隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代化的生產(chǎn)逐漸普及，工業(yè)發(fā)展所需要的機(jī)床也已經(jīng)由原來單純的普通車床進(jìn)化到各類別的數(shù)控加工中心、多軸數(shù)控機(jī)床及為單一產(chǎn)品配備的數(shù)控專機(jī)等。數(shù)控機(jī)床大量的使用，伴隨著的是各種故障的增加。本文將對(duì)電氣故障進(jìn)行分類概述及各種故障相應(yīng)的解決方案進(jìn)行說明。

1 數(shù)控機(jī)床常見電氣故障的分類

　　數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按很多種類進(jìn)行劃分，如故障性質(zhì)、表象、原因、后果、部位和元件類型等。

　　(1)按故障發(fā)生的部位，分為硬件與軟件故障兩種。硬件故障即指電器元件、電子、電線電纜、印制電路板、各接插件等與電氣有關(guān)的實(shí)物發(fā)生不正常狀態(tài)甚至損壞，這些故障需要修理甚至更換才能排除，其中老化或超過使用頻率壽命居多。

　　軟件故障一般指PLC邏輯控制程序或者是驅(qū)動(dòng)器控制參數(shù)產(chǎn)生的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障，但此多為操作人員編程錯(cuò)誤導(dǎo)致。驅(qū)動(dòng)器控制參數(shù)的故障可以通過恢復(fù)驅(qū)動(dòng)器的出廠設(shè)置，并按照相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行重新輸入修改來解決。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，出現(xiàn)這種故障只能與設(shè)備的生產(chǎn)廠家或系統(tǒng)相關(guān)的售后服務(wù)機(jī)構(gòu)取得聯(lián)系來解決。

　　(2)按故障發(fā)生的元件類型，亦稱電氣控制系統(tǒng)，通常分為“強(qiáng)電”和“弱電”故障兩大類。“強(qiáng)電”一般指控制系統(tǒng)中的主回路或高壓、大功率回路中的斷路器、熔斷器、電源變壓器、繼電器、接觸器、電動(dòng)機(jī)、行程開關(guān)等電氣元件及其所組成的控制電路部分。這部分的故障相對(duì)直觀，雖然在維修、診斷方面較為方便，但由于它處在高壓、大電流的工作狀態(tài)，而且故障概率相對(duì)于“弱電”部分較高，因此必須引起維修人員的足夠重視。

　　數(shù)控機(jī)床的“弱電”一般指控制系統(tǒng)中以電子元件、集成電路為主的控制部分，包括CNC、PLC、MDI／CRT以及伺服驅(qū)動(dòng)器和輸出輸入單元等。“弱電”故障同樣有軟件與硬件之分。“弱電”的軟件故障指在硬件正常情況下所出現(xiàn)的動(dòng)作錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失、參數(shù)紊亂等故障，常見的有：加工程序出錯(cuò)，系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失，計(jì)算機(jī)運(yùn)算出錯(cuò)等。硬件故障方面是指上述“弱電”各部分的集成電路芯片、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發(fā)生的故障。

　　(3)其他一些分類有：按照是否有故障報(bào)警指示，包括報(bào)警燈、數(shù)控系統(tǒng)報(bào)警信息、驅(qū)動(dòng)器報(bào)警信息等，可對(duì)照查詢相應(yīng)的說明書或手冊(cè)來判斷。無報(bào)警信息的故障，其分析診斷難度通常較大，而且此類故障也不少，需要具體情況具體分析。

　　按照出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性的故障指系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞或只要滿足一定條件，數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障，此類故障較為常見，只要找出根本原因，維修后即可恢復(fù)正常。隨機(jī)性故障指在相同條件下偶爾發(fā)生，此類故障分析比較困難，通常機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的松動(dòng)、部分電氣元件的特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高導(dǎo)致失靈等有關(guān)。此類故障的分析需反復(fù)試驗(yàn)、綜合判斷并加之多年的經(jīng)驗(yàn)積累進(jìn)行分析排除。

　　還有按照故障產(chǎn)生的原因，足數(shù)控機(jī)床自身的故障還是外部導(dǎo)致的，外部故障包括供電情況、使用環(huán)境的自然因素以及人為操作因素造成的故障。

　　事先清楚了解故障產(chǎn)生的原因，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障的分類，分析，排除有很重要的影響。熟練掌握各種數(shù)控機(jī)床故障的分類方法特點(diǎn)和癥狀，有利于在故障發(fā)生時(shí)快速準(zhǔn)確的找到導(dǎo)致故障的根本原因，并迅速有效的排除故障，從而降低工業(yè)生產(chǎn)等工作的時(shí)間成本。

2 數(shù)控機(jī)床電氣故障的分析與排除方法和技巧

　　(1)首先一個(gè)維修人員在故障發(fā)生后要盡可能的保持現(xiàn)場(chǎng)情況，并且仔細(xì)詢問故障現(xiàn)象和狀態(tài)，同時(shí)確認(rèn)機(jī)床的型號(hào)、控制系統(tǒng)、報(bào)警信息及故障部位及現(xiàn)象，為之后的維修做好充足的準(zhǔn)備。

　　(2)多數(shù)情況下，現(xiàn)場(chǎng)人員反饋的信息都比較籠統(tǒng)，多為“停機(jī)”、“不動(dòng)了”、“某一個(gè)動(dòng)作走不了了”等簡(jiǎn)單描述。所以維修人員到現(xiàn)場(chǎng)后，不必馬上開機(jī)試驗(yàn)或動(dòng)手維修。

　　① 首先需要觀察，是否有異常聲音、煙、味等，并且細(xì)致的詢問現(xiàn)場(chǎng)人員故障的產(chǎn)生過程、現(xiàn)象和后果，此詢問在整個(gè)分析判斷過程中將多次進(jìn)行。根據(jù)詳細(xì)咨詢故障信息，可按照之前的歸類方法進(jìn)行逐步判斷，而后進(jìn)行排查。

　　②然后檢查各電控系統(tǒng)，如數(shù)控系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)器、變頻器、其他儀器儀表是否有報(bào)警指示。很多外圍電氣元件報(bào)警也都將導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床停機(jī)等故障。一般情況下，各電控系統(tǒng)若未燒壞都會(huì)顯示出相對(duì)準(zhǔn)確的報(bào)警信息，可參照相應(yīng)的說明書和手冊(cè)來查詢進(jìn)行故障的排除。若燒壞，則不要馬上拆下更換，必須先測(cè)量此元件進(jìn)出線回路及電源是否存在短路或者虛聯(lián)問題，在其相聯(lián)元件回路穩(wěn)定的情況下，很多問題均是由連接點(diǎn)虛聯(lián)，導(dǎo)致局部電流打火產(chǎn)生高溫?zé)龎碾姎庠模羰峭獠窟B接的元件燒壞短路導(dǎo)致的則需要先更換損壞元件。

　　③ 如果設(shè)備斷電，則在送電前必須檢查電源的電壓情況以及數(shù)控機(jī)床的各強(qiáng)電連接點(diǎn)是否存在短路虛連等情況。作為整臺(tái)機(jī)床正常工作及維修系統(tǒng)的能量來源，電源的失效或故障輕者會(huì)丟失數(shù)據(jù)、導(dǎo)致停機(jī)。重者會(huì)毀壞系統(tǒng)及工件。我國很多地方的電力供電網(wǎng)都有較大波動(dòng)和高次諧波，再加上一些人為的因素，難免會(huì)出現(xiàn)電源引起的故障，所以要對(duì)供電電源情況進(jìn)行測(cè)量檢查。

　　④如果硬件故障排除了，則通電對(duì)程序軟件進(jìn)行檢查。可以對(duì)故障點(diǎn)的相關(guān)步驟進(jìn)行逐步動(dòng)作運(yùn)行檢查，或相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新校對(duì)，目前隨著現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的可靠性越來越高，數(shù)控系統(tǒng)本身的故障率越來越低，PLC及參數(shù)突然紊亂的情況并不多見。

　　同時(shí)需要注意的是數(shù)控機(jī)床周圍使用的環(huán)境也需要考慮，包括現(xiàn)場(chǎng)及自然環(huán)境，如污染、氣候、電磁干擾及機(jī)械振動(dòng)等，都是數(shù)控機(jī)床故障的誘因。

　　(3)數(shù)控系統(tǒng)的維修可按照多種技巧來排除。有如下幾種：

　　①先外部后內(nèi)部，即先檢查外圍硬件故障而后檢查內(nèi)部程序參數(shù)故障。

　　② 先機(jī)械后電氣，機(jī)械部件較為直觀，容易排查。

　　③ 先靜后動(dòng)，即先斷電檢查，必須排除危險(xiǎn)后方可通電。

　　④ 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜，很多復(fù)雜問題可能是有簡(jiǎn)單的所牽連導(dǎo)致。

　　最后要對(duì)故障維修進(jìn)行有效的記錄，快速準(zhǔn)確的維修是建立在經(jīng)驗(yàn)的積累和總結(jié)上的。