數控機床加工精度故障及維修處理研究

陶 霖

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

數 控 機 床 是 數 字 控 制 機 床（Computer numerical controlmachine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數控機床在我國的工業領域應用的非常廣泛，如果數控機床出現故障，會影響到數控機床加工的精度，制作出不合格的零件，會對制造業產生非常不良的影響，嚴重的還會引發一些事故[1，2]。所以，在數控機床使用的過程中，必須要采用合理的手段來對數控機床的加工精度故障進行排除，保證數控機床的穩定運行。

1 數控機床加工精度的主要原因

數控機床是自動化技術的一種重要的體現形式，在使用數控機床制作機械零件的時候，通過數控機床的設定功能，在其中輸入零件的各項參數，數控機床可以自動的完成零件的制作。數控機床的出現有力的推動了工業領域的進步，使用數控機床進行機械零件的加工和制作，可以實現高精度的零件制作，誤差非常的小，而且還可以制作出一些相對復雜的機械零件，通過數控機床的應用，可以有效的解決機械制造中存在的各種問題，相比于人工制造，數控機床的無論是精確程度還是速度都有明顯的優勢[3]。但是在數控機床使用的過程中，有許多的因素會對數控機床的加工精度造成嚴重的影響，如果不及時的對這些因素進行處理，會使制造出來的機械零件與實際需求存在很大的偏差，嚴重的影響機械零件的使用，而且還有可能帶來工業事故，對工業的進步非常的不利，這些影響數控機床加工精度的因素主要表現在以下幾個方面。

1.1 制作方案對數控機床加工精度造成的影響

在數控機床使用的過程中，先要制定一個制作方案，這個制作方案對于數控機床的運行來說非常的重要，在制作方案制定的時候，要根據機械零件的尺寸、技術和工藝的要求來制定，如果在制定制作方案的時候零件出現問題，那么就會對數控機床的加工精度造成一定的影響，使制作出來的機械零件與設計的要求存在偏差。這種情況出現的原因主要是根據機械零件制作方案的不同，數控機床加工的原點也會存在不同，加工原點是數控機床運行程序中的重要因素，如果加工原點存在偏差，那么整個制作程序也會出現偏差，造成數控機床加工不精確的情況[4，5]。

1.2 數控程序對數控機床加工精度造成的影響

數控程序也是造成數控機床加工精度偏差的重要因素，在使用數控機床制作機械零件的過程中，需要預選按照零件的加工要求，來編制一個數控程序，在數控程序編制完成以后，數控機床會自動的完成機械零件的加工過程，可以說這個數控程序是數控機床運行的根本，如果數控程序出現問題，會嚴重的會影響數控機床的加工精度[6]。數控程序的編制需要依靠人工來完成，而有的時候，由于一些程序非常的復雜，在編制這種數控程序的時候，經常會由計算機自動生成程序，這樣的程序編制方式可以滿足來零件加工的基本需求，但是如果機械零件的精度要求比較高的話，這種數控程序就不能滿足實際的制作要求，會嚴重的影響數控機床加工精度。

1.3 機床性能對數控機床加工精度造成的影響

數控機床本身的性能對數控機床加工精度的影響也非常大，在實際的使用過程中可以發現，使用時間越短，也就是越新的數控機床，其精度越準確，數控機床隨著使用時間的增長，它的精度會逐漸的下降，因為數控機床在不斷的使用過程中，各個部件都會產生磨損和老化，性能會有所降低，這樣的情況就會帶來精度不足的問題，使制作出來的機械零件與實際需求存在一定的差異，影響機械零件的正常使用[7]。有一些數控機床在使用的過程中，雖然各個方面都沒有問題，包括數控程序和初始的原點設定，但是制作出來的機械零件還是不符合相關的要求，這就應該考慮數控機床自身的原因，很有可能是因為數控機床使用時間過長，許多的部件老化，使的數控機床加工精度下降。對于這種情況，需要企業在使用數控機床的時候，要做好數控機床的保養工作，并且對其進行定期的維護，保證數控機床處于最佳的使用狀態，提升數控機床的加工精度[8]。

2 數控機床加工精度故障的維護建議

在實際的使用過程中，造成數控機床加工精度下降的原因很多，如果想要改善這個問題，就需要準確的找出影響數控機床加工精度的原因，并且采取合理的措施來處理其中的問題，下文選取了幾個實際的情況來進行分析。

（1）在一個數控機床使用的過程中，突然發生的一場的情況，主要表現為在加工機械零件的時候，Z軸方向的加工尺寸出現了很大誤差，誤差量達到了一毫米，與設計需求存在嚴重不符的現象。這種情況是突然出現的，之前這臺數控機床沒有任何的異常，不能通過一些異常情況來判斷故障出現的原因，這樣的情況給故障的定位帶來了很大的困難，而且對于這種異常情況的出現，數控機床本身的警報系統沒有給出相應的提示，通過這一點，可以初步的確定不是由于電氣的原因引起的故障，在這個時候，可以對加工中心的程序進行查看，查看程序本身是否出現問題，并且要對坐標系進行檢查和定位 ；然后改變加工中心的工作模式，在模式改變以后要Z軸進行運動，觀察模式改變以后Z軸方向的工作情況，通過這樣的檢查方法可以發現，Z軸在運動的過程中，有異常的聲響出現，而且這種異常的聲響會隨著Z軸的運動速度變化而變化，通過這一點可以確定數控機床Z軸方向的問題是由于加工中心的某些部件出現了故障而引起的，從而造成了數控機床加工精度不夠的現象。在故障確定以后，就要對故障進行排除，把Z軸方向上的相關零件拆卸下來以后發現Z軸的軸承出現的磨損過度的情況，把破損的軸承進行拆除，然后更換新的軸承，數控機床恢復了正常，數控機床的加工精度也得到了保證。

（2）某臺數控機床在使用的過程中，突然出現加工精度上的大幅度偏差，這樣的情況對機械零件的加工造成了嚴重的影響，面對這樣的情況，工作人員要對數控機床的各個軸進行細致的檢查，重點檢查各個軸之間的縫隙，如果縫隙大于正常標準值的范圍，要對其進行改動和調整，減少反向軸之間的縫隙，然后把數控機床進行組裝，重新開始實驗，如果上述的現象還是沒有得到改善，就可以斷定造成數控機床加工精度不穩定的原因不是因為軸縫隙過大引起到，因此，工作人員要對接地系統進行檢查，如果接地設備也沒有問題的話，就要對其他的部位進行檢查，重點分析是不是由于數控機床在長期的機械零件加工的過程中，使數控機床具備的零件熱量過大，引起了局部的形變，如果主軸的坐標在數控機床的運行狀態和冷卻狀態表現的不一致的話，就可以斷定是由于溫度過高而引起的坐標點變動，這個時候可以對數控程序進行改動，調整數控程序中的坐標值，通過這樣的方式，可以有效的解決數控機床存在的加工精度問題，而且還可以更換刀具，減少在數控機床機械零件加工過程中產生的熱量，防止熱量形變的產生。

3 結束語

綜上所述，數控機床是工業生產中的重要設備，在工業的生產過程中起到了至關重要的作用，通過程序的設定，數控機床可以自行的對機械零件進行加工，而且加工的精度和速度要比人工制作要高很多，但是在實際的使用過程中，有許多的因素造成數控機床加工精度的下降，嚴重的影響了工業生產的穩定性，企業一定要重視這個問題，通過合理的手段來確定故障出現的原因，并且采用科學的方式進行解決，提升數控機床的加工精度，保證工業企業的經濟穩步發展。