數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中常見故障的解決策略研究

丁金麗（青島黃海學(xué)院,山東 青島 266427）

數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)中常見故障的解決策略研究

丁金麗
（青島黃海學(xué)院,山東 青島 266427）

數(shù)控車床是最常見的數(shù)控加工設(shè)備，也是平時(shí)生產(chǎn)中使用頻率較高的設(shè)備，如今的數(shù)控車床技術(shù)已經(jīng)在不斷的發(fā)展中趨近于成熟。然而，雖然數(shù)控車床的技術(shù)有了很大進(jìn)步，但是操作過程中偶爾會(huì)出現(xiàn)一些故障問題，要想避免故障的產(chǎn)生，就需要相關(guān)人員對其進(jìn)行故障排查，及時(shí)的診斷故障、解決故障，這樣才能夠保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行，提升其工作質(zhì)量。本文對數(shù)控機(jī)床的故障檢測原則做了論述，并對機(jī)床運(yùn)行中產(chǎn)生的故障提出了幾點(diǎn)解決意見。

數(shù)控車床；故障；解決

數(shù)控車床在圓錐面、球面、螺紋以及其他復(fù)雜回轉(zhuǎn)面工件的加工上，工作完成相當(dāng)?shù)母咝А⒏咚偾揖_。數(shù)控車床倍受機(jī)械制造行業(yè)的青睞，相關(guān)院校都大量購買數(shù)控車床設(shè)備，增強(qiáng)對實(shí)戰(zhàn)型人才的培養(yǎng)，提升院校的教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)發(fā)展提供更加優(yōu)秀的實(shí)用性人才。現(xiàn)階段，在數(shù)控車床的實(shí)訓(xùn)過程中，因?yàn)榕嘤?xùn)人員的實(shí)力有限，常常在編程與操作中發(fā)生一系列的問題，如導(dǎo)致刀具和工件、卡盤間產(chǎn)生碰撞，使刀具大量磨損，更甚者故障的產(chǎn)生會(huì)威脅到操作人員的安全問題。故障的產(chǎn)生不僅會(huì)打擊操作人員的自信心，也影響了實(shí)訓(xùn)的質(zhì)量。

1 數(shù)控車床常見故障診斷的一般原則

1.1 由外部到內(nèi)部的原則

首先，數(shù)控車床的故障排查要遵循由外部到內(nèi)部的原則。因?yàn)閿?shù)控車床設(shè)備的核心零件非常精密，所以不可隨意的對其進(jìn)行拆卸或修理，沒有經(jīng)過縝密分析的修理工作很有可能會(huì)造成數(shù)控車床的更大故障的產(chǎn)生。在數(shù)控車床的修理中，若是其中一個(gè)小部件出了問題就有可能會(huì)影響到整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行，所以維修時(shí)一定要堅(jiān)持由外而內(nèi)的原則，否則很有可能會(huì)降低維修的質(zhì)量。規(guī)范的操作應(yīng)當(dāng)先對數(shù)控車床的外部如液壓元件、電氣執(zhí)行元件以及機(jī)械裝置的外部故障進(jìn)行診斷。

1.2 先診斷機(jī)械故障后診斷電氣故障的原則

診斷數(shù)控機(jī)床的故障還要遵循對機(jī)械進(jìn)行診斷后再進(jìn)行電氣方面問題排查的原則，一般來講，數(shù)控車床的故障問題比較容易被發(fā)現(xiàn)，相對困難的是對于電氣系統(tǒng)方面的故障檢查。所以說，在常規(guī)的檢測中，不僅要對機(jī)械的故障進(jìn)行檢查，還要仔細(xì)的排查處理電氣系統(tǒng)問題。

1.3 先靜態(tài)檢查后動(dòng)態(tài)檢查的原則

數(shù)控車床最后要遵循的檢查原則就是先開展靜態(tài)檢查，后開展動(dòng)態(tài)檢查。換言之就是，在設(shè)備檢查時(shí)，要先進(jìn)行斷電狀態(tài)下的檢查，在設(shè)備靜止下進(jìn)行充分的故障觀察、分析以及相關(guān)測試活動(dòng)等等。之后，在保證設(shè)備通電后不會(huì)發(fā)生故障事故的情況下，給設(shè)備進(jìn)行通電檢查，也就是動(dòng)態(tài)檢查。在進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢查時(shí)，一定要做好準(zhǔn)備工作，哪怕是一個(gè)細(xì)微的可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的因素都不能放過，相關(guān)操作人員一定要以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度進(jìn)行故障排除。

2 數(shù)控車床的常見故障與解決方法

2.1 編程不當(dāng)，產(chǎn)生撞刀

數(shù)控車床的編程錯(cuò)誤產(chǎn)生的常見撞刀情況如下：

（1）車削內(nèi)孔或是溝槽時(shí)，刀具無論是從程序起點(diǎn)進(jìn)刀還是從工件表面退刀時(shí)，如果X軸和Z軸以直接聯(lián)動(dòng)的方式：G00快速移動(dòng)指令或是G01直線插補(bǔ)指令移動(dòng)到工件基點(diǎn)，那么刀具和工件碰撞就不可避免了。解決方法就是X軸和Z軸不能聯(lián)動(dòng)，X軸坐標(biāo)和Z軸坐標(biāo)要分開兩行寫程序，最好在程序起點(diǎn)進(jìn)刀時(shí)先走X軸坐標(biāo)，再走Z軸坐標(biāo)；退刀時(shí)先走X軸坐標(biāo)，再走Z軸坐標(biāo)；

（2）在螺紋加工指令G92編程時(shí)，時(shí)常會(huì)發(fā)生撞刀情況，導(dǎo)致刀片和工件損壞。原因是最后幾刀車削的背吃刀量過大。有效的解決方法是最后幾刀背吃刀量要合理選用在0.05-0.1mm，這樣不僅能避免撞刀還可以有效提高螺紋加工的表面質(zhì)量。

2.2 步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)

數(shù)控車床最常出現(xiàn)的故障問題就是步進(jìn)電機(jī)的故障，工作臺(tái)在程序運(yùn)行過程中忽然停止，步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)。產(chǎn)生這種故障通常是因?yàn)閿?shù)控車床的機(jī)械故障，此判斷并沒有絕對性，故障的成因也有可能是數(shù)控車床的控制系統(tǒng)運(yùn)行不暢。想要解決這一問題，就一定要采取有效的措施，如：首先可以把運(yùn)行停止的工作臺(tái)退回起點(diǎn)，重新啟動(dòng)數(shù)控車床的運(yùn)行程序，若是在進(jìn)行此操作后步進(jìn)電機(jī)還是抖動(dòng)不轉(zhuǎn)，數(shù)控車床的工作臺(tái)仍然在運(yùn)行到一個(gè)特定的點(diǎn)之后就停止工作，這就說明故障很有可能是數(shù)控車床系統(tǒng)中的傳動(dòng)系統(tǒng)其中的某一個(gè)零件或者部位遭受了損壞或者變形，或者是某個(gè)部位被雜物堵住，這都是故障的產(chǎn)生原因。

2.3 主軸系統(tǒng)發(fā)熱或噪音過大

在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程中，還有可能出現(xiàn)主軸噪聲大的故障，噪音大的原因相對較多，最主要的幾個(gè)是：

（1）機(jī)器缺少潤滑油，解決方式比較簡單，只需要調(diào)整好潤滑油就可以，同時(shí)要注意主軸箱的清潔工作；

（2）皮帶的松弛，導(dǎo)致受力不均而產(chǎn)生噪音，這就需要對皮帶進(jìn)行調(diào)整，或更換新皮帶，還要注意不可將新舊皮帶混合使用；

（3）軸承損壞產(chǎn)生噪音，更換軸承即可；

（4）齒輪磨損或損壞，使得齒輪不能正確嚙合、間隙不均勻造成的噪音問題，這種情況就必須及時(shí)的更換新齒輪或者調(diào)整嚙合間隙。

2.4 加工后的工件尺寸誤差很大

工件加工后的尺寸誤差大主要有一下幾個(gè)方面的原因：首先，伺服電機(jī)軸與絲杠之間松動(dòng)，致使絲杠與電機(jī)不同步，工件出現(xiàn)尺寸誤差。檢測時(shí)只需要在伺服電機(jī)與絲杠的連接軸上做好標(biāo)記，用快速倍率移動(dòng)工作臺(tái)即可。第二，滾珠絲杠與螺母之間潤滑不良，使工作臺(tái)阻力增大，不能執(zhí)行移動(dòng)指令，對其只需做好潤滑工作即可。

2.5 刀具返回零點(diǎn)時(shí)越位

數(shù)控車床在加工程序完成之后，刀具不能退回零點(diǎn)或是在退回原點(diǎn)時(shí)發(fā)生越位問題，這都是數(shù)控車床中屢見不鮮的故障。這種故障的解決，就應(yīng)當(dāng)對步進(jìn)電機(jī)和絲杠之間的傳動(dòng)齒輪以及減速箱內(nèi)的傳動(dòng)齒輪進(jìn)行檢查，清理之中的雜物異物，或是對溜板鑲條進(jìn)行檢查，確定是否是因其過緊造成的運(yùn)行阻力升高。以上方式可以有效的解決刀具返回零點(diǎn)時(shí)的越位現(xiàn)象。

3 結(jié)束語

數(shù)控車床能夠保證工件加工的質(zhì)量與效率，為我國的機(jī)械行業(yè)提供了強(qiáng)有力的支持，不僅具有很強(qiáng)的實(shí)用意義，還為我國的現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)。

[1]鄧三鵬.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京:國防工業(yè)出版社,2014(09):11-14.

[2]胡春蕾,史先偉.數(shù)控機(jī)床建筑故障及解決策略[J].職業(yè),2013(03):22-25.