現(xiàn)在數(shù)控設(shè)備使用越來越廣泛，隨之而來的是如何保證設(shè)備的有效利用率，設(shè)備出現(xiàn)故障時灵妨，要盡快將設(shè)備恢復(fù)正常使用。為了解決這個問題落竹，首先要求維修人員應(yīng)該有很高的素質(zhì)泌霍，不但要求具有豐富的專業(yè)知識，如機(jī)電一體化技術(shù)述召、計算機(jī)原理朱转、數(shù)控技術(shù)、PLC技術(shù)积暖、自控技術(shù)藤为、拖動原理怪与、液壓技術(shù)等，還要掌握機(jī)械加工常識和數(shù)控裝置的簡單編程缅疟，另外還要具有一定的英語水平分别，能夠閱讀英文技術(shù)資料。要有足夠的資料窿吩，包括機(jī)茎杂、電、液圖紙瘫篮，機(jī)床參數(shù)備份扯连，系統(tǒng)使用維修手冊，PLC梯形圖等唆皇。還要有一定量的備件梨浑。另外需要維修人員具有一定的經(jīng)驗，掌握一定的維修方法吨肆。筆者從事數(shù)控設(shè)備維修多年迂儡，積累了一定的經(jīng)驗，總結(jié)一套維修數(shù)控設(shè)備的方法劳仿，現(xiàn)介紹如下以供參考杰打。

　　要搞清故障現(xiàn)象

　　當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先要搞清故障現(xiàn)象甜海，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的情況搁鞭，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的饵来，怎么發(fā)生的恢恼，引起怎樣的后果。只有了解到第一手情況胰默，才有利于故障的排除场斑，把故障過程搞清了，問題就解決一半了牵署。搞清了故障現(xiàn)象漏隐，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診問題所在并將故障排除奴迅，使設(shè)備恢復(fù)正常使用锁保。

　　如，一臺采用美國BRYANT公司TEACHABLE Ⅲ系統(tǒng)的數(shù)控外圓磨床在自動加工時半沽，砂輪將修整器磨掉一塊。為了觀察故障現(xiàn)象并防止意外再次發(fā)生吴菠，將砂輪拆下運(yùn)行機(jī)床者填，這時再觀察故障現(xiàn)象浩村，發(fā)現(xiàn)在自動磨削加工時，磨削正常沒有問題占哟，工件磨削完之后心墅，修整砂輪時，砂輪正常進(jìn)給谴童，而砂輪修整器旋轉(zhuǎn)非诚骄快，很快就壓上限位開關(guān)整雷，如果這時砂輪沒拆克干，肯定砂輪又要撞到修整器上。根據(jù)機(jī)床的工作原理珠焦，砂輪修整器由E軸伺服電機(jī)帶動讽噪，用旋轉(zhuǎn)編碼器作為位置反饋元件。正常情況下修整器修整砂輪時股背，Z軸滑臺帶動E軸修整器移動到修整位置渠吮，修整器做30°~120°的擺動來修整砂輪。我們多次觀察故障現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)痹橙，E軸在壓上限位開關(guān)時僻绸，在屏幕上E軸的坐標(biāo)值只有60°左右，而實際位置大概在180°左右涕克，顯然是位置反饋出現(xiàn)問題蛀醉，但更換了位控板和編碼器都沒有解決問題。我們又經(jīng)過反復(fù)的觀察和試驗诡延，發(fā)現(xiàn)：E軸修整器在Z軸的邊緣時滞欠，回參考點(diǎn)和旋轉(zhuǎn)擺動都沒有問題，要利用系統(tǒng)的報警信息

　　現(xiàn)在數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力越來越強(qiáng)肆良，設(shè)備的大部分故障數(shù)控系統(tǒng)都能夠診斷出來筛璧，并采取相應(yīng)的措施，如停機(jī)等惹恃，一般都能產(chǎn)生報警顯示夭谤。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，有時在顯示器上顯示報警信息巫糙，有時在數(shù)控裝置上朗儒、PLC裝置上和驅(qū)動裝置上還會有報警指示。這時要根據(jù)手冊對這些報警信息進(jìn)行分析参淹，有些根據(jù)報警信息就可直接確認(rèn)故障原因醉锄，只要搞清報警信息的內(nèi)容，就可排除數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)的故障浙值。

　　如恳不，一臺采用德國SIEMENS 810系統(tǒng)的數(shù)控溝道磨床褥辰，開機(jī)后就產(chǎn)生1號報警顯示“BATTERY ALARM POWER SUPPLY”，很明顯指示數(shù)控系統(tǒng)斷電保護(hù)電池沒電麸河，更換新的電池后(注意：一定要在系統(tǒng)帶電的情況下更換電池)力邻，將故障復(fù)位，機(jī)床恢復(fù)使用冰枯。另一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數(shù)控磨床认平，開機(jī)后屏幕沒有顯示，檢查數(shù)控裝置庵窄，發(fā)現(xiàn)CPU板上一個發(fā)光二極管閃爍弃净，根據(jù)說明書，分析其閃爍頻率堪锌，確認(rèn)為斷電保護(hù)電池電壓低哟笨，更換電池后，重新啟動系統(tǒng)故障消失肺疾。

　　如母逸，一臺采用日本FANUC 0TC系統(tǒng)的數(shù)控車床，出現(xiàn)2043號報警届慈，顯示“HYD. PRESSURE DOWN"徒溪，指示液壓系統(tǒng)壓力低。根據(jù)報警信息金顿，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查臊泌，發(fā)現(xiàn)液壓壓力確實很低，對液壓壓力進(jìn)行調(diào)整使機(jī)床恢復(fù)了正常使用揍拆。

　　另一些故障的報警信息并不能反映故障的根本原因渠概，而是反映故障的結(jié)果或者由此引起的其它問題，這時要經(jīng)過仔細(xì)的分析和檢查才能確定故障原因嫂拴，下面的方法對這類故障及沒有報警的一些故障的檢測是行之有效的播揪。

　　要利用數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能

　　許多數(shù)控系統(tǒng)都有PLC狀態(tài)顯示功能，如西門子3系統(tǒng)PC菜單下的PC STATUS筒狠，西門子810系統(tǒng)DIAGNOSIS菜單下的PLC STATUS功能猪狈，以及發(fā)那科0T系統(tǒng)DGNOS PARAM 功能的PMC狀態(tài)顯示功能等，利用這些功能可顯示PLC的輸入辩恼、輸出雇庙、定時器、計數(shù)器等的即時狀態(tài)和內(nèi)容荸速。根據(jù)機(jī)床的工作原理和機(jī)床廠家提供的電氣原理圖穆惩，通過監(jiān)視相應(yīng)的狀態(tài)，就可確診一些故障。

　　如教叽，一臺采用日本FANUC 0TC的數(shù)控車床墙哲，一次出現(xiàn)故障，開機(jī)就出現(xiàn)2041號報警嘶忘，指示X軸超限位的報警，但觀察X軸并沒有超限位盹馅，并且X軸的限位開關(guān)也沒有壓下躁银，但利用NC系統(tǒng)的PMC狀態(tài)顯示功能，檢查X軸限位開關(guān)的PMC輸入X0.0的狀態(tài)為“1”毒奇，開關(guān)觸點(diǎn)確實已經(jīng)接通蔑辽，說明開關(guān)出現(xiàn)了問題，更換新的開關(guān)后沥葛，機(jī)床故障消除触尚。

　　如，一臺采用日本MITSUBINSHI MELDAS L3系統(tǒng)的數(shù)控車床齿穗，一次出現(xiàn)故障傲隶，刀塔不旋轉(zhuǎn)。根據(jù)刀塔的工作原理窃页，刀塔旋轉(zhuǎn)時跺株，首先靠液壓缸將刀塔浮起，然后才能旋轉(zhuǎn)脖卖。觀察故障現(xiàn)象乒省，當(dāng)手動按下刀塔旋轉(zhuǎn)的按鈕時，刀塔根本沒有反應(yīng)畦木，也就是說袖扛，刀塔沒有浮起，根據(jù)電氣原理圖十籍，PLC的輸出Y4.4控制繼電器K44來控制電磁閥蛆封，電磁閥控制液壓缸使刀塔浮起，首先通過NC系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能妓雾，觀察Y4.4的狀態(tài)娶吞，當(dāng)按下手動刀塔旋轉(zhuǎn)按鈕時，其狀態(tài)變?yōu)椤?”屁坛，沒有問題肖糖，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)，是其控制的直流繼電器K44的觸點(diǎn)損壞宽缎，更換新的繼電器睹蜈，刀塔恢復(fù)了正常工作。

　　要利用機(jī)床廠家提供的PLC梯形圖

　　數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)的大部分故障都是通過PLC裝置檢查出來的，PLC檢測故障的機(jī)理就是通過運(yùn)行機(jī)床廠家為特定機(jī)床編制的PLC梯形圖(即程序)牲课，根據(jù)各種輸入贩仇、輸出狀態(tài)進(jìn)行邏輯判斷，如果發(fā)現(xiàn)問題女灸，產(chǎn)生報警并在顯示器上產(chǎn)生報警信息切役。所以對一些PLC產(chǎn)生報警的故障，或一些沒有報警的故障但雨，可以通過分析PLC的梯形圖對故障進(jìn)行診斷蕉妇，利用NC系統(tǒng)的梯圖顯示功能或者機(jī)外編程器在線跟蹤梯形圖的運(yùn)行，可提高診斷故障的速度和準(zhǔn)確性螺谅。

　　如腹忽，一臺采用SIEMENS 810系統(tǒng)的數(shù)控磨床，一次出現(xiàn)故障砚作，開機(jī)后機(jī)床不回參考點(diǎn)并且沒有故障顯示窘奏，檢查控制面板發(fā)現(xiàn)分度裝置落下的指示燈沒亮，這臺機(jī)床為了安全起見葫录，只要分度裝置沒落下着裹，機(jī)床的進(jìn)給軸就不能運(yùn)動。但檢查分度裝置压昼，已經(jīng)落下沒有問題求冷。根據(jù)機(jī)床廠家提供PLC梯形圖，PLC的輸出A7.3控制面板上的分度裝置落下指示燈窍霞。用編程器在線觀察梯形圖的運(yùn)行匠题，發(fā)現(xiàn)F143.4沒有閉合，致使A7.3的狀態(tài)為“0”但金。F143.4指示工件分度臺在落下位置韭山，繼續(xù)檢查發(fā)現(xiàn)由于輸入E13.2沒有閉合導(dǎo)致F143.4的狀態(tài)為“0”。根據(jù)電氣原理圖冷溃，PLC輸入E13.2接的是檢測工件分度裝置落下的接近開關(guān)36PS13腻危，將分度裝置拆開，發(fā)現(xiàn)機(jī)械裝置有問題碰素，不能帶動驅(qū)動接近開關(guān)的機(jī)械裝置運(yùn)動雇法，所以E13.2始終不能閉合。將機(jī)械裝置維修好后媒邀，機(jī)床恢復(fù)了正常使用嗜吉。

　　一臺采用SIEMENS 3TT系統(tǒng)的數(shù)控銑床，在自動循環(huán)加工過程中滴推，工件已加工完畢熄自，工作臺正要旋轉(zhuǎn)驻碟，主軸還沒有退到位，這時第二工位主軸停轉(zhuǎn)专菠，自動循環(huán)中斷卸禽，產(chǎn)生報警F97“SPINDLE1 SPEED NOT OK STATION2”和F98“SPINDLE2 SPEED NOT OK STATION2”，表示第二工位兩個主軸速度不正常茄敲。但對主軸系統(tǒng)進(jìn)行檢測并沒有發(fā)現(xiàn)問題洪稿。為了確定故障原因，用機(jī)外編程器動態(tài)監(jiān)視機(jī)床PLC梯形圖的運(yùn)行吠谢，根據(jù)邏輯關(guān)系進(jìn)行檢查土童，最后發(fā)現(xiàn)是第二工位的工件卡緊液壓壓力開關(guān)，E21.1在出現(xiàn)故障的瞬間其狀態(tài)發(fā)生變化工坊，由“1”信號瞬間變成“0”信號，緊接著又變成“1”信號敢订，E21.1接的是壓力開關(guān)P21.1王污，它的狀態(tài)變成“0”，信號指示工件沒有卡緊楚午，所以主軸停轉(zhuǎn)昭齐，自動循環(huán)停止。由于工件的卡緊是由液壓來完成的矾柜，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行檢查阱驾，發(fā)現(xiàn)壓力有些不穩(wěn)，對液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整怪蔑，使之穩(wěn)定里覆，機(jī)床恢復(fù)了正常工作。這個故障的報警信息反映的是由于液壓不穩(wěn)造成的主軸停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象缆瓣，而沒有反映液壓不穩(wěn)的故障根源哮瓦。

　　以上兩種方法對機(jī)床側(cè)故障的檢測是非常有效的，因為這些故障無非是檢測開關(guān)啼厌、繼電器岛盗、電磁閥的損壞或者機(jī)械執(zhí)行結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，這些問題基本都可以根據(jù)PLC程序终于，通過檢測其相應(yīng)的狀態(tài)來確認(rèn)故障點(diǎn)萄尽。而遇到一些系統(tǒng)故障時，有時情況比較復(fù)雜禁脏，采用以下的方法及檢測原則可快速確認(rèn)故障點(diǎn)倡照。

　　利用交換法準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)

　　對于一些涉及到控制系統(tǒng)的故障，有時不容易確認(rèn)哪一部分有問題猜著，在確保沒有進(jìn)一步損壞的情況下啄崖，用備用控制板代換被懷疑有問題的控制板笙吠，是準(zhǔn)確定位故障點(diǎn)的有效辦法，有時與其它機(jī)床上同類型控制系統(tǒng)的控制板互換會更快速診斷故障(這時要保證不會把好的板子損壞)垄暗。

　　如轴座，一臺采用美國BRYANT公司TEACHABLE Ⅲ系統(tǒng)的數(shù)控內(nèi)圓磨床，一次出現(xiàn)故障简烘，在E軸運(yùn)動時苔严，出現(xiàn)報警："E AXIS EXCESS FOLLOWING ERROR"，這個報警的含義是E軸位移的跟隨誤差超出設(shè)定范圍孤澎。由于E軸一動就產(chǎn)生這個報警届氢，E軸無法回參考點(diǎn)。手動移動E軸覆旭，觀察故障現(xiàn)象退子，當(dāng)E軸運(yùn)動時，屏幕上顯示E軸位移的變化型将，當(dāng)從0走到14時寂祥，屏幕上的數(shù)值突然跳變到471。反向運(yùn)動時也是如此七兜，當(dāng)達(dá)到 -14時丸凭，也跳變到471。這時出現(xiàn)上述報警腕铸，進(jìn)給停止惜犀。經(jīng)分析可能是E軸位置反饋系統(tǒng)的問題，這包括E軸編碼器裂体、連接電纜势纺、數(shù)控系統(tǒng)的位控板以及數(shù)控系統(tǒng)CPU板等，為了盡快發(fā)現(xiàn)問題街粟，本著先簡單后復(fù)雜的原則屉胳，首先更換位控板，這時故障消除稍圾。這臺機(jī)床另一次X軸出現(xiàn)這個報警履剔，首先更換位控板，故障沒有排除钠彬，因此懷疑編碼器的損壞可能性比較大轨来，當(dāng)拆下編碼器時發(fā)現(xiàn)，其聯(lián)軸節(jié)已斷開汹改，更換新的聯(lián)軸節(jié)基霞，故障消除。

　　要本著先外圍后內(nèi)部僵禁、先機(jī)械后電氣阎瘩、先簡單后復(fù)雜色罚、先靜后動、先公用后專用账劲、先查軟件后查硬件的原則檢查故障

　　對于數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)較復(fù)雜的故障戳护，特別是涉及到控制系統(tǒng)時，應(yīng)用這些原則可簡化故障的診斷過程瀑焦，避免走彎路腌且。有時這些原則應(yīng)該結(jié)合使用，這樣才能使故障盡快排除榛瓮。

　　如铺董，一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數(shù)控磨床，在回參考點(diǎn)時禀晓，X軸找不到參考點(diǎn)精续，最后出現(xiàn)X軸超限位報警，本著先外圍后內(nèi)部的原則粹懒，首先檢查X軸的零點(diǎn)開關(guān)驻右，正常沒有問題，觀察故障現(xiàn)象崎淳，X軸壓上限位開關(guān)后，也能減速伺罗；之后根據(jù)先簡單后復(fù)雜的原則寨衣，先檢查NC系統(tǒng)的位控板，因為反饋硬件采用的是光柵尺奇巍，所以在位控板上遇托，X軸、Y軸各加了一塊EXE處理板含罪，首先將X軸與Y軸的EXE板互換笔广，這時開機(jī)測試，X軸回參考點(diǎn)正常惠服，故障轉(zhuǎn)移到Y(jié)軸上灿西，Y軸找不到參考點(diǎn)，故障現(xiàn)象相同断猩，從而確認(rèn)EXE板有問題善婉，更換EXE板故障消除。

　　如肪瘤，一臺采用SIEMENS 810系統(tǒng)的數(shù)控淬火機(jī)床抄瓦，一次出現(xiàn)故障，開機(jī)回參考點(diǎn)陶冷，走X軸時钙姊，出現(xiàn)報警1680“SERVO ENABLE TRAV. AXIS X”毯辅，手動走X軸也出現(xiàn)這個報警，檢測伺服裝置煞额，發(fā)現(xiàn)有過載報警指示思恐。根據(jù)西門子說明書產(chǎn)生這個故障的原因是機(jī)械負(fù)載過大、伺服控制電源出現(xiàn)問題立镶、伺服電機(jī)出現(xiàn)故障等壁袄，本著先機(jī)械后電氣的原則，首先檢測X軸滑臺媚媒，手動盤動X軸滑臺嗜逻，發(fā)現(xiàn)非常沉，盤不動缭召，肯定是機(jī)械部分出現(xiàn)了問題栈顷。將X軸滾珠絲杠拆下檢測，發(fā)現(xiàn)滾珠絲杠已銹蝕嵌巷，原來是滑臺密封不好辐菩，淬火液進(jìn)入滾珠絲杠，造成滾珠絲杠的銹蝕恋都，更換新的滾珠絲杠故障消除处膛。 

　　如，一臺采用SIEMENS 3系統(tǒng)的數(shù)控磨床程伞，一段時間在自動加工過程中胆抓，經(jīng)常中途停止自動循環(huán)，并且出現(xiàn)報警114“SERVO LOOP HARDWARE”暴既，指示Y軸伺服系統(tǒng)出現(xiàn)問題辽察，根據(jù)手冊說明，是伺服測量反饋系統(tǒng)的問題磁饮。為了進(jìn)一步確認(rèn)故障腰步，本著先靜后動的原則，機(jī)床開機(jī)回完參考點(diǎn)后减少，機(jī)床不進(jìn)行任何操作處于等待狀態(tài)堆鸦，這時機(jī)床并不出現(xiàn)報警，當(dāng)進(jìn)行自動加工時缔莲，偶爾就出現(xiàn)這個報警哥纫，并且每次都是在運(yùn)動到190mm左右時出現(xiàn)報警，因為這臺機(jī)床的X軸和Y軸的位置反饋采用的是光柵尺痴奏，其引出電纜與滑臺一同運(yùn)動蛀骇，因此懷疑該電纜經(jīng)常運(yùn)動而使一些信號線折斷，在運(yùn)動到一定位置時斷開產(chǎn)生報警读拆，經(jīng)檢查證實了這一判斷擅憔，更換新的電纜后鸵闪，故障消除。這臺機(jī)床另一次出現(xiàn)這個故障暑诸，在靜止觀察時就出現(xiàn)這個報警蚌讼，因此懷疑控制板有問題，將位控板上Y軸的EXE板與X軸的對換个榕，這時開機(jī)測試篡石，故障轉(zhuǎn)移到X軸上，說明原Y軸的EXE板損壞西采，更換新的EXE板故障消除凰萨。

　　上面介紹了幾種檢測數(shù)控設(shè)備故障的常用方法，還會有許多其它方法眠便，但解決數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)的問題最關(guān)鍵的也是最核心的是應(yīng)該掌握數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及機(jī)床的工作原理笤碍，這樣在處理數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)的問題時，才能得心應(yīng)手其便，在這基礎(chǔ)上對故障進(jìn)行觀察支赖、思考、檢查蘑杭、分析访跪、確診，最終排除故障宛办。當(dāng)修整器移動到Z軸滑臺中間時乳吉，手動旋轉(zhuǎn)就出現(xiàn)故障。根據(jù)這個現(xiàn)象斷定可能是由于E軸的編碼器經(jīng)常隨修整器在Z軸往返移動菱计，而使編碼器的電纜中的某些線折斷，導(dǎo)致電纜隨修整器的位置不同虹婿，在Z軸邊緣時壤生，接觸良好，不出現(xiàn)故障朝刊，而在Z軸的中間時耀里，有的信號線斷開，將反饋脈沖丟失拾氓》肟妫基于這種判斷，我們開始校線咙鞍，這時發(fā)現(xiàn)確實有幾根線接觸不良房官，找到斷線部位后，對斷線進(jìn)行焊接并采取防折措施续滋，重新開機(jī)測試翰守，故障消除孵奶，機(jī)床恢復(fù)了正常使用。

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