數(shù)控磨床常見故障及解決方法

摘 要：文章歸納總結(jié)了數(shù)控磨床的常見故障，再結(jié)合現(xiàn)場跟蹤試驗中發(fā)生的故障，根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障的產(chǎn)生原因，并提出解決方法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控導(dǎo)軌磨床；故障現(xiàn)象；解決方法

在經(jīng)濟(jì)全球化的背景下，顧客對產(chǎn)品性能和質(zhì)量的要求不斷提高，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能日趨復(fù)雜，因而對機(jī)械產(chǎn)品的精度和生產(chǎn)效率也提出了越來越高的要求。特別是在汽車、船舶、航空航天、軍事等領(lǐng)域所需要的機(jī)械工件和模具，精度要求越來越高，形狀也日趨復(fù)雜。為滿足現(xiàn)代制造業(yè)的加工需求，數(shù)控機(jī)床不僅應(yīng)運(yùn)而生，并且向加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、柔性好及適合于復(fù)雜產(chǎn)品制造方向發(fā)展。與此同時，市場也對數(shù)控機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性及壽命等質(zhì)量指標(biāo)提出了更高的要求。因此，我國在2009年制定了數(shù)控機(jī)床可靠性評定標(biāo)準(zhǔn)：GB/T23567.1-2009。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，對某機(jī)床廠生產(chǎn)的多臺數(shù)控導(dǎo)軌磨床進(jìn)行了2000小時的現(xiàn)場跟蹤統(tǒng)計試驗，下面對數(shù)控磨床的常見故障及可靠性試驗中的出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析并提出解決方案，以供參考。

1 CNC系統(tǒng)故障及維修技巧

隨著現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的功能及技術(shù)的增強(qiáng)，數(shù)控系統(tǒng)的無故障工作時間也大大提高，但數(shù)控系統(tǒng)偶爾還是會出現(xiàn)一些故障，在數(shù)控系統(tǒng)中常見的故障可以分為軟件故障和硬件故障兩類。

軟件故障是由于加工程序錯誤、機(jī)床數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題或者一些參數(shù)沒有設(shè)置好等問題引起的。這類故障可通過報警信息的提示，對程序進(jìn)行檢查和分析，發(fā)現(xiàn)問題后修改相應(yīng)的程序后即可排除故障。

硬件故障，顧名思義，就是數(shù)控機(jī)床因數(shù)控系統(tǒng)的硬件模塊發(fā)生損壞導(dǎo)致機(jī)床不能正常運(yùn)行。數(shù)控系統(tǒng)的硬件模塊包括CPU模塊、存儲器模塊、顯示模塊、測量模塊、PLC接口模塊、電源模塊、顯示器等。針對數(shù)控機(jī)床的硬件故障，只需找到有問題的模塊后，對其進(jìn)行修復(fù)或者更換后，故障就能排除掉。

2 伺服系統(tǒng)故障及維修技巧

伺服系統(tǒng)是一種反饋控制系統(tǒng)，通過指令脈沖為輸入給定值與輸出被測量進(jìn)行比較，利用比較后的偏差值對系統(tǒng)進(jìn)行自動調(diào)節(jié)以消除偏差。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵執(zhí)行機(jī)構(gòu)。因此，伺服系統(tǒng)的故障是整個數(shù)控機(jī)床故障的一個重要部分。下面列舉一些伺服系統(tǒng)典型故障，對伺服系統(tǒng)常見故障形式及診斷方法進(jìn)行探討[1]。

（1）回參考點(diǎn)故障：機(jī)床回參考點(diǎn)常見故障一般可分為找不到參考點(diǎn)和找不準(zhǔn)參考點(diǎn)兩種。前一種故障主要是回參考點(diǎn)減速開關(guān)的信號或零標(biāo)志脈沖信號失效（包括信號未產(chǎn)生和在傳輸中丟失）導(dǎo)致。排除此類故障時先要明白機(jī)床回參考點(diǎn)方式，再對照故障現(xiàn)象分析；后一種故障常是參考點(diǎn)開關(guān)擋塊位置設(shè)置不當(dāng)引起的，只要重新調(diào)整擋塊位置即可排除故障。

（2）伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)：因為數(shù)控系統(tǒng)到進(jìn)給驅(qū)動單元除了速度信號外，還有使能控制信號。所以造成伺服電動機(jī)不轉(zhuǎn)的原因有：數(shù)控系統(tǒng)故障、使能信號不通、進(jìn)給驅(qū)動單元故障、伺服電機(jī)故障。解決方案：檢查數(shù)控系統(tǒng)有無信號輸出、信號是否接通電機(jī)以及伺服電機(jī)自身[2]。

（3）位置誤差：當(dāng)伺服軸運(yùn)動超過位置允差范圍時，數(shù)控系統(tǒng)就會產(chǎn)生位置誤差過大的報警，包括跟隨誤差、輪廓誤差和定位誤差，主要原因有：系統(tǒng)設(shè)置的允差范圍過小，伺服系統(tǒng)增益設(shè)置不當(dāng)，位置檢測裝置有污染或者損壞，進(jìn)給傳動鏈累計誤差過大。

3 液壓系統(tǒng)故障及維修技巧

液壓系統(tǒng)作為機(jī)電液一體化系統(tǒng)的重要組成部分，對數(shù)控機(jī)床整機(jī)性能和可靠性都有重要影響。液壓系統(tǒng)工作在一個密閉的環(huán)境中，其常見故障類型有：

較大振動及異響：它是系統(tǒng)失效的綜合體現(xiàn)，分析時以故障數(shù)據(jù)位基礎(chǔ)，重點(diǎn)從液壓油特性變化、液壓泵吸油過程、液壓泵堵塞等主要故障點(diǎn)入手。造成這種故障的主要原因有液壓油污染嚴(yán)重、管路及接頭密封不好等。

壓力不足或波動較大：該故障主要表現(xiàn)形式為負(fù)載不動或時動時停。分析時主要從液壓泵、液壓回路泄露、液壓執(zhí)行件串缸出發(fā)。造成該故障的主要原因有液壓油污染、管路及接頭密封不好、液壓缸裝配及密封不當(dāng)?shù)取?/p>

流量不穩(wěn)：該故障主要表現(xiàn)為執(zhí)行件速度時快時慢。該故障分析入手點(diǎn)及故障原因與上一故障類似。

元器件故障：該故障主要是液壓泵、控制閥、液壓缸等元器件在油路正常情況下發(fā)生失效。可以從元器件的機(jī)械結(jié)構(gòu)及其工作方式分析。造成該故障的原因主要有液壓油污染、元件裝配不良、用戶維護(hù)不當(dāng)?shù)萚3]。

4 磨床輔助裝置的故障及維修技巧

數(shù)控磨床都有很多特殊的輔助裝置，有砂輪主軸、砂輪自動平衡器、砂輪修整器等。其常見故障有：

砂輪主軸故障：砂輪主軸的故障一般可分為機(jī)械故障、控制部分故障、變頻器故障及電主軸故障等。其常見故障現(xiàn)象有主軸速度沒有反饋、砂輪轉(zhuǎn)速不正常、主軸過載、主軸未達(dá)到工作轉(zhuǎn)速就停轉(zhuǎn)。

砂輪自動平衡器故障：砂輪平衡器起動平衡作用，對砂輪進(jìn)行自動平衡。當(dāng)砂輪平衡達(dá)不到要求時，機(jī)床將報警并停止砂輪旋轉(zhuǎn)。其故障現(xiàn)象常為砂輪主軸停轉(zhuǎn)，主軸起動不了[4]。

5 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，導(dǎo)致了故障的千變?nèi)f化。而故障對數(shù)控機(jī)床的可靠性分析及改進(jìn)有重要作用。眾所周知，高可靠性的數(shù)控機(jī)床，可減少用戶的生產(chǎn)成本和生產(chǎn)廠家的售后成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯，同時，也可促進(jìn)國家工業(yè)發(fā)展。因此，在實際生產(chǎn)、制造、維修過程中，企業(yè)應(yīng)重視故障數(shù)據(jù)的收集，并在收集過程中保證數(shù)據(jù)的全面性和完整性。

參考文獻(xiàn)

[1]韓京海，郭燕.數(shù)控機(jī)床進(jìn)給伺服系統(tǒng)常見故障診斷與維修[J].機(jī)床液壓，2010，16（8）：93-95.

[2]李世班，房玉勝.數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)故障診斷分析[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2005，5（10）：50-51.

[3]張根保，張恒，龐繼紅，等.數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)故障溯源及分析[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2012，4（4）：1356-1358，1370.

[4]牛志斌，韋剛.數(shù)控磨床故障診斷與維修技巧[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.