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摘要：随着汽车企业技术的不断发展，对汽车玻璃的要求是越来越高，数控设备在汽车安全玻璃的生产中的应用也越来越普及。目前，国内的汽车玻璃深加工数控设备，还处于初级阶段，为追求高效率高质量，进口数控设备也得到广泛应用。
本次论文内容重点介绍进口玻璃深加工业数控切割机及磨边加工中心的工作原理以及数控维护的一般方法，并通过一定的实例浅谈数控设备的故障维修分析方法。
关键词：玻璃深加工；数控设备；维护；故障排除
一、玻璃深加工的数控设备工作原理及维护
1、玻璃深加工数控设备的工作原理。
科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高效率的要求。玻璃深加工的数控设备就是针对这种要求而产生的一种专用于玻璃深加工的新型自动化设备。
玻璃深加工数控设备的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如三轴加减速、定位的升降、下刀与收刀、开车与停车、自动开停冷却液等）和步骤以及玻璃的形状尺寸数码化，通过控制介质（如USB或硬盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制设备的伺服系统或其他驱动元件，使设备自动加工出所需要的玻璃。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控切割机和磨边加工中心的数控加工一般包括以下几个内容：
（1）运用辅助软件（如AUTOCAD）绘制需加工的数模并转化为DXF格式；
（2）通过USB将数模输入数控装置，选择合适的加工参数，生成加工程序。切割机需确定切割压力等参数，加工中心需确认定位器位置、磨削量等参数；
（3）执行加工程序。
数控切割机与磨边加工中心的主要区别在于，切割机装的是刀轮，加工出半成品玻璃；加工中心装的是磨轮，对玻璃的周边进行细磨边处理。
2、玻璃深加工数控设备的维护保养
数控设备体现了当前世界设备技术进步的主流，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。进口数控设备是价格昂贵的精密设备，如何更好的使用数控设备，提高设备利用率是一个很重要的问题。因此，其维护更是不容忽视。
（1）做好数控设备的维护和保养。可根据实际情况参照各数控设备操作使用说明书等，因地制宜地制定日常维护与保养制度。日常维护与保养可分为每天检查（常规检查）、每月检查（有针对性地检查）、每季度检查（重点检查）、半年检查（专项检查）、年总检查（全面检查）等定期检查并做好相关记录。
（2）对一些运动频繁的元器件、部件、机械传动部分、驱动部分都应该列为定期检查的对象。例如，要经常检查定位精度有无误差；经常检查数控系统是否运转正常，随时排除可能影响其正常运转的各种因素；PLC存储器供电电池如需更换，则应在数控系统通电的狀态下更换电池，以确PLC的参数不丢失。
（3）对于设备润滑、加工用冷却液、传动丝杠（轴）、导轨、机械精度、液压、气压等部件要充分保养维护。例如，定期补充润滑油；及时补充切割液；时常校正传动间隙以避免切割精度的下降。经常检查液压、气压工作部分是否正常，管道有无老化、漏油、漏气现象，如发现问题及时解决。
二、玻璃深加工数控设备的故障分析
1、数控设备自身故障。
这类故障的发生是由于数控设备自身的原因所引起的，与外部使用环境条件无关。数控设备所发生的极大多数故障均属此类故障。
2、数控设备外部故障。
这类故障是由于外部原因所造成的。供电电压过低、过高，波动过大；电源相序不正确或三相输入电压的不平衡；环境温度过高；有害气体、潮湿、粉尘摄入；外来振动和干扰等都是引起故障的原因。人为因素也是造成数控设备故障的外部原因之一。
3、电气控制系统故障。
根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控设备的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驱动单元、I/O单元等。“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。
三、玻璃深加工数控设备的维修分析
1、故障的实用维修诊断分析。
（1）诊断常用的仪器、仪表及工具。万用表：可测电阻、交、直流电压、电流。钳形电流表：可不断线检测电流。短路追踪仪：可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。常用工具：开口、活动扳手、内六角扳手、弹性手锤、拆卸工具等。
（2）诊断用技术资料主要有：数控设备电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表， PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控设备的技术资料非常重要，必须参照设备实物认真仔细地阅读。一旦设备发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。
（3）故障处理。故障软故障：由操作人调整、修改参数或操作不当引起的硬故障；数控设备（控制、检测、驱动、机械部件）的硬件失效引起的故障。
2、故障排除方法。
（1）初始化复位法：一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存储区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据备份记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。
（2）参数更改，程序更正法：系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。 （3）备件替换法：用好的备件替换诊断出坏的零件，并做相应的初始化启动，使设备迅速投入正常运转，然后将坏件修理或返修，这是目前最常用的排故办法。
（4）自诊断法：数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分，并显示出故障的大体部位（故障代码）。
3、实例分析。
例一：磨边加工中心Z轴故障，据当班操作员描述，磨边从接班开始出现爆边情况，随后一声巨响，Z轴整个机头下沉，碰到行程限位开关，机器自动断电保护，无法再启动。
分析：操作员反馈故障之前Z轴升降时有轻微异响，结合现场观察Z轴丝杆后面的钢板出现有局部磨损掉漆的情况，初步怀疑是机械部件问题。拆卸加工中心丝杆部位零件，确认丝杆及丝杆套损坏。更换加工中心丝杆及丝杆套，将机头从限位开关的区域移出，并用机械方式调整Z轴零位参数与装机时的测试报告参数一致。试机，故障排除。
例二：切割线上片台翻转臂不动作。
分析：查看触摸屏故障显示A9变频器报警，查看变频器报警代码AL14，查看资料，解释为接地错误，输出向对地放电。检查A9电机接线是否牢固，无松动，接地是否正常，并复位变频器，故障排除。
四、结语
数控设备是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。就目前的使用情况而言，数控设备的故障及维修率居高不下，造成需要故障维修的原因分析是多方面的。因此，数控设备出现问题应就其现象全面考虑，综合分析，采取相应的技术手段排除故障。
参考文献
[1] 赵金柱：《玻璃深加工技术与设备》，化学工业出版社，2012年版。
[2] 罗永新：《数控加工中心應用指南》，湖南科技出版社 2008年版。
[3] 王侃夫年版。《数控设备故障诊断及维护》，北京机械工业出版社 2000年版。
[4] 吴拓年版。《实用机械设备维修技术》，化学工业出版社 2013年版。
[5] 蒋洪平年版。《数控设备故障诊断与维修》，北京理工大学出版社，2006年版。
本次论文内容重点介绍进口玻璃深加工业数控切割机及磨边加工中心的工作原理以及数控维护的一般方法，并通过一定的实例浅谈数控设备的故障维修分析方法。
关键词：玻璃深加工；数控设备；维护；故障排除
一、玻璃深加工的数控设备工作原理及维护
1、玻璃深加工数控设备的工作原理。
科学技术的发展，对机械产品提出了高精度、高效率的要求。玻璃深加工的数控设备就是针对这种要求而产生的一种专用于玻璃深加工的新型自动化设备。
玻璃深加工数控设备的工作原理就是将加工过程所需的各种操作（如三轴加减速、定位的升降、下刀与收刀、开车与停车、自动开停冷却液等）和步骤以及玻璃的形状尺寸数码化，通过控制介质（如USB或硬盘等）将数字信息送入数控装置，数控装置对输入的信息进行处理与运算，发出各种控制信号，控制设备的伺服系统或其他驱动元件，使设备自动加工出所需要的玻璃。所以，数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取，即数控编程。数控切割机和磨边加工中心的数控加工一般包括以下几个内容：
（1）运用辅助软件（如AUTOCAD）绘制需加工的数模并转化为DXF格式；
（2）通过USB将数模输入数控装置，选择合适的加工参数，生成加工程序。切割机需确定切割压力等参数，加工中心需确认定位器位置、磨削量等参数；
（3）执行加工程序。
数控切割机与磨边加工中心的主要区别在于，切割机装的是刀轮，加工出半成品玻璃；加工中心装的是磨轮，对玻璃的周边进行细磨边处理。
2、玻璃深加工数控设备的维护保养
数控设备体现了当前世界设备技术进步的主流，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。进口数控设备是价格昂贵的精密设备，如何更好的使用数控设备，提高设备利用率是一个很重要的问题。因此，其维护更是不容忽视。
（1）做好数控设备的维护和保养。可根据实际情况参照各数控设备操作使用说明书等，因地制宜地制定日常维护与保养制度。日常维护与保养可分为每天检查（常规检查）、每月检查（有针对性地检查）、每季度检查（重点检查）、半年检查（专项检查）、年总检查（全面检查）等定期检查并做好相关记录。
（2）对一些运动频繁的元器件、部件、机械传动部分、驱动部分都应该列为定期检查的对象。例如，要经常检查定位精度有无误差；经常检查数控系统是否运转正常，随时排除可能影响其正常运转的各种因素；PLC存储器供电电池如需更换，则应在数控系统通电的狀态下更换电池，以确PLC的参数不丢失。
（3）对于设备润滑、加工用冷却液、传动丝杠（轴）、导轨、机械精度、液压、气压等部件要充分保养维护。例如，定期补充润滑油；及时补充切割液；时常校正传动间隙以避免切割精度的下降。经常检查液压、气压工作部分是否正常，管道有无老化、漏油、漏气现象，如发现问题及时解决。
二、玻璃深加工数控设备的故障分析
1、数控设备自身故障。
这类故障的发生是由于数控设备自身的原因所引起的，与外部使用环境条件无关。数控设备所发生的极大多数故障均属此类故障。
2、数控设备外部故障。
这类故障是由于外部原因所造成的。供电电压过低、过高，波动过大；电源相序不正确或三相输入电压的不平衡；环境温度过高；有害气体、潮湿、粉尘摄入；外来振动和干扰等都是引起故障的原因。人为因素也是造成数控设备故障的外部原因之一。
3、电气控制系统故障。
根据通常习惯，电气控制系统故障通常分为“弱电”故障和“强电”故障两大类。
“弱电”部分是指控制系统中以电子元器件、集成电路为主的控制部分。数控设备的弱电部分包括CNC、PLC、MDI/CRT以及伺服驱动单元、I/O单元等。“弱电”故障又有硬件故障与软件故障之分.硬件故障是指上述各部分的集成电路芯片、接插件以及外部连接组件等发生的故障。软件故障是指在硬件正常情况下所出现的动作出锗、数据丢失等故障，常见的有加工程序出错，系统程序和参数的改变或丢失，计算机运算出错等。
三、玻璃深加工数控设备的维修分析
1、故障的实用维修诊断分析。
（1）诊断常用的仪器、仪表及工具。万用表：可测电阻、交、直流电压、电流。钳形电流表：可不断线检测电流。短路追踪仪：可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。常用工具：开口、活动扳手、内六角扳手、弹性手锤、拆卸工具等。
（2）诊断用技术资料主要有：数控设备电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表， PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控设备的技术资料非常重要，必须参照设备实物认真仔细地阅读。一旦设备发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。
（3）故障处理。故障软故障：由操作人调整、修改参数或操作不当引起的硬故障；数控设备（控制、检测、驱动、机械部件）的硬件失效引起的故障。
2、故障排除方法。
（1）初始化复位法：一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存储区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据备份记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。
（2）参数更改，程序更正法：系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。 （3）备件替换法：用好的备件替换诊断出坏的零件，并做相应的初始化启动，使设备迅速投入正常运转，然后将坏件修理或返修，这是目前最常用的排故办法。
（4）自诊断法：数控系统已具备了较强的自诊断功能，并能随时监视数控系统的硬件和软件的工作状态。利用自诊断功能，能显示出系统与主机之间的接口信息的状态，从而判断出故障发生在机械部分还是数控部分，并显示出故障的大体部位（故障代码）。
3、实例分析。
例一：磨边加工中心Z轴故障，据当班操作员描述，磨边从接班开始出现爆边情况，随后一声巨响，Z轴整个机头下沉，碰到行程限位开关，机器自动断电保护，无法再启动。
分析：操作员反馈故障之前Z轴升降时有轻微异响，结合现场观察Z轴丝杆后面的钢板出现有局部磨损掉漆的情况，初步怀疑是机械部件问题。拆卸加工中心丝杆部位零件，确认丝杆及丝杆套损坏。更换加工中心丝杆及丝杆套，将机头从限位开关的区域移出，并用机械方式调整Z轴零位参数与装机时的测试报告参数一致。试机，故障排除。
例二：切割线上片台翻转臂不动作。
分析：查看触摸屏故障显示A9变频器报警，查看变频器报警代码AL14，查看资料，解释为接地错误，输出向对地放电。检查A9电机接线是否牢固，无松动，接地是否正常，并复位变频器，故障排除。
四、结语
数控设备是机电一体化紧密结合的典范，是一个庞大的系统，涉及机、电、液、气、电、光等各项技术，在运行使用中不可避免地要产生各种故障，关键的问题是如何迅速诊断，确定故障部位，并及时排除解决，保证正常使用，提高生产效率。就目前的使用情况而言，数控设备的故障及维修率居高不下，造成需要故障维修的原因分析是多方面的。因此，数控设备出现问题应就其现象全面考虑，综合分析，采取相应的技术手段排除故障。
参考文献
[1] 赵金柱：《玻璃深加工技术与设备》，化学工业出版社，2012年版。
[2] 罗永新：《数控加工中心應用指南》，湖南科技出版社 2008年版。
[3] 王侃夫年版。《数控设备故障诊断及维护》，北京机械工业出版社 2000年版。
[4] 吴拓年版。《实用机械设备维修技术》，化学工业出版社 2013年版。
[5] 蒋洪平年版。《数控设备故障诊断与维修》，北京理工大学出版社，2006年版。