论文部分内容阅读
摘要：随着时代发展，一些现代设备对相关配件的精度标准不断提高，这也相应地提高了机械制造业的生产标准。但是由于数控机床的技术复杂性，在使用过程中不可避免会出现电气系统故障，有些故障的发生可能给企业造成巨大的损失。所以，在实际生产中不可避免地会出现一些问题，影响机床的正常运转，甚至会导致机床停止运作。本文对数控机床常见电气故障诊断方法以及维修技术要点进行了分析，提出了诊断与维修方法的策略。
关键词：数控机床;电气故障诊断;维修技术
随着工业制造业的现代化发展，在现代制造业中零件的复杂程度、精度以及特异性的要求越来越高，这就促使了数控机床在制造业中的运用越来越广泛。数控机床作为一种高度自动化设备，其在制造业中的广泛运用不仅提高了企业的生产效率，还对我国的工业制造业现代化发展有着重要意义。因此想要发挥出数控机床的制造效率，就要保证数控机床的正常工作，所以精确、及时的故障诊断和良好的故障维修是非常必要的。
一、数控机床概述
数控机床的工作原理就是按照生产标准，将原本生产所需要的各项工艺流程、工件尺寸等用代码进行设置，通过控制编程，将代码信息传送到数控系统，系统再对信息进行处理，从而向各执行元件输送操作指令，控制其按照设置生产相应工件。利用数控机床进行加工有以下三方面优势。第一，加工质量稳定可靠。因为数控机床在生产加工前，会先进行工艺分析，确定零件数控加工部分，并且进行轨迹仿真，因此保证了同批零件的生产质量。第二，加工精度较高。数控机床会通过数字信号对机床运动轨迹等进行规范化调整，其精度等级较高，而且会通过计算来消除一些设备误差，从而保障加工精度。第三，简化工作流程。利用数控机床进行生产，工人只需要做好前期参数设置、编程工作，机器就会自动进行批量生产。在生产过程中，工人仅需要刀具准备、观测加工状态、及时装卸零件就可以了，大大降低了工作量，并且提高了操作安全系数与生产效率。
二、数控机床的电气故障诊断及分析
1.诊断人员进行直观诊断和参数分析
直观判断法是对数控机床电气系统故障诊断最直接、最简便的方法。直观诊断法可以分为三个步骤，首先由诊断人员询问操作人员发生故障的整个过程，了解故障表现，其次由诊断人员亲自查看故障情况，最后根据诊断人员的诊断经验做出故障诊断。这种诊断方法要求诊断人员对数控机床了解得非常透彻，诊断经验要非常丰富，而且该方式无法精确判断故障原因。尤其是数控机床越来越先进，就需要结合其他诊断方式来进行故障判定。这时就可以结合参数分析来进行诊断。数控机床的电气系统是由一组组程序所组成，其运行过程中会有标准的运行参数，一旦出现故障，这些参数就会随之变化。因此在进行故障诊断时可以将故障时的参数与标准参数进行比较，根据参数的变化量间接分析出故障所在。
2.电源故障
电源供电无异常是维持数控机床正常运行的前提，如果电源出现了问题，将会直接导致整个机床无法运转，这也是电气系统最基础的常见故障之一。目前我国数控机床生产制造技术水平在不断提高，但是很多情况下依然是选择国外比较成熟的电子系统，确保设备软硬件质量过硬。但是设备选用其他国家的电子系统，很多情况下电流电压情况设计并不相同，这样我国企业在选择该类数控机床后，就需要面对电力供电存在的问题。并且在实际生产中还经常会遇到一些突发情况，导致电源出现异常，电气系统死机以及数据库信息丢失，甚至会导致整个机床系统瘫痪。为了解决此类问题，需要设置独立的配电箱，避免与其他电气设备共用。如果厂房所处区域电网供电不稳定，就需要安装三相交流稳压设备。另外，还需要对电源做可靠接地，减少漏电、串电问题的发生。为了提高数控机床电气系统可靠性，可以对机床采用三相五线模式，而且要分隔开中线与接地线，避免相互接触。
三、数控机床电气系统故障的维修策略
1.进行备件替换并进行最佳化调节
备件替换适用于相关电气元件受损的情况，当检查出损坏的具体电气元件时，将备份的零件与之替换，再配合机床初始化，从而让机床尽快投入正常运行。而受损的电气元件则由维修人员判定是否还能维修。有的电气元件替换之后会出现一定的运行差异，这时候就需要对机床进行最佳化调节。一方面可以根据工作人员的操作经验进行减震调节，另一方面则可以通过使用具有数据储存功能的双踪示波器对相关速度反馈进行观察，并在仪器的指导下进行调节，使机床恢复最佳状态。
2.数控机床电气故障维修措施
第一，要制定相应的维修制度，保证维修质量。在数控机床发生故障后，工作人员应及时联系维修人员，并向其详细描述故障情况及造成的结果;维修人员可以依照描述先检查设备状态，排除重复故障的可能性，接下来将多种诊断方法相配合，尽快确定故障范围，进行维修。维修人员在诊断时要严格遵循诊断原则，在尽量避免造成设备功能、精度损失的情况下开展维修工作，并且照顾到数控机床的智能化特性，在诊断时，要保护好数控系统数据信息，确定数据设置正常再继续维修工作。第二，针对系统报警故障解决。現在数控系统功能强大，都会带有相应的自诊功能，会时时监控设备软硬件运行程序，当出现轻微故障时，系统会通过自我调节，改变脉冲信号排除故障，当出现严重故障时，则会暂停运行在屏幕上出现报警提示及文字描述，维修人员可参照设备维修手册找到相应部位进行检查维修。另外，还可以通过检测信号复位的方式进行一些偶然故障的排除，但如果故障无法排除，则说明故障程度超过了系统自我修复范围，此时则需要维修人员在此进行全面检查，诊断故障。第三，是针对数控系统参数匹配错误故障进行排除。由于数控机床由电气控制系统及机械执行系统两部分构成，随着使用时间的增长，各类机械传动部分都会产生相应磨损，因此，会造成系统参数匹配不准的情况，影响加工精度，而且此类问题的严重程度与使用时间成正相关，因此要避免这种问题，就需要工作人员定期进行测试，来判断校对各类参数的准确度。另外，如果更改了参数设置，在重启后也要先让设备空运转，通过程序分段检查设备运行是否正常，再进行进一步的测试工作。
3.系统优化调整
对数控机床电气系统进行优化调整，其具有一定针对性，即主要以机械系统和伺服驱动系统作为对象，通过优化调整确保其能够科学匹配。该方法执行操作难度小，对设备的需求少，一般只需要一台可存储数据的双踪示波器和一台多条线记录仪就可实现。对记录仪显示的各项数据曲线进行观察分析，适当调整速度调节器的积分时间，将伺服系统带来的震荡影响控制到最小，为系统稳定运行创造良好条件。
4.进行机器复位法及参数修正
对机器进行复位可通过硬件复位和对系统电源进行开关的方法依次对故障进行清除，但是这种方法会造成数据的丢失，因此在机床正常使用的时候要进行数据备份，以便进行了复位法后恢复数据。另外一种方法是参数修正，机床的正常运行是有一套标准的参数的。在机床的使用过程中，常会由于操作人员的失误造成参数错误，进而带来电气故障，这种时候维修人员只需要对机床的运行参数进行更改修正就可以了。
结语
数控机床适用于零件加工、产品开发，提高了现代化生产效率。但在使用过程中也存在很多常见故障，因此，需要基于其电气系统特点，对常见电气故障进行可靠诊断，并采取有效手段进行检修维护，最大限度地减少故障的发生。
参考文献
[1]盛广树.数控机床故障诊断与维修研究[J].设备管理与维修，2018（20）：65-67.
[2]王晓明，黄永华，于志德.华中HNC-21TF系列数控机床典型故障诊断与解决[J].企业科技与发展，2018（9）：168-169.
[3]李香菊.数控机床的电器故障诊断及维修技术[J].决策探索（中），2018（10）：64.
关键词：数控机床;电气故障诊断;维修技术
随着工业制造业的现代化发展，在现代制造业中零件的复杂程度、精度以及特异性的要求越来越高，这就促使了数控机床在制造业中的运用越来越广泛。数控机床作为一种高度自动化设备，其在制造业中的广泛运用不仅提高了企业的生产效率，还对我国的工业制造业现代化发展有着重要意义。因此想要发挥出数控机床的制造效率，就要保证数控机床的正常工作，所以精确、及时的故障诊断和良好的故障维修是非常必要的。
一、数控机床概述
数控机床的工作原理就是按照生产标准，将原本生产所需要的各项工艺流程、工件尺寸等用代码进行设置，通过控制编程，将代码信息传送到数控系统，系统再对信息进行处理，从而向各执行元件输送操作指令，控制其按照设置生产相应工件。利用数控机床进行加工有以下三方面优势。第一，加工质量稳定可靠。因为数控机床在生产加工前，会先进行工艺分析，确定零件数控加工部分，并且进行轨迹仿真，因此保证了同批零件的生产质量。第二，加工精度较高。数控机床会通过数字信号对机床运动轨迹等进行规范化调整，其精度等级较高，而且会通过计算来消除一些设备误差，从而保障加工精度。第三，简化工作流程。利用数控机床进行生产，工人只需要做好前期参数设置、编程工作，机器就会自动进行批量生产。在生产过程中，工人仅需要刀具准备、观测加工状态、及时装卸零件就可以了，大大降低了工作量，并且提高了操作安全系数与生产效率。
二、数控机床的电气故障诊断及分析
1.诊断人员进行直观诊断和参数分析
直观判断法是对数控机床电气系统故障诊断最直接、最简便的方法。直观诊断法可以分为三个步骤，首先由诊断人员询问操作人员发生故障的整个过程，了解故障表现，其次由诊断人员亲自查看故障情况，最后根据诊断人员的诊断经验做出故障诊断。这种诊断方法要求诊断人员对数控机床了解得非常透彻，诊断经验要非常丰富，而且该方式无法精确判断故障原因。尤其是数控机床越来越先进，就需要结合其他诊断方式来进行故障判定。这时就可以结合参数分析来进行诊断。数控机床的电气系统是由一组组程序所组成，其运行过程中会有标准的运行参数，一旦出现故障，这些参数就会随之变化。因此在进行故障诊断时可以将故障时的参数与标准参数进行比较，根据参数的变化量间接分析出故障所在。
2.电源故障
电源供电无异常是维持数控机床正常运行的前提，如果电源出现了问题，将会直接导致整个机床无法运转，这也是电气系统最基础的常见故障之一。目前我国数控机床生产制造技术水平在不断提高，但是很多情况下依然是选择国外比较成熟的电子系统，确保设备软硬件质量过硬。但是设备选用其他国家的电子系统，很多情况下电流电压情况设计并不相同，这样我国企业在选择该类数控机床后，就需要面对电力供电存在的问题。并且在实际生产中还经常会遇到一些突发情况，导致电源出现异常，电气系统死机以及数据库信息丢失，甚至会导致整个机床系统瘫痪。为了解决此类问题，需要设置独立的配电箱，避免与其他电气设备共用。如果厂房所处区域电网供电不稳定，就需要安装三相交流稳压设备。另外，还需要对电源做可靠接地，减少漏电、串电问题的发生。为了提高数控机床电气系统可靠性，可以对机床采用三相五线模式，而且要分隔开中线与接地线，避免相互接触。
三、数控机床电气系统故障的维修策略
1.进行备件替换并进行最佳化调节
备件替换适用于相关电气元件受损的情况，当检查出损坏的具体电气元件时，将备份的零件与之替换，再配合机床初始化，从而让机床尽快投入正常运行。而受损的电气元件则由维修人员判定是否还能维修。有的电气元件替换之后会出现一定的运行差异，这时候就需要对机床进行最佳化调节。一方面可以根据工作人员的操作经验进行减震调节，另一方面则可以通过使用具有数据储存功能的双踪示波器对相关速度反馈进行观察，并在仪器的指导下进行调节，使机床恢复最佳状态。
2.数控机床电气故障维修措施
第一，要制定相应的维修制度，保证维修质量。在数控机床发生故障后，工作人员应及时联系维修人员，并向其详细描述故障情况及造成的结果;维修人员可以依照描述先检查设备状态，排除重复故障的可能性，接下来将多种诊断方法相配合，尽快确定故障范围，进行维修。维修人员在诊断时要严格遵循诊断原则，在尽量避免造成设备功能、精度损失的情况下开展维修工作，并且照顾到数控机床的智能化特性，在诊断时，要保护好数控系统数据信息，确定数据设置正常再继续维修工作。第二，针对系统报警故障解决。現在数控系统功能强大，都会带有相应的自诊功能，会时时监控设备软硬件运行程序，当出现轻微故障时，系统会通过自我调节，改变脉冲信号排除故障，当出现严重故障时，则会暂停运行在屏幕上出现报警提示及文字描述，维修人员可参照设备维修手册找到相应部位进行检查维修。另外，还可以通过检测信号复位的方式进行一些偶然故障的排除，但如果故障无法排除，则说明故障程度超过了系统自我修复范围，此时则需要维修人员在此进行全面检查，诊断故障。第三，是针对数控系统参数匹配错误故障进行排除。由于数控机床由电气控制系统及机械执行系统两部分构成，随着使用时间的增长，各类机械传动部分都会产生相应磨损，因此，会造成系统参数匹配不准的情况，影响加工精度，而且此类问题的严重程度与使用时间成正相关，因此要避免这种问题，就需要工作人员定期进行测试，来判断校对各类参数的准确度。另外，如果更改了参数设置，在重启后也要先让设备空运转，通过程序分段检查设备运行是否正常，再进行进一步的测试工作。
3.系统优化调整
对数控机床电气系统进行优化调整，其具有一定针对性，即主要以机械系统和伺服驱动系统作为对象，通过优化调整确保其能够科学匹配。该方法执行操作难度小，对设备的需求少，一般只需要一台可存储数据的双踪示波器和一台多条线记录仪就可实现。对记录仪显示的各项数据曲线进行观察分析，适当调整速度调节器的积分时间，将伺服系统带来的震荡影响控制到最小，为系统稳定运行创造良好条件。
4.进行机器复位法及参数修正
对机器进行复位可通过硬件复位和对系统电源进行开关的方法依次对故障进行清除，但是这种方法会造成数据的丢失，因此在机床正常使用的时候要进行数据备份，以便进行了复位法后恢复数据。另外一种方法是参数修正，机床的正常运行是有一套标准的参数的。在机床的使用过程中，常会由于操作人员的失误造成参数错误，进而带来电气故障，这种时候维修人员只需要对机床的运行参数进行更改修正就可以了。
结语
数控机床适用于零件加工、产品开发，提高了现代化生产效率。但在使用过程中也存在很多常见故障，因此，需要基于其电气系统特点，对常见电气故障进行可靠诊断，并采取有效手段进行检修维护，最大限度地减少故障的发生。
参考文献
[1]盛广树.数控机床故障诊断与维修研究[J].设备管理与维修，2018（20）：65-67.
[2]王晓明，黄永华，于志德.华中HNC-21TF系列数控机床典型故障诊断与解决[J].企业科技与发展，2018（9）：168-169.
[3]李香菊.数控机床的电器故障诊断及维修技术[J].决策探索（中），2018（10）：64.