赵长青 张洪斌 孙玲玲 金鑫 王宏杰
中车长春轨道客车股份有限公司 吉林长春 130062
摘要：当前我国各行业生产中开始应用数控机床，这能够促进工业生产进一步发展。数控机床不断提高自动化程度和集成度，同时也会提升数控机床复杂性。在数控机床有故障发生时在现场维修数控机床是一项较大的挑战，尤其是数控机床的电气控制系统，现场开展维修工作难度较大，因此需要采取有效的维修方法来应对。
关键词:数控机床；电气控制系统；现场维修
随着科学技术的不断发展，在工业生产加工领域开始广泛应用数控机床，这能够提升生产效率，降低人力劳动量和难度。企业为了在市场激烈竞争中脱颖而出，需要将生产力不断提升，加强产品质量，而实现数控机床智能化和自动化控制即可达到该目标。但使用数控机床容易出现故障，机床生产力与经济效益直接挂钩，只有全面维护设备性能和寿命，才可获得良好效益。为提升企业生产能力，需要有效维护和保养数控机床的电气系统，防止设备频出故障，确保设备可以长期处在比较稳定的生产运行状态中。
一、诊断数控机床电气控制系统故障的方法
（一）建立诊断模型
一般是用三维模型技术建立电器控制系统的虚拟模型，可利用计算机系统将数控机床运行实际数据呈现出来，维护人员分析这些数据，找出其中差异性，由此判断故障位置，将诊断效率提升。另外，维护人员排查和诊断设备利于快速找到故障位置，并在建立模型后逐步进行检测和分析，以确定故障实际位置。
（二）优化设计指标
维护人员需结合数控机床运行实际情况收集数据，并输入到系统中建立三维模型，能够检测模型运行状态。如果数据异常，维护人员可对比分析模型数据以及实际设备运行数据，找出其中差异性，以此锁定异常数据，确定故障位置。
（三）优化动态监控体系
动态监控数据，便于对数控机床运行实际状态进行判断，以确定故障点，提升诊断效率。维护人员可结合数据NC代码来分析，研究控制系统具体情况，掌握系统运行轨迹，对比实际轨迹，对故障点位进行诊断[1]。
二、数控机床现场维修和故障排除
维修人员在故障报警后需及时和现场操作人员进行联系沟通，短时间内了解现场故障相关情况，了解报警指示、机床型号以及故障产生时间等信息，以此初步分析故障。这有利于维修人员准备相关工具与备件，确保顺利落实维修工作，提升时间利用率，维修人员在抵达故障点后需要诊断故障，对机床外围线路加以检测，找出故障准确位置，提升诊断效率。不同的方法具有不同特点，需要根据实际情况进行准确分析，根据故障具体情况选择合理科学的维修方法，当故障比较复杂时，可联合使用几种维修方法，确保短期内将设备故障排除。
（一）直观法
该方法比较简便和基础，目前得到了较为广泛的应用。这一方法指的是通过维修人员感官对发生故障现象进行观察，明确故障具体情况。
通常故障较为简单时使用观察法即可解决问题，维修人员在故障点观察故障现象，采用简单操作明确故障发生点，细致观察存在问题的电控元件和电路板，判断表面情况，主要观察是否有烧焦的原件和断裂的线路，以此缩小故障范围。接着检查连接电缆，对数控机床故障处理时需确定是否有线缆断裂和接触不良等问题存在，这一方法有着比较广泛的适用范围，具备先进的报警显示系统和传统无报警系统都可使用。
（二）应用数控机床软件报警系统
当前科学技术发展速度较快，使用的CNC系统具备完善自我诊断功能。在系统运行期间，可通过自身诊断程序对系统进行快速诊断，若检测到存在故障，会在点亮面板或CRT上对检测故障进行报警。该自诊断功能也可对故障实施分类报警，主要有误操作信息报警、伺服系统报警和超量程报警等。维修人员开展现场维修时，可在报警信息中明确机床问题[2]。
（三）应用数据系统硬件报警功能
为提升数控机床电气控制系统具有较高维护性，当前数控系统中会配置许多硬件报警装置，通常会在电源单元、主轴伺服驱动模块、NC主板和各种控制板上安装硬件报警装置。多段数码管和发光二极管是较为常用的装置，维修人员根据指示灯情况和数码管显示确定发生故障位置，明确故障类型。在维修电器控制系统时，若无法应用直观法解决，则需应用这些报警装置，在判断外观难以获得良好效果时，需根据指示等来维修系统故障。
（四）特殊处理法
当前数控系统安装的各种软件不断完善，主要是机床制造软件和系统软件。应用大量软件很容易出现软件逻辑问题，甚至会使机床死机，而这些故障类型难以判断，这时可应用特殊处理法。例如，整机断电，在设备停顿一段时间后再启动，即能够解决软件问题。
（五）和对数控系统参数
当数控机床电气控制系统有故障出现时，需要及时核对系统参数，如果系统参数改变，则直接影响机床性能，甚至会使机床出现严重故障，导致其无法正常工作。对电控系统进行设计时需要全面考虑系统可靠性，但这也无法全面杜绝外界影响，因为存在干扰就会改变存储器参数。在机床运行中，人为操作错误也会使参数出现变化，从而非常容易出现参数变化故障，发生错误操作使得机床故障。维修人员在诊断故障时，若不能应用以上方法来解决问题，需要考虑是否有参数改变而造成故障，这即为“软”故障。
三、维修电器控制系统故障后的提高工作
将数控机床电控系统故障排除后，需要总结维修工作，这一工作在整个维修工作中具有重要作用，需要维修人员的重视。总结提高工作主要有以下几方面内容：（1）详细记录发生故障时间、故障现象和排查过程，准确填写维修记录档案；（2）在维修过程中，维修人员需找出自身缺陷，根据自身弱项制定学习计划，将自己的能力提高；（3）维修人员也需要总结排除故障时所使用的工具、资料和设备，查漏补缺，将基本配置完善。
结束语
当前在工业生产加工中数控机床电气控制系统得到了广泛应用，其能够将生产效率提高，并且保障生产质量。但电气控制系统极易出现故障，影响整体生产，效率，这时就需维修人员开展维修工作，有效诊断、分析和排除故障，保证电控系统正常运行，促进数控机床安全工作，推动企业进一步发展。
参考文献：
[1]杨威.数控机床电气控制系统现场维修[J].电子世界,2017,(21):186-187.
[2]何伟.数控机床电气控制系统维修要点分析[J].科学与财富,2018,(11):270.