数控机床电气系统的故障诊断与维修分析

杨荣祥

摘 要：数控技术在我国制造业方面的优势极为突出，其能提高相关产业的生产效率，减少人力物力投入，增强了企业的经济效益。尽管数控机床在理论和技术方面比较成熟，但是在实际操作中，仍然存在电气系统故障，影响数控机床的工作效率。因此，诊断和维修数控机床的电气故障显得极为重要。本文在分析数控机床概况的基础上，对数控机床电气系统的故障诊断方法进行探究，并给出了数控机床电气系统的故障维修方式，为确保数控机床正常运行打下基础。

关键词：数控机床;电气系统;故障;诊断;维修

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）02-0078-02

0 引言

数控机床属于集中电、气、机三者的机电设备，将其应用于制造业中，其能发挥加工产品质量稳定、生产效率高、加工精度纯、生产时间长等优势，在提升制造业的生产效率方面作用显著。电气系统是数控机床的控制中心，一旦其发生故障，就会导致数控机床工作异常，严重时甚至引发更大的故障。因此，及时、准确地诊断出电气系统故障，对其进行有效维修，就能使其正常运行，确保生产能持续、稳定进行。

1 数控机床的概况

1.1运行原理

随着经济的飞速发展，我国的生产产业已经实现或正在实现自动化，数控机床就是实现自动化生产的关键，数控机床能提高生产效率，使生产操作更简单，并节约人力物力，大大提高了企业经济效益。数控机床主要依靠电脑操作控制，规划、切割相关的技术零件，其能生产出精度高和大批量的技术零件，其运行原理简单，与传统的手工操作相比，其生产速度更快，出错率更小，因此其能在制造业中得到广泛应用[1]。

1.2基本特点

数控机床的特点较多，主要可分为以下几个方面：一是自动化的程度高，节省人力和物力资源，且机器生产的时间长，无需换班，因此，其生产效率较高;二是精度高：人力生产会出现产品质量不一的现象，追求高质量则需要技术经验丰富的老技工，而机器则能达到人力难以企及的精度，确保生产零件的精度较高，就能为企业创造更大的经济效益。

1.3安全运行的要素

确保数控机床正常运行的要素主要有三个方面，具体内容为：一是确保系统的耐磨性：系统的耐磨性高，则能延长数控机床的使用寿命，使其能长时间工作而不间断，劲儿提高生产效率，因此，在零配件选购的过程中，需要选择质量好和耐磨性强的零配件;二是确保系统的稳定性：电气控制系统的稳定性关系到机床运行的安全性，如果供电系统不稳定，则会影响电子控制系统，如果不能及时调整就会影响数控机床的生产效率，也会影响产品质量;三是系统技术的更新：数字信息技术的发展可谓是一日千里，因此，数控机电气控制系统也需要跟上时代的步伐，不断研发新技术，提高运行效果，确保企业生产效益更好[2]。

2 数控机床电气系统的故障诊断方法

2.1直观诊断

直观诊断是数控机床电气系统故障后的首选方式，在其发生故障后，可通过电脑直接观察故障，观察指示故障的灯是否亮着，对于简单、轻微的故障，可根据数控机床指示灯直接判断。数控机床电气系统故障中最常见的电气故障，就是机床内部的线路出现短路或烧断，其次是机床零件配件出现问题，因此，检修人员需仔细观察指示灯是否发红，若有则需及时处理，如果指示灯正常，则需检查小部位或不起眼的部位零件[3]。

2.2动作诊断

数控机床运行的时候，刀具一直处于运行中，线路出现问题，就会发现刀具工作线路异常，此时相关零配件坏了，可通过数控机床的工作动作进行诊断，观察零配件的动作，了解其是否存在问题，如果零配件动作正常，则可能是线路问题，而在维修时如果只是更换零配件，是无法解决问题的，需要仔细检查线路，进而发现故障处，及时诊断处理，确保生产效率。

2.3状态诊断

数控机床发生电气故障的时候，可采取简单的方法进行诊断，即状态诊断法。通过机器的工作状态诊断故障是比较简单、方便的，此处的状态就是数控机床的内部参数与相关零配件存在的工作状态，一般而言零配件出现损伤时，不会对整个生产车间产生太大影响，检查起来就比较费时费力，而且会耽误生产进度，降低生产效率，加上检查部位多，难度较大，因此，需要选择一种简单、准确的诊断方法，将故障找出来。状态诊断就需要经验丰富、了解数控机床结构原理的技术人员仔细观察其工作状态，通过观察不正常的工作状态下，得出可能出现问题的零配件，部分技术人员还能通过状态，得出零配件出现的具体问题，这样大大缩短了检查时间，可做到及时修复，及时工作。

2.4系统诊断

系统诊断是比较常见的电气故障诊断法，直接利用系统对故障进行诊断，通过电脑系统即可操作，无需人工诊断，经理论知识诊断后，大多数的故障均可确认，节约人力物力资源，也可避免人工检查不力带来的二次故障。同时数控机床还拥有自己的处理系统，直接连接在计算机上，维修人员直接通过电脑进入系统，寻找数控机床中可能存在的电气故障部位，准确定位后，可直接通过系统对其修复。另外，随着自动化技术的广泛应用，也可将其引入数控机床中，数控机床一旦发生问题，可通过设置的自动化检测系统自动检测，检测完成后，再经计算机生成文件，报告给工作人员[4]。自动化系统最大的优势是，当出现大型故障时，其能自动切断生产功能，保护生产产品，使其不被损害。

3 数控机床电气系统的故障维修方式

3.1日常维护

企业需根据自身实际情况，结合影响因素，制定出合理、可行性高的數控系统日常维护制度，定期对输入、输出设备等进行维护，及时更换直流电机的电刷，并时常检查其工作状态，清理数据柜的散热通风系统。随时监测与数控机床电气系统相关装置的电压，确保其稳定。一个季度检查一次冷却风扇装置，具体方法为拧下螺丝钉后，拆下空气过滤器并轻微震动，通过压缩空气的方式，由内向外吹去空气过滤器内的灰尘，若灰尘太多，则使用清洁剂将其冲洗，再放在阴凉处。

3.2系统检测

维修数控机床电气故障的过程中，维修人员可直接利用数控机床的自测系统对故障进行检测，只需将其与计算机系统连接，就能辅助维修人员维修，把数控机床日常工作中使用的小程序直接用于故障检测，操作简单方便，能节约时间，快速找到故障部位，改变日常使用的程序，对其实施新编程，将其投入到检测、使用中，能快速发现数控机床发生故障的地方，进而及时维修，如果是内部的线路问题，则可将有线路故障的机器停止运行，对其维修，使其他部分的机器正常工作;如果出现故障的是零配件，则直接将零配件更换即可。

3.3提升维修技术

大部分数控机床系统故障发生的原因，都是人为操作不当导致的，为了避免人为因素造成的故障，企业需要对系统操作人员、机器维修人员的专业技术进行严格培训、审查，规范工作期间的系统操作行为，要求系统运行人员严格按照说明书操作，不能出现违规操作，以此确保数控机床能正常运行[5]。禁止工作人员在上班期间分神、玩闹，甚至离岗，将其工作表现与年终考核挂钩，人为失误过多者，则需为其提供再次学习和深造机会。另外系统维修人员也需熟悉数控机床的所有构造、零配件、运行原理和系统操作流程，并定期对其进行检修维护。

3.4更换零配件

数控机床发生电气故障后，罪常用的维修方法就是更换零配件，这是由于数控机床一般是自动化管理，无需休息，可长时间不停运行，这就导致数控机床中部分零件极易发生磨损，进而产生故障，此时只需要检查出出现故障的零配件，将其换掉即可。换掉零配件是极容易的，但是寻找到问题零配件才是关键，这就需要检修人员具备高超的检修技术，通过启动系统，靠听和触摸等方式，感知到出现问题的零配件异常，若难以感知到，则只能终止机器运行，仔细检查每一处零配件，尤其是数控机床中极易磨损的零配件，进而对其更换[6]。

4 结语

数控机床在我国制造业中得到广泛使用，并大大提高制造业的生产效率，但是受到电力系统故障的影响，数控机床难以发挥自身优势，甚至会耽误制造业生产，因此，诊断数控机床电力系统故障成为确保机器正常运行的关键。及时诊断数控机床电力系统故障，加强数控机床的日常维护，对于重要、易磨损的零配件，需定期维护和检修，进而延长数控机床的使用寿命，降低故障的发生率，确保生产效率得到稳定提高。

参考文献

[1] 王海月.数控机床电气故障维修实例分析[J].南方农机，2019，50（06）：118-119.

[2] 侯瑞，李晓.数控机床电气控制系统故障诊断与维护分析[J].科技风，2019（08）：179.

[3] 石家英.数控机床电气控制系统故障诊断及维护措施[J].民营科技，2018（10）：19.

[4] 梁尧勇.数控机床典型电气故障诊断与维修[J].山东工业技术，2018（19）：121.

[5] 武洋，潘思思.浅析数控机床的电气故障診断和维修技术[J].科学技术创新，2018（24）：182-183.

[6] 申东东.数控机床电气故障诊断维修原则与步骤[J].内燃机与配件，2018（16）：131-132.