數控機床使用操作故障與排除方法研究

尹金峰

摘 要：技術的進步帶動了工業的進一步發展，數控機床是將機械加工、機械傳動以及計算機編程融合在一起的一類設備，結構復雜、加工精度高。為了保證控機床的正常運行，必須做好日常的維護與保養工作，當出現故障時，及時、高效的開展故障的排除工作，技術人員應該針對數控機床的實際狀況，選擇合理的故障排除辦法。該文就數控機床使用操作故障與排除方法進行了詳細的討論。

關鍵詞：數控機床 使用操作故障 排除方法

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）06（a）-0005-02

1 故障診斷原則

數控機床故障排出的過程就是故障調查、分析、診斷的過程，當明確了故障出現的原因以后，故障就會馬上得以排除。在開展故障診斷工作時，應該遵照以下原則。

1.1 先外后內

數控機床的運行，將電氣設備、機械設備、液壓設備有效地融合在了一起，系統運行中的安全性和可靠性都相對較高，所以在系統自身內部，出現故障的概率很低。在開始進行故障診斷工作時，工作人員應該按照從外到內的順序開展工作，不允許隨意地將設備開封或者拆卸，避免將故障的范圍擴大，或者使機床的加工精度降低。通常故障檢查工作應該首先檢查設備外部的一系列元件，包括：開關、啟動或者液壓開關，電氣執行設備以及機械裝置等。

1.2 先機械后電氣

在數控機床中，機械故障是相對顯著的，但是電氣故障是不明顯的，隱性存在的，所以，機械故障的排除相對簡單，電氣故障的排除相對復雜，在檢修時，首先排除比較容易進行的機械故障。

1.3 先靜態后動態

斷開電源，首先確定故障所在的構件位置，保證其不會在接通電源以后迅速擴大，引發事故，才能進行通電。機床的運行中，通過觀察和檢驗、調試等工作的開展，了解設備的運行狀況，進一步實現故障的排除。

2 故障診斷方法

2.1 經驗法

具有豐富實際操作經驗的工作人員以及維修人員可以通過觀察、嗅覺、聽覺等感官來對故障進行判斷，機床一旦出現故障，則發出的光線顏色、聲音、氣味都會出現異常，工作人員可以通過合理的判斷，將故障的范圍縮小，限制在一個模塊或者一個線路板的范圍內。這項工作的開展需要操作人員具有極為扎實的理論知識基礎以及綜合性的能力。

2.2 CNC系統自診斷方法

現代所使用的數控機床自動化的程度較高，很多都具有自診斷功能，可以實現對故障的自我判定。通過對設備中主要部件，包括硬件和軟件的實時監控，來了解設備的運行狀況以及動態反應。當設備非正常操作時，操作人員只需要查看設備顯示屏幕上的故障提示或者查看二極管的指示，便能夠獲取故障信息，對故障進行準確的定位，并了解出現故障的原因，進而制定合理的維修計劃。也可以通過CNC自診斷功能，實現故障的位置確定以及故障導通，也可以將故障的范圍限制在一個極小的范圍以內，進而明確故障是出現在設備方面還是出現在控制方面。

2.3 功能程序檢測法

通過手動或者自動的方式將程序進行合理編制，將直線定位、螺栓切削、圓弧插補等功能得以實現，形成一個功能化、程序化的測試系統，數控設備通過讀紙漿將信息讀取，然后啟動自動化程序，使之繼續運行，通過檢查設備檢查這些程序的可靠性和穩定性，診斷出所發生故障的原因并制定出解決辦法。測試方法能夠及時檢測出生成廢品的狀況，有無報警均能夠實現快速、準確的檢測，并且可以確定是操作錯誤還是程序編制錯誤，如果是程序編制錯誤，則需要及時進行程序的調整。

2.4 代換法

這種方法所采用的原理是家電維修的基本原理，通過維修人員使用數控配件將可能存在問題的部件或者元件進行逐一替代，一旦發現問題，及時進行維修，通過故障的逐一排除，來實現全面的檢查和維修，能夠極大地縮小故障的范圍，節省了故障排除所需要花費的時間，提高了維修效率。

2.5 交換法

如果在維修中，沒有準確足夠的配件，則不能實現逐一的排除，可以將系統中功能一樣的二塊模塊、芯片等配件彼此之間交換位置，查看故障是否隨之轉移，如果故障轉移，則能夠判斷出故障的具體位置。這種方法可以準確確定出現故障的位置。

2.6 參數檢查法

參數的設定對機床的功能產生較大的影響，如果發生斷電，則需要讓RAM及時存儲參數，然后將鋰電池放入控制板內部，隨著時間的延長，控制板中電池的電量會出現逐漸不足的狀況，加之受到外界的干擾作用，導致一系列數據的丟失，系統可能會出現混亂，不能正常運轉，進而機床無法正常工作。當出現這種狀況時，需要根據設備的轉動磨損狀況，電子元件的性能變化狀況來進行故障的判斷，當機床性能發生變化，或明顯降低時，需要對程序進行及時改進，以促進系統的正常運行，保證零件的加工精度不會降低。

2.7 輕敲法

如果系統不能穩定運行，出現故障，則可以在故障的診斷中，首先敲擊電路板的插件或者電線電纜，實現故障的準確定位，如果系統中存在布置一塊印刷線路板，則不同線路板和模塊之間必然依靠電線或者電纜進行連接，板與板之間存在大量的焊接點，這些焊接點很可能出現虛焊現象，導致各個板之間的接觸不好，出現故障。如果用絕緣物對虛焊的位置進行敲擊，當不用力時，可能故障會再次出現。

3 數控機床使用操作故障的預防與維修

數控機床的故障可能出現在電氣系統、液壓系統、冷卻系統以及潤滑系統中，為了保證數控機床正常、穩定的運行，必須對其進行合理的檢修與保養，降低故障發生的概率。

3.1 系統的維修與保養

定期檢查風機的運行狀況，是否能夠正常轉動，風道中過濾網的清潔狀況，是否堵塞或者存在大量的灰塵和異物，如果發生堵塞，需要及時清理，正常狀態下定期進行更換，通常是每年更換一次，當存在光電式紙帶閱讀設備，需要定期的對讀帶的污染進行清除，避免信息的獲取錯誤。

3.2 機械部件的維護工作

首先，進行位置檢查，檢查的主要位置就是主軸的潤滑油油箱的油位，刀庫的回零位，機床的刀位。其次，檢查可靠性，查看絲桿和機床本體之間是否出現松動，刀具上鎖的位置是否穩定，形成開關的位置以及電磁閥的工作狀態等。再次，定期對過濾網進行清理，當發現缺油時，及時補充。第四，查看主軸的皮帶狀態以及刀具夾是否松緊適當，液壓設備中的活塞位置，確保機床的精度滿足要求。

3.3 電氣系統的維護與保養

電氣系統的保養工作主要是對溫度、濕度進行合理的控制，做好防塵工作，零部件的防松動。對于溫度和濕度的保證主要是為系統提供一個相對適合的工作條件，也可以通過安裝空氣調節設備來進行環境的調控。基于機床電機功率較大的特點，在運行的過程中，難免會發生振動，所以應該定期對不同的元件進行檢查，檢查元件之間的連接狀況，緊固件的松緊狀況。

3.4 液壓系統和冷卻潤滑維護保養

液壓油和管道運行中，基于在溫度高、壓力高的條件下工作較長的時間，所以油的質量會發生改變，密封圈在惡劣的運行環境下也會發生破損，管道系統內部逐漸出現油污，為了保證系統的穩定運行，必須對密封圈和潤滑油進行及時、定期的更換，將管道內部過濾系統中的油污進行及時、徹底的清除，將故障消滅在系統運行的最初狀態。

綜上所述，只有對數控機床進行合理的保養與維護，才能保證設備的正常運轉，當設備出現故障時，需要對故障的狀況進行全面了解，并且采取妥善的處理措施進行故障處理和診斷，保證設備恢復正常運行狀態。實際生產中，數控機床能否實現高精度、高效率的生產，與操作人員有很大的關系。技術人員需要采取有針對性的保養與維修措施，保證設備的正常運轉。

參考文獻

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