【正文】 波動(dòng)范圍？ ⑥ 故障發(fā)生時(shí)，車間內(nèi)或線路上是否有使用大電流的裝置正在進(jìn)行起、制動(dòng)？ ⑦ 故障發(fā)生時(shí)，機(jī)床附近是否存在吊車、高頻機(jī)械、焊接 機(jī)或電加工機(jī)床等強(qiáng)電磁干擾源？ ⑧ 故障發(fā)生時(shí)，附近是否正在安裝或修理、調(diào)試機(jī)床？是否正在修理、調(diào)試電氣和數(shù)控裝置？ 維修前的檢查 維修人員在故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)與機(jī)床使用說明書進(jìn)行各項(xiàng)檢查，以便確認(rèn)故障的原因。所謂診斷程序就是對數(shù)控機(jī)床各部分包括 CNC 系統(tǒng)本身進(jìn)行狀態(tài)或故障監(jiān)測的軟件，當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，可利用該診斷程序診斷出故障源范圍及其具體位置。 在對數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行維修時(shí)，維修人員應(yīng)了解該系統(tǒng)的自診斷能力，所能檢查的內(nèi)容及范圍，做到心中有數(shù)。將備用 BMU 磁泡存儲(chǔ)器存儲(chǔ)板調(diào)上，調(diào)前先將備板的壞環(huán)信息記下。同時(shí)，為維修人員迅速排除一些疑難故障提供幫助。 CNC 內(nèi)部自診斷監(jiān)控是通過系統(tǒng)內(nèi)部程序，對各部分狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)診斷、監(jiān)視和檢查的一種方法。 （ 2） 內(nèi)部狀態(tài)顯示 一般來說，利用內(nèi)部狀態(tài)顯示功能，可以顯示以下幾方面的內(nèi)容： 中國最大的管理資源中心 第 19 頁 共 32 頁 ① 造成循環(huán)指令（加工程序）不執(zhí)行的外部原因。 ⑦ 編碼器、光柵等位置檢 測元件的輸入脈沖顯示，等等。通過網(wǎng)絡(luò)，數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家可以直接對其生產(chǎn)的產(chǎn)品在現(xiàn)場的工作情況進(jìn)行檢測、監(jiān)控，及時(shí)解決系統(tǒng)中所出現(xiàn)的問題，為現(xiàn)場維修人員提供指導(dǎo)和幫助。不過報(bào)警編號(hào)的分類方法大同小異，一般是按機(jī)床上各元器件的功能分別編號(hào)的。 例：配置某系統(tǒng)的臥式加工中心出現(xiàn)故障。 3. 離線診斷 當(dāng) CNC 系統(tǒng)出現(xiàn)故障或要判斷系統(tǒng)是否真正有故障時(shí)，往往要停機(jī)檢查，此時(shí)稱為離線診斷（或脫機(jī)診斷）。離線診斷可以在現(xiàn)場、維修中心或 NC 系統(tǒng)制造廠進(jìn)行操作和控制。如美國 AB 公司 8200系統(tǒng)離線診斷時(shí)，只需要把專用的診斷程序讀入 CNC 中既可運(yùn)行檢查故障。 （ 1） 故障排除 經(jīng)檢查電動(dòng)機(jī)動(dòng)力電纜已燒斷，更換電刷，故障排除。故在使用和維修過程中，一定要充分重視，并利用故障報(bào)警顯示的狀態(tài)信息，經(jīng)分析后加一些必要的測試，最后找出真正的故障原因。 CNC 機(jī)床自診斷系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱是評(píng)價(jià)一個(gè) CNC 系統(tǒng)性能高低的一項(xiàng)重要指 標(biāo)。此外，伺服驅(qū)動(dòng)、主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能測試、動(dòng)態(tài)波形顯示等內(nèi)容，通常也需要借助必要的在線監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行。 ⑤ 位置跟隨誤差的顯示。 維修時(shí)，必須了解上述各信號(hào)所代表的意義， 以及信號(hào)產(chǎn)生、撤銷應(yīng)具備的各種條件， 才能進(jìn)行相應(yīng)檢查。 另外，在線診斷是采用監(jiān)控的方式來提示報(bào)警的，所以也叫在線監(jiān)控。調(diào)換之后故障消除?，F(xiàn)對磁泡存儲(chǔ)器重新進(jìn)行初始化。診斷的時(shí)間決定于數(shù)控系統(tǒng)，一般只需數(shù)十秒鐘，但有的采用硬盤驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)則需要幾分鐘，如 SINUMER1K840C 系統(tǒng)因 中國最大的管理資源中心 第 18 頁 共 32 頁 要調(diào)用硬盤中的文件，時(shí)間要略長一些。所以要首先利用自診斷提示進(jìn)行故障處理。 ④ 檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”的等特殊動(dòng)作有關(guān)。 ⑤ 如故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)以及刀具的位置等。 例如：當(dāng)數(shù)控車床 Z 軸回零不準(zhǔn)時(shí)，常常是由于降速檔塊位置走動(dòng)所造成。所以，在故障檢修之前，首先逐一排除機(jī)械性的故障，往往可以達(dá)到事半功倍的效果。比如：數(shù)控機(jī)床中，外部的行程開關(guān)、按鈕開關(guān)、液壓氣動(dòng)元件以及印制電路板插頭座、邊 緣接插件與外部或相互之間的連接部位、電控柜插座或端子排這些機(jī)電設(shè)備之間的連接部位，因其接觸不良造成信號(hào)傳遞失靈，是產(chǎn)生數(shù)控機(jī)床故障的重要因素。 2. 先安檢后通電 確定方案后，對有故障的機(jī)床仍要秉著先靜后動(dòng)的原則，先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過觀察測試、分析，確認(rèn)為非惡性循環(huán)性故障，或非破壞性故障后，方可給機(jī)床通電，在運(yùn)行工況下，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測試，查找故障。 6. 解決故障后的資料的整理 故障排除后，應(yīng)迅速恢復(fù)機(jī)場現(xiàn)場，并做好相關(guān)資料的整理，以便提 高自己的業(yè)務(wù)水平和機(jī)床的后續(xù)維護(hù)和維修。 3. 分析故障原因，制定排除故障的方案。 除上述常見故障分類外，還可按故障發(fā)生時(shí)有無破壞性來分，可分為破壞性故障和非破壞性故障；按故障發(fā)生的部位分，可分為數(shù)控裝置故障，進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障、主軸系統(tǒng)故障、刀架、刀庫、工作臺(tái) 故障等。有關(guān)伺服系統(tǒng)進(jìn)一步檢查可參閱后續(xù)介紹的“交換法”和“隔離法”。例如：機(jī)床通電后，在手動(dòng)方式或自動(dòng)方式運(yùn)行 X軸時(shí)出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，無任何報(bào)警顯示。因此，維修人員日常維護(hù)和排除故障時(shí)應(yīng)認(rèn)真檢查這些警示燈的狀態(tài)是否正常。一般而言，這類故障的發(fā)生往往與安裝質(zhì)量、組件排列、參數(shù)設(shè)定、元器件品質(zhì)、操作失誤與維護(hù)不當(dāng)，以及工作環(huán)境影響等諸因素有關(guān)。這部分的故障十分常見，必須引起足夠的重視。例如：傳動(dòng)鏈的撓性連軸器松動(dòng)，齒輪、絲杠與軸承缺油，導(dǎo)軌塞鐵調(diào)整不當(dāng)，導(dǎo)軌潤滑不良以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)仍蚓稍斐梢陨瞎收?。如無備件可調(diào)換，“ 巧媳婦難為無米之炊 ” 。 （ 3） 扁平集成電路拔放臺(tái)：防靜電 SMD 片狀元件、扁平集成電路熱風(fēng)拆焊臺(tái)、可換多種噴嘴。在運(yùn)行狀態(tài)下修改定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的設(shè)定值。 （ 5） 常用的長度測量工具 長度測量工具（如：千分表、百分表等）用于測量機(jī)床移動(dòng)距離、反向間隙值等。因此，在必要時(shí)，維修人員應(yīng)通過現(xiàn)場測繪、平時(shí)積累等方法完善、整理有關(guān)技術(shù)資料。 維修人員應(yīng)掌握伺服單元的原理，熟悉其連接。 (2) 數(shù)控系統(tǒng)方面的資料 應(yīng)有數(shù)控裝置安裝、使用（包括編程）、操作和維修方面的技術(shù)說明書，其中包括： ① 數(shù)控裝置操作面板布置及其操作； ② 數(shù)控裝置內(nèi)部各電路板的技術(shù)要點(diǎn)及其外部連接圖； ③ 系統(tǒng)參數(shù)的意義及其設(shè)定方法； ④ 數(shù)控裝置的自診斷功能和報(bào)警清單； ⑤ 數(shù)控裝置接口的分配及其含義等。 (6) 應(yīng)養(yǎng)成良 好的工作習(xí)慣。國外、國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)種類繁多，而且每種數(shù)控系統(tǒng)的說明書內(nèi)容通常也很多，包括操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維護(hù)維修、 PLC 編程等多種書明書。維修人員還必須經(jīng)過數(shù)控技術(shù)方面的專門學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，掌握數(shù)字控制、伺服驅(qū)動(dòng)及 PLC 的工作原理，懂得 NC和 PLC 編程 。 . 維修人員的素質(zhì)要求 維修工作開展的好壞 （高的效率和好的效果） 首先取決于維修人員的素質(zhì)。第二，只要改變坐標(biāo)軸的脈沖分配方式，即可以改變擬合折線的形狀，從而達(dá)到改變加工軌跡的目的。但為了滿足數(shù)控的要求，充分發(fā)揮機(jī)床性能，它在總體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、刀具系統(tǒng)以及操作性能方面都已發(fā)生了很大的變化。 中國最大的管理資源中心 第 5 頁 共 32 頁 圖 1— 1 數(shù)控機(jī)床的組成 測量反饋裝置 它是閉環(huán)（半閉環(huán)）數(shù)控機(jī)床的檢測環(huán)節(jié)，其作用是通過現(xiàn)代化的測量元件：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁尺和 激光測量儀 等，將執(zhí)行元件（如、刀架等）或工作臺(tái)等的實(shí)際位移的速度和位移量檢測出來，反饋回伺服驅(qū)動(dòng)裝置或數(shù)控裝置，并補(bǔ)償進(jìn)給的速度或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)誤差，以達(dá)到 提高運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)精度的目的。 ② 將所編寫的加工程序輸入數(shù)控裝置。隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的日益普及，為了避免和個(gè)人計(jì)算機(jī)（亦稱 PC）混淆，現(xiàn)在一般都將可編程序控制器稱為可編程序邏輯控制器（ Programmalbe Logic Controller—— PLC）或可編程序機(jī)床控制器（ Programmable Machine Controller—— PMC）。 （ 2） SV SV 是伺服驅(qū)動(dòng)（ Servo Drive，簡稱伺服）的常用英文縮寫。此外，在金屬切削機(jī)床上，主軸驅(qū)動(dòng)裝置也可以成為數(shù)控系統(tǒng)的一個(gè)部分；在閉環(huán)數(shù)控機(jī)床上，測量、檢測裝置也是 數(shù)控系統(tǒng)必不可少的。 此外，根據(jù)系統(tǒng)和設(shè)備的不同，如：在數(shù)控機(jī)床上，還可能有主軸的轉(zhuǎn) 速、轉(zhuǎn)向和起、停指令；刀具的選擇和交換指令；冷卻、潤滑裝置的起、停指令；工件的松開、夾緊指令；工作臺(tái)的分度等輔助指令。此外，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同，還可以配光電閱讀機(jī)、磁帶機(jī)或軟盤驅(qū)動(dòng)器等。 CIMS將一個(gè)更長的生產(chǎn)、經(jīng)營活動(dòng)進(jìn)行了有機(jī)的集成，實(shí)現(xiàn)了更高效益、更高柔性的智能化生產(chǎn)，是當(dāng)今自動(dòng)化制造技術(shù)發(fā)展的最高階段。加工中心是目前數(shù)控機(jī)床中產(chǎn)量最大、應(yīng)用最廣的數(shù)控機(jī)床。 為了對機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過程進(jìn)行數(shù)字化信息控制，必須具備相應(yīng)的硬件和軟件。它是一種綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、精密測量技術(shù)和機(jī)床設(shè)計(jì)等先進(jìn)技術(shù)的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品，是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。 FMC 既是柔性制造系統(tǒng) FMS（ Flexible Manufacturing System）的基礎(chǔ)，又可以作為獨(dú)立的自動(dòng)化加工設(shè)備使用，因此其發(fā)展速度較快。 數(shù)控系統(tǒng)及其組成 1. 數(shù)控系統(tǒng)的基本組成 數(shù)控系統(tǒng)是所有數(shù)控設(shè)備的核 心。它由輸入 /輸出接口線路、控制器、運(yùn)算器和存儲(chǔ)器等部分組成。在數(shù)控機(jī)床上，目前一般都采用交流伺服電動(dòng)機(jī)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)；在先進(jìn)的高速加工機(jī)床上，已經(jīng)開始使用直線電動(dòng)機(jī)。圖 11 的虛線框部分表示計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)。 在數(shù)控機(jī)床上，伺服驅(qū)動(dòng)的作用主要有兩個(gè)方面：一是使坐標(biāo)軸按照數(shù)控裝置給定的速度運(yùn)行；二是使坐標(biāo)軸按照數(shù)控裝置給定的位置定位。目前，大多數(shù)數(shù)控系統(tǒng)都帶有內(nèi)部 PLC，用于處理數(shù)控機(jī)床的輔助指令，從而大大簡化了機(jī)床的輔助控制裝置。 ⑤ 操作者可以隨時(shí)對機(jī)床的加工情況、工作狀態(tài)進(jìn)行觀察、檢查，必要時(shí)還需要對 中國最大的管理資源中心 第 4 頁 共 32 頁 機(jī)床動(dòng)作和加工程序進(jìn)行調(diào)整，以保證機(jī)床安全、可靠的運(yùn)行。只有在少數(shù)場合或采用模擬量控制的伺服驅(qū)動(dòng)（俗稱模擬伺服）時(shí)，反饋裝置才需要直接和數(shù)控裝置進(jìn)行連接。 數(shù)控機(jī)床的加工，其實(shí)質(zhì)是應(yīng)用了“微分”原理。 以上根據(jù)給定的數(shù)學(xué)函數(shù)，在理想軌跡（輪廓）的已知點(diǎn)之間，通過數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化，確定一些中間點(diǎn)的方法，稱為插補(bǔ)。 (2) 具有較廣的知識(shí)面。一個(gè)高素質(zhì)的維修人員，需要能對國內(nèi)、 中國最大的管理資源中心 第 7 頁 共 32 頁 外多種數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修。應(yīng)作到“多動(dòng)腦，慎動(dòng)手”，切記草率下結(jié)論，盲目更換元器件。 在系統(tǒng)維修時(shí)應(yīng) 特別注意 ：數(shù)控系統(tǒng)的某些模塊是需要電池保持參數(shù)的，對于這些電路板和模塊切勿隨意插拔；更不可以在不了解元器件作用的情況下，隨意調(diào)換數(shù)控裝置、伺服、驅(qū)動(dòng)等部件 中的器件、設(shè)定端子；任意調(diào)整電位器位置，任意改變設(shè)置參數(shù)，隨意更換數(shù)控系統(tǒng)軟件版本，以避免產(chǎn)生更嚴(yán)重的后果。 (3) PLC 的資料 它是根據(jù)機(jī)床的具體控制要求設(shè)計(jì)、編制的機(jī)床輔助動(dòng)作控制軟件。 (6) 維修記錄 這是維修人員對機(jī)床維修過程的記錄與維修的總結(jié)。常用的工具主要有： 1. 常用 測量儀器、儀表 ① 萬用表 數(shù)控設(shè)備的維修涉及弱電和強(qiáng)電，萬用表不但要用于測量電壓、電流、電阻值，還需要用于判斷二極管、三極管、晶閘管、電解電容等元器件的好壞，并測量三極管的放大倍數(shù)和電容值。是機(jī)械部件維修測量的主要檢測工具之一。 （ 7） IC 測試儀 可用來離線快速測試集成電路的好壞，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行芯片級(jí)維修時(shí)是必要的儀器。為了進(jìn)行伺服驅(qū)動(dòng)器的調(diào)整與裝卸，還應(yīng)配備無感螺旋刀與梅花形六角旋具各一套。 1． 3 常見故障分類 數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)復(fù)雜的機(jī)電一體化設(shè)備，其故障發(fā)生的原因一般都比較復(fù)雜，這給故障診斷和排除帶來不少困難。 2. 電氣故障 電氣故障分弱電故障與強(qiáng)點(diǎn)故障。例如：液壓系統(tǒng)的壓力值隨著液壓回路過濾器的阻塞而降到某一設(shè)定