数控机床是机电一体化在机械加工领域中的典型产品,它是将电子技术、自动化技术、传感器技术、PLC技术、液压与气动技术和加工工艺集中一体的自动化设备。若出现故障后不能及时维修,将可能对企业带来巨大的损失。下面笔者结合工作实际谈一下数控机床电气故障维修所遵循的原则和故障诊断方法。
　　
　　一、数控机床电气故障维修所遵循的原则
　　
　　1.先分析后动手
　　到达故障现场后,不要急于动手去处理。先要向操作者询问故障发生的全过程,故障发生时伴随着什么现象等。从操作者的叙述中找出有用的信息,思考分析引起故障的可能性原因、故障大体位置。然后再动手根据自己的分析去一步步的排查故障。
　　2.先机械后电气
　　一般来说,机械故障较容易察觉,而电气方面的故障诊断难度较大。所以注意排除机械性故障可以达到事半功倍的效果。
　　3.先外部后内部
　　数控机床的外围一般都有大量的按钮、行程开关、接近开关等电器开关,由于工作条件恶劣,出故障的可能性较大。维修人员应先由外向内逐一排查。
　　4.先易后难
　　当出现多种故障互相交织时,通常先易后难。简单问题解决后,难度较大的问题也可能变得容易。
　　
　　二、数控机床的电气故障诊断方法
　　
　　1.硬件故障的诊断
　　(1)硬件故障形成的原因。数控机床的电器元件老化、工作环境恶劣、电路过压过流等。
　　(2)硬件故障诊断方法:
　　①直观法。数控机床硬件发生故障时通常伴随着各种光、声、味等异常现象,利用人的感官可以较容易地观察到,从而判断故障可能的部位。
　　②自诊断功能法。现代的数控机床大多都具有较强的自诊断功能,能将检测到的故障以报警信号的形式在CRT或LCD屏幕上显示出来,或点亮各种报警指示灯。根据报警信息查阅相关说明书,可较方便地判断出故障发生的部位,并作进一步的处理。此方法也可用于软件故障的诊断。
　　③备件置换法。这是一种简单易行的方法,利用备用电路板、模块、集成电路芯片及其它器件替换有疑点的部分,看故障是否消失。若消失,说明置换下的那部分有故障。但在备板置换前,应检查有关部分电路,以及备板上的设置是否与原板一致,以免造成损坏。
　　④转移法。将具有相同功能的两块电路板、模块、集成电路芯片及其它器件互相交换,观察故障现象是否随之转移。若故障转移,说明被交换的那一部分有故障。
　　⑤测量比较法。利用万用表、示波器等常用仪器测量电压、电流或波形,比较正常的电路板和有故障的电路板之间的差异,以此来判断故障原因和所在部位。
　　⑥利用PLC梯形图来诊断。现代全功能的数控机床都毫无例外的使用了PLC,其主要对开关量进行控制。数控机床有着大量的开关元件,发生故障的概率较大。维修人员可以调出PLC梯形图动态的观察输人输出状态,从而判断故障点。
　　2.软件故障的诊断
　　(1)软件故障形成的原因。操作者误操作,为RAM供电的电池电压不足;信号干扰;软件死循环;用户程序出错等。
　　(2)软件故障诊断方法。
　　①参数检查法。机床的参数一般存储在需由电池保持的RAM中。一旦电池电压不足、受外界干扰或操作不慎会导致参数丢失或变化,造成机床运行异常、程序中断、停机。此时,可通过校对、修正相关参数,甚至清除重新再输入的方法,使机床恢复正常工作。当然此法的前提条件是对数控机床的参数做了备份。另外,数控机床经过长期运行后,由于机械运动部件磨损,电器元件性能变化等原因,也需要对相关参数进行调整。有些机床的故障往往就是由于未及时修改某些不适应的参数所致。例如:数控机床的某轴方向加工精度差,检查此轴,发现丝杠间隙增大,这一般是由于长时间运行丝杠磨损所致,此时可通过修改该轴的丝杠间隙补偿参数来解决。
　　②程序测试法。有时故障是由于程序编制错误或机床操作失误引起的,若一时难以界定,维修人员可自己编制一个程序来测试机床,通过执行结果来判断故障。
　　③重启电源法。对于程序运行或数据处理中发生中断而造成的停机故障,可采取硬件复位法或关掉数控机床总电源开关,然后再重新开机的方法排除故障。实践证明,重启系统电源是消除软件故障最有效的方法。
　　总之,数控机床电气故障维修所遵循的原则和故障诊断方法是多种多样的,本文笔者所介绍的是最常用的,维修人员可以根据不同的故障现象加以灵活运用,以便对故障进行综合分析,逐步缩小故障范围,排除故障。
　　(作者单位:山东省淄博市技师学院)