高天翔 杜洪亮

摘 要：數(shù)控機(jī)床作為數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)機(jī)械設(shè)施，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用中，往往會(huì)由于諸多因素導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問(wèn)題，影響生產(chǎn)建設(shè)。因此，有必要進(jìn)一步研究數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的診斷與維修，拓寬機(jī)床維修的前景，規(guī)范日常維護(hù)手段，確保數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中的穩(wěn)定性和可靠性，為工業(yè)生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;常見(jiàn)故障;診斷;維修

引言

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中非常常見(jiàn)的加工設(shè)備。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)械技術(shù)、電氣技術(shù)和測(cè)控技術(shù)于一體的自動(dòng)化設(shè)備。因此，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)含量很高，結(jié)構(gòu)通常也很復(fù)雜。目前，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)發(fā)展出多種類(lèi)型，不同類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床具有不同的功能，數(shù)控機(jī)床可以完成大量零件的自動(dòng)加工，有效地節(jié)約了企業(yè)的人力資源，因此，在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。

1數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷的處理原則

首先要以先靜后動(dòng)的方式對(duì)數(shù)控機(jī)床的問(wèn)題做出科學(xué)的判斷，這就要求工作人員用科學(xué)客觀的眼光對(duì)待數(shù)控機(jī)床的故障。他們發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后就無(wú)法著手修復(fù)。相反，他們應(yīng)該先仔細(xì)觀察和判斷機(jī)床，仔細(xì)識(shí)別機(jī)床當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)，找出機(jī)床故障的具體位置。如果不能及時(shí)用肉眼識(shí)別，工作人員應(yīng)在故障發(fā)生時(shí)詢(xún)問(wèn)操作人員，綜合分析判斷事故原因，或根據(jù)故障表現(xiàn)查閱、查找信息，找出故障原因。其次，在檢查機(jī)床故障前，應(yīng)切斷電源。只有完全切斷電源，才能進(jìn)行下一次維護(hù)操作。通過(guò)觀察、測(cè)試、分析和排除，可以判斷機(jī)床的問(wèn)題和故障，找出故障原因。如果在通電的情況下進(jìn)行檢查和維護(hù)，可能會(huì)引起工作人員的人身安全問(wèn)題，以上操作只能在斷電的情況下進(jìn)行。第三，在機(jī)床故障維修中，要遵循其他工作步驟和原則，保證維修過(guò)程的順利完成。數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障主要是由機(jī)械、液壓等故障引起的。工作人員應(yīng)按由外到內(nèi)的順序進(jìn)行檢查。他們不能隨意拆開(kāi)機(jī)床的包裝，否則故障會(huì)再次擴(kuò)大。由于數(shù)控機(jī)床屬于新型機(jī)械設(shè)備，在使用技術(shù)上具有高度的自動(dòng)化程度，這將導(dǎo)致在維修過(guò)程中需要花費(fèi)更多的技術(shù)資源。在檢修機(jī)床時(shí)，首先要檢查機(jī)床本體是否有問(wèn)題，如機(jī)械開(kāi)關(guān)、液壓部件是否靈活，有無(wú)堵塞，然后再檢查機(jī)床電氣部分是否有故障。按此步驟觀察將大大提高機(jī)床的維修效率。

2數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的檢測(cè)方法

2.1直觀檢查法

數(shù)控機(jī)床最常用的檢測(cè)方法是目測(cè)法。這也是機(jī)床故障分析中最常用的方法之一。工作人員用肉眼篩查機(jī)床可能出現(xiàn)的故障區(qū)域，通過(guò)詢(xún)問(wèn)機(jī)床使用現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)情況，判斷數(shù)控機(jī)床可能出現(xiàn)的故障部位。同時(shí)，還可以通過(guò)聽(tīng)覺(jué)判斷敲擊聲是否正常，檢查數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中是否有異響或電火花，生產(chǎn)運(yùn)行中是否有燒焦味。外觀基本檢查完畢后，對(duì)數(shù)控機(jī)床各部件進(jìn)行解體檢查，看保險(xiǎn)絲是否有燒痕，對(duì)電路板的電路進(jìn)行調(diào)查，并檢測(cè)電纜是否脫落，以縮小可能的故障范圍。在各種檢測(cè)方法中，目測(cè)法是最常用、最簡(jiǎn)潔的方法，但檢測(cè)人員必須具有豐富的機(jī)床使用經(jīng)驗(yàn)。

2.2利用機(jī)床進(jìn)行自我診斷

另一種診斷機(jī)床故障的方法是利用數(shù)控機(jī)床的自診斷功能來(lái)檢測(cè)機(jī)床的運(yùn)行故障。這也是常用的方法之一，也反映了數(shù)控機(jī)床制造技術(shù)的進(jìn)步。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的自診斷功能可以及時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)。如發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，可通過(guò)CRP顯示提示工作人員。一些數(shù)控機(jī)床會(huì)用發(fā)光管來(lái)指示可能出現(xiàn)的故障區(qū)域，硬件和軟件的報(bào)警功能會(huì)提示工作人員可能出現(xiàn)的問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床硬件報(bào)警系統(tǒng)設(shè)有提示燈，每個(gè)提示燈對(duì)應(yīng)不同的監(jiān)控范圍。通過(guò)比較提示燈的指示，工作人員可以很容易地判斷數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問(wèn)題的區(qū)域。軟件報(bào)警功能是系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行的自我運(yùn)行監(jiān)控狀態(tài)的命令機(jī)制。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)運(yùn)行問(wèn)題時(shí)，CRT屏幕上顯示軟件報(bào)警功能，打開(kāi)指示燈，切斷電源，使數(shù)控機(jī)床停止工作。

2.3儀器、程序檢測(cè)法

數(shù)控機(jī)床的相關(guān)故障也可以通過(guò)儀器檢測(cè)出來(lái)。傳統(tǒng)的電氣儀表可以通過(guò)檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的交直流電壓來(lái)測(cè)量電路運(yùn)行的電流，找出可能發(fā)生故障的區(qū)域。程序檢測(cè)方法是通過(guò)檢測(cè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)來(lái)設(shè)置故障區(qū)域。工作人員事先編寫(xiě)了故障檢測(cè)程序，并發(fā)送到數(shù)控機(jī)床的測(cè)試系統(tǒng)，使數(shù)控機(jī)床能夠根據(jù)工作人員編寫(xiě)的程序進(jìn)行自檢。該方法比數(shù)控機(jī)床的自檢功能有更多的自定義效果，提高了檢測(cè)的準(zhǔn)確性和全面性，可以幫助工作人員更準(zhǔn)確地判斷數(shù)控機(jī)床的故障區(qū)域和原因。

2.4參數(shù)處理方法

數(shù)控參數(shù)能直接反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，因此數(shù)控參數(shù)是進(jìn)一步檢查故障問(wèn)題的可靠依據(jù)。例如，在斷電的情況下，在控制板中放置鋰電池可以保證ram參數(shù)的正常存儲(chǔ)。但是，由于電池功率有限以及外界因素的影響，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，甚至導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)的無(wú)序，使得數(shù)控機(jī)床難以正常啟動(dòng)，給生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重?fù)p失。在此基礎(chǔ)上，可以有效地預(yù)測(cè)系統(tǒng)中顯示的電池信息參數(shù)，并將預(yù)警信號(hào)作為保證電池充滿(mǎn)電的重要依據(jù)，避免或減少電池故障帶來(lái)的不良影響。另外，由于數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中傳動(dòng)設(shè)施的損失和電氣元件的減少，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效果也會(huì)減弱。在數(shù)控機(jī)床的維護(hù)操作過(guò)程中，可以對(duì)系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行有效的調(diào)整，進(jìn)一步提高數(shù)控機(jī)床的操作能力，保證加工零件的質(zhì)量不受設(shè)備損耗的影響，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，進(jìn)一步保證維修期的經(jīng)濟(jì)效益。

3數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的排除方法

在數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障排除中，首先要注意的是軟件的故障排除。對(duì)于軟件故障可以采取補(bǔ)充的方式進(jìn)行更改，嚴(yán)重問(wèn)題也可以恢復(fù)出廠設(shè)置后進(jìn)行編輯。工作人員可以對(duì)PLC機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行復(fù)位，并對(duì)ram機(jī)床中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行重寫(xiě)，使之與機(jī)床模型相匹配。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)，最好采用故障排除的方法。對(duì)于比較嚴(yán)重的錯(cuò)誤，應(yīng)該清除并重寫(xiě)程序。在這個(gè)過(guò)程中，工作人員要注意軟件清除后報(bào)警功能會(huì)被清除，所以在恢復(fù)出廠設(shè)置前要做相應(yīng)的準(zhǔn)備，清除后再恢復(fù)程序。另一方面，如果數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生系統(tǒng)中斷，工作人員可以采取硬件復(fù)位的方式來(lái)消除。這樣既不會(huì)破壞軟件的正常運(yùn)行，也不會(huì)使報(bào)警系統(tǒng)失靈。然而，這種消除方法有一個(gè)缺點(diǎn)，即當(dāng)數(shù)控程序被清除時(shí)，機(jī)床的系統(tǒng)程序可能會(huì)混亂和丟失。因此，在排除故障之前，我們應(yīng)該注意數(shù)據(jù)保護(hù)。

4數(shù)控機(jī)床的日常維修

4.1傳動(dòng)系統(tǒng)的維修

數(shù)控機(jī)床包含多個(gè)系統(tǒng)，其中傳動(dòng)系統(tǒng)的故障概率較高。傳動(dòng)系統(tǒng)是為數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行提供直接支持的系統(tǒng)。如果傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生故障，將影響數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)效率。數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)一般包括靜壓絲杠螺母、滾珠絲杠螺母等傳動(dòng)部件。在傳動(dòng)系統(tǒng)的日常維護(hù)中，需要注意以下幾個(gè)方面：首先要注意數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的配合間隙，以保證數(shù)控機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度。其次，要注意運(yùn)動(dòng)部件的尺寸和重量，盡量保證傳動(dòng)部件的慣性較小，從而保證傳動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)精度;最后，注意數(shù)控機(jī)床滾動(dòng)導(dǎo)軌的清潔和保養(yǎng)，保證滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊力。

4.2伺服進(jìn)給系統(tǒng)的維修

伺服進(jìn)給系統(tǒng)是保證數(shù)控機(jī)床正常穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵控制部件。伺服進(jìn)給系統(tǒng)的常見(jiàn)故障來(lái)自于控制系統(tǒng)、伺服電機(jī)和機(jī)床位置的故障。如果伺服進(jìn)給系統(tǒng)發(fā)生故障，通常采用PLC來(lái)檢查程序，通過(guò)電壓信號(hào)等信息來(lái)識(shí)別故障的具體位置和原因，并進(jìn)行相應(yīng)的維修。需要注意的是，當(dāng)數(shù)控機(jī)床歸零運(yùn)行時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床不能確定機(jī)床的歸零位置，這種故障的常見(jiàn)原因通常包括：機(jī)床質(zhì)量歸零檢測(cè)開(kāi)關(guān)、編碼器損壞、線(xiàn)路連接斷開(kāi)，在實(shí)際維修中，要分析故障原因，進(jìn)行有針對(duì)性的維修。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，工作人員應(yīng)采取多種方法對(duì)數(shù)控機(jī)床的常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷和排除，并根據(jù)一定的工作原理對(duì)機(jī)床的故障進(jìn)行觀察和維修，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提高機(jī)床的使用效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]雷楠南.FANUC0iD系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷與排除方法研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2019（19）：145-147.

[2]尹承東.寧夏大學(xué)工程訓(xùn)練中心數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維護(hù)實(shí)踐淺談[J].寧夏工程技術(shù)，2018，317（03）：282-284+288.