數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)維修的一些步驟和檢查方法
作者：admin 發(fā)布日期：2023/4/10 關(guān)注次數(shù)：
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數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)維修的一些步驟和檢查方法
一、故障維修的準(zhǔn)備工作
1、在機(jī)床沒(méi)出現(xiàn)故障之前，維修人員應(yīng)熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能，熟悉機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成和數(shù)控功能，了解在系統(tǒng)中各印制電路板上有那些可供維修用的檢測(cè)點(diǎn)，掌握其正常工作時(shí)該點(diǎn)的電平高低和波動(dòng)。
2、事先就要清楚控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的工作原理，它包括：NC數(shù)控裝置、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)及相應(yīng)機(jī)械原理，連接強(qiáng)電和弱電控制的可編程控制器的梯形圖原理和外部接線圖。
3、掌握一些簡(jiǎn)單的操作命令和熟悉操作按鈕。
4、根據(jù)實(shí)際使用情況，選配一些配件，比如熔斷器、組合行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)和刀架發(fā)信盤(pán)等。
二、維修時(shí)常用儀表、工具及有關(guān)注意事項(xiàng)
1測(cè)量?jī)x表
（1）數(shù)字式或指針式萬(wàn)用表，主要用于測(cè)量電路的電壓、電流及電阻，初步檢測(cè)電子元件的性能。
（2）500V搖表。
（3）示波器最好是雙蹤頻帶寬度在5MHz以上。
（4）信號(hào)發(fā)生器等。
2、常用工具
（1）“+”字頭，“—”字頭螺釘旋具大、中、小各種規(guī)格。
（2）內(nèi)六角扳手各種型號(hào)一套。
（3）電烙鐵一把及焊絲、助焊劑等
（4）清潔劑酒精。
3、使用儀器儀表注意事項(xiàng)
（1）萬(wàn)用表是常用儀表，特別注意測(cè)量的檔位，在測(cè)量電路板是，絕不允許觸碰不應(yīng)測(cè)量的元器件，以免引起短路，造成人為故障。
（2）在使用示波器時(shí)，一般應(yīng)將示波器浮地處理，特別注意量程的選擇。
三、常見(jiàn)障的檢查方法
1、直觀檢查法
利用感覺(jué)器官，注意發(fā)生故障時(shí)的各種現(xiàn)象，如故障時(shí)有無(wú)火花、亮光產(chǎn)生，有無(wú)異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無(wú)焦糊味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊電路板的表面狀況，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍。
2、系統(tǒng)的自診斷功能
（1）開(kāi)機(jī)自診斷 開(kāi)機(jī)自診斷是指從每次通電開(kāi)始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動(dòng)執(zhí)行對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、總線、I/O單元等模塊，印制線路板、CRT單元等設(shè)備運(yùn)行前的功能測(cè)試，確認(rèn)系統(tǒng)主要硬件是否可以正常工作。
（2）故障信息提示 當(dāng)機(jī)床運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，在CRT顯示器上會(huì)顯示編號(hào)和內(nèi)容。根據(jù)提示，查閱有關(guān)維修手冊(cè)，確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。但要注意的時(shí)，有些故障根據(jù)故障內(nèi)容提示和查閱手冊(cè)可直接確認(rèn)故障原因，而有些故障的真正原因與故障內(nèi)容提示不相符，這就要求維修人員必須找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，間接地確認(rèn)故障原因。
3、狀態(tài)檢查
系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報(bào)警信息，而且能以多頁(yè)的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。
（1）參數(shù)檢查 數(shù)據(jù)機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補(bǔ)償和絲械螺距補(bǔ)償值等。當(dāng)受到外部干擾時(shí)，會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂，機(jī)床不能正常工作。
（2）接口檢查 系統(tǒng)與機(jī)床之產(chǎn)的輸入/輸出接口信號(hào)包括CNC系統(tǒng)與PMC、PMC與機(jī)床接口輸入/輸出信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號(hào)的有無(wú)，利用狀態(tài)顯示可以檢查系統(tǒng)是否已將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)量等信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng)，從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是在系統(tǒng)側(cè)。
4、報(bào)警指示燈顯示故障
數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)除上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指示燈，它們分在在電源、伺服驅(qū)動(dòng)和輸入/輸出等裝置上，根據(jù)這些報(bào)警燈的指示可確定故障的原因。
5、備板置換法
利用備用的電路板來(lái)替換有故障疑點(diǎn)的模板，是一種快速而簡(jiǎn)便的確定故障位置的方法，常用于CNC系統(tǒng)的功能模塊，如CRT模塊、存儲(chǔ)器模塊等。需要注意的是，備板置換前，應(yīng)檢查有關(guān)電路，以免由于短路而成好板損壞，同時(shí)，還應(yīng)檢查試驗(yàn)板上的選擇開(kāi)關(guān)和跨接線是否與原模板一致，有些模板還要注意模板上電位器的調(diào)整。置換存儲(chǔ)器板，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化操作，否則系統(tǒng)仍不能正常工作。
6、交換法
在數(shù)控機(jī)床中，常有功能相同的模塊或單元，將相同模塊或單元相互交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，就能快速確定故障部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的故障檢查，也可用于CNC系統(tǒng)內(nèi)相同模塊的互換。
7、敲擊法
CNC系統(tǒng)由各種電路板組成，每塊電路板上會(huì)有很多焊點(diǎn)，任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電器元件時(shí)，若故障出現(xiàn)，則故障很可能就在敲擊的部位。
8、測(cè)量比較法
為檢測(cè)方便，模塊或單元上設(shè)有檢測(cè)端子，利用萬(wàn)用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的電平或波形進(jìn)行測(cè)量，將正常值與故障時(shí)的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。
9、分析判斷法
根據(jù)故障出現(xiàn)的位置，直接對(duì)應(yīng)到CNC系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的單元，比如說(shuō)刀架換刀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能完成交換，我們直接對(duì)應(yīng)到刀架單元，先檢查刀架是否有卡，刀架電機(jī)交流接觸器是否能正常工作，電源是否缺相，發(fā)信盤(pán)信號(hào)是否正常，先外部檢查簡(jiǎn)單事項(xiàng)，如果不能解決，再深入內(nèi)部檢查。
由于數(shù)控機(jī)床具有綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，引起故障的因素是多方面的，上述故障診斷方法有時(shí)要幾種同時(shí)應(yīng)用，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。同時(shí)，有些故障現(xiàn)象是電氣方面的，但引起的原因是機(jī)械方面的；反之，也可能故障現(xiàn)象是機(jī)械方面的，但引起的原因是電氣方面的；或者二者兼而有之。因此，對(duì)故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機(jī)械方面，而必須加以綜合，全方位地進(jìn)行考慮。
四、設(shè)備檢修的一般步驟
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，先做什么，后做什么，要有順序，要步驟清晰，不能急于動(dòng)手，亂拆亂捅，維修不成，反致故障擴(kuò)大，平白多做無(wú)用之功，浪費(fèi)時(shí)間和精力。
1、和操作人員溝通，了解出現(xiàn)故障前和出現(xiàn)時(shí)的操作，了解故障是突然發(fā)生，還是逐漸出現(xiàn)，以前是否出現(xiàn)類(lèi)似故障后自動(dòng)恢復(fù)，故障是否在特定情況下發(fā)生，故障發(fā)生后有什么報(bào)警，這樣才能針對(duì)性的查找故障，做到有的放矢。操作人員看到的有時(shí)只是表象，有時(shí)描述與實(shí)際有很大出入，我們要善于甄別有用信息和無(wú)用信息。
2、觀察故障現(xiàn)場(chǎng)，查看現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，看機(jī)床周邊是否干凈整潔，工具是否按規(guī)定放置，是否有雜物堆集，如有，先清理機(jī)床周邊工作環(huán)境，在清理過(guò)程中注意檢查機(jī)床的各種線路是否有損傷行程開(kāi)關(guān)是否在正常工作狀態(tài)等一些細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，待清理干凈后，使機(jī)床周邊適合維修后，將不正常狀態(tài)恢復(fù)正常，一般能解決一部分故障問(wèn)題。
3、利用上面紹的各種方法結(jié)合機(jī)床電氣原理圖以及與操作人員的提供的信息對(duì)故障進(jìn)行邏輯分析確定故障范圍，對(duì)確定的故障范圍內(nèi)的接線作拍照保存處理，防止維修或等待配件時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)，
4、排除故障，故障排除后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，如不能及時(shí)修復(fù)應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)協(xié)助處理或返廠維修，以免造成長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，造成損失。
5、對(duì)故障進(jìn)行分析，找出造成故障的原因，防止故障的再次出現(xiàn)，對(duì)故障維修進(jìn)行記錄，是否更改機(jī)床參數(shù)，是否更換配件等等進(jìn)行存檔管理。
一、故障維修的準(zhǔn)備工作
1、在機(jī)床沒(méi)出現(xiàn)故障之前，維修人員應(yīng)熟悉機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能，熟悉機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的組成和數(shù)控功能，了解在系統(tǒng)中各印制電路板上有那些可供維修用的檢測(cè)點(diǎn)，掌握其正常工作時(shí)該點(diǎn)的電平高低和波動(dòng)。
2、事先就要清楚控制系統(tǒng)中各環(huán)節(jié)的工作原理，它包括：NC數(shù)控裝置、主軸驅(qū)動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)及相應(yīng)機(jī)械原理，連接強(qiáng)電和弱電控制的可編程控制器的梯形圖原理和外部接線圖。
3、掌握一些簡(jiǎn)單的操作命令和熟悉操作按鈕。
4、根據(jù)實(shí)際使用情況，選配一些配件，比如熔斷器、組合行程開(kāi)關(guān)、接近開(kāi)關(guān)和刀架發(fā)信盤(pán)等。
二、維修時(shí)常用儀表、工具及有關(guān)注意事項(xiàng)
1測(cè)量?jī)x表
（1）數(shù)字式或指針式萬(wàn)用表，主要用于測(cè)量電路的電壓、電流及電阻，初步檢測(cè)電子元件的性能。
（2）500V搖表。
（3）示波器最好是雙蹤頻帶寬度在5MHz以上。
（4）信號(hào)發(fā)生器等。
2、常用工具
（1）“+”字頭，“—”字頭螺釘旋具大、中、小各種規(guī)格。
（2）內(nèi)六角扳手各種型號(hào)一套。
（3）電烙鐵一把及焊絲、助焊劑等
（4）清潔劑酒精。
3、使用儀器儀表注意事項(xiàng)
（1）萬(wàn)用表是常用儀表，特別注意測(cè)量的檔位，在測(cè)量電路板是，絕不允許觸碰不應(yīng)測(cè)量的元器件，以免引起短路，造成人為故障。
（2）在使用示波器時(shí)，一般應(yīng)將示波器浮地處理，特別注意量程的選擇。
三、常見(jiàn)障的檢查方法
1、直觀檢查法
利用感覺(jué)器官，注意發(fā)生故障時(shí)的各種現(xiàn)象，如故障時(shí)有無(wú)火花、亮光產(chǎn)生，有無(wú)異常響聲、何處異常發(fā)熱及有無(wú)焦糊味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊電路板的表面狀況，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍。
2、系統(tǒng)的自診斷功能
（1）開(kāi)機(jī)自診斷 開(kāi)機(jī)自診斷是指從每次通電開(kāi)始至進(jìn)入正常的運(yùn)行準(zhǔn)備狀態(tài)為止，系統(tǒng)內(nèi)部的診斷程序自動(dòng)執(zhí)行對(duì)CPU、存儲(chǔ)器、總線、I/O單元等模塊，印制線路板、CRT單元等設(shè)備運(yùn)行前的功能測(cè)試，確認(rèn)系統(tǒng)主要硬件是否可以正常工作。
（2）故障信息提示 當(dāng)機(jī)床運(yùn)行中發(fā)生故障時(shí)，在CRT顯示器上會(huì)顯示編號(hào)和內(nèi)容。根據(jù)提示，查閱有關(guān)維修手冊(cè)，確認(rèn)引起故障的原因及排除方法。但要注意的時(shí)，有些故障根據(jù)故障內(nèi)容提示和查閱手冊(cè)可直接確認(rèn)故障原因，而有些故障的真正原因與故障內(nèi)容提示不相符，這就要求維修人員必須找出它們之間的內(nèi)在聯(lián)系，間接地確認(rèn)故障原因。
3、狀態(tài)檢查
系統(tǒng)的自診斷不但能在CRT顯示器上顯示故障報(bào)警信息，而且能以多頁(yè)的“診斷地址”和“診斷數(shù)據(jù)”的形式提供機(jī)床參數(shù)和狀態(tài)信息，常見(jiàn)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查有參數(shù)檢查和接口檢查兩種。
（1）參數(shù)檢查 數(shù)據(jù)機(jī)床的機(jī)床數(shù)據(jù)是經(jīng)過(guò)一系列試驗(yàn)和調(diào)整而獲得的重要參數(shù)，是機(jī)床正常運(yùn)行的保證。這些數(shù)據(jù)包括增益、加速度、輪廓監(jiān)控允差、反向間隙補(bǔ)償和絲械螺距補(bǔ)償值等。當(dāng)受到外部干擾時(shí)，會(huì)使數(shù)據(jù)丟失或發(fā)生混亂，機(jī)床不能正常工作。
（2）接口檢查 系統(tǒng)與機(jī)床之產(chǎn)的輸入/輸出接口信號(hào)包括CNC系統(tǒng)與PMC、PMC與機(jī)床接口輸入/輸出信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出接口診斷能將所有開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)顯示在CRT顯示器上，用“1”或“0”表示信號(hào)的有無(wú)，利用狀態(tài)顯示可以檢查系統(tǒng)是否已將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開(kāi)關(guān)量等信號(hào)是否已輸入到系統(tǒng)，從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是在系統(tǒng)側(cè)。
4、報(bào)警指示燈顯示故障
數(shù)控機(jī)床CNC系統(tǒng)除上述的自診斷功能和狀態(tài)顯示等“軟件”報(bào)警外，還有許多“硬件”報(bào)警指示燈，它們分在在電源、伺服驅(qū)動(dòng)和輸入/輸出等裝置上，根據(jù)這些報(bào)警燈的指示可確定故障的原因。
5、備板置換法
利用備用的電路板來(lái)替換有故障疑點(diǎn)的模板，是一種快速而簡(jiǎn)便的確定故障位置的方法，常用于CNC系統(tǒng)的功能模塊，如CRT模塊、存儲(chǔ)器模塊等。需要注意的是，備板置換前，應(yīng)檢查有關(guān)電路，以免由于短路而成好板損壞，同時(shí)，還應(yīng)檢查試驗(yàn)板上的選擇開(kāi)關(guān)和跨接線是否與原模板一致，有些模板還要注意模板上電位器的調(diào)整。置換存儲(chǔ)器板，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的要求，對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行初始化操作，否則系統(tǒng)仍不能正常工作。
6、交換法
在數(shù)控機(jī)床中，常有功能相同的模塊或單元，將相同模塊或單元相互交換，觀察故障轉(zhuǎn)移情況，就能快速確定故障部位。這種方法常用于伺服進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的故障檢查，也可用于CNC系統(tǒng)內(nèi)相同模塊的互換。
7、敲擊法
CNC系統(tǒng)由各種電路板組成，每塊電路板上會(huì)有很多焊點(diǎn)，任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障。用絕緣物輕輕敲打有故障疑點(diǎn)的電路板、接插件或電器元件時(shí)，若故障出現(xiàn)，則故障很可能就在敲擊的部位。
8、測(cè)量比較法
為檢測(cè)方便，模塊或單元上設(shè)有檢測(cè)端子，利用萬(wàn)用表、示波器等儀器對(duì)這些端子的電平或波形進(jìn)行測(cè)量，將正常值與故障時(shí)的值相比較，可以分析出故障的原因及故障的所在位置。
9、分析判斷法
根據(jù)故障出現(xiàn)的位置，直接對(duì)應(yīng)到CNC系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的單元，比如說(shuō)刀架換刀時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能完成交換，我們直接對(duì)應(yīng)到刀架單元，先檢查刀架是否有卡，刀架電機(jī)交流接觸器是否能正常工作，電源是否缺相，發(fā)信盤(pán)信號(hào)是否正常，先外部檢查簡(jiǎn)單事項(xiàng)，如果不能解決，再深入內(nèi)部檢查。
由于數(shù)控機(jī)床具有綜合性和復(fù)雜性的特點(diǎn)，引起故障的因素是多方面的，上述故障診斷方法有時(shí)要幾種同時(shí)應(yīng)用，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，快速診斷出故障的部位，從而排除故障。同時(shí)，有些故障現(xiàn)象是電氣方面的，但引起的原因是機(jī)械方面的；反之，也可能故障現(xiàn)象是機(jī)械方面的，但引起的原因是電氣方面的；或者二者兼而有之。因此，對(duì)故障診斷往往不能單純地歸因于電氣方面或機(jī)械方面，而必須加以綜合，全方位地進(jìn)行考慮。
四、設(shè)備檢修的一般步驟
當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，先做什么，后做什么，要有順序，要步驟清晰，不能急于動(dòng)手，亂拆亂捅，維修不成，反致故障擴(kuò)大，平白多做無(wú)用之功，浪費(fèi)時(shí)間和精力。
1、和操作人員溝通，了解出現(xiàn)故障前和出現(xiàn)時(shí)的操作，了解故障是突然發(fā)生，還是逐漸出現(xiàn)，以前是否出現(xiàn)類(lèi)似故障后自動(dòng)恢復(fù)，故障是否在特定情況下發(fā)生，故障發(fā)生后有什么報(bào)警，這樣才能針對(duì)性的查找故障，做到有的放矢。操作人員看到的有時(shí)只是表象，有時(shí)描述與實(shí)際有很大出入，我們要善于甄別有用信息和無(wú)用信息。
2、觀察故障現(xiàn)場(chǎng)，查看現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境，看機(jī)床周邊是否干凈整潔，工具是否按規(guī)定放置，是否有雜物堆集，如有，先清理機(jī)床周邊工作環(huán)境，在清理過(guò)程中注意檢查機(jī)床的各種線路是否有損傷行程開(kāi)關(guān)是否在正常工作狀態(tài)等一些細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，待清理干凈后，使機(jī)床周邊適合維修后，將不正常狀態(tài)恢復(fù)正常，一般能解決一部分故障問(wèn)題。
3、利用上面紹的各種方法結(jié)合機(jī)床電氣原理圖以及與操作人員的提供的信息對(duì)故障進(jìn)行邏輯分析確定故障范圍，對(duì)確定的故障范圍內(nèi)的接線作拍照保存處理，防止維修或等待配件時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，不能對(duì)其進(jìn)行恢復(fù)，
4、排除故障，故障排除后，恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)，如不能及時(shí)修復(fù)應(yīng)及時(shí)通知技術(shù)部門(mén)協(xié)助處理或返廠維修，以免造成長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，造成損失。
5、對(duì)故障進(jìn)行分析，找出造成故障的原因，防止故障的再次出現(xiàn)，對(duì)故障維修進(jìn)行記錄，是否更改機(jī)床參數(shù)，是否更換配件等等進(jìn)行存檔管理。
