數控機床操作中的常見問題與處理方法

毛曉婕

【摘 要】近年來，數控機床在企業機械生產制造中已成為不可缺少的重要設備，在制造生產企業的大量生產過程中發揮著不可替代的重要作用，數控機床設備日復一日、年復一年地不停運轉，也不可避免的會出現問題與各種故障。本文主要對數控機床操作技術常見故障進行闡述。

【關鍵詞】數控車床；操作技術；常見問題；處理方法

一、按故障產生的原因分類，有數控機床自身故障和數控機床外部故障

（1）數控機床自身故障，這類故障的發生是由于數控機床自身的原因所引起的，與外部使用環境條件無關，數控機床所發生的極大多數故障均屬此類故障。

（2）數控機床外部故障，這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入。外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

（3）人為因素也是造成數控機床故障的外部原因之一，首次使用數控機床或由不熟練工人來操作數控機床，在使用的第一年，操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。

二、數控機床常見故障及處理方法

（一）機床撞車事故

碰到這種問題時，先要保護好現場，了解故障發生當時機床處于什么狀態，分清是首件加工還是加工過程中間，以及加工者當時正在處理的狀態。造成這種問題的主要原因有以下幾種情況：首件加工前員工們忘記返參考點或是機床雖然返回到參考點但操作者沒有注意其操作不正確。再者就是修改程序時輸入數據不當而造成。有的操作者馬虎大意，把工件裝反導致發生撞車事故。

（二）加工件尺寸超差

造成機床尺寸超差的因素五花八門。對工件進行切削加工時，加工表面尺寸、幾何形狀和相互位置的系統各環節間，只要任何一個環節出了變化體現在工件的后果就會很明顯，于是就造成了尺寸的波動。下面為大家詳細介紹數控機床X、Z方向兩條驅動系統之間由于傳動間隙故障而引起的尺寸超差。一般情況下在操作的順序是先電器再機械的順序，先要測出X軸和Z軸的傳動間隙。正常情況下X軸≤0.005mm，Z軸≤0.01mm，如果超出以上標準值則說明X（Z）軸的傳動間隙過大，是引起工件尺寸超差的原因。以上的補救的措施的環境是在系統中進行間隙補償，FANUC系統在N 00N00中設定；大森Ⅱ型數控系統在N0000 N000中設置，要想設置生效的話就必須先斷電再上。這樣的補償值的極限是在（0.5～0.8）的范圍內，一旦超出這個范圍就會發生危險。如果是傳動間隙過大的話，這個時候要做的就要進行機械上的間隙調整，先調整滾珠絲杠與伺服電機間的傳動間隙，設備的調整方式會因為設備和傳動方式的不同各不相同而存在差異，這時可以參考閱讀隨機的說明書。接著就是調整滾珠絲杠的安裝軸承間隙，調整的程度以手動盤軸靈活、全部行程上阻尼均勻為宜。在進行了這些工作后通常要重新進行間隙補償的設定，其方法如前所述。

（三）數控刀臺故障

數控刀臺在數控機床上使用頻率可以說是沒有其他部件可以超越它的，所以就是因為它較差的工作環境和復雜的內部結構使得它出故障的幾率也格外大。

現象1：刀臺不轉位（一般系統會提示刀架位置信號錯誤），有多種原因可以引起刀臺不轉位。

原因分析：電器過載后刀臺會自動跳開。刀臺380V相位錯誤，因為刀臺轉動時只能是沿著順時針的方向轉動（刀臺內部有方向定位機構），所以一旦三相電相位接錯，通電之后刀臺電動機就會反轉，而刀臺是轉動不了的；刀臺電動機三相電缺相，刀臺位置信號所用的24V電源故障。軸向定位盤壓死了刀臺體內中心軸上的推力球軸承，使得軸承不能轉動，刀臺電動機也就不能夠帶動刀臺轉動。拆下零件后檢查發現螺釘松動。這是由于刀臺轉位帶來的震動，使得定位鍵長時間承受正反方向的切向力，而造成定位鍵的損壞，定位盤和螺母向下移動，較大軸向力施加給了軸承，使其轉動不得。對系統內“系統位置板”故障進行控制，刀臺到位之后，“系統位置板”應能檢測到刀臺位置信號。針對以上的各條原因我們可以采取的措施是：更換損壞零件，檢查24V電源，檢查刀臺強電線路，拆開刀臺，調整推力軸承軸向間隙，更換“系統位置板”等。

（四）電器故障

（1）回參考點故障。機床回參考點的故障一般可分為兩類：找不準（偏離）參考點與找不到參考點。前一類故障主要是由于參考點開關擋塊的位置設置不當引起的，只需要重新調整就行。配件廠一般都喜歡用經濟型數控車床，雖然價格便宜但是其防護措施并不是很理想，因此行程開關進水造成的斷路、短路現象時有發生。

后一類故障是由于零標志脈沖信號失效（包括信號未產生或在傳輸處理中丟失）或者是回參考點減速開關產生的信號所致。排除故障之間就要搞清機床回參考點的方式，接著才是故障對照分析，這是我們可以采取的方法是：先“外”后“內”和信號跟蹤法查找故障部位。這里的“內”是指光柵尺上的零標志位或脈沖編碼器的零標志位，零標志脈沖信號的檢測可以用示波器檢測；“外”是指安裝在機床外部的擋塊和參考點開關，可以用CNC系統PLC接口I/O狀態指示直接觀察信號的有無。

（2）超程：當進給運動超過由軟由限位開關設定的硬限位或由軟件設定的軟限位設定的軟限位時，就會超程報警。這種情況下根據數控系統說明書，即可排除故障，解除報警。

（五）刀具參數不正確問題

在車床的加工制造中，數控車床提高加工的效率的關鍵在于使用的刀具參數是否正確，如果刀具的參數使用合理，不僅可以提高刀具的使用壽命，提高加工的效率和質量，如果刀具的參數使用不當，不僅會使工件的質量受到嚴重的影響，而且會導致操作人員需要不停地換刀、磨刀、對刀，使數控車床無法連續進行工作，對生產效率有直接的影響，同時成本和利潤也會大打折扣，因此，正確的使用刀具和刀具參數對車床加工非常的重要，刀具參數應該針對特定的車床、特定的刀具和特定的加工材料綜合起來進行選擇，往往在滿足加工機械設備的基礎上，選擇最大切削率的刀具參數，這樣有利于提高工作效率，一般人們都是經過計算得出最大最適宜的刀具參數，也可以利用合理的數學模型進行測試得出最佳的刀具參數。同時，由于刀具的種類有限，幾種常用的刀具基本上可以完成總加工量的百分之八十以上，因此我們在少部分工作量中可以根據加工材料的特質，選擇合理的刀具，在實際操作中得出最佳的刀具切削參數。

三、數控車床設備良好操作習慣的路徑分析

（1）嚴格遵照數控車床設備的基本操作技術程序，開展設備具體生產加工環節的技術運作過程，要保證機床設備操作人員的著裝合理性，并在此基礎上及時做好機械構件生產空間的環境清理以及保持工作。

（2）在實際啟動數控車床設備開展生產機械構件生產活動之前，應當預先對數控車床設備的技術性能表現狀態展開細致化的檢查確認，保證實際機床設備在實際進行機械構件生產加工活動過程中，能夠穩定保持良好穩定的技術性能狀態。

（3）在應用數控車床開展機械構件加工活動過程中，要根據實際加工機械工件的具體類型，以及加工技術特點，做好數控車床設運行參數的針對性設置，要及時調整數控車床設備的參數運行體系，保證數控車床設備在機械構件的生產加工活動過程中，能夠穩定維持最佳及時性能表現狀態。

四、結語

隨著科技的不斷進步，數控車床的應用將會越來越廣泛，我們對數控車床的常見問題進行了分析，找到了出現問題的原因，同時研究出了問題排出的方法，要對數控車床設備操作養成良好的操作習慣，并不斷的積累經驗，努力制造出更多高質量的產品。

【參考文獻】

[1]彭燁.數控車床操作技術分析[J].硅谷，2011（5）.

[2]田海超.數控車床操作技術分析[J].科技與企業，2013（16）.