数控机床电气系统的特点及技术探析

　　当今世界，我国自动控制技术的发展迅速，很多企业都将数控机床作为主要的加工机械，因数控技术特点的复杂性、多变性和多样性，在使用中，数控电气系统会出现各种各样的问题，那样会使得设备的使用效率降低，会出现很多故障，同时影响设备的使用寿命，更有可能产生比较大的资源浪费。所以，电气系统故障的维修将成为一项重要工作，本文主要结合实例，对数控机床出现电气故障的特点展开讨论。

1、数控机床电气系统具备的基本特性

　　1.1 比较高的可靠性

　　数控机床的运行时间都比较长，生产任务大，这就要求数控机床要有稳定的可靠性。所以，现在很多高可靠性，容错，冗余技术都被嵌入了数控电气系统的设计之中。机床上面的电气零部件都是选用符合国家标准的技术过硬的零件。

　　1.2 系统的维护要具有系统性

　　系统电气元件中有部分元件是容易损坏的元件，这些元件在设计时要利于更换，并且这些元件的工作环境要相对简单，动作可靠，稳定，不会出现错误的动作等。

　　1.3 要与时俱进

　　在电气系统稳定，可靠的基础上，技术还要有先进性性，在元器件发展过程中，要采用比较新型的电子元器件，比较选用技术先进的，稳定使用的电子元器件。

　　1.4 要有较舒适的人家交换操作模式

　　数控机床的电气系统在设计的时候要符合人体力学的原理，比如说，控制面板的高度要符合人的平均高度，并且在操作的时候要能够使操作者操作方便，舒服，并且操作平台要放在显眼的位置。比如说急停开关，这个元件必须放在比较明显的位置，让操作者方便使用。

　　1.5 要具有比较好的稳定性

　　数控机床工作环境在不同的企业都不尽相同，这就需要数控机床能够工作在比较宽的环境下。首先最重要的就是电压的波动问题，第二是目前电网中的噪声干扰的问题，这就需要电气系统要有一定的抗干扰能力，但是还不能影响外部系统的稳定，不能相互干扰。

　　1.6 要有比较好的控制特性

　　机床中所有的伺服电机必须要具有较高的平稳，快速，无电压波动，温度异常升高等现象发生。

　　1.7 电气系统的安全性要有保证

　　电器装置的绝缘装置要保证完整性，电气系统在发生问题时要有一个互锁功能，要有比较可靠的接地，防护装置要完善，同时操作人员的安全性要得到保证，这些电气部件的防护罩要具有防尘，防油污，防水的功能，移动比较频繁的的电缆线要有拖链防护或者是安装保护套，防止缆线折断或短路而造成漏电故障，特别是在温度和湿度较高的季节，要有防触电，强迫风冷，防碰伤的保护设施。

　　1.8 状态显示要及时显示

　　对于电气系统的故障，要有及时的屏幕显示，同时指示灯指示要能准确反映各项安全操作指示。

2、数控机床电气系统的基本故障特点

　　(1)电缆线的长期磨损造成断线或者短路，有的时候橡胶电线粘化，膨胀，直接导致绝缘系统故障导致短路。(2)电气系统在受到外界影响造成故障，如电柜温度升高过快，环境温度比较高致使有些电器元件发生损坏。(3)故障原因明了，诊断方便是电气系统故障的维修特点，但是出问题的概率比较高。(4)异步电动机进水导致冷却泵、排屑器、电动刀架等的损坏，轴承超负荷运行造成电机故障。(5)数控机床电气系统的故障可分为以下几类：1)从发生的部位分为硬件故障和软件故障；2)从故障出现的偶尔性可以分为系统性故障和随机性故障；3)从故障有无指示可以分为有诊断指示故障和无诊断指示故障；4)从故障出现时有无破坏可以分为破坏性故障和非破坏性故障。

3、掌握和分析数控系统电气故障

　　数控机床电气系统故障出现后，我们可以从调查、分析与诊断这三个步骤出发，对故障展开排查，找出故障的原因，具体表现为：(1)询问检测，当故障发生后，现场要先保持，同时查看故障出现时的指示情况，观察故障现象及故障产生的外部因素有哪些。(2)当检查者到达现场之后，首先需要要求当事人叙述当时的情况，通过当事人的描述，可以提高判断故障的准确性。(3)故障分析，从现场已知的故障展开分析，根据个人的经验分析故障肯可能产生的原因，最终获得故障相关信息。(4)故障分析完后需确定原因，必须通过诊断维护书籍和个人经验来判断故障发生的点和如何排除故障的方法。(5)排除故障，有些故障可能是一个很小原因导致的，有些故障则往往较复杂，需要在排除故障之前做一系列的准备工作。

4 、典型机床电气系统故障分析。

　　4.1 数控机床电动四方刀架换刀故障分析

　　典型的CK6140数控车床，出现以下故障现象：当使用手动和自动换刀功能时刀架出现不换刀现象，数控系统显示报警信息“换刀时间过长”。此时应该先检查时间参数没有被修改，此时的控制状态是否正确，检查电气柜中的继电器是否处于正常工作状态，发现继电器的触点没有工作，由此可以判断是继电器元件损坏，经过检查发现是继电器保险丝烧坏，经过仪器检测，发现电动机的两相续间电阻很小，最后发现接线盒上有很多铁屑，故障问题就出现在这里，而避免此问题的主要方法就是操作工清扫机床时要将机床的各个角落打扫干净。

　　4.2 无法回参考点故障的原因和分析

　　数控机床名称XK8140数控铣床，故障现象：X轴回参考点失败。通过系统进入I/O诊断页面，按动X轴轴向开关，轴没有任何动作，初步判断有可能是X轴限位开关发生了故障，此时可以选择将行程限位开关打开，通过目测可以发现里面有少量液体，造成开关短路，此时可以通过更换行程限位开关来解决这个故障，但是同时还要解决好液体停留在里面的原因，此时发现传输切削液的塑料管发生了破裂，那么只有将这个破裂的塑料管修复好就可以解决故障了。

5 结束语

　　数控机床的电气系统故障，主要是由于这些硬件触点和开关发生了故障而导致的报警等问题的出现，其实我们在平时的养护过程中只要多注意对这些触点的保养和定期的检测更换，就可以避免这些问题的出现。