數(shù)控機(jī)床的故障分析與維護(hù)保養(yǎng)

劉祺

摘 要：分析了數(shù)控機(jī)床的常見故障，并強(qiáng)調(diào)了數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；維護(hù)保養(yǎng)；伺服系統(tǒng)；NC系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TU182 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）24-0149-02

數(shù)控機(jī)床的工作原理是向NC數(shù)控系統(tǒng)輸入指令，以指揮伺服電機(jī)控制機(jī)械本體的運(yùn)作。數(shù)控機(jī)床具有精確度高、加工效率高的優(yōu)點(diǎn)，可以降低操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，因此被廣泛應(yīng)用于加工制造業(yè)中。但是在運(yùn)行期間，數(shù)控機(jī)床經(jīng)常出現(xiàn)一些故障。對(duì)于這些故障，要及時(shí)修復(fù)，并做好維修工作，以保證數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。

1 數(shù)控機(jī)床的常見故障分析

1.1 NC系統(tǒng)故障

NC系統(tǒng)故障分為軟件故障和硬件故障。軟件故障比較容易解決，其故障原因是NC系統(tǒng)機(jī)床參數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，只要將參數(shù)調(diào)整好即可；硬件故障的原因是NC系統(tǒng)的硬件損壞，要想解決這類故障，就必須先了解數(shù)控系統(tǒng)的工作原理和各線路板的功能，然后根據(jù)故障現(xiàn)象分析故障原因，再找出相應(yīng)的解決辦法。此外，也可以利用交換法查找故障原因。除了上述兩種故障外，還有可能是NC系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)。

1.2 伺服系統(tǒng)故障

伺服系統(tǒng)故障一般出現(xiàn)于伺服控制單元、伺服電機(jī)、測(cè)速電機(jī)、編碼器等部位，并且會(huì)影響到進(jìn)給部分，因?yàn)檫M(jìn)給部分的運(yùn)行是由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)的。

1.3 外部故障

在實(shí)際運(yùn)行中，大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床故障是由外部因素引發(fā)，比如急停按鈕的使用和外部硬件的損壞等。因急停按鈕的使用而發(fā)生的故障，一般是因操作人員和維護(hù)人員操作、處理不當(dāng)引起的；外部硬件包括檢測(cè)開關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)等，外部硬件的損壞也是比較常見的一種故障，其中，有一些故障有報(bào)警提示，根據(jù)報(bào)警信息可以找出故障原因。

2 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)

數(shù)控機(jī)床繁多的種類、型號(hào)、系統(tǒng)和功能決定了其維護(hù)保養(yǎng)的不同，因此，應(yīng)根據(jù)不同的機(jī)床種類、型號(hào)等，制訂不同的維護(hù)保養(yǎng)方案。維護(hù)保養(yǎng)要定期進(jìn)行，并且要有可實(shí)施性的方案。下面是數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的一些重點(diǎn)。

2.1 數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)主要包括以下幾方面的內(nèi)容：①不管是日常使用，還是維護(hù)，都要嚴(yán)格按照規(guī)定操作，以保證數(shù)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。②盡量不要打開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門，因?yàn)闄C(jī)加工車間屬于密封空間，空氣中懸浮油霧、灰塵和金屬粉末等物質(zhì)，如果這些物質(zhì)進(jìn)入數(shù)控系統(tǒng)，極易導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)部電子器件間絕緣電阻下降，甚至損壞電路板。在夏季，數(shù)控系統(tǒng)更容易發(fā)熱，有的用戶為了散熱，將數(shù)控柜的門打開，其實(shí)，這種做法會(huì)進(jìn)一步引發(fā)數(shù)控系統(tǒng)故障。③定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)。數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)是數(shù)控柜正常運(yùn)轉(zhuǎn)的保障，所以每個(gè)月要清理一次，防止風(fēng)道過濾器出現(xiàn)堵塞而沒有及時(shí)清理，導(dǎo)致數(shù)控柜的溫度升高，從而影響了數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)行。④備用電路板的維護(hù)。如果長(zhǎng)期不用備用電路板，則會(huì)縮短其使用壽命。所以要將備用電路板定期安裝到數(shù)控系統(tǒng)中使用，以達(dá)到維護(hù)的目的。⑤直流電動(dòng)機(jī)電刷的定期檢查和更換。要對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電刷進(jìn)行定期的檢查和更換，因?yàn)檫^度磨損不僅會(huì)影響到電刷的使用，還會(huì)降低電動(dòng)機(jī)的性能。除此之外，每年還要對(duì)數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等進(jìn)行檢查。⑥定期更換存儲(chǔ)用電池。存儲(chǔ)用電池的功能是在數(shù)控系統(tǒng)沒有供電的情況下，存儲(chǔ)CMOSRAM存儲(chǔ)器件的內(nèi)容。雖然有的電池還沒有失效，但是最好還是一年更換一次，避免存儲(chǔ)用電池出現(xiàn)故障，無(wú)法維護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。另外，需要注意的是，要在數(shù)控系統(tǒng)供電的情況下更換電池。

2.2 機(jī)械部件的維護(hù)保養(yǎng)

2.2.1 主傳動(dòng)鏈的維護(hù)保養(yǎng)

調(diào)整好主軸驅(qū)動(dòng)帶的松緊程度，避免帶打滑引起丟轉(zhuǎn)的情況；保證主軸潤(rùn)滑的恒溫油箱溫度不超出規(guī)定范圍，并定期補(bǔ)充油量，清理過濾器；定期檢查主軸中刀具夾緊裝置的使用情況，控制液壓缸活塞的位移量。

2.2.2 滾珠絲杠螺紋副的維護(hù)保養(yǎng)

定期檢查和調(diào)整滾珠絲杠螺紋副的反向傳動(dòng)精度和軸向剛度。定期檢查絲杠與床身的連接情況，如果發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，及時(shí)調(diào)整。一旦發(fā)現(xiàn)絲杠防護(hù)裝置存在損壞，要立刻更換，否則，灰塵和切屑極易進(jìn)入其中。

2.2.3 刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)保養(yǎng)

超重、超長(zhǎng)的刀具不能放入刀庫(kù)，防止刀具與工件發(fā)生碰撞；定期檢查刀庫(kù)的回零位置和機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否正確；在刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行的情況下，對(duì)各部位進(jìn)行檢查，尤其是各行程開關(guān)和電磁閥；要確保刀具在機(jī)械手上鎖緊。

2.3 液壓、氣壓系統(tǒng)的維護(hù)保養(yǎng)

定期清洗或更換潤(rùn)滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器和濾網(wǎng)；為了保證液壓系統(tǒng)的正常運(yùn)行，要定期更換液壓油。

2.4 機(jī)床精度的維護(hù)保養(yǎng)

定期檢查機(jī)床水平精度和機(jī)械精度，一旦發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)校正。校正機(jī)械精度的方法有軟、硬兩種，前者是借助系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償，比如絲杠反向間隙補(bǔ)償；后者一般是在機(jī)床大修的情況下進(jìn)行的，比如滾珠絲杠螺母副預(yù)緊調(diào)整反向間隙。

3 數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的其他事項(xiàng)

數(shù)控機(jī)床自身的精度和性能對(duì)加工的精確度和產(chǎn)品質(zhì)量具有極大的影響，同時(shí)，操作人員對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用和維護(hù)保養(yǎng)也會(huì)對(duì)加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量造成一定的影響。因此，對(duì)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)除了要做好上述幾點(diǎn)外，還要做好以下幾點(diǎn)。

3.1 提升操作人員的素質(zhì)

與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床對(duì)操作人員的技術(shù)要求更高。因此，操作人員應(yīng)了解數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、加工工藝以及相關(guān)加工設(shè)備的基本知識(shí)。數(shù)控機(jī)床的種類和型號(hào)很多，操作人員應(yīng)熟悉機(jī)床的性能，并能夠獨(dú)立使用，具備解決基本故障的能力。除此之外，操作人員還應(yīng)具備高度的責(zé)任感和較高的職業(yè)素養(yǎng)。

3.2 創(chuàng)造良好的使用環(huán)境

數(shù)控機(jī)床內(nèi)部系統(tǒng)有很多電子器件，要保證內(nèi)部系統(tǒng)的正常運(yùn)行，就要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)良好的使用環(huán)境，具體可從以下三方面著手：①要保持穩(wěn)定、合適的溫度和濕度；②保證電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定性；③安排專門的數(shù)控系統(tǒng)編程人員、操作人員和維修人員，并且讓這些人員盡快熟悉所用數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)、使用環(huán)境和加工條件等，以便應(yīng)對(duì)各種系統(tǒng)故障。endprint