低压电器在数控机床维修中的作用

刘海燕

摘 要：在机械制造中，数控机床由于加工精度和效率高而逐渐取代普通机床得到广泛应用。但数控机床在维修上明显比普通机床复杂，数控机床的故障不仅包括硬件故障，还包括软件故障，所以对数控机床的维修，不仅要从硬件上加以判断，还要结合软件来诊断故障原因。同时，很多数控机床的故障都与其电路中的低压电器部分有很大关系，因此，本文谈谈低压电器在数控机床维修中的作用。

关键词：数控机床；维修方法；低压电器

数控技术，简称数控（Numerical Control，NC），是利用数字化信息对机械运动及加工过程进行控制的一种方法。由于现代数控都采用了计算机进行控制，因此，也可以称为计算机数控（Computerized Numerical Control，CNC）。

排除故障是维修工作的主要内容。然而，这仅仅是完成了维修工作的一部分，更重要的是分析确定故障产生的原因，以便采取对策防止类似故障的重复发生。数控机床发生故障时，为了进行故障诊断，找出产生故障的根本原因，维修人员应遵循以下两条原则：

1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。调查故障现场，首先要查看故障记录单；同时应向操作者调查、询问出现故障的全过程，充分了解发生的故障现象，以及采取过的措施等。此外，维修人员还应对现场作细致的检查，观察系统的外观、内部各部分是否有异常之处；在确认数控系统通电无危险的情况下方可通电，通电后再观察系统有何异常，CRT显示的报警内容是什么等。

2）认真分析故障的原因。数控系统虽有各种报警指示灯或自诊断程序，但不可能诊断出发生故障的确切部位。而且同一故障、同一报警可以有多种起因，在分析故障的起因时，一定要开阔思路，尽可能考虑各种因素。分析故障时，维修人员也不应局限于CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查，并进行综合判断，达到确诊和最终排除故障的目的。2.采取有效措施。所谓措施就是彻底消除产生故障的原因，使类似的故障不再发生。

由于数控机床各单元（除驱动器外）与数控系统之间都是通过PC接口（1/O）实现信号的传递和控制，因此，许多故障都会通过PC接口信号反映出来，我们可以通过查阅PC机床侧的1/O信号诊断各种复杂的机床故障或判别故障在数控系统还是在机床电气。其方法很简单，即要求熟悉全部PC（机床侧）接口信号的现行状态和正常状态（或制成一张表格），诊断时，通过对全部PC（机床侧）接口信号的现行状态和正常状态逐一查看比对，找出有故障的接口信号，然后根据信号的外部逻辑关系，查出故障原因。当熟悉了PC接口信号后，应用这种PC接口比对法，非常简便快捷。一台数控磨床出现故障，机床不能启动，程序被锁住不能运行，将以前备份好的数据用计算机送至NC能正常启动了，但机床的润滑、磨头等仍不能动作。再用计算机对机床的PLC程序进行分析，与原来备份好的PLC程序作了比较，发现机床的PLC程序出错，对其进行修改，重新输入后，终于使机床恢复动作。实践证明，利用计算机对数控设备进行辅助的管理与维修，可解决一些用常规方法无法处理的设备故障问题。

数控系统是数控机床电气控制系统的核心。每台机床数控系统在运行一定时间后，某些元器件难免出现一些损坏或者故障。为了尽可能地延长元器件的使用寿命，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对对数控系统及其外围电路进行日常的维护与保养。尤其对低压电器柜的安装于保养也十分重要。因此，应尽量少开数控柜门和强电柜的门。因为，在机械加工车间的空气中往往含有油雾、尘埃，它们一旦落入数控系统的印刷线路板或者电气元件上，则易引起元器件的绝缘电阻下降，甚至导致线路板或者电气元件的损坏。所以，在工作中应尽量少开数控柜门和强电柜的门。定时清理数控装置的散热通风系统，以防止数控装置过热。散热通风系统是防止数控装置过热的重要装置。为此，应每天检查数控柜上各个冷却风扇运转是否正常，每半年或者一季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象，如果有则应及时清理。对 强电柜的安装也有严格的要求。数控机床一般在低压电器组装前首先看明图纸及技术要求 ，检查产品型号、元器件型号、规格、数量等与图纸是否相符，检查元器件有无损坏，必须按图安装 （如果有图）；元器件组装顺序应从板前视，由左至右，由上至下。同一型号产品应保证组装一致性 ， 面板、门板上的元件中心线的高度应符合规定 。 操作方便。元器件在操作时，不应受到空间的防碍，不应有触及带电体的可能。维修容易。能够较方便地更换元器件及维修连线。 各种电气元件和装置的电气间隙、爬电距离应符合规定。保证一、二次线的安装距离。组装所用紧固件及金属零部件均应有防护层，对螺钉过孔、边缘及表面的毛刺、尖锋应打磨平整后再涂敷导电膏。对于螺栓的紧固应选择适当的工具，不得破坏紧固件的防护层，并注意相应的扭距。主回路上面的元器件，一般电抗器，变压器需要接地，断路器不需要接地，下图中为电抗器接地。对于发热元件 （例如管形电阻、散热片等） 的安装应考虑其散热情况，安装距离应符合元件规定。额定功率为75W 及以上的管形电阻器应横装，不得垂直地面竖向安装。 所有电器元件及附件，均应固定安装在支架或底板上，不得悬吊在电器及连线 上 。接线面每个元件的附近有标牌，标注应与图纸相符。除元件本身附有供填写的 标志牌外，标志牌不得固定在元件本体上。a） 端子的标识 标号应完整、清晰、牢固。标号粘贴位置应明确、醒目 保护接地连续性 保护接地连续性利用有效接线来保证柜内任意两个金属部件通过螺钉连接时如有绝缘层均应采用相应规格的接地垫圈并注意将垫圈齿面接触零部件表面（红圈处），或者破坏绝缘层。 b） 双重的标识 安装因振动易损坏的元件时，应在元件和安装板之间加装橡胶垫减震对于有操作手柄的元件应将其调整到位，不得有卡阻现象 按图施工、连线正确。 二次线的连接（包括螺栓连接、插接、焊接等）均应牢固可靠，线束应横平 竖直，配置坚牢，层次分明，整齐美观。同一合同的相同元件走线方式应一致。所有连接导线中间不应有接头每个电器元件的接点最多允许接2 根线。每个端子的接线点一般不宜接二根导线，特殊情况时如果必须接两根导线，则连接必须可靠。 二次线应远离飞弧元件，并不得防碍电器的操作 。电流表与分流器的连线之间不得经过端子，其线长不得超过3 米。电流表与电流互感器之间的连线必须经过试验端子。

总之，我们要认真学习电气控制回路中常用的一些电气元件，通过了解它们在回路中的作用，元件结构，工作原理来掌握它们平时运行的情况；低压断路器又叫自动空气开关，既有手动开关作用，又能自动进行失压、欠压过载和短路保护的电器。可用来分配电能，不频繁地启动异步电机，对电源线路及电动机等实行保护，当它们发生严重的过载或短路及欠电压等故障时能自动切断电路。

参考文献

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