數控機床的故障檢測與維修探析

王建榕

（蘭州資源環境職業技術學院，甘肅 蘭州 730021）

自從1952年世界上第一臺工業數控機床研發以來，如今數控機床已進入到不斷創新換代階段，第六代數控機床體現了快速、高效、可靠及精準的特點，受到了越來越多企業的高度關注，并廣泛地應用于現代化企業的生產制造中。當前，在科學技術的成熟發展下，數控技術也得到了更好的發展，對現代化企業零部件生產和加工十分有利。由于數控機床構造精密，且種類多和結構復雜，在設備運轉階段很容易受到多方面因素的影響，導致數控機床故障頻繁發生。所以，如何降低數控機床故障發生率成為眾多企業關注的一個重點。應全面了解數控機床故障出現的原因，從日常檢測與維修做起，才能進一步保證企業的經濟效益與社會效益，也能在很大程度上提高企業零部件生產和加工的質量。

1 數控機床故障的原因分析

1.1 因自身設計缺陷導致的故障

當前數控機床技術日漸成熟，但也難免存在設計上的缺陷，導致數控機床故障多次出現。如當前數控機床并不具備通用性的CNC 系統。一旦CNC 系統沒有通用性這一特點，就會導致數控設備維修費用和保養費用增加。同時，數控系統會有著十分慢的更新速度，不利于CNC 數控系統的持續性開發，在長周期使用中，導致數控產品科技化發展進程緩慢。又如數控機床有多個控制系統，在各系統間又有著相對較差的相互操作性，以至于系統集成難度加大。控制系統操作方法又各不相同，導致企業員工的培訓費用成本增加。再如CNC 數控系統的設計理念是以封閉式為主的，當CNS 數控技術出現故障，企業很難進行維修，必須要返回生產廠家對CNC 系統進行維修，這就加大了維修的周期，也增加了維修成本。

1.2 因機械部件導致的故障

數控機床的機械部件非常多，包括主傳動系統、進給傳動系統、回轉工作臺、箱體、刀具交換裝置及底座等。箱體和底座是數控機床的支撐部件，當工作穩定狀態很少會出現故障。刀具交換裝置和回轉工作臺有著自我診斷的價值，也很少會有故障發生。機械部件最常見的故障是由主傳動系統和進給傳動系統引起的故障。導軌、連接件、滾珠絲桿螺母、軸承是進給傳動系統的主要部件，在現實中常常因為導軌移動和滾珠絲杠噪聲等導致的運動不良而出現故障。主軸、傳動齒輪、軸承是主傳動系統的主要部件，常常因為主軸發熱和主軸噪聲導致數控機床出現故障。

2 數控機床故障的檢測原則及方法

2.1 數控機床故障的檢測原則

數控機床故障檢測過程中，要遵循從表層到內部、數量掌握數控機床說明書內容，嚴格地依據檢修順序、規范化操作等檢測原則。當數控機床出現故障時，維修人員應著手于數控機床的表層問題，深入檢查并找出數控機床表層方面出現的故障。當發現數控機床表層無故障時，再逐一排查可能出現問題的部件。在檢測數控機床故障時，應始終以冷靜淡定的心態，避免出現焦慮和慌張得不知如何下手的問題。通過了解數控機床的說明書，向數控機床操作人員詢問設備出現故障的過程，了解數控機床故障發生的狀態，并記錄和分析故障原因。數控機床檢修過程中，必須要對數控設備的電源進行斷電操作，確認數控機床檢修無危險時在進行逐一檢測。當然，檢修人員必然要控制數控機床設備的運行機制，方能熟練地進行各部件的檢測。除此之外，數控機床故障檢測中，應嚴格地按照一定的檢修順序進行。這主要是數控機床有很高的自動化程度，并是機械加工設備，且在實際中機械部件故障十分復雜，這時候一定要先解決復雜難度低的故障。在數控機床維修過程中，應科學地拆換元器件，使用專門的吸錫器進行操作。線路板拆卸時，應熟悉線路板位置，依據電纜序號進行操作。在焊接線路板時，應保護阻焊膜的整體性。不可隨意切斷線路板上的印刷線路，使用紅黑表筆來測量線路組織，參考阻值大的數據。

2.2 數控機床故障的檢測方法

在數控機床故障檢測過程中，常常采用多種檢測方法進行故障檢測，一般有以下幾種：

（1）采用觀察法進行數控機床故障檢測。當數控機床發生故障后，維修人員通過觀察故障狀態，如看故障出現的火花，聞到一些刺激性的氣味，這就可以判斷出數控機床哪些部件出現了故障。

（2）采用數控機床中數控系統自身的報警功能進行故障檢測。由于數控機床都在數控系統中裝了軟件報警功能，當數控機床操作中出現故障，就會向系統操作面板上及時地反映，這時候維修人員僅僅需要分析控制面板上的指示燈，就能分析出數控機床的故障部位，并找出故障原因進而全力維修。

（3）數控機床可借助硬件報警系統進行故障檢測。當前數控機床內部都有硬件報警設備，在數控機床設備運行時，只要密切關注硬件報警裝置的實際運行情況，就能及時地查看故障并找出故障原因，用以保證數控機床設備的正常運行。

（4）采用參數檢查法來檢測數控機床故障。數控系統在設計環節，就有技術專家明確規定了相關數據，當數控機床出現故障時，只要依據技術專家提供的數控機床資料參數，就能很快地找出故障原因并進行維修。

總之，無論是采用哪一種故障檢測方法，都應從數控機床的實際情況出發，運用自己扎實且經驗豐富的專業技能做好數控機床的故障檢測工作。

3 數控機床故障的維修建議

3.1 加強數控機床系統的日常維修

數控機床故障維修過程中，應做好數控系統的日常維護，避免因元區間損壞導致的數控機床故障。在數控機床系統的維修中，應依據嚴格的日常維護規章制度，用來執行數控系統的維護工作。對數控系統的輸入設備和輸出設備進行定期維護，定期更換和檢查數控機床的直流電機電刷，定期檢查數控機床數控柜的散熱通風系統，確保數控柜通風散熱功能正常發揮，避免數控裝置出現溫度過高而導致故障發生。在日常中減少數控柜門開的次數，也盡量減少強電柜門開的次數。每天監視數控裝置的電網電壓，定期維護備用印制線路板，并檢查和及時更換數控機床存儲器電池。

3.2 提高數控機床維修人員的專業技能

數控機床維修人員應在日常中注重維修知識的學習，盡可能地本著不斷求學的心態積極地學習各種數控機床設備的運行機制，了解數控機床的核心部位和很容易出現故障的部件特征，以敏銳的觀察力在短時間內判斷出故障位置和故障原因。除此之外，現代化企業應提高數控機床維修人員的招聘門檻，定期為數控機床檢測維修人員進行專業的培訓，每月開展一次數控機床檢測維修經驗總結交流會議，促進數控機床故障檢測與維修人員的專業技能提升與維修知識的增加。

4 結語

綜上所述，數控機床有著非常復雜的結構，導致其故障原因非常多。然而，數控機床運行機制大致相同，只要掌握了數控機床故障檢修的基本原理，就能科學有效地發現故障和解決故障。對此，數控機床故障檢測與維修人員應定期檢查數控機床設備及其部件，嚴格地依據故障檢修標準找出故障原因，并依據故障實際情況進行維修。除此之外，數控機床故障檢測和維修人員也應不斷地夯實自身的專業技能，積累更多的故障檢修經驗，減少數控機床故障發生的次數，全力保障數控機床的穩定可靠運行。