伍軍輝

（江西水利職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330013）

數(shù)控系統(tǒng)故障診斷技術(shù)與維修研究

伍軍輝

（江西水利職業(yè)學(xué)院，江西南昌 330013）

以數(shù)控系統(tǒng)為例，分析與研究數(shù)控系統(tǒng)故障診斷的相關(guān)技術(shù)與維修方法。如鍵盤無法輸入的故障，電源接通后CRT不顯示畫面，數(shù)控機(jī)床在基準(zhǔn)點上出現(xiàn)的故障。

數(shù)控系統(tǒng)；故障診斷技術(shù)；維修

10.16621/j.cnki.issn1001-0599.2017.12.15

0 數(shù)控系統(tǒng)簡介

數(shù)字控制系統(tǒng)作為當(dāng)代多種科學(xué)技術(shù)相結(jié)合的科技產(chǎn)物，在我國近些年的市場中實際使用范圍逐漸擴(kuò)大。數(shù)字控制系統(tǒng)簡單點來講，其自身就是由計算機(jī)存儲器中的存儲來進(jìn)行相關(guān)的控制程序，對所需要執(zhí)行的部分或是全部的輸入數(shù)值進(jìn)行相關(guān)的控制功能，在此基礎(chǔ)上整個系統(tǒng)還配備了相關(guān)的接口電路和伺服驅(qū)動裝置以此來保證系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。通常情況下，數(shù)字控制系統(tǒng)所控制的經(jīng)常是下面這幾種常見的變量：角度、速度、位置等。數(shù)控系統(tǒng)將數(shù)字、文字或是符號轉(zhuǎn)化成相關(guān)的數(shù)字指令，以此來實現(xiàn)整個系統(tǒng)中相關(guān)機(jī)器設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)，讓機(jī)器設(shè)備得到相應(yīng)的控制，減少意外事件的發(fā)生幾率。但由于數(shù)控系統(tǒng)主要是根據(jù)電腦來進(jìn)行相關(guān)的指令互動，難免會因為自身系統(tǒng)問題出現(xiàn)相關(guān)的系統(tǒng)故障，因此，如何保證數(shù)控系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，減低其自身故障發(fā)生的問題幾率是我們當(dāng)前最需要解決的問題。

1 數(shù)控系統(tǒng)在我國發(fā)展的實際情況

我國在數(shù)控系統(tǒng)的實際生活應(yīng)用上已經(jīng)得到了相當(dāng)大的推廣，但在其自身的質(zhì)量上還是與國外的發(fā)達(dá)國家有著較大的差距。根據(jù)相關(guān)的行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，在我國的高檔數(shù)控機(jī)床中，90%以上的數(shù)控系統(tǒng)都是國外的產(chǎn)品，這就意味著我國在數(shù)控系統(tǒng)的使用上需要給國外的相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊支付一大筆的資金才可以將整個數(shù)控系統(tǒng)投放到市場中使用。根據(jù)我國發(fā)改委的相關(guān)文件顯示，在未來的若干年內(nèi)，我國在數(shù)控機(jī)床上的市場需求量將會以年均10%～15%的速度進(jìn)行相關(guān)的增長，市場需求量上將會出現(xiàn)新的高峰，因此數(shù)控機(jī)床在我國的市場中潛力是十分大的，有著較大的上升空間，整個行業(yè)的前景也是十分美好的。特別是在國防工業(yè)這方面，只有高檔的數(shù)控機(jī)床才可以制作出精密準(zhǔn)確的零部件，在此基礎(chǔ)上保證產(chǎn)品的質(zhì)量，保證產(chǎn)品在國防工業(yè)上的有效使用。但是對于我國數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)方面不得不承認(rèn)，雖然我國在數(shù)控系統(tǒng)的技術(shù)上一直在做出相應(yīng)的努力，但自身的原因還是與國外相差了一大截，并且由于國外相關(guān)的技術(shù)團(tuán)隊專家對我國實行相關(guān)的技術(shù)封鎖，無法獲得國外的最新數(shù)控科學(xué)技術(shù)，不得不選擇其他的辦法來提高我國在數(shù)控系統(tǒng)上的科技水平，在經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造上的腳步也就追不上發(fā)達(dá)國家。

2 數(shù)控系統(tǒng)常見的故障分析

數(shù)控系統(tǒng)與其他形式的操作方法不同，其自身的系統(tǒng)是需要與多種技術(shù)進(jìn)行結(jié)合才可以進(jìn)行整體操作的，在此基礎(chǔ)上有針對性的發(fā)出指令，讓機(jī)器運作起來。因此，對于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題，一定要找準(zhǔn)原因，對癥下藥，只有這樣才可以幫助系統(tǒng)恢復(fù)正常的運作水平。在此，以常見的數(shù)控系統(tǒng)問題為例，具體分析造成這些問題的原因。

2.1 鍵盤無法輸入的故障

作為數(shù)控系統(tǒng)中最常見的也是最容易修復(fù)的故障問題，鍵盤故障是指在進(jìn)行相關(guān)的字符輸入時，鍵盤無法將其完整的輸入到系統(tǒng)中，或是無法消除不必要的數(shù)據(jù)，復(fù)位失敗，顯示屏無法正常的進(jìn)行頁面跳轉(zhuǎn)，這就對整個數(shù)控系統(tǒng)的正常故障造成了不便。一旦鍵盤無法正常輸入字符，那么所有的工作都無法進(jìn)行，相關(guān)的機(jī)械設(shè)備接收不到相應(yīng)的指令就無法進(jìn)行工作。因此，雖然鍵盤故障看似沒什么大事，但是也是需要我們謹(jǐn)慎對待的，及時排除故障，讓數(shù)控系統(tǒng)恢復(fù)正常的工作狀態(tài)。對此類問題的解決辦法可以參照下面幾種方法。首先對按鍵進(jìn)行故障檢查，看是否是由于按鍵自身接觸出現(xiàn)問題導(dǎo)致的無法進(jìn)行字符輸入；如果是這種情況就可以由相關(guān)的技術(shù)人員及時進(jìn)行修復(fù)，盡快進(jìn)入正常的工作狀態(tài)。如果不是按鍵自身的原因?qū)е碌妮斎牍收希敲次覀兙托枰獙ο嚓P(guān)的接口線路、電纜的連接情況以及相關(guān)的系統(tǒng)控制軟件進(jìn)行相關(guān)的故障排查，找出真正的故障原因，及時將問題解決，將損失減少到最低，盡量挽回一部分經(jīng)濟(jì)損失。

2.2 電源接通后CRT不顯示畫面的故障

數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題，這就為我們的實時觀測造成了不小的麻煩——一旦整個數(shù)控系統(tǒng)開始進(jìn)行工作運轉(zhuǎn)起來，如果沒有對其進(jìn)行相應(yīng)的畫面觀察，對于某些特別重要的機(jī)械設(shè)備所進(jìn)行的精密性的工作質(zhì)量就會難以保證，最終的成品如果出現(xiàn)瑕疵還是需要返工重做的，這其中造成的損失是投資者不愿意看到的。因此，對于數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會出現(xiàn)CRT不顯示畫面的這個問題，可以采取幾種措施進(jìn)行故障排查。首先是電纜的連接問題，如果是因為電纜的松動造成的電源接觸不良，我們就可以重新連接電纜，檢查連接的緊密性，防止出現(xiàn)不顯示畫面的狀況。再者就是電壓的問題，如果是電壓輸入的數(shù)值不正常也容易造成數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題。在這個問題上需要我們注意的是不同型號的配置所需求的電壓限定數(shù)值也有所不同。在進(jìn)行相關(guān)的設(shè)備機(jī)器購買時，需要與生產(chǎn)產(chǎn)家進(jìn)行交流溝通，弄清楚CRT單元所用的電壓是直流電還是交流電，保證電壓的持續(xù)穩(wěn)定，在此基礎(chǔ)上保證數(shù)控系統(tǒng)得以正常工作。一旦在這些組件中出現(xiàn)了某一個問題，那么整個的CRT單元都會受到相應(yīng)的影響，最終導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題。綜上所述，當(dāng)遇到了數(shù)控系統(tǒng)在接通電源后會出現(xiàn)CRT不顯示畫面的問題時，需要相關(guān)的技術(shù)工作人員根據(jù)實際情況，判斷出是哪一種原因?qū)е碌墓收铣霈F(xiàn)，盡量在最短的時間里將故障排除，是數(shù)控系統(tǒng)得以正常的運作起來，提高工作效率。

2.3 數(shù)控機(jī)床在基準(zhǔn)點上出現(xiàn)的故障

在正常的工作狀態(tài)下，數(shù)控機(jī)床是可以正常的返回到基準(zhǔn)點位置的，為下一次接受指令進(jìn)行工作做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。但出現(xiàn)故障的數(shù)控機(jī)床不僅不能正常的返回到基準(zhǔn)點，還會在實際操作中發(fā)出警報，告知相關(guān)人員數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)了問題。而造成這種故障的原因可能是脈沖編碼器出現(xiàn)了問題，或是其自身斷線，或是脈沖編碼器的連接電纜與插頭斷線。而一旦出現(xiàn)斷線的情況，數(shù)控機(jī)床就會接收不到相關(guān)的指令，造成機(jī)器故障。為此，當(dāng)出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床無法正常的回復(fù)到基準(zhǔn)點時，就需要相關(guān)的技術(shù)人員著重檢查脈沖編碼器以及其相關(guān)的線路連接問題。還有一點需要我們注意的就是當(dāng)數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行返回基準(zhǔn)點這步時，其自身的位置距離基準(zhǔn)點太近也會出現(xiàn)報警信號，因此在基準(zhǔn)點位置上的設(shè)計也要引起相關(guān)人員的重視。

3 對數(shù)控系統(tǒng)常見的故障進(jìn)行維修的相關(guān)技術(shù)

3.1 直接觀察法

作為最基本最常用的一種故障維修技術(shù)，維修人員需要利用自身的感官來觀察判斷出出現(xiàn)問題的地方，根據(jù)聲光氣等具體的變量指標(biāo)查找出故障所在，對于CNC的機(jī)床系統(tǒng)模塊進(jìn)行仔細(xì)的檢查排除，根據(jù)所掌握的信息及時鎖定相關(guān)的故障位置區(qū)域，及早的進(jìn)行故障排除，降低安全風(fēng)險。

3.2 模塊交換法

這種方法適用于已經(jīng)在分析出故障的大致起因的基礎(chǔ)上，運用備份元件對所出現(xiàn)問題的區(qū)域進(jìn)行故障分析排查，迅速確定出現(xiàn)故障的具體位置，從而進(jìn)行及時的故障修復(fù)。這種方法需要我們備齊相關(guān)的材料：線路板、集成電路芯片以及相關(guān)的模板等，將功能相同的區(qū)域進(jìn)行模板模擬，找出故障發(fā)生的具體區(qū)域，及時進(jìn)行故障排查，盡早恢復(fù)數(shù)控系統(tǒng)的相關(guān)功能，讓整個系統(tǒng)進(jìn)行正常的工作，在最大程度上提高數(shù)控系統(tǒng)的工作效率。以北京613生產(chǎn)的DK7732為例，運用模塊交換法對其進(jìn)行實例分析。當(dāng)機(jī)器在工作過程中出現(xiàn)較大的噪聲時，首先需要檢查電機(jī)部件，看看是否電機(jī)自身有問題，如果檢查結(jié)果電機(jī)顯示正常，就需要對驅(qū)動線路板進(jìn)行檢查。檢查后發(fā)現(xiàn)光電耦合器TLP521-4的輸出電壓與參照值不相符，可以確認(rèn)是該元件自身損壞，需要對其進(jìn)行相應(yīng)更換。但是更換完成后問題并沒有解決，進(jìn)一步檢查后，發(fā)現(xiàn)高頻輸出部分有問題，這部分7555以及NE555集成電路已經(jīng)損壞，更換后，機(jī)器設(shè)備正常運作。

4 結(jié)語

數(shù)控系統(tǒng)在我國當(dāng)前的社會生活中十分常見，基于其自身方便快捷的特點，很多廠家或是企業(yè)都會選擇這種操作技術(shù)來對相關(guān)的產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)加工，不僅節(jié)省了大量的勞動力，在經(jīng)費的支出上也是大大節(jié)省。為了保證數(shù)控系統(tǒng)能夠正常的運作，需要對其進(jìn)行維修檢查，發(fā)現(xiàn)故障時及時進(jìn)行問題排查和處理，這也是不斷提高相關(guān)技術(shù)人員專業(yè)技術(shù)的一個方法。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，我國在數(shù)控系統(tǒng)這方面也一定會做得更加完善，為企業(yè)獲得更多的利潤。

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〔編輯 利 文〕