浅谈数控设备电气故障诊断与维修技术

李东泽

提高数控机电设备的使用效率，延长其使用寿命，仅仅靠设备的性能是不够的，需要对数控设备电气故障进行科学的诊断，采取有效的维护技术。针对当前数控机床电气设备常见的故障问题，对机电设备故障的诊断与维修技术进行深入的研究。

当前，各种数控机床电气设备出现的故障屡见不鲜，加强对数控机床电器设备故障的诊断与维修成为一项重要课题。
　　
一、常见的数控设备电气故障
　　
1.硬、软件故障
　　
硬件故障排除需要修复或者更换已经损坏的器件；软件的故障通常都是由于编程或者参数出现错误造成的，故障的排除需要更改相应的程序内容，或者修改出现问题的参数。
　　
2.系统故障与随机故障
　　
系统故障一般只要满足某种条件，数控机电设备就必然会出现某种故障。随机故障是指条件不变，偶然出现的故障。因此，随机故障的诊断与维修的难度都比较大，通常与机电设备的局部结构错位、松动或者是电气元件不可靠等有关系。随机故障的排除通常需要进行反复地试验，经过综合判断与维修才能够排除。
　　
3.破坏性和非破坏性故障
　　
破坏性故障属于数控机电设备的常见故障。比如，伺服系统失控导致的飞车现象就属于典型的破坏性故障，机电设备维修工作人员在进行维修工作时是不允许重演故障的，只能通过现场工作人员的描述，再通过详细的检查与分析来进行故障的排除，因此工作难度很大，而且还具有一定的风险。
　　
4.有、无自诊断显示故障
　　
当前市场上出现的数控设备都具有相对丰富的自诊断功能，比如，在我国配置相对较多的德国西门子公司的数控设备都具有上百条的报警信号。我们所说的有诊断显示的故障通常都与控制部分不存在非常大的关系，都能够根据报警内容找到故障发生的原因，而无诊断现实故障的维修通常只能根据故障出现前后，设备的运行情况来进行分析和判断，这样的故障维修难度通常都比较大。
　　
5.运动品质故障
　　
运动品质故障通常在设备运行中没有很突出的显示特征，数控设备仍然能够非常正常地运行，但是加工出来的零件却不合格。因为这样的故障是没有任何报警显示的，因此，只能通过检测仪器来发现故障。
　　
二、数控设备电气故障的维修技术
　　
1.直观法
　　
直观法是一种最简单的数控设备维修方法。设备维修工作人员通过对设备发出的声音、气味以及光信号等仔细地观察，将故障的发生范围缩小。这样的维修技术需要维修工作人员具有丰富的实践经验和一定的综合判断能力。
　　
2.参数诊断法
　　
数控机电设备的参数是经过试验、实践而得到的重要数据， 这些数据对于数控机电设备的性能有着重要的影响。数控设备的相关参数通常被存储在存储器中，如果出现了电池电量不足，或者受到外界因素的干扰，设备的参数就有可能发生变化，甚至丢失，这样就导致了数控机电设备无法正常工作。这样的故障必须要经过参数的修正与核实之后才能够将其排除。
　　
3.交换法
　　
交换法是一种现场故障判断的常用方法。当设备的故障原因基本分析出来之后，设备维修人员可以使用备用元件，比如，印刷电路板、集成电路元件等来替换出现故障疑点的元件，经过替换之后，如果故障排除了，则说明是该元件出现了问题。要想充分发挥这个方法的优势，就必须要时刻准备一些完好的元件，加强对备用元件的管理。
　　
4.自诊断功能法
　　
数控设备的故障诊断方法是当前数控系统的一项重要技术，这项技术的水平是评价系统性能的关键指标。当数控设备发生故障时，数控系统的自诊断功能通常能够迅速找到故障的发生地，以及发生故障的原因。

当前，数控系统的自诊断方法主要有三个：

首先是开机自诊断方法。每当数控设备通电开始工作时，数控系统的自诊断软件就会在最短的时间内实现对关键硬件与软件的检测，诸如CPU芯片、MDI模块等；其次是在线诊断方法。

当数控系统正常运作时，设备的自诊断程序对系统的本身、系统的plc以及与数控设备相连的其他设备等进行实时检测，并且在最短的时间内显示出故障信息，只要设备不停地工作，在线诊断就时刻进行着。

第三是离线诊断，通常也被叫做脱线诊断。当需要对设备是否发生故障进行确切地判定时，可以将数控系统和数控机床相互脱离，然后再进行检测，这样更方便对故障做进一步的定位。
　　
5.局部升温法
　　
数控机电设备在经过长时间的工作以后，难免会出现设备老化、性能降低的现象。当这些设备还没有完全损坏时，有时候故障会时隐时现。在这样的情况下，可以用吹风机，或者是电烙铁等对那些可能出现故障的元件进行局部的升温，使其老化的速度加快，
　　
这样能够使故障彻底暴露出来。
　　
数控机床电气设备是当代制造业发展的关键性设备，其自动化程度高、结构复杂，要想使数控机床电气设备的功能得到充分的发挥，就必须要做到对机电设备的正确操作和精心保养，进而提高数控机床电气设备的运行效率。数控机床电气设备的造价通常都比较高，一旦出现故障，造成的损失往往是非常大的，所以，必须要对机床电气设备故障的诊断高度重视，采取行之有效的故障维修措施。