數控機床故障的診斷和維修研究

王海月

摘 要：隨著信息技術的發展，數控機床的作用在當前社會很多領域中的作用也逐漸凸顯出來。數控機床是指數字控制機床，集計算機技術、加工工藝技術、自動化控制技術以及電子電力技術于一體，是機械加工領域中的重要設備，發揮著其他機械不可取代的作用。但是在實際工作過程中，數控機床經常出現各種各樣的故障，導致機械加工工作無法正常運行。筆者結合自身的工作經驗，就數控機床故障的診斷以及維修談一談自己的看法。

關鍵詞：數控機床 故障 診斷 維修 研究

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0083-02

數控機床是一項全自動的機械設備，集諸多高科技技術于一體，在當前的機械加工領域受到廣泛的應用，非常適合一些產品更新頻繁、精度要求高、加工零件復雜等場合。由于數控機床是一項機械設備，在工作過程中難免會出現各種各樣的故障。如何找出這些故障并進行維修，是目前機械加工領域亟待解決的問題，也是本文主要闡述的內容。

1 數控機床的常見故障

1.1 隨機性故障

顧名思義，隨機性故障即偶然情況下發生的故障，這類故障具有隱蔽性的特點，維修人員需要花費一定的精力才能找到故障的原因，而且這類故障的發生沒有規律可循，又被叫做“軟故障”。數控機床的隨機性故障一般情況下與數控機床的工作環境、軟件設計的完善程度、參數的設置狀況以及元器件的安裝質量等有著密切的關系，這也導致維修人員在尋找和分析故障原因的時候比較困難。一般來說，部分數控機床的隨機性故障具有可恢復性的特點，一旦發生這種類型的故障，工作人員重新開機就可以，數控機床又會恢復正常的工作。但是利用這種方式解決了隨機性故障，在后來的工作中還是很有可能發生同樣故障[1]。

1.2 確定性故障

確定性故障是數控機床比較常見的一種故障，主要指滿足部分條件之后不可避免會發生的一些故障，在數控機床中出現的比較頻繁，屬于一種常見故障。譬如控制系統當中主機硬件損壞就是一種確定性的故障。這種故障具有不可恢復的特點。一旦數控機床發生這種確定性故障，必須要相關維修人員對故障進行維修，否則數控機床無法恢復正常的工作。雖然確定性故障的發生具有不可恢復的特點，但同時也具有規律性的特點，這給維修人員的維修帶來很大的方便。一般情況下，數控機床發生了確定性故障，維修人員必須要找到其根本原因并實施一定的維修措施，只有這樣才能進行徹底有效的維修，而且一般情況下，數控機床在維修結束之后就可以快速投入到使用當中[2]。

2 數控機床常見故障的診斷方法

2.1 進給伺服系統中常見故障的診斷方式

對于普通機床和數控機床而言，進給伺服系統是兩者之間的主要區別，該系統能夠保障數控機床運營工作的穩定性。進給伺服系統在數控機床組成當中占據著非常重要的地位，發揮著其他系統無法取代的作用，具有信號跟蹤功能穩定和精準性高的特點，可以為數控機床的安全穩定運行提供可靠的保障。其中，常見的集中的故障有位置反饋部位故障、電機故障以及伺服控制單元故障等。對于進給伺服系統中的常見故障，通常采取的第一個步驟就是觀察其是否具備進給伺服使能信號，也就是以PLC程序為主要的參考依據，對屏幕軸數值進行仔細觀察，觀察其是否發生變化，進給伺服單元上是否有指令電壓產生，進給伺服軸上是否出現移動的情況等，在此基礎上將相關問題和位置反饋方面的問題詳細記錄下來[3]。

2.2 主軸驅動系統常見故障的診斷方式

數控機床的主軸旋轉運動就是數控機床主軸驅動系統所表現出來的最主要功能。一般情況下，主軸驅動系統具有過載能力極強、減速時間較短、加速時間較短、恒功率范圍較寬等特征。檢測主軸流量方面的故障和主軸驅動系統故障是常見的兩個故障。對于這方面故障的診斷方式主要有操作診斷、點檢診斷、狀態診斷和動作診斷等幾種[4]。

3 數控機床的維修分析

3.1 做好日常的維護工作

數控機床是機械加工領域的重要機械設備，相關人員必須要做好日常的維護工作，這樣不僅能夠延長各種元器件的磨損周期，還能有效延長數控機床的使用壽命。更重要的是，加強對數控機床日常的維護，可以有效預防各種故障的發生，從而增強數控機床無故障工作時間。

一般來說，對于數控機床的隨機性故障的維修，工作人員要重視數控系統的檢查和維護，保證電氣箱的密封程度達到相關的標準要求，做到科學的連接和安裝，另外一方面還要保證數控機床的屏蔽和接地都具有科學性。對于數控機床的確定性故障，則需要工作人員在日常工作中精心維護和正確使用，掌握好故障的發生規律，結合故障的發生原因對癥下藥，在工作中盡量小心翼翼，雖然這種故障是不可避免的，但是可以將故障發生的時間延后。

3.2 提高機床的利用率

數控機床是一項全自動的機械設備，如果長期不用或者閑置，數控機床的各個環節中就會出現灰塵、油脂凝固甚至生銹的狀況，這對數控機床的靜態傳動功能和動態傳動功能都會造成不利的影響，而且還會影響數控機床的加工精度，導致加工出來的機械產品出現較大的誤差，從而帶來各種不必要的麻煩。因此，即使不需要用到數控機床，相關工作人員也要對數控機床進行開機運行，給予其一個很小的速度，使其低速運行。除此之外，工作人員還要經常給數控機床相關數控系統通電。

3.3 加強機床檔案管理工作

數控機床在機械加工領域發揮著非常重要的作用，工作人員要想保證數控機床具有良好的工作性能，除了要做好日常的維護工作，提高數控機床的利用效率，還要做好檔案建立和管理工作。檔案的內容包括數控機床的具體工作情況、維修情況、具體性能等，尤其是數控機床的維修檔案，工作人員一定要做好建檔和檔案管理工作。這樣，下一次數控機床發生故障的時候就可以快速調出相關的檔案，從而第一時間發現問題并及時采取有效的應對措施。

3.4 提高工作人員的業務素質

首先，相關部門要結合具體情況合理安排每臺數控機床的操作人員人數，讓每一臺數控機床都有專門且固定的維修人員、工藝人員和操作人員。其次，要加強對這些人員的技能培訓，使其掌握專業知識和專業技能，提升其技術水平，為數控機床的穩定運行提供可靠的保障。

4 結語

綜上所述，數控機床是機械加工領域的重要產品，購買成本非常高，但是在工作過程中經常會發生各種各樣的故障，加工企業要對此加以重視，做好日常的維修和保養工作，降低故障的發生幾率，為數控機床的正常運行提供可靠的保障。

參考文獻

[1] 喬巍巍，賈亞洲，張海波，等.數控系統故障分析及可靠性提高措施[J].吉林大學學報：工學版，2006（S2）：33-34.

[2] 張英芝，申桂香，賈亞洲，等.數控車床故障分布規律及可靠性[J].農業機械學報，2006（1）：21-22.

[3] 賈育秦，張志剛，翟大鵬.基于故障樹的數控機床故障診斷系統研究[J].太原科技大學學報，2009（5）：43-44.

[4] 朱傳敏，周潤青，陳明，等.故障樹與案例推理在數控機床故障診斷專家系統中的應用研究[J].制造業自動化，2011（10）：12-13.endprint