淺談數(shù)控機(jī)床典型故障維修

摘 要：數(shù)控機(jī)床是當(dāng)前制造業(yè)普遍使用的機(jī)電一體自動化設(shè)備，因為其生產(chǎn)效率高被各行各業(yè)使用到實踐生產(chǎn)中去。但是這樣技術(shù)含量高，機(jī)電已融為一體的自動化機(jī)床，系統(tǒng)構(gòu)成比較復(fù)雜，機(jī)械結(jié)構(gòu)多樣化，一旦其中任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，都可能對于數(shù)控機(jī)床的運行造成負(fù)面影響。作者由此出發(fā)，積極探究當(dāng)前數(shù)控機(jī)床典型故障，并且結(jié)合自身維修經(jīng)驗，提出對應(yīng)的維修策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；典型故障；故障維修

1 數(shù)控機(jī)床的概況

所謂數(shù)控機(jī)床是指裝載有程序控制的自動化機(jī)床，其能夠邏輯地處理具有控制編碼或者其他符號指令規(guī)定的程序，以輸入數(shù)控裝置的方式對于機(jī)床系統(tǒng)實現(xiàn)控制。作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其有著以下的優(yōu)勢：其一，加工適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具產(chǎn)品單件生產(chǎn)；其二，加工精度高，加工質(zhì)量有保證；其三，多坐標(biāo)聯(lián)動功能能夠加工復(fù)雜形狀的零件；其四，加工自動化程度高，有利于減輕勞動強(qiáng)度；其五，對于操作人員和維修人員的要求比較高。一般情況下由加工程序載體，數(shù)控裝置，伺服與測量反饋系統(tǒng)，機(jī)床主體和數(shù)控機(jī)床輔助設(shè)備構(gòu)成。復(fù)雜的結(jié)構(gòu)構(gòu)成多樣化的運行模式，使得數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)和故障維修工作變得更加復(fù)雜和多樣化，這就要求維修人員能夠根據(jù)不同的情況，采取對應(yīng)的數(shù)控機(jī)床故障維修策略，以保證數(shù)控機(jī)床處于最好的運行狀態(tài)。

2 數(shù)控機(jī)床的典型故障與維修策略

相對于傳統(tǒng)機(jī)床來講，基于計算機(jī)控制技術(shù)的數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的可能性不大，但是并不代表其不會出現(xiàn)故障。一般來講，數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障可以分為以下幾個方面：

2.1 進(jìn)給傳動鏈故障

進(jìn)給傳動鏈屬于內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，兩末端是主軸和刀架，作用是實現(xiàn)刀具縱向或橫向的移動。一般情況下數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌都是以滾動摩擦副的方式來進(jìn)行的，也就是進(jìn)給傳動鏈故障主要是因為運動質(zhì)量下降，比如機(jī)械部件沒有運動到指定位置，運行出現(xiàn)突然中斷，定位不精確，軸承噪聲變大等，此時就會出現(xiàn)進(jìn)給傳動鏈故障。對于此類型故障而言，需要從以下幾個角度入手去進(jìn)行維修：其一，提高傳動精度，實現(xiàn)對于各個運動副預(yù)緊力的調(diào)整，使得松動環(huán)節(jié)被調(diào)整，傳動間隙被消除；其二，提高傳動剛度，對于絲杠螺母副，支承部件的預(yù)緊力，絲杠本身尺寸，進(jìn)行調(diào)整和改善，以達(dá)到理想的傳動剛度；其三，注重對于運動精度的調(diào)整，在保證運動強(qiáng)度和精度的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)運動部件質(zhì)量的減小，由此減小旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量。

2.2 主軸部件故障

數(shù)控機(jī)床主軸轉(zhuǎn)動系統(tǒng)出現(xiàn)故障，是由于主軸部件的運行狀態(tài)存在了異常，一般來講其主要表現(xiàn)為以下幾個方面的內(nèi)容：其一，主軸出現(xiàn)了發(fā)熱的情況，可能是因為軸承損傷，預(yù)緊力過大，潤滑油質(zhì)量不高，潤滑油太多或者太少，此時應(yīng)該做好如下工作：實現(xiàn)對于軸承的修復(fù)和更換；對于預(yù)緊力進(jìn)行調(diào)整；實現(xiàn)對于主軸箱的清洗，更換潤滑油，定期對于潤滑狀態(tài)進(jìn)行檢查；其二，主軸噪聲過大，可能是因為主軸部件動平衡不良，齒輪磨損，軸承出現(xiàn)損壞，潤滑沒有達(dá)到理想水平，加工件不直，工裝夾具選擇不當(dāng)?shù)纫蛩貙?dǎo)致的，對此應(yīng)該也做到具體問題具體分析：實現(xiàn)動平衡的重做；修理或者更換齒輪；更換軸承；調(diào)整或者更換傳動帶；調(diào)整潤滑油量，實現(xiàn)對于加工工件的校直處理，調(diào)整滾珠絲杠之間的間隙。

2.3 自動換刀裝置故障

無數(shù)實踐證明，具有自動換刀裝置的加工中心機(jī)床50%以上的故障與自動換刀裝置有關(guān)，主要表現(xiàn)在：刀庫運動故障、定位誤差過大、機(jī)械手夾持刀柄不穩(wěn)定、機(jī)械手運動誤差較大等。對此故障應(yīng)該著手做好以下幾個方面的工作：其一，在進(jìn)行自動換到裝置設(shè)置的過程中，應(yīng)該盡可能的選擇可靠性高的元件，無論是傳感，還是氣動，或者是液壓，都應(yīng)該合理選擇，如果遇到元件出現(xiàn)運轉(zhuǎn)不正常的話，應(yīng)該及時進(jìn)行更換，避免故障的不斷蔓延；其二，避免將超重，超長的刀具融入到刀庫中去，避免機(jī)械手在換刀的時候與其他部件出現(xiàn)干涉，做好平時的管理工作，限定操作規(guī)程，并且樹立規(guī)范意識和安全意識；其三，對于裝配刀進(jìn)行檢驗，保證其安裝方案的可靠性，采用順序換刀的方式，并且對于刀具的順序進(jìn)行合理安排，避免出現(xiàn)兩者不一致的情況。

2.4 各軸運行位置上的行程開關(guān)壓合故障

很多時候為了保證數(shù)控機(jī)床自動化工作的可靠性，往往會采用大量檢測運動位置的行程開關(guān)。但是在經(jīng)過長期運行之后，運動部件的運動特性會慢慢發(fā)生變化，行程開關(guān)的壓合裝置的可靠性和行程本身的品質(zhì)特性也發(fā)生了改變，此時就可能誘發(fā)各種故障。對此方面的故障維修，應(yīng)該積極做好如下幾個方面的工作：其一，定期對于行程開關(guān)壓合的狀態(tài)進(jìn)行檢查，如果發(fā)現(xiàn)其行程開關(guān)壓合存在故障的可能性，就應(yīng)該積極采取措施進(jìn)行改善調(diào)整，甚至可以更換此環(huán)節(jié)，以避免其故障的不斷惡化；其二，注重行程開關(guān)壓合運行環(huán)境的管理和控制，保證在平時日常數(shù)控機(jī)床運作的過程中，不會出現(xiàn)各種不利于開關(guān)壓合運行的行為，由此保證其能夠在理想的環(huán)境下運行，避免在此方面出現(xiàn)各種故障。

3 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床作為復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品，其故障維修工作內(nèi)容比較多，工作難度比較大，往往都需要專業(yè)化技術(shù)維修人員去開展各項工作。經(jīng)過無數(shù)數(shù)控機(jī)床維修人員的歸納和總結(jié)，認(rèn)為在數(shù)控機(jī)床維修的過程中可以以以下的診斷方式來處理：其一，直接觀察法，就是通過手眼耳鼻等器官去對于數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行判斷和分析；其二，自診斷功能查找法，就是利用數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的自我診斷功能，通過指示報警提示和軟件提示，對于其運行狀態(tài)進(jìn)行分析，以找到診斷的切入點；其三，功能程序測試法，就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊編程融合在一起，形成功能測試程序，由此去檢查系統(tǒng)的各個功能；其四，置換備件法，也就說對于各種可能存在故障的部件進(jìn)行更換，由此去一一推斷發(fā)生故障的環(huán)節(jié)，由此實現(xiàn)對于故障范圍的縮小，并且最終找到故障所在。

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作者簡介：陶建海（1972-），男，漢族，山東威海，本科，一體化教師，高級實習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：電氣自動化設(shè)備安裝調(diào)試與維護(hù)。