摘 要：在機(jī)械加工中主要使用的設(shè)備是CNC，它在機(jī)械加工中起著至關(guān)重要的作用。文章圍繞CNC基本原理，對(duì)CNC的一般診斷方法原則和在加工過程中常見故障排除方法做了簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工；CNC；基本原理；故障排除

前言

由于數(shù)控機(jī)床在加工使用中，經(jīng)常出現(xiàn)一些故障，若不及時(shí)處理這些故障，除了影響到加工件的精度外，還能影響到CNC的工作效率，縮短車床的使用壽命。因此，我們要特別重視數(shù)控機(jī)床故障的發(fā)生，及時(shí)有效地對(duì)發(fā)生故障進(jìn)行分析、排除，并做好記錄以便下次出現(xiàn)同樣故障時(shí)，可以很快排除故障，以此提高工作效率。

1 CNC故障診斷的基本原則及排除方法

我們必須在遵循數(shù)控車床故障診斷的基本原則下，采取有效合理的方法排除故障。

1.1 準(zhǔn)確的診斷出CNC機(jī)床故障點(diǎn)，是排除故障的基礎(chǔ)

1.1.1 CNC的一般故障常是主機(jī)問題，這個(gè)很容易診斷，但電氣故障和數(shù)控系統(tǒng)的故障就不是那么容易診斷了。

1.1.2 CNC的加工技術(shù)越來(lái)越完善，因此車床出現(xiàn)故障的頻率也逐漸降低，絕大多數(shù)車床故障多是外部原因造成的。維修人員應(yīng)先排查外部原因后排查內(nèi)部原因，不應(yīng)隨意啟封或拆卸，這樣有可能擴(kuò)大故障范圍，造成CNC加工精度或性能降低。

1.1.3 CNC出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員應(yīng)先從斷電到通電開始排查，先對(duì)車床斷電，然后對(duì)車床觀察、測(cè)試、分析，排除非通電可能對(duì)可以預(yù)測(cè)性的通電后引起故障，然后通電。

1.1.4 如果同意機(jī)床同時(shí)發(fā)生多種故障時(shí)，必須要遵循優(yōu)先考慮常見引起故障的因素，并由簡(jiǎn)單到繁瑣的進(jìn)行維修。這樣既能提高效率還能保證操作人員的正常生產(chǎn)。

1.2 排查CNC故障診斷的方法

排除CNC發(fā)生的故障方法，先診斷（查出故障源）；后分析（故障產(chǎn)生的原因）；最后排除（排除故障）。

1.2.1 利用CNC的自診斷功能。

1.2.2 目測(cè)、手摸、通電等直觀診斷方式。我們首先對(duì)車床出現(xiàn)的故障進(jìn)行眼看、手摸、通電等方式，對(duì)其故障有個(gè)初步了解。

1.2.3 采用模塊互換法。將改故障機(jī)床操作面板的任意功能模塊與另一模塊互換，以此確定故障點(diǎn)。

1.2.4 采用儀器測(cè)量法。在CNC發(fā)生故障后，及時(shí)使用常規(guī)的檢測(cè)儀器對(duì)發(fā)生故障部位的電壓、脈沖信號(hào)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并利用正常值進(jìn)行比較分析。

1.2.5 采用敲擊法。由于機(jī)床上各個(gè)控制系統(tǒng)都是有電路板組成的，上面有著很多個(gè)焊接點(diǎn)，若焊接點(diǎn)處于虛焊或接觸不良都會(huì)引起故障的發(fā)生。方法是使用絕緣物體輕輕敲打疑點(diǎn)部位。若故障越發(fā)嚴(yán)重，就可以確定故障源。

2 CNC故障分析和排除方法

2.1 電機(jī)故障排除

當(dāng)前，大多數(shù)級(jí)加工企業(yè)選用的CNC機(jī)床都是以變頻調(diào)速的電動(dòng)機(jī)。這種電動(dòng)機(jī)具有連接簡(jiǎn)單方便、性價(jià)比高、穩(wěn)定性高、無(wú)轉(zhuǎn)差損耗等優(yōu)點(diǎn)。能進(jìn)行高效率平滑調(diào)速，而且電機(jī)速度變換迅速、功率大、轉(zhuǎn)速高、性能穩(wěn)定，還能進(jìn)行無(wú)級(jí)變速。但是這種電動(dòng)機(jī)也極易發(fā)生震動(dòng)、電動(dòng)機(jī)發(fā)燙、噪聲大等故障。

（1）變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)噪聲引起的故障

電機(jī)軸承缺少潤(rùn)滑油脂或是軸承的損壞都能引起變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)發(fā)出噪聲。更換電動(dòng)機(jī)軸承或者加些潤(rùn)滑油即可。

（2）變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)振動(dòng)引起的故障

引起震動(dòng)的原因一般是由于電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)皮帶太松，或是軸間隙過大、轉(zhuǎn)軸軸承的損壞等等。對(duì)于這些故障，我們同樣可以采取更滑電機(jī)軸承或軸承潤(rùn)滑油脂，對(duì)后者可以對(duì)電機(jī)和床身的連接螺栓進(jìn)行加固，然后看看皮帶輪動(dòng)是不是能平衡，電機(jī)主軸與皮帶輪內(nèi)孔尺寸配合間隙誤差是不是太大等。

（3）變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)發(fā)熱故障

這種故障大部分原因是由于電動(dòng)機(jī)軸承損壞、皮帶太松、軸承間隙過大等。對(duì)這些原因引起的發(fā)熱故障，我們同樣可以采取更換電機(jī)軸承或給軸承加適量潤(rùn)滑油脂，然后查看風(fēng)扇能否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，還有就是查看排風(fēng)扇上有無(wú)污染物并對(duì)其清理等方法進(jìn)行。

2.2 工作臺(tái)故障排除

數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)常發(fā)生故障。在CNC進(jìn)行加工零部件時(shí)，常常會(huì)出現(xiàn)工作臺(tái)突然間就停止工作，步進(jìn)電機(jī)一直抖動(dòng)不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。造成這一故障的原因多數(shù)是機(jī)械故障。這時(shí)，要重啟加工程序，如果工作臺(tái)運(yùn)行到此位置時(shí)還發(fā)生同樣的故障，就基本可以確定是由于傳動(dòng)系統(tǒng)的損壞、變形或者卡住異物等原因造成的。產(chǎn)生這種故障時(shí)，首先要關(guān)閉控制系統(tǒng)電源，然后用手旋轉(zhuǎn)絲杠，在旋轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)阻力特別大或者壓根轉(zhuǎn)不動(dòng)，就可以確定此處存在故障。發(fā)生這種情況應(yīng)先檢查一下機(jī)床的絲桿和鑲條是否間隙過大或是太緊而造成的。亦或是絲桿變形、絲桿槽類有鐵屑雜物阻塞等。

2.3 CNC刀具位置故障排除

2.3.1 在進(jìn)行換刀操作時(shí)，電動(dòng)刀架出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)不止，不能定位。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因主要是：當(dāng)電動(dòng)刀架旋轉(zhuǎn)位置到達(dá)程序正在調(diào)用的某一號(hào)刀具時(shí)，無(wú)法獲取應(yīng)答信息，從而引起刀架不能停止旋轉(zhuǎn)，無(wú)法定位。發(fā)生這種情況時(shí)，應(yīng)先檢查刀臺(tái)或刀庫(kù)的霍爾元件是否損壞。如果檢測(cè)元件時(shí)沒有信號(hào)輸出，說明是元件損壞，及時(shí)跟換即可。

2.3.2 空走刀時(shí)，刀具運(yùn)轉(zhuǎn)正常，但加工零部件時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很大的誤差

可能是由于絲桿的鏈接部位松動(dòng)所導(dǎo)致的。刀具在空走時(shí)因?yàn)闆]有阻力產(chǎn)生，所以溜板正常運(yùn)行，可是加上零部件之后，原有的吃刀阻力增加，容易引起絲杠或絲母與車床連接處產(chǎn)生松動(dòng)，從而引起在加工零部件的尺寸產(chǎn)生誤差。另一原因也可能是由電動(dòng)刀架引起的。如果換刀號(hào)刀架不能自動(dòng)鎖緊，從而引起吃刀時(shí)刀具偏離加工點(diǎn)，也可能發(fā)生上述故障。此時(shí)，需要對(duì)刀臺(tái)或刀庫(kù)以進(jìn)行逐一檢查。

3 結(jié)束語(yǔ)

CNC是適用于精加工的精密機(jī)電設(shè)備，所以發(fā)生故障的原因也多種多樣并且相對(duì)于一般機(jī)床更為復(fù)雜。機(jī)械和電器這兩部分組成了數(shù)控機(jī)床，對(duì)這兩部分發(fā)生的故障進(jìn)行分析，就是對(duì)整個(gè)CNC的分析，找出故障發(fā)生的部位，在最短時(shí)間內(nèi)準(zhǔn)確并迅速排除故障，以提高維修車床的效率。與此同時(shí)，我們也要尋找故障產(chǎn)生的規(guī)律，不斷積累故障檢查方法，只有這樣車床技術(shù)才能不斷地提高。

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