數控機床故障診斷與維護措施研究

龔真蕊

（晉中職業技術學院，山西晉中 030600）

0 引言

數控機床是機械、電子、光學及測量技術的集合體，是一種密集型自動化加工設備，具有其鮮明特色。隨著科學技術快速發展，數控機床的故障診斷與維修技術不完善的問題也漸漸顯現出來。通過對機器故障診斷和檢修的實際例子進行分析和研究，對相關故障的預防與維修措施進行有針對性的總結發現，只有不斷的加強人員管理，掌握數控機床的正確使用方法，提高維修人員的機械故障維修水平，才能從根本上降低故障發生概率，降低維修成本，創造更多的經濟效益。

1 數控機床常見故障診斷方法

（1）按故障發生部位分析并解決問題。數控機床故障主要有硬件故障和軟件故障。硬件故障是指控制電子部件、低壓開關、電路板、排線等，由于某些原因出現滑落、松動甚至燒毀等問題，出現這類問題時，輕者需對故障部位進行簡單修理，重者需將故障部件更換掉。軟件故障是指軟件部分發生故障問題。出現這種問題時，可通過對一些數據進行適當修改，或者修改一些程序就可以解決。

（2）按故障指示分析故障部位及原因。一般分為有指示故障和無指示故障。目前生產的數控系統多在出廠前配備自動診斷程序，運行過程中診斷程序會對數控系統的軟硬件的性能和使用狀態進行時實管理，一旦出現故障，程序會通過警示燈或其他警報形式提醒用戶。一些更加精密的儀器還可以通過顯示屏將故障原理顯示出來，用戶可以根據提示自行排除故障。還有一些故障在發生時無診斷指示，遇到這類故障時，維修人員可根據使用手冊找出故障的原因與部位，并進行排除。

（3）根據機床的穩定性來判斷故障問題。任何機械在使用時都會產生損耗，數控機床在運行一段時間后，由于磨損等問題會出現零件運動系統靈活性下降等，如位移精度減弱、反向死區變大、運行不平穩等。

（4）根據故障發生頻率和范圍是否固定判斷故障性質。根據故障發生的頻率可分為隨機故障和系統故障。隨機故障是指偶然發生的故障，頻率不高，位置不固定。因此隨機故障診斷起來比較困難，如看不見的局部松動或錯位、電氣線路靜態工作點發生位移、穩定性減弱、電氣裝置工作環境溫度過高等。系統故障是指只在固定狀況下才會產生的規律性故障，此時，檢查人員需經過反復試驗并綜合各項結果，最后判斷出問題原因，然后提出解決方案。

2 數控機床故障維護措施研究

（1）數控機床在運行中，最普遍的問題多發生于機械主軸部分的零件和其伺服系統。例如，切割刀直接插到機床平臺上，這可能是操作人員操作不當，機床主軸部分的電氣線路系統出現問題，系統給出的位移不準等。出現這種故障時，需要檢查程序，查看系統的參數是否出現錯誤。為此操作人員不但要掌握操作技巧，還要了解機床系統，能夠獨立找出故障原因，并解決相應的系統問題。

（2）由于機床的各項加工技術更新、升級、換代較快，有很多新型的加工技術被投入使用，極大提高了數控機床的加工精度與效率。但數控機床在加工過程中容易出現各種故障，因此能否及時的診斷出故障并進行故障排除，以及對機械進行定期的維護等，這些問題都亟待解決。

（3）需將故障預防與排除相結合。應從根本上解決數控機床使用難、維修難等問題，因為諸多客觀因素都會引發機床故障，如機械問題、零部件松動問題、生產環境問題、日常磨損問題等。在實際檢查與故障維修過程中，維修人員應根據具體情況，對具體問題進行具體分析，切記不可以經驗主義而盲目地解決故障，應在全面清楚地掌握故障原因的基礎上，確定故障范圍，然后篩選可疑零件，最后確定故障點，然后根據故障原因采取準確、有效的解決措施。反之，如果檢修人員若盲目維修，后果將不堪設想，甚至增加診斷和維修的難度，造成更多損失。

（4）診斷與維修故障技術，是保證數控機床準確運行的前提。當數控設備發生故障時，維修人員應首先了解故障現象，盡量在機械工作的情況下，觀察故障發生的全部過程，并及時提出相應的維修方案，使機床能盡快投入正常的生產。安排固定人員對數控機床進行日常的維修和養護工作，可在一定程度上延長設備的使用壽命，盡量減小機械部件的磨損程度，能較大程度地減少事故發生的概率，能更長時間的穩定工作，不僅能充分發揮數控機床的優勢，也能減少事故的發生。

3 數控機床的維護措施優化建議

（1）隨著先進制造業的興起，生產技術水平的提高，各種新材料、新理念、新工藝、新技術、新結構、新零件不斷投入市場。各領域都有了更高的需求，這一系列的變化與發展也促使數控機床的結構和性能發生了變化。由于系統和功能在日趨完善，操作系統也變得更加復雜，使用中一旦發生故障，檢測和維修的時間也要相應增長，檢修的難度也隨之增加。所以對數控機床的要求十分高，任何一小部分的故障，都會導致加工零件的精度降低，甚至停機、生產停止等，而造成不必要的經濟損失。因此，如何在數控機床出現故障時，快速進行診斷并精準的維修是至關重要的。

（2）為保證數控機床能始終保持平穩、正常的運行狀態，要求控制系統的維護人員做到：淤在機床發生故障時能夠及時診斷和快速維修。在故障診斷過程中，積極采用先進的診斷方法，吸取國內外先進、成熟的診斷理念，并逐步使維修人員的水平邁向更高的臺階。于根據故障診斷結果，使用系統復位、更正系統參數等，保證系統電壓時刻處于穩定狀態，保證工作環境溫度適中以及定期檢查機械數控機床系統備用零部件，保證維護措施能及時有效的排除系統故障，以提升企業的經濟效益。

（3）我國的數控機床加工技術水平與發達國家相比，仍存在較大差距。從目前狀況來講，我國的數控機床加工技術水平仍處于較低的水平，需進一步的完善和提高。現階段，國產的數控加工技術還難以滿足我國機械制造企業的技術要求，所以對數控加工技術進行改良則迫在眉睫。為此，應學習和借鑒發達國家的高端數控機床加工技術和豐富的機床改進經驗，以此來提高國產數控機床加工技術的整體水平。

4 結束語

近年來，中國制造業蓬勃發展，數控機床和數控加工技術也隨之快速發展起來。機床在使用和運行過程中都避免不了會出現一些故障問題，因此及時發現并正確排除故障，對保障數控機床正常運行起著至關重要的作用。因此對數控機床的故障診斷與維護措施進行深入分析和研究，并提出相關建議，以期提高數控機床運行的穩定性，促進工業經濟的健康發展。