對數控機床維修的思考和總結
發布時間：2010-01-14 共1頁
進入21世紀，隨著數控技術的飛速發展，數控設備已遍布全世界，不僅工業發達國家已廣泛采用，就是發展中國家也大量使用。我國自改革開放以來也引進了不少先進的設備，這些設備的特點是以大規模集成電路為主的數控設備，這些設備功能強，生產效率高，但是復雜，它涉及機械、電器、液壓、氣動、光學、與計算機技術等許多領域，尤其在故障診斷、狀態監測方面涉及數字測試技術與計算機網絡技術。因此，它的維修在理論上、方法上、和手段上與普通的設備相比都有很大的區別，給維修工作帶來很大的困難。目前，由于企業缺乏數控設備維修這方面的專業人才，數控機床的維修工作很大程度只能依賴外部的力量。一旦數控設備出現故障，哪怕是很小的問題都得停機等待維修，給企業正常的生產帶來很大的影響，越來越多的企業用戶希望能夠依靠自身的力量來解決數控設備的故障問題，因此，提高設備維修技術人員的素質和能力，就顯得尤為重要。
一、數控機床的維修管理
對數控機床的維修，不僅需要正確地診斷所發生的故障，而且還必須有效地實施維修管理。制定合理的機床維修保養制度，能夠有效地做到預防故障發生和提高維修保養效率，特別是對于數控機床使用大戶尤其具有重要的意義。數控機床的維修管理主要包括以下3個方面：
（一）預防維修管理
預防維修管理是通過建立一套適合本單位的數控機床維修及保養管理制度，實現定期對數控機床實施不同復雜度等級的維護與保養措施，從而最大程度地保證數控機床始終處于最佳工作狀態。它包括預防維修保養的計劃、保養實施范圍、保養人與監督者以及實施日期等內容的制訂與實施，從而獲得設備狀態的現時信息，為故障發生時進行診斷和維修提供重要參考。
（二）故障診斷與維修保養資料管理
對已進行的維修保養和故障診斷，及時將維修保養資料整理歸檔，既形成了完整的設備使用歷史資料，為該設備后續的維護保養提供了真實詳細的參考依據，也可以使維修保養人員不斷總結、積累經驗，促進維修技術水平的提高。數控機床作為一種一次性投入大、技術含量高、維修復雜的高價值固定資產，要想充分發揮其使用價值為企業創造利潤，就需要數控機床的相關工作人員不斷積累對設備的認識和使用管理經驗，整理完整有效的設備檔案資料是達到這一目標的重要手段。
（三）維修備件的管理
為了提高數控機床的維修保養效率，建立適合本企業特點的備品備件管理是十分必要的。
二、例1
某配套FAGOR 8030的立式加工中心，在回參考點時出現參考點位置不穩定、參考點定位精度差的故障。根據經驗，導致脈沖編碼器同步出錯的主要原因是編碼器零位脈沖不良或回參考點速度太低。由于參考點零位脈沖檢查需要由示波器進行，維修時一般可以先檢查回參考點速度和位置增益的設置，并確認系統的位置跟隨誤差值在128 m 以上。當參數設置正確，可能的原因是“零脈沖”信號不良。由于零位脈沖的信號脈寬較窄，它對干擾十分敏感，因此必須針對以下幾方面進行檢查。
首先是編碼器的供電電壓必須在+5V±0.2V的范圍內，當小于4.75v時，將會引起“零脈沖”的輸出干擾。其次，編碼器反饋的屏蔽線必須可靠連接，并盡可能使位置反饋電纜遠離干擾源與動力線路。此外，編碼器本身的“零脈沖”輸出必須正確，滿足系統對零位脈沖的要求。經檢查該機床在手動方式下工作正常，參考點減速速度、位置環增益設置正確，測量編碼器+5V 電壓正常，回參考點的動作過程正確。初步判定故障是由于編碼器零位脈沖受到干擾而引起的。接著檢查發現，該軸編碼器連接電纜的屏蔽線脫落，重新連接后，參考點定位恢復穩定，定位精度達到原機床要求。
三、例2
某配套SIEMENS 3M 數控系統的立式加工中心，工作中經常無規律地出現“死機”、系統無法正常起動等故障。關機后再開機，有時可以正常起動，有時需要等待較長的時間才能起動，起動后正常工作的時間不定，有時可以連續工作數天；有時卻只能工作幾小時或幾十分鐘。
此故障隨機性大，無任何規律可尋，屬于比較典型的“軟故障”。鑒于機床在正常工作期間，所有的動作、加工精度都滿足要求。因此，可以初步判斷數控系統本身的組成模塊、軟件、硬件均無損壞，發生故障的原因主要來自系統外部的電磁干擾或外部電源干擾等。維修時首先對數控系統、機床、車間的接地系統進行了認真檢查，糾正了部分接地不良點；對系統的電纜屏蔽連接，電纜的布置、安裝進行了整理、歸類；對系統各模塊的安裝、連接進行了重新檢查與固定等基礎性的處理。經過以上處理后，機床在當時經多次試驗，可以正常起動。但維修時的試驗并不能完全代表故障已經被徹底解決，經過兩個月運行，操作者反映，故障的發生頻率較原來有所降低，但故障現象仍然存在。根據分析，基本確定引起機床故障的原因在輸入電源部分。對照機床電氣原理圖檢查，系統的直流24V輸入使用的是普通的二極管橋式整流電路，這樣的供電方式在電網干擾較嚴重的場合，通常難以滿足系統對電源的要求。最后，采用了標準的穩壓電源取代了系統中的二極管橋式整流電路，運行兩年有余，無此類故障發生。值得注意的是，若該機床系統的DC24V 電源濾波電容器（10 000 F／63V）不良，使輸出波形中的交流脈動成分較大，也會造成上述故障。
四、總結
除了認真做好上述幾項工作外，還必須編制數控機床維修圖冊、典型修理工藝規程、備件制造工藝規程，制定各種維修技術標準，做好數控機床的修前技術準備工作；在數控機床維修中推廣應用新技術、新工藝、新材料，做好數控機床的技術改造和局部改裝設計管理工作，搞好數控機床維修用工、檢、量具的管理，搞好數控設備維修的質量管理等工作。只有這樣，才能做好數控機床的維修工作，保障數控機床的正常運行，從而保障企業生產的順利運行。
