怎樣修好數控機床？數控系統維修經(jīng)驗分享

        怎樣修好數控機床?數控系統維修經(jīng)驗分享：

       *數控機床是當代高新技術(shù)機、電、光、氣一體化的結晶，電氣復雜，管路交叉林立，數控系統五花八門(mén)，產(chǎn)品從70年代到90年代，不能互換，故障現象也是千奇百怪，各不相同，特別是大型、重型數控機床，價(jià)格昂貴，每臺約幾百萬(wàn)美金、安裝調整時(shí)間長(cháng)（幾個(gè)月到1年以上）。大型數控機床內有成千上萬(wàn)只元器件，若其中有一個(gè)元件有故障，就會(huì )引起機床的不正?，F象，還有導線(xiàn)的連接、管子互相的聯(lián)結，有一點(diǎn)疏忽就會(huì )出問(wèn)題，再加上大型、重型數控機床體積龐大，在無(wú)恒溫廠(chǎng)房條件下使用，環(huán)境的影響很容易引發(fā)故障。為此，數控機床“維修難”的問(wèn)題就放在我們的面前。

　　我們國家引進(jìn)和制造了這么多的數控機床，如何能迅速找出故障、隱患，并及時(shí)排除呢？如何能維修好這些昂貴的設備？我認為首先要有高度的責任心和不怕困難的精神；第二，要努力掌握數控技術(shù)，聯(lián)系本人十多年維修數控機床的實(shí)踐，我認為要多看、多問(wèn)、多記、多思、多練（五多），逐步提高自己的技術(shù)水準和維修能力，才能適應各種較復雜的局面，解決困難的問(wèn)題，修好數控機床。

　　一、 要多看

　　1． 要多看數控資料

　　要多看，要了解各種數控系統和PLC可編程序控制器的特點(diǎn)和功能；要了解數控系統的報警及排除方法；要了解NC、PLC機床參數設定的含義；要了解PLC的編程語(yǔ)言；要了解數控編程的方法；要了解控制面板的操作和各菜單的內容；要了解主軸和走刀電機的性能和驅動(dòng)器的特征等等，往往數控資料一大堆，怎么看？我認為主要要突出重點(diǎn)，搞清來(lái)龍去脈，重點(diǎn)是吃透數控系統的基本組成和結構，掌握方框圖。其余的可以“游覽”和通讀，但每部分內容要有重點(diǎn)的了解、掌握。由于數控系統內部線(xiàn)路圖相當復雜，而制造商均不提供。因此也不必詳細地搞清楚。比如NX一154四軸五連動(dòng)葉片加工機床上采用A一B10系統，要重點(diǎn)了解每部分的作用，各板子的功能，接口的去向，LED燈的含義等?，F在數控系統型號多、更新快，不同的制造廠(chǎng)、不同型號往往差別很大。要了解其共性與個(gè)性（特殊性）。一般熟悉維修SIEMENS數控系統的人不見(jiàn)得會(huì )熟練排除A- B 系統的故障，因此，要多看，不斷學(xué)習、更新知識。

　　2．要多看電氣圖、消化電氣圖

　　對于每一個(gè)電氣元件，比如：接觸器、繼電器、時(shí)間繼電器等以及PLC的輸入、輸出，要在電氣圖上一一注明。舉一個(gè)簡(jiǎn)單例子來(lái)說(shuō)，比如1A1為液壓泵電機1M啟動(dòng)的接觸器，一般在圖下注出其常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)的去向。因此，可對其對應的某頁(yè)上的常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)1A1，注明內容為液壓泵電機開(kāi)，對于大型的數控機床的電氣圖有幾十頁(yè)，甚至上百頁(yè)。要看懂，表明每個(gè)元件的功能要化很長(cháng)時(shí)間。有時(shí)，一、二次看可能還搞不清楚該元件的作用，要多看等以后消化后再寫(xiě)上。因此，剛才講到的啟動(dòng)液壓泵電機1M，也應清楚標明是PLC的哪一外輸出帶動(dòng)接觸器1A1動(dòng)作的，要做到來(lái)龍去脈，一清二楚。而對電氣線(xiàn)路圖中的某些方框圖，比如每個(gè)軸的驅動(dòng)器，只是一個(gè)方框圖，只要了解某控制條件（通斷情況），對于詳細的東西等可等有空再研究、考慮。各個(gè)國家的電氣符號是不一樣的，就首先要清楚了解。對于制造廠(chǎng)所編寫(xiě)的厚厚的幾本PLC語(yǔ)句表，也要多看，掌握其編程語(yǔ)言，在看懂的基礎上進(jìn)行中文注譯。這樣可以大大節省以后排除故障的時(shí)間，如果等發(fā)生故障再去熟悉了解電氣圖，PLC語(yǔ)句表，勢必要化費大量時(shí)間，還往往會(huì )造成錯誤的判斷。

　　3，要多看液壓、氣動(dòng)圖，并深入消化

　　對于數控機床的機械、液壓、氣動(dòng)圖，要搞清楚其作用和來(lái)龍去脈。并在圖紙上一一注明，比如德國COBURG數控龍門(mén)銑附件、刀具安裝動(dòng)作比較復雜，要分解其圖，如鎖緊刀具是由哪個(gè)電磁閥動(dòng)作的？對應的PLC輸出、輸入是哪幾個(gè)？在圖上寫(xiě)明，這樣從電氣到機械動(dòng)作一竿到底，同時(shí)特別對機、電關(guān)系比較密切的部分要重點(diǎn)了解，比如意大利INNSE數控搪銑床采用電液比例閥技術(shù)，要重點(diǎn)了解其作用和功能，特別要了解其調整方法及調整數據，靜態(tài)和動(dòng)態(tài)時(shí)比例閥電流及對應的平衡泵的壓力，既懂電又懂機，機電一體化，掌握多種本領(lǐng)，這樣解決問(wèn)題的本領(lǐng)就大了。

　　4．要多看外文，要提高自己專(zhuān)業(yè)外文的閱讀能力

　　不懂得外文，特別是英語(yǔ)。就無(wú)法看懂大量的外文技術(shù)資料，單依靠翻譯，往往是不太理想?？赐馕陌娴募夹g(shù)資料，開(kāi)始時(shí)比較吃力，生字多，多看多記后，常用的專(zhuān)業(yè)單詞也只有這樣多，以后看起來(lái)就流暢了，一個(gè)稱(chēng)職的維修人員要基本掌握語(yǔ)言工具。

　　二、要多問(wèn)

　　1．要多問(wèn)外國專(zhuān)家

　　如果你能有出國培訓的機會(huì )或者外國專(zhuān)家來(lái)你廠(chǎng)安裝調試機床，你有機會(huì )參加。這是一次比較好的學(xué)習機會(huì )，因為能獲得大量的一手資料和機床調試的方法及技巧。比如在激光測定各軸精度后，電氣如何進(jìn)行修正的辦法等。要多問(wèn)，不懂就要搞清楚。通過(guò)這段時(shí)間，會(huì )有大的收獲，能夠獲得不少內部的資料和手冊（對用戶(hù)是保密的）。當機床投入正式生產(chǎn)之后，也應該經(jīng)常與外國有關(guān)專(zhuān)家保持密切的聯(lián)系。通過(guò)FAX、E-MALL，詢(xún)問(wèn)獲得解決機床疑難故障進(jìn)一步的解決辦法及有關(guān)資料，還可得到特殊、的備件，這是非常有益的，同時(shí)對數控系統的代理商，比如SIEMENS、FANUC等公司也應保持良好的關(guān)系，多詢(xún)問(wèn)，也可及時(shí)得到該數控系統深一步的資料及有關(guān)備件，還可有機會(huì )參加有關(guān)數控系統的專(zhuān)題學(xué)習班。

　　2．發(fā)生故障后，要向操作者師傅詢(xún)問(wèn)故障的全過(guò)程，不要不問(wèn)，或者隨便問(wèn)一下就好了，這樣往往得不到正確的現場(chǎng)資料會(huì )造成錯誤的判斷，使問(wèn)題復雜化了，因此，要多問(wèn)，問(wèn)詳細一點(diǎn)，了解故障出現的全過(guò)程（開(kāi)始、中間、結束），產(chǎn)生過(guò)什么報警號，當時(shí)操作過(guò)什么元件，碰過(guò)什么，改過(guò)什么，外界環(huán)境情況如何？要在充分調查現場(chǎng)掌握一手材料的基礎上，把故障問(wèn)題正確地列出來(lái)，實(shí)際上已經(jīng)解決了問(wèn)題的一半，然后再分析解決之，對于經(jīng)驗豐富熟練的操作者師傅，他們對機床操作熟悉，加工程序熟悉，機床常見(jiàn)病十分了解，與他們密切配合，對于迅速排除故障十分有利。

　　3．要多問(wèn)其它維修人員

　　當其它維修人員在維修機床，而你沒(méi)有去時(shí)，等他們回來(lái)后，也應多問(wèn)一聲，剛才發(fā)生了什么毛??？他是如何排除的？請他介紹其排除方法。這也是一種較好的學(xué)習機會(huì )。學(xué)習他人正確的排除故障的技巧和方法，特別是向經(jīng)驗豐富的老維修人員學(xué)習，把他們的本領(lǐng)學(xué)到手，來(lái)提高自己的知識和水平。

　　三、要多記

　　1．要記錄有關(guān)的各種參數

　　重點(diǎn)記錄機床調整好后各種有關(guān)參數，比如NC機床參數，PLC機床參數、PLC程序（以上可存在磁盤(pán)中）以及主軸和各走刀電機的電流、電壓、轉速等數據。還要記下電柜中繼電器、接觸器等在通電和正式加工時(shí)的狀態(tài)（吸合還是斷開(kāi)）以及PLC所有輸入、輸出LED發(fā)光二極管的狀態(tài)（亮暗、閃耀）或者記錄下屏幕上PLC狀態(tài)IB（輸入位）、QB（輸出位）是0還是1，比如IB1=：00000001，即I1.0=1，I1.1-1.7=0。這樣記錄下來(lái)對以后分析判斷故障好處較大。比如德國SCHIESS數控立車(chē)發(fā)生Z軸電機電流繼電器動(dòng)作，我們通過(guò)檢查Z軸電機正常工作時(shí)的PLC狀態(tài)（0、1）與不正常情況相比較，迅速地找到故障原因，原因是有1只比較繼電器狀態(tài)不對，通過(guò)調整，故障立即排除。

　　2．要記錄液壓、氣動(dòng)的狀態(tài)

　　同樣記錄液壓、氣動(dòng)在正式加工或不加工時(shí)各種壓力表、氣壓表的壓力，電磁閥的吸斷狀態(tài)，這對于調整、判斷幫助也很大。如美國INGERSOLL OPENsIDE MASTERHEAD數控搪銑床靜壓采用雙薄膜技術(shù)，有一百多個(gè)壓力的測量點(diǎn)，其壓力的高低直接影響機床功能動(dòng)作的正常與否，記錄靜態(tài)、動(dòng)態(tài)時(shí)的壓力很重要。

　　3. 隨身帶一本筆記本，把每天發(fā)生的故障，如何排除的過(guò)程一一記錄下來(lái)，人的腦子時(shí)間長(cháng)了易忘記，“好記性，不如爛筆頭”，記錄下來(lái)好處較大。我們發(fā)現數控機床往往有的故障會(huì )重復出現，而且老是這幾個(gè)故障，只要查一下當時(shí)是如何解決的，幾分鐘就可排除故障，既快又好。我們公司有一本《數控機床運行日記》及一本《數控機床排故記錄本》，要記錄好這二本資料，這是一臺數控機床完整的歷史檔案。

　　四、要多思

　　1．要多思，要開(kāi)闊視野

　　往往有時(shí)修理是，不夠冷靜，沒(méi)有很好地分析，鉆牛角尖。記得有一次COBURG龍門(mén)銑Y軸在加工中突然停機，屏幕上曾多次出現1361Y軸光柵臟報警，當時(shí)我們就事論事地清潔光柵尺及光柵頭2次，結果還是停機?；瘞滋鞎r(shí)間還沒(méi)有解決，后才找到了真正的原因，原因是Y軸光柵頭到EXE放大器之間的導線(xiàn)有問(wèn)題，由于Y軸移動(dòng)時(shí)蛇皮管長(cháng)期彎曲，其中一根位置反饋線(xiàn)不好，到某一位置折斷引起機床停機。當時(shí)，我們只注意靜態(tài)，忽略了動(dòng)態(tài)，曾經(jīng)出現過(guò)1321控制回路開(kāi)路警，但未引起我們足夠的重視。因此，我們應該把所發(fā)生的報警、故障情況全部列出來(lái)，通過(guò)由表及里，去偽存真，進(jìn)行綜合判斷和篩選，預測發(fā)生故障的大可能性，隨后進(jìn)行排除。“山窮水盡疑無(wú)路，柳暗花明又一村”，多思，給你指明了方向。

　　2．要多思，要知其所以然

　　往往我們在排除故障時(shí)，有時(shí)沒(méi)找到故障的真實(shí)原因，過(guò)后故障又繼續發(fā)生。記得INGERSOLL轉子葉根槽銑床，主軸Sl發(fā)生了運轉2小時(shí)后“自動(dòng)停車(chē)”的故障，當時(shí)外國專(zhuān)家換了一塊順序板，毛病似乎解決了，但過(guò)了一個(gè)多月之后，老毛病又犯了，換一塊的順序板的備板也好了，但沒(méi)有搞清楚其損壞原因。我們仔細地檢查，借助于示波器，發(fā)現了“啟動(dòng)”指令所對應的光電耦合器反峰電壓特別高，單獨加了一根接地線(xiàn)后，其光電耦合器的反峰電壓較大地減少，從此，再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)“自動(dòng)停車(chē)”的故障，原因是由于反峰電壓太高，時(shí)間長(cháng)后，使其光電耦合器逐步失效所致。

　　3．要多思，考慮要先一步

　　根據故障發(fā)生的頻率、重復性、機械電器的壽命，認真做好備件工作。這是保證機床連續、正常運行的重要工作，非做好不可。同時(shí)對于有些器件，隨著(zhù)時(shí)間的推遲、淘汰了，市場(chǎng)上已買(mǎi)不到或購買(mǎi)十分昂貴，怎么辦？要事先考慮，比如有一臺80年代初的數控機床用的光電閱讀機，用LOOP方式讀入加工程序，又可用SPOOL方式選入原帶（機床設置數據），萬(wàn)一送不進(jìn)去，則整臺機床會(huì )變成“死”機，后果十分嚴重，由于我們先一步考慮，與有關(guān)單位合作，經(jīng)多次試驗，采用了軟盤(pán)處理機解決了這個(gè)問(wèn)題，保證了該臺機床能使用至今。多思，要事前考慮，給提合理化建議，努力改善數控機床的外部環(huán)境，從溫度、灰塵、濕度等幾個(gè)方面想辦法，采用加裝電源穩壓器、加裝電柜空調小房子等措施，使機床的故障大大地減少。

　　五、要多練，即多實(shí)踐：

　　1．要多實(shí)踐，要敢于動(dòng)手，善于動(dòng)手

　　對于維修人員來(lái)說(shuō)，要膽大心細，要敢于動(dòng)手，只會(huì )講，不動(dòng)手，修不好數控機床。但是要熟情況再動(dòng)手，不要盲目，否則會(huì )擴大故障，造成事故，后果不堪設想。同時(shí)我們還要善于動(dòng)手，首先要上機熟悉機床的操作面板和各菜單的內容，做好操作自如，因為各種型號及系統操作是一樣的。同時(shí)也要充分利用數控機床的自診斷技術(shù)來(lái)迅速地處理解決故障?，F在數控技術(shù)越發(fā)展，則自診能力越來(lái)越強。比如A一B10系統，有診斷軟件，可連網(wǎng)診斷等。

　　2．要多實(shí)踐，培養自己的動(dòng)手能力和掌握實(shí)驗技能

　　有時(shí)有些故障看起來(lái)很模糊，分不清是電氣故障還是機械故障，比如COBURG龍門(mén)銑發(fā)生過(guò)這樣的故障，即開(kāi)Z軸無(wú)論是向上升，還是向下降，Z軸滑枕總是向下移動(dòng)而報警。我們采用了“分開(kāi)法”，把電氣部分的控制與原電路*分開(kāi)，把Z軸直流電機的接線(xiàn)端子上的線(xiàn)拆下，另通直流電（可由交流220V電源通過(guò)調壓器經(jīng)過(guò)4只二極管整流給出）接到電機二端，發(fā)現電機能根據直流電的極性的變換能改變旋轉去向，排除了電氣故障，再檢查發(fā)現是由于機械磨擦片打滑滑枕下垂所致。其它還有很多方法，比如“隔離法”、“置換法”、“對比法”、“敲擊法”等方法都可以作為一種有效的手段來(lái)幫助我們尋找、排除故障。

　　3．要多實(shí)踐，學(xué)會(huì )使用有關(guān)儀器

　　比如示波器、萬(wàn)用表、在線(xiàn)電路檢測儀、短路檢查儀、電腦、編程器等能夠幫助我們具體電路的判斷、檢查，特別是PLC編程器、電腦、要熟練使用，可自由輸入、輸出機床參數，在線(xiàn)測試有關(guān)狀態(tài)，系統初始化等。這對分析故障，特別是復雜故障，解決問(wèn)題有很大幫助。

　　4．要多實(shí)踐，進(jìn)行“小改小革”

往往在正常工作中發(fā)生某一元件損壞（如選擇開(kāi)關(guān)、按鈕、繼電器等）而暫無(wú)備件時(shí)，自己動(dòng)手盡可能用粘合法等辦法修復或采用暫時(shí)的特殊辦法，使機床能正常工作下去，等到備件來(lái)后再恢復。比如德國VDF數控大車(chē)的第2刀背中有5只夾緊用的微型壓力開(kāi)關(guān)，其中2只微型開(kāi)關(guān)不慎損壞，而無(wú)備件，我們采用了“短接法”，使壓力開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)符合PLC的輸入條件，使機床不報警又能正常工作下去了。有時(shí)機械使用時(shí)間長(cháng)后，定位精度差了，產(chǎn)生了定位報警，在無(wú)法重新調整機床的情況下可暫時(shí)修正機床參數，加大“公差”帶，使之能正常工作，總之，這樣的辦法還很多。

　　5．要多實(shí)踐，要自己動(dòng)手修板子

一般說(shuō)來(lái)數控機床的電路板可靠性好，故障率極低，一般去檢查數控機床時(shí)，不要先懷疑板子的問(wèn)題。比如西門(mén)子850系統，有時(shí)會(huì )出現41NC-CPU報警或43PLC-CPU報警，實(shí)際上并不是板子有故障，可以通過(guò)拆拔法，NC初始化，冷熱啟動(dòng)PLC等方法反復試驗一般可以排除。若確實(shí)證明是電路板問(wèn)題時(shí)，要進(jìn)行修復。這些板（一般無(wú)圖紙）價(jià)格昂貴，一般要幾千元─幾萬(wàn)元，對于每個(gè)企業(yè)來(lái)說(shuō)“備件難”，價(jià)格太貴了，備不起，因此數控機床電路板的好壞極為重要，一旦電路板損壞而無(wú)備件，一時(shí)又修不好，勢必會(huì )停機，嚴重影響生產(chǎn)。有時(shí)往往電路板只是一個(gè)極小的故障，只要認真檢查，不難發(fā)現問(wèn)題，我們已多次發(fā)現個(gè)別電容漏電、板子虛焊、短路等故障，有些電路板故障比較復雜，但是只要化時(shí)間，通過(guò)用儀器檢查，還是能夠修好的；但還有部分電路板情況嚴重，特別是大規模集成電路，維修困難，加上原器件無(wú)備件，只能提早買(mǎi)備板或送出去修。自己動(dòng)手修板子，有很大好處，一方面可以為企業(yè)節約成本，解決燃眉之急，另一方面可以“解剖麻雀”熟悉電子電路，培養自己的分析判斷和動(dòng)手能力是非常有益的。

　　通過(guò)十多年來(lái)的維修實(shí)踐，我們也感到外國人設計的數控機床，特別是大型的數控機床也不是十全十美的，也存在不少問(wèn)題和缺陷。通過(guò)我們對數控機床的學(xué)習、深化，找出其中問(wèn)題的所在，大膽地對有些問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)，取得了較好的效果。比如德國VDF數控大車(chē)，原設計2只靜壓托架一通電就工作，靜壓泵連續運轉，這樣又費電又縮短了進(jìn)口泵的壽命。我們通過(guò)PLC進(jìn)行了修改，增加了2只開(kāi)關(guān)，只花了幾十元錢(qián)，使2只靜壓托架可根據需要任意地開(kāi)或停，這樣延長(cháng)了進(jìn)口泵的壽命，全年可節電2萬(wàn)多度。還有INGERSOLL葉輪槽銑原設計中，主頭及副頭只有反向銑，而無(wú)同向銑。在加工高中壓轉子第20級葉輪時(shí)，由于葉輪間距離小，不能用反向銑，因此只能用一個(gè)頭進(jìn)行加工。經(jīng)過(guò)我們研究，巧妙地改動(dòng)了雙向的限位接線(xiàn)，增加了PLC程序，結果幾乎沒(méi)有化錢(qián)，實(shí)現了同向銑?，F在可二個(gè)頭同時(shí)加工，提高工效一倍，可提前3─4天完成加工轉子的任務(wù)。因此，我們要進(jìn)一步挖掘數控機床的潛力，更好地發(fā)揮它的威力為生產(chǎn)服務(wù)。

　　盡管數控機床故障復雜，千變萬(wàn)化，只要我們認真對待，培養一支高素質(zhì)的機電一體化的維修隊伍，通過(guò)多看、多問(wèn)、多思、多練、積累經(jīng)驗，掌握維修技巧，融會(huì )貫通，我們一定能夠主要依靠自己的力量，把數控機床修好、用好、管好。

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