摘要：目前，数控机床维修高速发展，其也从传统的机械与电气独立维修发展为机电液一体化的综合性维修。在维修理论、维修技术和维修方式上均发生了较大变化。本文主要分析了数控机床维修人员的素质要求、数控机床系统常见故障，并提出了排除故障的方法，以供参考。
关键词：数控机床；常见故障；维修技术；
数控机床维护可确保系统的安全与平稳运行，其对我国数控技术的发展与完善产生了显著的影响。数控机床系统运行的过程中受到多种因素的影响容易出现故障，进而阻碍系统的平稳运行。为了及时解决系统故障，应合理应用数控机床系统维修技术，以优化系统的运行性能。
1数控系统概述
数控系统也称数字控制系统，结合计算机存储器中的存储及控制程序执行命令，系统中配备了接口电路及伺服驱动装置，工作人员可合理利用数字指令控制设备的位置、角度、速度等重要参数。
数控机床是新技术与传统制造业融合后所形成的机电一体化产品。数控机床在加工精度、速度和效率方面展现了诸多优势。数控系统主要由控制系统、伺服系统和位置测量系统构成，三者协调配合，构成完整的数控系统，发挥出数控系统的性能优势。
2数控机床维修人员应具备的素质
数控机床维修工作与数控工作者的综合素质有着密切的联系。数控机床维护人员应具有高度的责任意识和敬业精神，具备丰富的理论知识，且熟练操作计算机系统，同时还要具备较强的外语能力。不仅如此，维修人员需第一时间了解行业发展动态，全面了解系统的运行原理，熟练掌握CNC编程语言。并了解数控机床的结构特点，具有极强的实践能力和动手能力。同样重要的是，工作人员还要具备维护机床中各类测试仪器和仪表的能力。
3数控机床系统常见故障
3.1位置环故障
位置环是数控系统发出指令，并与位置检测系统反馈值比较分析，进而保证控制效果的重要节点。工作环的工作强度大，工作频率高，且与外部设备相连，因此运行中故障率较高。位置环故障主要有位置环测量回路开路引发的报警问题；测量系统、位控单元内部异常；未接受指令状态下移动，漂移过高、正反馈和位控单元故障是较为常见的故障原因；测量元件故障也是较为常见的故障，出现该故障后不显示反馈值；机床无法返回基准点，且高速运转过程中由于光栅和堵头污染或故障所引发的报警现象，也是位置环故障中的主要形式。
3.2伺服驱动系统故障
由网络电压过度波动或电压冲击导致的系统损坏是十分常见的故障。若电网质量不佳则会出现电压瞬时超限的问题，若不能采用专业的监控设备，则无法明确故障类型；雷击电流进入电网引发伺服系统，也是导致系统损坏的主要原因。在未收到控制指令的条件下就进入高速运转状态，主要是由于速度环开环或正反馈；伺服系统调整不合理，增益系统电机不匹配使工件表面无法满足系统要求；走圆弧插补轴环向的过程中，出现电机慢速爬行或振动明显现象；由于机械过载或卡死而导致的保险丝熔断或电机过热和损坏问题。
3.3电源故障
电源故障会引发大范围停机或造成严重的系统故障。电源大幅度波动，会受到高频脉冲的干扰，进而产生瞬间断电的问题，这也是电源故障的主要原因。另外，数控系统中的各项运行数据通常存储在RAM当中，系统断电后，主要以电池供电。如长时间停电，插拔电源或存储器可能会造成信息的大量丢失，进而阻碍系统运行，甚至导致系统瘫痪，此时机床机械原点丢失问题发生率明显提高。
3.4可编程序控制器逻辑接口故障
数控机床系统的逻辑控制，如刀库管理、液压启动等主要由PLC来实现。要完成这些控制，就必须采集各控制点的状态信息，如断电器、伺服阀、指示灯等。因其与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可能性比较多，而且故障类型千变万化。
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3.5其他故障
温湿度不达标或违规操作和参数设置不合理也是产生停机故障的主要原因，且未按照要求插拔线路板或者盲目关机，也会引发严重的系统故障。在系统设计、应用和维护中，需在故障率较高的位置设置报警电路，报警电路运行后，屏幕或操作面板上可及时显示警报信息，同时发出保护指令，立即中止系统运行，为故障检查和维修提供便利。
4故障排除方法
首先，出现瞬时故障系统报警时，需使用硬件复位或开关系统电源等方式，来检查和处理故障，如系统存储区受到插拔线路板或电池电压不足的影响，则需及时初始化系统，清除前备份数据记录，如初始化处理后故障依然没有解决，则可将监测的重点放在硬件上。
其次，采用更改程序和参数的方式来处理系统故障。系统参数的设定决定了系统功能，参数设定不合理可能会引发系统故障或影响系统的功能。如立式加工中心出现换刀异常时，系统无明显问题，故而将故障的原因锁定为系统参数设置不合理。最终经详细的参数对比确定，刀具库模式参数发生了变化。此外，用户程序错误也是导致故障停机的主要原因，对此，工作人员要加大检查力度，对程序予以科学调整。厂家为了更加方便快捷地排查故障，可根据实际设计针对性较强的系统功能。只要将功能切换至对应的模式就能解决常见的故障。再者，为了更加准确和迅速地解决设备故障，要求工作人员认真阅读设备维修和使用说明书。
再次，调节是最为简单的故障处理方法，适度调节电位计，以排除系统故障。如系统X轴误差超过正常水平，则可通过调整负反馈的方式使其恢复至正常状态。最佳化处理方式是伺服系统与被拖动机械系统相互调整和配合。在处理的过程中需要使用一台多线记录仪，或可存储的双踪示波器仔细观察指令与速度反馈或电流反馈的关系。合理调整速度调节器的比例系数和积分时间，优化系统的运行性能。如现场不配备示波器或记录仪，则应及时采取调节措施，使电机起振，之后向反方向缓慢调节，直至振动消失。以性能完备的备用板来替换疑似故障的线路板，同时按照要求做好初始化处理后，运行系统，及时修理故障电路板，这也是故障排除中最为常用的方法。再者，还需提高电源质量，工作人员可利用稳压电源来控制电源波动，利用电容滤波法有效改善高频干扰，并采用针对性措施规避电源板故障。
最后是跟踪维修信息。部分大规模企业会结合生产中出现的故障优化并改进软件和硬件设施，之后将维修信息交给维修人员，以此为依据检查并排除故障，提高故障排除的效率。
5维修中应注意的事项
①拆装部件的过程中，要标记部件的位置，避免安装错误，详细记录装配尺寸。且拆卸零件与螺钉螺母应当放入指定位置，安装后盒内所有的部件要全部使用，确保安装的质量。
②在整机上去除线路板的过程中，应记录其位置，连接电缆号，针对固定安装的线路板，需卸掉压接部件及螺钉，做好记录。
③在测量线路电阻值的过程中，要及时切断电源，测量电阻值时，以红黑比互换测量，取两次测量中较大的阻值为参考值。
④不可盲目拆换元器件，部分维修人员在未确定故障元件时就拆换元器件，由此会造成严重的人为损坏现象。
⑤详细记录线路开关和跳线的位置，不可随意变化，若需要互换两极元件或对照检查时，则需做好元件标注工作。
⑥结合检查的要求采用分别供电或全部供电的方式，检查线路板的电源配置和种类，尤其要注意高压绝缘处理，操作时需加强安全防护意识，规避安全隐患。
6结束语
数控机床系统是高精密性加工系统，系统内的元件较多，且操作和运行中也会受到诸多因素的影响，进而产生系统故障。故而为了促进系统安全平稳运行，应当在系统维修的过程中，根据实际选择恰当的维修技术和方法，及时排除系统故障，以保障系统的正常运行。
参考文献：
[1]康晋辉.常见数控机床维修诊断技术的研究与应用[J].农机使用与维修,2017(12)
论文作者:邹燕柏
论文发表刊物:《城镇建设》2019年20期
论文发表时间:2019/12/9
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