其一、數控機床電氣控制與驅動系統(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據進行初步整理，確定故障判據和故障統(tǒng)計原則，然后對該系列數控機床電氣控制與驅動系統(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

對收集到故障數據進行分析，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%)、失調型故障(15.38%)、松動型故障(12.82%)、其他故障(7.69%)。

由以上數據可知：

(1)主軸驅動控制系統(tǒng)和進給控制系統(tǒng)為故障頻發(fā)部位。主軸驅動控制系統(tǒng)和進給控制系統(tǒng)對于數控機床實現(xiàn)正常的加工功能關鍵，其性在很大程度上影響著整個電氣控制與驅動系統(tǒng)的性，后文將對主軸驅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、數控機床電氣控制系統(tǒng)的硬件部分

數控機床由機械部分、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控裝置，主要體現(xiàn)就是數字控制方式了很好的應用。通常情況下，PLC數控機床分為兩個大類：一類是內裝型的PLC，這種裝置在設計中能夠好的體現(xiàn)數控機床的控制順序；二類是PLC，這種系統(tǒng)在軟件和硬件方面都比較，而且，在數控機床以及控制都能很好的體現(xiàn)，因此，二類裝置在生產過程中加容易被應用。

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過程中能夠起到提高數控機床工作效率的作用，在應用過程中主要的工作原理就是利用控制電動閥的開關實現(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，對生產效率不會產生任何的影響。

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，都要使用相關的檢測工具來進行實現(xiàn)。