【摘 要】數(shù)控機床是復(fù)雜的機電一體化產(chǎn)品，其使用過程中經(jīng)常會發(fā)生各種不同的故障。文章通過對數(shù)控機床經(jīng)常發(fā)生的故障進行分析，將其故障類型進行了分類，并且給出了機床故障診斷和排除過程中經(jīng)常用到的方法，如直觀檢查法、替換法、程序測試法和參數(shù)檢查法等等。并且給出了一些日常維護方法。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床 故障 診斷

數(shù)控機床是一種采用數(shù)字化信號控制機床運動或則加工過程的機床，主要由程序介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機床主體四個主要部分構(gòu)成。數(shù)控機床在工作過程中常常會因為振動、沖擊或變形等因素的影響導(dǎo)致機床主軸、軸承或者導(dǎo)軌等部件發(fā)生故障。發(fā)生故障一方面會導(dǎo)致機床的加工精度發(fā)生變化，機床所加工的零件的質(zhì)量不能保證，甚至出現(xiàn)廢品。另一方面機床的可靠性降低、壽命縮短，給國家和企業(yè)帶來了非常巨大的經(jīng)濟損失。因此進行數(shù)控機床的故障診斷和分析及時排除故障發(fā)生的部位，并采取相應(yīng)的措施確保機床的正確運行非常必要。

一、數(shù)控機床的故障分類

數(shù)控機床是機電一體化的典型產(chǎn)品，其構(gòu)成非常復(fù)雜，發(fā)生故障的原因也非常多。為了便于故障的診斷和排除，在分析和處理時可以按照以下的方法進行分類。

（一）按照故障的部位進行分類

根據(jù)故障部位的不同可以將其分為電氣系統(tǒng)故障、機械系統(tǒng)故障和液壓系統(tǒng)故障三大類。

1.電氣故障又可進一步分為強電線路故障和數(shù)控系統(tǒng)故障。前者通常指系統(tǒng)中的繼電器、接觸器線路故障、保護線路故障和傳感器故障等，而后者則是指數(shù)控系統(tǒng)中的軟件或者硬件故障。2.機械系統(tǒng)故障主要是機床運動的實效和精度的超差兩個方面。前者是由于減速器、絲杠等故障，后者則是幾何精度超差、運動精度超差等。3.液壓系統(tǒng)故障是由于機械電氣引起的故障，體現(xiàn)在數(shù)控機床的驅(qū)動部分、執(zhí)行部分和控制部分。

（二）按照機床故障發(fā)生的頻率可以分為初期故障、偶發(fā)故障和磨損故障三類。

（三）按照故障發(fā)生的性質(zhì)可以分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障兩類。

（四）按照機床發(fā)生故障的原因可以分為機床自身故障和機床外部故障。

二、數(shù)控機床的故障分析

如果數(shù)控機床在使用過程中發(fā)生故障，我們首先要檢查操作方法的正確與否。對于不熟練的數(shù)控機床操作者在使用其進行加工的過程中要做到以下幾點：（一）通電后數(shù)控機床的各個坐標(biāo)是否已經(jīng)回零。（二）機床上各部件的急停按鈕是否被按下。（三）數(shù)控機床的各個坐標(biāo)是否在極限位置。在加工的過程中還要注意觀察故障的出現(xiàn)是否具有規(guī)律相，如果是可能是由于機床確實存在一定的問題，如果否則可能是因為連線接觸不良或者電源不穩(wěn)等引起的臨時故障。數(shù)控機床發(fā)生故障的種類很多，不同的故障情況就要采取不同的措施，一般常用的故障處理方法有以下幾種：

1.直觀法。當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障時，根據(jù)其光、味和聲的不同，認真檢查系統(tǒng)的各個部分，將發(fā)生故障的范圍鎖定到一個小模塊或者一個印刷線路板。

2.替換法。在直觀法的基礎(chǔ)上，替換可能發(fā)生故障的印刷線路板、模板或者繼承電路芯片等，將故障的范圍進一步縮小。

3.自診斷功能法。數(shù)控機床均具有自我診斷的功能，在加工的過程中能夠隨時監(jiān)測其工作狀態(tài)，如果系統(tǒng)發(fā)生故障就會在其屏幕上立即顯示警報信息。我們可以根據(jù)其警報信息判斷故障發(fā)生的部位。

4.程序測試法。該方法是將數(shù)控機床中的常用功能和特殊功能編制成一個個的功能測試程序，然后逐個檢測其程序的正確與否，進而檢查機床執(zhí)行該程序的準(zhǔn)確性和可靠性，判斷故障可能的發(fā)生部位。

5.參數(shù)檢查法。當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障時要及時核對系統(tǒng)的參數(shù)，它平時被存放在磁泡存儲器或者CMOS的RAM中，如果受到外界干擾或者電池供電電壓不足時，系統(tǒng)的一些參數(shù)就會丟失或者被修改，引起機床故障。

三、數(shù)控機床的維護

（一）機械部分維護

數(shù)控機床機械部分的維護主要包括主軸部件的維護、滾珠絲杠螺母副的維護、刀庫和換到裝置的維護等等，以刀庫和換到裝置為例介紹相應(yīng)的維護方法。

1.在裝刀入庫時要避免把超重或者超長的刀具放入，防止在自動換刀過程中刀具與工件發(fā)生碰撞。2.換刀時要保證刀具號是否正確，防止換刀錯誤發(fā)生的故障。3.手動裝刀要保證刀具裝到位，并且要檢查刀座是否鎖緊。4.檢查刀庫位置是否回零。5.開機后要先檢查各個部分是否正常，特別是行程開關(guān)盒電磁閥。

（二）數(shù)控系統(tǒng)的維護

要定期檢查點控制柜，保證其空氣循環(huán)，避免因風(fēng)道的堵塞引起柜內(nèi)溫度的過高造成系統(tǒng)運行的不可靠。另外加工車間環(huán)境比較惡劣，灰塵、油霧和粉塵等較多，在使用過程中要盡量減少開關(guān)電氣控制柜門的次數(shù)，避免柜內(nèi)電器元件絕緣電阻的下降。數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)存儲器采用CMOS器件，要保證電池每年更換一次，避免參數(shù)的丟失或者改變。備用印刷線路板要定期裝刀CNC系統(tǒng)上通電運行，避免受潮而出現(xiàn)故障。

四、結(jié)論

數(shù)控機床屬于精密機床設(shè)備，其故障的排除必須要遵循特定的規(guī)律。由于其故障類型的多種多樣，這就要求電氣維修人員熟練掌握其故障原理，并且在工作過程中不斷的觀察和摸索，確保在機床發(fā)生故障時能夠及時發(fā)現(xiàn)并且做出正確的處理，從而確保數(shù)控機床能夠正常運行。

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