数控机床维修技术及案例

一、数控机床维修技术简述 

1.数控机床维修技术人员应该具备的条件 

首先，强烈的责任心和良好的职业道德追求；其次，要保证有广博的学识，懂得计算机技术、互联网技术、模拟数字电路技术、自动控制电动机拖动技术、现代数控机床检测技术以及机械加工工艺方面的技术，同时还应该具备扎实的外语应用水平；再次，在正式进入工作岗位之前还应该进行专业技术培训，要全面掌握有关数控驱动技术、PLC技术原理和CNC编程技术和编程语言；最后，要熟练掌握各种检测仪器和仪表以及各种工具。 

2.做好维修准备工作 

现场维修是对数控机床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相应的正常备件更换，使机床恢复正常运行。这过程的关键是诊断，即对系统或外围线路进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板，在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。 

3.现场故障诊断 

首先，初步诊断。当故障现场资料比较全面时可以通过资料分析判断故障的位置，或者采取接口信号法结合故障现象对故障做出初步诊断，然后再按照故障的具体特点，逐个对各个部位进行检查，对故障做出初步的诊断。在实际进行故障诊断过程中，有时只采用一种方法就能够诊断故障，有时需要综合应用多种检测方法对故障进行诊断。对各种故障点进行诊断和鉴别主要取决于故障设备的运行特点和结构故障深度；      

其次，报警处理。主要分为两种：

一种是系统故障报警处理。当数控机床系统内部出现故障之后，会在显示屏或者操作面板上出现相应的报警信号，然后维修人员结合故障操作手册可以对故障进行处理和排除，这种报警形式由于信号设置单一，严密、精确，维修人员可以结合不同信号进行针对性操作处理。    

第二种是数控机床报警和操作信息处理。数控机床在制作过程中应用PLC控制程度，将一些能够反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志显示出来，并通过特定的按键，得到更加详细的故障判定指示，这种报警处理方式一方面可以使用报警手册进行处理，另一方面还可以结合PLC程序，对相应信号进行检查，最终对故障进行诊断；  

最后，误报警的故障处理。当系统的PLC无法运行，系统已停机或系统没有报警但工作不正常时，需要根据故障发生前后的系统状态信息，运用已掌握的理论基础，进行分析，做出正确的判断。

4.故障排除方法 

首先，初始化复位法。通常情况下因为瞬时故障引起的系统报警可以采用硬件复位或者闭合系统电源等方法消除故障，如果初始化复位之后故障依然存在，则需要对硬件进行检测诊断；

其次，更改参数和程序。系统运行参数是确定系统运行能力的主要标准，如果参数设定存在错误，就会造成某些功能无法正常启动，同时，有时会因为程序错误而造成停机故障，对此可以采用系统的快速搜索功能对故障原因进行检查；

再次，调节最优化调整法。在进行故障排除和维修过程中，调节是最简单，应用最为广泛的一种故障排除手段，通过对电位计进行调整解决系统故障，而最优调整法是对系统的伺服驱动系统和被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法。其主要利用一台多线记录仪分别观察指令和速度反馈，通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态；

最后，替换法。用好的设别替换出现故障的设备，然后进行初始化启动，确保机床能够正常运转。 

二、数控机床维修实例分析

案例1

首先，故障现象。一个普通数控机床，NC启动之后就断电，并且CRT无任何显示；其次，故障分析。对故障进行初步分析可能是某处出现了接地不良的事故，经过对各个接地点进行检测处理，故障依然存在，并未排除，然后对CNC各个板的电压进行检查，示波器测量数字接口板上的集成电路的工作电压存在较大的波纹，对这个部分进行检查发现电源低频滤波电容工作正常，然后将电源两端并联上一个小容量的滤波电容，启动数控机床后能够正常运行，因此，断定这个故障是属于CNC系统电源抗干扰能力较弱而导致的。 

案例2

首先，故障现象。一台进口的数控机床系统，机床送电之后，CRT无显示，检查NC发现+24V、+15V、-15V和+5V无电压输出；其次，故障分析。出现这种故障可以断定是电源方面出现了问题，所以可以结合电气原理图逐次对电源的输入端进行检测，当检查到保险后的电噪声滤波器时发现性能存在不良现象，而后面的整流电流和震荡电路均工作正常，将噪声滤波器拆卸后发现外壳里面烧焦，更换设备之后系统能够正常工作。在对类似故障进行排除过程中，应该首先保证屏幕正常工作，因为有有时候也会是显示部门的原因，但是多数情况下会存在多种故障。

审核编辑 黄宇