部件替换法在数控机床电气维修中的应用

王建刚

摘 要：现代社会生产中，数控机床在多个领域都有广泛性的应用，数控机床本身涉及的领域比较复杂，总体来说主要包含机械和电气两大领域，相对于普通机床，数控机床的电气控制部分要复杂很多，数控机床的电气故障维修是一个比较复杂的系统性工程，对技术人员综合知识技能有很高的要求。需要对数控机床电器维修的方法有全面性的掌握，正确的维修思路和方法会达到事半功倍的效果，本文主要是对数控机床中经常应用到的电气部件替换法进行阐述，并通过实际案例对其进行比较详细的论述。

关键词：部件替换法 数控机床 电气维修

现代数控机床的数控系统很大部分都采用模块化设计，根据功能的不同可以将其划分为不同的功能模块。随着现代数控技术迅速不断地发展，对集成电路的应用越来越广泛，且集成电路的规模也越来越大，技术复杂系数越来越高。按照常规的方法是很难将故障区域进行准确的定位。即便知道了准确位置，也需要对整个功能模块进行更换，在这样的基本前提条件下，部件替换法（交换部件法）是判断和排除数控机床电气故障有效方法之一。

一、部件替换法的基本含义

对于电气故障来说，部件替换法，具体指的是对数控机床故障范围进行预判断，然后对故障部位进行确定，并在外部条件完全一致的情况下，对数控机床上所具有的相同印刷电路板、集成电路芯、模块、元器件片加以应用，是对故障元件检测非常有效的方法。部件替换法所具有的优点是：具有简便性、易行性、可靠性，同时也能将故障范围进行一定程度上的缩小，然后到具体的部位。是对之前的数控机床故障位置判断的正确性进行准确的分析与验证。

数控机床经常出现的进各类故障，当进给故障出现以后，可以加以考虑模块互换的方法。在对替换部件法进行确定应用以前，需要对以下几个方面进行明确;第一在对备件实行交换以前，必须要对部件的外部工作条件进行全面、详细的检查、确认，如果线路中有电压的大小、性质不同，以及可能存在短路或造成器件損坏等方面的问题时，那就绝对不可以对备件进行随意性的更换;第二如果在电路上有跳线等情况存在时，需要将备件进行一定的调整，且与原板达到一致时，然后进行准确无误的交换;第三需要对备件的完好率进行确认，与此同时必须保证备板所具有的状态与原板状态完全保持一致，比如板上的电位器的具体位置、选择开关的位置等进行详细的检查，以及短路棒的位置进行合理的设定;第四互换模板的输入、输出接口位置以及接口形式一定要相同，比如对于驱动器，在进行具体的互换的过程中，必须要保证型号相同，同时也要对接口、功能所产生的影响进行考量，从而有效地避免故障扩大现象。

二、案例解析部件替换法在数控机床电气维修中的应用

案例：某数控车床，有两个进给轴，分别是X轴、Z轴，并且两个进给轴都应用的是型号相同的伺服驱动器以及相同的伺服电动机。

故障产生的现象：在机床进行具体的运行过程中，Z轴伺服动机出现了不能运转的现象，且报警显示跟踪所产生的误差非常的大，在其他功能方面没有任何异常的现象发生。

故障详细的分析：跟踪所产生的误差非常大，是因为驱动器向伺服电动机发出运行指令后没有接收到编码器的旋转反馈信息，当此类故障出现以后，首先需要对故障所出现的具体位置进行准确的判断，通常是按照由前到后、也可以是由后到前的顺序。在实行由前到后的方法时，是根据运行的指令所需要达到的路线，从前到后依次遵照顺序进行准确的判断。对于进给控制，首先是由数控系统（CNC）发出指令通过伺服驱动器最终控制伺服电动机，伺服电动机再把旋转信息通过其内部的编码器反馈给驱动器，在本案例中，Z轴出现不能动的现象，通常情况下故障可能出现的部位是数控系统、伺服驱动器伺服动机或者是信号传输线路上。在对故障进行预先判断的基础上，需要应用部件交换法对其进行必要的验证。

故障的有效处理：对数控系统出现故障问题进行合理性的排除。将X轴伺服驱动器接口与Z轴伺服驱动器接口采取互换的模式，然后将系统进行运行，如果在这样的情况下X轴不能正常运行，而Z轴能够正常的运行了，那么所得到的结果是数控系统以及X轴接口没有故障，问题有可能出现在Z轴伺服驱动器的接口处;反之，如果在这样的情况下，X轴能够得到你正常的运行，而Z轴还是不能运行，那么所得到的结果是Z轴接口没有问题，问题有可能出现在Z轴伺服驱动器或者是Z轴伺服动机上。根据以上的方法可对故障进行有效的判断和排除。

三、结语

综上所述，部件互换法，能够对故障进行全面性的观察，以及对故障部位进行快速的定位。在对数控机床故障进行具体的处理过程中，如果只是对其中的某一部分故障产生怀疑，只需要通过应用规格、型号相同的替换元件进行替换后，大部分故障查找的范围都能找到，因此该种检修方法在数控机床故障排除过程中得到普遍性的应用。但是如果应用不正确，则会适得其反。所以需要熟练掌握“部件替换法”的具体应用范围和条件，如果电路板出现烧坏，保险熔断等现象，不能轻易使用部件替换法，一定排除故障原因后才能进行部件的替换，从而避免人为扩大故障。

参考文献

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