数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密检测技术和机械制造技术等先进技术的典型机电一体化产品,其机床故障诊断技术也发生了根本性的变化,因此现代数控机床对维修人员的要求很高。

(1)具备机床故障综合诊断的能力

由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的加工设备,组成机床的各部分之间具有密切的联系,其中任何一部分发生故障均会影响机床的正常工作。比如数控机床加工过程中出现的随机偏差就是最难诊断的故障之一。首先要分析产生故障的原因。产生随机偏差的原因可能来自机械方面(机床的精度下降、连接不良及传动链故障等)、电气方面(检测装置不

良、伺服驱动装置不良及电动机未优化等原因)、系统参数方面(伺服参数设定错误、各种补偿值参数设定与实际不符等)及机床辅助装置出现故障(转台或换刀装置定位精度下降、机床润滑不良等);然后要对实际机床进行测量及检测,诊断出产生故障发生在哪一方面;最后再判定具体的故障部位及修复。

(2)通过系统文件的装载或调试来诊断系统故障的能力

现代数控系统都采用大规模集成电路、智能模块及功能板硬件结构的形式,通过计算机配置

各种功能软件实施CNC控制。系统出现故障时很难用传统的的仪器仪表检测到故障发生的具体部位,而且故障不仅仅是硬件本身,还包括系统的各种控制软件,可以通过重新安装系统软件、系统软件的初始化及控制软件的优化等现场调试手段进行故障的诊断。比如当今的 FANUC数控系统的系统文件和用户数据文件都装载在闪存( FLASH ROM)/静态存储器(SRM)中,当系统开机出现死机故障时,首先要对闪存( FLASH ROM)/静态存储器(SRAM)进行格式化(系统上电的同时按下 RESET+ DELET),然后重新装载系统文件和用户文件,如果系统恢复正常状态,则故障为系统软件不良。装载系统软件后系统故障依旧,则故障为系统闪存( FLASHROM)/静态存储器(SRAM)模块或系统主板故障,可通过更换法具体判别并进行更换。

(3)具备计算机应用软件的操作能力

数控机床安装调试后,首先要进行机床数据的的备份,以便于今后维修时使用。目前机数据的备份一般采用计算机通信软件进行操作;在机床出现故障时通过系统PLC编程行脱机或在线故障的诊断,也要求进行C编程软件的正确操作和使用;机床精度的检测机床精度的补偿目前采用的是激光干涉仪器通过计算机软件进行操作实施;机床的综合是通过何服调整软件进行的,通过计算机与机床联机进行在线的优化,把机床调整到最佳工状态。所以在数控机床的调整和维修的时候,要求维修人员掌和正确使用各种工业控软件。

(4)掌握自动控制领域里的总线控制技术

随着总线技术的全面普及和应用,现代数控机床的伺服控制和PLC控制形式都采用总线控制,比如 FANUC数控系统的伺服采用 FANUC伺服系列BUS总线(简称FSB),DO装置用 VO Link总线控制。新技术的应用就伴随着新的故障出现,为了现场进行故障诊断,要求维修人员具备根据实际硬件的情况进行系统的设定、初始化操作及通过总线控制技术进行魔的诊断与修复的能力。

(5)掌握计算机网络控制技术

现代高档数控机床系统都具有网络控制功能,实现数控机床的远程在线加工和远程在诊断。 FANUC系统以太网主要有两种配置形式,一种是内置以太网板(即以太网板与系统主板一体),使用FP文件通信协议传输,实现远程计算机在线加工。另一种是数据服务器是在快速以太网板基础上,使用CF卡存储在线加工),机床通过FP文件协议传输功能把远计算机硬盘的程序存储到CF存储卡中。在新的DNC加工方式下,要求维修人员要具备网通信协议的功能设定,检查、操作及故障的处理能力。