科技信息 。职校论坛ｏ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００８年第３３期 ＦＡＮＵＣ数控机床维护与常见故障维修技术初探 张欢 （江苏联合职业技术学院徐州机电工程分院【摘江苏徐州 ２２１０１ １） 要】本文着重列举了数控机床的日常维护；机床工作中出现的常见故障，通过故障分析，给出了几种故障排除方法。在此基础上，更给 出了维修工作的注意事项及技术处理内容。 【关键词】ＦＡＮＵＣ机床；数控维护；数控故障维修；维修注意事项 ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｏｕｔｉｎｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｓｅｅ ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ ｄｉａｇｎｏｓｅ ａｎｄ ｂｅ ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ Ｚｈａｎｇｈｕａｎ 【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ ｍａｉｎ ｂｏｄｙ ｏｆ ａ ｂｏｏｋ ｉｓ ＣＮＣ ｍａｃｈｉｎｅ Ｒｏｕｔｉｎｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ，ａｎｄ ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ ｈａｖｉｎｇ ｌｉｓｔｅｄ ｔｈｅ ｃｏｍｍｏｎ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｐｐｅａｒｉｎｇ ｉｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｃｈｉｎｅ ｔｏｏｌ ｉｏｂ，Ｐａｓｓ ｆａｕｌｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｈａｖｅ ｇｉｖｅｎ ｏｕｔ ｓｅｖｅｒａｌ ｋｉｎｄｓ ｔｒｏｕｂｌｅ ｒｅｍｏｖａｌ ｍｅｔｈｏｄ。Ｈｅｒｅ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｉｓ ｕｐｐｅｒ，Ｔｈｅ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｖｉｎｇ ｉｖｅｎ ｏｕｔｇ ｔｈｅ ｊｏｂ ｂｅｉｎｇ ｍａｉｎｔａｉｎｅｄ ｍｏｒｅ ｈａｎｄｌｅ ｃｏｎｔｅｎｔ 【Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ］Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｓ ｋｅｐｔ ｉｎ ｒｅｐａｉｒ；Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｌｆｕｎｃｔｉｏｎ；Ｋｅｅｐ ｍａｔｔｅｒｓ ｎｅｅｄｉｎｇ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｉｎ ｒｅｐａｉｒ． １．数控维修专业的意义 断电源时，则改为由电池供电来维持ＣＭＯＳ ＲＡＭ内的信息，在一般情 数控维修专业作为一门新兴的专业，不仅是保障数控机床正常运 况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正 行的前提．而且对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用。 常工作。另外．一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进 数控机床任何部分的故障与失效，都会使机床停机，从而造成生产停 行。２．６数控系统长期不用时的维护 顿。因而对数控系统这样原理复杂、结构精密的装置进行维修就显得 为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满 十分必要了。尤其对现在的ＣＮＣ机床，大多花费不菲，在许多行业中， 这些设备均处于关键的工作岗位．若在出现故障后不及时维修排除故 负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲 置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点： 障，就会造成较大的经济损失。 ２．６．１要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季 我国现有的数控维修的状况和水平，与国内近几年突飞猛进的数 控发展水平还存在很大的差距。造成差距的原因在于：缺乏专门人才， 节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转时），让数 控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气， 缺乏数字测试分析手段．人员素质较差等等。 ２．数控机床的日常维护 保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常 数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是 通电是降低故障率的一个有效措施。２． ２数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的． 数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性 能要老化甚至损坏．有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件 应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表 的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生， 面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。３．’几种常见数控机床故障 就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。 根据数控系统的构成，工作原理和特点，结合我们在维修中的经 ２．１制订数控系统日常维护的规章制度 将常见的故障部位及故障现象分析如下。 根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需 验，要天天清理（如检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期 检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。 ２．２应尽量少开数控柜和强电柜的门 ３．１位置环这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的 反馈值相比较．进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作 频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。 常见的故障有：①位控环报警：可能是测量回路开路；测量系统损 坏，位控单元内部损坏。②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈， 末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器 件问绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在 位控单元故障：测量元件损坏。⑧测量元件故障，一般表现为无反馈 夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是 值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或 因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉 种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是 读头脏了；光栅坏了。 ３．２伺服驱动系统伺服驱动系统与电源电网，机械系统等相关 降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进 行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开 联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障 柜门。 较多的部分。 其主要故障有：①系统损坏。一般由于网络电压波动太大，或电压 ２＿３定时清扫数控柜的散热通风系统 应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作 冲击造成。我国大部分地区电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤 环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如 其是瞬间超限，很难测到，在查找故障原因时，要加以注意。②无控制 果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内 指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。③加 温度高（一般不允许超过５５ｏＣ），造成过热报警或数控系统工作不可 工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或电机低 速爬行或振动，这类故障一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系 靠。 ２．４经常监视数控系统用的电网电压 统不相等或与电机匹配不合适引起，解决办法是进行最优化调节。（ 保险烧断，或电机过热，以至烧坏，这类故障一般是机械负载过大或卡 ＦＡＮＵＣ公司的数控系统，允许电网电压在额定值的８５％～１１０％ 的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会 死。３－３电源部分 电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失 弓１起数控系统内部电子部件损坏。 效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美 ２．５定期更换存储器用电池 ＦＡＮＵＣ公司所生产的数控系统内的存储器是需要用电池保持的 国家，这类问题比较少，在设计上这方面的因素考虑的不多，但在中国 ＣＭＯＳ ＲＡＭ器件。为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内 由于电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上 部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由＋５Ｖ电源经一个 人为的因素（如突然拉闸断电等）。这些原因可造成电源故障监控或损 二极管向ＣＭＯＳ ＲＡＭ供电，并对可充电电池进行充电：当数控系统切 坏。另外．数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮 ２５１ 科技信息 ０职校论坛０ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ ２００８年第３３期 在ＲＡＭ存贮器内，系统断电后．靠电源的后备蓄电池或锂电池来保 对于高频干扰可以采用电容滤波法．通过这些预防性措施来减少电源 持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失， 板的故障。 使系统不能运行．． ４．６维修信息跟踪法一些大的制造公司根据实际工作中由于设 ３．４可编程序控制器逻辑接口 数控系统的逻辑控制，如刀库管 计缺陷造成的偶然故障，不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改 理，液压启动等，主要由ＰＬＣ来实现，要完成这些控制就必须采集各 以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此做为故障排除的依据， 控制点的状态信息，如断电器，伺服阀，指示灯等。因而它与外界种类 可正确彻底地排除故障。 繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可 ５．维修调试后的技术处理 能性就比较多．而且故障类型亦千变万化。 在现场维修结束后，应认真填写维修记录，列出有关必备的备件 ３．５其他由于环境条件，如干扰，温度．湿度超过允许范围，操作 的清单，建立用户档案，对于故障时间，现象，分析诊断方法，采用排故 不当，参数设定不当，亦可能造成停机或故障。有一工厂的数控设备， 方法，如果有遗留问题应详尽记录，这样不仅使每次故障都有据可查， 开机后不久便失去数控准备好信号，系统无法工作，经检查发现机体 而且也可以积累维修经验。 温度很高，原因是通气过滤网已堵死，引起温度传感器动作，更换滤网 以上对于数控系统维修技术的阐述，是我们几年中近百次数控系 后，系统正常工作。不按操作规程拔插线路板，或无静电防护措施等， 统的调试和维修的经验的总结。虽然，数控系统种类繁多，故障千变万 都可能造成停机故障甚至毁坏系统。 化，维修方法也不尽相同，一篇短文很难尽述，但是我们仍希望把一些 般在数控系统的没计、使用和维修中，必须考虑对经常出现故 基本方法与思路写出来，与大家交流以期能引起人们对数控系统维修 障的部位给予报警，报警电路工作后，一方面在屏幕或操作面板上给 技术的重视，维修技术的直接目的和结果是使数控系统恢复正常运 出报警信息，另一方面发出保护性中断指令，使系统停止工作，以便查 行，从而保证生产的顺利进行。目前在我们国家数控技术正迅速向各 清故障和进行维修。 工业部门渗透．随着电子技术的发展，数控技术在国民经济中的地位 ４．数控故障的排除方法 也就随之提高。那么对于数控技术重要组成部分一数控系统维修技术 ４．１初始化复位法 一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警， 也应迅速适应数控技术飞速发展的要求，作为一名数控系统维修技术 可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由 人员，就应该不断地学习和掌握新的知识与技术，寻找新的维修 于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化 的方法和手段．为推动数控系统维修技术的发展做出应有的贡献 清除．清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除， 则进行硬件诊断 【参考文献】 ４．２参数更改．程序更正法 系统参数是确定系统功能的依据，参 ［１］陈子银．《数控机床电气控制》．北京理工大学出版社．２００６年８月． 数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。在实际的工作中， ［２］吴煜明．杜宝江．《数控机床的常见故障及诊断》．＜＜机械工程与自动化＞＞２００６ 参数有可能被修改，最行之有效的方式是进行备份。 年０５期． ４－３调节．最佳化调整法调节是一种最简单易行的办法。最佳化 ［３］周炳文．《实用数控机床故障诊断及维修技术５００例》．中国知识出版社．２００６ 调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的 年８月． 综合调节方法。 作者简介：张欢（１９８１一），男，汉族，江苏徐州市丰县人，助理工程师，太原 ４．４备件替换法用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应 理＿Ｔ－大学电气工程自动化专业毕业，现任职于江苏联合职业技术学院徐州机电 的初始化肩动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这 工程分院数控技术系。 是目前最常用的排故办法。 ４．５改善电源质量法 目前一般采用稳压电源，来改善电源波动。 ［责任编辑：张慧］ （上接第２７８页）（１）允许设置区域 ． （２）引导设置路段住宅区及其他不属于上述两类设置区域的地 ａ、建设工地等临时广告区域。 段。 ｂ、遮挡城市不良景观地段区域。 （３）禁止设置路段工业区内部路段、办公区内部路段。 ｃ、道路侧面有挡土墙、护坡等设施区域。 ５．总结 ｄ、外部空间符合高宽比要求的区域。 广告在城市中的泛滥已成有目共睹的现象，它直接影响城市规划 （２）禁止没置区域 和设计的内容，影响环境体系；越来越多的城市建设和管理者，已经认 ａ、遮挡建筑采光、消防和相临建筑功能使用的区域 识到了它的总要性。本文以区位论等理论为基础，提出了城市户外广 ｂ、遮挡城市绿化、景观设施的区域。 告的分类、分区设置规划，为城市户外广告提出了规范性的设置要求， ｃ、不符合允许没置区域的其他地段。 便于城市户外广告的管理，使户外／’。告成为城市的独特风景线。 ４．２．２附着式广告设置规划 ＇’ ４．２．２．１墙体广告设置规划 【参考文献】 （１）禁止没置位置 ［１］孙平，熊平秀等城市户外广告设置理论与城市整体形象构成江西社会科学， ａ、高层主体墙面 ２００４年第ｌ０期． ｂ、高层山墙面 －［２］保罗·Ｍ·莱斯特．视觉传播一形象载动信急［Ｍ］．北京广播学院出版社，２００３． （２）引导设置位置 引导设置区的建筑物广告只能在建筑物的多 ［３］张静，陈武．城市户外广告规划探索．规划师，２００１年第４期． 层ｆ或多高层裙房）实墙转角处和二层窗户位置按导则要求引导设置相 ［４］谢文君，韦玉春．城市户外广告选址定位信息系统的构建测绘学院学报， 应形式的广告。在建筑物其他位置严禁设置除建筑标志或小区标志以 ２００１年第３期． ［５］陈仲林，宗德新，刘世英．户外广告设置规划设计．灯与照明，２００２年６月第３ 外的各种广告。 期． （３）允许设置位置 ａ、多层ｆ或多高层裙房）主体墙面 作者简介：刘￣Ｌ（１９８４－－），男，贵州人，湖南城建职业技术学院建筑系助教，第 ｂ、多层ｆ或多高层裙房）山墙面 作者。 ｃ、一层门楣（店面招牌） 毛伟民（１９８６），男，湖南人，湘潭中房建筑有限公司，助理工程师，第二作 ｄ、建筑物主入口 者。 ４．２．２．２ｆ公共设施， ‘告）路灯广告设置规划 主要按路段两侧用地性质进行控制。 ［责任编辑：张新雷］ （１）允许设置路段商业性比较密集的路段。