1、维修数控机床需要注意什么？ 维修数控机床是一项很重要的工作，它对生产任务的完成影响很大。同时这也是一项很复杂的工作，它对维修人员的综合素质，理论修养及工作技能有较高的要求。由于笔者的文化水平及工作阅历之所限，不能也不可能将“维修数控机床”这篇大文章做细做透。故此我将本文分为：“设备的安装与维护” ， “故障的诊断与处置” ， “简单的板级修理与设备改装”三个部分和大家交流。随着我国国民经济的发展，数控机床的应用越来越普遍。其先进的技术，优越的性能得到了广大用户的好评。数控机床的推广给机械行业的发展创造了条件，带来了机遇。数控机床是机电一体化产品，集技术密集型与知识密集型于一身，但结构复杂价格昂
2、贵。由于其自动化程度高,加工精度好，所以各单位往往将其置于生产的关键岗位，若发生故障后不能及时修理，将影响生产造成损失。数控机床函盖面广，几乎包括所有的机加工设备。数控系统种类繁多，各系统差异很大，即使是同一系统，随着科学技术的发展也在不断地更新改进。 数控机床由于其结构的特殊性，决定了其修理的复杂性，不能简单地归结为机械问题或电气问题，它要求维修人员运用所常握的知识与经验，详细地分析问题，准确地判断问题，尽快地解决问题。一个合格的数控维修人员应该掌握自控理论，强弱电知识，并具有一定的英语水平。因为很多技术文件是英文的，特别是欧美国家的机床几乎全无中文资料，另外还应具有良好的动手能力即熟练的钳
3、工技术和电工技能。笔者从事数控机床维修多年，对此颇有体会。 1 设备的安装与维护 数控机床维修比较复杂出现问题不易解决，所以最好的方法是使其不出故障或尽量少出故障。这就要求我们的维修人员，操作人员及管理人员共同做好日常维护保养工作，使其经常在良好的状态下正常运行。维护工作看似简单，实则非常重要，一些看起来不起眼似乎可有可无的工作却能起到事半功倍的效果。 机床安装的好坏直接影响到今后的使用，所以应引起足够的重视。数控机床应安装在相对封闭的环境中，要求场地整洁通风良好周围没有污染源，如果有条件能做到恒温恒湿则更好。据笔者观察数控机床的故障率夏天远多于冬天，这恐怕与温度湿度有关，此种观点不无道理。另
4、外机床一经就位就不宜再移动，因为机床上众多的接近开关感应位置只有12mm，机床的搬运不可避免的震动可能会使感应点发生变化，查找与调整起来非常困难。数控机床对电源的要求较高，电压波动要小，接地要可靠，对地阻值不大于 4 欧以免三项不平衡，影响机床正常运行。另外有些系统对电源过于敏感,如德国西门子系统最好加装稳压电源。 使用环节，操作人员应做好日常保养工作，应避免长期加工同一种工件，最好隔一段时间换一种工件，以避免螺杆，导轨等运动部件长时间使用同一部位，造成局部磨损。另外某些不常用的功能应定期开动几次，以防锈住或油粘住。当机床关机时，最好将机床移动部分停在导轨中部，因为机床上装有很多行程开关，这样
5、做可以防止这些开关长时间受压，造成内部弹簧疲劳，影响动作的准确完成。 从维修角度讲，首先应经常检查电箱上的风扇，因电箱内的数控板和数控模块都是很娇气的部件，风扇工作不正常会造成电气件散热不良，粘上很多灰尖，甚至会造成局部短路。有的风扇是和电源模块并接在一起的，风扇故障开不了机，有的风扇是装在数控板上的，风扇故障系统报警，还有一种情况是风扇独立供电，风扇故障不影响开机，这种情况应引起特别注意。 机床上所装的光栅尺，编码器也是重点检查的对象，这些部件的干净与否，决定机床能否正常工作。笔者曾用清洗光栅尺，编码器的方法解决了主轴定向故障和机床进给不准等问题。接近开关灵敏度很高，如粘上铁屑会造成误动作，
6、行程开关运动作要灵活，有时机床出现“准备不足”报警，常与此开关卡住有关。当机床执行 M06 或 M60 等交换刀具或交换工作台的指令时，先要将主轴箱或工作台移至相应的位置，这个点通常由参数控制，但有的厂家在此装了一个开关，这个开关由于使用过于频繁，容易出问题造成动作失败，应引起注意。 另外备份系统参数，定期更换存储器电池，给机床换油，换滤油器，空气滤清器也是维修人员应做的工作。 2 故障的诊断与处置 数控机床故障的诊断与处置是一项很复杂的工作，也是本文论讨的重点。当故障发生时，笔者认为不要急于动手，应先向操作人员了解故障的现象，过程，机床处于何种状态执行哪一步程序，如果条件许可，且确保安全的前
7、提下不妨进行故障的演示，以助于分析问题。数控机床的故障千变万化，其成因错综复杂，即有机械问题也有电气问题，即有强电问题也有弱电问题，如何在纷乱的现象中找出故障点是每一个维修人员面临的问题。笔者从事机械维修多年，偏爱先从机械方面考虑问题，通过几年的实践证明此举是有益的，因为它符合数控维修中先简单后复杂，先普通后特殊，先机械后电气的一般原则。 现在的数控机床有很强的自诊断功能，有时甚至能直接指出故障点。所以我们要充分利用这个特点。利用数控机床的诊断功能维修机床关键是掌握所诊断的系统在正常状态下的信息，一旦发生故障，这些状态将会发生变化。通过这些变化我们就能很容易地找出原因。 例 1：德国 L303
8、0 激光切割机，SIEMENS840D 系统，交换工作台故障。有一次操作者反应机床工作台进入机床后机床即停止了工作，不执行下一道工序也退不出工作台，到现场后我推出工作台，重新开进去结果一样，于是打开 PLC 地址表，根据资料得知影响工作台运行的有 6 个感应点即45.0，45.1，48.6，48.7，49.0，49.1 这 6 个点。但是我不清楚这 6 个点的工作顺序，也确定不了是哪一个开关坏了。后得知某厂有一同型号机床，经与对方联系得到同意，去该厂实地观察工作台运行状况，画出了这 6 个点的工作顺序图，回厂后手动运行工作台，模拟机床运行情况对照顺序图找出了原因，是48.6 感应开关坏，换新后
9、机床正常。 每台机床厂家都提供了相应的资料，参数表，地址表，梯形图，这些信息同样也可在屏幕上显示出来，灵活运用这些资料给维修工作带来了很大的便利。 例 2：台湾产 SJ35 数控车，FANUC-0i 系统，故障现象为当液压卡盘脚踏开关接通卡盘卡紧时尾座套筒向前移动 45mm，这是完全不同的两个部分，为何会联动？查地址表，脚踏开关 X5.8 接通时并没有影响尾座套筒伸出的信号 Y12.3 发出，打开梯形图查看Y12.3 也没信号，为确保稳妥甚至将控制尾座套筒前进的 KA6 继电器拆下，但是故障依旧，后查液压系统，顺着油路查找，发现该机床将卡盘电磁阀和尾座电磁阀装在同一板上，故障是因两阀串油所至。
10、 每台数控机床都有上千个参数，它控制着机床的状态和动作。参数的变化会造成故障。例 3：台湾产 MH-800 卧式加工中心，FANUC-0TD 系统，故障现象为当 Z 轴向前运动时刀具刚一接触工件机床就停车，经重启一切正常系统无报警，开始我怀疑是主轴驱动模块或 Z 轴驱动模块发生问题，于是换上两个同型号的模块进行试验，问题还在，这显然不是模块问题。后打开主轴驱动画面，发现主轴伺服参数 PROP GAIN 为 4500，而正常值应为 30 左右，不知是什么原因变成了 4500，我将其改回 30 故障排除。 机床在启动阶段往往会发生很多故障，维修手册中对此有详尽的叙述，笔者在此不再重复，只提两个个例
11、。 例 4：开机黑屏，台湾产 MH-630 卧式加工中心，FANUC-0TD 系统，启动机床无任何反应，先查总电源，主变压器以得电，再查电源模块输入端也得电，后发现是 QS-2 空开跳闸，查强电图得知该空开连结电源模块，主板电源和风扇。用排除法一一断开各个负载，当断开风扇时机床启动成功。换新后机床正常。 例 5：开机白屏，天津产弯板机，瑞士 DNC-80 系统。开机后屏幕全白，无法操作。打开吊挂箱测量 5V 直流电，只有 4.9V，拆下负载测为 5V,于是调节电源板上的微调电阻但不起作用，将其拆下检查该电阻碳膜损坏，阻值为 28 欧的微调电阻一时没买到，选了两个小电阻凑出相近阻值，使其在空载时
12、输出为 5.2 欧。并入负载后输出 5.05V，再开机故障排除。机床在运行中也会产生这样那样的故障，有时同样的故障现象却有着不同的原因。要具体情况具体分析。 例 6：台湾产 KMC-700HV 五面体加工中心，FANUC-0TD 系统。换刀故障，当机械手向刀库抓刀时常卡住，经查是由于刀库定位不准，重新调整投入使用恢复正常，但几天以后故障重现，再调刀库又能用几天但解决不了问题，该机床刀库是由伺服电机带动一个行星减速器来驱动的，我拆下护板用记号笔在减速机的轴和壳上画上记号，反复运动刀库，仔细观察后发现随着正反向不断地变化所画的记号发生了位移，拆下减速机这时 6 个固定螺丝已断 3 个，换新后机床正
13、常。但这次好景不长，几个月后又出问题，再拆出又断了几个螺丝，这次我没有直接换螺丝而是用卡尺测螺丝的长度和螺孔的深度，结果是厂家所装的螺丝偏长，于是换了 6 根短 5mm 的螺丝装上再也没坏。 例 7：意大利产 BTM-2000 五面体加工中心，SIEMENS-810 系统，机床在换刀过程中当机械手伸出后就停止了工作，且无报警。打开 PLC 地址表结合资料查找，虽机械手伸出信号 E10.0 已到位，但机械手不能进行 180 度旋转，不过可以缩回，肯定还少一个条件，分析原因每台机床的主轴箱上都装有刀具松开信号开关，但是这台机床由于结构太紧凑无法安装，于是厂家在液压系统中装了一个压力开关，每当压力到
14、达 90kg 时，刀具松开信号就能输出，重新调整压力后，机床正常。 机床的屏幕可以显示各种信息，但有时同样的信息，会有不同的成因，不可一概而论。例 8：台湾产 ML300 数控车，FANUC-0TD 系统，故障现象为机床在运行中突然停车。且无任何预兆，但数小时后又能运行。当再一次出故障时我仔细检查机床各部，发现X 轴电机过热，打开 X 轴驱动画面，手动运行 X 轴，在我手摇 X 轴向上时，电机CURRENT 值非常大达 100 以上，可能是 X 轴抱闸失灵，查抱闸线圈结果无 24V，于是从电箱中 24V 电源查起，顺着线路找到 KA17 继电器，发现该继电器插座烧坏，换新后机床正常。 例 9：
15、台湾产 KMC-700HV 五面体加工中心，FANUC-0TD 系统，该机床在关机时常莫明其妙地向下沉 23mm,由于不影响正常加工故没引起注意。但随着时间的推移这种现象越来越严重，终于有一次在加工过程中折断了一个钻头，检查机床各部没问题，于是打开 Y 轴驱动画面，手动运行 Y 轴上下，当 Y 轴向上时，电机 CURRENT 值达 100 以上，查平衡油缸压力只有 30 多 kg,我一边观察该数值，一边调整油压，至 CURRENT 值最小，解决了问题。 3 简单的板级维修与设备改装 数控机床的板级修理是各单位的大问题。由于供应商通常不向用户提供相关的资料和备件，而且用户也没有这方面的专业人员和
16、仪器，所以数控板，模块和一些印刷线路板只能送到专业的公司去修。这很费时费钱。笔者认为对于一些显而易见的毛病不妨自行解决，另外尝试用国产件代替进口件效果也不错。 例 10：笔者在工作中接触过很多数控系统，这些系统各有所长，但我觉得电源模块始终是个薄弱环节，板级故障中电源模块占 70。如发那科电源 01 号报警，西门子和发格电源的势能黄灯不亮，哈斯 123 报警都与电源有关。当笔者遇到这些问题时总是先将其拆开清洗，再查有无开焊点，即而检测板子上的放大模块及保险有无烧坏，电阻，电容有无损坏。这些简单的工作有时解决了不少问题。 厂里有美国产哈斯数控车，加工中心各一台，都曾出过 123 报警，我们原想将
17、电源模块送到该公司去修，但对方称不能修只能买新的，价格 7 万，时间一个月。于是经领导同意我们试修，经过仔细检查模块中有一个 100 欧的线绕电阻烧坏了，花 10 元从街上买一个换上解决问题。还有一次哈斯数控车电箱中一块线路板上的空开坏了，该空开产自墨西哥国内买不到，若整个换板价格时间都成问题，我将原空开拆下焊出 6 根引线，将一国产三联空开换上，找个安全的地方固定好，解决了问题。 意大利五面体加工中心机械手故障，机床无报警。打开电箱后发现一块控制机械手的线路板上的指示灯不亮。该板是西门子产品，但没现货要等很长时间，我将其拆出借助放大镜找出是一个二极管开焊，修复后使用良好。 一美国水泵烧坏，与
18、哈斯联系对方称要一万，于是找了一个公司修，但这个水泵的线圈是铝线的买不到，后用铜线代，因铜铝阻值不同差了 0.6 欧，我们买了一个 0.5 欧 150W的线绕电阻串入电路，使用至今。 4 不断地总结不断地学习 本文通过 10 个实例列举了笔者在数控机床维修中常见的一些故障及处理方法，包括机械电气诸方面和机床启动检测，加工运行各阶段中出现的各种问题。 随着科学技术的不断发展，数控技术日益成熟，我们维修人员也应不断地学习，以便更好地胜任自已的工作，这里所说的学习，不光是书本知识，还要不断地总结经验。笔者在工作中常遇到很多困难，有时要走很多弯路，甚至工作失败。每当我完成给自己造成深刻印象使自己吸取教训的工作时，我都要重新细读电路图，梯形图，地址表。这样能使自己对该系统的控制方法，设计思路有进一步的了解。这种倒查的方法使我受益匪浅。
