其一、數(shù)控機床電氣控制與驅(qū)動系統(tǒng)故障分析

機床床身鑄件針對收集到電氣故障以及維修數(shù)據(jù)進行初步整理，確定故障判據(jù)和故障統(tǒng)計原則，然后對該系列數(shù)控機床電氣控制與驅(qū)動系統(tǒng)故障部位和主要故障類型進行統(tǒng)計。從而找到故障頻發(fā)部位和常見故障模式，并對其進行分析。

1、故障部位分析

對收集到故障數(shù)據(jù)進行分析，確定故障發(fā)生部位，并計算各個部位的故障頻率，電氣控制與驅(qū)動系統(tǒng)故障頻發(fā)部位依次為：進給控制系統(tǒng)(25.64%)、主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)(17.95%)、輔助裝置控制系統(tǒng)(17.95%)、PLC輸出系統(tǒng)(15.38%)、PLC輸入系統(tǒng)(12.82%)、電源控制系統(tǒng)(10.26%)。

2、故障模式分析

機床電氣系統(tǒng)主要故障類型為功能型故障、損壞型故障以及狀態(tài)型故障。主要故障模式有元器件損壞、接觸不良或斷路、控制部件無/誤動作、功能失效、回零不準、控制精度不穩(wěn)、噪聲、振動等。電氣系統(tǒng)較頻繁的故障類型為損壞型故障(28.21%)、其次是狀態(tài)型故障(20.51%)、功能型故障(15.38%)、失調(diào)型故障(15.38%)、松動型故障(12.82%)、其他故障(7.69%)。

由以上數(shù)據(jù)可知：

(1)主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)和進給控制系統(tǒng)為故障頻發(fā)部位。主軸驅(qū)動控制系統(tǒng)和進給控制系統(tǒng)對于數(shù)控機床實現(xiàn)正常的加工功能關(guān)鍵，其性在很大程度上影響著整個電氣控制與驅(qū)動系統(tǒng)的性，后文將對主軸驅(qū)動控制和進給控制系統(tǒng)展開詳細介紹和性分析。

(2)電氣故障的主要故障類型為損壞型，主要表現(xiàn)為：元器件損壞、開路、熔體熔斷等。其次是狀態(tài)型故障，主要表現(xiàn)為：示值異常、信號及測量精度不穩(wěn)、振動、異響、靈敏度差等。因此，對于易發(fā)生開路、短路的元器件，定期檢查換，選用好的材料。同時嚴格控制外購件的質(zhì)量。定期做好除塵除污工作，防止灰塵、油污影響元器件正常工作。

其二、數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的硬件部分

數(shù)控機床由機械部分、上下位機軟件和硬件電路這3個不可少的部分組合而成。占整個機床核心部分的就是數(shù)控裝置，主要體現(xiàn)就是數(shù)字控制方式了很好的應(yīng)用。通常情況下，PLC數(shù)控機床分為兩個大類：一類是內(nèi)裝型的PLC，這種裝置在設(shè)計中能夠好的體現(xiàn)數(shù)控機床的控制順序；二類是PLC，這種系統(tǒng)在軟件和硬件方面都比較，而且，在數(shù)控機床以及控制都能很好的體現(xiàn)，因此，二類裝置在生產(chǎn)過程中加容易被應(yīng)用。

機床鑄件在電氣控制系統(tǒng)中硬件部分也不容忽視，主要由機械手自動換刀、斷刀檢測和檢測等。

1、機械手自動換刀

機械手自動換刀其在生產(chǎn)過程中能夠起到提高數(shù)控機床工作效率的作用，在應(yīng)用過程中主要的工作原理就是利用控制電動閥的開關(guān)實現(xiàn)機械臂以及刀具的夾緊功能，然后實現(xiàn)機械手的伸展、收回以及松開，自動完成換刀的動作。

2、斷刀檢測

在電氣系統(tǒng)運行過程中，斷刀檢測系統(tǒng)的主要核心部分就是利用光纖傳感器，在生產(chǎn)加工過程中，刀具在長時間的使用過程中會出現(xiàn)磨損的問題，在情況比較嚴重的時候會出現(xiàn)刀具斷裂的情況。為了好的提高加工的效率，在生產(chǎn)過程中要對刀具的使用情況進行檢測，在刀具出現(xiàn)嚴重磨損的情況下，機床要能夠自動換刀，對生產(chǎn)效率不會產(chǎn)生任何的影響。

3、檢測

在換刀過程中，主要是對主軸夾緊位置的機械手，或者是人工對刀具進行的檢測，不論采用何種方式，在對刀具進行檢測時，都要使用相關(guān)的檢測工具來進行實現(xiàn)。