技工院校學生數控車床實習故障排除分析

閆康

摘 要：隨著科技的發展，數控車床由于具有高效率、高精度、高柔性，因此得到了廣泛的應用，在技工學校教學中，由于學生只接受了數控車床理論知識，沒有進行實踐性學習，在實習過程中經常會發生故障，對學生實操訓練產生了較為巨大的影響，為了減小故障因素對學生的影響，筆者結合自身的教學經驗，在分析技工院校學生數控車床實習常見故障的基礎上，提出幾點故障排除方法。

關鍵詞：技工院校；數控車床；實習；故障排除

前言：

近年來，在工件加工中數控車床發揮了越來越多的優勢，在很多工廠中都廣泛將數控車床作為重要的機械加工設備。技工院校為了使學生更適應社會需求，在教學過程中在面向社會的基礎上，將數控車床的教學作為一項常規的教學任務，且在教學過程中會進行實踐操作，但在實習過程中常會出現刀架故障、電源故障、主軸故障以及驅動故障，下面就以實習使用的數控車床為例，詳細分析故障排除方法。

1 技工院校學生數控車床實習常見故障

1.1 數控車床刀架故障

根據多年教學經驗發現，技工院校學生在數控車床實習過程中常會產生以下幾種故障：一是刀架電動機啟動異常，造成該種故障的原因主要是進行數控車床實習過程中，拆卸刀架電動機后，再次安裝時沒有做好刀架電動機相位與電源相位對應安裝工作，造成刀架電動機與電源之間沒有進行嚴密的聯通，導致數控機床不能正常工作；二是數控車床換刀指令不執行。該故障影響數控車床的正常運行，造成上述故障的原因有兩方面：一方面是數控車床接觸器或繼電器出現故障，當出現換刀指令時，由于接觸不良導致數控車床中PC端無法輸出，換刀信號沒有發生準確傳遞[1]。另一方面是由于數控車床中電子繞組或電機三項電壓出現了不平衡，導致數控車床出現自動跳閘的問題；三是數控車床刀架無法鎖緊，造成這一問題的原因是刀架鎖緊開關在刀架沒有鎖緊時已經處于壓合狀態，導致信號傳遞失誤。

1.2 數控車床電源故障

由于技工院校學生實踐操作能力不高，在進行數控車床實習過程中，電源會出現以下三點故障：一是控制電源沒電，發光二極管不發光。筆者經過總結多年教學經驗發現，造成該問題的主要原因有兩點：其一，數控車床接觸器線圈局部發生了短路問題，造成熔斷器出現熔斷的情況，控制電源在不流通電流的電路中沒電；其二，正常控制電源中的接觸器是能夠正常吸合的，但是當接觸器無法正常吸合時，控制電路也會出現不流通的情況，導致數控車床中控制電源無電；二是與控制伺服驅動相連的二極管不發光，造成該問題的主要原因就是控制電源無電，進一步分析與上述問題的形成原因相同；三是數控車床接口電路熔斷器出現故障。在理論教學中，我們會了解到數控車床在運行過程中使用的供電電源同時會為多個負載提供電源，因此當數控車床在發生較為劇烈的震動時，電路熔斷器就會由于電源短路而發生故障。

1.3 數控車床主軸故障

根據以往實習經驗，學生在實習過程中，常會出現數控車床主軸故障，在該方面的故障主要有兩種：一是車螺紋出現亂扣的問題。由于數控車床與普通車床不同，數控車床在運行過程中進給軸與主軸之間沒有機械聯系，在進行螺紋加工時，會通過安裝軸編碼器控制進給軸與主軸轉角和轉速，當編碼器在數控車床運行過程中出現故障、接觸不良時，就會嚴重影響進給軸與主軸轉速轉角的配合，出現螺紋亂扣的情況；二是主軸出現無法旋轉的情況[2]。在講授數控車床內部結構時會學習到主軸是數控車床中一項重要的組成部分，然而在學生實習過程中還會出現主軸故障，影響數控車床的正常運行。

1.4 數控車床驅動故障

通過對學生實習情況的總結，筆者發現學生在進行數控車床實習時，出現驅動故障的可能性也相對較高，驅動故障主要出現以下兩種問題：一是進給方向與所給的指令產生偏差。數控車床正常工作時，進給方向會依照指令進行，但是當電動機繞組動力線接錯、方向信號線接錯、主令按鈕接錯時，都會造成進給方向與指令方向出現偏差；二是進給軸無法進行正常工作。如果伺服驅動出現故障無法準確輸出指令脈沖時，進給軸會出現無法正常運轉的問題，影響學生實習進度。

2 技工院校學生數控車床實習故障排除方法

2.1 數控車床刀架故障排除方法

針對上文提出的數控車床實習中刀架出現的故障，排除方法分別為以下幾種：一是對于刀架電動機啟動異常情況，當聽到刀架電動機在運轉過程中出現異常聲音時，教師應該及時引導學生斷開數控車床電源，在調整刀架電動機相位與電源相位后，再接通車床電源，避免刀架出現啟動異常故障；二是對于數控車床換刀指令不執行的問題，教師應該及時關閉數控車床電源，并帶領學生檢查電機三相電壓、繼電器、接觸器等設備是否出現斷線松動的情況，從而對故障部位進行深入處理，使數控車床能夠順利執行換刀指令；三是針對數控車床刀架無法鎖緊故障，筆者在以往帶領學生實習時，都使用了手動調整刀架的方法，該種方法簡單易行且學生容易接受。

2.2 數控車床電源故障排除方法

為了保證學生實習有效性，我們在引導學生實習時，不僅要掌握電源故障排除方法，也要教授給學生故障排除方法。

當遇到控制電源沒電故障時，教師應該及時檢查學生所用數控車床中與電源連接的熔斷器，通過借助萬用表測量電路判斷熔斷器是否正常，從而找出存在故障的接觸器[3]。當實習遇到伺服驅動沒電的情況，由于其問題的形成原因與上述問題形成原因相同，因此故障排除方法也與上述方法相同，但是在引導學生排除該故障時，應該注意學生的安全，避免學生受到傷害。

2.3 數控車床主軸故障排除方法

主軸作為數控車床正常運行中一項重要的組成部分，在學生實習時出現主軸不旋轉問題時，作為教師應該及時檢測數控車床中與控制主軸的電動機有關的接觸器、指令控制按鈕以及中間繼電器，快速排除出故障原因，從而使學生順利進行實習活動；當發生車螺紋亂扣問題時，教師就要使用手動的方式拆卸數控車床中的編碼器，檢測傳動件是否能夠正常運行，如果發現編碼器異常，及時更換編碼器，使進給軸與主軸轉速轉角調整到同一速度，從而使數控車床能夠正常運轉[4]。

2.4 數控車床驅動故障排除方法

帶領學生開展數控車床實習過程中，遇到上文中出現的驅動故障時，要積極采用下述故障排除方法，提高學生實習效率。

一是調整數控車床連接線，使連接線能夠按照控制原理進行準確的工作；二是調整數控車床驅動程序與系統，使進給方向能夠按照指令方向進行；三是調整數控車床中伺服驅動器，交換控制線路板輸出指令，從而準確判斷故障所處位置，快速解決學生實習故障[5]。

總結：

總而言之，在技工院校學生實習過程中，常會出現刀架故障、電源故障、主軸故障以及驅動故障，不同故障產生的形式不同，只有做出正確的故障判斷，才能及時解決學生在實習過程中存在問題，準確排除數控車床在使用過程中出現的故障，提高學生實習效果以及數控車床運行效率。

參考文獻：

[1]張超，蔣飛龍.數控車床常見故障與排除措施的探討[J]. 數字技術與應用. 2012（09）

[2]王輝.如何判定電動機故障[J]. 中國新技術新產品. 2014（11）

[3]吳金秋.煤礦電動機故障及維修方法分析[J]. 科技與企業. 2013（20）

[4]王銀洲.數控車床由于線路不良引起的故障[J].機械工程師. 2013（02）

[5]王軍.淺談數控車床實習教學課題的選擇[J].科教文匯（上旬刊）. 2013（01）