数控机床*干扰问题和解决办法

一、干扰产生的原因:电火花机床利用高频放电对工件腐蚀加工，高频对智能纠错控制器产生干扰。干扰一般是指那些与信号无关的，在信号输入、传输和输出过程中出现的一些不确定的*的电气瞬变现象。这些瞬变现象会使数控系统中的数据在传输过程中发生变化，*误差，使局部装置或整个系统出现异常情况，引起故障。干扰源的产生主要有以下几种情况:

　　①电源干扰:由于电网覆盖范围广，存在多种设备共享一个电网，尤其是电网内部的变化，电源开关操作、雷击浪涌、大型电力设备起停、交直流传动装置引起的谐波、电网短路暂态冲击等，都通过输电线路传到电源原边，使电压暂变，导致电网电压波动。此外，电源线在传输过程也会产生噪声以及快速瞬变的脉冲串，污染电网。

　　②辐*扰:电磁或电场在自然界中无处不在。工作中的电火花穿孔机除了受到电场的作用外还受到了磁场的作用。电火花穿孔机在运行过程中，由于工作环境的恶劣性，不可避免的会受到电磁干扰

　　③数字信号和模拟信号间的干扰:电火花穿孔机在工作过程中，由于整套设备涉及到的器件较多，既有AC380V、AC220V交流电信号，又有DV24V、DC5V的各种低压直流电信号。用来传递信号的电缆，在走线过程中，有时会由于模拟信号输出设备或由伺服驱动器或变频器产生的干扰引起误动作发生，影响设备的正常工作;用来传递I/O输入/输出信号的频率受到时钟频率和谐波干扰，加上线路走线不当，使数字信号线和模拟信号线不可避免的会受到外来干扰信号的干扰，各种信号线相互之间也会通过线间耦合等产生干扰。

　　二、*干扰的措施:这些措施主要包括屏蔽、隔离、滤波、接地和软件处理等。

　　①屏蔽技术:屏蔽是目前采用****多也是****有1效的一种方式。屏蔽技术切断辐射电磁噪声的传输途径通，常用金属材料或磁性材料把所需屏蔽的区域包围起来，使屏蔽体内外的场相互隔离，切断电磁辐射信号，以保护被屏蔽体免受干扰，屏蔽分为电场屏蔽、磁场屏蔽及电磁屏蔽。在实际工程应用时，对于电场干扰时，系统中的强电设备金属外壳(伺服驱动器、变频器、驱动器、开关电源、电机等)可靠接地实现主动屏蔽;敏感设备如智能纠错装置等外壳应可靠接地，实现被动屏蔽;强电设备与敏感设备之间距离尽可能远;高电压大电流动力线与信号线应分开走线，选用带屏蔽层的电缆，对于磁场干扰，选用高导磁率的材料，如玻莫合金等，并适当增加屏蔽体的壁厚;用双绞线和屏蔽线，让信号线与接地线或载流回线扭绞在一起，以便使信号与接地或载流回线之间的距离****近;*线间的距离，使得干扰源与受感应的线路之间的互感尽可能地小;敏感设备应远离干扰源强电设备变压器等。

　　②隔离技术:隔离就是用隔离元器件将干扰源隔离，以防干扰窜入设备，保证电火花机床的正常运行。常见的隔离方法有光电隔离、变压器隔离和继电器隔离等方法。

　　(1)光电隔离:光电隔离能有效地*系统噪声，消除接地回路的干扰。在智能纠错系统的输入和输出端，用光耦作接口，对信号及噪声进行隔离;在电机驱动控制电路中，用光耦来把控制电路和马达高压电路隔离开。

　　(2）变压器隔离是一种用得相当广泛的电源线*干扰元件，它****基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，从而解决地线环路电流带来的设备与设备之间的干扰，同时隔离变压器对于*共模干扰也有一定作用。隔离变压器对瞬变脉冲串和雷击浪涌干扰能起到很好的*作用，对于交流信号的传输，一般使用变压器隔离干扰信号的办法。

　　(3)继电器隔离，继电器的线圈和触点之间没有电气上的联系。因此，可以利用继电器的线圈接受电气信号，而用触点发送和输出信号，从而避免强电和弱电信号之间的直接联系，实现了*干扰隔离。

　　③滤波技术:滤波技术是*干扰的一种有效措施。滤波器是由集总参数R、L、C构成等效电路。具有分离信号、*干扰、阻*变换与阻*匹配和延迟信号等功能。采用滤波器可以很好的滤波设备电路中的*成分，****设备的可靠性。在数控机床上，为了*高频对智能控制装置的干扰。可采用低通滤波器滤除电路中的高频成分，****电源质量。对于各类触点或开关，在闭合或断开瞬间因触点抖动所引起的干扰，**负载在切断电源瞬间所产生的反向势，可以采用阻容滤波来排除，这样可以将电感线圈的磁场释放出来的能力，转化为电容器电场的能量储存起来，以降低能耗。采用L-C滤波器则会降低负载阻*，从而增加滤波效果，发挥滤波器的作用，降低干扰。

　　④接地处理:将电路、设备机壳等与作为零电位的一个公共参考点(大地)实现低阻*的连接，称之谓接地。接地的方式主要有:保护接地、工作接地、屏蔽接地。接地的目的有两个:一是为了减小干扰;二是为了人身安全。为了降低安全事故的发生，安全接地保护接地端子与电气设备的机壳底盘等应实现良好的搭接，做到*的和大地相连。在数控机床的电柜中，接地排厚度不得低于3mm(铜板)，接入大地的接地电阻应小4欧姆;系统内的保护地线，应用尽量粗和短的黄绿双色线连接到接地排上，并且避免构成环路;可以减少与其他设备的相互电磁干扰。为了避免数控机床在工作过程中的共地线阻*干扰和地环路干扰以及共模电流辐*扰发生，工作接地****为重要。工作接地方式有浮地、单点接地、多点接地和混合接地。

　　⑤软件*干扰:用软件来识别有用信号和干扰信号，并滤除干扰信号的方法，称为软件滤波。一般通过信号时间、空间和属性来判断是有用信号还是干扰信号。当电磁干扰使数控系统的程序跑飞时，看门狗能够帮助系统自动恢复正常运行。

数控机床维修与排故技术

　1.常见电气故障分类

　　数控机床的电气故障可按故障的性质、表象、原因或后果等分类。

　　(1)以故障发生的部位，分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子、电器件、印制电路板、电线电缆、接插件等的不正常状态甚至损坏，这是需要修理甚至更换才可排除的故障。而软件故障一般是指plc逻辑控制程序中产生的故障，需要输入或修改某些数据甚至修改plc程序方可排除的故障。零件加工程序故障也属于软件故障。****严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至丢失，这就只有与生产厂商或其服务机构联系解决了。

　　(2)以故障出现时有无指示，分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。当今的数控系统都设计有****的自诊断程序，时实监控整个系统的软、硬件性能，一旦发现故障则会立即报警或者还有简要文字说明在屏幕上显示出来，结合系统配备的诊断手册不仅可以找到故障发生的原因、部位，而且还有排除的方法提示。机床制造者也会针对具体机床设计有相关的故障指示及诊断说明书。上述这两部分有诊断指示的故障加上各电气装置上的各类指示灯使得绝大多数电气故障的排除较为容易。无诊断指示的故障一部分是上述两种诊断程序的不完整性所致(如开关不闭合、接插松动等)。这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及后果，并依靠维修人员对机床的熟悉程度和技术水平加以分析、排除。

　　(3)以故障出现时有无*性，分为*性故障和非*性故障。对于*性故障，损坏工件甚至机床的故障，维修时不允许重演，这时只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来排除之，技术难度较高且有一定风险。如果可能会损坏工件，则可卸下工件，试着重现故障过程，但应十分小心。

　　(4)以故障出现的或然性，分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的条件则一定会产生的确定的故障；而随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障，这类故障的分析较为困难，通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气工件特性*移或可靠性降低、电气装置内部温度过高有关。此类故障的分析需经反复试验、综合判断才可能排除。

　　(5)以机床的运动品质特性来衡量，则是机床运动特性下降的故障。在这种情况下，机床虽能正常运转却加工不出合格的工件。例如机床*精度超差、反向死区过大、坐标运行不平稳等。这类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节，然后通过对机械传动系统、数控系统和伺服系统的****1佳化调整来排除。

　　此处故障的分类是为了便于故障的分析排除，而一种故障的产生往往是多种类型的混合，这就要求维修人员具体分析，参照上述分类采取相应的分析、排除法。

　　2.故障的调查与分析

　　这是排故的阶段，是非常关键的阶段，主要应作好下列工作：

　　①询问调查在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精1确地分析故障原因。同时仔细询问故障指示情况、故障表象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断，以便确定现场排故所应携带的工具、仪表、图纸资料、备件等，减少往返时间。

　　②现场检查到达现场后，首先要验证操作者提供的各种情况的准确性、完整性，从而核实初步判断的准确度。由于操作者的水平，对故障状况描述不清甚至完全不准确的情况不乏其例，因此到现场后仍然不要急于动手处理，重新仔细调查各种情况，以免*了现场，使排故增加难度。

　　③故障分析根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，广东数控车床，所以一般情况下，广东数控车床供应，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。

　　④确定原因对多种可能的原因进行排查从中找出本次故障的*原因，这时对维修人员是一种对该机床熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力的综合考验。

　　⑤排故准备有的故障的排除方法可能很简单，有些故障则往往较复杂，需要做一系列的准备工作，例如工具仪表的准备、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采购甚至排故计划步骤的制定等等。

　　数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。下面把电气故障的常用诊断方法综列于下。

　　(1)直观检查法这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。

　　①询问向故障现场人员仔细询问故障产生的过程、故障表象及故障后果，并且在整个分析判断过程中可能要多次询问。

　　②目视总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态(例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)，各电控装置(如数控系统、温控装置、润滑装置等)有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，广东数控车床厂家*，各操作元件位置正确与否等等。

　　③触摸在整机断电条件下可以通过触摸各主要电路板的安装状况、各插头座的插接状况、各功率及信号导线(如伺服与电机接触器接线)的联接状况等来发现可能出现故障的原因。

　　④通电这是指为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而通电，一旦发现立即断电分析。

　　(2)仪器检查法使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，广东数控车床生产厂家，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用plc编程器查找plc程序中的故障部位及原因等。

　　(3)信号与报警指示分析法

　　①硬件报警指示这是指包括数控系统、伺服系统在内的各电子、电器装置上的各种状态和故障指示灯，结合指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。

　　②软件报警指示如前所述的系统软件、plc程序与加工程序中的故障通常都设有报警显示，依据显示的报警1号对照相应的诊断说明手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。

　　(4)接口状态检查法现代数控系统多将plc集成于其中，而cnc与plc之间则以一系列接口信号形式相互通讯联接。有些故障是与接口信号错误或丢失相关的，这些接口信号有的可以在相应的接口板和输入/输出板上有指示灯显示，有的可以通过简单操作在crt屏幕上显示，而所有的接口信号都可以用plc编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉plc编程器的应用。

　　(5)参数调整法数控系统、plc及伺服驱动系统都设置许多可修改的参数以适应不同机床、不同工作状态的要求。这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到****1佳化所必需的。因此，任何参数的变化(尤其是模拟量参数)甚至丢失都是不允许的；而随机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化会打*****初的匹配状态和****1佳化状态。此类故障多指故障分类一节中后一类故障，需要重新调整相关的一个或多个参数方可排除。这种方法对维修人员的要求是很高的，不仅要对具体系统主要参数十分了解，既知晓其地址熟悉其作用，而且要有较丰富的电气调试经验。

　　(6)备件置换法当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查*故障板。备件板的更换要注意以下问题。

　　①更换任何备件都必须在断电情况下进行。

　　②许多印制电路板上都有一些开关或短路棒的设定以匹配实际需要，因此在更换备件板上一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作。

　　③某些印制电路板的更换还需在更换后进行某些特定操作以完成其中软件与参数的建立。这一点需要仔细阅读相应电路板的使用说明。

　　④有些印制电路板是不能轻易拔出的，例如含有工作存储器的板，或者备用电池板，它会丢失有用的参数或者程序。必须更换时也必须遵照有关说明操作。