數控機床常見故障檢修及發展趨勢

數控機床是一種集自動控制、計算機、微電子、伺服驅動、精密機械等技術于一身的高、精、尖生產工具，是機電一體化的典型產品。隨著電子信息技術的發展，世界機床業已進入了以數字化制造技術為核心的機電一體化時代。

數控機床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業中關鍵產品關鍵工序的關鍵設備，一旦出現故障導致停機，其影響和損失往往是很大的。為了保證機床長期安全平穩地運行，降低維修費用，應及時發現和消除隱患，從而提高企業的經濟效益。

隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。

一、數控機床的優點與缺點

數控機床對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面（如螺旋表面），數控機床也能實現自動加工。

數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。

同時，由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。

總之，數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降，還可實現一機多用，大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。

當然，數控機床也具有價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時手工編程工作量大等缺點。

二、數控機床常見故障檢修

數控機床的故障主要集中在主軸部分和進給伺服系統方面，一些輔助控制器件的故障以及控制回路斷路等問題也是常見的，下面就具體介紹一下數控機床中常見故障的檢修。

數控機床主軸驅動系統主要用于機床的主軸旋轉運動。一般主軸驅動系統應具有較寬的恒功率范圍，較短的加速和減速時間，調速范圍要寬，過載能力強，電機溫度低及噪聲小等。主軸一般常見的故障主要集中在主軸驅動系統的故障和主軸液壓、主軸流量檢測方面的故障。

此外，普通交流三相異步電動機缺相或接地導致電機損壞是數控機床最常見的故障。電機接地會導致電流瞬間增大使斷路器斷開。輔助回路輸入輸出點的斷路也很常見。

數控機床的維修過程主要分為三個階段。首先，到達現場后進行現場的調查和故障信息的采集。仔細詢問機床操作者故障表面的指示情況以及產生故障的背景情況，對故障現象做出初步的判斷。其次，根據現場的調查結果和故障現象進行具體的維修。從易到難、由外向內，逐漸縮小查找范圍，確定故障存在的位置從而采取正確的維修措施。最后，機床的故障排除后及時向操作者交代清楚本次故障的起因以及發生故障的信息和環節，告其今后操作的注意事項，避免今后再次發生同類故障。同時做好維修記錄，為以后維修做好儲備。

由于數控機床是由工作人員（操作者）來操作的，出現問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要創造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責任心和良好的職業道德，能全身心地投入工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數控知識，而且要學習并基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，同時要掌握一門外語，特別是英語，起碼應做到能看懂技術資料。第三，維修人員應經過良好的技術培訓。不僅要培訓數控技術基礎理論知識，而且要參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的維修人員學習，更重要且更長時間的是自學，在培訓過程中還要勇于實踐。

三、數控機床控制技術的發展趨勢

從目前世界上數控技術及其裝備發展的趨勢來看，數控系統正在向電氣化、電子化、高速化、精密化等方面高速發展。

機械設備最早的控制裝置是手動控制器。20世紀60年代出現了一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置——順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。

隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。

綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。

當前，生產技術的發展對產品性能要求越來越高，產品改型頻繁，采用多品種小批量生產方式的企業越來越多，這就要求數控機床向高速化、高招度化、復合化、系統化、智能化發展，如編程專家系統故障診斷專家系統，當系統出了故障時，診斷、維修等實現智能化。