淺談數控機床典型故障維修

摘 要：數控機床是當前制造業普遍使用的機電一體自動化設備，因為其生產效率高被各行各業使用到實踐生產中去。但是這樣技術含量高，機電已融為一體的自動化機床，系統構成比較復雜，機械結構多樣化，一旦其中任何環節出現故障，都可能對于數控機床的運行造成負面影響。作者由此出發，積極探究當前數控機床典型故障，并且結合自身維修經驗，提出對應的維修策略，以供參考。

關鍵詞：數控機床；典型故障；故障維修

1 數控機床的概況

所謂數控機床是指裝載有程序控制的自動化機床，其能夠邏輯地處理具有控制編碼或者其他符號指令規定的程序，以輸入數控裝置的方式對于機床系統實現控制。作為典型的機電一體化產品，其有著以下的優勢：其一，加工適應性強，適應模具產品單件生產；其二，加工精度高，加工質量有保證；其三，多坐標聯動功能能夠加工復雜形狀的零件；其四，加工自動化程度高，有利于減輕勞動強度；其五，對于操作人員和維修人員的要求比較高。一般情況下由加工程序載體，數控裝置，伺服與測量反饋系統，機床主體和數控機床輔助設備構成。復雜的結構構成多樣化的運行模式，使得數控機床的保養和故障維修工作變得更加復雜和多樣化，這就要求維修人員能夠根據不同的情況，采取對應的數控機床故障維修策略，以保證數控機床處于最好的運行狀態。

2 數控機床的典型故障與維修策略

相對于傳統機床來講，基于計算機控制技術的數控機床出現故障的可能性不大，但是并不代表其不會出現故障。一般來講，數控機床出現的故障可以分為以下幾個方面：

2.1 進給傳動鏈故障

進給傳動鏈屬于內聯系傳動鏈，兩末端是主軸和刀架，作用是實現刀具縱向或橫向的移動。一般情況下數控機床的導軌都是以滾動摩擦副的方式來進行的，也就是進給傳動鏈故障主要是因為運動質量下降，比如機械部件沒有運動到指定位置，運行出現突然中斷，定位不精確，軸承噪聲變大等，此時就會出現進給傳動鏈故障。對于此類型故障而言，需要從以下幾個角度入手去進行維修：其一，提高傳動精度，實現對于各個運動副預緊力的調整，使得松動環節被調整，傳動間隙被消除；其二，提高傳動剛度，對于絲杠螺母副，支承部件的預緊力，絲杠本身尺寸，進行調整和改善，以達到理想的傳動剛度；其三，注重對于運動精度的調整，在保證運動強度和精度的基礎上，實現運動部件質量的減小，由此減小旋轉零件的直徑和質量。

2.2 主軸部件故障

數控機床主軸轉動系統出現故障，是由于主軸部件的運行狀態存在了異常，一般來講其主要表現為以下幾個方面的內容：其一，主軸出現了發熱的情況，可能是因為軸承損傷，預緊力過大，潤滑油質量不高，潤滑油太多或者太少，此時應該做好如下工作：實現對于軸承的修復和更換；對于預緊力進行調整；實現對于主軸箱的清洗，更換潤滑油，定期對于潤滑狀態進行檢查；其二，主軸噪聲過大，可能是因為主軸部件動平衡不良，齒輪磨損，軸承出現損壞，潤滑沒有達到理想水平，加工件不直，工裝夾具選擇不當等因素導致的，對此應該也做到具體問題具體分析：實現動平衡的重做；修理或者更換齒輪；更換軸承；調整或者更換傳動帶；調整潤滑油量，實現對于加工工件的校直處理，調整滾珠絲杠之間的間隙。

2.3 自動換刀裝置故障

無數實踐證明，具有自動換刀裝置的加工中心機床50%以上的故障與自動換刀裝置有關，主要表現在：刀庫運動故障、定位誤差過大、機械手夾持刀柄不穩定、機械手運動誤差較大等。對此故障應該著手做好以下幾個方面的工作：其一，在進行自動換到裝置設置的過程中，應該盡可能的選擇可靠性高的元件，無論是傳感，還是氣動，或者是液壓，都應該合理選擇，如果遇到元件出現運轉不正常的話，應該及時進行更換，避免故障的不斷蔓延；其二，避免將超重，超長的刀具融入到刀庫中去，避免機械手在換刀的時候與其他部件出現干涉，做好平時的管理工作，限定操作規程，并且樹立規范意識和安全意識；其三，對于裝配刀進行檢驗，保證其安裝方案的可靠性，采用順序換刀的方式，并且對于刀具的順序進行合理安排，避免出現兩者不一致的情況。

2.4 各軸運行位置上的行程開關壓合故障

很多時候為了保證數控機床自動化工作的可靠性，往往會采用大量檢測運動位置的行程開關。但是在經過長期運行之后，運動部件的運動特性會慢慢發生變化，行程開關的壓合裝置的可靠性和行程本身的品質特性也發生了改變，此時就可能誘發各種故障。對此方面的故障維修，應該積極做好如下幾個方面的工作：其一，定期對于行程開關壓合的狀態進行檢查，如果發現其行程開關壓合存在故障的可能性，就應該積極采取措施進行改善調整，甚至可以更換此環節，以避免其故障的不斷惡化；其二，注重行程開關壓合運行環境的管理和控制，保證在平時日常數控機床運作的過程中，不會出現各種不利于開關壓合運行的行為，由此保證其能夠在理想的環境下運行，避免在此方面出現各種故障。

3 結束語

數控機床作為復雜的機電一體化產品，其故障維修工作內容比較多，工作難度比較大，往往都需要專業化技術維修人員去開展各項工作。經過無數數控機床維修人員的歸納和總結，認為在數控機床維修的過程中可以以以下的診斷方式來處理：其一，直接觀察法，就是通過手眼耳鼻等器官去對于數控機床故障進行判斷和分析；其二，自診斷功能查找法，就是利用數控機床控制系統的自我診斷功能，通過指示報警提示和軟件提示，對于其運行狀態進行分析，以找到診斷的切入點；其三，功能程序測試法，就是將數控系統的常用功能和特殊編程融合在一起，形成功能測試程序，由此去檢查系統的各個功能；其四，置換備件法，也就說對于各種可能存在故障的部件進行更換，由此去一一推斷發生故障的環節，由此實現對于故障范圍的縮小，并且最終找到故障所在。

參考文獻

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作者簡介：陶建海（1972-），男，漢族，山東威海，本科，一體化教師，高級實習指導教師，研究方向：電氣自動化設備安裝調試與維護。