數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)故障診斷與維修探析

李春俊，肖元昭，

（鄭州輕工業(yè)學(xué)院，河南 鄭州 450000）

數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)中重要的一種生產(chǎn)設(shè)備，現(xiàn)在的技術(shù)手段已經(jīng)將數(shù)控機(jī)床制造成一種非常嚴(yán)密的結(jié)構(gòu)，并且根據(jù)不同行業(yè)和不同生產(chǎn)環(huán)境下設(shè)計(jì)出不同的數(shù)控機(jī)床，但是在整體結(jié)構(gòu)上大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)方式都相同，本文從數(shù)控機(jī)床的維修方式和各個(gè)維修手段進(jìn)行著手，簡述現(xiàn)在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的維修步驟和故障診斷方式。

1 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)組成

數(shù)控機(jī)床隨著技術(shù)的升級在市面上已經(jīng)形成了各種不同的型號，再加上不同行業(yè)的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)方式上不盡相同，使得在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修時(shí)需要進(jìn)行學(xué)習(xí)的型號較多，但是數(shù)控機(jī)床的主要系統(tǒng)都是大同小異，主要由主轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、進(jìn)給轉(zhuǎn)動系統(tǒng)、基礎(chǔ)支承系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)組成，其中主轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床最為重要，直接關(guān)系著機(jī)床能否進(jìn)行工作，是數(shù)控機(jī)床工作中主體工作進(jìn)行的主要結(jié)構(gòu)。進(jìn)給轉(zhuǎn)動系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過程中主要起到促進(jìn)數(shù)控機(jī)床能夠持續(xù)工作的作用，基礎(chǔ)支承系統(tǒng)是主要的承重結(jié)構(gòu)，大部分的外殼和內(nèi)部的立柱都是該系統(tǒng)的組成部分，輔助系統(tǒng)主要在數(shù)控機(jī)床中根據(jù)不同的生產(chǎn)方式提供諸如潤滑劑、液壓氣生產(chǎn)環(huán)境的系統(tǒng)，起到輔助其余系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的作用。

2 數(shù)控機(jī)床的維修步驟

2.1 常規(guī)診斷與檢查

為了保證數(shù)控機(jī)床能夠在生產(chǎn)過程中不出現(xiàn)故障，在企業(yè)的經(jīng)營過程中就會針對這一問題成立相應(yīng)的技術(shù)小組，定時(shí)的對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行檢查，可以說數(shù)控機(jī)床故障維修的第一步就是常規(guī)診斷和檢查過程，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)其中的故障能夠很好的保證企業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定性，在進(jìn)行檢查時(shí)，主要是對數(shù)控機(jī)床的液、電、機(jī)進(jìn)行檢測，利用系統(tǒng)的方式檢查電源是否正常，各個(gè)系統(tǒng)之間是否出現(xiàn)隱患。同時(shí)為了保證數(shù)控機(jī)床在使用中的安全性，還需要對外殼進(jìn)行研究，如果外殼沒有接地或者出現(xiàn)嚴(yán)重的松動問題，要及時(shí)的對其進(jìn)行處理。

2.2 通過工作狀態(tài)判定故障的成因

在生產(chǎn)過程中突然出現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)故障時(shí)，維修人員要對該臺數(shù)控機(jī)床的日常檢查資料進(jìn)行研究，并且記錄該機(jī)床出現(xiàn)問題后各個(gè)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，利用收集的信息對數(shù)控系統(tǒng)維修情況進(jìn)行分析和研究，并且在保證不會對數(shù)控機(jī)床造成二次損壞的基礎(chǔ)上，對不同的工作區(qū)間進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，結(jié)合多方面的信息，增加維修人員診斷的準(zhǔn)確性。

2.3 判定不良元件診斷故障

該項(xiàng)工作難度較高，一般都是由有著豐富工作經(jīng)驗(yàn)的維修人員根據(jù)自身在巡查工作中對機(jī)床工作各個(gè)結(jié)構(gòu)的情況進(jìn)行分析，再加上出現(xiàn)故障后進(jìn)一步的診斷信息，判斷出的診斷信息。

2.4 利用系統(tǒng)的診斷程序加以診斷

現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床通常已經(jīng)搭載了自動化技術(shù)，其中的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床的控制中起到了重要的作用，利用計(jì)算機(jī)對數(shù)控機(jī)床的控制可以很好地對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢測，只需要在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)加入檢測軟件，就能夠在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對故障做出判斷。

2.5 故障的分析與調(diào)查階段

當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)工作故障時(shí)，還需要做好相應(yīng)的工作總結(jié)，在其中深入的分析發(fā)生故障的原因，同時(shí)落實(shí)責(zé)任制度，減少人為操作引起的故障，并且對故障現(xiàn)場進(jìn)行檢查，在工作報(bào)告中提出改進(jìn)意見的同時(shí)，還需要就人員的生產(chǎn)狀況提出一些保證生產(chǎn)安全的意見，防止機(jī)床故障引起的安全事故。

2.6 確定原因

在進(jìn)行上述工作步驟之后，就需要將收集的信息進(jìn)行匯總，確定工作故障的具體原因，并由技術(shù)人員針對這一問題進(jìn)行維修操作，保證企業(yè)的生產(chǎn)能夠快速恢復(fù)。

3 數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的維修方式

通過多年的維修經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出如下幾個(gè)結(jié)構(gòu)對數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)會造成很大的影響。

3.1 主軸部件

數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)在的制造業(yè)中有著非常高的精度要求，這不但在零件生產(chǎn)過程中保證精度，同時(shí)在運(yùn)輸和數(shù)控機(jī)床的安裝過程中因?yàn)楦鞣N原因也會造成數(shù)控機(jī)床的精度達(dá)不到要求。其中在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程造成的危害最大也最多。除了精度會造成數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。在主軸部件的設(shè)計(jì)上，還需要將切削振動、主軸箱的噪音等多個(gè)原因造成數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性。在進(jìn)行該項(xiàng)維修時(shí)，需要對數(shù)控機(jī)床的各個(gè)方面進(jìn)行檢查，主要就是保證主軸部件在工作過程中減少摩擦和振動，使其在工作過程中一直有著較高的精度要求。如下圖1。

圖1

3.2 進(jìn)給運(yùn)動系統(tǒng)

第一，滾珠絲杠副噪聲。出現(xiàn)這樣噪聲原因有很多，例如絲杠支軸承存在破裂現(xiàn)象、絲杠潤滑效果并不理想、絲桿滾珠存在破損情況。在維修時(shí)可以調(diào)整軸承壓蓋，使其更加壓緊軸承端面。與此同時(shí)，還可以加強(qiáng)潤滑效果，更換新滾珠等。第二，滾珠絲杠運(yùn)動不靈。出現(xiàn)這樣狀況的原因有很多，例如負(fù)載和度過大，絲杠與導(dǎo)軌之間不處于平行狀態(tài)。為了更好地應(yīng)對這些措施，可以不斷調(diào)整軸向間隙，加強(qiáng)預(yù)載負(fù)荷。與此同時(shí)，還可以不斷調(diào)整絲杠與導(dǎo)軌之間平行。

3.3 導(dǎo)軌

導(dǎo)軌在數(shù)控機(jī)床中出現(xiàn)問題的原因主要包含如下三個(gè)方面。

第一，數(shù)控機(jī)床在企業(yè)生產(chǎn)中是重要的生產(chǎn)設(shè)備，在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)分配上，都會要求數(shù)控機(jī)床能夠進(jìn)行長時(shí)間的工作，這就使得導(dǎo)軌在長時(shí)間的工作中，容易出現(xiàn)導(dǎo)軌局部磨損，使得工作精度達(dá)不到要求。針對此原因，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的管理過程中要注意在這一方面的潤滑工作。

第二，零件在加工過程中出現(xiàn)一些不標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)象，就使得不能夠在導(dǎo)軌上正常的流動，使得數(shù)控機(jī)床的工作出現(xiàn)故障。

第三，導(dǎo)軌在安裝過程中沒有考慮到固定的問題，造成導(dǎo)軌的兩端不平或者直線出現(xiàn)偏差，在這一情況下，就必須使用一些措施，將誤差降低到合適的范圍內(nèi)。

3.4 回轉(zhuǎn)工作臺

回轉(zhuǎn)工作臺主要在以下三個(gè)方面會出現(xiàn)問題，第一，因?yàn)橐簤簡栴}和數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)造成的抬起動作問題，其中控制系統(tǒng)主要是數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行工作的過程中，控制系統(tǒng)因?yàn)榘l(fā)生故障，不能夠在正確的時(shí)間給回轉(zhuǎn)工作臺發(fā)送信號激勵，液壓問題主要是在長時(shí)間的使用后，液壓力量不足，使得不能完成抬桿工作。第二，回轉(zhuǎn)工作臺的各個(gè)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)錯(cuò)位。尤其是齒輪結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的錯(cuò)位現(xiàn)象，直接導(dǎo)致了工作臺的分度不能夠達(dá)到生產(chǎn)要求。

3.5 電源

電源是保證數(shù)控機(jī)床能夠進(jìn)行正常工作的能源設(shè)備，在企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)車間規(guī)劃時(shí)，就需要根據(jù)生產(chǎn)布局做好電源的規(guī)劃工作，尤其是在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的配電過程中，需要保證數(shù)控機(jī)床能夠有著獨(dú)立的配電箱和交流穩(wěn)壓的電流供應(yīng)，并且做好接地工作。

3.6 偶發(fā)故障

雖然現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床在生產(chǎn)過程中不會因?yàn)橹T如氣溫、濕度等這類因素出現(xiàn)故障，但是現(xiàn)在由軟件進(jìn)行控制的數(shù)控機(jī)床在使用過程中，很容易因?yàn)閭鞲衅鞯恼`判，造成生產(chǎn)停止的現(xiàn)象，尤其是生產(chǎn)過程中的粉塵，很容易誘發(fā)這類現(xiàn)象，為此，在企業(yè)的規(guī)劃過程中需要改善生產(chǎn)環(huán)境。

4 結(jié)語

綜上所述，在企業(yè)的生產(chǎn)過程中保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)不但能夠增加企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠減少因?yàn)閿?shù)控機(jī)床故障引起的停工對企業(yè)所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失。筆者就多年的維修經(jīng)驗(yàn)和在工廠中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在數(shù)控機(jī)床的維修步驟和維修方式上闡述了一些自己的看法。