对数控机床维修的研究

摘要：数控加工技术是机械制造业的重要部分。数控加工技术是由数控系统、伺服系统、自动化控制、自动检测反馈装置以及精密机械执行部件等组成。由于数控机床效率高、精度高、稳定性好所带来得很大的效益，已引起了全世界科技与工业效益，已引起了各国科技与工业界的普遍重视。数控维修技术不仅是保障数控机床正常运行的前提，对数控技术的发展和完善也起到了巨大的推动作用，因此它已经成为一门专门的学科。本文主要分析了数控机床的基本维修。

关键词：数控机床装调维修工 数控机床维修基本要求 维修步骤

由于信息技术和自动化技术的发展，数控加工技术的应用越来越广泛，它们给机械制造业的发展创造了条件，并带来巨大的效益。但同时，由于它们的先进性、复杂性和自动化高的特点，如果在稳定性、可靠性和精度性方面出现问题，排除故障的过程非常困难。另外数控机床大多都是一种过程控制设备，这就要求它在实时控制每一个工作位置，保证加工精度。数控机床任何一个部分的失效，都会使机床停机，从而造成生产停顿。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十分有必要。若出现故障后不能及时维修排除故障，数控机床不能正常工作，就会造成较大的经济损失。

一、数控机床维修基本要求

（一）数控机床装调维修工的要求

数控机床通常是集机械、电气、液压、气动等一体的加工设备，其中任何一部分发生故障可能都会影响其他部分的正常运行。数控机床维修一般是根据机床的故障现象，来判断故障的原因和部位。这一点对数控机床装调维修工提出了很高的要求，它要求维修工不仅要掌握计算机原理、电子技术、电工原理、自动控制与电力拖动、检测技术、机械传动及机械加工方面的知识，而且还应该熟悉机床的结构、性能、数控系统，能编写PLC程序和加工程序等，更应该具备有较强的动手能力和实验能力。这样才能快速的找出故障原因。有些故障所反映出的现象不一定是产生故障的根本原因，不能只看表面来进行维修。一般遵循先静后动、先检查后通电、先软件后硬件、先外部后内部、先机械后电气、先公用后专用、先简单后复杂、先一般后特殊的原则，做到"先思考，后行动"[1]。

（二）厂家提供的技术资料的要求

数控机床技术资料是数控维修的指南，它在维修过程中起着重要的地位，可以提高维修工作的效率和维修的准确性。常规的数控机床维修，一般应具备的资料有：数控机床的操作手册、数控机床的机械部位的结构原理图、数控机床精度验收表、电气控制原理图、数控系统参数说明书，PLC程序清单等。

（三）数控机床维修工具的要求

数控机床是一种精密设备，它比普通机床的要求高，根据故障的不同，所需要的工具也不同。常用的工具主要有：拆卸及装配工具如螺丝刀、钩扳手、扭力扳手、拔销器、弹性锤等；机械检测工具如角尺、方尺、检验棒、杠杆千分尺等；数控机床专业精度检测设备：激光干涉仪、球杆仪等，数控机床常用测量仪器、仪表如万用表、示波器、逻辑测试笔和脉冲信号笔、PLC编程器、短路追踪仪、逻辑分析仪等[2]。

二、数控机床维修的一般步骤

由于数控机床是一个复杂的系统，它涉及电子技术、电工技术、自动控制与电力拖动技术、检测技术、机械传动及机械加工技术。机械磨损、机械失效、电子元器件老化、插件接触不良、操作失误等都可导致数控机床发生故障。一旦出现故障，数控机床维修员就要根据实际情况进行故障诊断，确定故障点，并进行机床维修，从而保证数控机床正常运行。数控机床维修一般包括数控机床故障勘察、数控机床故障诊断和数控机床故障维修三个步骤。

（一）数控机床故障勘察

故障勘察一般是维修人员到达现场，通过询问、观察，或查看机床维修记录单等，来了解情况，从而掌握维修机床所需的材料。一般是对系统外观到系统内部，观察电路板、机械硬件查看是否有异常。在确认系统通电安全的情况下，可进行观察CRT显示内容，并记录故障原因。

（二）数控机床故障诊断

故障诊断一般是在维修人员进行观察的基础上，根据数控维修经验和厂家提供的资料，推理出可能产生故障的原因一般有数控系统、机械部件、液压电压、电路、伺服驱动等，再通过互换、检测等方法对这些可能的原因一一分析，排除不正确的原因，慢慢缩小故障范围，也可以通过数控系统自诊断程序和报警信息，最后确定故障原因。

（三）数控机床故障维修

故障维修一般是按照维修流程图，通过检测电气系统、机械系统、液压和气动系统等，将故障点定位在产生故障的部件上，及时维修或更换元件，直至消除故障为止。一般电气故障都配有备件，在没有备件的情况下，可以移值借用那些没有使用的部件进行应急处理，事后有备件后再更换[3]。

三、数控机床维修基本发展形式

基础维护型。数控机床出现基础故障，一般由操作者本人完成故障的排除，出现故障也比较简单，容易处理。如出现FANUC数控系统电池电压过低报警，需要更换电池、机床出现油过低报警，需添加油，机床出现气压过低报警，需调整减压阀等。一旦遇上此类设备出现问题，机床操作者只要在专业维修人员的指导和培训下就能完成故障的排除，同时完成数控机床的日常维修和保养工作。

专业维修型。熟悉某些范围内使用的数控设备系统性知识，并有初步掌握数控机床维修方法。专业维修人员所具备的维修技术较为实用有效，能处理数控机床紧急维修快速找出故障，通过模块、部件替换等方式，最大程度地减少设备故障停机造成的生产损失。遇到不能替换的功能模块，能在线查找出能够按照规定数控维修的基本方法，通过一定的快速检查和维修诊断，用适当的配件换下有问题的模块、部件，保证数控机床正常运行。

应用研发型。对市场上的中高精尖数控系统的系统性、理论性知识有比较全面的了解和掌握，懂得灵活实用有效的维修技术应用于生产设备上，并具有一定的改善性维修和适应性改进的能力。数控机床设备出现的问题一般都能够解决，尤其在某些设备维修资料不全、备配件缺乏、故障原因复杂等情况下，更突显其解决设备问题的能力。在其研究和实际应用方面有扎实的理论知识基础，不仅能够熟练地应用这些数控系统，而且具有扩展或开发系统功能的能力，能对数控机床进行功能的添加、设计自动化数控机床。

结束语：

综上所述，数控机床加工过程中，数控机床维修具备很多意义和作用，在机床出现故障中及时完成数控机床维修，可以在一定程度上降低成本，提高机床利用率，并且还能通过数控机床调试和保养，提高数控机床的加工精度和稳定性，未来的数控机床装调维修工，还需对数控机床的加工精度优化升级，辅助功能研发，生产自动化程序设计。

参考文献：

[1] 张志军，柳文灿 数控机床故障诊断与维修 [J].北京理工大学出版社，2010.7：36-37.

[2] 严峻 数控机床安装调试与维护保养技术 [J].机械工业出版社，2010.2：311-312.

[3] 刘加勇 数控机床故障诊断与维修 [J].中国劳动社会保障出版社，2011：278-280

作者简介：姓名：潘军 1989.05.03 男 单位：绍兴市技工学校、绍兴市职教中心 职称：二级实习指导教师 学位：本科 研究方向：机械类