數控機床液壓與氣壓系統引發的故障及其診斷技術

高麟

摘? 要：該文主要分析了數控機床液壓與氣壓系統引發的故障，從而重點介紹了相關的診斷技術，對數控機床液壓與氣壓系統引發的故障進行分析是十分必要的，其影響了數控機床的使用有效性。通過分析相應的診斷技術來促進數控機床加工發展的不斷成熟，提高其自身的自動化和智能化水平，同時促進數控機床精度不斷提高。

關鍵詞：液壓系統;氣壓系統;診斷技術

中圖分類號： TH137? ? 文獻標志碼：A

現階段我國的數控加工技術快速發展，機床設備也向著自動化和智能化的趨勢發展，因此，機床設備精密程度不斷提高。但是，在其自動化和智能化的發展過程中，還存在一些不完善的地方，阻礙其正常運行，因此要對數控機床液壓和氣壓系統引發的故障進行分析，提出相應的診斷技術。

1 數控機床液壓與氣壓系統常見故障和現象

1.1 壓力值異常表現出的特征

數控機床液壓與氣壓系統常見的故障之一在于壓力值異常，在數控機床的使用過程中，如果出現壓力值超出正常范圍的情況，基本可以判斷為液壓系統工作壓力不達標，導致液壓系統無法正常運行。如果工作壓力不符合事先設定的基本數據，也會說明壓力值異常，主要表現在于壓力值超過了正常范圍。在數控機床的正常運行過程中出現了這種狀況，隨即會帶來控制動力的壓力的不穩定。

1.2 液壓轉動系統發生異常

如果在數控機床的運行過程中出現了液壓系統流量異常的情況，也會損壞工作狀態下的元件，當速度低于正常速度，負載能量的變化也會引起速度的變化。流量的異常必然會導致液壓系統故障的發生，從而使操作系統速度異常，在這種情況下，常規的調節也無法滿足數值的正常需要，而且速度轉換的過程中也會造成系統故障。

1.3 液壓沖擊

數控機床在運行過程中，技術人員要注重相關的檢測，例如在正常運行過程中系統伴有噪聲產生，應當及時進行檢查，因為噪聲產生可能是由于液壓系統發生故障。液壓系統發生故障的主要表現除了產生噪聲外，還包括測量儀表出現問題，或者由于系統不牢固連接而發生的系統管路破裂問題。

1.4 液壓系統振動過大發生噪聲

液壓系統振動過大發生噪聲時，技術人員要注重檢查泵、回流管以及溢流出油口等部位，因為在這些部位中振動幅度較大，因此也極易產生故障。

1.5 溫度過高

溫度過高也是數控機床液壓和氣壓系統出現故障的主要表現，因為系統溫度的升高會導致油黏度的下降，從而造成油溫升高，進而會導致系統內部各個零件出現溫度升高的問題。

1.6 泄漏

當系統的壓力值通過正常調節無法上升的時候，需要思考是否發生了液壓系統的泄漏，液壓系統泄漏會導致系統無法正常運行，從而造成液壓系統溫度的升高，出現漏油的問題，還會出現噪聲，嚴重時會導致控制系統失控。

2 現代故障診斷的主要內容

隨著現代技術的不斷發展，數控機床的功能也在不斷提升，內部系統更為精密，一旦系統出現故障，針對故障的處理時間也會增長，同時也會增加維修次數，因此現階段對故障診斷提出了更高水平的要求，其中主要在于對相關技術人員的要求。技術人員要通過技術改進來提高維修的效率，有效排除故障。在這個過程中，技術人員要明確故障診斷的實質是針對故障發生的預判，在故障發生前通過收集數據和具體分析來確定可能發生故障的位置和類型，從而采取相應的措施來進行故障診修。一個完善的故障診斷主要包括3個部分，實時監測技術、故障分析技術和故障修復方法。在進行故障診修的過程中要注意敏感性、準確性和全面性。

3 故障診斷技術的發展趨勢

下面主要從2個方面來分析故障診斷技術的發展趨勢，通過發展趨勢了解現階段對于數控機床液壓與氣壓系統故障診斷的要求，從而提高診斷能力和水平。

3.1 故障診斷理論和技術的發展趨勢

從現階段的發展方向來看，未來主要實現容錯控制、冗余控制和監控控制的結合，以提高診斷體系的有效性。

3.2 基于Internet的設備故障遠程協作診斷

在這個發展過程中實現設備診斷技術和計算機網絡技術的結合，將中心計算器作為服務器，并將狀態監測點置于企業重要關鍵設備上。通過建立診斷中心來實現遠程監控和診斷。遠程協作診斷的使用，不僅能豐富診斷知識庫，還可以遠程提供監測數據，從而提高故障診斷的精密化程度。同時通過遠程診斷還彌補了離線診斷的缺陷，使其在惡劣的工作環境下保證了診斷工作正常進行。隨著現代信息的高速發展，通過技術人員的研究，在未來一定可以實現故障遠程協作診斷。

4 數控機床故障診斷應遵循的維修原則

該文主要分析了數控機床液壓與氣壓系統故障的主要內容及其表現，說明了數控機床液壓和氣壓系統故障診斷的內容和未來的發展趨勢，證明只有完善故障診斷系統，才能更好地保證數控機床的精密化和智能化，提高其操作效率。下面主要分析數控機床故障診斷中應該遵循的基本原則，以此來明確故障診斷的發展方向。

首先，要遵循先外部后內部的原則。首先要明確數控機床的結構構成，其主要由3個部分構成，即機械、液壓、電氣，因此其發生故障也是三者綜合反映的結果，因此技術人員在對數控機床液壓和氣壓系統進行故障排除的過程中要遵循由外向內的主要原則，而不能盲目對數控機床進行拆卸[1]，否則不僅不能有效排除故障，甚至還會降低機床的精度，從而導致數控機床的使用壽命縮短。

其次，要遵循先機械后電氣的原則。在進行數控機床液壓和氣壓系統的故障診斷時，要明確診斷自身存在的復雜性，同時要認識到機械故障是可以被發現的，如果在診斷過程中能及時排除機械故障，也可以有效提高診斷的精確程度。在先機械后電氣的診斷原則的引導下，要注重規范診斷步驟，即在診斷故障的過程中要先使機床保持斷電的靜止狀態，在這個狀態下觀察故障來源是否為非破壞性故障，確定故障來源之后對機床進行通電。在運行的狀態下再次進行觀察，尋找故障發生的位置。

最后，要遵循先簡單后復雜的原則。如果在針對故障診斷的過程中發現存在多種故障，就要采取從簡單到復雜的診斷方式，即優先解決容易的問題，將復雜的問題放到后面，一般情況下先解決簡單的問題，然后解決復雜問題。

5 故障診斷技術的研究

5.1 故障診斷一般步驟

首先，技術人員要明確故障診斷的一般步驟，現階段針對數控機床液壓和氣壓系統的故障診斷方式主要有4種，即看、聽、摸、聞、問等。具體的故障診斷步驟如下。首先要檢查液壓系統的壓力值以及流量值，觀察期是否處于正常的范圍。其次，針對液壓系統回路圖，觀察其中是否存在異常。然后要對元件清單進行檢查，針對系統程序和次序進行檢查，在完成上述步驟后要注重觀察液壓系統振動的情況以及其噪聲情況，同時要觀察在這個過程中是否出現了油溫過高、液壓沖擊泄漏的問題[2]。然后針對儀器的檢查，在這個過程中主要排查油溫過高、液壓沖擊和泄漏的問題，這些故障發生的時候要注意深入檢查和診斷。在確定故障發生的部位和具體故障源后要針對故障進行檢修，維修方式主要包括更換軟件等。在維修結束后也要注重觀察機床的反饋，即明確修理之后是否還存在問題，以此來確定維修的效果。

5.2 液壓系統故障診斷方法的具體分析

以上提到了針對數控機床液壓和氣壓系統的故障診斷步驟，在具體的維修過程中技術人員要遵循基本要求，嚴格按照維修步驟來開展維修工作。下面主要針對上述提到的幾個維修方式——看、聽、摸、聞、問進行具體的分析。

首先是“看”法，顧名思義，看即觀察，對象主要是液壓系統的轉動速度、壓力值、油液、振動和所加工零件的質量。例如，在維修過程中要觀察液壓缸的運動情況，如果在觀察的過程中發現了液壓缸的跳躍方式等存在異常就要展開相應的維修工作。

其次是“聽”法，通過聽系統在發生故障之后產生的振動和噪聲等來確定故障發生的位置，以此來確定故障的主要位置，進行精準定位和排查。

然后是“摸”法，通過摸來感知系統表面的溫度、連接件的松緊情況。

“聞”法也被廣泛應用于現階段數控機床液壓和氣壓系統故障診斷過程中，主要通過這種方式來判斷設備是否發生異常。例如，橡膠件在受到高溫的時候會發出刺激性氣味，主要通過這種方式來判斷系統在運行過程中是否出現了溫度過高的問題。同時可以通過聞的方式來檢查油液，即聞油液是否變質，如果油液變質要及時進行更換，以此來保證設備的正常運行。

“閱”法即查閱資料，通過對數控機床運行過程中的具體設備檔案和數據進行整理和分析來了解其運行狀況。通過對檔案的查閱可以獲取數據診斷的主要經驗，例如在翻閱檔案的過程中了解在設備運行過程中是否之前出現過類型的故障，有什么成功的經驗可以借鑒，或者通過查閱檔案可以發現故障發生的原因[3]。查閱的內容也包括對于系統的日檢卡和定檢卡，通過了解上述的信息來明確數控機床的檢修情況，以判斷是否需要進行定期診斷。同時也要注重對系統保養記錄的“閱”，在這個過程中也要督促具體工作人員做好系統保養工作的登記，以保證系統檢修的責任落實到個人。

最后是“問“法，主要對象在于系統的操作管理者，通過對其工作的詢問來了解設備運行、維修和保養的實際情況，對操作管理者的詢問過程也是敦促其工作不斷落到實處的有效方法。

6 結語

該文主要介紹了現階段數控機床液壓和氣壓系統引發的幾種常見故障及其具體表現，提出了相應的故障診斷技術，通過對故障診斷技術的研究，可以幫助相關人員在進行機床維修的過程中不斷完善相應的故障維修體系，提高故障維修的效率和質量，以便在發生故障時進行精準定位，及時排除故障，保證數控機床的正常運行。

參考文獻

[1]熊小娟.基于數控機床液壓與氣壓系統引發的故障及其診斷技術分析[J].現代制造技術與裝備，2019（9）：157-158.

[2]孫治國，葛長清. 卸船機起升低速制動器液壓系統故障診斷與排除[J]. 價值工程，2018，37（34）：154-155.

[3]李華芳，數控機床液壓與氣壓系統常見故障與診斷[J]. 工業加熱， 2020，49（3）：42-44.