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摘 要：数控车床的应用有利于进行多种机械操作，在具体的操作之中往往会出现很多故障问题，解决这些故障有利于更好地应用数控车床进行生产活动。数控车床的典型故障包括换刀装置故障、稳压电源故障和系统程序锁故障三方面，在具体的解决策略过程中必须要考虑到实际的故障情况，尽快地找出故障基本原因，并通过系统化的排查解决故障问题。
关键词：数控车床 霍尔开关 伺服驱动 故障诊断与维修
一、数控车床典型的故障情况及诊断方法
1.换刀装置故障
换刀装置故障主要有两种情况：情况一是选择了目标刀位，按下刀位转换按钮以后，电动刀架不转，出现这种情况的原因是多方面的，而具体的诊断方法也比较简单，操作过程中可以把接触器作为一个特殊点，以接触器为分界点，作出一个初步判断，可以观察一下接触器是否动作，如果接触器动作可以听到接触器吸合的声音，相反则听不到。情况二：电动刀架转个不停。其原因包括：①此刀位的霍尔元件损坏。霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高，如果出现故障会导致电动刀的旋转出现问题。②系统的刀位信号接收问题。接受的信号问题使得电动刀出现不规则性的工作情况。③电路有问题。如果电路出现问题自然会工作故障。
2.稳压电源故障
稳压电源故障一旦出现主要是对数控机床的电脑控制硬件等造成损害。例如：电源在轻负载情况下，如只向系统板、软驱供电时，能正常工作，而在配上大硬盘、扩充其他设备时，往往电源工作就不正常。电源输出电压不准，只有一档电压偏离额定值，则是该档电压的集成稳压电路或整流二极管损坏。例如：一台数控机床拥有两个稳压电源，一个是I/O接口电源，另一个为系统电源。失电区域都与I/O接口有关，于是打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮，说明该电源未能正常工作或损坏。从这个例子可以看出，数控机床如果出现了电源问题应该首先观察稳压电源的指示灯情况，通过指示灯的提示来确定是否出现了电源故障问题。
3.系统程序锁故障
系统程序锁可输入或修改程序，转至“ON”时则将程序锁定，数控系统操作面板 由显示屏和MDI键盘两部分组成。如果选择手动的操作，手动操作时用正转、停止、逆转启动主轴，在自动执行时，此旋钮无效。系统程序锁故障的情况基本上就是机床程序锁的功能失效了。例如：机床锁功能开关为on时，机床不移动，但位置坐标的显示和机床运动时一样。开关为off时，机床可以移动。手动X轴和Z轴都不动，但是屏幕上的坐标在运行，手动主轴,有时候会转有时候又不转。出现这些故障的原因是多方面的，诊断过程中首先要排出驱动问题，要考虑到是否为程序锁的联通情况，并通过地址诊断画面的确定情况。
二、数控车床典型故障的维修方法及策略
1.换刀装置故障
出现换刀装置故障的情况下，在维修的过程中要首先通过仔细观察发现出现问题的部位，然后用万用表测量该刀位信号触点对+24V 触点是否有电压变化，若无变化，则可判定为该位刀霍坏，更换发信盘或霍尔件此刀位信号线断路，造成系统无法检测到刀位的到位信号，检查该刀位号与系统的连线是否存在断路。维修的策略主要是以故障排查法为主，也就是在具体的故障处理过程中，及时发现故障位置，并对故障的情况做出初步判断，进而做出相应的检查。估计判断要以出现这种现象的常见情况为主，依次地排出可能引起的故障原因，最终找到原因所在，解决故障问题。这种维修策略，在数控基础的维修过程中经常应用，有着较广泛地推广作用，能够实现对数控机床的有效控制，并提升维修效果，节省维修时间。
2.稳压电源故障
稳压电源故障的维修方法要先对照数控机床的电路图，熟悉电路图，并检查各元件的连接情况。查无因短路而烧过的痕迹，各元件表面情况良好。用万用表测量各三极管情况。激励管和功率管都没异常。再检查保护电路中的三极管。这种故障的排除策略为：参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。总之，稳定化的电源故障问题必须要考虑到电源的基本情况，并对电路情况进行全面的控制，对参数的内容加以调整，特别是对伺服驱动器来讲，要重视对其功能的稳定，以保证工作力矩控制模式。其力矩给定值可以由三种方式给定：使用模拟量给定、参数设置的内部给定、通讯给定。
3.系统程序锁故障
系统程序锁故障出现故障后维修的方法要通过对比正常系统发现，故障现象与系统锁住时一样，观察故障系统的梯形图发现X56 输入点无信号输入使PLC 逻辑关系小正确把线头重新焊接好，报警解除，参数输入正常，故障消失。这种解决的对策就是利用故障的问题做出故障现象的分析，当程序编制完且对完刀后，在机床锁定模拟前，应利用MDI将刀具移动到程序中最后的坐标值。将刀具停置于程序中刀具最后所在的位置，此时再进行机床锁定模拟，就可避免零点偏离。注重：如有多把刀具，应移动在程序中最后所用刀具，以此来查看程序故障之中是否有着程序锁的问题。
综上所述，数控机床的典型故障包括换刀装置故障、稳压电源故障和系统程序锁故障三方面，在具体的解决策略过程中必须要考虑到实际的故障情况，尽快地找出故障基本原因，并通过系统化的排查解决故障问题。
参考文献：
[1]梁胜.浅议数控机床的使用与维护及其保养[J].职业教育研究, 2010,(S1).
[2]裴志坚.数控加工实训教学的思考[J].华章,2009,(17).
关键词：数控车床 霍尔开关 伺服驱动 故障诊断与维修
一、数控车床典型的故障情况及诊断方法
1.换刀装置故障
换刀装置故障主要有两种情况：情况一是选择了目标刀位，按下刀位转换按钮以后，电动刀架不转，出现这种情况的原因是多方面的，而具体的诊断方法也比较简单，操作过程中可以把接触器作为一个特殊点，以接触器为分界点，作出一个初步判断，可以观察一下接触器是否动作，如果接触器动作可以听到接触器吸合的声音，相反则听不到。情况二：电动刀架转个不停。其原因包括：①此刀位的霍尔元件损坏。霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高，如果出现故障会导致电动刀的旋转出现问题。②系统的刀位信号接收问题。接受的信号问题使得电动刀出现不规则性的工作情况。③电路有问题。如果电路出现问题自然会工作故障。
2.稳压电源故障
稳压电源故障一旦出现主要是对数控机床的电脑控制硬件等造成损害。例如：电源在轻负载情况下，如只向系统板、软驱供电时，能正常工作，而在配上大硬盘、扩充其他设备时，往往电源工作就不正常。电源输出电压不准，只有一档电压偏离额定值，则是该档电压的集成稳压电路或整流二极管损坏。例如：一台数控机床拥有两个稳压电源，一个是I/O接口电源，另一个为系统电源。失电区域都与I/O接口有关，于是打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮，说明该电源未能正常工作或损坏。从这个例子可以看出，数控机床如果出现了电源问题应该首先观察稳压电源的指示灯情况，通过指示灯的提示来确定是否出现了电源故障问题。
3.系统程序锁故障
系统程序锁可输入或修改程序，转至“ON”时则将程序锁定，数控系统操作面板 由显示屏和MDI键盘两部分组成。如果选择手动的操作，手动操作时用正转、停止、逆转启动主轴，在自动执行时，此旋钮无效。系统程序锁故障的情况基本上就是机床程序锁的功能失效了。例如：机床锁功能开关为on时，机床不移动，但位置坐标的显示和机床运动时一样。开关为off时，机床可以移动。手动X轴和Z轴都不动，但是屏幕上的坐标在运行，手动主轴,有时候会转有时候又不转。出现这些故障的原因是多方面的，诊断过程中首先要排出驱动问题，要考虑到是否为程序锁的联通情况，并通过地址诊断画面的确定情况。
二、数控车床典型故障的维修方法及策略
1.换刀装置故障
出现换刀装置故障的情况下，在维修的过程中要首先通过仔细观察发现出现问题的部位，然后用万用表测量该刀位信号触点对+24V 触点是否有电压变化，若无变化，则可判定为该位刀霍坏，更换发信盘或霍尔件此刀位信号线断路，造成系统无法检测到刀位的到位信号，检查该刀位号与系统的连线是否存在断路。维修的策略主要是以故障排查法为主，也就是在具体的故障处理过程中，及时发现故障位置，并对故障的情况做出初步判断，进而做出相应的检查。估计判断要以出现这种现象的常见情况为主，依次地排出可能引起的故障原因，最终找到原因所在，解决故障问题。这种维修策略，在数控基础的维修过程中经常应用，有着较广泛地推广作用，能够实现对数控机床的有效控制，并提升维修效果，节省维修时间。
2.稳压电源故障
稳压电源故障的维修方法要先对照数控机床的电路图，熟悉电路图，并检查各元件的连接情况。查无因短路而烧过的痕迹，各元件表面情况良好。用万用表测量各三极管情况。激励管和功率管都没异常。再检查保护电路中的三极管。这种故障的排除策略为：参数调整法数控系统、PLC及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。总之，稳定化的电源故障问题必须要考虑到电源的基本情况，并对电路情况进行全面的控制，对参数的内容加以调整，特别是对伺服驱动器来讲，要重视对其功能的稳定，以保证工作力矩控制模式。其力矩给定值可以由三种方式给定：使用模拟量给定、参数设置的内部给定、通讯给定。
3.系统程序锁故障
系统程序锁故障出现故障后维修的方法要通过对比正常系统发现，故障现象与系统锁住时一样，观察故障系统的梯形图发现X56 输入点无信号输入使PLC 逻辑关系小正确把线头重新焊接好，报警解除，参数输入正常，故障消失。这种解决的对策就是利用故障的问题做出故障现象的分析，当程序编制完且对完刀后，在机床锁定模拟前，应利用MDI将刀具移动到程序中最后的坐标值。将刀具停置于程序中刀具最后所在的位置，此时再进行机床锁定模拟，就可避免零点偏离。注重：如有多把刀具，应移动在程序中最后所用刀具，以此来查看程序故障之中是否有着程序锁的问题。
综上所述，数控机床的典型故障包括换刀装置故障、稳压电源故障和系统程序锁故障三方面，在具体的解决策略过程中必须要考虑到实际的故障情况，尽快地找出故障基本原因，并通过系统化的排查解决故障问题。
参考文献：
[1]梁胜.浅议数控机床的使用与维护及其保养[J].职业教育研究, 2010,(S1).
[2]裴志坚.数控加工实训教学的思考[J].华章,2009,(17).