數控機床結構故障診斷與維修探析

李春俊，肖元昭，

（鄭州輕工業學院，河南 鄭州 450000）

數控機床是現代企業生產中重要的一種生產設備，現在的技術手段已經將數控機床制造成一種非常嚴密的結構，并且根據不同行業和不同生產環境下設計出不同的數控機床，但是在整體結構上大部分數控機床的設計方式都相同，本文從數控機床的維修方式和各個維修手段進行著手，簡述現在進行數控機床的維修步驟和故障診斷方式。

1 數控機床機械結構組成

數控機床隨著技術的升級在市面上已經形成了各種不同的型號，再加上不同行業的數控機床在生產方式上不盡相同，使得在進行數控機床維修時需要進行學習的型號較多，但是數控機床的主要系統都是大同小異，主要由主轉動系統、進給轉動系統、基礎支承系統、輔助系統組成，其中主轉動系統在數控機床最為重要，直接關系著機床能否進行工作，是數控機床工作中主體工作進行的主要結構。進給轉動系統在數控機床的生產過程中主要起到促進數控機床能夠持續工作的作用，基礎支承系統是主要的承重結構，大部分的外殼和內部的立柱都是該系統的組成部分，輔助系統主要在數控機床中根據不同的生產方式提供諸如潤滑劑、液壓氣生產環境的系統，起到輔助其余系統正常運轉的作用。

2 數控機床的維修步驟

2.1 常規診斷與檢查

為了保證數控機床能夠在生產過程中不出現故障，在企業的經營過程中就會針對這一問題成立相應的技術小組，定時的對企業的生產設備進行檢查，可以說數控機床故障維修的第一步就是常規診斷和檢查過程，及時的發現其中的故障能夠很好的保證企業生產穩定性，在進行檢查時，主要是對數控機床的液、電、機進行檢測，利用系統的方式檢查電源是否正常，各個系統之間是否出現隱患。同時為了保證數控機床在使用中的安全性，還需要對外殼進行研究，如果外殼沒有接地或者出現嚴重的松動問題，要及時的對其進行處理。

2.2 通過工作狀態判定故障的成因

在生產過程中突然出現數控機床的生產故障時，維修人員要對該臺數控機床的日常檢查資料進行研究，并且記錄該機床出現問題后各個系統和結構的運轉情況，利用收集的信息對數控系統維修情況進行分析和研究，并且在保證不會對數控機床造成二次損壞的基礎上，對不同的工作區間進行運轉，結合多方面的信息，增加維修人員診斷的準確性。

2.3 判定不良元件診斷故障

該項工作難度較高，一般都是由有著豐富工作經驗的維修人員根據自身在巡查工作中對機床工作各個結構的情況進行分析，再加上出現故障后進一步的診斷信息，判斷出的診斷信息。

2.4 利用系統的診斷程序加以診斷

現在的數控機床通常已經搭載了自動化技術，其中的計算機系統在數控機床的控制中起到了重要的作用，利用計算機對數控機床的控制可以很好地對數控機床進行檢測，只需要在系統設計時加入檢測軟件，就能夠在數控機床出現故障時，使用計算機系統對故障做出判斷。

2.5 故障的分析與調查階段

當數控機床出現工作故障時，還需要做好相應的工作總結，在其中深入的分析發生故障的原因，同時落實責任制度，減少人為操作引起的故障，并且對故障現場進行檢查，在工作報告中提出改進意見的同時，還需要就人員的生產狀況提出一些保證生產安全的意見，防止機床故障引起的安全事故。

2.6 確定原因

在進行上述工作步驟之后，就需要將收集的信息進行匯總，確定工作故障的具體原因，并由技術人員針對這一問題進行維修操作，保證企業的生產能夠快速恢復。

3 數控機床機械結構的維修方式

通過多年的維修經驗，總結出如下幾個結構對數控機床的正常運轉會造成很大的影響。

3.1 主軸部件

數控機床在現在的制造業中有著非常高的精度要求，這不但在零件生產過程中保證精度，同時在運輸和數控機床的安裝過程中因為各種原因也會造成數控機床的精度達不到要求。其中在數控機床的運行過程造成的危害最大也最多。除了精度會造成數控機床發生故障。在主軸部件的設計上，還需要將切削振動、主軸箱的噪音等多個原因造成數控機床的穩定性。在進行該項維修時，需要對數控機床的各個方面進行檢查，主要就是保證主軸部件在工作過程中減少摩擦和振動，使其在工作過程中一直有著較高的精度要求。如下圖1。

圖1

3.2 進給運動系統

第一，滾珠絲杠副噪聲。出現這樣噪聲原因有很多，例如絲杠支軸承存在破裂現象、絲杠潤滑效果并不理想、絲桿滾珠存在破損情況。在維修時可以調整軸承壓蓋，使其更加壓緊軸承端面。與此同時，還可以加強潤滑效果，更換新滾珠等。第二，滾珠絲杠運動不靈。出現這樣狀況的原因有很多，例如負載和度過大，絲杠與導軌之間不處于平行狀態。為了更好地應對這些措施，可以不斷調整軸向間隙，加強預載負荷。與此同時，還可以不斷調整絲杠與導軌之間平行。

3.3 導軌

導軌在數控機床中出現問題的原因主要包含如下三個方面。

第一，數控機床在企業生產中是重要的生產設備，在數控機床的設計和企業的生產任務分配上，都會要求數控機床能夠進行長時間的工作，這就使得導軌在長時間的工作中，容易出現導軌局部磨損，使得工作精度達不到要求。針對此原因，在進行數控機床的管理過程中要注意在這一方面的潤滑工作。

第二，零件在加工過程中出現一些不標準的現象，就使得不能夠在導軌上正常的流動，使得數控機床的工作出現故障。

第三，導軌在安裝過程中沒有考慮到固定的問題，造成導軌的兩端不平或者直線出現偏差，在這一情況下，就必須使用一些措施，將誤差降低到合適的范圍內。

3.4 回轉工作臺

回轉工作臺主要在以下三個方面會出現問題，第一，因為液壓問題和數控機床的控制系統造成的抬起動作問題，其中控制系統主要是數控機床在進行工作的過程中，控制系統因為發生故障，不能夠在正確的時間給回轉工作臺發送信號激勵，液壓問題主要是在長時間的使用后，液壓力量不足，使得不能完成抬桿工作。第二，回轉工作臺的各個結構出現錯位。尤其是齒輪結構出現的錯位現象，直接導致了工作臺的分度不能夠達到生產要求。

3.5 電源

電源是保證數控機床能夠進行正常工作的能源設備，在企業進行生產車間規劃時，就需要根據生產布局做好電源的規劃工作，尤其是在進行數控機床的配電過程中，需要保證數控機床能夠有著獨立的配電箱和交流穩壓的電流供應，并且做好接地工作。

3.6 偶發故障

雖然現在的數控機床在生產過程中不會因為諸如氣溫、濕度等這類因素出現故障，但是現在由軟件進行控制的數控機床在使用過程中，很容易因為傳感器的誤判，造成生產停止的現象，尤其是生產過程中的粉塵，很容易誘發這類現象，為此，在企業的規劃過程中需要改善生產環境。

4 結語

綜上所述，在企業的生產過程中保證數控機床的正常運轉不但能夠增加企業的生產效率，還能夠減少因為數控機床故障引起的停工對企業所產生的經濟損失。筆者就多年的維修經驗和在工廠中的實踐經驗，在數控機床的維修步驟和維修方式上闡述了一些自己的看法。