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1、怎样修好数控机床 数控维修经验谈 众所周知数控机床是当代高新技术机、电、 光、气一体化的结晶，电气复杂，管路交 叉林立，数控系统五花八门，产品从70年 代到90年代，不能互换，故障现象也是千 奇百怪，各不相同，特别是大型、重型数 控机床，价格昂贵，每台约几百万美金、 安装调整时间长（几个月到l年以上） 。大 型数控机床内有成千上万只元器件，若其 中有一个元件有故障，就会引起机床的不 正常现象，管子还有导线的连接、互相的 联结，有一点疏忽就会出问题，再加上大 型、重型数控机床体积庞大，在无恒温厂 房条件下使用，环境的影响很容易引发故 障。为此，数控机床“维修难”的问题就 放在我们的面前。 我们国
2、家引进和制造了这么多的数控 机床，如何能迅速找出故障、隐患，并及 时排除之？如何能维修好这些昂贵的设备？ 我认为首先要有高度的责任心和不怕困难 的精神；第二，要努力掌握数控技术，联系本人十多年维修数控机床的实践，我认 为要多看、多问、多记、多思、多练（五 多） ，逐步提高自己的技术水准和维修能力， 才能适应各种较复杂的局面，解决困难的 问题，修好数控机床。 一、 要多看1 要多看数控资料要多看，要了解各种数控系统和PLC 可编程序控制器的特点和功能；要了解数 控系统的报警及排除方法；要了解NC、PLC 机床参数设定的含义；要了解PLC的编程 语言；要了解数控编程的方法；要了解控 制面板的操作和
3、各菜单的内容；要了解主 轴和走刀电机的性能和驱动器的特征等等， 往往数控资料一大堆，怎么看？我认为主 要要突出重点，搞清来龙去脉，重点是吃 透数控系统的基本组成和结构，掌握方框 图。其余的可以“游览”和通读，但每部 分内容要有重点的了解、掌握。由于数控系统内部线路图相当复杂，而制造商均不 提供。因此也不必详细地搞清楚。比如NX 一154四轴五连动叶片加工机床上采用A 一B10系统，要重点了解每部分的作用， 各板子的功 能，接口的去向，LED灯的含 义等。现在数控系统型号多、更新快，不 同的制造厂、不同型号往往差别很大。要 了解其共性与个性（特殊性） 。一般熟悉维 修SIEMENS数控系统的人不
4、见得会熟练排 除A- B系统的故障，因此，要多看，不断 学习、更新知识。2要多看电气图、消化电气图对于每一个电气元件，比如：接触器、 继电器、时间继电器等以及PLC的输入、 输出，要在电气图上一一注明。举一个简 单例子来说，比如1A1为液压泵电机1M启 动的接触器，一般在图下注出其常开、常 闭触点的去向。因此，可对其对应的某页 上的常开或常闭触点1A1，注明内容为液压 泵电机开，对于大型的数控机床的电气图有几十页，甚至上百页。要看懂，表明每 个元件的功能要化很长时间。有时，一、 二次看可能还搞不清楚该元件的作用，要 多看等以后消化后再写上。因此，刚才讲 到的启动液压泵电机1M，也应清楚标明是
5、PLC的哪一外输出带动接触器1A1动作的， 要做到来龙去脉，一清二楚。而对电气线 路图中的某些方框图，比如每个轴的驱动 器，只是一个方框图，只要了解某控制条 件（通断情况） ，对于详细的东西等可等有 空再研究、考虑。各个国家的电气符号是 不一样的，就首先要清楚了解。对于制造 厂所编写的厚厚的几本PLC语句表，也要 多看，掌握其编程语言，在看懂的基础上 进行中文注译。这样可以大大节省以后排 除故障的时间，如果等发生故障再去熟悉 了解电气图，PLC语句表，势必要化费大量 时间，还往往会造成错误的判断。3，要多看液压、气动图，并深入消化之对于数控机床的机械、液压、气动图，要搞清楚其作用和来龙去脉。并
6、在图纸上 一一注明，比如德国COBURG数控龙门铣附 件、刀具安装动作比较复杂，要分解其图， 如锁紧刀具是由哪个电磁阀动作的？对应 的PLC输出、输入是哪几个？在图上写明， 这样从电气到机械动作一竿到底，同时特 别对机、电关系比较密切的部分要重点了 解，比如意大利INNSE数控搪铣床采用电 液比例阀技术，要重点了解其作用和功能， 特别要了解其调整方法及调整数据，静态 和动态时比例阀电流及对应的平衡泵的压 力，既懂电又懂机，机电一体化，掌握多 种本领，这样解决问题的本领就大了。4要多看外文，要提高自己专业外文的 阅读能力不懂得外文，特别是英语。就无法看 懂大量的外文技术资料，单依靠翻译，往 往是
7、不太理想。看外文版的技术资料，开 始时比较吃力，生字多，多看多记后，常 用的专业单词也只有这样多，以后看起来就流畅了，一个称职的维修人员要基本掌 握语言工具。 二、要多问1要多问外国专家如果你能有出国培训的机会或者外国专 家来你厂安装调试机床，你最好有机会参 加。这是一次最好的学习机会，因为能获 得大量的第一手资料和机床调试的方法及 技巧。比如在激光测定各轴精度后，电气 如何进行修正的办法等。要多问，不懂就 要搞清楚。通过这段时间，会有极大的收 获，能够获得不少内部的资料和手册（对 用户是保密的） 。当机床投入正式生产之后， 也应该经常与外国有关专家保持密切的联 系。通过FAX、E-MALL，
8、询问获得解决机床 疑难故障进一步的解决办法及有关资料， 还可得到特殊、专用的备件，这是非常有 益的，同时对数控系统的代理商，比如SIEMENS、FANUC等公司也应保持良好的关 系，多询问，也可及时得到该数控系统深 一步的资料及有关备件，还可有机会参加 有关数控系统的专题学习班。2发生故障后，要向操作者师傅询问故 障的全过程，不要不问，或者随便问一下 就好了，这样往往得不到正确的现场资料 会造成错误的判断，使问题复杂化了，因 此，要多问，问详细一点，了解故障出现 的全过程（开始、中间、结束） ，产生过什 么报警号，当时操作过什么元件，碰过什 么，改过什么，外界环境情况如何？要在 充分调查现场掌
9、握第一手材料的基础上， 把故障问题正确地 列出来，实际上已 经解决了问题的一半，然后再分析解决之， 对于经验丰富熟练的操作者师傅，他们对 机床操作熟悉，加工程序熟悉，机床常见 病十分了解，与他们密切配合，对于迅速 排除故障十分有利。3要多问其它维修人员 当其它维修人员在维修机床，而你没 有去时，等他们回来后，也应多问一声， 刚才发生了什么毛病？他是如何排除的？ 请他介绍其排除方法。这也是一种较好的 学习机会。学习他人正确的排除故障的技 巧和方法，特别是向经验丰富的老维修人 员学习，把他们的本领学到手，来提高自 己的知识和水平。 三、要多记1要记录有关的各种参数重点记录机床调整好后各种有关参数，
10、 比如NC机床参数，PLC机床参数、PLC程 序（以上可存在磁盘中）以及主轴和各走 刀电机的电流、电压、转速等数据。还要 记下电柜中继电器、接触器等在通电和正 式加工时的状态（吸合还是断开）以及PLC 所有输入、输出LED发光二极管的状态 （亮暗、闪耀）或者记录下屏幕上PLC状态IB（输入位） 、QB（输出位）是0还是 1，比如IB1=：00000001，即 I1.0=1，I1.1-1.7=0。这样记录下来对以 后分析判断故障好处极大。比如德国 SCHIESS数控立车发生Z轴电机电流继电器 动作，我们通过检查Z轴电机正常工作时 的PLC状态（0、1）与不正常情况相比较， 迅速地找到故障原因，原
11、因是有1只比较 继电器状态不对，通过调整，故障立即排 除。2要记录液压、气动的状态同样记录液压、气动在正式加工或不 加工时各种压力表、气压表的压力，电磁 阀的吸断状态，这对于调整、判断帮助也 很大。如美国INGERSOLL OPENsIDE MASTERHEAD数控搪铣床静压采用双薄膜技 术，有一百多个压力的测量点，其压力的 高低直接影响机床功能动作的正常与否， 记录静态、动态时的压力很重要。 3. 随身带一本笔记本，把每天发生的 故障，如何排除的过程一一记录下来，人 的脑子时间长了易忘记， “好记性，不如烂 笔头” ，记录下来好处极大。我们发现数控 机床往往有的故障会重复出现，而且老是 这几
12、个故障，只要查一下当时是如何解决 的，几分钟就可排除故障，既快又好。我 们公司有一本数控机床运行日记及一 本数控机床排故记录本 ，要记录好这二 本资料，这是一台数控机床完整的历史档 案。 四、要多思1要多思，要开阔视野往往有时修理是，不够冷静，没有很 好地分析，钻牛角尖。记得有一次COBURG 龙门铣Y轴在加工中突然停机，屏幕上曾 多次出现1361Y轴光栅脏报警，当时我们 就事论事地清洁光栅尺及光栅头2次，结 果还是停机。化几天时间还没有解决，最后才找到了真正的原因，原因是Y轴光栅 头到EXE放大器之间的导线有问题，由于 Y轴移动时蛇皮管长期弯曲，其中一根位置 反馈线不好，到某一位置折断引起机
13、床停 机。当时，我们只注意静态，忽略了动态， 曾经出现过1321控制回路开路警，但未引 起我们足够的重视。因此，我们应该把所 发生的报警、故障情况全部列出来，通过 由表及里，去伪存真，进行综合判断和筛 选，预测发生故障的最大可能性，随后进 行排除。 “山穷水尽疑无路，柳暗花明又一 村” ，多思，给你指明了方向。2要多思，要知其所以然往往我们在排除故障时，有时没找到 故障的真实原因，过后故障又继续发生。 记得INGERSOLL转子叶根槽铣床，主轴Sl 发生了运转2小时后“自动停车”的故障， 当时外国专家换了一块顺序板，毛病似乎 解决了，但过了一个多月之后，老毛病又 犯了，换一块的顺序板的备板也好
14、了，但没有搞清楚其损坏原因。我们仔细地检查， 借助于示波器，发现了“启动”指令所对 应的光电耦合器反峰电压特别高，单独加 了一根接地线后，其光电耦合器的反峰电 压极大地减少，从此，再也没有发生过 “自动停车”的故障，原因是由于反峰电 压太高，时间长后，使其光电耦合器逐步 失效所致。3要多思，考虑要领先一步根据故障发生的频率、重复性、机械电 器的寿命，认真做好备件工作。这是保证 机床连续、正常运行的重要工作，非做好 不可。同时对于有些器件，随着时间的推 迟、淘汰了，市场上已买不到或购买十分 昂贵，怎么办？要事先考虑，比如有一台 80年代初的数控机床用的光电阅读机，用 LOOP方式读入加工程序，又
15、可用SPOOL方 式选入原带（机床设置数据） ，万一送不进 去，则整台机床会变成“死”机，后果十 分严重，由于我们领先一步考虑，与有关单位合作，经多次试验，采用了软盘处理 机解决了这个问题，保证了该多思台机床 能使用至今。 ，要事前考虑，给领导提合理 化建议，努力改善数控机床的外部环境， 从温度、灰尘、湿度等几个方面想办法， 采用加装电源稳压器、加装电柜空调小房 子等措施，使机床的故障大大地减少。 五、要多练，即多实践：1要多实践，要敢于动手，善于动手对于维修人员来说，要胆大心细，要 敢于动手，只会讲，不动手，修不好数控 机床。但是要熟情况再动手，不要盲目， 否则会扩大故障，造成事故，后果不堪
16、设 想。同时我们还要善于动手，首先要上机 熟悉机床的操作面板和各菜单的内容，做 好操作自如，因为各种型号及系统操作是 一样的。同时也要充分利用数控机床的自 诊断技术来迅速地处理解决故障。现在数 控技术越发展，则自诊能力越来越强。比如A一B10系统，有专用诊断软件，可连 网诊断等。2要多实践，培养自己的动手能力和 掌握实验技能有时有些故障看起来很模糊，分不清 是电气故障还是机械故障，比如COBURG龙 门铣发生过这样的故障，即开Z轴无论是 向上升，还是向下降，Z轴滑枕总是向下移 动而报警。我们采用了“分开法” ，把电气 部分的控制与原电路完全分开，把Z轴直 流电机的接线端子上的线拆下，另通直流 电（可由交流220V电源通过调压器经过4 只二极管整流给出）接到电机二端，发现 电机能根据直流电的极性的变换能改变旋 转去向，排除了电气故障，再检查发现是 由于机械磨擦片打滑滑枕下垂所致。其它 还有很多方法，比如“隔离法” 、 “置换法” 、 “对比法” 、 “敲击法”等方法都可以作为 一种有效的手段来帮助我们寻找、排除故 障。
