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數(shù)控機床常見電氣故障診斷與排除方法

發(fā)布者：雪寧    來源：蘇州吉海機電有限公司     發(fā)布時間：2020-10-10

數(shù)控機床常見電氣故障診斷與排除方法
最常見的故障可分為機械故障和故障,其中的電氣故障通常又分為強電故障。本文介紹了數(shù)控機床常見電氣故障現(xiàn)象并總結(jié)出常見故障的比較先進并且比較適合于現(xiàn)代數(shù)控控機床的故障分析方法,對以后機床故障的分析和研究打下理論基礎(chǔ)。
1數(shù)控機床常見電氣故障
1.1數(shù)控基床電氣裝置常見故障
數(shù)控機床的電氣裝置部分的故障主要是硬件故障，其中的硬件故障為：控制系統(tǒng)某接觸不良或損壞、無供電等,這種故障必須更換損壞的器件或者維修后才能排除故障。
1.2數(shù)控機床可編程控制器的故障分析

數(shù)控機床可編程控制器，也就是控制器部分的故障分為：

（1）軟件故障：包括數(shù)控機床用戶程序,如果用戶程序出現(xiàn)故障，在數(shù)控機床運行時會發(fā)生一些無報警的機床故障,因此plc用戶程序要編制好。

（2）硬件故障：也即是在plc輸入輸出模塊出現(xiàn)問題而引起的故障。對于個別輸入輸出口出現(xiàn)故障,可以通過修改plc程序,可使用備用接口替代出現(xiàn)故障的接口。

1.3數(shù)控機床伺服系統(tǒng)的故障分析
數(shù)控機床伺服控制系統(tǒng)是數(shù)控機床故障率最高的部分。伺服控制系統(tǒng)可分為直流伺服控制單元、直流永磁和交流伺服控制單元、交流伺服電動機有兩個部分,兩者各有其優(yōu)、缺點。伺服系統(tǒng)的故障一般都是由于伺服控制單元、伺服電動機、測速裝置、編碼器等出現(xiàn)問題引起的,要分別對各單元進行分析。
1.4顯示器的故障分析
通常情況下，數(shù)控機床顯示器出現(xiàn)錯誤的表現(xiàn)為：系統(tǒng)的軟件出錯,從而會導(dǎo)致系統(tǒng)顯示的混亂或者不正常或根本無法顯示,如果機床的電源出現(xiàn)故障或者系統(tǒng)主板出現(xiàn)故障的話都會導(dǎo)致系統(tǒng)的不正常顯示。其中，顯示系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障是引起系統(tǒng)顯示器不正常的最主要原因,因此，如果系統(tǒng)不能正常顯示,就必須首先要分清造成此現(xiàn)象的主要原因。
數(shù)控機床的顯示不正�？梢苑譃橥耆珶o顯示和顯示不正常兩種情況。當(dāng)電源和系統(tǒng)的其他部分工作正常時,系統(tǒng)無顯示的原因,一般情況下是由于硬件原因引起,而顯示混亂或顯示不正常,一般來說是由于系統(tǒng)軟件引起的。另外,系統(tǒng)不同,所引起的原因也不同,這要根據(jù)實際情況進行分析。
1.5控制元件、檢測開關(guān)的故障分析
數(shù)控機床常用的控制元件有液壓元件、氣動元件、電氣執(zhí)行元件、機械裝置、檢測開關(guān)，檢測元件有:檢測開關(guān),這些常見的機床控制元件、檢測開關(guān)由于接觸不良引起各種故障比較多,這類故障很容易解決,但是必須用配合檢查。
2數(shù)控機床常見電氣故障診斷與排除方法
數(shù)控機床故障排查的方法很多，大致可以分為以下幾種：
2.1直觀檢查法
這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。
（1）問。即向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。
（2）看�？傮w查看機床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、潤滑裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等 。
（3）摸。在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導(dǎo)線(如伺服與電機接線)的聯(lián)接狀況等來發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)故障的原因。
（4）試。這是指為了檢查有無冒煙、打火、有無異常聲音、氣味以及觸摸有無過熱電動機和元件存在而通電，一旦發(fā)現(xiàn)立即斷電分析。

2.2儀器檢查法

儀器檢查法就是使用常規(guī)儀表對各組交、直流電源電壓及相關(guān)直流和脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用檢查各電源情況，及對某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀態(tài)測量點的測量，用觀察相關(guān)的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用plc編程器查找plc程序中的故障部位及原因等。
2.3信號與報警指示分析法
（1）硬件報警指。這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。
（2）軟件報警指示。如前所述的系統(tǒng)軟件、plc程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報警顯示，依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng)的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
2.4接口狀態(tài)檢查法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將plc集成于其中，而cnc與plc之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在crt屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用plc編程器調(diào)出。檢修時，要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號，又要熟悉plc編程器的應(yīng)用。
2.5參數(shù)調(diào)整法
數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而機床運行所引起的機械或電氣性能的變化會改變其最佳化狀態(tài)。此類故障需要重新調(diào)整相關(guān)的一個或多個參數(shù)方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統(tǒng)主要參數(shù)十分了解，既熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗。
2.6備件置換法
當(dāng)故障集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于某一區(qū)域乃至某一元件比較困難，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再檢查修復(fù)故障板。備件板的更換要注意以下問題：
（1）更換任何備件都必須在斷電情況下進行。
（2）在更換備件板上要記錄下原有的開關(guān)位置和設(shè)定狀態(tài)，并將新板作好同樣的設(shè)定，否則會產(chǎn)生報警而不能工作。
（3）某些印制電路板的更換還需在更換后進行某些特定操作以完成其中軟件與參數(shù)的建立。這一點需要仔細(xì)閱讀相應(yīng)電路板的使用說明。
（4）有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會丟失有用的參數(shù)或者程序。必須更換時也必須遵照有關(guān)說明操作。
鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。
2.7交叉換位法
當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，一定要事先考慮周全，設(shè)計好軟、硬件交換方案，準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。
2.8特殊處理法
當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機現(xiàn)象。對于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。

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