淺析數控機床故障診斷與維修

摘 要：數控機床是工業生產中必備的生產機械，數控機床在企業中一般都是進行主要產品生產的關鍵設備，還因為它的價錢是非常昂貴的，所以一旦數控機床出現故障，給企業帶來的影響是非常嚴重的。為了保證企業的正常生產，保證企業的經營利益不受到影響，對數控機床的維修工作一定要非常重視。數控機床一旦出現故障進行診斷是非常重要的，為了更好的進行維修，對出現的故障進行分析的工作非常重要，對其經常出現的故障進行預防，對企業的生產經營至關重要。數控機床的故障多為電氣故障，所以數控機床的電氣維修工作更加重要。隨著科學技術水平的不斷提高，機械產品的精度也在不斷的改進，這樣也推動了機械產品的更新換代，數控機床在精度和效率上也要進行必要的改進，使機床在使用的過程中更加的靈活。

關鍵詞：數控機床；故障診斷；維修

數控機床是一種機電一體化的加工設備，在使用中通過數字信息控制機床按給定的運動規律進行自動生產加工。數控機床是由數字控制技術和機床相結合的產物，在使用中，通過數字控制技術實現機床的加工。為了更好的使數控機床為企業的生產提供服務，一定要應用好數控技術，這樣才能更好的使用數控機床。現在，在很多的生產中都已經使用了數控技術進行機床的生產，雖然如此，在一些關鍵生產技術上還是不能夠實現生產的產業化，所以在數控技術發展的過程中，還是要不斷的改進技術。數控系統在使用的時候可以實現監控、檢測和補償的功能。特別是在一些工具的生產過程中，數控系統可以實現更好的控制。

1 數控機床的生產特點

1.1 具有高度柔性

使用數控機床加工零件主要取決于加工的程序，它在生產的時候不用去更換模具或者是夾具，同時也不需要對機床進行調整。使用普通的機床進行生產要將生產的零件進行專門模具的生產，然后使用模具進行生產，在機床運行的過程中要不斷的更換模具，然后對機床進行調整，這樣才能生產出要使用的零件。在使用了數控機床進行生產以后，避免了頻繁更換模具的情況，同時也縮短了零件的生產時間，對工藝設備的使用也是非常少的，節省了生產成本。

1.2 加工精度高

使用數控機床進行生產以后，提高了加工的精度。數控機床進行生產實現了自動化生產，嚴格按照數字控制技術的信息來進行生產，這樣就會避免出現普通機床生產中人工調整機床的情況發生，數控機床按照數字信號來進行控制，然后進行生產，這個過程中，機床進行很微小的移動，對精度的影響是非常小的。

1.3 加工質量穩定，生產效率高

使用同一臺機床進行同一批次零件的加工，可以實現在相同的加工條件下進行加工，這樣使得加工出來的工具在軌跡上是完全相同的，這樣就會保證零件的一致性，同時保證零件的加工質量。在使用數控機床進行零件的加工以后，可以減少零件的加工時間，數控機床的加工已經逐漸形成了高速加工，這種加工速度可以在相同的時間內，使得數控機床加工出更多的工具。數控機床在使用的過程中已經實現了移動部件的快速移動，同時可以很快進行定位和高速的切割加工，這樣對生產率的提高有很大的幫助。

1.4 生產管理更加現代化

使用數控機床進行加工，可以使得生產更加規范化，在管理中可以實現現代化的管理。數控機床的加工對加工時間可以很好的把握，同時對加工的信息可以實現標準化，在使用數字化控制以后，可以使用計算機進行操作，使得加工過程更加易于管理。

2 數控機床故障的診斷

2.1 電動刀架鎖不緊

數控機床在使用的過程中，一旦出現發信盤位置沒有對正的情況就容易導致系統的反鎖時間不夠長，就會出現機械鎖緊機構出現故障。這種故障的出現是非常容易導致數控機床出現故障的。發現電動刀架鎖不緊的情況就要及時進行處理，在進行處理的時候，先要將刀架的頂蓋拆開，然后對發信盤進行調整，使得刀位停留在準確的位置上。然后對系統的反鎖時間進行調整，使其在規定的時間內，然后檢查定位銷是否是折斷的。

2.2 電動刀架某一位刀號轉不停，其余刀位可以轉動

在數控機床進行工作的時候，經常會出現電動刀架上某一位刀號不轉動，但是其他的刀位還在繼續轉動的情況，出現這種問題，可能是刀位的信號線出現了斷路，這樣就會導致系統無法檢測到刀位的信號。還有可能是系統刀位信號接收的位置出現電路的問題導致的。在出現這種問題以后，可以先確認是哪個刀位出現不轉的情況，然后在系統中輸入指令來對該刀位進行轉動，用電壓測試表對電壓情況進行檢驗，如果沒有出現變化，就可以斷定是刀位原件出現損壞，可以更換發信盤或者是刀位原件。如果出現電壓的變化，就要對刀位信號和系統的連接線進行檢查，看其是否出現了短路的情況，如果出現了，只要進行連接好即可。

2.3 驅動器故障

根據故障的含義以及機床上伺服進給系統的實際配置情況，維修時按下列順序進行了檢查與確認。檢查軸之間的伺服驅動器，看驅動器的狀態指示燈是否都不亮。檢查伺服驅動器電源電壓是否正常。測量驅動器控制板上的輔助控制電壓，看電壓是否是異常的。根據以上檢查，可以初步確定故障與驅動器的控制電源有關。仔細檢查輸入電源，發現軸的伺服驅動器上的輸入電源熔斷器電阻大于規定的值，就可以斷定是驅動器出現了故障。在進行處理的時候可以更換熔斷器后，再次測量直流輔助電壓，使電壓恢復正常，狀態指示燈恢復正常，重新運行機床即可。

2.4 電主軸所融合的技術改進

高速軸承技術，電主軸通常采用復合陶瓷軸承，耐磨耐熱，壽命是傳統軸承的幾倍；有時也采用電磁懸浮軸承或靜壓軸承，內外圈不接觸，理論上壽命無限；高速電機技術，電主軸是電動機與主軸融合在一起的產物，電動機的轉子即為主軸的旋轉部分，理論上可以把電主軸看作一臺高速電動機。關鍵技術是高速度下的動平衡；電主軸的潤滑一般采用定時定量油氣潤滑；也可以采用脂潤滑，但相應的速度要打折扣。所謂定時，就是每隔一定的時間間隔注一次油。所謂定量，就是通過一個叫定量閥的器件，精確地控制每次潤滑油的油量。而油氣潤滑，指的是潤滑油在壓縮空氣的攜帶下，被吹入陶瓷軸承。油量控制很重要，太少，起不到潤滑作用；太多，在軸承高速旋轉時會因油的阻力而發熱。

2.5 精密高速滾珠絲杠技術應用

新產品屬小螺距型，主要用于加工重視精度的模具等的機床。近年來，此類高速精密加工機床，基于改善作業環境等方面的考慮，日益要求靜音及低振動化。采用滾珠可順暢循環的“SRC循環方式”機構，在將噪聲及振動控制在容許范圍內的條件下。由于只有一號刀找不到刀位，可以排除機械傳動方面的問題，確定就是電氣方面的故障。可能是該刀位的霍爾元件及其周圍線路出現問題，導致該刀位信號不能輸送給PLC。對照電路圖利用萬用表檢查后發現1號刀位霍爾元件的供電正常，線路為正常，信號線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導致該刀位信號不能發出。

3 結束語

在現在，高速加工時代已經來臨，它是一種高新的技術，以高效率、高精度和高質量為主要表現特征。在航天航空、汽車工業、模具制造、光電工程和儀器儀表等行業中獲得了越來越廣泛的應用，并已取得了重大的技術經濟效益，是當代先進制造技術的重要組成部分。為了實現高速加工，首先要有高速數控機床。高速數控機床必須同時具有高速主軸系統和高速進給系統，才能實現材料切削過程的高速化。為了更好的推動經濟的發展，對數控機床的應用是非常必要的。

參考文獻

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