數控車床故障分析及排除措施探討

朱永煥+王文平

摘 要：隨著技術的進步與發展，車床已經與計算機聯網，形成能夠自動控制、智能化程度較高的數控車床，這類車床生產能力強、生產效率高，已經被廣泛應用到各類加工生產中，可以說，數控車床是機械加工當中應用最為普遍的設備之一，對加工生產有著重要的作用。文章主要通過對數控車床基本原理、故障診斷進行分析，進一步提出常見數控車床故障的排除方法，以此提高數控車床功能作用。

關鍵詞：數控車床；機械故障；故障分析；診斷方法

數控車床精確加工程度非常高，在生產中起到重要作用，能夠大規模進行加工生產，是市場化的產物，更是科技的成果，但是在使用過程中，也會因為各類原因導致出現故障，影響加工生產質量。只有全面保障數控車床精準度，及時有效解除設備的故障，才能全面保證生產進度，滿足生產需求，而故障發生后，不但從質量上影響零件加工精度，更重要的還會損壞其他部件，導致數控車床壽命減少，增加企業生產成本，加大維護量。只有全面掌握數控車床工作原理，不斷總結以往發生的故障成因，全面做好經驗積累，才能確保數控車床工作效能，保證生產效率提升。

1 數控車床基本原理

數控車床在使用過程中，經常會出現問題，要想及時發現問題并全面解決這些問題，則需要對數控車床工作原理進行了解，掌握基本工作程序，只有這樣，才能在操作時及時發現問題，切準故障點，保證設備正常運行。數控車床加工零部件時，需要提前設計好圖紙，按照圖紙要求做好部件數據整合，做一個系統方案，根據方案要求編寫程序，通常情況下，要調試好車床狀態，當車床裝置編輯狀態顯示EDIT的情況下，需要通過計算機系統輸入程序，把相關程序保存到已經設定好的硬盤中，數控車床則會對程序進行分析、譯碼，對指定方案進行全面的計算，形成一定數據，轉化成可利用的信號，通過系統操作做好分配，確保機床各坐標伺服系統得到指令。各項指令通過智能傳送，到達指定位置，并得到指令，各伺服系統經過傳動裝置驅動機床各運動部件，驅動數控車床進行工作，作業時，會根據已經成型的數據均勻轉運，以低速率、全范圍進行加工生產，最后部件成型時，可以連續進行作業加工，直到形成規模性生產。

2 數控車床故障診斷的基本原則

數控車床故障成因較為復雜，需要根據不同的成因做好故障分析，要想精確分析故障，則需要在分析過程中，遵循幾個原則。

2.1 從簡單到困難進行分析

數控車床出現故障，一般會形成并發，施工部件均受到影響，在進行診斷時，要全部找到故障點，對較為困難的修復要最后進行，對簡單的故障先處理完成，使設備能夠運轉，這樣在運轉時，才能對大的主要故障進行分析處理，使系統得到恢復。

2.2 從主機到電氣進行分析

數控車床出現問題時，主機問題我們會一眼就能看見，因為主機出現問題后，車床就會突然不轉運，電氣問題基本不多見，所以在進行處理的時候，需要先看是不是主機的問題，如果排隊主機故障，則對電氣進行修復，只有這樣，才能抓到問題關鍵，如果不是電氣問題，而對電氣進行維修，不但影響工作效率，而且還會損壞設備，導致設備傳輸與認知出現大問題。

2.3 從外部到內部進行分析

技術的完善與提升，使車床硬件技術達到一定程度，在生產中隨時完善設備情況，也對硬件有一定的提升，目前來看，數控車床本身故障率非常低，車床出現問題，主要的原因還是出在非系原因。要想保證設備快速運轉，則需要在故障發生后先看是不是外面部件問題，如果是外部原因，則是機械原因，很容易得到解決，能夠快速恢復生產加工。

2.4 從靜態到動態分析

數控車床故障檢測不能通電進行，通電檢測不但損壞設備，同時也會導致設備問題擴大化。要在車床斷電狀態下對車床進行觀察、測試，然后得到情況分析，當故障解決后，再通電進行試驗，在通電的情況下，再看看是否工作正常。

3 數控車床故障診斷方法

數控車床機械故障的成因較復雜，要想精確診斷，就需要通過科學的方法進行分析，確保問題成因精準，對數控車床故障診斷方法非常重要，大體有這么幾種。

3.1 直觀診斷法

毫中方法最為簡單，但也需要一定的工作經驗，只有全面掌握設備工作原理與程序，才能精準診斷，直觀方法主要是通過對設備進行外部的目測、手摸、通電進行分析，對設備情況做好摸底分析，全面找到故障點。

3.2 自診斷功能法

數控車床與計算機連接，自身存在一套自檢程序，如果出現問題，我們需要對計算機進行檢測，通過對自檢程序的啟動，全面對設備做好檢測，查找內部原因，通過顯示找到故障點位置，然后再根據相關情況進行及時正確的處理，確保問題得到快速解決。

3.3 交換診斷法

出現問題的車床可以與沒有問題的進行設備更換，對問題部件拆下來，換到好的車床上，如果還是不運轉，則表明器件出現了問題，通過這種車床功能模塊相互對換的方法，能夠快速檢測到故障成因。

3.4 儀器測量診斷法

光靠人工的方法不能全面精準的分析出問題成因，還需要結合現代高端儀器綜合分析。數控車床發生故障后，我們可以通過電壓、電源、脈沖信號等方法的使用，查明問題點，對最后數據進行對比，查看有哪些不同點，如果出現差異，則說明有差異數據變化的部位出現了問題。

3.5 敲擊診斷法

數控車床是高端設備，主要構成是電路板，電路板在長期使用后，很容易出現焊接點松動、掉落等問題，那么如果出現故障，我們可以試著敲打電路板，看看是不是焊點問題，接觸不良時通過輕輕拍打，就會重新接觸上，使設備正常運轉，快速排除故障，這也是一種常用的方法。

4 數控車床常見故障分析及排除

4.1 數控車床主軸電機故障與處理

數控車床的電動機是變頻調速的，這種設備性能穩定，無轉差損耗、接線簡單、價格低，有著普遍的應用，但是要使用過程中，也會出現電機噪聲、振動、發熱等現象。要想全面解決這個問題，則需要對具體情況進行具體分析。對變頻調速電動機噪聲故障的處理，需要更換電機軸承或者是重新更換軸承潤滑脂。對變頻調速電動機振動故障，需要對電機與機床床身的連接螺栓進行加固。對變頻調速電動機發熱故障可采取更換電機軸承或者是軸承加適量潤滑脂，檢查排風扇是否正常以及對排風扇上的污物進行清除等方法進行。不同的故障成因需要使用不同的方法，這樣才能快速解決問題，保證設備正常運轉。

4.2 數控車床工作臺故障與處理

數控車床工作的時候，會出現工作臺忽然停止動作的現象，有時候也會呈現電機抖動不轉的情況，這時我們就可以診斷為機械故障，因為軟件系統故障非常少。解決時需要關閉系統，使工作臺退回到開始作業的督導員，然后通過對系統程序的重啟，繼續進行加工指令，如果還是同樣的問題，則關機進行分析。查看是不是傳動系統部位損壞或者變形。可以手工轉動絲杠，查看阻力是否加大，滾珠絲杠滾珠導槽內存在異物，則需要清理。

4.3 數控車床刀位故障

電動刀架換刀操作時旋轉不止，無法定位的問題也是常見問題，主要是程序調用某刀號時，電動刀架正轉選擇刀具，當旋轉位置到達該號刀具時，無法取得應答信息，從而引起刀架的旋轉不止，無法定位，需要對該號刀的霍爾元件進行更換就可以排除故障。對加工零部件誤差增大的情況，可以采用堅固連接部分的方式做好故障排除。

5 結束語

數控車床是精確度較高的機電設備，只有對故障科學分析、找出故障點，快速準確排除故障，才能從根本上提高車床維修效率，保證車床正常生產。

參考文獻

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