数控设备故障诊断与维修保障研究.docx

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数控设备故障诊断与维修保障研究

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摘要：伴随国内工业技术的高速发展，越来越多数控技术开始应用于生产流程之中。数控设备作为一种精良设备，能够促进生产效益与产品质量的全面提升，关乎着企业能否实现最大化经济效益，但数控设备在实际运营时通常会发生诸多故障，对生产顺利实施与企业经济收益的提高产生不利影响。

关键词：数控设备；故障诊断；维修保障

引言

伴随数控设备应用力度的不断增加，其故障的维修与维护成为了人们重视的热点。在数控设备的保养流程中，需要对精密设计技术、计算机技术、自控技术、自动检修等科学技术综合运用，对数控设备具有较高的自动化与技术要求。数控设备所加工的产品是传统设备无法比拟的，其可以实现对高精准度复杂型面与曲面零件的加工，数控设备能够使我国企业生产竞争力提高。然而，数控设备在实践运行中仍会发生急需处理的故障，从而对数控设备生产效果与企业生产效率造成直接影响。

1.数控设备的概述

1.1数控设备整体结构

数控设备属于典型机电一体化产品，属于集检测、自动控制、电动机及拖动、计算机、机床等先进一体化的自动设备。数控机床基础构成部分为：计算机数控设备、信息载体、坐标伺服体系，辅助控制体系，方位与加速检测反馈体系，流程检测自控体系，机床本体等部分，如图1所示。

图1数控设备组成图

1.2计算机数控系统

数控技术又称（NC），作为一个通过数字化信息控制机械运动以及加工流程的控制手段。因现代化数控体系都在运用计算机控制，所以被称作为计算机数控系统（CNC）。CNC的构成部分有三个，即微型计算机、机床控制设备、外围设备，而CNC具体工作为软硬件组合，如图2所示。

图2计算机数控系统

2.数控设备故障的诊断技术

2.1启动故障的诊断技术

数控设备启动故障的诊断技术属于在数控系统上电以后，内部诊断会自行诊断设备的运行情况，其诊断具体针对的是系统硬件与软件控制，其中包含CPU设备、存储器设备等主要部分。同时还有纸带阅读机、软盘单元、模块单元、MDI/CRT等装置与外部设备。只有保证这些设备正常运行，才能正常启动整体数控设备，并在准备运行状态中进入。若运行中发生故障，CRT设备及显示画面中的发光二极管即会发出故障报警数据，设备长期处在开启诊断中，数控设备将无法在准备运行状态中进入。

1.2在线诊断数控设备故障

数控设备在线诊断技术是指数控设备体系中相关的安装程序，系统在实际运转时对系统自身及数控设备连接在一起的主机、装置单元、外部设备、电机等实施诊断。在线诊断能够将数控系统运行中出现的故障及时找出，对故障的诱发因素明确分析。唯有保证设备长期维持供电状态，在线诊断就会长期处于运行之中，从而保障数控设备的安全运行。

2.数控设备的常见故障以及排除方式

2.1明确性故障

明确故障指的是控制体系主机中硬件损坏或者符合相应条件，数控设备出现的故障。此类故障情况作为数控设备中的常见故障，因其具备一定规律，所以不便维修。明确性故障具备着无法恢复性的特点，一旦出现故障，若不及时维修处理，设备将无法自行恢复。随机故障指的是数控设备在运行中偶发性故障，该故障的诱发因素较为隐蔽，无法将其规律找出来，故障原因和故障诊断较为困难。

2.2步进驱动设备故障及诊断方式

电动机发生尖叫故障，其是指CNC中和伺服驱动相关的参数设置、调整不正确引起，仅需对相关参数正确设置即可。遇到电动机的不旋转故障，先对保险丝检查有无熔断情况，保证动力线良好衔接，按照相关参数的说明书，进行相关参数的重新设置，这属于机械故障，将卡死故障原因排除，通过验证保证电动机能够正常运行后，方可继续运行，电动机若出现发热异常仅需将R、S、T正常连接即可。

2.3设备定位或加工精度较差

数控设备的定位精度或者加工精度较差可以分成圆弧补加工圆度较差、定位点精准度不足、单脉冲的进给精度不高、定位超调等状况。位置紧随误差才能利用数控体系对相关参数进行诊断检查，控制其速度单元上需调节电位器，在圆弧插补两轴位置中参与紧随误差差值需控制于＜1%。

3.数控设备故障的维修策略

3.1机械故障的维修方式

数控设备主轴部分需使用电气调节速度，其具有简单的主轴箱结构。其中发生故障的主要位置为主轴精度、自动换挡设备等。数控设备因选用滚动摩擦末期的进给传动链故障具体由自身运动质量降低而形成，维修中需对其定位精度、机械爬行、轴承噪声、反身间隙等内容实施调节。一般需要对其补偿、松动、副预紧力等环节进行检修。检修行程开关作为保证设备稳定运行的重点，其通常将开关设置于限制运动部位，在数控设备长时间的运行中，各部件特征会出现改变，需检修压合行程开关设备与开关自身，避免数控设备运行效果受到影响。

3.2数控设备自身体系维修法

（1）直观法。此种方法是指最基本、