數(shù)控機床故障分析的基本方法
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發(fā)表時間：2020-06-04 16:07:43
雖然目前我國數(shù)控機床的種類和系統(tǒng)型號較多，所產(chǎn)生的故障原因也比較復雜，但對于常見故障，通常可按如下方法和步驟進行處理。
一、故障診斷的方法
1、直觀檢查法
維修人員充分利用自身的感覺器官，注意發(fā)生故障時的各種現(xiàn)象，如各個單元線路有沒有燒毀、開裂、保險熔斷等現(xiàn)象，用手觸摸并輕搖元器件有無松動現(xiàn)象，以此來查找故障點，這是一種最基本、最常用的方法。
2、自身診斷法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)自身診斷可分為兩類：（1）啟動診斷：它是指從每次通電開始到進人正常的運行準備狀態(tài)為止，系統(tǒng)的內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行診斷，它可以對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊或印刷線路板以及CTR單元、閱讀機、軟盤驅(qū)動等外圍設備進行運行前的功能測試，確認系統(tǒng)的主要部分是否可以正常工作，啟動診斷的目的在于使系統(tǒng)故障在沒有造成危害之前就被發(fā)現(xiàn)，以便及時排險。（2）在線診斷：它是指將診斷程序作為主程序的一部分，在系統(tǒng)不停電，在線診斷一直進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即報警。甚至可以對故障進行分類并決定是否停機。
3、報警顯示法
數(shù)控機床的系統(tǒng)內(nèi)部，除了自身診斷功能和狀態(tài)顯示的“軟件”報警外，還配有許多“硬件”報警指示燈，它們分布在電源、伺服系統(tǒng)和輸入、輸出等裝置上，根據(jù)這些報警指示可判斷故障的原因。
4、現(xiàn)場分析法
對于非破壞性的故障，必要時維修人員可讓操作人員再現(xiàn)故障現(xiàn)象，會同機、電、液等技術人員一起診斷共同分析，有助于故障得到盡快排除。
5、備件診斷法
當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，經(jīng)過檢測和判斷在某一板級或部分線路甚至元件級中，可利用備件板、備件線及備用元件替代，找出故障所在。這在現(xiàn)場維修中是簡便易行的常用手段。
6、參數(shù)檢查法
可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)所存儲的參數(shù)是否變化或丟失來判斷故障，通常這是一種軟故障。
7、用可編程序進行PLC中斷狀態(tài)分析法
可編程序控制器發(fā)生故障時其中原因以中斷棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障之所在。這是檢修PLC可編程控制器最常用有效和快捷的方法。
8、接口信號法
由于數(shù)控機床的各個控制部分大都采用I/O接口來互相控制的，利用接口信號進行診斷確定故障點，其診斷步驟是：故障報警—故障現(xiàn)象分析—確定故障范圍—采用接VI信號法—邏輯分析祛卜一確定故障出點—排除故障。
9、測量比較法
為檢測方便，模塊或單元上設有檢測端子，利用萬用表、示波器等儀器儀表，通過這些端子檢測電平或波形，將正常值與故障時的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的部位，從而排除故障。
對上述故障方法有時要幾種方法同時應用，進行故障綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。
二、故障診斷的一般步驟
當數(shù)控機床發(fā)生故障時，要沉著冷靜，根據(jù)故障情況進行全面分析，確定查找故障源的方法和手段，然后有計劃、有目的地一步步仔細檢查，故障診斷一般按下列步驟進行。
1、檢查
當機床發(fā)生故障時，往往從以下幾個方面進行檢查：
1）檢查機床的運行狀態(tài)
機床故障時的運行方式，MDI/CRT顯示的內(nèi)容，各報警狀態(tài)指示的信息，故障發(fā)生時各坐標軸的定位誤差，刀具軌跡是否正常，輔助功能的運行狀態(tài)等。
2）檢查加工程序及操作情況
故障出現(xiàn)在程序的什么位置，與換刀是否有關，故障與操作人員的技術水平之間的關系。
3）檢查外部因素
輸入電壓是否有波動，系統(tǒng)附近是否有使用大電流的裝置，系統(tǒng)周圍溫度的高低，是否有振動源引起系統(tǒng)振動，機床周圍有無干擾源等。
4）檢查故障的出現(xiàn)率和重復性
故障發(fā)生的時間和次數(shù)，加工同類工件故障出現(xiàn)的概率，將出現(xiàn)故障的程序段重復執(zhí)行多次，觀察故障的重復性。
5）檢查機床狀況
機床是否調(diào)整好，刀具狀況是否正常，切削加工中有無振動產(chǎn)生，間隙補償是否合適，電纜是否有破裂和損傷，運行過程中是否改變工作方式，方式選6）檢查接口情況
電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電纜是否分開安裝，屏蔽線接線是否正確，繼電器、接觸器的線圈和電動機等處是否加裝有噪聲抑制器等。
2、分析排除
根據(jù)故障現(xiàn)象仔細分析，弄清與故障有關的各種因素，確定故障源查找的方向和手段。在檢測排除故障中還應掌握以下一些原則：
1）先外部后內(nèi)部數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，故其故障的發(fā)生必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。故障發(fā)生后，維修人員應由外（如外部的行程開關，液壓氣動元件，印制線路板插頭座，環(huán)境溫度、濕度，油污或粉塵，機械振動等等）向內(nèi)逐一進行檢查，盡量避免不必要的拆卸，防止擴大故障，使機床喪失精度，降低性能。
2）先機械后電氣數(shù)控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的，通常機械故障較易查出，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些。先機械后電氣就是在數(shù)控機床的檢修中，先從排除機械故障入手，先檢查機械部分是否正常，行程開關是否靈活，氣動、液壓部分是否正常等。
3）先簡單后復雜當出現(xiàn)多種故障并發(fā)、交叉時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡易故障時受到啟發(fā)，對復雜故障的認識更為清晰，從而也有人解決辦法。
4）先一般后特殊在排除某一故障時，要先考慮最常見的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。比如數(shù)控車床Z軸回零不準，常常是由于降速擋塊位置走動所造成。出現(xiàn)這種故障，應先考慮檢查該擋塊位置，在排除這一常見的可能性之后，再檢查脈沖編碼器、位置控制等環(huán)節(jié)。
數(shù)控機床的故障具有綜合性和復雜性的特點，引起數(shù)控機床故障的因素是多方面的，要根據(jù)故障的現(xiàn)象和原因，采用合適的診斷方法和儀器儀表，作出正確的判斷。
一、故障診斷的方法
1、直觀檢查法
維修人員充分利用自身的感覺器官，注意發(fā)生故障時的各種現(xiàn)象，如各個單元線路有沒有燒毀、開裂、保險熔斷等現(xiàn)象，用手觸摸并輕搖元器件有無松動現(xiàn)象，以此來查找故障點，這是一種最基本、最常用的方法。
2、自身診斷法
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)自身診斷可分為兩類：（1）啟動診斷：它是指從每次通電開始到進人正常的運行準備狀態(tài)為止，系統(tǒng)的內(nèi)部診斷程序自動執(zhí)行診斷，它可以對CPU、存儲器、總線、I/O單元等模塊或印刷線路板以及CTR單元、閱讀機、軟盤驅(qū)動等外圍設備進行運行前的功能測試，確認系統(tǒng)的主要部分是否可以正常工作，啟動診斷的目的在于使系統(tǒng)故障在沒有造成危害之前就被發(fā)現(xiàn)，以便及時排險。（2）在線診斷：它是指將診斷程序作為主程序的一部分，在系統(tǒng)不停電，在線診斷一直進行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即報警。甚至可以對故障進行分類并決定是否停機。
3、報警顯示法
數(shù)控機床的系統(tǒng)內(nèi)部，除了自身診斷功能和狀態(tài)顯示的“軟件”報警外，還配有許多“硬件”報警指示燈，它們分布在電源、伺服系統(tǒng)和輸入、輸出等裝置上，根據(jù)這些報警指示可判斷故障的原因。
4、現(xiàn)場分析法
對于非破壞性的故障，必要時維修人員可讓操作人員再現(xiàn)故障現(xiàn)象，會同機、電、液等技術人員一起診斷共同分析，有助于故障得到盡快排除。
5、備件診斷法
當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，經(jīng)過檢測和判斷在某一板級或部分線路甚至元件級中，可利用備件板、備件線及備用元件替代，找出故障所在。這在現(xiàn)場維修中是簡便易行的常用手段。
6、參數(shù)檢查法
可根據(jù)系統(tǒng)內(nèi)所存儲的參數(shù)是否變化或丟失來判斷故障，通常這是一種軟故障。
7、用可編程序進行PLC中斷狀態(tài)分析法
可編程序控制器發(fā)生故障時其中原因以中斷棧和塊堆棧，按其所指示的原因，查明故障之所在。這是檢修PLC可編程控制器最常用有效和快捷的方法。
8、接口信號法
由于數(shù)控機床的各個控制部分大都采用I/O接口來互相控制的，利用接口信號進行診斷確定故障點，其診斷步驟是：故障報警—故障現(xiàn)象分析—確定故障范圍—采用接VI信號法—邏輯分析祛卜一確定故障出點—排除故障。
9、測量比較法
為檢測方便，模塊或單元上設有檢測端子，利用萬用表、示波器等儀器儀表，通過這些端子檢測電平或波形，將正常值與故障時的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的部位，從而排除故障。
對上述故障方法有時要幾種方法同時應用，進行故障綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。
二、故障診斷的一般步驟
當數(shù)控機床發(fā)生故障時，要沉著冷靜，根據(jù)故障情況進行全面分析，確定查找故障源的方法和手段，然后有計劃、有目的地一步步仔細檢查，故障診斷一般按下列步驟進行。
1、檢查
當機床發(fā)生故障時，往往從以下幾個方面進行檢查：
1）檢查機床的運行狀態(tài)
機床故障時的運行方式，MDI/CRT顯示的內(nèi)容，各報警狀態(tài)指示的信息，故障發(fā)生時各坐標軸的定位誤差，刀具軌跡是否正常，輔助功能的運行狀態(tài)等。
2）檢查加工程序及操作情況
故障出現(xiàn)在程序的什么位置，與換刀是否有關，故障與操作人員的技術水平之間的關系。
3）檢查外部因素
輸入電壓是否有波動，系統(tǒng)附近是否有使用大電流的裝置，系統(tǒng)周圍溫度的高低，是否有振動源引起系統(tǒng)振動，機床周圍有無干擾源等。
4）檢查故障的出現(xiàn)率和重復性
故障發(fā)生的時間和次數(shù)，加工同類工件故障出現(xiàn)的概率，將出現(xiàn)故障的程序段重復執(zhí)行多次，觀察故障的重復性。
5）檢查機床狀況
機床是否調(diào)整好，刀具狀況是否正常，切削加工中有無振動產(chǎn)生，間隙補償是否合適，電纜是否有破裂和損傷，運行過程中是否改變工作方式，方式選6）檢查接口情況
電源線和系統(tǒng)內(nèi)部電纜是否分開安裝，屏蔽線接線是否正確，繼電器、接觸器的線圈和電動機等處是否加裝有噪聲抑制器等。
2、分析排除
根據(jù)故障現(xiàn)象仔細分析，弄清與故障有關的各種因素，確定故障源查找的方向和手段。在檢測排除故障中還應掌握以下一些原則：
1）先外部后內(nèi)部數(shù)控機床是機械、液壓、電氣一體化的機床，故其故障的發(fā)生必然要從機械、液壓、電氣這三者綜合反映出來。故障發(fā)生后，維修人員應由外（如外部的行程開關，液壓氣動元件，印制線路板插頭座，環(huán)境溫度、濕度，油污或粉塵，機械振動等等）向內(nèi)逐一進行檢查，盡量避免不必要的拆卸，防止擴大故障，使機床喪失精度，降低性能。
2）先機械后電氣數(shù)控機床的故障中有很大部分是由機械動作失靈引起的，通常機械故障較易查出，而數(shù)控系統(tǒng)故障的診斷則難度要大些。先機械后電氣就是在數(shù)控機床的檢修中，先從排除機械故障入手，先檢查機械部分是否正常，行程開關是否靈活，氣動、液壓部分是否正常等。
3）先簡單后復雜當出現(xiàn)多種故障并發(fā)、交叉時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。常常在解決簡單故障的過程中，難度大的問題也可能變得容易，或者在排除簡易故障時受到啟發(fā)，對復雜故障的認識更為清晰，從而也有人解決辦法。
4）先一般后特殊在排除某一故障時，要先考慮最常見的可能原因，然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。比如數(shù)控車床Z軸回零不準，常常是由于降速擋塊位置走動所造成。出現(xiàn)這種故障，應先考慮檢查該擋塊位置，在排除這一常見的可能性之后，再檢查脈沖編碼器、位置控制等環(huán)節(jié)。
數(shù)控機床的故障具有綜合性和復雜性的特點，引起數(shù)控機床故障的因素是多方面的，要根據(jù)故障的現(xiàn)象和原因，采用合適的診斷方法和儀器儀表，作出正確的判斷。
此文關鍵字：數(shù)控機床,故障,分析,基本,方法
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