摘要：随着科技的进步，国家的经济和科技都有了非常大的突破，在机械制造行业的发展中，也逐渐的普及了数控设备，他们在机械加工过程中发挥了非常重要的技术作用。与此同时，在自动化生产过程中，如果数控设备出现了故障，将会严重影响设备的使用寿命不说，还会大大的降低企业的生产效率。为此，在现代化的数控设备生产过程中，必须加强对数控设备的管理，有效的降低数控设备的故障发生率，确保企业的稳定生产效率。
关键词：数控设备；故障诊断；维修
引言
相对于传统的设备，数控设备可以实现高精度加工，提高设备的生产效率和自动化水平，产品的稳定性更好。数控设备可以加工出传统设备无法加工的高精度的曲面零件和复杂型面零件，其应用增加了我国生产企业的竞争力。但是数控设备在运行过程中仍会出现一些故障，严重影响数控设备的效率和企业的生产效率。
1数控设备运行中的几类常见故障
1.1伺服驱动系统
由于伺服驱动系统连接电源及机械系统，在工作中有频繁的启动和运行切换，所以容易发生故障。常见故障：（1）由于国内电网质量及一些特殊的原因，受网络电压波动大或者电压冲击系统就容易发生损坏。（2）当速度环发生了开环或者是正反馈时，在无控制指令情况下发生了高速运转。（3）电机出现低速爬行或者振动，工件加工表面达不到理想，走圆弧插补轴换向时出现凸台，导致这类故障的原因是伺服系统因各轴增益系统不等或者电机不匹配引起的，需要进行最佳化调节。（4）由于机械承载过大的负荷或者卡死，就会发生保险丝烧断或者电机过热，以至于烧坏。
1.2位置环
位置环是数控系统发出指令且与位置检测系统的结果进行校验来共同完成控制工作的重要环节，其工作频率高，与外设相连，所以较容易发生故障。常见故障：（1）当测量回路开路、测量系统损坏或者位控单元内部损坏的时候发生的位控报警。（2）因可能发生了过高漂移、正反馈及位控单元及测量元件的故障而导致无指令模式下的运动。（3）测量元件出现无反馈值、机床无法回到基准点等故障，因光栅坏掉或者脏了，读头脏了等在高速时漏脉冲产生了报警。
1.3数控逻辑接口
数控逻辑需要与外界之间有着比较繁多的信号源及执行元件进行连接，其变化相当频繁，因此也就很容易发生故障，且故障的类型也是千变万化。比如，数控的刀库管理，液压气动等，都要通过 PLC 来实现。必须通过对这些控制点的状态信息进行及时的监控才能够确保连接的稳定性。
1.4电源部分
电源是确保整个系统正常运作的关键环节，一旦故障将会导致系统停止或者损坏。这种故障主要是由于国内电源波动范围大，质量较差，再加上隐藏的高频脉冲及人为干扰等。短期的停电可以通过蓄电池来维持供电，但是一旦停机时间较长，将会导致系统数据丢失或者运行异常。
2数控设备的故障诊断技术
2.1启动阶段的故障诊断技术
数控设备的启动阶段故障诊断就是数控系统在上电之后，内部诊断程序会自行对设备运行状况进行诊断，其诊断主要针对系统的硬件和控制软件，包括设备CPU、设备存储器等关键部分。同时还包括MD工/CRT模块单元、软盘单元、纸带阅读机等主要装置和外部设备等。只有这些项目全部正常运行时，整个数控设备才能够正常开启，进入准备运行状态。如果出现故障，CRT显示画面、设备中的发光二极管就会出现故障报警信息，设备一直处于启动诊断过程，数控设备难以进入准备运行状态。
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2.2数控设备运行在线诊断技术
数控设备的在线诊断技术是在数控设备系统中安装相应的程序，在系统运行时对于系统本身以及数控设备相连的各个装置单元、主机、电机和外部设备等进行诊断。在线诊断技术可以快速发现数控系统的运行故障，准确分析故障原因。只要设备一直处于供电状态，在线诊断技术就会一直工作，确保设备的运行安全。
2.3数控设备的离线诊断技术
数控设备的离线诊断技术就是指数控设备故障出现之后，设备的生产商以及技术维修中心通过先进的诊断软件对整个系统和装置进行停机检查。离线诊断技术可以把数控系统的故障范围缩小的最小，通过专用的软件可以把故障定位在单个功能性模块、芯片或软件甚至是单一电路，离线诊断技术可以提高数控设备故障诊断的准确性。
3数控设备的故障维修技术
3.1机械故障维修
数控设备的主轴部分主要采用电气调速，其主轴箱的结构相对简单。其中自动换挡装置、主轴的精度等是主要的故障发生部位。数控设备由于采用滚动摩擦，其进给传动链的故障主要是由于其运动品质下降而产生的，维修时需要调整其如定位精度、反身间隙、机械爬行以及轴承噪声等相关内容。一般检修其运动副预紧力、松动以及补偿环节等。行程开关的检修是确保数控设备可靠性的关键，其一般都是在限制运动的位置设置开关，数控设备在长期运行过程中，其各个部件的特性发生变化，检修时要对压合行程开关装置和开关本身进行检修，以便影响数控设备的效果。
3.2数控设备自身系统的维修
（1）直观法。直观法是最直接、最基本的方法。检修人员通过基本的光、声音、味道等现象就可以分析异常原因，其可以将故障范围不断缩小，细化到单一单元上。直观法要求检修人员具有丰富的检修经验和实际判断能力。（2）参数诊断法。数控设备自身系统在安装时都经过反复的试验和调试获得运行参数，这些参数对数控系统的性能具有重要影响。系统参数存储于设备存储器中，如果电池断电或受到外界影响等，其系统的个别参数或发生一定的变化或更改，导致整个系统出现混乱，数控设备难以正常运行，检修人员通过参数修正就可以排除此类故障。（3）交换法。交换法是现场诊断故障最简单的方法。检修人员在分析故障的大致原因后，利用设备的备用元器件就可以完成维修。电路板、模块、芯片等元器件发生问题，检修人员都可以直接替换，根据故障现象进行排除，若器件更换后，故障消除，就可以确定故障的范围。（4）自行诊断功能法。数控设备自行诊断技术是其故障检修的重要技术之一。自行诊断系统是评价数控系统强弱的重要标准。数控设备出现故障时，借助其自行诊断功能，可以迅速找出故障的发生位置，找出故障发生的原因，此方式是目前最常用的方法之一。（5）隔离法。数控设备的抖动、运动抓行等故障，很难在短时间内区分是数控还是伺服等部分的机械故障，这时需要采用隔离法进行故障诊断。检修人员需要将电机进行分离，将数控与伺服进行分离，将位置闭环进行开环处理，这样可以简化分析步骤，快速找出发生故障的原因。3.2.6更新建立法。当数控设备或PCL装置受到干扰时，或是因为意外情况出现死机时，检修人员要对内存的有关区域进行清除，同时对设备进行更新。启动后对数控设备的参数重新设置，故障便可消除。
结语
总而言之，在现代的机械制造行业中，越来越多的智能设备将投入使用，这对提升机械制造业的生产效率及维护机械行业的经济利润来说是非常重要的一项突破。但是由于设备长期的高速运转，难免会发生各类故障问题，这就要求我们在日常的数控设备使用中，必须加强养护和维修，并通过不断的总结数控设备常见故障来形成数控设备的精确故障检测，在故障发生时，能够及时准确的做出处理，确保设备的正常运作能力，为机械制造业的稳定发展提供有力的技术和设备支撑.
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论文作者:陈林飞,谢俊杰,肖笑梅
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/1
标签：数控论文; 设备论文; 故障论文; 系统论文; 发生论文; 技术论文; 故障诊断论文; 《基层建设》2019年第1期论文;