數(shù)控機(jī)床故障診斷的七種方法

數(shù)控機(jī)床是非常復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。此外，數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床本身的類型也很多，功能各不相同。因此，不可能找到一種適用于所有數(shù)控機(jī)床和所有故障類型的通用診斷方法。這里我們僅介紹一些常用的通用方法。這些方法彼此關(guān)聯(lián)，在實(shí)際故障診斷中，應(yīng)結(jié)合使用這些方法。

1. 自診斷功能方法

雖然現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)尚未達(dá)到很高的智能水平，但它們已經(jīng)具備強(qiáng)大的自診斷功能。它們可以隨時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控系統(tǒng)硬件和軟件的工作狀態(tài)。一旦發(fā)現(xiàn)異常，報(bào)警信息會(huì)立即顯示在CRT顯示器上，或者通過發(fā)光二極管指示故障的大致原因。利用自診斷功能，還可以顯示系統(tǒng)與主機(jī)之間的接口信號(hào)狀態(tài)，從而判斷故障是發(fā)生在機(jī)械部件還是數(shù)控系統(tǒng)部件。這種方法是目前維護(hù)工作中最有效的方法之一。

2. 功能程序測(cè)試方法

所謂功能程序測(cè)試方法，是指將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，例如直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺旋切割、定循環(huán)、用戶宏程序等，通過手動(dòng)編程或自動(dòng)編程匯編成功能測(cè)試程序，輸入到數(shù)控系統(tǒng)中，然后啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行該程序，以檢驗(yàn)機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而確定故障的可能原因。該方法適用于首次檢查長(zhǎng)期閑置的數(shù)控機(jī)床，以及機(jī)床加工導(dǎo)致報(bào)廢但無報(bào)警的情況。此時(shí)，難以確定是編程錯(cuò)誤、操作錯(cuò)誤還是機(jī)床故障的根本原因。

3. 隔離法

隔離法是指斷開某些控制回路，以縮小故障搜索范圍。例如：在加工中心的點(diǎn)動(dòng)模式下，進(jìn)給穩(wěn)定，但自動(dòng)進(jìn)給異常。首先需要確定是數(shù)控系統(tǒng)故障還是伺服系統(tǒng)故障。首先斷開伺服速度設(shè)定信號(hào)，并以電池電壓作為信號(hào)。故障仍然存在，表明數(shù)控系統(tǒng)沒有問題。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)Y軸夾緊裝置存在故障。

4. 局部加熱法

CNC系統(tǒng)元件長(zhǎng)期運(yùn)行后會(huì)老化，性能下降。即使沒有完全損壞，故障也會(huì)呈現(xiàn)間歇性。此時(shí)，可以使用熱風(fēng)槍或電烙鐵對(duì)疑似故障元件進(jìn)行局部加熱，加速其老化，從而徹底暴露故障元件。當(dāng)然，使用此方法時(shí)，必須注意元件的溫度參數(shù)，避免燒毀原本完好的元件。

5. 敲擊法

當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)故障呈間歇性出現(xiàn)時(shí)，敲擊法通常可以用來檢查故障位置。這是因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)由多個(gè)印刷電路板組成，每個(gè)電路板上有許多焊點(diǎn)，而這些電路板或模塊之間通過連接器和導(dǎo)線連接。因此，任何冷焊或接觸不良都可能導(dǎo)致故障。當(dāng)用絕緣物體輕輕敲擊疑似冷焊或接觸不良的部位時(shí)，故障一定會(huì)再次出現(xiàn)。如果故障再次出現(xiàn)，則敲擊點(diǎn)很可能就是故障部位。

6. 對(duì)比方法

在設(shè)計(jì)印刷電路板時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)制造商會(huì)在印刷電路板上設(shè)計(jì)多個(gè)檢測(cè)端子，以便于調(diào)整和維護(hù)。用戶也可以利用這些端子對(duì)比測(cè)量正常印刷電路板和故障印刷電路板之間的差異。通過檢測(cè)這些測(cè)量端子的電壓和波形，可以分析故障原因和位置。有時(shí)，甚至可以在正常的印刷電路板上人為制造“故障”，例如斷開連接或短路、拔出元件等，以確定真正故障的原因。因此，維護(hù)人員應(yīng)在印刷電路板正常工作時(shí)，記錄關(guān)鍵部件或易故障部件的正確波形和電壓值。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)制造商通常不會(huì)提供這方面的相關(guān)信息。

7. 基于報(bào)警編號(hào)的故障診斷

基于報(bào)警編號(hào)的故障診斷是數(shù)控機(jī)床故障診斷的主要方法之一。當(dāng)機(jī)床發(fā)生故障且CRT顯示屏上顯示報(bào)警編號(hào)時(shí)，首先要做的就是根據(jù)報(bào)警編號(hào)的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的分析和診斷。維護(hù)人員可以分析報(bào)警編號(hào)所指示的現(xiàn)象，縮小檢查范圍，并有針對(duì)性地進(jìn)行檢查。報(bào)警編號(hào)（錯(cuò)誤代碼）通常包含以下故障（或錯(cuò)誤）信息：（1）編程錯(cuò)誤或操作錯(cuò)誤；

• 存儲(chǔ)器工作異常；
• 伺服系統(tǒng)故障；
• PLC故障；
• 連接故障；
• 溫度、壓力、液位等異常；
• 行程開關(guān)（或接近開關(guān)）狀態(tài)錯(cuò)誤。

除了上述常用的故障檢查和測(cè)試方法外，還有拉線法、電壓偏差法、開環(huán)檢測(cè)法等。所有這些診斷方法都各有其特點(diǎn)。根據(jù)不同的故障現(xiàn)象，可以靈活選擇并同時(shí)應(yīng)用多種方法。只有對(duì)故障進(jìn)行全面分析，才能逐步縮小故障范圍，快速排除故障。一旦找到故障位置，但手頭沒有備用零件，可以采用移植借用的方法作為應(yīng)急措施來解決故障。

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