數(shù)控車床故障分析及排除措施探討

朱永煥+王文平

摘 要：隨著技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，車床已經(jīng)與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，形成能夠自動控制、智能化程度較高的數(shù)控車床，這類車床生產(chǎn)能力強(qiáng)、生產(chǎn)效率高，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各類加工生產(chǎn)中，可以說，數(shù)控車床是機(jī)械加工當(dāng)中應(yīng)用最為普遍的設(shè)備之一，對加工生產(chǎn)有著重要的作用。文章主要通過對數(shù)控車床基本原理、故障診斷進(jìn)行分析，進(jìn)一步提出常見數(shù)控車床故障的排除方法，以此提高數(shù)控車床功能作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；機(jī)械故障；故障分析；診斷方法

數(shù)控車床精確加工程度非常高，在生產(chǎn)中起到重要作用，能夠大規(guī)模進(jìn)行加工生產(chǎn)，是市場化的產(chǎn)物，更是科技的成果，但是在使用過程中，也會因為各類原因?qū)е鲁霈F(xiàn)故障，影響加工生產(chǎn)質(zhì)量。只有全面保障數(shù)控車床精準(zhǔn)度，及時有效解除設(shè)備的故障，才能全面保證生產(chǎn)進(jìn)度，滿足生產(chǎn)需求，而故障發(fā)生后，不但從質(zhì)量上影響零件加工精度，更重要的還會損壞其他部件，導(dǎo)致數(shù)控車床壽命減少，增加企業(yè)生產(chǎn)成本，加大維護(hù)量。只有全面掌握數(shù)控車床工作原理，不斷總結(jié)以往發(fā)生的故障成因，全面做好經(jīng)驗積累，才能確保數(shù)控車床工作效能，保證生產(chǎn)效率提升。

1 數(shù)控車床基本原理

數(shù)控車床在使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)問題，要想及時發(fā)現(xiàn)問題并全面解決這些問題，則需要對數(shù)控車床工作原理進(jìn)行了解，掌握基本工作程序，只有這樣，才能在操作時及時發(fā)現(xiàn)問題，切準(zhǔn)故障點，保證設(shè)備正常運(yùn)行。數(shù)控車床加工零部件時，需要提前設(shè)計好圖紙，按照圖紙要求做好部件數(shù)據(jù)整合，做一個系統(tǒng)方案，根據(jù)方案要求編寫程序，通常情況下，要調(diào)試好車床狀態(tài)，當(dāng)車床裝置編輯狀態(tài)顯示EDIT的情況下，需要通過計算機(jī)系統(tǒng)輸入程序，把相關(guān)程序保存到已經(jīng)設(shè)定好的硬盤中，數(shù)控車床則會對程序進(jìn)行分析、譯碼，對指定方案進(jìn)行全面的計算，形成一定數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化成可利用的信號，通過系統(tǒng)操作做好分配，確保機(jī)床各坐標(biāo)伺服系統(tǒng)得到指令。各項指令通過智能傳送，到達(dá)指定位置，并得到指令，各伺服系統(tǒng)經(jīng)過傳動裝置驅(qū)動機(jī)床各運(yùn)動部件，驅(qū)動數(shù)控車床進(jìn)行工作，作業(yè)時，會根據(jù)已經(jīng)成型的數(shù)據(jù)均勻轉(zhuǎn)運(yùn)，以低速率、全范圍進(jìn)行加工生產(chǎn)，最后部件成型時，可以連續(xù)進(jìn)行作業(yè)加工，直到形成規(guī)模性生產(chǎn)。

2 數(shù)控車床故障診斷的基本原則

數(shù)控車床故障成因較為復(fù)雜，需要根據(jù)不同的成因做好故障分析，要想精確分析故障，則需要在分析過程中，遵循幾個原則。

2.1 從簡單到困難進(jìn)行分析

數(shù)控車床出現(xiàn)故障，一般會形成并發(fā)，施工部件均受到影響，在進(jìn)行診斷時，要全部找到故障點，對較為困難的修復(fù)要最后進(jìn)行，對簡單的故障先處理完成，使設(shè)備能夠運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣在運(yùn)轉(zhuǎn)時，才能對大的主要故障進(jìn)行分析處理，使系統(tǒng)得到恢復(fù)。

2.2 從主機(jī)到電氣進(jìn)行分析

數(shù)控車床出現(xiàn)問題時，主機(jī)問題我們會一眼就能看見，因為主機(jī)出現(xiàn)問題后，車床就會突然不轉(zhuǎn)運(yùn)，電氣問題基本不多見，所以在進(jìn)行處理的時候，需要先看是不是主機(jī)的問題，如果排隊主機(jī)故障，則對電氣進(jìn)行修復(fù)，只有這樣，才能抓到問題關(guān)鍵，如果不是電氣問題，而對電氣進(jìn)行維修，不但影響工作效率，而且還會損壞設(shè)備，導(dǎo)致設(shè)備傳輸與認(rèn)知出現(xiàn)大問題。

2.3 從外部到內(nèi)部進(jìn)行分析

技術(shù)的完善與提升，使車床硬件技術(shù)達(dá)到一定程度，在生產(chǎn)中隨時完善設(shè)備情況，也對硬件有一定的提升，目前來看，數(shù)控車床本身故障率非常低，車床出現(xiàn)問題，主要的原因還是出在非系原因。要想保證設(shè)備快速運(yùn)轉(zhuǎn)，則需要在故障發(fā)生后先看是不是外面部件問題，如果是外部原因，則是機(jī)械原因，很容易得到解決，能夠快速恢復(fù)生產(chǎn)加工。

2.4 從靜態(tài)到動態(tài)分析

數(shù)控車床故障檢測不能通電進(jìn)行，通電檢測不但損壞設(shè)備，同時也會導(dǎo)致設(shè)備問題擴(kuò)大化。要在車床斷電狀態(tài)下對車床進(jìn)行觀察、測試，然后得到情況分析，當(dāng)故障解決后，再通電進(jìn)行試驗，在通電的情況下，再看看是否工作正常。

3 數(shù)控車床故障診斷方法

數(shù)控車床機(jī)械故障的成因較復(fù)雜，要想精確診斷，就需要通過科學(xué)的方法進(jìn)行分析，確保問題成因精準(zhǔn)，對數(shù)控車床故障診斷方法非常重要，大體有這么幾種。

3.1 直觀診斷法

毫中方法最為簡單，但也需要一定的工作經(jīng)驗，只有全面掌握設(shè)備工作原理與程序，才能精準(zhǔn)診斷，直觀方法主要是通過對設(shè)備進(jìn)行外部的目測、手摸、通電進(jìn)行分析，對設(shè)備情況做好摸底分析，全面找到故障點。

3.2 自診斷功能法

數(shù)控車床與計算機(jī)連接，自身存在一套自檢程序，如果出現(xiàn)問題，我們需要對計算機(jī)進(jìn)行檢測，通過對自檢程序的啟動，全面對設(shè)備做好檢測，查找內(nèi)部原因，通過顯示找到故障點位置，然后再根據(jù)相關(guān)情況進(jìn)行及時正確的處理，確保問題得到快速解決。

3.3 交換診斷法

出現(xiàn)問題的車床可以與沒有問題的進(jìn)行設(shè)備更換，對問題部件拆下來，換到好的車床上，如果還是不運(yùn)轉(zhuǎn)，則表明器件出現(xiàn)了問題，通過這種車床功能模塊相互對換的方法，能夠快速檢測到故障成因。

3.4 儀器測量診斷法

光靠人工的方法不能全面精準(zhǔn)的分析出問題成因，還需要結(jié)合現(xiàn)代高端儀器綜合分析。數(shù)控車床發(fā)生故障后，我們可以通過電壓、電源、脈沖信號等方法的使用，查明問題點，對最后數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，查看有哪些不同點，如果出現(xiàn)差異，則說明有差異數(shù)據(jù)變化的部位出現(xiàn)了問題。

3.5 敲擊診斷法

數(shù)控車床是高端設(shè)備，主要構(gòu)成是電路板，電路板在長期使用后，很容易出現(xiàn)焊接點松動、掉落等問題，那么如果出現(xiàn)故障，我們可以試著敲打電路板，看看是不是焊點問題，接觸不良時通過輕輕拍打，就會重新接觸上，使設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，快速排除故障，這也是一種常用的方法。

4 數(shù)控車床常見故障分析及排除

4.1 數(shù)控車床主軸電機(jī)故障與處理

數(shù)控車床的電動機(jī)是變頻調(diào)速的，這種設(shè)備性能穩(wěn)定，無轉(zhuǎn)差損耗、接線簡單、價格低，有著普遍的應(yīng)用，但是要使用過程中，也會出現(xiàn)電機(jī)噪聲、振動、發(fā)熱等現(xiàn)象。要想全面解決這個問題，則需要對具體情況進(jìn)行具體分析。對變頻調(diào)速電動機(jī)噪聲故障的處理，需要更換電機(jī)軸承或者是重新更換軸承潤滑脂。對變頻調(diào)速電動機(jī)振動故障，需要對電機(jī)與機(jī)床床身的連接螺栓進(jìn)行加固。對變頻調(diào)速電動機(jī)發(fā)熱故障可采取更換電機(jī)軸承或者是軸承加適量潤滑脂，檢查排風(fēng)扇是否正常以及對排風(fēng)扇上的污物進(jìn)行清除等方法進(jìn)行。不同的故障成因需要使用不同的方法，這樣才能快速解決問題，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4.2 數(shù)控車床工作臺故障與處理

數(shù)控車床工作的時候，會出現(xiàn)工作臺忽然停止動作的現(xiàn)象，有時候也會呈現(xiàn)電機(jī)抖動不轉(zhuǎn)的情況，這時我們就可以診斷為機(jī)械故障，因為軟件系統(tǒng)故障非常少。解決時需要關(guān)閉系統(tǒng)，使工作臺退回到開始作業(yè)的督導(dǎo)員，然后通過對系統(tǒng)程序的重啟，繼續(xù)進(jìn)行加工指令，如果還是同樣的問題，則關(guān)機(jī)進(jìn)行分析。查看是不是傳動系統(tǒng)部位損壞或者變形。可以手工轉(zhuǎn)動絲杠，查看阻力是否加大，滾珠絲杠滾珠導(dǎo)槽內(nèi)存在異物，則需要清理。

4.3 數(shù)控車床刀位故障

電動刀架換刀操作時旋轉(zhuǎn)不止，無法定位的問題也是常見問題，主要是程序調(diào)用某刀號時，電動刀架正轉(zhuǎn)選擇刀具，當(dāng)旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)該號刀具時，無法取得應(yīng)答信息，從而引起刀架的旋轉(zhuǎn)不止，無法定位，需要對該號刀的霍爾元件進(jìn)行更換就可以排除故障。對加工零部件誤差增大的情況，可以采用堅固連接部分的方式做好故障排除。

5 結(jié)束語

數(shù)控車床是精確度較高的機(jī)電設(shè)備，只有對故障科學(xué)分析、找出故障點，快速準(zhǔn)確排除故障，才能從根本上提高車床維修效率，保證車床正常生產(chǎn)。

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