淺談數(shù)控車床操作技術(shù)常見問題分析

姚雪蓮

摘 要：數(shù)控機(jī)床在公司的大量生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，隨著日復(fù)一日年復(fù)一年的不停工作，這些機(jī)器設(shè)備不可避免的都會出現(xiàn)問題與故障。該文以配件廠的機(jī)床為例介紹數(shù)控機(jī)床維修中常見的故障及處理措施。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 維修 保養(yǎng) 故障處理

中圖分類號：TP2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2012）12（b）-00-01

隨著現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)的逐步完善，它的可靠性是越來越高，所以數(shù)控系統(tǒng)本身出現(xiàn)的故障的概率也就越來越低，大部分的故障都不是出在系統(tǒng)本身，而是發(fā)生在系統(tǒng)以外的元器件上。系統(tǒng)外部的故障主要指由于氣動元件、檢測開關(guān)、電氣執(zhí)行元件、液壓元件、機(jī)械裝置等出現(xiàn)問題而引起的。

1 數(shù)控機(jī)床常見故障及處理方法

1.1 機(jī)床撞車事故

碰到這種問題時，先要保護(hù)好現(xiàn)場，了解故障發(fā)生當(dāng)時機(jī)床處于什么狀態(tài)，分清是首件加工還是加工過程中間，以及加工者當(dāng)時正在處理的狀態(tài)。造成這種問題的主要原因有以下幾種情況：首件加工前員工們忘記返參考點(diǎn)或是機(jī)床雖然返回到參考點(diǎn)但操作者沒有注意其操作不正確。再者就是修改程序時輸入數(shù)據(jù)不當(dāng)而造成，例如曾經(jīng)有一操作者在加工過程中修改程序，將本應(yīng)該輸入的G00 X200 Z200卻輸成了G00 X-200 Z-200，雖然只是小小的區(qū)別卻從而導(dǎo)致嚴(yán)重的撞車事故。甚至有的操作者馬虎大意，把工件裝反導(dǎo)致發(fā)生撞車事故。

1.2 加工件尺寸超差

造成機(jī)床尺寸超差的因素五花八門，機(jī)床夾具、機(jī)床、工件和刀具這些構(gòu)成了我們常說的工藝系統(tǒng)。對工件進(jìn)行切削加工時，加工表面尺寸、幾何形狀和相互位置的系統(tǒng)各環(huán)節(jié)間，只要任何一個環(huán)節(jié)出了變化體現(xiàn)在工件的后果就會很明顯，于是就造成了尺寸的波動。下面為大家詳細(xì)介紹數(shù)控機(jī)床X、Z方向兩條驅(qū)動系統(tǒng)之間由于傳動間隙故障而引起的尺寸超差。一般情況下在操作的順序是先電器再機(jī)械的順序，先要測出X軸和Z軸的傳動間隙。正常情況下X軸≤0.005 mm，Z軸≤0.01 mm，如果超出以上標(biāo)準(zhǔn)值則說明X（Z）軸的傳動間隙過大，是引起工件尺寸超差的原因。以上的補(bǔ)救的措施的環(huán)境是在系統(tǒng)中進(jìn)行間隙補(bǔ)償，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)在 N 00N00中設(shè)定；大森Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)在 N0000 N000中設(shè)置，要想設(shè)置生效的話就必須先斷電再上。這樣的補(bǔ)償值的極限是在（0.5～0.8）的范圍內(nèi)，一旦超出這個范圍就會發(fā)生危險(xiǎn)。如果是傳動間隙過大的話，這個時候要做的就要進(jìn)行機(jī)械上的間隙調(diào)整，先調(diào)整滾珠絲杠與伺服電機(jī)間的傳動間隙，設(shè)備的調(diào)整方式會因?yàn)樵O(shè)備和傳動方式的不同各不相同而存在差異，這時可以參考閱讀隨機(jī)的說明書。接著就是調(diào)整滾珠絲杠的安裝軸承間隙，調(diào)整的程度以手動盤軸靈活、全部行程上阻尼均勻?yàn)橐恕Ｔ谶M(jìn)行了這些工作后通常要重新進(jìn)行間隙補(bǔ)償?shù)脑O(shè)定，其方法如前所述。

1.3 數(shù)控刀臺故障

數(shù)控刀臺在數(shù)控機(jī)床上使用頻率可以說是沒有其他部件可以超越它的，所以就是因?yàn)樗^差的工作環(huán)境和復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得它出故障的幾率也格外大。

現(xiàn)象1：刀臺不轉(zhuǎn)位（一般系統(tǒng)會提示刀架位置信號錯誤），有多種原因可以引起刀臺不轉(zhuǎn)位。

原因分析：電器過載后刀臺會自動跳開。刀臺380V相位錯誤，因?yàn)榈杜_轉(zhuǎn)動時只能是沿著順時針的方向轉(zhuǎn)動（刀臺內(nèi)部有方向定位機(jī)構(gòu)），所以一旦三相電相位接錯，通電之后刀臺電動機(jī)就會反轉(zhuǎn)，而刀臺是轉(zhuǎn)動不了的；刀臺電動機(jī)三相電缺相，刀臺位置信號所用的24 V電源故障。軸向定位盤壓死了刀臺體內(nèi)中心軸上的推力球軸承，使得軸承不能轉(zhuǎn)動，刀臺電動機(jī)也就不能夠帶動刀臺轉(zhuǎn)動。拆下零件后檢查發(fā)現(xiàn)螺釘松動。這是由于刀臺轉(zhuǎn)位帶來的震動，使得定位鍵長時間承受正反方向的切向力，而造成定位鍵的損壞，定位盤和螺母向下移動，較大軸向力施加給了軸承，使其轉(zhuǎn)動不得。對系統(tǒng)內(nèi)“系統(tǒng)位置板”故障進(jìn)行控制，刀臺到位之后，“系統(tǒng)位置板”應(yīng)能檢測到刀臺位置信號。針對以上的各條原因我們可以采取的措施是：更換損壞零件，檢查24 V電源，檢查刀臺強(qiáng)電線路，拆開刀臺，調(diào)整推力軸承軸向間隙，更換“系統(tǒng)位置板”等。

現(xiàn)象2：刀臺轉(zhuǎn)位，但刀臺鎖不緊或不到位，刀臺仍可在外界推動下左右晃動。

原因分析：刀臺電動機(jī)反轉(zhuǎn)電路故障。電動機(jī)不反轉(zhuǎn)，因?yàn)榈毒咿D(zhuǎn)到合適位置之后，電動機(jī)應(yīng)該即刻反轉(zhuǎn)，將刀臺立即定位并鎖定于刀臺底座的定位槽中。電動機(jī)如果不反轉(zhuǎn)的話，是不能完成上述動作的，必將引起刀臺體松動。當(dāng)?shù)杜_轉(zhuǎn)動時，如果用于提升刀臺的螺桿開始時就是錯誤的位置，那么回復(fù)時的位置也不對。

解決辦法：檢查電機(jī)反轉(zhuǎn)控制電路，拆開刀臺體，調(diào)整蝸輪上凹槽和螺桿凸臺的初始位置。

1.4 電器故障

（1）回參考點(diǎn)故障

機(jī)床回參考點(diǎn)的故障一般可分為兩類：找不準(zhǔn)（偏離）參考點(diǎn)與找不到參考點(diǎn)。前一類故障主要是由于參考點(diǎn)開關(guān)擋塊的位置設(shè)置不當(dāng)引起的，只需要重新調(diào)整就行。配件廠一般都喜歡用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，雖然價(jià)格便宜但是其防護(hù)措施并不是很理想，因此行程開關(guān)進(jìn)水造成的斷路、短路現(xiàn)象時有發(fā)生。

后一類故障是由于零標(biāo)志脈沖信號失效（包括信號未產(chǎn)生或在傳輸處理中丟失）或者是回參考點(diǎn)減速開關(guān)產(chǎn)生的信號所致。排除故障之間就要搞清機(jī)床回參考點(diǎn)的方式，接著才是故障對照分析，這是我們可以采取的方法是：先“外”后“內(nèi)”和信號跟蹤法查找故障部位。這里的“內(nèi)”是指光柵尺上的零標(biāo)志位或脈沖編碼器的零標(biāo)志位，零標(biāo)志脈沖信號的檢測可以用示波器檢測；“外”是指安裝在機(jī)床外部的擋塊和參考點(diǎn)開關(guān)，可以用CNC系統(tǒng)PLC接口I／o狀態(tài)指示直接觀察信號的有無。

（2）超程：當(dāng)進(jìn)給運(yùn)動超過由軟由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位或由軟件設(shè)定的軟限位設(shè)定的軟限位時，就會超程報(bào)警。這種情況下根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書，即可排除故障，解除報(bào)警。

（3）LCD顯示字符混亂：這種情況在大森Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生，解決辦法為：①先斷電，再次上電。在編輯方式輸入“%”“-9”，按兩次“刪除”鍵。②斷電后，將開關(guān)打到編輯擋，重新上電，依次輸入“%”、“取消”、“F”鍵，再按兩次“刪除”鍵，目的是清光所有的刀具補(bǔ)償。再次輸入“%”“-9”鍵，按兩次“刪除”鍵。MDI方式下，輸入“復(fù)位”鍵，調(diào)出參數(shù)畫面，按兩次“刪除”鍵，此時所有的參數(shù)都將被清光。③重新輸入所有參數(shù)和程序。

2 結(jié)語

以上關(guān)于數(shù)控機(jī)床常見故障和排除的方法是經(jīng)過長期實(shí)踐之后歸納總結(jié)出來的，而且已經(jīng)被證實(shí)了它在生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)驗(yàn)證是切實(shí)可行的，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

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