數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷方法

為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)的故障，快速確定故障所在部位并能及時(shí)排除，要求故障診斷應(yīng)盡可能少且簡(jiǎn)便，故障診斷所需的時(shí)間應(yīng)盡可能短。為此，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了闡述。

據(jù)悉，數(shù)控機(jī)床電氣故障診斷有故障檢測(cè)、故障判斷及隔離和故障定位3個(gè)階段。第一階段的故障檢測(cè)就是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行測(cè)試，判斷是否存在故障;第二階段是判定故障性質(zhì)，并分離出故障的部件或模塊;第三階段是將故障定位到可以更換的模塊或印制線路板，以縮短修理時(shí)間。

直觀法

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)焦煳味等。仔細(xì)觀察可能發(fā)生故障的每塊印制線路板的表面狀況，有無(wú)燒毀和損傷痕跡，以進(jìn)一步縮小檢查范圍，這是一種最基本、最常用的方法。

CNC系統(tǒng)的自診斷功能

依靠CNC系統(tǒng)快速處理數(shù)據(jù)的能力，對(duì)出錯(cuò)部位進(jìn)行多路、快速的信號(hào)采集和處理，然后由診斷程序進(jìn)行邏輯分析判斷，以確定系統(tǒng)是否存在故障，及時(shí)對(duì)故障進(jìn)行定位。現(xiàn)代CNC系統(tǒng)自診斷功能可以分為以下兩類：

(1)開機(jī)自診斷開機(jī)自診斷是指從每次通電開始至進(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、光電閱讀機(jī)及軟盤驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備運(yùn)行前的功能測(cè)試，確認(rèn)系統(tǒng)的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。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床診斷功能提示的故障信息越豐富，越能給故障診斷帶來(lái)方便。但要注意的是，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，或一個(gè)故障顯示有多個(gè)故障原因，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。

數(shù)據(jù)和狀態(tài)檢查

CNC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)控機(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)償值和絲杠螺距補(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CNC系統(tǒng)與機(jī)床之間的輸入/輸出接口信號(hào)包括CNC系統(tǒng)與PLC、PLC與機(jī)床之間接口輸入/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CNC系統(tǒng)是否已將信號(hào)輸出到機(jī)床側(cè)，機(jī)床側(cè)的開關(guān)量等信號(hào)是否已輸入到CNC系統(tǒng)，從而可將故障定位在機(jī)床側(cè)或是在CNC系統(tǒng)。

報(bào)警指示燈顯示故障

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的CNC系統(tǒng)內(nèi)部，除了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，它們分布在電源、伺服驅(qū)動(dòng)和輸入/輸出等裝置上，根據(jù)這些報(bào)警燈的指示可判斷故障的原因。

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)便的判斷故障原因的方法，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，以免由于短路而造成好板損壞，同時(shí)，還應(yīng)檢查試驗(yàn)板上的選擇開關(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)器板后，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。

交換法

在數(shù)控機(jī)床中，常有功能相同的模塊或單元，將相同模塊或單元互相交換，觀察故障轉(zhuǎn)移的情況，就能快速確定故障的部位。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。

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。

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、示波器等儀器儀表，通過(guò)這些端子檢測(cè)到的電平或波形，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。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)它的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。