浅谈数控机床电气故障的排除.doc

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湖南省高级技师综合评审

维修电工职业文章

（国家职业资格二级）

文章类型：

案例分析

文章题目：

浅谈数控机床电气故障的排除

姓名：

准考证号：

所在省市：

工作单位：

浅谈数控机床电气故障的排除

娄底市中兴液压件有限公司蔡昌义

摘要：

维修电工的职责是保证工厂各种类型电气设备的正常运行，作为一名数控机床维修电工，在工作中除了对设备及线路要进行日常保养与检查外，如出现故障时，能迅速查明故障原因，并正确及时处理故障，是保证设备正常运行的重要保证。

数控机床是技术密集型和知识密集型机电一体化产品，其技术先进，结构复杂，出现故障的范围比较广，并且出现故障是千变万化的，随机的，排除故障的方法只能根据故障的具体情况而定，尽量在排除故障的过程中少走弯路，合理正确的处理故障点，这对提高劳动生产率和安全生产都具有重大作用。

本人从事电气维修工作十多年，具有近5年数控机床维修经验，逐步探索和总结了一些经验，下面结合自己的工作，以发那科系统数控机床为例谈一谈对数控机床故障的认识，以及故障排除方法和故障排除步骤，与各位同行共同探讨，以便相互学习，促进和提高。

一、数控和机床故障处理的基础：

要能彻底排除数控机床故障，首先要弄清楚故障发生的原因，要能从理论上分析解释发生故障的原因，用理论指导自己的操作，灵活运用各种排除故障的方法。

1、专业知识面要广。

数控机床维修电工应该即懂电又懂机，电包括：

弱电、强电。

机包括：

机械、液压和气动技术。

还要学习自动控制和数控维修技术方面的知识，掌握数字控制，伺服驱动及PMC的工作原理等，很多数控机床故障现象，其原因必须依靠专业理论知识才能弄明白，实际工作中，往往动脑筋的时间比动手的时间还长，一旦找出故障点，修复就比较简单了。

2、了解数控机床的运动形式、工作原理：

弄懂数控机床的运动形式、控制工作原理，熟悉掌握机床的数控系统是排除故障非常重要的基础。

例如：

我公司一台沈阳机床厂的CAK-D系列数控机床，基本组成包括：

输入装置、数控系统、伺服系统、反馈系统、辅助控制装置等，运动形式为：

主轴正反转运动，进给运动有X轴和Y轴两伺服系统控制装置，由系统控制伺服驱动器，驱动器再驱动伺服电机移动工作台和刀具的位置，而在PMC顺序程序中，其地址表明了信号的位置，即输入/输出（I/O）信号地址，其信号：

X是机床到PMC的输入信号，Y是由PMC到机床的输出信号，F是由NC至PMC的输入信号，G是PMC至NC的输出信号，R为内部继电器。

数控系统对加工程序处理后输出控制信号对进给运动轨迹进行连续控制。

同时还要对机床的各种状态进行控制。

掌握了设备的原理和运动方式，能较好的排除故障，遇到问题能够举一反三，触类旁通。

3、了解数控机床各电器元件的具体位置及线路的布局，能够将电气原理图与实际配线一一对应，是提高排除故障速度的基础，能够做到这一点，可以对设备有一个进一步的了解，并在处理故障时缩小故障范围，减少处理故障的时间。

4、数控维修工应具有数控机床操作技能：

数控系统的修理离不开对数控机床的实际操作，维修电工应掌握数控机床的基本操作方法，尤其是对数控机床维修有关的操作，如查看报警信息、检查修改参数、调用自诊断功能、系统数据的输入输出等。

二、数控机床的故障诊断排除方法：

掌握了数控机床的工作原理，维修时怎样进行分析，综合判断，查找故障点，也要有一定的手段，即诊断排除故障的方法：

1、故障追踪方法：

首先调查发生了何种故障？

故障发生的时间？

故障出现的次数？

进行了何种操作后发生的故障？

程序执行到什么位置？

数控装置附近是否有干扰？

有没有报警显示？

而有报警显示时则可按报警键，根据CRT界面显示的报警信息，查阅相关诊断内容，查找故障点。

2、直观法：

维修人员通过对故障发生时产生的各种声、光、味等异常现象进行判断，观察有无烧毁和损伤痕迹，往往可以将故障点缩小到一个很小的范围。

3、交换法：

在怀疑某个器件有故障，但不能完全确定，且有代用件时，在安全的情况下可替换试验，看故障是否恢复。

4、程序测试法：

本方法对于数控机床偶然出现故障时的一种较好的故障处理方法，当机床偶然出现故障停机，而过后又能正常开机时，可以循环运行一个加工程序，再在I/O检查画面或梯形图显示画面，检查PMC程序运行情况以及I/O信息状态变化情况，查找故障原因。

5、敲击法：

如果数控系统的故障时有时无，这时用敲击法可查出故障的大概位置，因为这种故障大多是由于虚焊或接触不良引起的，因此用绝缘物轻轻敲打接触不良的疑点处，故障肯定会重复出现。

6、原理分析法：

根据数控系统的组成原理以及运动形式，可以从机床电气控制图或PMC梯形图运行状况来分析故障原因。

7、测量比较法：

用万用表或示波器测量故障线路的电压或波形差异。

同正常情况的值做比较，如果工厂有多台同型号机床则可将有故障机床情况同无故障机床状况进行比较，找出差异情况，缩小故障范围。

8、检查修改参数维修法：

数控系统中的许多参数，它直接影响着数控机床的性能，参数丢失或变化，会使系统发生混乱。

而有时通过对参数进行核对、修改也能排除故障。

例如：

我公司有一台HXZJ2743A数控双面铣床出现X轴445报警，而查维修说明书，X轴445#报警是伺服软件检测到编码器断线，该机床有X、Y、Z、A四轴伺服驱动单元，X轴和Z轴为闭环控制而装有光栅尺。

后经查参数说明书等资料，将2064#参数由4改为16，再改动2003.1#参数，即将报警检测水平降低，改后则机床报警消失，试机机床使用正常。

以上几种方法的使用应视处理故障时的具体情况而灵活运用。

三、处理数控机床的一般步骤：

处理数控机床的故障虽然没有固定的模式，但是在通常情况下还是有一定规律的。

1、首先应充分了解故障发生时的情况。

向操作者详细询问设备的故障现象，通过现场看听闻摸等检查是否有异常情况。

2、分析故障，确定故障范围：

根据故障现象，结合设备的原理及控制特点进行分析，确定故障发生在什么范围内，是电气故障还是机械故障，是系统故障还是机床外部故障等等，逐步缩小故障范围，直到找出故障点。

3、处理数控机床的故障过程中，一定要遵循以下原则：

①先动脑，后动手，从故障现象的确定、至分析、检测和判断，都要保持清醒的头脑。

正确分析，可以起到事半功倍的效果，要养成良好的分析、判决习惯，做到每次测量均有明确的目的，那测量的结果能够说明一个什么问题？

是否能缩小范围？

不能盲目蛮干。

例如：

我公司一台长征数控机床在自动加工过程中偶然出现力塔不动，而打到手动状态，按一下换刀键，刀塔又能运转，再打自动机床又能正常开机，拆开刀塔检查又找不到故障点，装好刀塔后故障又出现了，后本人在运行循环换刀程序状态下，在I/O检查画面查看I/O信号状态变化情况，发现刀号信号X10.0，X10.1，X10.2等信号一直正常。

而刀台锁紧信号X6.6在刀塔锁紧状态有时闪动，后拆开刀塔检查锁紧传感器端部电线接触不良，更换传感器后故障消失，反复试机正常。

②一般情况下，排除故障时分析、检测的次序，应先检查公共回路再查各分支回路，先查系统控制回路再查主回路，先检查容易测量的部分，再查不容易检查的部分，检查某一支路时，可从电源向负载方向逐步检查，但最好直接从中间某位置进行检查，可以迅速缩小故障范围，即是前一部分问题还是后一部分问题，直至找出故障点。

③对故障点的处理要合理、可靠，要根除故障，处理后不要让故障反复出现。

总之，我认为对数控机床的维修要做到胆大心细，既敢于动手，又要细心，有条有理的处理故障。

以上是本人根据自己几年来对数控机床的维修经验方面的一些总结。

由于水平有限，如有不妥之处，敬请同行与评委指正。

参考文献：

1、徐衡主编，数控机床维修，辽宁科学技术出版社2005年。

2、FANUC维修说明书，北京发那科机电有限公司。

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