【正文】 千變?nèi)f化。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、綜合判斷才可能排除。 ⑤以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等。 ④以機(jī)床的運(yùn)動品質(zhì)特性來衡量，則是機(jī)床運(yùn)動特性下降的故障。 對于破壞性故障，損壞工 件甚至機(jī)床的故障，維修時(shí)不允許重演，這時(shí)只能根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來排除之，技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn)。這類故障則要依靠對產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。 當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完美的自診斷程序，時(shí)實(shí)監(jiān)控整個 系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會立即報(bào)警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。而軟件故障一般是指 PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改 PLC 程序方可排除的故障。 ①以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。③測量元件故障，一般表現(xiàn)為無反饋值；機(jī)床回不了基準(zhǔn)點(diǎn)；高速時(shí)漏脈沖產(chǎn)生報(bào)警可能的原因是光柵或讀頭臟了；光柵壞了。 常見的故障有： ①位控環(huán)報(bào)警：可能是測量回路開路；測量系統(tǒng)損壞，位控單元內(nèi)部損壞。 （ 2）位置環(huán) 這是數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出控制指令，并與位置檢測系統(tǒng)的反饋值相比較，數(shù)控機(jī)床診斷與維 護(hù) 17 進(jìn)一步完成控制任務(wù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。 加工時(shí)工件表面達(dá)不到要求，走圓弧插補(bǔ)軸換向時(shí)出現(xiàn)凸臺，或電機(jī)低速爬行或振動，這類故障一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)，各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機(jī)匹配不合適引起，解決辦法是進(jìn)行最佳化調(diào)節(jié)。我們分析認(rèn)為是由于速度環(huán)開路，系統(tǒng)漂移無法抑制造成。機(jī)床廠技術(shù)人員不得不承認(rèn)德方工作失誤。如在哈爾濱第二電機(jī)廠，引進(jìn)的西德 WOTAN 公司轉(zhuǎn)子銑床在調(diào)試中，機(jī)床 X 軸在無指令的情況下，高速運(yùn)轉(zhuǎn)，經(jīng)分析我們認(rèn)為是正反饋造成的。 ②無控制指令，而電機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。我國大部分地區(qū)電網(wǎng)質(zhì)量不好，會給機(jī)床帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，如無專門的電壓監(jiān)控儀，則很難測到，在查找故障原因時(shí)，要加以注意，還有一些是由于特殊原因造成的損壞。 其主要故障有： ①系統(tǒng)損壞。 （ 二） 數(shù)控系統(tǒng)的常見故障分析 根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成，工作原理和特點(diǎn)，結(jié)合我們在維修中的經(jīng)驗(yàn)，將常見的故障部位及故障現(xiàn)象分析如下。 數(shù)控機(jī)床診斷與維 護(hù) 16 上述診斷方法，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并無嚴(yán)格的界限，可能用一種方法就能排除故障，亦可能需要多種方法同時(shí)進(jìn)行。在沒有診斷備 件的情況下可以采用現(xiàn)場相同或相容的模塊進(jìn)行替換檢查，對于現(xiàn)代數(shù)控的維修，越來越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統(tǒng)正常工作。在可編程序控制器的維修中這是最常用有效和快速的辦法。 PLC 中斷狀態(tài)分析：可編程序控制器發(fā)生故障時(shí)， 其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。然而有時(shí)當(dāng)硬件發(fā)生故障時(shí)，就無法報(bào)警，有的數(shù)控系統(tǒng)可通過發(fā)光管不同的閃爍頻率或不同的組合做出相應(yīng)的指示，這些指示配合使用就可幫助我們準(zhǔn)確地診斷出故障模板的位置。 ：通過用可編程序控制器檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的接口信號，并與接口手冊的正確信號相對比，亦可查出相應(yīng)的故障點(diǎn)。 例如，牡丹江富通空調(diào)機(jī)廠在排除故障中，系統(tǒng)報(bào)警，位置環(huán)硬件故障，用示波器檢查發(fā)現(xiàn)有干擾信號，我們在電路中用接電容的方法將其濾掉使系統(tǒng)工作正常。如電源的輸入電壓超限，引起電源監(jiān)控可用電壓表測 網(wǎng)絡(luò)電壓，或用電壓測數(shù)控機(jī)床診斷與維 護(hù) 15 試儀實(shí)時(shí)監(jiān)控以排除其它原因。另外，根據(jù)用戶提供的故障現(xiàn)象，結(jié)合自己的現(xiàn)場觀察，運(yùn)用系統(tǒng)工作原理亦可迅速做出正確判斷。進(jìn)一步檢查中發(fā)現(xiàn)， PLC 信號狀態(tài)與圖紙和設(shè)備上的標(biāo)記不一致，停機(jī)拔出電路板檢查，發(fā)現(xiàn) PLC兩塊輸出板編址不對，與另兩塊位置搞錯，經(jīng)交換后 ，機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)。 通電 首先用萬用表檢查各種電源之間有無斷路，如無即可接入相應(yīng)的電源，目測有無冒煙，打火等現(xiàn)象，手摸元器件有無異常發(fā)熱，以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，而縮小檢修范圍。以此可判斷板內(nèi)有無過流，過壓，短路等問題。下面闡述這種故障診斷和排除辦法。這類報(bào)警可以根據(jù)機(jī)床廠提供的排除故障手冊進(jìn)行處理，也可以利用操作面板或編程器根據(jù)電路圖 和 PLC程序，查出相應(yīng)的信號狀態(tài)，按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理。由于系統(tǒng)的報(bào)警設(shè)置單一、齊全、嚴(yán)密、明確、維修人員可根據(jù)每一警報(bào)后面給出的信息與處理辦法自行處理。 （ 2）報(bào)警處理 ① 系統(tǒng)報(bào)警的處理：數(shù) 控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，一般在顯示屏或操作面板上給出故障信號和相應(yīng)的信息。在實(shí)際應(yīng)用中，可能用一種方法即可查到故障并排除，有時(shí)需要多種方法并用。這是整個維修工作的主要部分。這過程的關(guān)鍵是診斷，即對系統(tǒng)或外圍線路進(jìn)行檢測 ，確定有無故障，并對故障定位指出故障的確切位置。其目都是保證數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。并且制定了完備的設(shè)備管理規(guī)程。與反向間隙一樣，補(bǔ)償不能根本解決問題，最佳的解決方案是首先解決機(jī)械上存在的問題； （ 5) 檢查刀具冷卻使用的冷卻液是否充足，是否過期老化，應(yīng)該根據(jù)情況加注或更換冷卻劑； 數(shù)控機(jī)床診斷與維 護(hù) 13 （ 6) 有些數(shù)控機(jī)床采用高速主軸時(shí)配有主軸冷卻系統(tǒng)，需要檢查主軸的冷卻效果，來決定是否需要加注制冷劑； （ 7） 檢查液壓系統(tǒng)的過濾器是否需要清洗或更換，檢查氣動系統(tǒng)的濾清器是否需要清洗或更換； （ 8） 檢查生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境，溫度、濕 度，空氣中是否有導(dǎo)電粉塵，空氣中油霧濃度； （ 9） 檢查車床主軸的皮帶是否磨損； 一臺數(shù)控機(jī)床是否能夠按照設(shè)計(jì)指標(biāo)充分發(fā)揮作用，日常的維護(hù)和保養(yǎng)是十分重要的。 同樣需要檢查各個坐標(biāo)軸的定位精度。通過調(diào)整數(shù)控系統(tǒng)的反向間隙補(bǔ)償值，也可以減小或消除反向間隙，這種方法可能會掩蓋機(jī)械上存在的問題。是否在規(guī)定的指標(biāo)內(nèi)； (4) 檢查各軸的反向間隙，如果發(fā)現(xiàn)反向間隙超出數(shù)控機(jī)床出廠時(shí)的數(shù)據(jù)，說明滾珠絲杠可能磨損或出現(xiàn)配合問題。如 果制冷效果差或者不制冷，可能由于電氣柜中的溫度過高而導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，甚至導(dǎo)致電氣柜中的部件損壞。如電氣柜的冷卻采用的是風(fēng)扇驅(qū)動空氣的內(nèi)外循環(huán)，則應(yīng)檢查電氣柜進(jìn)氣口過濾材料是否需要更換。如果發(fā)現(xiàn)電流增大表明傳動系統(tǒng)可能存在機(jī)械故障。數(shù)控機(jī)床定期保養(yǎng)的項(xiàng)目通常有： （ 1）通過數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)信息，或者通過專用的調(diào)試軟件工具，來檢查各軸伺服驅(qū)動系統(tǒng)的空載電流。 (三 ) 日常維護(hù) 通過日常的維護(hù)和保養(yǎng)，可以避免或減少數(shù)控機(jī)床的故障，或者提早發(fā)現(xiàn)潛在的故障，并及時(shí)采取防范措施。 RS232 隔離器將通訊信號通過光電元件隔離，這樣即使計(jì)算機(jī)與數(shù)控機(jī)床使用不同的電源供電，也不會導(dǎo)致任何硬件 故障或損壞。就可以保證計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)共地。機(jī)床制造廠通常在數(shù)控機(jī)床上為外部設(shè)備預(yù)留了單相交流電源，而且該電源的保護(hù)地與數(shù)控系統(tǒng)的保護(hù)地在數(shù)控機(jī)床的電氣柜中連通。從數(shù)控機(jī)床使用者的角度講，必須保證外部計(jì)算機(jī)與數(shù)控系統(tǒng)之間共地，否則不僅通訊的數(shù)據(jù)可能受到影響，而且極易導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的硬件損壞。由于 RS232 接口采用共地通訊方式，見圖 2103。所謂在線加工就是零件程序存儲在計(jì)算機(jī)的磁 盤上，數(shù)控機(jī)床通過串行通訊接口與計(jì)算機(jī)連接，通過邊傳輸，邊加工的方式運(yùn)行零件程序。但置對于一個由 CAD/CAM 系統(tǒng)生成的零件程序來說， 2500k 字節(jié)仍然不能滿足要求。 (二 ) 與外部 計(jì)算機(jī)的聯(lián)機(jī)使用 隨之計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)的發(fā)展，越來越多的用戶使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng) (CAD/CAM)設(shè)計(jì)零件的加工程序，有 CAD/CAM 系統(tǒng)生成的零件程序往往需要很大的內(nèi)存空間，而往往超出數(shù)控機(jī)床的內(nèi)存極限。用戶在使用數(shù)控機(jī)床時(shí)一定要參閱機(jī)床廠提供的技術(shù)資料，了解機(jī)床對關(guān)電的要求。這樣，要求在斷開數(shù)控機(jī)床主電源之前，必須先進(jìn)行急停操作，然后方可斷開數(shù)控機(jī)床的主電源。產(chǎn)自不同機(jī)床制造廠的機(jī)床，斷電的操作要求可能是不同的。對于數(shù)控機(jī)床關(guān)電的一般要求是必須斷開伺服驅(qū)動系統(tǒng)的使能信號后，才能關(guān)閉主 電源。特別是對于采用饋電制動方式的驅(qū)動系統(tǒng)（參見 章），直接關(guān)電使得驅(qū)動器的饋電回路中斷。除非在機(jī)床制造廠提供的技術(shù)條件中明確規(guī)定該機(jī)床可以在高濕度的環(huán)境中無故障運(yùn)行，比如機(jī)床的電氣系統(tǒng)采用了密封設(shè)計(jì)，否則結(jié)露造成的電氣部件損壞影響生產(chǎn)。如果發(fā) 現(xiàn)有結(jié)露的跡象，絕對不能打開數(shù)控機(jī)床的主電源。 (一 ) 數(shù)控機(jī)床開電與關(guān)電 數(shù)控機(jī)床的開電和關(guān)電看起來是一件非常簡單的任務(wù)，但是很多潛在的故障都有可能在這個過程中發(fā)生。一旦機(jī)床由于機(jī)械故障或者電氣故障而停機(jī)，導(dǎo)致生產(chǎn)中斷，加之恢復(fù)機(jī)床正常運(yùn)行所需要的費(fèi)用，比如維修、采購備件、以及服務(wù)等，造成的經(jīng)濟(jì)損失是可觀的。對于數(shù)控機(jī)床的用戶來說，機(jī)床的穩(wěn)定可靠運(yùn)行就可以產(chǎn)生效益。 四 數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)和保養(yǎng) 數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)是也是數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性、可靠性保證，是延長數(shù)控機(jī)床使用壽命的手段。 （ 5）自動狀態(tài)試驗(yàn) 將機(jī)床鎖住，用編制的程序進(jìn)行空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)，驗(yàn)證程序的正確性，然后放開機(jī)床，分別將進(jìn)給倍率開關(guān)，快速超調(diào)開關(guān)，主軸速度超調(diào) 開關(guān)進(jìn)行多種變化，使機(jī)床在上述各開關(guān)的多種變化的情況下進(jìn)行充分地運(yùn)行，后將各超調(diào)開關(guān)置于 100％處，使機(jī)床充分運(yùn)行，觀察整機(jī)的工作情況是否正常。為防止意外情況發(fā)生，最好先將機(jī)床鎖住進(jìn)行試驗(yàn)，然后再放開機(jī)床進(jìn)行試驗(yàn)。 （ 2）進(jìn)行轉(zhuǎn)塔或刀座的選刀試驗(yàn) 其目的是 檢查刀座或正、反轉(zhuǎn)和定位精度的正確性。 （ 8）逐漸變化快移超調(diào)開關(guān)和進(jìn)給倍率開關(guān)，隨意點(diǎn)動刀架，觀察速度變化的正確性。 （ 6）將狀態(tài)開關(guān)置于 JOG 位置或 MDI 位置，進(jìn)行手動變檔 試驗(yàn)，驗(yàn)證后將主軸調(diào)速開關(guān)放在最低位置，進(jìn)行各檔的主軸正反轉(zhuǎn)試驗(yàn)，觀察主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的情況和速數(shù)控機(jī)床診斷與維 護(hù) 9 度顯示的正確性，然后再逐漸升速到最高轉(zhuǎn)速，觀察主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。 （ 5）將狀態(tài)開關(guān)置于回零位置，完成回零操作，參考點(diǎn)返回的動作不完成就不能進(jìn)行其它操作。如發(fā)現(xiàn)有不一致的參數(shù)，應(yīng)搞清各個參數(shù)的 意義后再決定是否修改，如齒隙補(bǔ)償?shù)臄?shù)值可能與參數(shù)表不一致，這在進(jìn)行實(shí)際加工后可隨時(shí)進(jìn)行修改。 （ 3）將狀態(tài)開關(guān)置于適當(dāng)?shù)奈恢?，如日?FANUC 系統(tǒng)應(yīng)放置在 MDI 狀態(tài)，選擇到參數(shù)頁面。如果出現(xiàn) ALARM 顯示，應(yīng)該尋找故障并排除，此時(shí)應(yīng)重新送電檢查。如有漏油應(yīng)立即停電修理或更換。 （ 2）測量強(qiáng)電各部分的電壓特別是供 CNC 及伺服單元用的電源變壓器的初次級電壓，并作好記錄。此時(shí)應(yīng)測量電源電壓，做好記錄。 有二次接線的設(shè)備，如電源變壓器等，必須確認(rèn)二次接線的相序的一致性。 （ 7）地線檢查 要求有良好的地線，測量機(jī)床地線，接地電阻不能大于 1Ω 。 （ 5）限位開關(guān)檢查 檢查所有限位開關(guān)動作的靈活及固定性是否牢固，發(fā)現(xiàn)動作不良或固定不牢的應(yīng)立即處理。包括強(qiáng)弱電部分在裝配時(shí)機(jī)床生產(chǎn)廠自行接線的端子及各電機(jī)電源線的接線端子，每個端子都要用旋具緊固一次，直到用旋具擰不動為止，各電機(jī)插座一定要擰緊。按照說明書檢查各個印刷線路板上的短路端子的設(shè)置情況，一定要符合機(jī)床生產(chǎn)廠設(shè)定的狀態(tài)，確實(shí)有誤的應(yīng)重新設(shè)置，一般情況下無需重新設(shè)置，但用戶一定要對短路端子的設(shè)置狀態(tài)做好原始記錄。 （一） 通電前的外觀檢查 （ 1）機(jī)床電器檢查 打開機(jī)床電控箱，檢查繼電器，接觸器，熔斷器，伺服電機(jī)速度，控制單元插座，主軸電機(jī)速度控制單元插座等有無松動，如有松動應(yīng)恢復(fù)正常狀態(tài)，有鎖緊機(jī)構(gòu)的接插件一定要鎖緊，有轉(zhuǎn)接盒的機(jī)床一定要檢查轉(zhuǎn)接盒上的插座，接線有無松動，有鎖緊機(jī)構(gòu)的一定要鎖緊。這一 步的正確與否在很大程序上決定了這臺數(shù)控機(jī)床能否