機床維修范文
時間：2023-03-20 18:26:27
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篇1
中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）96-0181-02
0 引言
隨著電子行業的日益更新，當今數控理論的調整發展，使得數控技術也在不斷地跟著進步，數控系統的結構因此變得更加地復雜，智能化程度也是越來越高，數控技術在生產中的實踐運用，維護等技術，也在不斷地變化著。因此，對于數控機床的控制和維修，形成一套完整的理論系統體系，是大多數控技術人員的期望。希望借助這個理論體系，讓控制和維修人員，能夠更加快速地掌握數控的操作和維護技術。
1 數控機床控制技術
1.1 概念
數據機床控制是指通過數控程序，對數控機床下達工作指令，讓數控機床按照預定的工作程序，對需要加工的零件進行自動化操作的過程。其操作前，需要先確定零件在機床的安裝位置，刀具與零件之間在進行工作時的尺寸參數。機器操作的路線，切削規格等參數等。掌握這些參數之后，才由程序員編制加工的數控操作程序單。然后讓電腦按照制定的程序，進行規范的操作的一種深加工過程。
1.2 數控機床的電氣控制
數控機床的電氣控制主要由電流、位置、速度三個控制環利用串聯的原理組成的。
1）電流環的功能是為伺服電機，提供其所需要的轉矩電路。通常情況下，其與電動機之間的匹配調節，是事先就由制造者配備了相應的匹配參數。其反饋信號也在制造時，已經在伺服系統內聯接好了。因此不需要事后進行接線與調整；
2）速度環的功能是控制電機的轉速，也就是坐標軸在工作時的運行速度的電路。速度調節器其P、I調整值，都是根據騷動坐標軸負載量，或者是機械轉動的剛度與間隙等特性來決定的。一旦這些特性發生了變化，就需要對機械的傳動系統進行檢查和修復，然后再正確調整數控設備速度環的PI調節器；
3）位置環是對各坐標軸按照程序設備的指令進行工作，用于精確定位它位置的控制環節。位置環的正確運行與否，直接影響到坐標軸的工作精度。位置環的工作包括兩部分。
其一，位置環是測量元件的精度是否與CNC系統脈沖當量匹配。測量元件每次移動的距離，外部倍頻電路是否與系統廟宇的分辨率相符。測量元件與分辨率肪沖比必須達到100倍頻方，才算合格。比如，位置測量時，元件脈沖次數10/mm，那么系統的分辨率應為0.001mm才算匹配。
其二，對位置環KV值的設定和調節。KV值一般是被當作機床數據進行設置的，數控系統中，對KV值的數值單位和設置地位都進行指定。速度環在進行最佳化調節后。KV值則是鑒定機床性能好壞，工作精度是否準確的重要因素。KV值體現了機床運動坐標，運動時性能的優勢程度。關于KV值的設置，需要參考和符合以下公式：
KV=V/其中KV即位置環增益系數 V即坐標運行速度，m/min 即跟蹤誤差，mm 注意不同的單位，數據參數代表的涵義也不一樣。
2 數控機床維修方法
2.1 故障檢查
首先要對進行進行檢查，查找機床究竟問題出在哪里，先可對機器的使用人員進行詢問，再進行目測，觸摸機器的各個線路是否完好，檢查是否短路。再通電進行檢測，如果不行，再利用進行檢查，對機器的信號與報警裝置，接口狀態，參數調整等各種方法，直到查出機床的問題為止。故障檢查這一步就算結束了。它是機床維修前的基礎工作。只有正確地發現其問題，才能有針對性地對其進行修理。
2.2 維修方法
故障排查出來之后，再進行機床的維修，這里給大家介紹幾種常見的機床障維修方法。
1）電源：電源是整個機床是否能夠順利工作的能量來源，它的損壞輕則會導致程序數據丟失，產生停機現象。重者可能毀壞整個系統。在我國，由于電力系統不是很充沛，所以經常導致電源的損壞，電源損壞應及時維修。然而做好提前的準備，才是預防電源損壞的根源。因此我們在設計機床的供電系統時，就盡量為它提供單獨的配電箱，在電網供電質量不良的地方，三相交流穩壓裝置，也是必須事先配備的。接入數控機訂的電源中線與接地線一定要分開，并且使用三相五線制等；
2）位置環故障：首先，位置環報警可能產生的原因是位置測量回路開路、測量元件已經損壞、接口信號損壞等。其次，坐標軸在脫離指令下運動，可是造成的原因是漂移可能過大；位置環或速度環接成正反饋；元件損壞等；
3）機床坐標查找不到零點?？赡茉斐傻脑蚴橇惴较蚺c零點遠離；編碼器損壞光柵零點標、回零差事開關失靈等；
4）機床動態性差：其中原因可能是機械傳動系統磨損嚴重，或者間隙過大造成的。或者是導軌工作做得不充分。對于電氣控制系統，造成這樣的問題可能原因是速度、位置環和相關參數，已經不處于最佳匹配狀態。應在故障排除后，及時進行調整，使得達到最佳效果。
諸如此類等等問題，故障在查出之后，立即根據相關的維修方案進行正確地修理，對各種電路，參數，控制系統，電源等問題，進行仔細確認，然后針對性地調整維護方案，并且把每次維修的記錄地都記載下來，以便下一次遇到同樣的情況，好迅速地作出處理。
3 結論
根據以上依據，我們可以得知，數控機床的控制與維修技術，在我國雖然還沒有形成非常完善的理論體系。但是只要我們仔細地摸索排查，利用自己和別人總結出來的經驗，記載下來，對我國未來制定完整的數控機床控制技術和機床維修技術，無疑有著重大的借鑒意義。
參考文獻
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篇2
關鍵詞：數控機床；精密機械；結合體
1 數控機床的工作原理及發展趨勢：
1.1數控機床的工作原理
數控機床的工作原理即為，將控制要求和信息以及反饋信息等轉化為數字信號，送人數控裝置處理后輸出控制機械加工過程。
1.2數控機床的發展趨勢
1.2.1高速度、高精度
當前先進制造技術的主體是效率和質量。因此高速度、高精度技術的發展可最大限度地提高生產的效率和產品的質量，縮短生產周期提高市場競爭力。目前HyperNach進給速度最大達60ndmin，快速為100m／min，加速度達2g，主軸轉速達60000/min。
1.2.2多軸聯動加工和復合加工
多軸聯動加工可充分利用刀具幾何形狀進行切削，從而大大提高了零件的表面光潔度和加工效率。如一般一臺5軸機床的加工效率相當于2臺3軸聯動機床的加工效率。目前采用復合主軸頭的機床更為方便的實現了多面和多軸在同一臺機床上的并行使用。
1.2.3智能化、開放式、網絡化是當前數控系統的共同發展方向
智能化的數控系統涵蓋的方面很多，如加工方面的智能化，即加工過程的自適應控制，工藝參數的自生成；故障診斷方面的智能化。即智能監控機床各個部分運行情況，發送故障報告等。開放式既是數控系統的開發可以統一的在一個平臺上進行。這樣既可以解決數控系統軟件不能產業化的問題，又大大加快了數控功能系列化的進程。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。
1.3維修維護工作的意義
數控加工在當前制造行業中占據著主導地位，它的發展將帶動制造業的飛速發展，同時也將影響社會的發展進程。因此，使數控機床能夠實時高效的工作也是—項重要工作。
2 維護與維修的一般方法
數控機床是各種高精技術結合的生產工具，因此在日常的使用中維修維護工作對其使用壽命和精度起著很重要的作用，那么數控機床的維修維護工作一般應如何進行呢?
2.1數控機床的維護，對數控機床進行日常合理的維護工作，可以大大降低數控機床的故障發生幾率。概括為以下幾個方面需要注意：
2.1.1針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。
2.1.2應盡量少開數控柜和強電柜的門。因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統超負荷長期工作，打開數控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導致數控系統的加速損壞。正確的方法是降低數控系統的外部環境溫度。因此，應該有一種嚴格的規定，除非進行必要的調整和維修，不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用時敞開柜門。
2.1.3定期清掃數控柜通風系統。應每天檢查數控系統柜各個冷卻風扇工作是否正常，應視工作環境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多，需及時清理，否則會引起數控系統柜內溫度高(一般不能超過55℃)，造成過熱報警或數控系統工作不可靠。
2.1.4對數控系統的電網電壓進行定期或定時監測。當電網電壓超出數控系統所能承受的額定范圍時，數控系統的正常工作會受到影響，嚴重的可能導致數控系統內部電子器件損壞。
2.1.5定期更換存儲器和伺服驅動器電池(不需保持電池的存儲器除外)。為使數控系統數據和伺服驅動器內部的參數數據在不通電的情況下不丟失，為兩者配備了保持電池。一般情況下每年應更換一次，并且應在數控系統通電的狀態下更換電池。
2.1.6數控系統長期不使用的情況下，其維護工作應注意以下兩方面：首先，要定期給數控系統通電，并空運行，這樣可以利用數控系統本身電子和電器元件的熱量驅散數控柜內的潮氣。達到保持電器元件穩定可靠性的目的。其次，如果數控機床是采用直流伺服電動機作為機械驅動首端部件的，應在長期停用前將內部的電刷取出，以此避免由于化學腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機損壞的結果。
2.2由于數控機床是多種尖端技術的結合體，因此數控機床的維修工作不能隨意而為之，因為那樣可能導致機床的故障范圍擴大。數控機床維修工作可大致分為以下幾個步驟：
2.2.1問
這里的問包括：①問機床操作者，在機床出現故障后，維修工作進行之前應及時準確的詢問故障是在何種情況下出現的，出現時伴隨著怎樣的現象。由于操作者是故障出現時的第一目擊人又熟知機床特性，所以他的描述會有助于維修人員縮小故障范圍，減少時間，提高效率。②問機床，機床的自診斷系統對維修人員是最好的參考，它可以準確的提供所出現的故障的代碼以便于維修人員能夠準確定位故障的出處。近年來興起了新的接口診斷技術，JTAG邊界掃描，提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，完善了系統的自診斷能力。
2.2.2察
察主要是根據機床操作人員所提供的相關信息對可能出現故障的部件或元件外觀進行觀察。如檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，可發現一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍判斷故障產生的原因。
2.2.3切
猶如中醫切脈一樣，當維修人員完成了上述兩個步驟還不能準確定位故障的出處時，應該對機床故障進行進一步的檢測來確定故障的出處究竟在何處。對數控機床故障的切可大致分為：①強電檢測，其中包括配電、電動機動力線、電器元件完好性等的檢測。②弱點檢測，其中包括反饋信號、數控系統輸出信號等的檢測。
以上診斷方法并無嚴格界定，應以實際情況為準進行實地分析得出數控機床的故障所在，下面以實例分析來驗證以上故障處理方法的實用性。
3 主軸高速飛車故障排除：
故障設備：國產CK6140數控車床，采用FANUC OTE數控系統。故障現象：當接通電源時，主軸就高速飛車。
故障分析：造成主軸高速飛車的原因有：(1)裝在主軸電動機尾部的測速發電機故障；(2)激磁回路故障，弱磁電流太小；(3)速度設定錯誤。根據以上分析，在停電狀態下，用手旋轉測速發電機，測速發電機反饋電壓正常，在開機瞬間，測量激磁電壓也正常。而主軸給定電壓測得為14.8V(正常時最高給定電壓為±10V)，故初步診斷故障為NC主板硬件故障。
故障處理：改主板上給定電壓有關的電路較多，除電阻、電容、二極管等常規元件外，還有很多集成電路，不可能把所有有關的線路一一分割，進行試驗。但由于給定輸出為14.8V，因此懷疑是15V電源通過元件加到了輸出上。由于無該系統主板的原理圖等資料，采用最基本的測電阻的方法，從外到里逐個元件測量對15V電源的電阻值，最終發現一塊運放損壞，其輸出與15V短接。更換后運行正常。
4 結束語
數控機床故障的產生是多種多樣的。所以，在維修時需要根據現象有理有據的分析、排除，最后達到維修的目的。切勿盲目的亂動。否則可能會導致故障更加的嚴重。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢。
參考文獻
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篇3
關鍵詞：數控機床裝調維修；技術；技能；創新
引言
當今社會日新月異，技術不斷更新，需要創新、傳承和積累。技術技能的積累與創新是職業教育的職責所在。隨著我國數控設備數量的快速增加，對數控設備應用、維護與維修人才的需求也越來越大，數控機床裝調維修工作為新興職業，具有工種復合性、人員素質綜合性、技術含量高科技性等特點，受到國家重視。學校承擔著技術技能的整理、積累和傳承的任務，專注技術技能的積累和應用。2015年9月天津市委在《天津市貫徹落實<京津冀協調發展規劃綱要>實施方案（2015-2020）》中，明確建立“全國先進制造研發基地”，經濟發展和產業結構的優化升級，需要高端制造業的人才在技術上不斷更新、積累和創新。
1數控機床裝調維修工現狀分析
數控技術是集機、電、儀、液技術于一體的高新技術。數控機床裝調維修工，是從事數控機床的裝配、調整、維修等工作的人員。在機床生產過程中，數控機床裝調維修工不僅負責裝配、調試、檢測，同時還承擔著產品的售后服務工作。在數控機床的使用中，數控機床裝調維修工負責數控機床性能的調整和數控機床維護與維修、數控加工工藝流程設計的參與和實施，機床的各類故障的判斷與排除。數控機床裝調維修人才需要掌握機械和電氣方面的知識、要具有豐富的生產工藝實踐經驗，要掌握一定的數控系統知識，并能為客戶進行產品工藝設計。當前我國正處于從機械制造大國向制造強國轉變的關鍵時期，目前我國數控機床裝調維修工的職業從業人員，存在著知識和技能水平不高、工作經驗不足，全國高級數控裝調與維修人員缺口嚴重，企業因為數控設備故障停機，造成巨大損失，這些將影響到數控機床行業的健康發展。數控機床裝調維修工要適應工作崗位，必須注重技術技能的積累，具備較強的綜合能力，提高數控機床裝調維修從業人員的知識和技能水平，必將進一步促進我國數控機床行業的發展，對于提升我國現代制造業的國際競爭力也有著非常重要的意義。
2數控機床裝調維修課程改革
2.1課程融合崗位能力
數控機床的裝配與調試、數控機床的安裝、數控設備的售后服務、維護管理、設備維修是數控裝調維修工的主要崗位。要求能夠讀懂機床的總裝圖、電氣接線與控制圖、與電氣相關的機械圖；能夠進行數控機床總裝后幾何精度、工作精度的調整，通過參數調整機床的性能，進行機床各種功能的調試；能進行機械部件的拆卸與組裝；能利用PMC梯形圖等診斷數控機床常見機、電、液壓/氣動故障；能熟練操作數控機床，完成工件的試切加工、懂得進行機床的維護保養。深入分析數控機床裝調維修工作崗位，針對工作崗位需要，建立以職業能力為核心的一體化課程體系，確定數控機床機械裝配與調整、數控機床電氣控制與調試、數控機床故障診斷與排除、數控加工編程與操作、數控加工實訓課程為職業核心課程，并在各課程的課程標準中融入了職業資格標準，實現學校考核與社會鑒定、校內實訓與校外實踐方面實現銜接統一。數控機床裝調維修工課程體系如圖1所示。
2.2課程融入創新教育
培養高職學生創新能力，包括了對本專業知識“提出問題、發現問題的能力、解決一般專業問題的能力、突破現有知識范圍的創新發現和發明能力。在數控機床裝調維修工的人才創新教育上，通過課堂教學、課外活動和社會實踐三條途徑實現。2.2.1基于工作過程的課堂教學數控機床裝調維修的課程內容具有鮮明的多學科交叉特色，發散性較強，針對崗位技能，在一體化課程建設過程中，突出了課程內容的技能性與實踐性，使其更具針對性、系統性、深度性，將新技術融入課程中，加強學生創新意識的培養，以利于學生技術技能積累和創新。數控機床裝調維修工人才培養的核心課程，均通過課程改革，創新教育內容、教學方法，實現了基于工作工程的學習模式。以《數控機床故障診斷與排除》課程為例，通過系統開機急停故障、伺服軸跟蹤誤差過大報警故障、車螺紋亂牙等典型的故障的分析與排除，使學生一方面綜合應用所需專業知識，查看故障現象，分析故障原因、提出解決方案，在仿真軟件上完成故障的排除，另一方面啟發學生創新思維，舉一反三，優化方案。整個學習過程，嚴格按照實際工作過程去實施，培養學生的職業素養。2.2.2碎片化的課外學習活動隨著互聯網技術的飛速發展，其個性化教育的優勢日益凸顯，隨之而來的是學生的學習方式的變化。在數控機床裝調維修工的人才培養上，將碎片式的知識與操作技巧，通過網絡課程呈現給學生，學生通過手機、ipad、電腦等電子設備，利用“碎片”時間，進行“碎片式”學習，滿足學生個性化學習的需求。同時，學生通過課外學習興趣小組，完成直接來源于企業的真實工作環節形成的真實項目，將學習經驗、成果上傳課程網站，實現知識和技能的分享，進一步獲得真實的職業能力，激發學生的創新意識。2.2.3校企深度融通的社會實踐在課程體系重建過程中，建立深度的校企合作機制。先進的技術引領人才發展規劃，企業與職業院校建立緊密合作的技術技能積累創新平臺，學生獲得真實的職業能力。在企業真實工作環境中的真實項目訓練，是學生技術技能積累的關鍵，即重視了學生適應工作世界的能力培養，又重視構建或參與構建工作世界的能力培養，在其職業能力發展中具有重要的作用。同時通過學校教師與企業資深培訓師輪流執教、學校與企業交替承擔培訓任務的工學結合模式，推動職業院校主動參與企業技術創新，促進新技術、新工藝、新裝備的應用，促進勞動者素質與技術創新同步提高。以數控機床裝調維修工程實例為主要內容，促進雙師培養，體現應用性和職業性。
3課程改革實踐成果
技術與技能，是人類實踐的結晶，技術技能積累是人類社會向前發展的必然選擇。在數控機床維修裝調工的人才培養上，針對數控機床裝調維修工的職業特點，根據職業崗位的工作要求，對數控機床裝調維修課程體系進行了重構，深化教學改革，強調新技術的融入及真實項目載體的選擇，注重操作技巧的生成，提高解決綜合問題的能力，加強了學生的技術技能積累與創新。
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篇4
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修
0引言
數控機床當中的任何系統或部件有問題，都可能會導致整個機床發生故障，因此在故障診斷過程中，維修人員應當綜合考量并分析數控系統、機械主體以及相關部件等內容，展開對應的檢查以及分析，從而進一步確定故障產生的具體原因以及具置，采取具有針對性的措施和方法使故障得以清除，進一步確保數控機床運作的穩定性。另外，經常進行數控機床的維護和包養，不但能夠使故障得以降低，還能夠使機床使用效率得以提升，避免故障在生產活動方面的影響。
1數控機床故障診斷技術
（1）直觀法。數控機床出現故障的情況下應用最為普遍的一種診斷方法是直觀法。其重點根據數控機床存在的不正常情況、現象等來診斷機床故障，像是能夠借助直觀性的檢查對機床部件的脫落、松動、磨損等進行把握；倘若發生故障的情況下存在燒焦味，那么維修工作者就能夠重點檢查數控機床的一系列保護性開關、電阻、線路等。除此之外，還能夠借助直接的體會與接觸斷定數控機床一系列設施的運行溫度是不是存在異常。
（2）調整參數法。數控機床改變的參數會影響到機床的整體性能，因此，在檢查數控機床故障的時候，斷定機床故障的關鍵根據是數控機床改變的參數。因為對數控系統來講，設置的參數體現著決定性的影響，所以能夠在設置參數的基礎上調整系統的工作。為此，在出現故障的情況下，維修工作者能夠調整參數，從而排除和診斷故障。
（3）測試功能程序和診斷報警信息法。因為數控機床通常都具備自我診斷程序，所以借助直觀法難以鎖定的數控機床故障，診斷故障就能夠有效地借助數控機床的自我診斷程序。維修工作者僅僅需要將相應的功能測試程序輸入數控系統當中就行，進而把握數控機床的工作程序，進而明確形成故障的原因。此外，機床的自我診斷功能通常涵蓋機械工作現狀信息的顯示功能，在出現故障的情況下，故障報警信息會在出現在顯示中，維修工作者借助這一系列的信息就能夠明確出現故障的現狀。
（4）替換部件診斷法。針對工作當中的數控機床，倘若某個部件存在的問題會發生機床故障，維修工作者在不清楚哪一部分存在問題的時候，能夠更換新部件進行檢查，以明確是不是因為損壞的部件導致的故障。
（5）分析原理法。分析原理法指的是立足于數控的運行原理，進而斷定與分析故障的一種方法，重點是分析特征指數與邏輯電平進行分析，從而斷定故障。這種診斷故障的方法需要維修工作者的技術能力較強，維修工作者不但應全面、深入地把握數控機床的工作原理，而且還應當明確一系列部件的運行原理，這樣才可以準確地分析和定位故障。通常來講，能夠劃分數控機床的故障為數控系統故障與機械故障。在診斷機床故障之后，應當維修數控機床，這就需要把握這兩種故障的維修特點。從整體上來講，維修機械故障通常堅持先簡后精的原則，先是借助直觀性的觀察推斷故障的大置和范圍，簡單地維修之后再確認故障，最后確定科學的維修方案來精密維修故障，最終處理故障，確保數控機床工作的順利進行。針對機械故障，數控系統故障較為復雜。由于系統故障牽涉到電氣、液壓、氣動等，所以需要深入和仔細地檢查，通常的維修原則是先易后難、先一般后特殊、先外后內。
2數控機床故障維修技術
（1）復位系統和初始化法。如此的維修方法重點是應對數控機床系統程序造成的故障，機床常常由于一瞬間的故障與系統編程而終止工作。故障信息提示也會出現在故障報警系統。鑒于此，能夠強行斷開電源，然后開電源復位鍵，以觀察機床是不是可以順利工作。復位故障報警系統一般會用在系統存儲壓力小或者是線路接觸不好等導致的故障報警。在復位系統與初始化之前務必備份系統的數據，進而方便初始化操作難以排除故障之后再深入地診斷與分析機床的硬件。
（2）微調參數法。在重新設置系統參數之后，如果難以排除數控機床的故障，那么就需要微調參數來優化數控機床的參數。由于機床與其它電氣的系統間是不是實現了最為理想的控制會嚴重地影響數控機床的整體工作效率，而微調參數能夠實現最為理想的系統之間控制標準。
（3）設置參數法。因為是不是正確地設置參數會從很大程度上影響數控機床的順利工作，設置的參數存在一點小錯誤會失去機床的一些功能，這不利于機床整體性能的提升，或者是導致機床的停止工作。鑒于此，借助機床系統的迅速搜索功能，分析和比較有關的參數，探究出現故障的原因，校對與設置參數，最終恢復數控機床的順利運行。
（4）替換更新模塊法。替換更新模塊法常常能夠迅速而簡單地維修機床故障，因此在維修數控機床的時候廣泛地應用這種方法。如此的維修方法僅僅需要替換或者是更新故障形成的系統模塊，且重新對有關的參數進行設置，就可以有效地排除故障，從而使機床順利工作。
（5）增強數控機床的抗干擾性能。倘若工作過程中的數控機床受到較強的干擾，那么會影響機床的順利工作。為此，針對因電源開關導致的故障，就能夠應用接地的方式，以使數控機床受到的高頻影響減少，從而排除故障。除此之外，為了使機床的抗干擾性能增強，也能夠增強電源的負載能力與確保電源電壓的穩定。
3結論
總之，數控機床故障的診斷與維修復雜多變的，同時也是最重要的，故障的處理要與實踐生產為根據，找到故障多樣化的原因，具體問題具體分析，診斷和維修的過程要遵循以上原則，采取對應的診斷和維修的對策。
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篇5
【關鍵詞】數控機床，電氣維修；經濟效益
0.引言
近年來，我國工業發展規模不斷擴大，對工業生產效率要求也在不斷提高。數控機床作為現代工業生產不可或缺的一部分，在數控機電氣運行過程中，受多種因素的影響，會造成設備出現故障，進而影響到數控機床電氣系統運行效率，不利于生產效率的提高。電氣維修技術作為數控機床電氣系統安全、穩定運行的保障，加大數控機床電氣維修技術的應用可以有效地提高數控機床電氣設備運行效率，為企業帶來更好的經濟效益。
1.數控機床的電氣維修的重要性
隨著經濟、科技的不斷發展，我國工業事業得到了飛速發展。數控機床設備作為現代工業發展不可或缺的一部分，數控機床是一種高效率的自動化自創，數控機床設備的應用極大的提高工業生產效率。在這個競爭日益激烈的市場環境下，經濟效益是企業生存的保障，而企業為了更好地生存，就會加大生產，加重數控機床設備的負荷，而在數控機床設備運行過程中，由于過量的操作，長時間運行，會造成電氣發熱，導致一些性能交差的原件經不住考驗而出現故障，對于數控機床設備而言，它本身比較昂貴，而企業不合理的加工工序，長時間的使用數控機床，很容易就會造成數控機床出現故障，使得運行過程合縱數控機床失效，造成工作的停頓，影響到生產進度和效率。數控機床電氣維修技術作為數控機床穩定運行的保障，只有做好數控機床電氣維修工作，才能降低數控機床設備故障，保障數控機床設備在生命周期內正常運行，發揮其功效，繼而不斷提高生產效率，為企業帶來更好的經濟效益[1]。
2.數控機床電氣故障分類
2.1硬件故障
數控機床設備一種電氣化的設備，在運行過程中，很容易出現數控機床電氣硬件故障，如電子故障、電器件故障、線路故障、接插件故障等，這些故障的發生會影響到數控機床運行效率。
2.2PLC故障
PLC 作為一種重要的工作裝置，它是以計算機為核心技術，對工業電器系統中的繼電器進行邏輯編輯控制。然而在數控機床電氣運行過程中，受多種因素的影響，會造成PLC裝置出現故障，一旦PLC裝置出現故障，就會影響到整個電氣系統的運行。
3.電氣繼電保護的維修技術
3.1觀察法
數控機床作為一種機械設備，而在這個就講究效益的社會環境下，企業就會批量的加工生產，進而使得數控機床設備出現超負荷運行，電氣設備就會因過壓而出現短路、燒壞線等問題。針對這類的故障，往往會有明顯的外部現象，如燒焦、電氣裝置發熱、冒煙等。此時，通過眼睛直接觀察，就可以判定出故障的所在。如果觀察到電氣裝置內部發黃、有燒焦氣味散出，則就可以斷定為繼電裝置出現故障，進而維修人員就要基礎更換已經損壞的元件，確保系統運行穩定。
3.2對比法
對比法就是通過兩臺型號、性能相同的裝置進行比較，通過測試兩臺電氣設備的性能才找出故障的所在。在數控機床電氣設備運行過程中，當電氣設備出現故障時，可以利用一臺與該故障設備型號、性能相同的設備進行比較，讓兩臺裝置在相同情況下運行，通過觀察兩臺儀表測到的信號來進行對比，進而判斷故障所在。
3.3故障分析
數控機床電氣設備發生故障后，首先要確定設備類型，然后以當前的顯示參數為依據，迅速判斷設備的具體故障，設備故障分析與檢修的前提必須是足夠了解電力運行相關參數及其他相關理論知識，檢修前應向工作人員詢問生產過程當中的工藝情況以及故障前的參數變化，查詢裝置運行記錄等工作[2]。
3.4備件置換法
當故障分析結果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復故障板。設備的更換必須是在斷電情況下進行，確保維修技術人員的人身安全。另外，針對一些特殊的元件，必須嚴格按照操作說明進行，如，電路板，在更換電路板的時候，一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態，并將新板作好同樣的設定，否則會產生報警而不能工作[3]。
3.5數控系統的控制
數控機床系統的安全性、穩定性、可靠性直接關系到了數控機床電氣運行效率。為了給企業創造更多的價值，就必須做好數控系統的管理[4]。首先，利用先進的科學技術，建立開放式的數控系統，通過利用數字、文字和符號組成的數字指令來實現一臺或多臺機械設備動作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等機械量和開關量，實現數控機床電氣的自動化控制；其次，要安排專業的技術人員，對數控機床電氣設備進行日常管理，做好日常記錄工作和技術分析，確保電氣設備的正常運行。
3.6電源線路的選擇
電源是提供計算機中所有部件所需要的電能。電源功率的大小，電流和電壓是否穩定，將直接影響計算機的工作性能和使用壽命。在數控機床電氣運行過程中，電源是數控機床運作的基礎，電源線路的好壞直接關系到數控機床運作的連續性、穩定性。在電氣系統中，變頻器的工作方式是先將系統中導入的交流電轉換為直流電，再將直流電變為交流電，在數控機床電氣控制系統中，電氣控制系統通過調節電源模塊，將進入系統中的交流電通過調頻器轉換為一定的直流電，從而滿足電氣系統的用電需求，同時通過對電源線路的優化設計，在系統斷電之后，機床信號可以得到歸零，在系統通電后，機床信號就會自行恢復，從而保障了數控系統的可行性[5]。
3.結語
在這個競爭日益激烈的市場環境下，企業參與市場競爭的手段就是經濟效益。對于加工生產企業來說，企業的經濟效益與數控機床電氣有著直接的關聯。數控機床作為一種自動化的電氣設備，為了確保數控機床電氣穩定運行，就必須做好數控機床電氣維修工作，采用有效的維修技術，做好數控機床電氣系統管理，進而不斷提高數控機床電氣生產效率，為企業帶來更好的經濟效益。
參考文獻
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篇6
【關鍵詞】機床電氣設備；故障；維修方案
前言
在迅速現代化的今天，機床電氣設備是一家工廠持續運作的樞紐，它的故障不僅會帶來經濟損失，嚴重時甚至會威脅到工廠工作人員。因此如何檢測機器故障、如何根據故障維修、如何有效防止故障發生的可能性尤其重要。故障可大致分為自然故障、人為故障兩類，在檢測時不可貿然拆卸，需采取相對應的檢測方法。
1造成故障的幾種類別
機床電氣設備作為零件眾多、結構復雜的大型生產機器，微小的失誤或者磨損就可能使機器發生故障。論文試圖從各方面分析入手，探討機器有可能發生故障的各個可能性。
1.1軟硬件故障
軟件主要是機床電氣設備的系統出現問題，運行程序錯誤、丟失等等都屬于軟件故障。它基本需要聯系專業人員維修或返廠維修[1]。硬件故障指機床設備自身的某一個實體部位出現故障，如電路板、導線損壞等等，它只需調換零件、調試機器即可。
1．2環境不適宜導致的故障
機床設備制作精密，若長期于潮濕的環境下工作很容易會造成機器耗損，從而導致故障易發?？蔀闄C器設備安排適宜環境，或者使用抗氧化等低耗損設備。
1．3年久失修帶來的機器老化
機器長期使用會使其操作的精確度下降，當制造的商品已經無法符合企業標準時，這時的機床設備已經可以劃入故障一類?？煞祻S維修、為機器更換新零件等等。
2檢測故障時需要注意的事項
現代化的機床電氣設備是具有復雜運算程序和精密硬件內核的，因此它的維修不能簡單查看拆卸來解決，應使用科學的檢測方法，有效避免檢測過程中造成的不必要的損耗和隱患。在故障原因明顯的情況下可以采取相對應的的方法快速維修故障，而部分故障無法在外表體察出來，我們可以采取排除法檢測故障。在檢測故障時需要注意以下幾點：1）斷電查看。專業技術人員在初步維修時需保證人身安全，可先斷電查看是否是硬件損壞。2）如非硬件損壞，需要通電查看，建議局部通電排除檢查。因為機床設備設計復雜，貿然通電可能會導致整個機器出現問題，局部檢查也是效率較快的檢查方法[2]。3）檢測出故障所在后，需積極備案記錄，以免下次發生?；蛘呦麓喂收习l生時又耗費時間檢測維修，拖捱工廠運行，影響企業運轉周期。
3故障的檢測方法
在嚴格按照機床電氣設備操作手冊使用的情況下，檢測人員也需要有專業過硬的知識儲備，對于各個情況都有相應的解決辦法，了解不同故障發生的原因，心細謹慎，才能效率的解決故障問題。
3．1從外觀檢測故障范圍
外觀檢測是最直觀的方法，通過觀察機床設備的硬件損耗、電路是否毀損、表層是否老化等等直接找出故障所在，再與之相對應的施以維修。
3．2從局部實驗故障節點
在機床設備發生故障后，由于其結構復雜常常會無法直接觀察出故障。此時可以在保證電流暢通的情況下，通過局部檢測來排查故障所在。需要注意的是在檢測過程中應嚴格按照機器說明操作，避免因操作失誤導致的耗損。
3．3用測量法縮小檢測范圍
測量法在不同領域中都有運用，在機器設備維修中，是通過不同時間測量電氣設備的不同指標，將幾組數據綜合評定，來判斷電氣元件是否發生損壞，電路何處不暢通等等。機床電氣設備的維修需要結合多方面因素，由專業技術人員操作，達到最快解決問題的目的。維修人員應謹慎心細，不可疏忽大意。
4機床電氣設備的后期維護
作為工廠運轉核心的機床電氣設備，它的后期維護也同樣重要。將故障發生率減低到最小，使其長期處于運轉良好狀態，才能更好為企業創收，保證其經濟效益。在具體實踐中，可以根據其構成來做出以下維護：
4．1輸出輸入裝置維護
輸入輸出裝置是機器正常運行中極其重要的一環，應定期檢查其是否運行正常。機床電氣設備數量繁多，常常存在年久失修的問題，這直接影響到機器的運轉。
4．2重點檢查電動機的日常運行
電動機是機器設備主要的動力裝置，長期使用導致的磨損、運行程序錯誤、溫度過高等等都會導致它出現問題。應保持日常的表面清潔、積灰除塵，環境是否過熱或不適宜電動機工作。時常通風；避免電動機超負荷運行。
4．3加強機床電氣設備元件的保養工作
主要的幾個設備元件有：電氣柜的門柜、門框周邊的耐油密封墊、電路板、機床設備主傳動鏈、接觸器等等。對于這些機器設備，最好做到常常清理積灰和異物；修改即將損壞或老化的零件；使每一處連接導線接觸良好；多數接觸器和繼電器的觸頭均采用銀或銀基合金制成,其表面會形成一層Ag2O或Ag2S[3],這是為了承受頻繁切合電路所受的機械沖擊和電流的燒損,并不影響導電性能,因為在電弧的作用下它還能還原成銀。但銅質觸頭表面燒毛后則應及時修平。
5總結
篇7
關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修
隨著科技的發展，很多高科技設備在生產和生活中應用，并且應用范圍越來越廣泛，這給生產和生活帶來了很多便利。尤其是在數控技術高速發展的今天，有很多數控設備出現，數控機床就是其中的一種，并且被廣泛的應用在生產之中。而任何設備在使用的過程中都會出現故障，一旦有故障出現就會給生產帶來影響。因此對數控機床設備使用過程中的故障進行診斷與維修就是一項十分重要的工作，本文筆者就對這方面的內容進行簡單研究。
1.數控機床設備故障類型
數控機床設備一旦出現故障，就無法正常、順利的將原來的預定工作完成，導致停運或者是不能按照預定的來達到工作效果。根據數控機床設備出現故障的危害程度，將其分為兩種，一種是致命性故障，一種是非致命性故障。致命性故障是指不但無法順利完成預定的工作目標，還會帶來人或者物的重大損失，最終導致工作任務失敗。而非致命性故障，并不會帶來人員以及物的損失，不過會給機床設備帶來危害，而非致命性故障如果不能得到及時維修處理，就會發展成為致命性故障。
根據數控機床設備的出現故障是自身的原因，還是與其他有關系的設備的原因導致的，分為獨立故障和從屬故障。根據數控機床設備發生故障的次數和頻率可以分成早期、偶然和耗損故障幾種。數控機床的故障分類還有很多種，本文先介紹到這里。
2.數控機床設備故障的診斷方法
當數控機床出現故障的時候，想要進行好的維修，首先要找到故障的根源，也就是對機床設備進行故障診斷，在診斷的過程之中，方法很重要，下面是數控機床設備故障診斷的方法介紹。
2.1交換法
對于在應用過程中出現故障的數控機床，其故障很難進行確認，而且在診斷故障的過程中還要保證不會給設備帶來更嚴重的損害，這時候可以用備用的控制板代替認為有故障的控制板。通過備用控制板的應用，保證設備的正常運行，保證工作進步。同時在對同類型的基礎控制板交換的過程中，還可以對控制板系統檢測的效率進一步提高。
2.2自我診斷功能分析法
很多進口的數控機床設備都有自我診斷功能，并且這樣的功能指標已經是一種對數控機床性能進行確定的重要標準。對于這樣的數控機床，在出現故障的時候會比較容易進行診斷。因為這樣的機床設備一旦出現故障，數控機床設備的一些故障指示等或者是顯示器等就會提示故障所在位置，或者是出現故障的原因。通過這種方式就可以及時的發現機床的問題所在，并且快速將問題解決。不過這種自我診斷功能只是在一些高端的數控機床中才有，普通的數控機床并沒有此功能。
2.3PLC程序分析法
導致數控機床出現故障的原因是由于機械設備上的一些邏輯功能在運行的過程中無法保證預定的功能，出現不正常運行，因此在進行故障診斷的過程之中，可以通過利用機械的固有原理圖等來進行故障診斷，如應用電氣原理圖、PLC程序以及液壓的原理圖等資料來進行故障診斷，通過這種方式來快速的找到故障原因，并且對出現故障的零件進行維修和更換，使數控機床能夠在最短的時間內恢復到正常的工作狀態，盡量不給生產帶來影響。
比如在實際操作中某型機床遇到x軸回油槽向外溢油，而且在維修的過程中對回油線路檢查以后沒有發現有堵塞的現象，而在對電氣原理圖查看的時候發現供油的僅僅有兩項，通過編程對數控機床設備進行現場監控，PLC程序運行也沒有出現異常，繼電器是按照PLC程序規定運行，而在對液壓電磁閥檢測的時候發現其在PIE中電池閥的有無都是處于工作狀態，在對繼電器測量以后發現是繼電器的問題，在更換繼電器以后，問題解決。
2.4基于廣域網的診斷法
隨著技術的不斷提高，在有些數控機床設備上還有廣域監測點的安裝，利用局域網檢測對機床設備的運行狀態信息進行全面、真實的采集。這樣可以通過仿真實驗對數控機床設備中普遍出現的一些問題進行分析，還可以為企業對數控機床的故障診斷提供更多幫助。
3.數控機床設備的故障維修
數控機床設備出現故障以后要對其進行快速維修，這樣才能夠快速恢復機床工作能力，防止給企業帶來過多損失。想要進行維修，對故障進行查找是最關鍵的一點，在找到故障點以后，對故障進行維修排出，在找到故障點以后，要根據不同的故障進行相應的維修。
如果發現數控機床出現的是電氣故障，就要先對其故障進行確定，在明確了是電氣故障以后，進行進一步維修。如果是電器線路短路，要進行故障排除，防止由于故障帶來的設備零件損壞。系統是在能夠供電的情況下啟動NC，在這個過程中要細心觀察，如果發現有異常要停止機械工作。對于有故障診斷的設備而言，就可以根據報警來對故障進行查找以及維修了。在NC啟動以后沒有故障的警告，而設備在運行的過程中卻存在很多問題，就要檢查NC的參與以及數控機床設備的數據表，要是都沒有問題就要通過編程來對程序進行分析，看是否是輸入和輸出方面的故障。如果NC與PC都沒有故障，也排除是故障，就要對設備的定值和反饋值進行查找，如果定值與指令值不成比例，就是給定值出現故障。
要是給定值出現故障，通常是由于接頭、插頭、繼電器或者是接線等方面的問題。而要是反饋值出現問題，通常是由于接觸不良、檢測元件失效或者是傳感器的問題。如果兩個值都出現問題，原因就是電子元件受到損壞，這個問題解決的時候會相對容易。
4.總結
數控機床設備的應用給人們提供了很多的方便，不過由于其屬于高科技產品，所以在應用的過程中，必須要按照規定進行操作，一旦操作不當就會出現設備故障，影響設備正常運行。本文筆者對數控機床設備的故障診斷與維修進行了研究，針對其可能出現的問題的維修方法進行總結，希望能夠為數控機床設備的故障診斷與維修提供更多幫助。
參考文獻：
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數控機床是機電一體化在機械加工中的典型產品，它將電力電子、自動控制、電機、檢測、計算機、機床、液壓、氣動和加工工藝等技術集中于一體，具有高效率、高效益和高適應性的特點。要發揮數控機床的高效益，就要保證它的開動率，這就對數控機床提出了穩定性和可靠性的要求。對于數控機床一方面要加強日常維護，另一方面當出現故障后，要盡快診斷出故障的原因并加以修復。數控機床的故障主要是電氣系統的故障。
1、數控機床電氣系統的組成及特點
數控機床的電氣系統既包括以電器元件、電力電子功率器件、電機等組成的強電電路，也包括以半導體器件、電子元件等組成的弱電電路。為了保證數控機床長時間穩定運行，要求數控機床的電氣控制系統要具有：可靠性高、抗干擾能力強、穩定性和安全性高、使用維護方便的特點。
2、數控機床電氣系統故障的特點
（1）電氣系統故障率高。（2）外界環境的變化容易導致電氣系統故障。（3）操作人員的誤操作導致電氣系統故障。（4）電器元件、線路老化導致電氣系統故障。（5）受電器元件使用壽命的影響。
3、數控機床電氣系統故障診斷
數控機床電氣系統故障的調查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。常用診斷方法總結如下：
3.1直觀檢查法
這是最基本、最常用的檢查方法。就是利用感覺器官，注意發生故障時的各種現象。一般通過“問、看、聽、觸、嗅”等方式進行診斷。
①問：詢問機床故障發生的經過，弄清楚故障是突發的還是漸發的。一般操作者熟知機床的性能，故障發生時又在現場，所提供的情況對故障分析很有幫助。②看：總體查看機床各部分工作狀態是否處于正常狀態（例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等），各電控裝置（如數控系統、溫控裝置、裝置等）有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。③聽：一般機床正常時，其聲響具有一定的音律和節奏，并保持持續的穩定。通過機床運行的聲音判斷可能的故障隱患。④觸：在機床斷電的情況下，觸摸各主要電路板的安裝是否正確、各插頭座的插接是否牢固、各信號線的聯接是否正確可靠，以此來尋找可能出現故障的原因。⑤嗅：有時機床出現短路等故障時就會伴有導線或原件的燒灼，通過焦糊味的位置即可判斷故障點。
3.2儀器檢查法
使用萬用表，對機床上的交、直流電源電壓，將測量結果與標準信號對比，從中找尋可能的故障原因；用示波器觀察相關的信號的波形、幅值、相位頻率等來判斷信號的正確性；用PLC編程器查找PLC程序中的故障、以及程序運行是I/O點的狀態等。
3.3信號與報警指示分析法
①報警指示燈指示：數控機床在數控系統、伺服系統等各電子、電器裝置上都設有故障指示燈，觀察這些指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內容及故障原因與排除方法。②報警信息指示：數控機床具有很強的自診斷功能，一旦機床出現故障在CRT上就會有對應的報警信息，查閱數控機床的診斷手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。
3.4接口狀態檢查法
目前的數控機床多使用內裝性PLC。在CNC與PLC的接口處經常會出現故障。這些故障一般是由于接口信號錯誤或丟失造成的，他們有的可以通過故障報警指示燈顯示，有的可以在CRT顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器查找。
3.5參數調整法
為適應不同機床、不同工作狀態的要求，數控系統及其電路都設置許多可修改的參數，這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。任何參數的變化、甚至丟失都是會導致機床故障。隨著機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化，必須重新調整相關的參數。
3.6備板置換法
利用備用電路板、模塊、集成電路塊替換有疑點的部位，是一種快速而簡單排除故障的方法。有時若無備板，可借用同型號系統上的電路板來試驗。備板置換前，應檢查有關部分電路，以免由于短路造成好板損壞。還應檢查實驗板上的選擇開關和跨接線是否與原版一致。有些還應該注意板上電位器的調整。
3.7交換法
當發現故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交換法應特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應的參數交換，否則不僅達不到目的，反而會產生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設計好軟、硬件交換方案，準確無誤再行交換檢查。
3.8特殊處理法
當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規律或者其他有效的方法。
4.結論
數控系統種類繁多，故障千變萬化，維修方法也不盡相同，有時單純的某一種維修方法難以查找到故障點，我們在維修時可以多種維修方法綜合使用，以便更快、更好的查找到故障點，保證生產的順利進行。
參考文獻
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關鍵詞：數控機床；工作原理；數控系統；維修
科學技術的發展對機械產品提出了高精度、高質量的要求，而且產品的更新換代也在加快，這對機床設備提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和靈活性的要求。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現代機床技術水平的重要標志。數控機床體現了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心作用。由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維修和維護更是不容忽視。我國在數控維修調試方面更是人才短缺，經驗匱乏，導致國內許多高檔數控機床都要聘請國外專家維修調試[1]。
一、 數控機床
（一） 數控機床的組成
1.主機。主機是數控機床的機械部件，包括床身、主軸箱、刀架、尾座、導軌等。
2.數控裝置。數控裝置是數控機床的控制核心，其主體是一臺計算機（包括CPU、存儲器、CRT等）。
3.伺服驅動系統。伺服驅動系統時數控車床切削工作的動力部分，主要實現主運動和進給運動。它由伺服驅動電路和驅動裝置組成。驅動裝置主要有主軸電動機、進給系統的步進電動機或交、直流伺服電動機等。
4.輔助裝置。輔助裝置是指數控機床的一些配套部件，包括液壓、氣動裝置及冷卻系統、系統和排屑裝置
（二）數控機床的基本原理
按照零件加工的技術要求和工藝要求，編寫零件的加工程序，然后將加工程序輸入到數控裝置，通過數控裝置控制機床的主軸運動、進給運動、更換刀具，以及工件的夾緊與松開，冷、泵的開與關，使刀具、工件和其它輔助裝置嚴格按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合圖紙要求的零件。
數控機床的工作原理可以歸納為：①控制介質 控制介質以指令的形式記載各種加工信息，如零件加工的工藝過程、工藝參數和刀具運動等，將這些信息輸入到數控裝置，控制數控機床對零件切削加工。②數控裝置 數控裝置是數控機床的核心，其功能是接受輸入的加工信息，經過數控裝置的系統軟件和邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理，向伺服系統發出相應的脈沖，并通過伺服系統控制機床運動部件按加工程序指令運動。③伺服系統 伺服系統由伺服電機和伺服驅動裝置組成，通常所說數控系統是指數控裝置與伺服系統的集成，因此說伺服系統是數控系統的執行系統。數控裝置發出的速度和位移指令控制執行部件按進給速度和進給方向位移。每個進給運動的執行部件都配備一套伺服系統，有的伺服系統還有位置測量裝置，直接或間接測量執行部件的實際位移量，并反饋給數控裝置，對加工的誤差進行補償。④機床本體 數控機床的本體與普通機床基本類似，不同之處是數控機床結構簡單、剛性好，傳動系統采用滾珠絲杠代替普通機床的絲杠和齒條傳動，主軸變速系統簡化了齒輪箱，普遍采用變頻調速和伺服控制[5]。
（三）FANUC數控系統的特點
日本FANUC公司的數控系統具有高質量、高性能，適用于各種機床和生產機械的特點，在市場的占有率遠遠超過其他的數控系統，主要體現在以下幾個方面。①系統在設計中大量采用模塊化結構。這種結構易于拆裝，各個控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于維修、更換。②具有很強的抵抗惡劣環境影響的能力。其工作環境溫度為0～45℃，相對濕度為75%。③有較完善的保護措施。FANUC對自身的系統采用比較好的保護電路。④FANUC系統所配置的系統軟件具有比較齊全的基本功能和選項功能。對于一般的機床來說，基本功能完全能滿足使用要求。⑤提供大量豐富的PMC信號和PMC功能指令。這些豐富的信號和編程指令便于用戶編制機床側PMC控制程序，而且增加了編程的靈活性。⑥具有很強的DNC功能。系統提供串行RS232C傳輸接口，使通用計算機PC和機床之間的數據傳輸能方便、可靠地進行，從而實現高速的DNC操作。⑦提供豐富的維修報警和診斷功能。
系統在硬件上采用兩種數字總線：在軸控制部分采用FANUC專用的FSSB串行伺服總線聯接所有的伺服驅動器；在機床面板等機床設備部分采用Fanuc I/O Link總線聯接。通過兩種總線將實時性要求不同的數據分離開[2]。
（四）伺服驅動及伺服電機的特點
1.高可靠性。完善的可靠性設計方案：如冗余設計，降額設計等，所有元器件全部采用工業或軍工等級，關鍵元器件全部采用進口元件，如三菱IPM模塊、EPCOS電容、fuji整流橋等。
2.高節電率。采用先進的微電腦控制技術，使定量泵變為節能型的變量泵，液壓系統與整機運行所需要的功率相匹配，無高壓節流溢流能量之損失，提高油泵電機功率因素至0.96以上，節電率一般可達40%～60%。
3.軟啟動。采用伺服器控制可以減小數控機床震動，延長數控機床的使用壽命，同時數控系統發熱量減小，油溫穩定，延長液壓系統的使用壽命，為用戶節省了維護的費用。
4.超強的過載能力和動態響應速度。采用先進的矢量控制算法和獨特的限流技術，確保在機床操作過程中，能承受啟停重負載的沖擊而不跳閘，以確保生產過程的連續性。高速的動態響應，最大限度減小零件周期的延遲現象。
5.完善的EMC設計。采用完善的EMC設計方案，內部布局優化設計，采用多種EMI對策，確保對數控機床電氣系統的干擾減小到最小，保證其工作的工作穩定性[4]。
二、數控機床故障維修
（一）數控機床使用中注意事項
使用數控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：① 機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業知識的專業人員或經過技術培訓的人員，且必須按安全操作規程及安全操作規定操作機床；②非專業人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經關掉了機床總電源開關。只有專業維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修；③ 除一些供用戶使用并可以改動的參數外，其它系統參數、主軸參數、伺服參數等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設備、工件、人身等傷害；④修改參數后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床；⑤機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者；⑥ 建議機床連續運行最多24小時，如果連續運行時間太長會影響電氣系統和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度；⑦機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。
（二）數控機床故障診斷維修
我們要學習車床的診斷首先要了解兩個概念：系統的可靠性是指數控系統在規定的條件和規定的時間內完成規定的功能能力，故障是指系統在規定的條件下合規定的時間內失去規定的功能。
（1）診斷的方法：①動作診斷：監視車床動作部分，判斷個不良的部位。②狀態診斷：當機床電機動負載時，觀察運行狀態。③點檢診斷：定期點檢液壓元件，氣動元件。④操作診斷：監視操作錯誤和程序錯誤。⑤數控系統故障自診斷[3]。
（2）典型數控機床常見故障診斷及維修實例
①主軸出現噪聲的故障維修.故障現象：主軸噪聲較大，主軸無載荷情況下，負載表指示超過40%。分析診斷：首先檢查主軸參數設定，包括放大器型號、電動機型號及伺服增益等，在確認無誤后，則將檢點放在機械側。發現主軸軸承損壞，經更換軸承后，在脫開機械側的情況下檢查主軸電動機旋轉情況，發現負載表指示已正常但仍有噪聲。隨后，講主軸參數00號設定為1，即讓主軸驅動系統開環運行，結果噪聲消失，說明速度檢測元件有問題。經檢查發現安裝不正，調整位置之后再運行主軸電動機，噪聲消失，機床能正常工作。
②絲杠竄動引起的故障維修.故障現象：TH6380臥式加工中心，啟動液壓后，手動運行Y軸時，液壓自動中斷，CRT顯示報警，驅動失效，其他各軸正常。分析診斷：該故障涉及電氣、機械、液壓等部分。任一環節有問題均可導致驅動失效，因此檢查的順序大致如下。伺服驅動裝置電動機及測量器件電動機與絲杠連接部分液壓平衡裝置開螺母和滾珠絲杠軸承其他機械部分。
（1）檢查驅動裝置外部接線及內部元器件的狀態良好，電動機與測量系統正常。
（2）拆下Y軸液壓抱閘后情況同前，將電動機與絲杠的同步傳動帶脫離，手搖Y軸絲杠，發現絲杠上下竄動。
（3）拆開滾珠絲杠上軸承座正常。
（4）拆開滾珠絲杠下軸承座后發現軸向推力軸承的緊固螺母松動，導致滾珠絲杠上下竄動。
參考文獻
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篇10
關鍵詞：數控機床 機床維修 故障分析 解決方案
中圖分類號：TG68 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）08（c）-0079-01
數控機床是綜合了現代計算機技術、自動化控制技術、傳感器技術以及測量技術、機械制造技術等領域的最新現代技術設備，使機械加工水平達到一個新的層次上。針對數控機床維修的重要性來說，主要側重于電子、機械、液、氣及光學的交叉點上。數控機床維修技術是保障數控機床正常工作的前提，同時，對數控機床的發展和完善也起到了巨大的推動作用。由此可見，數控機床維修的重要性。在數控機床使用過程中要遵循正確的操作流程，嚴肅處理維修方面的問題。
1 數控機床的使用和維修特點
數控機床是一種高效、新型的自動化機床，應用前景非常廣泛。與普通機床相比，它在使用和維修方面具有以下幾個特點：（1）具有較強的適應性和較好的靈活性：工作過程使用數控加工程序控制，改變數控加工程序就可以針對不同的零件進行加工。實現了自動化加工，可以滿足當前市場的需求，可實現零件種多種類，小批量的生產。（2）具有高精度及好的穩定性：數控機床程序是預先設定的，人工操作很少，避免了人工操作產生的誤差，數控機床具有較好剛度、利用計算機控制精確度較高，對于零件加工質量的穩定有很大幫助。利用高科技補償誤差和校正錯誤點，使數控加工精度大大提高。（3）具有較高生產效率：數控機床工作工序速度都由計算機控制，速度調節范圍大，可根據零件的加工工序合理調節速度；進行在線監測，無需停機，節省時間；換刀、更換工作臺采用自動化，節約時間；加工的同時可以進行工件裝卸，并且一次裝夾可實現多面和多工序加工，減少中間工作時間；數控加工工序集中，可減少零件周轉時間，整體計算，可以節省大量的時間。（4）勞動強度低、勞動條件好：數控機床的裝卸零件、更換刀具、控制面板等需要人工操作，其它都是機械化操作，降低了勞動強度。此外，數控機床的安全防護措施較好，還具有自動排屑、自動冷卻和自動裝置，操作者的勞動條件相對較好。（5）實現了現代化的生產管理。（6）數控機床使用數字控制，應用計算機控制管理，實現了工作的高度自動化和現代化。使用、維護技術要求高：數控機床價格高，為了達到較為理想經濟效益，對于機床操作人員及維修人員的專業素質要求相對較高。
2 數控機床維修實例
數控機床在使用過程中，不可避免地出現一些故障，需要檢查維修。數控機床出現故障，原因及特點各不相同，主要有以下幾點。
主軸部件故障：其中自動換刀部分的刀拉緊機構、自動換檔裝置及主軸精度維持裝置容易出現故障。因為數控機床采取電氣自動調速后已取消了機械變速箱裝置，主軸箱內部結構相對簡單，從而大大減少了故障。常見的故障實例有（1）一臺瑞士產SCHAUBLIN 43加工中心主軸松刀失控，經過檢查發現輸出端有信號，電源輸出正常，進一步檢查發現電源打開時電磁閥不能完成吸合動作，確定閥體出現異常，更換后正常工作。
ATC刀具交換裝置故障：ATC刀具自動交換裝置故障是數控機床主要故障之一。主要的故障有：刀庫運動故障、定位誤差超差、機械手夾刀柄不穩定及機械手運動動作不準。這些故障都會使換刀動作緊急停止，整機因此也會停機。具體實例：北一—大隈數控機床，ATC刀具交換裝置故障出現，限位開關失靈，通過手動復位后恢復正常。
進給伺服系統故障：數控機床伺服控制系統故障，是數控機床中常見和最主要的故障，約占整個系統故障的1/3。故障一般有三種：（1）因系統具有軟件診斷程序，顯示報警信息。（2）設置在伺服系統上的硬件顯示報警。（3）出現故障時沒有任何報警顯示。一般出現故障的是伺服控制單元、位置反饋部分及伺服電機這幾個地方。檢測時要先看它有沒有伺服使能信號，即根據PLC法度榜樣檢查使能是否滿足條件要求。然后檢查屏幕軸數值的變化情況，伺服軸的移動情況，觀察伺服單元上指令電壓的變化，由此可以斷定故障出現的位置和反映出來的問題。具體事例：（1）一臺國產數控機床出現機床失控，經過初步檢查，發現伺服機電內檢測原件的反饋信號接反了，重新接好反饋信號之后恢復正常。（2）一臺國產數控車床發生過載報警，經檢查后發現機械負載正常，再進一步檢查發現，速度控制單元上電機電流上限設置偏低，將電機電流重新設置到正常值上恢復正常。
數控機床除了上面的故障之外還有一些常見的故障，例如：一臺數控1680臥式車床精車平面精度和表面粗糙度達不到要求，經檢查發現主要故障是主軸間隙過大，刀架部位產生擺動，調整主軸位置、夾緊導軌斜鐵恢復正常；一臺國產STC4540數控車床工作臺變速不靈，經檢測發現電磁滑閥動作不正常，經過拆卸修理使電磁滑閥達到靈活程度后恢復正常。除此之外，數控機床工作時還會發生另外一些故障，具體問題要根據出現的故障具體提出解決方案。
3 結語
隨著數控機床的普遍使用，現在數控機床技術開始向高速、精密、復合、智能方向發展，發展空間以為廣闊，機床的維修工作更是不能小覷，只有做好這些工作，才能使數控機床朝著更廣、更好的方向發展。
參考文獻
[1] 董玉紅.數控技術[M].高等教育出版社，2004.
[2] 嚴愛珍.機床數控原理與系統[M].機械工業出版社，2002.
