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數控機床又稱“數字控制機床”,是一種裝有程序控制系統的自動化機床,其可以根據特定的控制編碼或者指令符號來控制機床動作,完成一系列零件的加工。隨著數控機床的推廣使用[1],一定程度上減少了人工,提升了工作的效率,并且很好地解決了一些批量、復雜、多品種的零件加工問題。但是作為器械來講,數控機床也會在工作中出現較多的問題,因此,提升對常見故障的診斷效率,做好日常的維修保養,不僅是延長了數控機床的使用壽命,同時還節省了加工成本,提升生產效率。
為了保證數控機床的正常運轉能力,提升生產效率,則需要在其發生故障時,及時分析原因,并采取對應的解決措施。對于數控機床來講,其出現問題后通常需要從三個階段入手,分別為磨合階段、穩定階段以及衰老階段[2]。其中磨合階段出現故障,一般沒有規律性而言,常見的問題包括電氣問題、氣動故障問題或者是液壓問題,而穩定階段出現故障的情況較少,而衰老階段出現故障的情況較多,一般都是以漸發性、器質性為主,包括各種零件的老化和損壞等。常見的故障診斷方式為:
(1)自我診斷。數控機床具有自我診斷系統,其可以對程序和軟件進行自我診斷,一旦出現故障,自我診斷系統則會第一時間將診斷的結果進行分析,這種方式簡單和有效。
(2)參數監測。數控機床在工作時,可以通過系統對機床的相關參數進行監測,一般情況下,在使用機床工作時,會將參數調整好再行工作,如果出現故障問題,例如:備用電池沒電等,這些參數則會自行變動,因此,可以通過這些參數來分析故障的原因。
(3)操作診斷。在數控機床發生故障之前,需要對整個數控機床的運行狀態進行評估,避免運行過程中出現故障的情況。也可以說是防患于未然。
(4)觀察與診斷。觀察與診斷是最為直接的方式,也就是通過工作經驗對數控機床的運行情況進行直觀的感受,及時發現明顯的異常,從而分析原因,及時解決。
(1)關聯性故障和非關鍵性故障。根據數控機床的關鍵程度可以將故障分成關聯性故障和非關鍵性故障,其中關聯性故障就是指機床自身有問題[3],而非關鍵性故障就是指因人為操作不當導致的故障。
(2)破壞故障與非破壞故障。根據數控機床的嚴重程度可以將故障分成破壞故障與非破壞故障,其中破壞性故障就是指核心部件損害,修復起來較為復雜,且降低使用壽命,而非破壞故障則是指數控機床效率降低,但是不存在實質性的損害,并且數控機床可以正常運行。
(3)機械故障與電氣故障。機械故障是指由于數控機床面臨外部影響而出現的被動故障,例如:機床發生碰撞、調試操作不當或者是安裝不當等,這類情況會使機床存在明顯的噪音,且溫度不斷提升[4],而電氣故障是指機床內部發生了高電流或者是高壓,會影響甚至是損害內部元件的正常功能,造成損毀的情況。
(1)傳動系統維修。傳動系統是數控機床多種系統中最為重要且最易出現故障的系統,其中包含滾珠絲杠螺母、靜壓絲杠螺母等零件,一旦這些零件發生故障,則會影響傳動的速度,降低生存的效率,因此,在維修的過程中,需要從幾個方面入手,一是提高傳動系統的精度,保證系統間隙不宜過大,二是減少使用部件的重量和大小,降低慣性,提升機床運動的精準性,三是定期對導軌進行清潔,提升滾動力度。
(2)伺服進給系統維修。伺服進給系統是數控機床的重要組成部分,其是保證數控機床正常運行的關鍵,其常見的故障包含伺服電機、機床位置故障以及控制系統故障,因此,一旦該系統發生故障,一定要用PLC系統進行全面、程序性的檢查,并分析故障的原因,如果有回零操作,則說明系統存在問題[5],而產生這種情況的原因多與歸零檢測開關出現問題,導致編碼器被損壞有關,一定要盡快維修。
(3)數控機床保養。提高工作人員的職業素養和技能,使其能夠正確的使用機床并且懂得維修的手段,同時還要了解數控機床的操作方法,對機床合理操作,并且每天都要例行檢查,明確各個系統的正常運轉性,一旦發現異常,則及時處理,此外,還要做好巡檢工作,對于巡檢不合格的地方及時糾正,以保證數控系統的正常運行。
數控機床的使用壽命和工作效率關系到一個生產企業能夠獲取的利益,因此,做好數控機床的維修保養工作,并對常見的故障進行及時的診斷和處理,則是保證數控機床正常運轉,保證生產效率、延長使用壽命的重要保障。
在實際的運行過程中,數控機床因結構的復雜、系統的多樣化會出現較多的故障,因此,在人才配備上,一定要提高要求,保證工作人員具有較強的診斷和維修保養能力,并結合故障發生的原因進行合理的解決,避免不必要的損失。此外,一定要合理利用數控機床故障常見的4種診斷方式,并結合本企業數控機床的特點,進行可靠的分析,做到早發現、早維修,防患于未然,將企業利益最大化提升。
綜上所述,了解數控機床常見故障,掌握專業診斷技能,做好日常的維護保養是整個數控機床生產企業的必要手段,需要加大重視力度,提升生產效率,促進企業獲取利益的快速發展。