技工院校學(xué)生數(shù)控車床實習(xí)故障排除分析

閆康

摘 要：隨著科技的發(fā)展，數(shù)控車床由于具有高效率、高精度、高柔性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，在技工學(xué)校教學(xué)中，由于學(xué)生只接受了數(shù)控車床理論知識，沒有進行實踐性學(xué)習(xí)，在實習(xí)過程中經(jīng)常會發(fā)生故障，對學(xué)生實操訓(xùn)練產(chǎn)生了較為巨大的影響，為了減小故障因素對學(xué)生的影響，筆者結(jié)合自身的教學(xué)經(jīng)驗，在分析技工院校學(xué)生數(shù)控車床實習(xí)常見故障的基礎(chǔ)上，提出幾點故障排除方法。

關(guān)鍵詞：技工院校；數(shù)控車床；實習(xí)；故障排除

前言：

近年來，在工件加工中數(shù)控車床發(fā)揮了越來越多的優(yōu)勢，在很多工廠中都廣泛將數(shù)控車床作為重要的機械加工設(shè)備。技工院校為了使學(xué)生更適應(yīng)社會需求，在教學(xué)過程中在面向社會的基礎(chǔ)上，將數(shù)控車床的教學(xué)作為一項常規(guī)的教學(xué)任務(wù)，且在教學(xué)過程中會進行實踐操作，但在實習(xí)過程中常會出現(xiàn)刀架故障、電源故障、主軸故障以及驅(qū)動故障，下面就以實習(xí)使用的數(shù)控車床為例，詳細分析故障排除方法。

1 技工院校學(xué)生數(shù)控車床實習(xí)常見故障

1.1 數(shù)控車床刀架故障

根據(jù)多年教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，技工院校學(xué)生在數(shù)控車床實習(xí)過程中常會產(chǎn)生以下幾種故障：一是刀架電動機啟動異常，造成該種故障的原因主要是進行數(shù)控車床實習(xí)過程中，拆卸刀架電動機后，再次安裝時沒有做好刀架電動機相位與電源相位對應(yīng)安裝工作，造成刀架電動機與電源之間沒有進行嚴密的聯(lián)通，導(dǎo)致數(shù)控機床不能正常工作；二是數(shù)控車床換刀指令不執(zhí)行。該故障影響數(shù)控車床的正常運行，造成上述故障的原因有兩方面：一方面是數(shù)控車床接觸器或繼電器出現(xiàn)故障，當(dāng)出現(xiàn)換刀指令時，由于接觸不良導(dǎo)致數(shù)控車床中PC端無法輸出，換刀信號沒有發(fā)生準(zhǔn)確傳遞[1]。另一方面是由于數(shù)控車床中電子繞組或電機三項電壓出現(xiàn)了不平衡，導(dǎo)致數(shù)控車床出現(xiàn)自動跳閘的問題；三是數(shù)控車床刀架無法鎖緊，造成這一問題的原因是刀架鎖緊開關(guān)在刀架沒有鎖緊時已經(jīng)處于壓合狀態(tài)，導(dǎo)致信號傳遞失誤。

1.2 數(shù)控車床電源故障

由于技工院校學(xué)生實踐操作能力不高，在進行數(shù)控車床實習(xí)過程中，電源會出現(xiàn)以下三點故障：一是控制電源沒電，發(fā)光二極管不發(fā)光。筆者經(jīng)過總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，造成該問題的主要原因有兩點：其一，數(shù)控車床接觸器線圈局部發(fā)生了短路問題，造成熔斷器出現(xiàn)熔斷的情況，控制電源在不流通電流的電路中沒電；其二，正?？刂齐娫粗械慕佑|器是能夠正常吸合的，但是當(dāng)接觸器無法正常吸合時，控制電路也會出現(xiàn)不流通的情況，導(dǎo)致數(shù)控車床中控制電源無電；二是與控制伺服驅(qū)動相連的二極管不發(fā)光，造成該問題的主要原因就是控制電源無電，進一步分析與上述問題的形成原因相同；三是數(shù)控車床接口電路熔斷器出現(xiàn)故障。在理論教學(xué)中，我們會了解到數(shù)控車床在運行過程中使用的供電電源同時會為多個負載提供電源，因此當(dāng)數(shù)控車床在發(fā)生較為劇烈的震動時，電路熔斷器就會由于電源短路而發(fā)生故障。

1.3 數(shù)控車床主軸故障

根據(jù)以往實習(xí)經(jīng)驗，學(xué)生在實習(xí)過程中，常會出現(xiàn)數(shù)控車床主軸故障，在該方面的故障主要有兩種：一是車螺紋出現(xiàn)亂扣的問題。由于數(shù)控車床與普通車床不同，數(shù)控車床在運行過程中進給軸與主軸之間沒有機械聯(lián)系，在進行螺紋加工時，會通過安裝軸編碼器控制進給軸與主軸轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)速，當(dāng)編碼器在數(shù)控車床運行過程中出現(xiàn)故障、接觸不良時，就會嚴重影響進給軸與主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)角的配合，出現(xiàn)螺紋亂扣的情況；二是主軸出現(xiàn)無法旋轉(zhuǎn)的情況[2]。在講授數(shù)控車床內(nèi)部結(jié)構(gòu)時會學(xué)習(xí)到主軸是數(shù)控車床中一項重要的組成部分，然而在學(xué)生實習(xí)過程中還會出現(xiàn)主軸故障，影響數(shù)控車床的正常運行。

1.4 數(shù)控車床驅(qū)動故障

通過對學(xué)生實習(xí)情況的總結(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生在進行數(shù)控車床實習(xí)時，出現(xiàn)驅(qū)動故障的可能性也相對較高，驅(qū)動故障主要出現(xiàn)以下兩種問題：一是進給方向與所給的指令產(chǎn)生偏差。數(shù)控車床正常工作時，進給方向會依照指令進行，但是當(dāng)電動機繞組動力線接錯、方向信號線接錯、主令按鈕接錯時，都會造成進給方向與指令方向出現(xiàn)偏差；二是進給軸無法進行正常工作。如果伺服驅(qū)動出現(xiàn)故障無法準(zhǔn)確輸出指令脈沖時，進給軸會出現(xiàn)無法正常運轉(zhuǎn)的問題，影響學(xué)生實習(xí)進度。

2 技工院校學(xué)生數(shù)控車床實習(xí)故障排除方法

2.1 數(shù)控車床刀架故障排除方法

針對上文提出的數(shù)控車床實習(xí)中刀架出現(xiàn)的故障，排除方法分別為以下幾種：一是對于刀架電動機啟動異常情況，當(dāng)聽到刀架電動機在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)異常聲音時，教師應(yīng)該及時引導(dǎo)學(xué)生斷開數(shù)控車床電源，在調(diào)整刀架電動機相位與電源相位后，再接通車床電源，避免刀架出現(xiàn)啟動異常故障；二是對于數(shù)控車床換刀指令不執(zhí)行的問題，教師應(yīng)該及時關(guān)閉數(shù)控車床電源，并帶領(lǐng)學(xué)生檢查電機三相電壓、繼電器、接觸器等設(shè)備是否出現(xiàn)斷線松動的情況，從而對故障部位進行深入處理，使數(shù)控車床能夠順利執(zhí)行換刀指令；三是針對數(shù)控車床刀架無法鎖緊故障，筆者在以往帶領(lǐng)學(xué)生實習(xí)時，都使用了手動調(diào)整刀架的方法，該種方法簡單易行且學(xué)生容易接受。

2.2 數(shù)控車床電源故障排除方法

為了保證學(xué)生實習(xí)有效性，我們在引導(dǎo)學(xué)生實習(xí)時，不僅要掌握電源故障排除方法，也要教授給學(xué)生故障排除方法。

當(dāng)遇到控制電源沒電故障時，教師應(yīng)該及時檢查學(xué)生所用數(shù)控車床中與電源連接的熔斷器，通過借助萬用表測量電路判斷熔斷器是否正常，從而找出存在故障的接觸器[3]。當(dāng)實習(xí)遇到伺服驅(qū)動沒電的情況，由于其問題的形成原因與上述問題形成原因相同，因此故障排除方法也與上述方法相同，但是在引導(dǎo)學(xué)生排除該故障時，應(yīng)該注意學(xué)生的安全，避免學(xué)生受到傷害。

2.3 數(shù)控車床主軸故障排除方法

主軸作為數(shù)控車床正常運行中一項重要的組成部分，在學(xué)生實習(xí)時出現(xiàn)主軸不旋轉(zhuǎn)問題時，作為教師應(yīng)該及時檢測數(shù)控車床中與控制主軸的電動機有關(guān)的接觸器、指令控制按鈕以及中間繼電器，快速排除出故障原因，從而使學(xué)生順利進行實習(xí)活動；當(dāng)發(fā)生車螺紋亂扣問題時，教師就要使用手動的方式拆卸數(shù)控車床中的編碼器，檢測傳動件是否能夠正常運行，如果發(fā)現(xiàn)編碼器異常，及時更換編碼器，使進給軸與主軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)角調(diào)整到同一速度，從而使數(shù)控車床能夠正常運轉(zhuǎn)[4]。

2.4 數(shù)控車床驅(qū)動故障排除方法

帶領(lǐng)學(xué)生開展數(shù)控車床實習(xí)過程中，遇到上文中出現(xiàn)的驅(qū)動故障時，要積極采用下述故障排除方法，提高學(xué)生實習(xí)效率。

一是調(diào)整數(shù)控車床連接線，使連接線能夠按照控制原理進行準(zhǔn)確的工作；二是調(diào)整數(shù)控車床驅(qū)動程序與系統(tǒng)，使進給方向能夠按照指令方向進行；三是調(diào)整數(shù)控車床中伺服驅(qū)動器，交換控制線路板輸出指令，從而準(zhǔn)確判斷故障所處位置，快速解決學(xué)生實習(xí)故障[5]。

總結(jié)：

總而言之，在技工院校學(xué)生實習(xí)過程中，常會出現(xiàn)刀架故障、電源故障、主軸故障以及驅(qū)動故障，不同故障產(chǎn)生的形式不同，只有做出正確的故障判斷，才能及時解決學(xué)生在實習(xí)過程中存在問題，準(zhǔn)確排除數(shù)控車床在使用過程中出現(xiàn)的故障，提高學(xué)生實習(xí)效果以及數(shù)控車床運行效率。

參考文獻：

[1]張超，蔣飛龍.數(shù)控車床常見故障與排除措施的探討[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2012（09）

[2]王輝.如何判定電動機故障[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品. 2014（11）

[3]吳金秋.煤礦電動機故障及維修方法分析[J]. 科技與企業(yè). 2013（20）

[4]王銀洲.數(shù)控車床由于線路不良引起的故障[J].機械工程師. 2013（02）

[5]王軍.淺談數(shù)控車床實習(xí)教學(xué)課題的選擇[J].科教文匯（上旬刊）. 2013（01）