數控機床的故障診斷與維修探究
2018-5-29 來源：哈爾濱石油學院 作者：王雪峰
【摘要】數控機床在長期的生產運行中，難免會出現各種各樣的故障。機床一旦發生故障，會導致運行不暢或者停止，對生產進度造成不利的影響。這就要求機床維修人員能夠對機床故障快速的進行診斷，并采取恰當有效的措施排除故障，恢復生產。本文對數控機床的常見故障的診斷和維修方法進行研究和探討。
【關鍵詞】數控機床；故障；診斷；維修
數控機床在現代加工制造業中發揮著重要的作用，已經成為現代零部件生產加工的主要設備。但是無論是哪種數控機床，也無論其又多高的可靠性，在長期執行生產加工任務時都難免會產生各種各樣或大或小的故障。當數控機床發生故障時，機床運行受阻甚至停止，為順利生產造成阻礙，直接影響生產進度，即使機床保持運行狀態，在加工精度和加工效率方面也會受到影響。數控機床一旦發生故障，在診斷和維修方面是存在一定難度的。因此，對于機床維修人員來說，熟練掌握機床維修技能，具有快速進行故障診斷的能力是十分必要的。
1、數控機床的常見故障類型
1.1 系統故障
系統性故障是數控機床最為常見的故障，當超過某種設定的限度或者滿足一定的條件的情況下必然發生的故障。比如機床冷卻系統，當油標下降到最低刻度線以下，就必然會發生超溫警報，系統必然發生停機故障。或者當某一軸沿著某一方向出現了超限移動，機床就會發出超程報警。對于此類故障，只需要加強日常維護，按要求正確操作和使用就會有效的避免故障發生。
1.2 隨機故障
隨機故障是機床在正常的生產運行過程中，在相同的工況條件下偶爾發生的故障。相對于其它故障困難，這種故障因為具有偶然性，診斷起來就難度較大。導致此類故障發生的原因很多，比如零部件裝配不當、組件排列不當、參數設定不合、人工操作失誤、日常維護不到位、運行環境等因素的影響。
1.3 報警故障和無報警故障
報警顯示故障，當有故障發生時，機床報警裝置會有報警通知，當硬件系統發生故障時，系統上的LED指示會亮起發出報警指示。數控機床的硬件數控中，每一個單元都裝置有報警指示燈，包括控制面板、線路板、伺服單元等，包括一些外設裝置上。當這些硬件單元有故障發生時，燈光亮起提醒工作人員有故障發生，以及時診斷并排除故障。數控系統的系統程序或者加工程序出現錯誤或者數據丟失、計算機等軟件系統發生故障，就會在顯示器上有報警信息顯示出來，同時可能還會伴有報警信號。現代數控機床的數控系統通常都具有自我故障診斷的工，當有故障發生時，系統會自行檢測并判斷出故障類型，并發生故障出來指示。對于軟件故障報警，維修人員可通過技術資料中相關的報警故障處理方法來排除故障。有些故障發生起來比較突然，沒有硬件報警顯示，也沒有軟件報警顯示，對于這種無報警故障，診斷起來難度相對要大得多。這就需要根據實際的情況結合專業技術和經驗來對故障進行診斷。
2、數控機床常見故障的診斷與維修
2.1主軸刀與刀庫故障
數控機床的主軸刀與刀庫故障，常見的類型主要有：
（1）交換刀具的過程中掉刀。當主軸刀與刀庫中的刀具在進行交換的過程中，發生掉刀故障。故障的原因主要在于在換刀的過程中，主軸箱沒有返回到換刀點，也可能是換刀點出現了飄移，機械手還沒有達到指定位置就開始抓到，以致于發生掉刀故障。對于此類故障的可以對主軸箱的運動軌跡進行重新的操作，使其達到預定的換刀點，如果是換刀點故障就需要對換刀點重新進行設置。
（2）刀庫轉動故障。這里所說的刀庫轉動故障主要是指刀庫轉動沒有達到預定位置點。導致此種故障發生的原因在于：第一，電機轉動出現問題，傳動機構出現位置誤差。對電機進行更新，重新對傳
動機構進行調整。第二，液壓系統出現故障，油路堵塞。對液壓系統進行全面檢查，疏通油路，更換液壓閥。第三，刀庫阻滯。對刀庫進行檢查，查看裝刀是否恰當合理。（3）換刀時主軸刀松刀不暢。數控機床加工中心在自動換刀的過程中，主軸刀松刀不暢通，動作遲緩。對于此類故障主要對主軸系統進行故障檢查和診斷，通常原因在于：第一，氣動系統存在壓力不足；第二，拉力系統運行出現故障；第三，松刀氣缸發生故障。對于此類故障，首先對主軸系統的氣動系統壓力進行檢查，如果壓力在0.6MPa以下，則說明壓力不足，此時打開壓力機進行調壓，使壓力上升到標準范圍內。（4）主軸定位出現偏差。主軸在沒能達到預定的理想位置，定位出現偏差，通常會首先考慮到主軸的電氣系統發生故障。對主軸系統進行全面檢查，發現驅動系統正常，沒有故障報警，定位編碼準確，動作也正確，則排除電氣系統發生故障。在此種情況下，故障原因很可能出現在編碼器的連接上。對連接處進行檢查，連接處用于緊固的螺釘發生了松動，連接處存在較大的間隙，這是導致主軸定位偏移的主要原因，只需對連接緊固螺釘重新加以固定即可排除故障。
2.2 主軸串行通信故障。SPM與CNC的通訊發生了故障，通信出現錯誤。對此故障進行診斷，故障原因可能包括以下幾點：第一，電纜連接問題。對SPM和CNC的連接電纜進行檢查，是否接觸完好，是否存在連接不良。電纜與插頭之間是否完好連接，是否存在折斷或者破損。電纜確定是否是雙絞線電纜，連接是否與說明書的標示有出入。第二，在CNC電路板母板上設置有用于控制主軸的電路回路，如果問題出現在母板上，則需要對其進行更換。
2.3 電池電壓異常。機床數控系統長時間的持續運行，電池能量損耗，電壓降低，顯示器上會對此有報警顯示。當出現電池電壓異常的報警顯示時，就需要盡快對電池進行更換，以使電池保持足夠的電壓維護系統運行，防止電壓故障造成存儲器中數據丟失。
3、結語
本文對數控機床的常見故障類型進行分析，有些故障的發生是完全可以預先避免的，必然潤滑油、冷卻液等，在日常機床維護中，定期對此類系統標線進行檢查，使其保持在標準允許范圍之內，就可以有效的防止此類故障的發展。對于機床故障的診斷和排除與機床維修工人本文的技術水平和經驗積累也有直接的關系。因此，機床故障維修人員應該不斷學習，了解每一種機床的性能和詳細資料，當機床發生故障時，能夠快速準確的找到故障原因并排除故障。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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