數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷方法研究

張峻琿

摘 要：對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械進(jìn)行故障診斷，不僅需要豐富的理論知識(shí)，還需要具備一定的操作經(jīng)驗(yàn)。從實(shí)際出發(fā)，介紹了數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷方法，以期為數(shù)控機(jī)床維修人員提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；機(jī)床；定位裝置；精密儀器

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.24.100

隨著我國(guó)工業(yè)化體系的進(jìn)一步完善，我國(guó)的工業(yè)機(jī)械向著大型化、精密化和自動(dòng)化的方向不斷發(fā)展。而對(duì)于數(shù)控機(jī)床這一精密的高科技機(jī)械而言，其維護(hù)工作具有較大的難度，且故障后的診斷更是需要一定的技巧和經(jīng)驗(yàn)。機(jī)械故障診斷是利用機(jī)械表征信息判斷機(jī)械故障的方法，從而確定故障性質(zhì)和有效排除故障。數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物，其故障一般是由機(jī)電內(nèi)部原因引起的。因此，掌握一定的機(jī)械內(nèi)部診斷方法，對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障診斷有很大的幫助。

1 數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和引發(fā)故障的因素

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，通常由機(jī)床基礎(chǔ)部件、傳送部件、定位裝置和具有輔助功能的系統(tǒng)、裝置，以及一些具有特殊功能的裝置組成。數(shù)控機(jī)床是一種較為高級(jí)的自動(dòng)化機(jī)械，具體操作中基本不需要人為控制。作為一臺(tái)合格的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)滿足一定的要求——具有一定的剛度，在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)具備良好的抗震性；在生產(chǎn)中產(chǎn)生一定的熱量時(shí)，應(yīng)具有一定的熱穩(wěn)定性。數(shù)控機(jī)床作為一種精密儀器，在工作過(guò)程中必然有一定的精度要求，且在操作方面需要具有一定的安全防護(hù)功能。

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的機(jī)械設(shè)備，因此，其故障可分為機(jī)械故障和電氣故障。根據(jù)筆者的經(jīng)驗(yàn)，絕大多數(shù)數(shù)控機(jī)床的故障是因機(jī)械部分的零件失效，進(jìn)而導(dǎo)致精度下降引起的。因此，在排除故障的過(guò)程中，應(yīng)先排除機(jī)械方面的故障，再排除電氣方面的故障。

2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷方法

數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障的診斷過(guò)程大體可分為3步：①識(shí)別數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，檢查是否存在異常。②檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程，在動(dòng)態(tài)過(guò)程中觀察運(yùn)行情況。③判斷故障的發(fā)展趨勢(shì)，從而預(yù)測(cè)未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)。有經(jīng)驗(yàn)的操作人員可通過(guò)機(jī)床機(jī)械部分的某些特征或參數(shù)判斷故障，這些特征或參數(shù)包括振動(dòng)、聲音和溫度等。如果特征和信息正常，處于合理范圍，則證明數(shù)控機(jī)床運(yùn)行正常；如果特征和信息不正常，處于不合理范圍，則證明機(jī)械存在一定的故障。

2.1 簡(jiǎn)易故障診斷法

2.1.1 用眼睛觀察

該方法利用人的視覺(jué)觀察機(jī)床機(jī)械部分的運(yùn)行情況，比如查看機(jī)床機(jī)械的部件是否松動(dòng)、零件是否損傷、潤(rùn)滑油是否充足、是否存在漏油現(xiàn)象等；觀察機(jī)床機(jī)械外部的顏色，從而判斷機(jī)床機(jī)械的溫度；觀察機(jī)械油箱中油料的黏稠度、顏色，從而判斷油箱內(nèi)部積淀物的量；根據(jù)金屬?gòu)U棄物的量判斷相關(guān)機(jī)件的磨損情況；觀察機(jī)械內(nèi)部的關(guān)鍵軸承部位是否完好。

2.1.2 用耳朵聽(tīng)

該方法利用人的聽(tīng)覺(jué)判斷數(shù)控機(jī)床運(yùn)行情況。由于數(shù)控機(jī)床屬于精密機(jī)械，在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)發(fā)出有規(guī)律的聲音，其節(jié)奏具有一定的穩(wěn)定性。而存在故障的機(jī)床發(fā)出的聲音紊亂，比如出現(xiàn)重音、雜音等。如果出現(xiàn)無(wú)規(guī)則、渙散的聲音，則機(jī)床內(nèi)部的零件可能已松動(dòng)；如果出現(xiàn)碰撞的聲音，則機(jī)床內(nèi)部可能正在遭受撞擊。一些有經(jīng)驗(yàn)的維修人員會(huì)敲擊數(shù)控機(jī)床的零件，從而判斷機(jī)床零件是否存損傷。

2.1.3 用手去觸碰

使用皮膚觸碰的方式可判斷機(jī)床的運(yùn)行溫度。在人的皮膚觸碰機(jī)床時(shí)，可先用手指或手指指節(jié)處對(duì)機(jī)床表面進(jìn)行試探性觸碰，如果溫度較低，再使用手掌碰觸機(jī)床表面，從而確定具體的溫度。此外，使用皮膚觸碰的方式還可以感受機(jī)床的振動(dòng)程度，從而判斷故障位置。

2.1.4 用鼻子嗅

利用人的嗅覺(jué)可判斷機(jī)床高溫部位的故障位置。機(jī)床上溫度較高的部位往往是因機(jī)械劇烈的摩擦而造成的，當(dāng)可燃物高溫氧化時(shí)，會(huì)發(fā)出一定的氣味，維修人員可根據(jù)氣味找到故障位置。由于不同材料燃燒發(fā)出的氣味不同，因此，采用該方法還可以快速找到故障原因。

2.2 故障檢測(cè)中的油樣分析法

在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行中，通常會(huì)使用潤(rùn)滑油和液壓油。根據(jù)油樣分析結(jié)果可獲得大量的數(shù)控機(jī)床運(yùn)行信息。機(jī)床的運(yùn)行離不開(kāi)機(jī)械間的互相摩擦，而潤(rùn)滑油在摩擦中發(fā)揮了重要的作用。潤(rùn)滑油在機(jī)床內(nèi)部的流動(dòng)過(guò)程中，常產(chǎn)生一定的碎屑，工作人員通過(guò)對(duì)潤(rùn)滑油樣的檢驗(yàn)和分析，可間接地判斷一些機(jī)械內(nèi)部磨損的程度，從而找出磨損部位。

2.3 機(jī)械故障的無(wú)損探傷法

無(wú)損探傷法是利用高科技手段檢測(cè)故障的方法，其特點(diǎn)為在不損害機(jī)械的前提下，檢測(cè)機(jī)械內(nèi)部和外部的傷痕，可大大提高數(shù)控機(jī)床的故障診斷效率。但具體使用的過(guò)程中，要確定機(jī)械內(nèi)部不存在危險(xiǎn)因素時(shí)才可使用該方法。

3 結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)控機(jī)床的維修過(guò)程中，維修人員不僅要具備豐富的理論知識(shí)，還要具有一定的操作經(jīng)驗(yàn)。只有這樣，才能做好數(shù)控機(jī)床的機(jī)械故障維修工作。此外，業(yè)務(wù)人員還要掌握一定檢測(cè)技巧，從而在復(fù)雜的維修過(guò)程中快速、準(zhǔn)確地找到并排除故障，保證數(shù)控機(jī)床的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]薛光輝，吳淼.機(jī)電設(shè)備故障診斷方法研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].煤炭工程，2010（05）.

〔編輯：張思楠〕