數控機床常見故障維修簡介

朱志宇

摘 要：科技的進步帶來經濟的不斷發展，在工業制造領域，數控機床是應用較多的一種機械設備，數控機床的價格較為昂貴，其價格從幾十到成百、上千萬不等，且數控機床加工效率高，一旦發生故障導致數控機床停機將會造成巨大的損失，因此，做好故障數控機床的檢修、維護對于提高數控機床的使用壽命與使用效率的重要舉措。文章將在分析數控機床維修重要性的基礎上對如何做好數控機床的維修進行分析闡述。

關鍵詞：數控機床；維修；故障

前言

數控機床是現代加工制造業的關鍵設備，在設備的使用過程中，難免會發生故障，做好對于故障數控機床的維修與保養，提高數控機床的使用效率，保障生產的正常進行有著十分重要的意義。

1 數控機床故障維修診斷的必要性

數控機床的維修最主要的就是需要做好對于故障點的排查與診斷，摸清脈門，從而實現對癥下藥。做好對于數控機床的維修就是需要根據數控機床所報警的種類、特點等表象出發找出造成故障的根本原因。隨著電子技術與控制技術的快速發展，數控機床在故障診斷方面發展迅速，通過對機床運行過程中的各項數據指標進行檢測，可以對數控機床的運行狀態等有著深入的了解，并對異常信號進行對比分析，以報警的形式在屏幕中顯示出來。

做好對于數控機床的維修關鍵是要做好對于數控機床故障的診斷，現代的數控機床的故障診斷主要包含：實時監測技術、故障分析診斷技術和故障修復等幾個方面的內容。其中在數控機床的故障診斷中較常采用的方法有：直觀法、CNC系統自診斷方法、功能程序設計、模塊交換法、原理分析以及PLC程序判斷等多種方法。其中直觀法主要是指通過維修人員對于數控機床運行過程中所發出的聲、光、味等多種現象進行分析，找出可能的故障發生方向，從而找出可能的故障發生點。直觀法是一種應用較為廣泛的方法。CNC系統自診斷法依靠的數控機床所具有的數控系統對數控機床的工作狀態進行監控，并在異常情況發生時將其顯示在控制屏幕中為維修人員指明維修方向。功能程序測試法則是依靠編制一些功能性的測試程序，運行這些程序從而檢測數控機床的功能是否準確，并對異常點進行檢測。模塊交換法則是在對數控機床故障檢測的過程中，利用好的電路板、模塊等對數控機床故障懷疑點進行替換從而確定故障發生點的方法。原理分析法則是從數控機床控制系統的運行工作原理出發，從各部分的邏輯關系入手對數控機床的故障點進行逐一排查，從而確定故障發生的實際位置。PLC程序法則是通過使用數控機床系統對數控機床中的I/O信號進行查看，檢查PLC程序從而實現對于數控機床故障的判斷。除了以上方法外，數控機床維修過程中還有參數檢查法、測量比較法等多種方法，在數控機床維修過程中通常采用的是幾種方法結合使用的方式來加快對于故障點的判斷，在分析的基礎上不斷縮小故障懷疑范圍，直至找到故障點。

隨著電子、自動控制技術的不斷發展，現代數控機床的集成化、數字化的程度也越來越高，且數控機床中所采用的各類傳感器能夠實現對于數控機床運行狀態的不斷監控，可以將故障點及時地顯示在控制屏幕上，極大地方便了數控機床對于故障點的定位，數控機床維修的過程中應當加強對于數控機床系統的了解，以及在線監控、診斷技術的學習以滿足數控機床對于維修的需要。

2 常見數控機床電氣故障的診斷與維修

2.1 數控機床電源故障分析

電源是數控機床電氣系統中的重要組成部分，供給整個數控機床的能源需求，其供給電壓是否正常、穩定將會對數控機床的正常運行產生非常重要的影響。由于我國的電網運行過程中具有較大的波動和高次諧波影響，因此在數控機床維修的過程中需要考慮到電源對于數控機床正常運行的影響。

2.2 數控機床的位置檢測報警

對于數控機床報位置檢測故障具有以下幾種原因：（1）可能是位置測量系統出現問題造成的報警。（2）機床沒有給定信號使其坐標軸發生移動或是漂移，從而顯示報警。在維修此類報警的過程中首先打表檢測機床是否有位置移動，如未移動則需要檢測其測量回路的線路是否正常，最后檢查電機編碼器、光柵尺以及機床位置測量模塊等硬件。

2.3 數控機床無法找到機床零點

機床在回零的過程中無法找到機床零點，造成這一故障的原因有：機床的回零檢測開關故障、編碼器損壞或是接線開路，光柵尺受污染或是線路損壞都有可能造成數控機床的回零失敗。

2.4 數控機床伺服系統的故障診斷

在自動控制系統中將輸出能夠以一定準確度跟隨輸入量的變化而變化的系統稱為伺服系統，在數控機床系統中伺服系統主要被用于數控機床進給軸的移動和主軸轉速的控制，在其工作的過程中，通過對指令脈沖輸入給定值，并與數控機床的輸出量進行對比，將兩者之間的差值應用于對系統運行狀態的調節，實現對于數控機床的自動控制。在伺服系統運行過程中的故障主要有以下幾種：（1）超程，在數控機床運行過程中主要有軟、硬兩種限位實現對于數控機床運行的保護，當發生超程報警時只需要將軸反向搖出限位區并消除報警即可，如報警無法消除應當檢查限位開關是否正常。（2）過載，在數控機床運行的過程中，負載過大等都會造成伺服電機的電流增大，從而產生報警，有時數控機床運行過程中驅動控制單元、驅動元件或是電機本身故障等也會引起數控機床的系統報警，當過載報警發生時需要對數控機床的運行狀態進行檢測，看是否是由機械故障所引起的，如不是則檢查系統的模塊是否正常。（3）數控機床的伺服電機無法轉動，數控機床的數控系統傳送至進給驅動單元的數據除了速度控制信號外，還有使能信號，其通常為DC+24V，當伺服電機無法轉動時通常采用的是檢查控制系統是否有輸出信號，檢查使能信號是否接通，對于與進給系統相關的機場外部I/O信號進行檢測，看是否有條件不滿足點，分析數控機床的PLC梯形圖以確定數控機床進給軸的啟動條件逐步排除干擾。（4）機械傳動間隙，在數控機床的進給傳動鏈中，常常會由于傳動元件的鍵槽與鍵之間的間隙造成數控機床的傳動存在一定的偏差，因此在數控機床維修過程中應當對進給軸的軸承進行鎖死，防止進給軸出現攢動，同時對于數控機床的反向間隙進行補償以提高數控機床運行的準確性。

3 做好對于數控機床的維護與保養

良好的數控機床維護與保養對于提高數控機床的可靠運行時間、延長機床的使用壽命有著十分重要的意義。在數控機床的日常維保過中應當做好對于數控機床定期維保，對于發現磨損較為嚴重的零部件需要及時予以更換，做好對于電氣柜的日常清理，避免因灰塵過多而造成短路，同時還需要做好對于機床電池的定期更換，做好對于檢測反饋元件的定期維護。數控機床的保養主要集中在：電壓是否正常、各線路的連接是否牢固、觸點是否良好、各繼電器接觸器工作是否正常以及機床的風扇、過濾網的定期清理等。

4 結束語

數控機床是在工業加工制造領域應用較多的設備，其一旦發生故障將會嚴重影響生產任務的完成，做好對于數控機床的及時維修對于確保數控機床的運行效率保障生產的高速有效的進行有著十分重要的意義。文章在總結分析數控機床維修要點的基礎上對數控機床維修的主要方法與常見的一些數控機床故障進行了分析闡述。

參考文獻

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