论和技术，给维修界带来一次新的革命。在数控机床维修中，应当把控制技术系统性跟传统的电气维修技术有机结合起来，通过故障分析，及时快速发现维修的故障点，彻底转变以前以经验维修为主的维修方式，实现智能化的维修。
2.2 使用系统分析法确定故障方向
数控机床电气故障具有系统性的特征，与多种系统有关联，比如数控系统、电路系统、进给控制系统。故障发生原因是多种多样的，它具有不确定性，通过故障反映出来的现象，不一定能够找到故障发生的本质原因。因此，数控机床电气故障的多样性对维修人员提出了更高的要求，要求他们具备透过现象看到本质的能力，在对各类故障的产生原因进行分析的过程中，可使用系统分析方法。在使用系统分析方法的过程中，应当注意分析的顺序。首先，要通过了解数控机床系统的工作基本原理来确定故障方向，明确故障的种类。其次，针对问题实行合理的方案。所以，对数控机床的维修，应当明确其控制系统的结构，明确其工作原理，然后根据信息流和控制流的动向来分析。
2.3 根据电气控制原理寻找故障原因
从事机电维修的人员都知道，通过借助电气图，能够了解电气设备的工作原理，对产品的构成和功能进行描述，为拆装提供有价值的信息。在数控机床电气维修过程中，不能仅仅只是通过传统经验对故障进行判断，应当明白数控机床电气这个控制系统类似于神经网络系统，该系统在机床的各个部位都有分布。通过电气工作原理和控制线路来分析并判断故障原因和出现的部位，采取合理的维修方式进行维修。如果能够发现故障原因，那么故障就很容易被排除。所以，在现代化的机床电气维修中，故障的分析与诊断是非常关键的。
对于数控机床故障分析与诊断中，电气控制图是基础性的。应当通过故障的现象，根据电气图中电路动作、电路的顺序等来对故障进行分析，发现可疑的故障之处。数控机床电气故障通过多种元件的不正常运行状态表现出来，比如电子、电器件、电源等。对于故障的确定，必须是基于分析和判断进行故障点检测的确定，当充分把握接线图和设备技术参数，才可以更加准确地对有关元器件进行测量，从而做出更加准确的判断。
2.4 合理使用故障诊断程序和PLC 梯形图
在现代数控机床控制中，使用PLC 电气控制非常普遍，这种控制能够借助系统动态梯形图信号快速地对故障部位进行跟踪。通过故障诊断程序和PLC 梯形图，使数控机床故障诊断效率大大提升。数控机床具备开机自诊断故障功能，当检测到系统硬件或软件出现异常情况时，发射报警信号。CNC 系统中内置的诊断程序，能够检测和监测伺服装置和外部设备，当系统自身出现问题时，系统诊断画面和伺服调整画面发射诊断信号，通过这个信号能够对故障出现的部位进行判断。目前，只有少数的数控机床PLC 不能调出动态梯形图，也就是说，对于大部分数控机床而言，可以通过梯形图的变化来判断故障出现的位置，该方法跟传统的使用万能表测量方法相比，其优势是很明显的。在通过PLC 梯形图来诊断机床故障的方法中，应当明确机床的工作原理、动作先后顺序。
2.5 用直观法和交换法诊断故障
在数控机床电气故障中，强电故障比弱电故障更常见。强电故障是由一些元器件以及其所在电路损坏导致的故障，这些元器件主要包括接触器、熔断器、行程开关等。在对这些故障进行诊断的过程中，应明确故障现象的特点，可通过直接观察法去对数控机床从外到内进行逐步的检查，有时候还需要做一些测量，这样才能快速发现故障的原因。对于弱电故障，由于弱电系统使用模块化设计的比较多，所以其集成电路的规模呈增加趋势，技术难度越来越大，所以根据常规处理方法，难以将故障锁定在较小的范围内。如果由基本故障特征明确了故障的范围，在某些情况下，可用替换法来代替故障部位。
总而言之，对于数控系统中电气故障问题，工作人员要结合实际的操作规范，进行全面的诊断和检修，在平常，也要督促操作员定期展开保养工作，提升数控设备的使用性能。
参考文献：
[1]邓桂彪.数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].中国新技术新产品.2017(01)
[2]齐永宁.数控机床电气故障维修及排故[J].民营科技.2015(11)
[3]张晓华.数控机床电气故障诊断与维修[J].黑龙江科学.2014(01)
论文作者:高强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第25期
论文发表时间:2017/12/22
标签：故障论文; 数控机床论文; 电气论文; 机床论文; 系统论文; 原因论文; 方法论文; 《电力设备》2017年第25期论文;