數控車床加工實習教學中常見故障與解決方法分析

聶鑫磊

摘 要：為了培養專業型數控機床操作人才，為我國數控機床技術人才提供儲備力量，需要教師在其實際加工實習的教學過程中，務必要解決學生在實踐過程中遇到的數控車床故障。本文通過介紹數控車床故障診斷的原則，對數控車床加工實習教學中常見的故障問題展開分析，并提出了相應的解決方法。

關鍵詞：數控車床加工；實習教學；常見故障；解決方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.220

0 前言

數控車床的加工過程繁瑣復雜，初學者缺乏經驗，很容易造成機床設備的損壞，因此在數控車床加工實習過程中，教師需要有針對性的制定與初學者實際學習情況相吻合的教學方案，進而規范學生的技能操作，同時對可能會出現的故障問題提出合理化的解決方案，增加學生的實戰經驗和動手操作能力。

1 數控車床故障診斷的原則

（1）由外部及內部診斷原則。眾所周知，數控機床的內部元件復雜精密，若操作人員缺乏診斷經驗將零件擅自拆卸下來的話，很容易在機床內部構造埋下重大的安全隱患。數控機床屬于精密類型的機器設備，任何一個細小的環節都不容我們忽視，因此在進行數控機床故障診斷的過程中，以檢車數控機床外部零件為基礎，確保其不存在任何故障問題的前提下，再由專業的故障檢測人員對機器內部故障逐一進行排除與分析，這樣由表外到表內的故障診斷方法，可以幫助檢測人員提高診斷故障的工作效率，并且有效避免了數控機床內部的人為損傷。

（2）機械故障診斷優先原則。對于數控機床的故障診斷方法，可以從兩個方向開展故障的診斷工作。第一個方向是從機械硬件方面進行故障診斷，第二個方向是從電氣系統方面進行故障診斷。在故障檢測的過程中，存在于機械硬件方面的故障很容易被人們發現，并且其維修工作也不難開展，利于恢復數控機床的正常運行，而存在電氣系統方面的故障，其在診斷方面相對于前者來講更加復雜，原因在于電氣系統中存在許多精小的元件，并且每一個元件的檢測方式也頗為復雜，需要維修人員利用專業的機器設備逐一進行排查?；谏鲜龇治?，在數控機床的故障診斷過程中，維修人員理應對數控機床機械硬件方面存在的故障優先進行排查，確定其不存在任何硬件方面的故障之后，再對數控機床的電氣系統存在的故障進行檢查，這樣才能夠提高數控機床的故障診斷效率，達到事半功倍的工作效果。

2 數控車床加工實習教學中常見的故障與解決方法

（1）編程出現錯誤。在數控車床加工實習的教學過程中，學生在掌握基礎理論知識的前提下，往往由于缺乏實際操作經驗而導致在編程過程中輸入錯誤的程序，最終使得數控車床的加工被無意中止，如學生在輸入F指令時，很容易將“F0.08”輸成“F008”，從而發生機械撞刀的情況。在實習教學的過程中，撞刀情況的發生主要分為兩種，第一種是由X軸聯動Z軸，從而系統自動發出相關的移動指令，將刀具移動至工件的基準點，引發撞刀事故的發生，當學生遇到這種情況時，其有效的解決方法是教師在講授X軸與Z軸不可聯動的知識內容時，必須要求學生牢記機床設備進刀的工藝流程；另一種發生撞刀故障的情況是在螺紋加工的編程時，在最后的車削過程中，其背吃刀量過大引起的，最終會導致機床刀片的損壞，面對這種情況，學生們需要在實習過程中將機床削刀的吃刀量設置在合理的范圍內，同時教師也需要對螺紋加工指令編程的教學提起重視。

（2）步進電機不運行。步進電機不運行，也是學生在車床加工實習過程中較為常見的現象，其故障的表現形式為“運行突然終止”或“步進電機抖動不運轉”兩種。一般的，出現這兩種現象的原因有兩種，第一種是機械設備發生故障，另外一種是機床在控制系統方面存在故障。對于上述故障現象的發生，其有效的解決措施是，教師在教學過程中，首先將工作臺退回至原點并將設備進行重啟，若在重啟之后仍存在步進電機不運轉（抖動）的現象，就說明在機床的傳動系統中有元件變形或損壞，此時，教師需要將工作臺退回原點中止故障，再由維修人員對其進行故障診斷和維修。

（3）機床主軸系統噪音過大。在機床運轉的過程中，產生噪音過大的原因有很多，主要原因是缺少潤滑油所導致的。針對這一故障，教師在加工的實習過程中，要注意對機器的保養與維護，定期、定量的向設備中添加潤滑試劑，并保持機床油箱的整潔；若運輸系統的皮帶產生松弛，也會產生較大的噪音，在實際教學過程中，教師需要指導學生更換傳送系統的皮帶；另外，若齒輪中間存在縫隙，同樣會可能使主軸系統的噪音量過大，這時教師需要指導學生在機床設備運行時務必要注意齒輪的運轉情況，存在咬合不緊密的齒輪必須要及時調節和更換。

（4）加工尺寸誤差故障。學生在具體的操作過程中，由于能力生產不夠，最容易引發加工的零件的尺寸與標準尺寸存在較大誤差，出現這一現象的原因有很多。例如，伺服電機的主軸與絲杠間出現松動，使得在機床運行過程中電機與絲杠的運行存在異步性，使加工零件的尺寸出現誤差。在教學過程中解決這一問題的方法措施是，教師要求實習學生在對設備故障進行檢測的過程中，在伺服電機的主軸與絲杠連接軸上均做好標記，并通過工作臺的移動對標記點進行復位排查，進而避免由于電機與絲杠的不同步導致的加工尺寸誤差。

（5）刀具返回零點時越位。在實際的加工實習教學過程當中，也會出現刀具返回零點時越位的狀況。解決刀具越位問題最根本有效的方法就是指導要求學生對連接步進電機和絲杠的傳動滾輪進行故障檢查，并且對減速箱內的滾輪也進行故障檢測，若發現異常需要及時清理滾輪中的異物，保證滾輪的正常運轉。

3 總結

為了保證學生在數控車床加工中生產實習的人身安全，本文將有關數控機床操作的實踐和理論聯系在一起，并對在數控車床加工實習教學過程中的常見故障進行探討和分析，提出相應的解決辦法，從而保證學生數控車床加工實習的有效進行。

參考文獻：

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