數控車床常見故障診斷與維護

董金梁 高娟 許鵬輝

摘 要：基于機械加工視角下，數控車床憑借加工精度高、多坐標聯動、以及復雜零件加工等優勢，已經發展成機械加工領域最為重要的技術。可是，機械加工之中數控車床的頻繁應用，往往會發生一些常見故障，從而嚴重影響機械加工質量。基于此，關于數控車床的常見故障必須要進行有效診斷，然后針對問題進行有目的性的維修與養護，以保證機械加工的精度與質量。

關鍵詞：數控車床；常見故障；診斷；維護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.22.012

機械加工技術的發展與進步，催生了數控技術。于此同時，電子控制技術的支撐，掀起了一場數控技術發展新風暴。基于新時代背景下，數控機床價格的優惠，使得其應用范圍越來越廣。而工業生產企業在引入數控機床之后，零部件的加工質量、加工精度以及加工效率得以明顯提升。可是數控車床的頻繁應用，常常會誘發一些故障，從而影響零部件的加工成果，甚至還會威脅機械加工的安全性與可靠性。基于此，及時、有效的診斷數控車床常見故障，然后進行維修與養護，對提升零部件加工質量與機械加工安全性有著現實意義。

1 數控車床的基本原理

在原理、性能方面與機械車床相比，數控車床極具特殊性。為此，數控車床的應用前提就是全面把握工作要領，對數控車床的為能提升數控機床的應用效率，就必須把握其基本工作原理，對車床結構了如指掌，不僅可以及時發現故障，還可以選用有效措施進行維修和保養，從而切實提升數控車床的安全性與可靠性[1]。選擇數控車床進行零部件的加工，必須提前制定方案，即技術操作員應結合零部件圖紙要求與數控車床的工作原理等制定一套科學、合理的零部件加工方案，從而保證零部件加工的正常運行。為能實現高標準，在零部件加工時就需要做好編程，以按鍵的形式實現數字車床各項程序的設定，當數控車床編輯狀態是EDIT之時，將編寫的加工程序輸入其內，然后將數控裝置存到新建的文件夾之中。由此數控車床之中的控制裝置就可以快速、及時的分析，實現信息代碼的有效譯碼、處理與運算等，然后選擇數字化的方式，把運算結果借助信號完成程序分配，這樣數控車床的所有坐標就會實現系統編排，根據設置的速度、路線以及形狀完成零部件加工[2]。關于零部件的大批量加工，則需要重新設定，從而保證零部件技工的精度和質量。

2 數控車床故障診斷基本原則

機械加工中數控車床的應用，可以提升加工質量與效率。可是數控車床的頻繁運行，就會發生各種故障，若是無法及時發現和維護，那么不僅會造成車床部件發生損壞，甚至還會引發重大的安全事故。對此，為能準確診斷數控車床故障，就必須遵循基本原則。

2.1 由外至內的基本原則

隨著數控車床技術的發展，如今車床故障的發生率已經有所降低，軟件系統很少會發生故障，可是車床外部故障的發生率仍然比較高，比如硬件問題。因此，診斷數控車床故障時，需要先對車床外部進行診斷，查看是否存在故障，然后再進行內部診斷，層層推進，以提高故障診斷的科學性、合理性。

2.2 由主機至電氣的基本原則

普通車床故障大多屬于機械故障，只需及時更換，或者是維修，就能確保車床安全運行。然而數控車床則與之不同，需要查找故障的范圍比較廣，盡管可以確定主問題，可是具體范圍難以明確，車床的主機、控制系統、電氣裝置等都可能發生故障，為能減小范圍，就必須明確診斷[3]。基于此，當發生故障之時就要由主機至電氣進行層層診斷，若是主機正常運行，并未發生失靈問題，那么就需要診斷電氣與軟件系統，從而及時、有效的對車床進行維修與養護。

2.3 由靜態至動態的基本原則

數控車床檢驗的過程中為能縮小故障范圍，在檢驗之前就必須斷電，對硬件設備進行檢查，然后對故障進行分析，當查明故障原因并進行維修、養護之后，再局部通電試機[4]。而試機的過程之中也要隨時斷電，以免發生通電之后引發更嚴重的故障或者是安全事故。

2.4 由簡至繁的基本原則

數控車床發生的故障比較復雜，常常會因單個主問題，而引發連帶性的小問題。因此，車床故障維修時就需要先維修簡單問題，保證車床安全、穩定運行。

3 數控車床常見故障的診斷

3.1 全面檢查

在數控車床故障維修之前，需要對故障進行全面性檢查與故障記錄，由此維修技術人員才可以及時的獲取車床維修具體情況與數據。由此車床故障的維修，技術人員需要查看車床故障的維修記錄，然后檢查故障出現的具體成因，等明確之后再制定維修方案、建議，最后根據維修方案完成車床的維修[5]。此外，維修技術人員應該對車床運行狀態、故障展開認真分析與研究，同時對車床控制線路完成檢修，以保證車床外接線路與控制線路的正常。與此同時接通電源再對運行狀態進行實時觀察，關于異常情況完成記錄與原因分析。

3.2 認真分析

目前，數控車床系統已經設置了預留自診斷系統與故障報警系統。可是當出現故障時，還需要維修技術人員認真檢查故障，分析故障出現的具體原因，從而才能有目的性的完成維修與養護。因為車床故障的發生存在隨機性，所以不能以慣性思維分析，需要從多層面、多角度進行綜合性研究，認真分析與檢查故障產生的原因以及影響要素。數控車床故障的診斷，要求維修技術人員對機械傳動系統、液壓系統等展開全面性檢查，認真落實故障排查工作，唯有如此才可以找到具體成因，從而制定行之有效的解決方案。

4 數控車床常見故障的維護

4.1 軸承類故障的維護

基于數控車床角度分析，傳動系統是車床的核心，傳動軸又是傳動系統的核心，其承載著車床工作荷載與傳動力，極容易發生故障，所以車床最為常見的一種故障就是軸承類故障。當出現軸承類故障時，需要維修技術人員認真檢查軸承傳動實際情況，對車床整機運行動態展開深入分析，如果車床主軸單向推理球軸承出現問題，必然對車床傳動造成負面影響，因此必須及時維修與更換[6]。若是傳動軸出現斷裂等問題，那么就必須查找原因所在，然后有針對性的維修傳動軸，或者是更換新的傳動軸，但也需要堅持更換原則，選擇大直徑的軸承，達到優化車床傳動機構目的。與此同時，傳動軸維修時需要優化與調整車床轉速，比如通過對軸承具體位置進行重新布局等方法來調整車床轉速，進而實現車床故障的有效解決。

4.2 噪音類故障的維護

數控車床正常運行狀態下，產生的噪音是很小的。如果車床運行時發生劇烈的噪音，就說明車床發生了故障。基于此，維修技術人員必須查找噪聲源的具體位置，然后分析車床故障形成的具體原因，由此才會迅速、有效的處理故障。車床運行時運動副間是獨立的，以旋轉、往復的直線運動為主，而且運動副接觸與分開具有周期性，完成數控車床的工作。全面檢查數控車床噪音故障，可知車床溫度的升高，就會加劇噪音的聲勢，即數控車床的運行時間與工件磨損等都會影響噪音的形成，當車床負荷增大、工件磨損加劇，就會產生劇烈的噪音。以此同時，車床潤滑度也關系著噪音量，如果潤滑不到位就會加劇車床零部件的磨損，從而產生噪音。關于車床的噪音類故障，維修技術人員必須把運動副進行區分，然后參考其接觸狀態，實現車床運動副優化、調整，或是對運動副損壞的零部件進行維修與更換，同時再對運動副認真檢查，從而保證車床的安全性與可靠性。

4.3 刀架類故障的維護

當數控車床發生機械卡阻等故障時，刀盤就會卡死不動，從而導致刀架電機發生燒毀。對于刀架故障，維修技術人員必須展開層層排查，最大程度上減小檢修范圍，查找故障形成的原因與類型，再次進行認真檢查與分析，如此才能有目的性的完成故障維護。如果維護過程中刀具出現反復回轉，最大原因就是刀位引發了元件損壞，針對此問題就必須及時的更換元件。通常，關于車床之中刀具的更換，因為換刀不到位，或是刀位超前，必然會對零部件的加工精度與質量造成負面影響[7]。分析其原因就是刀架磁鋼處在圓周之上，基于元件角度分析，不管是刀具靠前，或者是靠后，皆能引發車床故障。基于此，在工具使用過程中，為了保證待加工零件與磁性鋼之間有一定的位置，必須先鎖緊刀架，然后松開磁盤，才能有效處理故障。

5 數控車床的日常檢修

關于數控車床的檢修工作，要求維修技術人員認真完成日常檢查、故障分析以及維修等，由此才可以預防與及時解決各類故障，提高數控車床的性能與安全性。與此同時，進行日常檢修可以保護車床操作工由于設備失控而威脅生命安全，不管是從經濟方面，或者是安全運行方面，都發揮著至關重要的作用。

從數控車床故障方面分析，針對與常見的數控機床故障，維修技術人員必須定期完成車床的維護與保養工作，同時有目的性的對解決故障，及時的進行維護。此外，對于車床控制系統也要定期進行檢修，以保證車床可以安全接地與工作。關于數控車床的日常檢修與有針對性維護，需要對保養、檢修工作進行穿插性作業，由此才能有效減小數控車床的發生概率。

6 總結

近些年，基于數控車床技術的發展與進步，工業生產中數控車床的應用，切實提升了加工零件的精度與質量，而且作業效率顯著提升，因此機械加工之中數控車床的作用越發的突出。可是，數控車床的頻繁運行必然會引發故障，如果不能及時發現與解決故障，必然會對加工質量、車床安全運行造成不利影響。因此，必須加大數控車床日常檢修力度，及時、有效排除故障，由此才能發揮數控車床的真正價值與作用。

參考文獻：

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