導(dǎo)語：如何才能寫好一篇數(shù)控機床維修技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】數(shù)控；機床；維修；技術(shù)分析

隨著我國機械加工的快速發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)控機床也越來越多。由于數(shù)控機床的先進(jìn)性和故障的不穩(wěn)定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn)，所以數(shù)控機床的維修難度較大，并且數(shù)控機床維修工作的不規(guī)范，使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài)，為了規(guī)范數(shù)控維修工作，提高數(shù)控機床的利用價值，本文提出五步到位數(shù)控維修法。

一、數(shù)控機床維修技術(shù)分析

1、故障記錄具體

數(shù)控機床發(fā)生故障時，對于操作人員應(yīng)首先停止機床，保護(hù)現(xiàn)場，并對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時通知維修人員。

（1）故障發(fā)生時的情況記錄

1）發(fā)生故障的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。

2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時機床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。

3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。

4）若故障在自動方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。

5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號，并保留不合格工件。

6）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。

7）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。

8）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。

（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄

1）故障發(fā)生的時例與周期。

2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。

3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。

4）檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。

（3）故障的規(guī)律性記錄。

（4）故障時的外界條件記錄。

2、故障檢查方法

維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)、機床使用說明書進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括:

（1）機床的工作狀況檢查。

（2）機床運轉(zhuǎn)情況檢查。

（3）機床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。

（4）CNC裝置的外觀檢查。

維修時應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。

3、故障診斷

故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則:

（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。

（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查，并進(jìn)行綜合判斷，達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。

1）直觀法。2）系統(tǒng)自診斷法。3）參數(shù)檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉(zhuǎn)移法。

除了以上介紹的故障檢測方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等，這些檢查方法各有特點，維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進(jìn)行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。

4、維修方法

在數(shù)控機床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質(zhì)量，在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:

（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，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法排除，則進(jìn)行硬件診斷。

（2）參數(shù)更改，程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(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，對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。

（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。

（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn)，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。

（5）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。

（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實際工作中由于設(shè)計缺陷造成的偶然故障，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

（7）修復(fù)法。對數(shù)控機床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機械故障等。

5、維修記錄到位

維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。

通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容;(1)現(xiàn)場記錄;(2)故障原因;(3)解決方法;(4)遺留的問題;(5)日期和停工的時間;(6)維修人員情況;(7)資料記錄。

二、小結(jié)

數(shù)控機床維修技術(shù)的實施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社， 2008.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；故障診斷；維修

0引言

數(shù)控機床當(dāng)中的任何系統(tǒng)或部件有問題，都可能會導(dǎo)致整個機床發(fā)生故障，因此在故障診斷過程中，維修人員應(yīng)當(dāng)綜合考量并分析數(shù)控系統(tǒng)、機械主體以及相關(guān)部件等內(nèi)容，展開對應(yīng)的檢查以及分析，從而進(jìn)一步確定故障產(chǎn)生的具體原因以及具置，采取具有針對性的措施和方法使故障得以清除，進(jìn)一步確保數(shù)控機床運作的穩(wěn)定性。另外，經(jīng)常進(jìn)行數(shù)控機床的維護(hù)和包養(yǎng)，不但能夠使故障得以降低，還能夠使機床使用效率得以提升，避免故障在生產(chǎn)活動方面的影響。

1數(shù)控機床故障診斷技術(shù)

（1）直觀法。數(shù)控機床出現(xiàn)故障的情況下應(yīng)用最為普遍的一種診斷方法是直觀法。其重點根據(jù)數(shù)控機床存在的不正常情況、現(xiàn)象等來診斷機床故障，像是能夠借助直觀性的檢查對機床部件的脫落、松動、磨損等進(jìn)行把握；倘若發(fā)生故障的情況下存在燒焦味，那么維修工作者就能夠重點檢查數(shù)控機床的一系列保護(hù)性開關(guān)、電阻、線路等。除此之外，還能夠借助直接的體會與接觸斷定數(shù)控機床一系列設(shè)施的運行溫度是不是存在異常。

（2）調(diào)整參數(shù)法。數(shù)控機床改變的參數(shù)會影響到機床的整體性能，因此，在檢查數(shù)控機床故障的時候，斷定機床故障的關(guān)鍵根據(jù)是數(shù)控機床改變的參數(shù)。因為對數(shù)控系統(tǒng)來講，設(shè)置的參數(shù)體現(xiàn)著決定性的影響，所以能夠在設(shè)置參數(shù)的基礎(chǔ)上調(diào)整系統(tǒng)的工作。為此，在出現(xiàn)故障的情況下，維修工作者能夠調(diào)整參數(shù)，從而排除和診斷故障。

（3）測試功能程序和診斷報警信息法。因為數(shù)控機床通常都具備自我診斷程序，所以借助直觀法難以鎖定的數(shù)控機床故障，診斷故障就能夠有效地借助數(shù)控機床的自我診斷程序。維修工作者僅僅需要將相應(yīng)的功能測試程序輸入數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中就行，進(jìn)而把握數(shù)控機床的工作程序，進(jìn)而明確形成故障的原因。此外，機床的自我診斷功能通常涵蓋機械工作現(xiàn)狀信息的顯示功能，在出現(xiàn)故障的情況下，故障報警信息會在出現(xiàn)在顯示中，維修工作者借助這一系列的信息就能夠明確出現(xiàn)故障的現(xiàn)狀。

（4）替換部件診斷法。針對工作當(dāng)中的數(shù)控機床，倘若某個部件存在的問題會發(fā)生機床故障，維修工作者在不清楚哪一部分存在問題的時候，能夠更換新部件進(jìn)行檢查，以明確是不是因為損壞的部件導(dǎo)致的故障。

（5）分析原理法。分析原理法指的是立足于數(shù)控的運行原理，進(jìn)而斷定與分析故障的一種方法，重點是分析特征指數(shù)與邏輯電平進(jìn)行分析，從而斷定故障。這種診斷故障的方法需要維修工作者的技術(shù)能力較強，維修工作者不但應(yīng)全面、深入地把握數(shù)控機床的工作原理，而且還應(yīng)當(dāng)明確一系列部件的運行原理，這樣才可以準(zhǔn)確地分析和定位故障。通常來講，能夠劃分?jǐn)?shù)控機床的故障為數(shù)控系統(tǒng)故障與機械故障。在診斷機床故障之后，應(yīng)當(dāng)維修數(shù)控機床，這就需要把握這兩種故障的維修特點。從整體上來講，維修機械故障通常堅持先簡后精的原則，先是借助直觀性的觀察推斷故障的大置和范圍，簡單地維修之后再確認(rèn)故障，最后確定科學(xué)的維修方案來精密維修故障，最終處理故障，確保數(shù)控機床工作的順利進(jìn)行。針對機械故障，數(shù)控系統(tǒng)故障較為復(fù)雜。由于系統(tǒng)故障牽涉到電氣、液壓、氣動等，所以需要深入和仔細(xì)地檢查，通常的維修原則是先易后難、先一般后特殊、先外后內(nèi)。

2數(shù)控機床故障維修技術(shù)

（1）復(fù)位系統(tǒng)和初始化法。如此的維修方法重點是應(yīng)對數(shù)控機床系統(tǒng)程序造成的故障，機床常常由于一瞬間的故障與系統(tǒng)編程而終止工作。故障信息提示也會出現(xiàn)在故障報警系統(tǒng)。鑒于此，能夠強行斷開電源，然后開電源復(fù)位鍵，以觀察機床是不是可以順利工作。復(fù)位故障報警系統(tǒng)一般會用在系統(tǒng)存儲壓力小或者是線路接觸不好等導(dǎo)致的故障報警。在復(fù)位系統(tǒng)與初始化之前務(wù)必備份系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而方便初始化操作難以排除故障之后再深入地診斷與分析機床的硬件。

（2）微調(diào)參數(shù)法。在重新設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)之后，如果難以排除數(shù)控機床的故障，那么就需要微調(diào)參數(shù)來優(yōu)化數(shù)控機床的參數(shù)。由于機床與其它電氣的系統(tǒng)間是不是實現(xiàn)了最為理想的控制會嚴(yán)重地影響數(shù)控機床的整體工作效率，而微調(diào)參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)最為理想的系統(tǒng)之間控制標(biāo)準(zhǔn)。

（3）設(shè)置參數(shù)法。因為是不是正確地設(shè)置參數(shù)會從很大程度上影響數(shù)控機床的順利工作，設(shè)置的參數(shù)存在一點小錯誤會失去機床的一些功能，這不利于機床整體性能的提升，或者是導(dǎo)致機床的停止工作。鑒于此，借助機床系統(tǒng)的迅速搜索功能，分析和比較有關(guān)的參數(shù)，探究出現(xiàn)故障的原因，校對與設(shè)置參數(shù)，最終恢復(fù)數(shù)控機床的順利運行。

（4）替換更新模塊法。替換更新模塊法常常能夠迅速而簡單地維修機床故障，因此在維修數(shù)控機床的時候廣泛地應(yīng)用這種方法。如此的維修方法僅僅需要替換或者是更新故障形成的系統(tǒng)模塊，且重新對有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，就可以有效地排除故障，從而使機床順利工作。

（5）增強數(shù)控機床的抗干擾性能。倘若工作過程中的數(shù)控機床受到較強的干擾，那么會影響機床的順利工作。為此，針對因電源開關(guān)導(dǎo)致的故障，就能夠應(yīng)用接地的方式，以使數(shù)控機床受到的高頻影響減少，從而排除故障。除此之外，為了使機床的抗干擾性能增強，也能夠增強電源的負(fù)載能力與確保電源電壓的穩(wěn)定。

3結(jié)論

總之，數(shù)控機床故障的診斷與維修復(fù)雜多變的，同時也是最重要的，故障的處理要與實踐生產(chǎn)為根據(jù)，找到故障多樣化的原因，具體問題具體分析，診斷和維修的過程要遵循以上原則，采取對應(yīng)的診斷和維修的對策。

參考文獻(xiàn)：

[1]王春霞，董學(xué)文，馮莉.數(shù)控車床架故障故障樹定性分析[J].科技信息，2014，04（29）.

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關(guān)鍵詞 數(shù)控機床；故障分析；維修

中圖分類號 TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2011)122-0151-01

1 淺析FANUC數(shù)控機床

1.1 背景分析

行內(nèi)人士都知道FANUC數(shù)控系統(tǒng)是目前市場上應(yīng)用較為廣泛的數(shù)控系統(tǒng)，其控制系統(tǒng)普遍用在數(shù)控車、數(shù)控銑和加工中心等設(shè)備上。而且我國的這類機械加工設(shè)備相當(dāng)?shù)亩啵@些機床所配備的數(shù)控系統(tǒng)也是有很多。比如：德國西門子數(shù)控、西班牙FAGOR、日本FANUC、三菱等，這些是國外的數(shù)控系統(tǒng)，國內(nèi)的有華中、廣州數(shù)控、北京凱恩帝等。就目前的與數(shù)控機床配套的數(shù)控系統(tǒng)的市場占有率來看的話，F(xiàn)ANUC在日本占70%左右，在世界上約占50%左右。在中國市場上，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)占的比例比其它品牌的大得多，因此，F(xiàn)ANUC已然成為中國市場尤其是大陸市場上最為普遍的數(shù)控系統(tǒng)。

1.2 數(shù)控機床維修的意義

數(shù)控機床技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，是制造業(yè)提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有力保障。數(shù)控設(shè)備維修技術(shù)不僅是保障正常運行的前提，對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善也起到了巨大的推動作用。數(shù)控機床任何部分的故障與失效，都會使機床停機，從而造成生產(chǎn)停頓。因此，維修對于原理復(fù)雜數(shù)、結(jié)構(gòu)精密的數(shù)控系統(tǒng)就顯得十分的必要了。

2 FANUC數(shù)控機床常見故障分析極其維修技術(shù)

眾所周知，數(shù)控機床的內(nèi)部系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)是十分的復(fù)雜的。根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成，工作原理和特點，筆者總結(jié)出以下幾點常見故障和維修

技術(shù)。

2.1 伺服驅(qū)動側(cè)的故障分析及其維修

伺服系統(tǒng)接收來自CNC系統(tǒng)的指令，將其譯碼，通過一系列的轉(zhuǎn)換機，變成可以調(diào)節(jié)的電流或電壓，進(jìn)而控制電機的運轉(zhuǎn)。電機帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)工作臺或刀架的運動。從上我們可以看出，伺服系統(tǒng)與電源電網(wǎng)，機械系統(tǒng)等是相關(guān)聯(lián)的，而且在工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態(tài)，因此，伺服驅(qū)動系統(tǒng)的故障在數(shù)控機床故障中是比較常見的。其主要故障大概有如下幾種。

1）系統(tǒng)損壞。這個故障一般是由于網(wǎng)絡(luò)電壓波動太大，或電壓沖擊造成的。因為我國的大部分地區(qū)的電網(wǎng)質(zhì)量不好，會給機床帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，這個是很難預(yù)測到的。因此這個要特別注意維護(hù)電網(wǎng)的質(zhì)量，以此來減少系統(tǒng)損壞故障的發(fā)生。

2）無控制指令，而電機高速運轉(zhuǎn)。這種故障的原因是速度環(huán)開環(huán)或正反饋。

3）加工時工件表面達(dá)不到要求，走圓弧插補軸換向時出現(xiàn)凸臺，或者電機低速爬行或振動，這類故障在工作當(dāng)中也是經(jīng)常出現(xiàn)，它一般是由于伺服系統(tǒng)調(diào)整不當(dāng)，各軸增益系統(tǒng)不相等或與電機匹配不合適引起的，解決辦法就是對伺服系統(tǒng)進(jìn)行最優(yōu)化調(diào)節(jié)。

4）保險絲燒斷、或者電機過熱影響電機的運轉(zhuǎn)，甚至是燒壞，這類故障很大程度上是機械負(fù)載過大或者卡死致使的。

2.2 CNC數(shù)控系統(tǒng)側(cè)故障分析及其維修

CNC系統(tǒng)故障發(fā)生的概率不是很高，并且它的發(fā)生要受環(huán)境因素的影響，筆者將CNC系統(tǒng)故障及其維修歸納如下。

1）環(huán)境因素。在機床運作當(dāng)中，溫度、濕度超過允許范圍，操作不當(dāng)，參數(shù)設(shè)定不當(dāng)?shù)纫部赡茉斐赏C或CNC系統(tǒng)故障。比如說有一工廠的數(shù)控設(shè)備，開機后不久便失去了數(shù)控準(zhǔn)備好的信號，導(dǎo)致系統(tǒng)無法工作，經(jīng)檢查后發(fā)現(xiàn)機體溫度過高，原因是通氣過濾網(wǎng)已經(jīng)堵死，從而引起溫度傳感器動作。這類故障維修比較簡單，就是更換過濾網(wǎng)，讓機體恢復(fù)正常運作溫度就可以了。這里還要提一點的就是不安操作規(guī)程拔插線路板，或者沒有靜電防護(hù)措施等，都有可能導(dǎo)致停機等故障，因此，在操作的時候一定要按章行事。

2）硬件故障。系統(tǒng)硬件要是發(fā)生故障，就會立即停機工作，也會導(dǎo)致機床的各個動作停止。對于這類故障的維修就比較棘手了，這個要求維修人員要了解系統(tǒng)的運作原理以及相應(yīng)的電路板的功能特點，根據(jù)故障發(fā)生的規(guī)律予以排除。如果條件允許的話，可以采用備件交換法來確定故障硬件。

3）軟件故障。就一般而言，F(xiàn)ANUC數(shù)控系統(tǒng)的軟件包括系統(tǒng)軟件及用戶軟件兩大類。系統(tǒng)軟件用來控制刀具軌跡、插補計算、圖形模擬、速度位置處理等。用戶軟件主要有控制機床動作及信號的PMC、用戶程序及相關(guān)參數(shù)。軟件故障發(fā)生的故障較小，一般多為系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)，這樣的話可能會導(dǎo)致機床運行不平穩(wěn)或者出現(xiàn)報警。維修的方法就是重新修改系統(tǒng)參數(shù)。對于一些參數(shù)修改過大或參數(shù)大量丟失的數(shù)控系統(tǒng)，可以考慮將備份參數(shù)重新導(dǎo)入而不必一一查閱說明書。

2.3 PMC機床側(cè)故障分析及其維修

相對于伺服驅(qū)動側(cè)故障和CNC數(shù)控系統(tǒng)故障而言，PMC機床側(cè)故障發(fā)生的概率是最高的，這是因為當(dāng)代的數(shù)控系統(tǒng)及伺服系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性逐步提高，壽命也隨之延長。而機床電氣控制部分經(jīng)過了一定時間的消耗，其性能勢必會降低。尤其一些機床的加工環(huán)境惡劣，塵土飛揚，難免會造成線路故障。比如有一臺配有FANUCOi-MC

系統(tǒng)的立式加工中心，其刀庫的結(jié)構(gòu)師圓盤式帶機械手的。由于操作人員在換刀的國中不小心按下了系統(tǒng)復(fù)位按鈕，刀庫機械手卡在中間位置不動，界面跳出2002、刀庫信號沒到位報警。這個維修就是手動盤動刀庫電機，讓其轉(zhuǎn)到換刀之前的初始狀態(tài)，再找到刀套氣閥，手動按氣閥使刀套抬起，然后在點動刀庫旋轉(zhuǎn)，使其轉(zhuǎn)到一號刀套位，最后輸入刀套初始化指令M76，將相應(yīng)的刀一一裝入即可。機床的故障的引起的原因人為因素也是要占一定的比例的，所以，在操作的過程中需要工作人員認(rèn)真細(xì)心對待。

3 結(jié)束語

隨著我國制造業(yè)的迅速發(fā)展，國內(nèi)各大企業(yè)均引進(jìn)了世界先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造術(shù)的典型應(yīng)用，培養(yǎng)高素質(zhì)的數(shù)控人才是當(dāng)下機械制造業(yè)最重要的任務(wù)。FANUC數(shù)控機床的優(yōu)越性是十分明顯的，它給機械制造行業(yè)帶來的利益也是相當(dāng)巨大的，但是，它的故障限制性也是很常見的，這就需要機械工作人員在平時認(rèn)真負(fù)責(zé)地對待每一項操作，這樣才能更好地利用數(shù)控機床的特性，為機械企業(yè)帶來更多的利益。

參考文獻(xiàn)

[1]陳子銀.數(shù)控機床電氣控制[M].北京理工大學(xué)出版社,2006.

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 電氣維修 維修技術(shù) 故障排除

中圖分類號：TG502 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0056-01

由于數(shù)控設(shè)備是從普通機床發(fā)而來的新技術(shù)，所以在職業(yè)學(xué)校里，專業(yè)技術(shù)人員相對比較缺少。數(shù)控機床本身又是一個很好的機械和電氣自動化高度結(jié)合的設(shè)備，因此更需要有較高專業(yè)素質(zhì)的人員來維護(hù)和維修。下面僅將筆者的一些經(jīng)驗和行業(yè)內(nèi)其他專家的意見歸納整理如下，有不足之處還請指正。

1 數(shù)控機床的維護(hù)

近些年職業(yè)院校隨著社會的發(fā)展和需要才建設(shè)和完善了數(shù)控技術(shù)專業(yè)，有了數(shù)控車間和數(shù)控設(shè)備，所以職校里的數(shù)控設(shè)備大多數(shù)都為新設(shè)備，并且校園里設(shè)備的使用時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于工廠設(shè)備的運行時間，因此，校園里的設(shè)備故障率不會太高，前期主要靠我們平時的維護(hù)與保養(yǎng)。

1.1 維護(hù)維修人員基本要求

數(shù)控設(shè)備技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)復(fù)雜是高級機電一體化產(chǎn)品，因此，對維護(hù)維修人員要求較高，維護(hù)維修工作的質(zhì)量就取決于維護(hù)維修人員的素質(zhì)，所以要求維護(hù)維修人員具備以下條件。

（1）維護(hù)與維修人員要有強力的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德，必須做到每次維護(hù)維修時認(rèn)真做好詳細(xì)記錄（如部件的變更、參數(shù)的修改等），以便后邊再次維修有據(jù)可查。

（2）具備一定的專業(yè)知識既要懂機床工作原理（包括檢測技術(shù)、液壓知識和計算機知識）又要懂機械和電工電子技術(shù)。最好經(jīng)過數(shù)控技術(shù)方面的專業(yè)培訓(xùn)（這些年在職校開展的省培和國培就不錯）。掌握PLC、伺服驅(qū)動和數(shù)字控制的工作原理。

（3）具備一定的數(shù)控機床操作水平，能夠獨立操作和編制簡單加工程序，為維修調(diào)試機床和試加工做準(zhǔn)備。

1.2 資料的準(zhǔn)備

數(shù)控設(shè)備都會自帶相關(guān)的操作說明書、電氣說明書、機床使用說明書、編程說明書和CNC方面的資料等，我們維護(hù)維修人員要做好資料的保存和維修記錄等資料的添加工作。

1.3 日常維護(hù)

不同的機床有不同的要求，但日常維護(hù)有一定的共性，主要內(nèi)容如下所述。

（1）開機使用前，先檢查設(shè)備的系統(tǒng)，及時添加或更換脂和油，是設(shè)備機械運動部分保持良好，降低磨損。

（2）定期檢查各電氣部件連接是否正常，各線有沒有老化、脫落或破損。保持電氣柜的清潔，及時清洗或更換過濾網(wǎng)。

（3）定期檢查超程限位功能。主要是硬超程，限位開關(guān)失效或有雜質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)致觸頭不能正常彈出或壓下，因此，不能正常發(fā)出到位信號；或限位塊螺絲松動導(dǎo)致位置偏移或脫落，使機床的限位保護(hù)失效。軟超程主要是參數(shù)設(shè)置位置，處認(rèn)為更改外一般不會被改變，它經(jīng)常也作為硬保護(hù)后的第二到限位保護(hù)。

（4）及時更換存儲器電池。一般一年需更換一次（注意在通電狀態(tài)下更換），來保證斷電情況下機床數(shù)據(jù)的存儲；或有些機床在不經(jīng)常使用時，需要定期通電，一方面使電氣通電自發(fā)熱驅(qū)趕潮濕；另一方面同時可以給記憶電池充電，保證數(shù)據(jù)不被丟失。在校園里尤其是寒暑假，要保證設(shè)備定期通電，否則一些電子元件容易損壞。

（5）為了保證機床的加工精度，我們還需要定期對機床的水平進(jìn)行測試和調(diào)整，否則常時間更容易使機床自身發(fā)生扭曲變型，導(dǎo)致精度下降，我們學(xué)校這個工作定期發(fā)到暑假結(jié)束后和開學(xué)前，不影響正常的教學(xué)使用。

2 數(shù)控設(shè)備的維修

數(shù)控設(shè)備主要分機械維修、電氣維修和CNC系統(tǒng)維修三部分，在校辦公廠，有了以上的細(xì)心維護(hù)，系統(tǒng)自身的故障應(yīng)該非常少，我們主要研究機械故障和電氣故障的維修。

2.1 機械故障維修

數(shù)控機床機械運動主要有主軸的主運動和刀架的進(jìn)給運動。

（1）主軸主要靠動力電機帶動主軸箱里的多級變速齒輪給主軸輸出旋轉(zhuǎn)動力的，一般問題不大，如開機啟動主軸有異常聲響和無動作時需要及時停車判斷問題所在。可從這幾個方面排：確定電機正常后首先判斷是否掛好檔位確認(rèn)是否在空檔；其次檢查有無異物掉入卡在變速齒輪上使之無法正常工作（有一次我們的數(shù)車就是因為換檔手柄上的一個銷子脫落卡住了齒輪，導(dǎo)致無法換檔、無法啟動主軸）；再次檢查有無齒輪松動脫落或打壞掉，要及時給予定位安裝或更換配件；有時候卡盤也會有異響，多數(shù)是因為卡盤內(nèi)側(cè)固定卡盤內(nèi)部的螺旋盤螺紋的螺絲松動導(dǎo)致間隙過大，出現(xiàn)來回碰壁的響聲，卸掉卡盤給予擰緊固定可解決問題。

（2）刀架的機械問題多在于無法移動、無法進(jìn)給或定位偏差過大和換刀不動或換刀不到位的問題。我們主要檢查絲杠是否彎曲變形、阻力過大（在急停狀態(tài)可用有轉(zhuǎn)動感覺）或有異物卡住；定位偏差過大可檢查是否負(fù)重過大、絲杠磨損嚴(yán)重或在參數(shù)里調(diào)整絲杠的反向間隙（只可微調(diào)）；刀架換刀機械問題一般為也為阻力過大或有卡死現(xiàn)象，用內(nèi)六角扳手轉(zhuǎn)動伺服電機軸可判斷刀架旋轉(zhuǎn)動作是否暢通，如果阻力很大或卡死，則需調(diào)整刀架內(nèi)部安裝間隙和檢查有無異物。

2.2 電氣故障維修

電氣故障的維修主要根據(jù)故障現(xiàn)象、報警提示和電柜各信號燈的有無發(fā)亮或顏色來判斷短路、斷路、確向、缺信號和電子元件設(shè)備等壞掉。這需要我們有一定電工電子水平、識圖水平和檢測設(shè)備的使用水平（如萬用表等）。因為校辦公廠同樣型號設(shè)備不止一臺，我們可通過對比法、交叉換位法等來尋找問題點。一般多為缺少某各信號，是由于信號線接觸不良、斷掉、繼電器壞掉或保險跳掉所導(dǎo)致；如果交叉換位后發(fā)現(xiàn)是驅(qū)動器或主軸變頻器壞掉，那最好是找專業(yè)維修人員維修或反常更換。總之電氣維修后要經(jīng)過多次反復(fù)檢查確認(rèn)后方可通電試驗，以防出現(xiàn)更大的問題或短路。

3 結(jié)語

數(shù)控設(shè)備在職校屬于昂貴設(shè)備，需要有專業(yè)人員維護(hù)和維修，這對于我們這些一線專業(yè)教師來說是個挑戰(zhàn)同樣也是個機遇，希望我們能夠多實踐多總結(jié)，我們一定能夠主要依靠自己的力量，把數(shù)控機床修好、用好、管好。

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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床裝調(diào)維修；技術(shù)；技能；創(chuàng)新

引言

當(dāng)今社會日新月異，技術(shù)不斷更新，需要創(chuàng)新、傳承和積累。技術(shù)技能的積累與創(chuàng)新是職業(yè)教育的職責(zé)所在。隨著我國數(shù)控設(shè)備數(shù)量的快速增加，對數(shù)控設(shè)備應(yīng)用、維護(hù)與維修人才的需求也越來越大，數(shù)控機床裝調(diào)維修工作為新興職業(yè)，具有工種復(fù)合性、人員素質(zhì)綜合性、技術(shù)含量高科技性等特點，受到國家重視。學(xué)校承擔(dān)著技術(shù)技能的整理、積累和傳承的任務(wù)，專注技術(shù)技能的積累和應(yīng)用。2015年9月天津市委在《天津市貫徹落實<京津冀協(xié)調(diào)發(fā)展規(guī)劃綱要>實施方案（2015-2020）》中，明確建立“全國先進(jìn)制造研發(fā)基地”，經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級，需要高端制造業(yè)的人才在技術(shù)上不斷更新、積累和創(chuàng)新。

1數(shù)控機床裝調(diào)維修工現(xiàn)狀分析

數(shù)控技術(shù)是集機、電、儀、液技術(shù)于一體的高新技術(shù)。數(shù)控機床裝調(diào)維修工，是從事數(shù)控機床的裝配、調(diào)整、維修等工作的人員。在機床生產(chǎn)過程中，數(shù)控機床裝調(diào)維修工不僅負(fù)責(zé)裝配、調(diào)試、檢測，同時還承擔(dān)著產(chǎn)品的售后服務(wù)工作。在數(shù)控機床的使用中，數(shù)控機床裝調(diào)維修工負(fù)責(zé)數(shù)控機床性能的調(diào)整和數(shù)控機床維護(hù)與維修、數(shù)控加工工藝流程設(shè)計的參與和實施，機床的各類故障的判斷與排除。數(shù)控機床裝調(diào)維修人才需要掌握機械和電氣方面的知識、要具有豐富的生產(chǎn)工藝實踐經(jīng)驗，要掌握一定的數(shù)控系統(tǒng)知識，并能為客戶進(jìn)行產(chǎn)品工藝設(shè)計。當(dāng)前我國正處于從機械制造大國向制造強國轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時期，目前我國數(shù)控機床裝調(diào)維修工的職業(yè)從業(yè)人員，存在著知識和技能水平不高、工作經(jīng)驗不足，全國高級數(shù)控裝調(diào)與維修人員缺口嚴(yán)重，企業(yè)因為數(shù)控設(shè)備故障停機，造成巨大損失，這些將影響到數(shù)控機床行業(yè)的健康發(fā)展。數(shù)控機床裝調(diào)維修工要適應(yīng)工作崗位，必須注重技術(shù)技能的積累，具備較強的綜合能力，提高數(shù)控機床裝調(diào)維修從業(yè)人員的知識和技能水平，必將進(jìn)一步促進(jìn)我國數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展，對于提升我國現(xiàn)代制造業(yè)的國際競爭力也有著非常重要的意義。

2數(shù)控機床裝調(diào)維修課程改革

2.1課程融合崗位能力

數(shù)控機床的裝配與調(diào)試、數(shù)控機床的安裝、數(shù)控設(shè)備的售后服務(wù)、維護(hù)管理、設(shè)備維修是數(shù)控裝調(diào)維修工的主要崗位。要求能夠讀懂機床的總裝圖、電氣接線與控制圖、與電氣相關(guān)的機械圖；能夠進(jìn)行數(shù)控機床總裝后幾何精度、工作精度的調(diào)整，通過參數(shù)調(diào)整機床的性能，進(jìn)行機床各種功能的調(diào)試；能進(jìn)行機械部件的拆卸與組裝；能利用PMC梯形圖等診斷數(shù)控機床常見機、電、液壓/氣動故障；能熟練操作數(shù)控機床，完成工件的試切加工、懂得進(jìn)行機床的維護(hù)保養(yǎng)。深入分析數(shù)控機床裝調(diào)維修工作崗位，針對工作崗位需要，建立以職業(yè)能力為核心的一體化課程體系，確定數(shù)控機床機械裝配與調(diào)整、數(shù)控機床電氣控制與調(diào)試、數(shù)控機床故障診斷與排除、數(shù)控加工編程與操作、數(shù)控加工實訓(xùn)課程為職業(yè)核心課程，并在各課程的課程標(biāo)準(zhǔn)中融入了職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)學(xué)校考核與社會鑒定、校內(nèi)實訓(xùn)與校外實踐方面實現(xiàn)銜接統(tǒng)一。數(shù)控機床裝調(diào)維修工課程體系如圖1所示。

2.2課程融入創(chuàng)新教育

培養(yǎng)高職學(xué)生創(chuàng)新能力，包括了對本專業(yè)知識“提出問題、發(fā)現(xiàn)問題的能力、解決一般專業(yè)問題的能力、突破現(xiàn)有知識范圍的創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)和發(fā)明能力。在數(shù)控機床裝調(diào)維修工的人才創(chuàng)新教育上，通過課堂教學(xué)、課外活動和社會實踐三條途徑實現(xiàn)。2.2.1基于工作過程的課堂教學(xué)數(shù)控機床裝調(diào)維修的課程內(nèi)容具有鮮明的多學(xué)科交叉特色，發(fā)散性較強，針對崗位技能，在一體化課程建設(shè)過程中，突出了課程內(nèi)容的技能性與實踐性，使其更具針對性、系統(tǒng)性、深度性，將新技術(shù)融入課程中，加強學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，以利于學(xué)生技術(shù)技能積累和創(chuàng)新。數(shù)控機床裝調(diào)維修工人才培養(yǎng)的核心課程，均通過課程改革，創(chuàng)新教育內(nèi)容、教學(xué)方法，實現(xiàn)了基于工作工程的學(xué)習(xí)模式。以《數(shù)控機床故障診斷與排除》課程為例，通過系統(tǒng)開機急停故障、伺服軸跟蹤誤差過大報警故障、車螺紋亂牙等典型的故障的分析與排除，使學(xué)生一方面綜合應(yīng)用所需專業(yè)知識，查看故障現(xiàn)象，分析故障原因、提出解決方案，在仿真軟件上完成故障的排除，另一方面啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維，舉一反三，優(yōu)化方案。整個學(xué)習(xí)過程，嚴(yán)格按照實際工作過程去實施，培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)素養(yǎng)。2.2.2碎片化的課外學(xué)習(xí)活動隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，其個性化教育的優(yōu)勢日益凸顯，隨之而來的是學(xué)生的學(xué)習(xí)方式的變化。在數(shù)控機床裝調(diào)維修工的人才培養(yǎng)上，將碎片式的知識與操作技巧，通過網(wǎng)絡(luò)課程呈現(xiàn)給學(xué)生，學(xué)生通過手機、ipad、電腦等電子設(shè)備，利用“碎片”時間，進(jìn)行“碎片式”學(xué)習(xí)，滿足學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需求。同時，學(xué)生通過課外學(xué)習(xí)興趣小組，完成直接來源于企業(yè)的真實工作環(huán)節(jié)形成的真實項目，將學(xué)習(xí)經(jīng)驗、成果上傳課程網(wǎng)站，實現(xiàn)知識和技能的分享，進(jìn)一步獲得真實的職業(yè)能力，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。2.2.3校企深度融通的社會實踐在課程體系重建過程中，建立深度的校企合作機制。先進(jìn)的技術(shù)引領(lǐng)人才發(fā)展規(guī)劃，企業(yè)與職業(yè)院校建立緊密合作的技術(shù)技能積累創(chuàng)新平臺，學(xué)生獲得真實的職業(yè)能力。在企業(yè)真實工作環(huán)境中的真實項目訓(xùn)練，是學(xué)生技術(shù)技能積累的關(guān)鍵，即重視了學(xué)生適應(yīng)工作世界的能力培養(yǎng)，又重視構(gòu)建或參與構(gòu)建工作世界的能力培養(yǎng)，在其職業(yè)能力發(fā)展中具有重要的作用。同時通過學(xué)校教師與企業(yè)資深培訓(xùn)師輪流執(zhí)教、學(xué)校與企業(yè)交替承擔(dān)培訓(xùn)任務(wù)的工學(xué)結(jié)合模式，推動職業(yè)院校主動參與企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)新技術(shù)、新工藝、新裝備的應(yīng)用，促進(jìn)勞動者素質(zhì)與技術(shù)創(chuàng)新同步提高。以數(shù)控機床裝調(diào)維修工程實例為主要內(nèi)容，促進(jìn)雙師培養(yǎng)，體現(xiàn)應(yīng)用性和職業(yè)性。

3課程改革實踐成果

技術(shù)與技能，是人類實踐的結(jié)晶，技術(shù)技能積累是人類社會向前發(fā)展的必然選擇。在數(shù)控機床維修裝調(diào)工的人才培養(yǎng)上，針對數(shù)控機床裝調(diào)維修工的職業(yè)特點，根據(jù)職業(yè)崗位的工作要求，對數(shù)控機床裝調(diào)維修課程體系進(jìn)行了重構(gòu)，深化教學(xué)改革，強調(diào)新技術(shù)的融入及真實項目載體的選擇，注重操作技巧的生成，提高解決綜合問題的能力，加強了學(xué)生的技術(shù)技能積累與創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞：PLC技術(shù)；數(shù)控機床；故障診斷；維修策略

在數(shù)控機床的控制系統(tǒng)中，PLC系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)CNC（Com⁃puterNumericalControl）與機床間的可靠連接，從而確保機床可以及時、穩(wěn)定的接受CNC發(fā)出的控制指令。由數(shù)控機床的維修實踐經(jīng)驗可知，PLC系統(tǒng)發(fā)生故障的表現(xiàn)形式多種多樣，且發(fā)生故障的原因也比較多，無論是機械方面的原因還是電氣方面的原因，都有可能導(dǎo)致故障的產(chǎn)生，此外操作人員的不良習(xí)慣和機床保養(yǎng)工作不到位等原因也會引發(fā)故障。為確保PLC數(shù)控機床能夠穩(wěn)定、高效的運行作業(yè)，我們必須確保故障診斷的及時、準(zhǔn)確性，這也是本文對PLC數(shù)控機床故障診斷及維修展開探討的根本原因。

一、PLC數(shù)控機床簡析

數(shù)控機床中的PLC系統(tǒng)是一個自動控制裝置，其通常由CPU、I/O接口、存儲器以及電源等共同組成。由于數(shù)控機床的設(shè)計和制造方法不盡相同，所以PLC系統(tǒng)在數(shù)控機床中一般有兩種存在方式：一是內(nèi)裝型，即生產(chǎn)廠家將PLC系統(tǒng)與數(shù)控機床的控制系統(tǒng)充分融合了在一起；二是獨立行，即PLC系統(tǒng)獨立于數(shù)控機床的控制系統(tǒng)之外，其具備較為完善的軟硬件功能，且可以單獨完成控制工作任務(wù)。PLC系統(tǒng)是數(shù)控機床信息交換的中樞，其能夠?qū)崿F(xiàn)控制系統(tǒng)與機床裝置的無縫交流，這中間不僅包括從PLC系統(tǒng)向機床發(fā)出的各類指令信息（比如說S、T功能的應(yīng)答信息），還包括機床向PLC系統(tǒng)發(fā)出的各類信息（比如說各項功能代表），這種雙向的信息交流讓PLC數(shù)控機床更加的智能化、高效化。

二、基于PLC的數(shù)控機床故障診斷方法

（一）基于PLC的數(shù)控機床故障表現(xiàn)形式基于PLC的數(shù)控機床在發(fā)生故障時，通常會有以下三種表現(xiàn)形式：1、通過CNC報警能夠直接發(fā)現(xiàn)故障，并且系統(tǒng)會顯示出故障產(chǎn)生的原因。2、通過CNC報警能夠直接發(fā)現(xiàn)故障，但卻無法反映出故障產(chǎn)生的根本原因。3、故障在CNC中并沒有任何提示，這時診斷和維修故障就需要進(jìn)行專門的檢測了。（二）基于PLC的數(shù)控機床故障診斷方法PLC數(shù)控機床發(fā)生故障的幾率非常低，即便發(fā)生故障往往也能通過自診斷檢測顯示出來。一般情況下，其故障多發(fā)生在PLC的外部輸入或輸出環(huán)節(jié)，發(fā)生故障時數(shù)控機床通常不會停機，大多情況下是在故障發(fā)生后才發(fā)現(xiàn)的，故障的發(fā)生會造成機床損壞、加工件報廢或者是生產(chǎn)事故等不良后果。因此，我們必須加強PLC數(shù)控機床的故障診斷，常用的方法主要有以下幾點。1、經(jīng)報警信號進(jìn)行故障診斷當(dāng)發(fā)生故障時，通常數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能便可以診斷故障并在CRT上將相關(guān)信息顯示出來，然后維修工作人員就可以根據(jù)CNC系統(tǒng)所提供的機床運行狀態(tài)信息并和各運行標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)進(jìn)行比對，便可以迅速完成故障診斷和故障排除了。2、經(jīng)機床動作順序進(jìn)行故障診斷數(shù)控機床在運行過程中，刀具、托盤、模具等裝置的自動交換動作，都有標(biāo)準(zhǔn)的動作順序和工作程序，因此發(fā)生故障時，我們可以通過觀察各部分裝置的運動過程，看其是否在動作順序和工作程序上的異常，以此來判定PLC數(shù)控機床是否發(fā)生了故障，然后再根據(jù)故障查明原因，并采取針對性的故障排除措施。3、經(jīng)PLC梯形圖進(jìn)行故障診斷維修工作人員還可以在充分了解數(shù)控機床工作原理、連鎖關(guān)系以及動作順序的基礎(chǔ)上，通過使用CNC系統(tǒng)的自診斷功能或者采用外部編程器，經(jīng)過PLC梯形圖來檢驗系統(tǒng)的輸入/輸出狀態(tài)，并實時查看PLC系統(tǒng)和機床的運行狀況，以此來綜合判定故障及其發(fā)生的原因。4、經(jīng)PLC系統(tǒng)的輸入/輸出接口進(jìn)行故障診斷PLC數(shù)控機床輸入/輸出接口出的信號狀態(tài)能夠通過CRT來顯示，如果發(fā)生故障時可以初步確認(rèn)是輸入/輸出信號存在故障問題，在具體診斷時，便可以通過查看接口處的信號狀態(tài)來判定故障發(fā)生的部位，也可以藉此判定到底是數(shù)控裝置方面發(fā)生了故障還是機床方面產(chǎn)生了故障。如果數(shù)控系統(tǒng)的各硬件部分不存在故障，不需要查看電路圖或梯形圖，只需要通過查詢輸入/輸出接口的信號狀態(tài)便能夠查明故障及其發(fā)生的原因。此外，也可以通過分析數(shù)控機床的輸入/輸出狀態(tài)歷史記錄，比較故障狀態(tài)和正常狀態(tài)的差異之處，也能夠迅速查明故障所在；但采用這種方法必須對控制對象輸入/輸出接口的故障狀態(tài)和正常狀態(tài)都非常熟悉才行。5、經(jīng)控制對象的工作原理進(jìn)行故障診斷數(shù)控機床中的PLC控制系統(tǒng)都是基于控制對象的工作原理進(jìn)行設(shè)計和制造的，所以說PLC控制系統(tǒng)發(fā)生故障時，我們可以通過分析控制對象的工作原理，然后結(jié)合信號的輸入/輸出狀態(tài)對故障進(jìn)行分析和診斷，并采取相對應(yīng)的故障排除措施。6、經(jīng)動態(tài)跟蹤PLC梯形圖進(jìn)行故障診斷在PLC數(shù)控機床實際檢修過程中，往往還會存在這樣一種問題，那就是部分?jǐn)?shù)控機床發(fā)生了故障，但查看輸入、輸出信號以及其它標(biāo)志均顯示正常。這類故障的診斷就需要對PLC梯形圖進(jìn)行動態(tài)實時跟蹤了，通過連續(xù)觀察信號輸入/輸出狀態(tài)及各項標(biāo)志的瞬間變化，然后再根據(jù)PLC系統(tǒng)的工作原理分析并診斷故障，同時采取針對性的故障排除措施。

結(jié)語

總的來說，基于PLC的數(shù)控機床在日常運行過程中難免會因為電氣方面原因、機械方面原因或者人為原因等發(fā)生故障。因此，為了確保數(shù)控機床的正常運行和生產(chǎn)活動的效率效益，我們必須及時進(jìn)行故障診斷和維修。在故障診斷和維修過程中，除自診斷技術(shù)外，信號狀態(tài)檢測和按照控制對象工作原理進(jìn)行故障診斷是最為有效的兩種方式，值得我們推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；精密機械；結(jié)合體

1　數(shù)控機床的工作原理及發(fā)展趨勢：

1.1數(shù)控機床的工作原理

數(shù)控機床的工作原理即為，將控制要求和信息以及反饋信息等轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，送人數(shù)控裝置處理后輸出控制機械加工過程。

1.2數(shù)控機床的發(fā)展趨勢

1.2.1高速度、高精度

當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的主體是效率和質(zhì)量。因此高速度、高精度技術(shù)的發(fā)展可最大限度地提高生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期提高市場競爭力。目前HyperNach進(jìn)給速度最大達(dá)60ndmin，快速為100m／min，加速度達(dá)2g，主軸轉(zhuǎn)速達(dá)60000/min。

1.2.2多軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工

多軸聯(lián)動加工可充分利用刀具幾何形狀進(jìn)行切削，從而大大提高了零件的表面光潔度和加工效率。如一般一臺5軸機床的加工效率相當(dāng)于2臺3軸聯(lián)動機床的加工效率。目前采用復(fù)合主軸頭的機床更為方便的實現(xiàn)了多面和多軸在同一臺機床上的并行使用。

1.2.3智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化是當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的共同發(fā)展方向

智能化的數(shù)控系統(tǒng)涵蓋的方面很多，如加工方面的智能化，即加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)的自生成；故障診斷方面的智能化。即智能監(jiān)控機床各個部分運行情況，發(fā)送故障報告等。開放式既是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以統(tǒng)一的在一個平臺上進(jìn)行。這樣既可以解決數(shù)控系統(tǒng)軟件不能產(chǎn)業(yè)化的問題，又大大加快了數(shù)控功能系列化的進(jìn)程。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。

1.3維修維護(hù)工作的意義

數(shù)控加工在當(dāng)前制造行業(yè)中占據(jù)著主導(dǎo)地位，它的發(fā)展將帶動制造業(yè)的飛速發(fā)展，同時也將影響社會的發(fā)展進(jìn)程。因此，使數(shù)控機床能夠?qū)崟r高效的工作也是—項重要工作。

2　維護(hù)與維修的一般方法

數(shù)控機床是各種高精技術(shù)結(jié)合的生產(chǎn)工具，因此在日常的使用中維修維護(hù)工作對其使用壽命和精度起著很重要的作用，那么數(shù)控機床的維修維護(hù)工作一般應(yīng)如何進(jìn)行呢?

2.1數(shù)控機床的維護(hù)，對數(shù)控機床進(jìn)行日常合理的維護(hù)工作，可以大大降低數(shù)控機床的故障發(fā)生幾率。概括為以下幾個方面需要注意：

2.1.1針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內(nèi)容以及功能器件和元件的保養(yǎng)周期。

2.1.2應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門。因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)超負(fù)荷長期工作，打開數(shù)控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。正確的方法是降低數(shù)控系統(tǒng)的外部環(huán)境溫度。因此，應(yīng)該有一種嚴(yán)格的規(guī)定，除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修，不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用時敞開柜門。

2.1.3定期清掃數(shù)控柜通風(fēng)系統(tǒng)。應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜各個冷卻風(fēng)扇工作是否正常，應(yīng)視工作環(huán)境狀況，每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象。如果過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，需及時清理，否則會引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高(一般不能超過55℃)，造成過熱報警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠。

2.1.4對數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓進(jìn)行定期或定時監(jiān)測。當(dāng)電網(wǎng)電壓超出數(shù)控系統(tǒng)所能承受的額定范圍時，數(shù)控系統(tǒng)的正常工作會受到影響，嚴(yán)重的可能導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子器件損壞。

2.1.5定期更換存儲器和伺服驅(qū)動器電池(不需保持電池的存儲器除外)。為使數(shù)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)和伺服驅(qū)動器內(nèi)部的參數(shù)數(shù)據(jù)在不通電的情況下不丟失，為兩者配備了保持電池。一般情況下每年應(yīng)更換一次，并且應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)通電的狀態(tài)下更換電池。

2.1.6數(shù)控系統(tǒng)長期不使用的情況下，其維護(hù)工作應(yīng)注意以下兩方面：首先，要定期給數(shù)控系統(tǒng)通電，并空運行，這樣可以利用數(shù)控系統(tǒng)本身電子和電器元件的熱量驅(qū)散數(shù)控柜內(nèi)的潮氣。達(dá)到保持電器元件穩(wěn)定可靠性的目的。其次，如果數(shù)控機床是采用直流伺服電動機作為機械驅(qū)動首端部件的，應(yīng)在長期停用前將內(nèi)部的電刷取出，以此避免由于化學(xué)腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機損壞的結(jié)果。

2.2由于數(shù)控機床是多種尖端技術(shù)的結(jié)合體，因此數(shù)控機床的維修工作不能隨意而為之，因為那樣可能導(dǎo)致機床的故障范圍擴(kuò)大。數(shù)控機床維修工作可大致分為以下幾個步驟：

2.2.1問

這里的問包括：①問機床操作者，在機床出現(xiàn)故障后，維修工作進(jìn)行之前應(yīng)及時準(zhǔn)確的詢問故障是在何種情況下出現(xiàn)的，出現(xiàn)時伴隨著怎樣的現(xiàn)象。由于操作者是故障出現(xiàn)時的第一目擊人又熟知機床特性，所以他的描述會有助于維修人員縮小故障范圍，減少時間，提高效率。②問機床，機床的自診斷系統(tǒng)對維修人員是最好的參考，它可以準(zhǔn)確的提供所出現(xiàn)的故障的代碼以便于維修人員能夠準(zhǔn)確定位故障的出處。近年來興起了新的接口診斷技術(shù)，JTAG邊界掃描，提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，完善了系統(tǒng)的自診斷能力。

2.2.2察

察主要是根據(jù)機床操作人員所提供的相關(guān)信息對可能出現(xiàn)故障的部件或元件外觀進(jìn)行觀察。如檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現(xiàn)象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導(dǎo)體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍判斷故障產(chǎn)生的原因。

2.2.3切

猶如中醫(yī)切脈一樣，當(dāng)維修人員完成了上述兩個步驟還不能準(zhǔn)確定位故障的出處時，應(yīng)該對機床故障進(jìn)行進(jìn)一步的檢測來確定故障的出處究竟在何處。對數(shù)控機床故障的切可大致分為：①強電檢測，其中包括配電、電動機動力線、電器元件完好性等的檢測。②弱點檢測，其中包括反饋信號、數(shù)控系統(tǒng)輸出信號等的檢測。

以上診斷方法并無嚴(yán)格界定，應(yīng)以實際情況為準(zhǔn)進(jìn)行實地分析得出數(shù)控機床的故障所在，下面以實例分析來驗證以上故障處理方法的實用性。

3　主軸高速飛車故障排除：

故障設(shè)備：國產(chǎn)CK6140數(shù)控車床，采用FANUC OTE數(shù)控系統(tǒng)。故障現(xiàn)象：當(dāng)接通電源時，主軸就高速飛車。

故障分析：造成主軸高速飛車的原因有：(1)裝在主軸電動機尾部的測速發(fā)電機故障；(2)激磁回路故障，弱磁電流太小；(3)速度設(shè)定錯誤。根據(jù)以上分析，在停電狀態(tài)下，用手旋轉(zhuǎn)測速發(fā)電機，測速發(fā)電機反饋電壓正常，在開機瞬間，測量激磁電壓也正常。而主軸給定電壓測得為14.8V(正常時最高給定電壓為±10V)，故初步診斷故障為NC主板硬件故障。

故障處理：改主板上給定電壓有關(guān)的電路較多，除電阻、電容、二極管等常規(guī)元件外，還有很多集成電路，不可能把所有有關(guān)的線路一一分割，進(jìn)行試驗。但由于給定輸出為14.8V，因此懷疑是15V電源通過元件加到了輸出上。由于無該系統(tǒng)主板的原理圖等資料，采用最基本的測電阻的方法，從外到里逐個元件測量對15V電源的電阻值，最終發(fā)現(xiàn)一塊運放損壞，其輸出與15V短接。更換后運行正常。

4　結(jié)束語

數(shù)控機床故障的產(chǎn)生是多種多樣的。所以，在維修時需要根據(jù)現(xiàn)象有理有據(jù)的分析、排除，最后達(dá)到維修的目的。切勿盲目的亂動。否則可能會導(dǎo)致故障更加的嚴(yán)重。總之，在面對數(shù)控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數(shù)控機床出現(xiàn)問題后才去解決問題，要做好日常的維護(hù)工作和了解機床本身的結(jié)構(gòu)和工作原理，這樣才能做到有的放矢。

參考文獻(xiàn)

[1]陳蕾、談峰淺析數(shù)控機床維護(hù)維修的一般方法[J]，機修用造，2004(10)

篇8

關(guān)鍵詞：觸摸屏；故障；數(shù)控車床；教學(xué)設(shè)備；電氣控制系統(tǒng)

The teaching equipment design for touch-screen CNC machine maintenance

Li Qiliang

Nanjing institute of railway technology, Nanjing, 215137, China

Abstract: In the teaching process of the practice course alignment and maintenance of CNC machine tools, the training subjects such as how to intuitively and efficiently analyze and find the fault of electrical control circuits logically, recover the CNC system parameters that are set by mistake, determine necessity contact of the failure phenomenon and the fault type, revise machine functions via PMC programming, and debug, etc are the common teaching difficulties. In response to these key issues, the paper has designed a teaching equipment for CNC machine maintenance based on automatic set by touch-screen and the strong anti-jamming technology, which have some characteristics such as efficient set, intellectualized design and low cost. The accomplishment of this project can created favorable conditions for the practice course, and enhance the teachers comprehensive capacity and teaching level, which are the solid foundation for expanding cooperation between colleges and enterprises.

Key words: touch screen; failure; CNC lathe; teaching equipment; electrical control system

根據(jù)機床行業(yè)調(diào)查，數(shù)控人才的市場需求已從初期的數(shù)控操作、數(shù)控編程轉(zhuǎn)向了技術(shù)含量較高的數(shù)控機床調(diào)試、維護(hù)與維修，維修力量不足是影響數(shù)控機床利用率和完好率的主要因素，大量機械制造行業(yè)和裝備制造企業(yè)急需大量數(shù)控機床維修人才。所以加大對數(shù)控設(shè)備維護(hù)人員的培養(yǎng)、提升學(xué)習(xí)效果是目前職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的使命所在。

在數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)相關(guān)專業(yè)職業(yè)教育實踐過程中，我們主要采用舊機床，先拆裝其主要機械結(jié)構(gòu)及電氣線路，再人為設(shè)故讓學(xué)生排除和虛擬數(shù)控機床故障排除兩種方法進(jìn)行教學(xué)，發(fā)現(xiàn)存在以下問題：

(1)人為設(shè)置故障時總能被學(xué)生直接找到故障點(特別是電氣線路的通斷故障)，學(xué)生取捷徑就可以“高效率”地找到故障，從而違背了從現(xiàn)象中分析判斷并檢查相關(guān)部位查找故障點的思路。

(2)虛擬數(shù)控機床在裝拆及電氣連接方面實訓(xùn)效果明顯，減輕對實際數(shù)控機床和實驗臺的設(shè)備(特別是高檔設(shè)備)壓力；虛擬數(shù)控機床1人1機有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，具有安全、經(jīng)濟(jì)等特點，但其完全是一種模擬狀態(tài)，主要是對學(xué)生認(rèn)知能力的提高，缺乏實際動手能力的培養(yǎng)，也缺乏故障再現(xiàn)的隨機性。

功能有限是我專業(yè)現(xiàn)有設(shè)備的主要問題，為擴(kuò)充實訓(xùn)項目，多渠道提高學(xué)生對機電一體化技術(shù)的理解，我們設(shè)計出以單片機作為控制核心，以工控現(xiàn)場普遍使用的觸摸屏為人機界面的數(shù)控機床維修教學(xué)設(shè)備，實現(xiàn)了設(shè)置隨機一種或多種不同類型的故障，具有故障隱蔽性強，真實性好等特點；而且相對于其他控制終端(如PC機)而言，成本低，集成度和抗干擾能力更強。

1觸摸屏與CNC和單片機控制系統(tǒng)之間的通信

數(shù)控系統(tǒng)一般通過RS-232C串行口和外界通信，但由于RS-232C串行口通信有效距離短，且實訓(xùn)設(shè)備在生產(chǎn)車間，現(xiàn)場條件惡劣，筆者以FANUC 0i Mate TD系統(tǒng)控制的車床為通信對象，采取了抗干擾能力較強的遠(yuǎn)程通信方法，即利用CNC系統(tǒng)的RS-232C通信接口和協(xié)議，通過屏蔽雙絞線把高通信速率的RS-485接口轉(zhuǎn)換遠(yuǎn)程智能通信模塊，同Pro-face st3300系列，型號AST-3301S觸摸屏的RS-485接口COM2(凸型D-Sub 9針接頭)連接起來，另一方面，PC通過USB數(shù)據(jù)傳輸電纜CA3-USBCB-01把觸摸屏編輯軟件GP-Pro EX 2.1編寫的畫面程序下載到觸摸屏里如圖1所示，既解決了一個觸摸屏和多臺數(shù)控機床進(jìn)行通信的問題，又為數(shù)控機床裝調(diào)維修工等相關(guān)技能鑒定考試提供硬件支持。

圖1 設(shè)備通信原理

說明：①一個485轉(zhuǎn)232智能模塊可以接多個機床，在本文中還通過該串口通信實現(xiàn)機床對應(yīng)的單片機控制系統(tǒng)有計劃地控制對應(yīng)的線路通斷電路。由于RS-232C規(guī)定的邏輯電平與單片機的邏輯電平不一致，這里選用專用電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232實現(xiàn)單片機TTL電平(0/5V)和RS232電平(+10/-10V)之間轉(zhuǎn)換。②機床端485轉(zhuǎn)232智能模塊的D2±端子可以并聯(lián)，而且觸摸屏通過專用指令可以對每個通信端口的參數(shù)設(shè)置編程，確保了柔性設(shè)置的可行性。

2設(shè)故系統(tǒng)設(shè)計原理

設(shè)置故障的內(nèi)容主要包括3個方面：數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)錯誤更改或不匹配硬件連接；漏電、缺相以及設(shè)備保護(hù)電路自動動作等電氣線路故障；在機械方面，故障設(shè)置主要針對誤差補償不當(dāng)甚至是錯誤造成定位誤差過大的問題。

在編制通信軟件過程中，首先要解決的是遵守FANUC數(shù)控系統(tǒng)的通信協(xié)議，反譯和處理與FANUC數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)的傳輸數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換，否則接收到的數(shù)據(jù)將是亂碼。

2.1 串口通信設(shè)置

點擊系統(tǒng)設(shè)置控制器/PLC，通訊設(shè)置的內(nèi)容一般有SIO Type=RS422/485(2wire)，Speed，Data Length，Parity，Stop Bit等常規(guī)串口通信設(shè)置。一般首先在GP的擴(kuò)展SIO設(shè)置中選擇和儀表的通訊設(shè)置一樣的參數(shù)。(1個起始位，8位數(shù)據(jù)，無校驗位，1個或2個停止位)，串口通信可以利用GP-Pro EX 2.1編輯軟件的D-Script功能自由地對串行通訊口編程，發(fā)送、接收字符串、獲取通訊口狀態(tài)。如進(jìn)行通信初始化：

if([S:EXT_SIO_ STAT15]==1)//判斷端口的狀態(tài)，檢查是否有擴(kuò)展SIO協(xié)議

{[w:通訊步驟]=1

[w:超時設(shè)定]=3//3秒的超時(這里的數(shù)據(jù)可以改變)

[w:下一通訊]=1

[c:EXT_SIO_CTRL]= 0x07//將發(fā)送緩存和接收緩存區(qū)都清零

}

endif

以下是用于檢測通訊是否超時，觸發(fā)條件是每隔一秒運行一次：

if([w:接收超時]>0)

{[w:接收超時]=[w:接收超時]-1

}

endif

2.2 數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)設(shè)故

上位機直接控制FANUC數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)，可以通過以太網(wǎng)使用CNC參數(shù)設(shè)定或伺服GUIDE，本文基于觸摸屏和CNC之間串口通信對系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行間接設(shè)置，以考查學(xué)生對部分參數(shù)不正確造成機床故障的判斷能力，提升對該參數(shù)作用的理解，如在軟限位系統(tǒng)中，通過設(shè)置PRM3004#5=0，就會出現(xiàn)硬超程報警等。

上述的間接設(shè)置方法是將機床正常情況下參數(shù)備份的文件做局部修改，再進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，其中關(guān)鍵技術(shù)在于熟悉CNC系統(tǒng)參數(shù)備份的文件結(jié)構(gòu)和外接觸摸屏進(jìn)行數(shù)據(jù)的恢復(fù)操作步驟：

對機床正常情況下參數(shù)備份文件的局部替換是利用配方功能實現(xiàn)，使用預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)創(chuàng)建配方，以備寫入單片機控制器；參數(shù)恢復(fù)的關(guān)鍵操作同PC―通過傳輸電纜連接觸摸屏與數(shù)控系統(tǒng)并使機床處于EDIT狀態(tài)；設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)和PC匹配的傳輸參數(shù)；在數(shù)控系統(tǒng)中，按軟鍵[PARAM][OPRT][READ][EXEC]，等待觸摸屏將相應(yīng)數(shù)據(jù)傳入；通過觸摸屏把修改后的文件發(fā)送到CNC系統(tǒng)。

2.3 電氣設(shè)故

為實現(xiàn)自動設(shè)故，筆者通過串口芯片MAX232與單片機通信，以控制關(guān)鍵線路的通斷。為此，利用Protel DXP制作基于AT89S51線路故障設(shè)置PCB版，其原理如圖2所示。

正常情況下，單片機引腳P1.3輸出低電平，三極管Q11截止，繼電器線圈沒有電位差，繼電器銜鐵釋放，保持常開狀態(tài)，起到斷開電流的作用，同時狀態(tài)二極管也點亮；當(dāng)單片機接收到觸摸屏需要設(shè)置W71線路故障點命令時，引腳輸出高電平，三極管Q11飽和導(dǎo)通，+5V電源加到線圈兩端，繼電器吸合，常開觸點閉合，繼電器起到斷開線路的作用，同時狀態(tài)二極管也熄滅。狀態(tài)二極管起到調(diào)試作用，一般隱藏在考核箱內(nèi)。

3 設(shè)故軟件設(shè)計

本文設(shè)故軟件采用服務(wù)器/客戶機模型開發(fā)出教師機軟件和客戶端軟件。教師機軟件是整個系統(tǒng)管理和維護(hù)的核心，用來控制各個機床考核內(nèi)容、評定學(xué)生的成績和學(xué)生信息管理，教師登錄成功后主要有指定考題、隨機出題、通信設(shè)置和About4個按鈕，其中指定考題的畫面如圖3所示。

在此畫面中，主要由兩個重要部件構(gòu)成：數(shù)值顯示部件用于選擇檢查的故障號，本例設(shè)置了7個故障；右側(cè)是供教師選擇的故障，如果點擊“故障確定”，就把當(dāng)前選擇的故障號傳到左側(cè)，以備登記、檢查。

在這里，還實現(xiàn)了“過3分鐘未操作即自動切換主畫面”和“每次進(jìn)入子畫面均需輸入密碼”的安全功能。

在每臺機床旁，還安排了學(xué)生PC機，通過RS232C和智能模塊相連，主要完成將檢測到的電氣故障線路號上傳到教師機；在實訓(xùn)聯(lián)系階段還可以提示故障判斷思路以及Flas演示整個排故過程。

4結(jié)束語

通過對現(xiàn)有的CJK6125i型車床數(shù)控化改造和基于觸摸屏的自動設(shè)故系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)了利用一個觸摸屏遠(yuǎn)程管理多臺機床隨機設(shè)故和自動評分、成績統(tǒng)計，方便地通過形成性考核方式考核學(xué)生掌握技能的真實水平。實踐證明，不僅較好地解決了遠(yuǎn)距離通信、資源合理利用、抗干擾能力的問題，提高了原有舊機床的綜合利用率，而且能滿足數(shù)控機床裝調(diào)、維修教學(xué)和實訓(xùn)，為我院數(shù)控機床裝調(diào)維修工技能鑒定基地創(chuàng)造了條件。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳金嬌，劉樹青.虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2011，1：75

[2] 汪木蘭.數(shù)控原理與系統(tǒng)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2004

篇9

關(guān)鍵詞 自動化；數(shù)控機床；維修；診斷

中圖分類號TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2013）84-0116-02

數(shù)控機床是由主軸、床身、立柱等機械部件組成的帶有程序控制系統(tǒng)的自動化的數(shù)字控制機床。現(xiàn)代自動化科技水平的日益提高，讓機床的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，功能日趨完善，但機床故障也隨之增多。及時排查故障，準(zhǔn)確掌握維修要點是保障數(shù)控機床正常運行的必要手段。

1 數(shù)控機床的組成、特點和工作原理

數(shù)控機床受其功能限制，組成各不相同，各個機床生產(chǎn)廠家的研發(fā)原理也不盡相同。但最基本的構(gòu)成與工作原理都是相同的。數(shù)控機床主要是由機身、數(shù)字控制系統(tǒng)和輔助設(shè)置組成。機身主要包括了影響機床壽命、精度和穩(wěn)定性的鑄件；可以進(jìn)行由電機帶動并進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)直接面對加工器件的主軸；控制機床運轉(zhuǎn)的電機。數(shù)字控制系統(tǒng)部分主要包括處理器、驅(qū)動器、顯示部分、操作面板等組成；輔助設(shè)置主要包括確保數(shù)控機床正常運轉(zhuǎn)的輔助配套的部件，例如排屑、照明、監(jiān)控與檢測等功能配件。數(shù)控機床的主要特點是利用程序控制可以對各種零件進(jìn)行加工，過程中可以對零件位置與運動速度進(jìn)行控制，這些控制都是通過程序指令按步驟實現(xiàn)的，系統(tǒng)還可以針對加工狀況隨時對指令進(jìn)行分析與調(diào)整。數(shù)控機床的運行環(huán)境一般都在高溫、多震動的環(huán)境中，具有高度的可靠性、穩(wěn)固性、可以頻繁開啟反復(fù)操作等特點。

數(shù)控機床的工作原理就是通過數(shù)控控制計算機系統(tǒng)以信息指令的方式控制機床的運轉(zhuǎn)。當(dāng)機床控制中心發(fā)給機床進(jìn)給構(gòu)件指定后，各個構(gòu)件就按照指令做出相應(yīng)的加工操作，例如對工件的運動位移、速度、角度、操作次數(shù)等進(jìn)行指令控制。數(shù)控機床實現(xiàn)了數(shù)據(jù)信息自動化加工過程。

2 精密數(shù)控機床的維修

2.1 精密數(shù)控機床維修的重要意義

數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個行業(yè)，特別是制造業(yè)與工業(yè)自動化行業(yè)中，對于提高行業(yè)工作效率，帶動產(chǎn)業(yè)效益有著重要的作用。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展水平也代表著整個社會自動化發(fā)展的進(jìn)步程度。加強數(shù)控機床的檢修與維護(hù)工作是當(dāng)前數(shù)控加工行業(yè)的重要課題。精密件加工的數(shù)控機床可以對精密器件進(jìn)行高精度的加工，對于現(xiàn)代加工工藝有進(jìn)一步的完善作用，對于器件加工的精度更加精確，讓器件功能更完美的呈現(xiàn)。精密件加工的數(shù)控機床維修對于現(xiàn)代機械加工工藝具有很大的促進(jìn)作用。

2.2 精密數(shù)控機床與一般機床維修的不同點

精密數(shù)控機床由于受到電腦控制程序的影響，其維修也較一般機床復(fù)雜。精密機床能夠完成普通機床不能加工的復(fù)雜零件，主要是造船、模具等高精尖加工業(yè)中應(yīng)用，因此，對于機床各部分零件的組成與功能要有所掌握，才能方便維修。精密數(shù)控機床比一般機床的加工精度高，在維修時要特別注意機床的各個參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)值。此外，在維修中還要嚴(yán)格注意維修安全操作規(guī)范。

2.3精密數(shù)控機床維修對維修人員的要求

數(shù)控機床操作技術(shù)含量高，對維修人員的要求也高。主要有如下幾個方面：

1）維修人員具有較廣的知識面由于數(shù)控機床通常是集機械、電氣、液壓、氣動等干一體的加工設(shè)備，組成機床的各部分之間具有密切的聯(lián)系，其中任何一部分發(fā)生故障均會影響其他部分的正常工作。數(shù)控機床維修的第一步是要根據(jù)故障現(xiàn)象，盡快判別故障的真正原因與故障部位；

2）善于思考數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，各部分之間的聯(lián)系緊密。故障涉及面廣；

3）善于學(xué)習(xí)作為數(shù)控機床維修人員不僅要注重分析與積累，還應(yīng)當(dāng)勤于學(xué)習(xí)，善于學(xué)習(xí)。數(shù)控機床，尤其是數(shù)控系統(tǒng)，其說明書內(nèi)容通常都較多，有操作、編程、連接、安裝調(diào)試、維修手冊、功能說明、PLC編程等。這些手冊、盜料少則數(shù)十萬字．多到上千萬字，要全面掌握系紋的全部內(nèi)容絕非一日之功而民在實際維修時，通常也不可能有太多的時間對說明書進(jìn)行全面、系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

3 精密加工件數(shù)控機床故障診斷

針對具體情況具體分析，數(shù)控機床故障診斷的一般步驟是：

1）認(rèn)真觀察。診斷前要仔細(xì)閱讀機床說明書，特別是要認(rèn)真閱讀機床的電氣圖、氣動圖、機床相關(guān)的精度與參數(shù)等等。診斷時可以采用利用視覺、嗅覺、觸摸等直接觀察法進(jìn)行數(shù)控機床故障診斷。對于故障產(chǎn)生的噪音、錯誤的執(zhí)行動作等都要仔細(xì)排查，仔細(xì)觀察機床指示燈狀況、插件與螺絲是否松動、是否有熔絲斷開、斷路、熱繼電器、絲桿、軸承不正常工作等現(xiàn)象出現(xiàn)；2）仔細(xì)分析。現(xiàn)代機床生產(chǎn)技術(shù)不斷提高，除了機床自身CNC系統(tǒng)對于故障可以進(jìn)行報警提示外，檢修人員也已經(jīng)要對故障仔細(xì)分析。對于數(shù)控機床產(chǎn)生的故障經(jīng)過認(rèn)真觀察后已經(jīng)確定了故障部位，檢修前為安全檢修要對機床進(jìn)行斷電，斷電后對觀察的故障現(xiàn)象，認(rèn)真分析故障產(chǎn)生原因。必要時在確定無更大故障產(chǎn)生的前提下進(jìn)行帶電運轉(zhuǎn)，以更準(zhǔn)確的找到故障原因；3）準(zhǔn)確排查。對于確定故障現(xiàn)象與原因后要進(jìn)行準(zhǔn)備的排查，看機床是否還存在其它故障，故障確認(rèn)與排查要遵循由表及里、先易后難的原則，先對可觸摸到的器件故障進(jìn)行排查，再對不可觸摸到的器件通過觀察、嗅覺氣味等手段進(jìn)行排查。

4 精密數(shù)控機床的維修方法

數(shù)控機床的維修方法有很多種類，特別重要和難于掌握的有以下幾種：

1）測量比較法

測量比較法主要是針對機床電路出現(xiàn)故障時可以用示波器、萬用表等測量工具測量故障發(fā)生時的電壓、電流等參數(shù)，將測量值、測量波形與正常標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較后分析故障原因。對于機械故障也可以采用故障狀態(tài)下機床工作精度與正常精度對比的方法，分析出機械故障原因。

2）備板置換法

備板置換法是利用備用的數(shù)控機床電路板替換故障機床的電路板進(jìn)行維修的方法。該方法適用于需要快速、緊急解決故障的情況。進(jìn)行備板置換前要嚴(yán)格機床電路狀態(tài)，防止短路情況發(fā)生。置換過程中要注意接線、開關(guān)的連接與安裝是否與原來機床一致，特別要注意CRT模塊、存儲器模塊等的電路連接。需要進(jìn)行初始化的存儲器不要忘記使用前進(jìn)行初始化操作。

3）敲擊法

數(shù)控機床中有很多電路板和焊接件，不同的電路板有著不同的控制功能，每塊電路板又有很多焊點，每塊電路板都有可能出現(xiàn)虛焊或者焊接不良而影響正常功能的狀況。當(dāng)機床故障產(chǎn)生時，可以用絕緣物體對故障電路板進(jìn)行敲擊，故障往往產(chǎn)生在被敲打部位，如果敲打后電路連通，故障消失，說明故障是焊接問題，及時補焊就可以解決。

4）原理分析法

在遇到不常見的機床故障時，不要慌亂和盲目采取錯誤的維修方法。一定要認(rèn)真研讀機床的原理，了解機床結(jié)構(gòu)部件功能，機床各個參數(shù)與精度值，還要重點看懂?dāng)?shù)控機床的電路原理圖，這樣才能從原理入手，分析機床運行的邏輯，逐步找到問題的原因，有的放矢，才能盡快解決故障問題。

5 結(jié)論

數(shù)控機床是機械加工與自動化行業(yè)重要的加工設(shè)備，是實現(xiàn)機械部件加工自動化的重要工具。數(shù)控機床故障的診斷與維修決定了設(shè)備能夠長久、穩(wěn)定的順利運行，一定要加以重視，并且要采用正確、有效的維修方法。這樣，才能保持?jǐn)?shù)控機床的運轉(zhuǎn)正常，提高自動化程度與行業(yè)工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]郭士義.數(shù)控機床故障診斷與維修[M].機械工業(yè)出版社，2011.

[2]嚴(yán)峻.數(shù)控機床故障診斷與維修實例[M]. 機械工業(yè)出版社，2011.

篇10

關(guān)鍵詞:數(shù)控機床；維修改造；問題與措施

中圖分類號:TG659文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2015)08(a)-0046-02

數(shù)控機床技術(shù)的快速發(fā)展,對現(xiàn)代企業(yè)的快速發(fā)展有著重要的推動作用,隨著數(shù)控機床的應(yīng)用范圍越來越廣,再加上其本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,維修和改造方面的不足就嚴(yán)重制約了企業(yè)的發(fā)展。因此,加強對數(shù)控機床維修技術(shù)的培訓(xùn)及改造方面的研究就變得十分緊要。該文將對近年來企業(yè)中存在的問題進(jìn)行全面的分析,然后就這些問題提出相應(yīng)的解決對策。

1數(shù)控機床維修改造中存在的問題

(1)缺乏相對安全的操作環(huán)境。數(shù)控機床需要在一個恒溫的環(huán)境下進(jìn)行工作,溫度變動過大會導(dǎo)致設(shè)備的運行不正常甚至損壞。與振動較大或與有電磁干擾功能的設(shè)備放在一起同樣會導(dǎo)致數(shù)控機床內(nèi)部構(gòu)件毀壞。沒有在易噴散的設(shè)備處安裝防護(hù)門加以保護(hù);一些特定裝置的安裝人員沒有按照規(guī)定進(jìn)行安裝,且對部分構(gòu)件沒有安裝完全;未注意電源問題,導(dǎo)致電壓在故障下處于非額定值狀態(tài)引起更嚴(yán)重的后果;車間內(nèi)漂浮的灰塵和金屬粉末都很容易導(dǎo)致元器件間絕緣電阻下降,從而致使數(shù)控機床發(fā)生故障甚至損壞某些內(nèi)部構(gòu)件。

(2)亂接中線到PE。依據(jù)數(shù)控機床操作的有關(guān)技術(shù)要求,保護(hù)接地線與電器內(nèi)部的中線不能連接起來,也不能在機械電柜的內(nèi)部安裝PE兼用端子。但是由于企業(yè)的一些維修人員缺乏這方面的知識,在對數(shù)控機床進(jìn)行維修的過程中,將機床中的兩線相接,形成了強電壓,導(dǎo)致操作人員自身的生命安全受到損害。

(3)電源不處于單一狀態(tài)。由于數(shù)控機床對電源的要求非常嚴(yán)格,所以在機床運行時,需要準(zhǔn)備專門的電源。然而實際工作中,為了貪圖方便,工作人員通常會在電氣設(shè)備所在的電源處另外引線,這就導(dǎo)致了在機床發(fā)生故障進(jìn)行維修時,由于只是切斷了設(shè)備的電源,總電源并沒有斷開,不僅電氣設(shè)備容易受損且維修人員的人身安全也得不到保障。

(4)對電氣設(shè)備的保護(hù)不到位。電動機的熱度如果達(dá)到一定程度,將會導(dǎo)致電動機的燒毀。因此,對連續(xù)工作達(dá)500W以上的電動機應(yīng)當(dāng)采取相應(yīng)的散熱保護(hù)措施,而實際工作中,散熱保護(hù)裝置通常與所要保護(hù)的電動機并不相配,對熱度的感應(yīng)達(dá)不到要求,在電動機的熱度已超出臨界值之后,保護(hù)感應(yīng)裝置的時間并沒有同步,這種差異嚴(yán)重影響了保護(hù)裝置應(yīng)急反應(yīng),保護(hù)作用發(fā)揮不出來。

(5)數(shù)控操作人員沒有足夠的防范意識。數(shù)控設(shè)備結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,危險系數(shù)較大,而數(shù)控操作人員在安裝使用中并沒有引起足夠的安全防范意識和自我保護(hù)意識,不按照規(guī)定的技術(shù)和要求進(jìn)行操作,不僅容易對設(shè)備造成損壞,對自己的人身安全也極沒有保障。對已經(jīng)維修或改造過的設(shè)備不進(jìn)行登記標(biāo)注,對日后的設(shè)備維修和改造造成了二次障礙。

2數(shù)控機床維修改造的方法

(1)大型專用數(shù)控設(shè)備的技術(shù)要點。大型的專用數(shù)控設(shè)備應(yīng)將坐標(biāo)軸分化成不同程度的高低軸,密切注意其放松和夾緊的細(xì)節(jié)方面。一般情況下,為了提高恒定大功率區(qū)的變速,使得齒輪在低速運行時同樣可以傳送比較大的轉(zhuǎn)矩,規(guī)模大一些的數(shù)控機床會采取利用齒輪運動的傳送為主軸的方式。為了避免掛檔時候的齒輪頂針現(xiàn)象,一般齒輪變速的掛檔問題,可以利用自動化電動設(shè)備的瞬動特性來得到解決。時間繼電器則用來對大慣量機器部件是否延時進(jìn)行檢測,而這個時候,用于回答計算機是否掛檔成功的掛檔限位開關(guān),需要在瞬間進(jìn)行口令的輸入,而PAL系統(tǒng)對于這一操作是難以完成的,并不能有效的處理這一問題,因此,就需要時刻關(guān)注面板上的手動掛檔來解決這一疏漏。為了實現(xiàn)機床數(shù)控改造的具體化功能,只有將參數(shù)宏在調(diào)用PLC程序和零部件程序中間信息傳送的功能加以實現(xiàn)。

(2)需要掌控數(shù)控機床結(jié)構(gòu)。想要對數(shù)控機床進(jìn)行維修和改造,有效快速的發(fā)現(xiàn)并解決其中的故障,就需要從根本上了解數(shù)控機床的構(gòu)造問題。對于從國外引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備,國家和企業(yè)不能只想著如何去用,而應(yīng)該積極對其進(jìn)行研究,掌握國外的先進(jìn)技術(shù),了解數(shù)控機床設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造,吸取國外的先進(jìn)經(jīng)驗,并納為己用。只有這樣,才能在數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時,快速準(zhǔn)確的找出原因所在,并對癥下藥。

(3)數(shù)控機床設(shè)備的導(dǎo)軌。為了避免數(shù)控機床在生產(chǎn)加工的過程中出現(xiàn)導(dǎo)軌變形的現(xiàn)象,從而影響加工的精度,在生產(chǎn)操作中不僅要注意車床導(dǎo)向系統(tǒng)的精準(zhǔn)度和功能作用,還應(yīng)注意導(dǎo)軌的耐磨性和抗摩擦性能,隨時準(zhǔn)備利用劑和一定的防護(hù)措施來保護(hù)導(dǎo)軌。由于普通機床的齒輪大都集中在主軸箱和變速箱內(nèi),而數(shù)控機床對精準(zhǔn)度的要求要更高一些,所以為了保證數(shù)控機床的精準(zhǔn)度,在改造時,就需要滿足無間隙轉(zhuǎn)動的這一嚴(yán)格要求。

(4)數(shù)控機床維修改造的調(diào)試與驗收。在對數(shù)控機床進(jìn)行維修改造時,一個必要環(huán)節(jié)就是對與數(shù)控機床相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)試,通過專業(yè)的技術(shù)人員,按照由簡及難、由外而內(nèi)、從小到大的調(diào)試順序?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備加以精確地調(diào)試,使機械、液壓、光學(xué)及傳感達(dá)到科學(xué)的范疇。并且依照數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)特點,遵照實事求是的原則,對數(shù)控設(shè)備的維修標(biāo)準(zhǔn)加以制定。(5)培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設(shè)備維修改造人員。自改革開放以來,我國的經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,為了滿足機床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的需要,各企業(yè)從國外引進(jìn)了許多先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備,但即便有了這些設(shè)備,企業(yè)本身的在數(shù)控機床的維修技術(shù)方面并沒有得到提高,這就導(dǎo)致了在設(shè)備出現(xiàn)故障的時候,需要由外部人員進(jìn)行維修,這一局限性大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。而且由于企業(yè)內(nèi)部的維修人員技術(shù)水平不過關(guān),在進(jìn)行緊急維修時,不能及時準(zhǔn)確的找出故障所在并對癥下藥,這樣不僅不能順利解決設(shè)備的故障問題,還可能導(dǎo)致其他的安全隱患發(fā)生。因此,培養(yǎng)一批專業(yè)的數(shù)控機床維修技術(shù)人才,是十分重要且十分迫切的事情。對數(shù)控設(shè)備維修人員的技術(shù)培訓(xùn),應(yīng)該由專門的人員進(jìn)行參與,企業(yè)和國家都應(yīng)予以大力支持,設(shè)立專門的培訓(xùn)機構(gòu),發(fā)行專業(yè)的技術(shù)刊物,引進(jìn)相應(yīng)的機器設(shè)備,對高素質(zhì)、高能力的技術(shù)人才加以培訓(xùn)提升,使其具備機電一體化知識,提高對數(shù)控設(shè)備的維修和改造能力。

3結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展很大一部分將得益于數(shù)控機床設(shè)備的改進(jìn),針對目前我國數(shù)控機床改造維修中存在的操作環(huán)境不安全、電源不單一、亂接中線到PE、對電氣設(shè)備的保護(hù)不足、維修人員技術(shù)不到位等問題,需要企業(yè)對此加以重視,盡快對技術(shù)人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn),對操作環(huán)境、設(shè)備保護(hù)設(shè)施加以完善,堅持理論聯(lián)系實際、從簡及深由內(nèi)而外的原則,制定切實有效的改善方案,掌控數(shù)控機床的技術(shù)要點、整體結(jié)構(gòu)、導(dǎo)軌及維修改造的調(diào)試與驗收,提高我國企業(yè)在數(shù)控機床的維修與改造方面的能力,而不是一味的只引進(jìn)設(shè)備,以實現(xiàn)我國制造業(yè)的現(xiàn)代化與快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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