周陽(yáng)生

摘 要：數(shù)控機(jī)床主要應(yīng)用了綜合自動(dòng)化技術(shù)，在機(jī)械制造領(lǐng)域起著至關(guān)重要的作用，一旦在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障，必定會(huì)對(duì)生產(chǎn)效率以及作業(yè)安全產(chǎn)生巨大影響。因此為保證數(shù)控機(jī)床維持最佳運(yùn)行狀態(tài)，務(wù)必要做好故障診斷工作，結(jié)合故障表現(xiàn)形式確定發(fā)生原因，采取有針對(duì)性的措施處理應(yīng)對(duì)，避免故障進(jìn)一步擴(kuò)大。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；機(jī)械故障；診斷

1 數(shù)控機(jī)床工作原理

數(shù)控機(jī)床涉及到機(jī)械制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及精密測(cè)量技術(shù)等多項(xiàng)專業(yè)學(xué)科，具有非常高的自動(dòng)化水平，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜度高，可自動(dòng)完成中小零件的加工制作，不僅可節(jié)省大量人力，同時(shí)還具備較高的生產(chǎn)效率。

2 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷方法

2.1直接觀察

不論是采用哪種方式診斷機(jī)床故障，全都離不開(kāi)直接觀察的方法。這種診斷手段需要檢修人員通過(guò)視覺(jué)觀察的方式，觀測(cè)機(jī)床設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常狀況，判斷機(jī)床中是哪一個(gè)部位、模塊及線路出現(xiàn)問(wèn)題?？梢哉f(shuō)直接檢查是一種十分便捷與基礎(chǔ)的故障診斷方式，使用的幾率和使用的現(xiàn)狀非常普遍。

2.2儀器觀察

即利用電工儀表檢測(cè)機(jī)床設(shè)備與各個(gè)零部件的信息和參數(shù)，用儀器設(shè)備判斷與確定機(jī)床故障部位。如使用萬(wàn)用表檢查機(jī)床內(nèi)部的各個(gè)電源異常情況。用示波器來(lái)檢查脈動(dòng)信號(hào)的幅值及相位。用PLC編輯器判斷PLC的發(fā)生位置與故障成因。

2.3信號(hào)報(bào)警分析

信號(hào)報(bào)警中的伺服與數(shù)控等系統(tǒng)故障指示燈都是檢測(cè)人員需要觀察的重點(diǎn)。排查故障時(shí)，檢測(cè)人員通過(guò)檢查指示燈狀況是否提示設(shè)備出現(xiàn)異常，根據(jù)指示燈的結(jié)果排查與分析故障原因。軟件指示包括加工程序、PLC程序、系統(tǒng)軟件等故障指示。根據(jù)指示等信號(hào)對(duì)照診斷說(shuō)明，即可了解故障排查手段與故障形成原因。

2.4接口檢查

所有的PLC都會(huì)被集中在數(shù)控系統(tǒng)中，此外PLC與CNC使用了大量連接，完成了兩者信號(hào)的傳輸。如若接口傳輸出現(xiàn)問(wèn)題，則說(shuō)明接口出現(xiàn)不穩(wěn)情況，此時(shí)信號(hào)就會(huì)丟失。進(jìn)而造成機(jī)床故障問(wèn)題出現(xiàn)。接口故障的排查需要使用CRT屏幕設(shè)備，通過(guò)它的分析檢查具體故障位置。如若接口連接復(fù)雜，則可以使用編程器檢查接回信號(hào)。之后通過(guò)對(duì)比，確定故障具體位置。

2.5參數(shù)調(diào)整

數(shù)控機(jī)床參數(shù)都是放在RAM中的，很少出現(xiàn)異常。不過(guò)在外部干擾、電池電壓不足、長(zhǎng)期不運(yùn)行系統(tǒng)情況下，系統(tǒng)參數(shù)將會(huì)受到一定影響，包括正確性影響，需要采取特殊的手段與措施修正參數(shù)。一旦發(fā)現(xiàn)參數(shù)異常，那么就必須對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，排除掉錯(cuò)誤參數(shù)，保障系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

2.6備件置換

在機(jī)床設(shè)備發(fā)展與進(jìn)步的同時(shí)，機(jī)床內(nèi)部的電路集成也變得愈發(fā)的龐大和復(fù)雜。采用常規(guī)手段很難在短時(shí)間內(nèi)確定故障具體點(diǎn)，浪費(fèi)大量時(shí)間。這所帶來(lái)的影響和后果是非常嚴(yán)重的。此時(shí)最佳的故障診斷方法便是備件置換方式，即解除損壞模式并安裝備件，減少停機(jī)生產(chǎn)時(shí)間。當(dāng)然我們也要注意在裝配備件時(shí)，檢修人員必須規(guī)范性操作，以免造成更大機(jī)床故障。

3 數(shù)控機(jī)床機(jī)械故障診斷與維修

3.1主軸部件

第一，精度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。數(shù)控機(jī)床對(duì)于精度的要求非常高，如果加工時(shí)精度未達(dá)到要求很可能有不同的因素。例如在運(yùn)輸過(guò)程中機(jī)床處于沖擊狀態(tài)，在安裝過(guò)程中安裝牢固度并不高。因此，我們必須對(duì)整個(gè)機(jī)床精度進(jìn)行全方位調(diào)查，尤其是導(dǎo)軌副要重點(diǎn)檢查。對(duì)于檢查中出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)當(dāng)及時(shí)匯總，重新進(jìn)行調(diào)整并加固。第二，切削振動(dòng)大也可能會(huì)使數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定故障。造成切削振動(dòng)大原因有很多，例如，軸承緊度并不夠，中間間隙過(guò)大；主軸和箱體之間差距過(guò)大；主軸箱和床身之間所聯(lián)動(dòng)螺絲出現(xiàn)任何松動(dòng)。為了更好地對(duì)這一故障進(jìn)行排除，我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體狀況做出具體解決措施。第三，齒輪和軸承損壞。造成這一現(xiàn)象原因有很多，例如壓力過(guò)大；軸承緊力過(guò)大，潤(rùn)滑措施不大。針對(duì)以上狀況，我們可以根據(jù)原理圖適當(dāng)調(diào)整壓力，對(duì)于零件進(jìn)行更換，重新設(shè)置緊力，加強(qiáng)潤(rùn)滑效果。

3.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)

第一，滾珠絲杠副噪聲。出現(xiàn)這樣噪聲原因有很多，例如絲杠支軸承存在破裂現(xiàn)象、絲杠潤(rùn)滑效果并不理想、絲桿滾珠存在破損情況。在維修時(shí)可以調(diào)整軸承壓蓋，使其更加壓緊軸承端面。與此同時(shí)，我們還可以加強(qiáng)潤(rùn)滑效果，更換新滾珠等等。第二，滾珠絲杠運(yùn)動(dòng)不靈。出現(xiàn)這樣狀況原因有很多，例如負(fù)載和度過(guò)大，絲杠與導(dǎo)軌之間不處于平行狀態(tài)。為了更好地應(yīng)對(duì)這些措施，我們可以不斷調(diào)整軸向間隙，加強(qiáng)預(yù)載負(fù)荷。與此同時(shí)，我們還可以不斷調(diào)整絲杠與導(dǎo)軌之間平行。

3.3導(dǎo)軌

第一，導(dǎo)軌研傷。數(shù)控機(jī)床存在研傷問(wèn)題有很多，但是最主要問(wèn)題還是使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，地基和床身水平出現(xiàn)了一定變化，這就使得局部面積負(fù)債和過(guò)大。與此同時(shí)，如果在短時(shí)期極速地使用或者長(zhǎng)時(shí)期過(guò)長(zhǎng)地使用也可能會(huì)使得局部地區(qū)出現(xiàn)嚴(yán)重的損耗。加強(qiáng)導(dǎo)軌潤(rùn)滑效果，保持潤(rùn)滑壓力。對(duì)于機(jī)床進(jìn)行定期保養(yǎng)，做好防護(hù)。第二，導(dǎo)軌上的零件可能會(huì)存在運(yùn)動(dòng)效果不理想或者不能按照正常的軌跡進(jìn)行移動(dòng)的不良現(xiàn)象。為了有效解決以上問(wèn)題，我們可以使用180號(hào)砂布對(duì)于機(jī)床與導(dǎo)軌上面研傷進(jìn)行修磨。第三，加工面接刀處并不平。出現(xiàn)這樣狀況原因有很多，例如導(dǎo)軌直線存在著偏差；機(jī)床水平度非常差，極易導(dǎo)致導(dǎo)軌發(fā)生彎曲。針對(duì)不同現(xiàn)象，我們也可以做出不同調(diào)整修繕?lè)椒ǎ缥覀兛梢栽什顬?.015/500mm。

3.4回轉(zhuǎn)工作臺(tái)

第一，工作臺(tái)中沒(méi)有抬起動(dòng)作。之所以會(huì)出現(xiàn)這樣故障主要是由于控制系統(tǒng)出了問(wèn)題，控制系統(tǒng)并沒(méi)有及時(shí)做好信號(hào)輸入。與此同時(shí)，液壓壓力不夠、抬起液壓缸也損壞等等也可能會(huì)造成回轉(zhuǎn)工作臺(tái)出現(xiàn)故障。第二，工作臺(tái)轉(zhuǎn)位分度并不到位，可能會(huì)出現(xiàn)頂齒或者錯(cuò)齒現(xiàn)象。由于數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)位分度并不到位，發(fā)生頂齒或者錯(cuò)齒原因主要是由于輸入系統(tǒng)脈沖數(shù)并不足。

結(jié)語(yǔ)

在生產(chǎn)過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障是非常常見(jiàn)一類問(wèn)題，文章對(duì)主軸部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)、導(dǎo)軌、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)四個(gè)方面故障進(jìn)行了全面的分析，給出了一些維修的方法，希望對(duì)于企業(yè)維修人員和操作人員提供借鑒意義。

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