【正文】 制(如刀庫管理，液壓啟動等)，主要由PLC實(shí)現(xiàn)，必須采集各控制點(diǎn)的狀態(tài)信息(如斷電器，伺服閥，指示燈等)，它與外界繁多的各種信號源和執(zhí)行元件相連接，變化頻繁，發(fā)生故障的可能性較多，故障類型較多。其它由于環(huán)境條件，例如干擾，溫度，濕度超過允許范圍，操作不當(dāng)，參數(shù)設(shè)定不當(dāng)，都可能造成停機(jī)或故障。不按操作規(guī)程拔插線路板，或無靜電防護(hù)措施等，也可能造成停機(jī)故障甚至毀壞系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)（一）先外部后內(nèi)部?，F(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，而大部分故障的發(fā)生則是非系統(tǒng)本身原因引起的。由于數(shù)控機(jī)床是集械、液壓、電氣為一體的機(jī)床，其故障的發(fā)生也會由這三者綜合反映出來。維修人應(yīng)先由外向內(nèi)逐一進(jìn)行排查。盡量避免隨意地啟封，拆卸，否則會擴(kuò)大故障，使機(jī)床喪失精度、降低性能。系統(tǒng)外部的故障主要是由于檢測開關(guān)、液壓元件、氣動元件，電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。（二）先機(jī)械后電氣。一般來說，機(jī)械故障較易發(fā)覺，而數(shù)控系統(tǒng)及電氣故障的診斷難度較大。在故障檢修之前，首先注意排除機(jī)械性的故障。（三）先靜態(tài)后動態(tài)。先在機(jī)床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)，通過了解、觀察、測試、分析，確認(rèn)通電后不會造成故障擴(kuò)大、發(fā)生事故后，方可給機(jī)床通電。在運(yùn)行狀態(tài)下，進(jìn)行動態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測試，查找故障。而對通電后會發(fā)生破壞性故障的，必須先排除危險后，方可通電。（四）先簡單后復(fù)雜。當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織，一時無從下手時，應(yīng)先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。15江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆專科生畢業(yè)論文（一）借助報(bào)警信號和報(bào)警內(nèi)容，查找故障部位　　CNC系統(tǒng)都有自診斷功能，對系統(tǒng)本身、與CNC連接的各種外圍設(shè)備、伺服系統(tǒng)等進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即以報(bào)警方式顯示在CRT上或點(diǎn)亮各種硬件、報(bào)警指示燈（它們分布在電源單元、伺服單元、控制單元等部件上），甚至可以對故障進(jìn)行分類，并決定是否停機(jī)。一般CNC系統(tǒng)有幾十種報(bào)警信號，有的甚至多達(dá)五、六百項(xiàng)報(bào)警號，用戶可根據(jù)報(bào)警內(nèi)容提示來尋找故障根源。報(bào)警號分為9類，其中以編程、操作故障最多（屬于CNC外部故障），故障原因明確，只要按正確方法編程和操作就能排除。電池報(bào)警、監(jiān)視器的報(bào)警、存儲器奇偶報(bào)警、屬于計(jì)算機(jī)CNC報(bào)警，可根據(jù)報(bào)警原因排除，最難處理的故障屬伺服故障，牽涉面廣，同一報(bào)警號，可有多處故障原因產(chǎn)生，查找的部件較多，不易一下查出問題。（二）利用自診斷功能，查看診斷號，查找故障部位CNC系統(tǒng)不僅能將故障診斷報(bào)警信號（即報(bào)警號）顯示在CRT上，而且能以：“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供診斷的各種狀態(tài)（即DGN畫面），通過查看診斷號狀態(tài)是否正常。（三）借助設(shè)定參數(shù)來判斷故障和排除故障　　任何CNC系統(tǒng)都有它固定的設(shè)定參數(shù)，可通過熒光屏顯示出來，一般分為8類：固定設(shè)定參數(shù)、進(jìn)給伺服參數(shù)、主軸伺服參數(shù)、刀具偏移參數(shù)、反向間隙補(bǔ)償參數(shù)、螺距誤差補(bǔ)償參數(shù)、起始回零方向參數(shù)、用戶程序參數(shù)。這些參數(shù)都可以抄錄或打印出來，留作維修用，一旦由外界干擾或誤操作而造成參數(shù)錯誤，便可按正確的參數(shù)進(jìn)行修改，故障就可排除了。（四）配置條件，快速而簡便地找出故障部位　　利用備用的電路板、集成電路芯片或其他元器件替換有疑點(diǎn)的部件，是一種快速而簡便找出故障的方法，備件置換前，應(yīng)檢查有關(guān)部分電路，以免由于短路造成好板損壞；在置換計(jì)算機(jī)的存儲板后，還需對系統(tǒng)作存儲器初始化，否則系統(tǒng)仍不能正常工作。（五）借助輸入/輸出接口信號來診斷故障　　所以接口信號的狀態(tài)都可通過熒光屏進(jìn)行顯示，其中輸入接口信號，0表示觸頭閉合（高電位）為有效，116江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文表示觸頭斷開；輸出接口信號，0表示觸頭斷開，而1表示觸頭閉合（高電位）為有效。要查清楚是數(shù)控裝置方面的故障還是機(jī)床方面的故障，即要觀察輸入到數(shù)控裝置內(nèi)或從數(shù)控裝置中輸出的接口狀態(tài)是否正確。（六）用測量比較法來診斷故障　　在印刷電路板上設(shè)計(jì)有多個檢測用端子，可利用這些端子將正常的印刷電路板和出故障的印刷線路板進(jìn)行測量比較，分析故障原因及故障的所在位置。另外，還有其他的一些數(shù)控機(jī)床故障診斷方法，如試車、程序判定法、敲擊法、升溫法等。數(shù)控系統(tǒng)種類多，新舊設(shè)備差異大，在維修商必須具備一定的條件并作充分的準(zhǔn)備：；、儀器、儀表、接線、微機(jī)及編程系統(tǒng)或編程器；、驅(qū)動說明書、PLC說明書、元器件表格等。數(shù)控機(jī)床的診斷步驟可以分為：(1)觀查　觀察發(fā)生故障時的響聲、火花、亮光、焦糊味、發(fā)熱異常等現(xiàn)象，檢查可能發(fā)生故障的每塊印刷版的表面狀況（是否燒焦，熏黑或斷裂等）；(2)記錄　向操作者了解現(xiàn)場情況，記錄工作寄存器和緩沖工作寄存器尚存內(nèi)容及執(zhí)行程序內(nèi)容，記錄CRT顯示的報(bào)警號和硬件報(bào)警指示燈，確定故障是屬于軟件故障還是屬于硬件故障；(3)先軟后硬　先把故障作為軟件處理，如修改設(shè)定參數(shù)，修改執(zhí)行程序等，如不能排除故障，再作硬件處理；(4)由外到里　列出硬件故障發(fā)生的各種可能原因，畫出步驟流程圖，先檢查外圍接線，測量關(guān)鍵點(diǎn)信號，將疑點(diǎn)縮小，然后檢查某幾塊內(nèi)部電路板；(5)先易后難　先檢查比較簡單的，容易測試比較的電路電路和便于置換備件的原件（如熔斷器），再檢查較復(fù)雜的電路板。(6)先機(jī)后電　先排除機(jī)械方面的故障，再檢查電路故障。另外，干擾（供電線路干擾和機(jī)床控制中的干擾）影響機(jī)床正常使用，在17江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文維修診斷時要予以考慮、排除。在現(xiàn)場維護(hù)結(jié)束后，應(yīng)認(rèn)真填寫維修記錄。列出有關(guān)必備的備件清單，建立檔案；對故障時間、現(xiàn)象、分析診斷方法、排除故障方法及遺留問題均應(yīng)記錄，這樣不僅使故障處理有據(jù)可查，還可以積累維修經(jīng)驗(yàn)。目前所使用的各種CNC系統(tǒng)的診斷技術(shù)大致可分為以下幾類：(一)起動診斷　起動診斷是指CNC系統(tǒng)每次從通電開始，系統(tǒng)內(nèi)部診斷程序就自動執(zhí)行診斷。診斷的內(nèi)容為系統(tǒng)巾最關(guān)鍵的硬件和系統(tǒng)控制軟件，如CPU、存儲器、I／O等單元模塊，以及尬I／CRT單元、紙帶閱讀機(jī)、軟盤單元等裝置或外部設(shè)備。只有當(dāng)全部項(xiàng)目都確認(rèn)正確無誤之后，整個系統(tǒng)才能進(jìn)入正常運(yùn)行的準(zhǔn)備狀態(tài)。否則，將在CRT畫面或發(fā)光二極管用報(bào)警方式指示故障信息。此時起動診斷過程不能結(jié)束，系統(tǒng)無法投入運(yùn)行。(二)在線診斷　在線診斷是指通過CNC系統(tǒng)的內(nèi)裝程序，在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)時對CNC系統(tǒng)本身及CNC裝置相連的各個伺服單元，伺服電機(jī)、主軸伺服單元和主軸電動機(jī)以及外部設(shè)備等進(jìn)行自動診斷、檢查。只要系統(tǒng)不停電，在線診斷就不會停止。在線診斷一般包括自診斷功能的狀態(tài)顯示有上千條，常以二進(jìn)制的o，1來顯示其狀態(tài)。對止邏輯來說，o表示斷開狀態(tài)，1表示接通狀態(tài)，借助狀態(tài)顯示可以判斷出故障發(fā)生的部位。常用的有接口狀態(tài)和內(nèi)部狀態(tài)顯示，如利用I／O接口狀態(tài)顯示，再結(jié)合PLC梯形圖和強(qiáng)電控制線路圖，用推理法和排除法即可判斷出故障點(diǎn)所在的真正位置。(三)離線診斷　離線診斷是指數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，數(shù)控系統(tǒng)制造廠家或?qū)I(yè)維修中心利用專用的診斷軟件和測試裝置進(jìn)行停機(jī)(或脫機(jī))檢查。力求把故障定位到盡可能小的范圍內(nèi)，如縮小到某個功能模塊、某部分電路，甚至某個芯片或元件，這種故障定位更為精確。(四)現(xiàn)代診斷技術(shù)　隨著電信技術(shù)的發(fā)展，IC和微機(jī)性價比的提高，近年來國外已將一些新的概念和方法成功地引用到診斷領(lǐng)域。18江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文數(shù)控機(jī)床故障排除一、初始化復(fù)位法一般情況下，由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次清除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄。若初始化后故障仍無排除，則需進(jìn)行硬件診斷。二、參數(shù)更改、程序更正法系統(tǒng)參數(shù)是系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定有誤可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機(jī)，對此可以采用系統(tǒng)的塊搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯誤，確保正常運(yùn)行。調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法調(diào)節(jié)簡單易行的辦法，可通過對電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。通過調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)和積分時間，可使伺服系統(tǒng)達(dá)到既有較高的動態(tài)響應(yīng)特性，又不發(fā)生振蕩的最佳工作狀態(tài)。在現(xiàn)場沒有示波器或記錄儀的情況下，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，先正向調(diào)節(jié)使電機(jī)起振，然后向反向慢慢調(diào)節(jié)，直到消除震蕩即可。三、備件替換法采用好的備件替換診斷出的壞線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動，使機(jī)床迅速投人正常運(yùn)轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。改善電源質(zhì)量法目前一般采用穩(wěn)壓電源，以改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施可減少電源板的故障。維修信息跟蹤法一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中屬于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，可以不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員，以此做為故障排除的依據(jù)，有利于正確徹底地排除故障。對于數(shù)控系統(tǒng)干擾源的排除，要注意以下幾點(diǎn)。19江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文一、檢查各種地線的連接　數(shù)控機(jī)床一定要采用點(diǎn)接地法，不可就近接地，造成多點(diǎn)接地，形成地環(huán)流。按規(guī)定采用屏蔽線，且屏蔽地只允許接在系統(tǒng)側(cè)而不能接機(jī)床側(cè)，否則會引起干擾。二、防止強(qiáng)電干擾　數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電柜中的接觸器、繼電器等電磁部件都是CNC系統(tǒng)的干擾源。應(yīng)對這些電磁干擾采取措施，在交流接觸器線圈的兩端或交流電動機(jī)的三相輸人端并聯(lián)RC網(wǎng)絡(luò)。而對于直流接觸器或直流電磁閥的線圈，則在它們的兩端反相并人一個續(xù)流二極管。但要注意的一點(diǎn)是，這些吸收網(wǎng)絡(luò)的連接線不應(yīng)大于20cm，否則效果不會太好。另外，在CNC系統(tǒng)控制電路的輸人電源部分也要采取措施。一般是在三相電源線間并聯(lián)浪涌吸收器，從而可有效地吸收電網(wǎng)中的尖峰電壓，起到一定保護(hù)作用。三、抑制或減小供電線路上的干擾　在有些地區(qū)由于電力不足或供電頻率不穩(wěn)，造成超壓、欠壓、頻率和相位漂移、諧波失真、共模噪聲及常模噪聲等。應(yīng)該盡量減小供電線路上出現(xiàn)這些現(xiàn)象所引起的于擾。對于電網(wǎng)電壓變化較大的地區(qū)，應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)的輸人電源前增加一臺電子穩(wěn)壓器，用以減小電網(wǎng)電壓波動。但要注意，不可用串人臺自禍變壓器的方法來調(diào)節(jié)輸人電壓，因?yàn)樽愿儔浩鞯碾姼辛刻?。供電線路的容量應(yīng)能滿足整個機(jī)床電器容量的要求，否則要限制部分電器的開動。應(yīng)避免數(shù)控機(jī)床和電火花設(shè)備以及大功率起動、停止頻繁的設(shè)備共用同一于線，有條件時可為數(shù)控機(jī)床單獨(dú)提供一條動力干線，以免這些設(shè)備的干擾通過電源線串人數(shù)控系統(tǒng)中。數(shù)控機(jī)床應(yīng)遠(yuǎn)離中頻爐、高頻感應(yīng)護(hù)等變頻設(shè)備?？刂葡到y(tǒng)在機(jī)床故障中診斷流程PLC有很強(qiáng)的自診斷能力，當(dāng)PLC自身故障或外圍設(shè)備故障，都可用PLC上具有的診斷指示功能的發(fā)光二極管的亮滅來診斷。一、PLC故障查找流程圖總體檢查根據(jù)總體檢查流程圖找出故障點(diǎn)的大方向，逐漸細(xì)化，以找出具體故障，20江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文如圖１所示。電源故障檢查　　電源燈不亮需對供電系統(tǒng)進(jìn)行檢查，檢查流程圖如圖２所示。運(yùn)行故障檢查電源正常，運(yùn)行指示燈不亮，說明系統(tǒng)已因某種異常而終止了運(yùn)行，檢查流程圖如圖３所示21江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文輸入輸出故障檢查輸入輸出是PLC與外部設(shè)備進(jìn)行信息交流的通道，是否正常工作，除了和輸入輸出單元有關(guān)外，還與連接線、接線端子、保險管等元件狀態(tài)有關(guān)。檢查流程圖如圖４、圖５所示。22江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆?？粕厴I(yè)論文外部環(huán)境的檢查影響PLC工作的環(huán)境因素主要有溫度、濕度、噪音與粉塵，以及腐蝕性酸堿等。第三章　　數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)一、維修前的準(zhǔn)備工作1．人員數(shù)控機(jī)床是將電子技術(shù)、測量技術(shù)、自動化技術(shù)、電力半導(dǎo)體技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及電機(jī)技術(shù)等集于一體的自動化設(shè)備。要求維修人員不但要有CNC系統(tǒng)方面的知識，也要掌握跨專業(yè)的知識如機(jī)械結(jié)構(gòu)、加工工藝及編程等知識，還要懂外語，同時要有較強(qiáng)的責(zé)任感和良好的職業(yè)道德。2．維修手段維修人員必須配備必要的工具、測試儀表等。主要有精度較高的數(shù)字式和機(jī)械式萬用表、相序表、雙通道帶記憶功能的示波器（帶寬應(yīng)大于20M）、邏輯23江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2011屆專科生畢業(yè)論文筆和信號發(fā)生器等，必要的清潔劑如無水酒精。3．備件除常用的保險（熔斷器）等備件外，印刷板類的備件必不可少。因?yàn)镃NC系統(tǒng)各組成部分相當(dāng)復(fù)雜，各部件間的制約性強(qiáng)，而生產(chǎn)廠家一般很少提供印刷板的電路圖，大多只提供原理框圖，這樣一旦印刷板有了故障，維修起來就比較麻煩，勢必造成長時間的停機(jī)，影響生產(chǎn)。若有備板可快速確定故障部位，縮短停機(jī)時間。4．資料資料應(yīng)盡量齊全，并要完整地保存好維修用的技術(shù)文件。主要有：系統(tǒng)操作說明書、維修說明書、有關(guān)系統(tǒng)的參數(shù)資料等。尤其是隨機(jī)帶來的CNC系統(tǒng)參數(shù)文件，要絕對保存好，因?yàn)橥且粋€參數(shù)受外界干擾發(fā)生變化，會影響到整個系統(tǒng)的性能，給設(shè)備帶來莫名其妙的故障。二、日常維護(hù)1．制定數(shù)控系統(tǒng)日常維