數(shù)控機床故障的診斷和維修研究

王海月

摘 要：隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的作用在當前社會很多領(lǐng)域中的作用也逐漸凸顯出來。數(shù)控機床是指數(shù)字控制機床，集計算機技術(shù)、加工工藝技術(shù)、自動化控制技術(shù)以及電子電力技術(shù)于一體，是機械加工領(lǐng)域中的重要設(shè)備，發(fā)揮著其他機械不可取代的作用。但是在實際工作過程中，數(shù)控機床經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的故障，導致機械加工工作無法正常運行。筆者結(jié)合自身的工作經(jīng)驗，就數(shù)控機床故障的診斷以及維修談一談自己的看法。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 故障 診斷 維修 研究

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）11（b）-0083-02

數(shù)控機床是一項全自動的機械設(shè)備，集諸多高科技技術(shù)于一體，在當前的機械加工領(lǐng)域受到廣泛的應(yīng)用，非常適合一些產(chǎn)品更新頻繁、精度要求高、加工零件復雜等場合。由于數(shù)控機床是一項機械設(shè)備，在工作過程中難免會出現(xiàn)各種各樣的故障。如何找出這些故障并進行維修，是目前機械加工領(lǐng)域亟待解決的問題，也是本文主要闡述的內(nèi)容。

1 數(shù)控機床的常見故障

1.1 隨機性故障

顧名思義，隨機性故障即偶然情況下發(fā)生的故障，這類故障具有隱蔽性的特點，維修人員需要花費一定的精力才能找到故障的原因，而且這類故障的發(fā)生沒有規(guī)律可循，又被叫做“軟故障”。數(shù)控機床的隨機性故障一般情況下與數(shù)控機床的工作環(huán)境、軟件設(shè)計的完善程度、參數(shù)的設(shè)置狀況以及元器件的安裝質(zhì)量等有著密切的關(guān)系，這也導致維修人員在尋找和分析故障原因的時候比較困難。一般來說，部分數(shù)控機床的隨機性故障具有可恢復性的特點，一旦發(fā)生這種類型的故障，工作人員重新開機就可以，數(shù)控機床又會恢復正常的工作。但是利用這種方式解決了隨機性故障，在后來的工作中還是很有可能發(fā)生同樣故障[1]。

1.2 確定性故障

確定性故障是數(shù)控機床比較常見的一種故障，主要指滿足部分條件之后不可避免會發(fā)生的一些故障，在數(shù)控機床中出現(xiàn)的比較頻繁，屬于一種常見故障。譬如控制系統(tǒng)當中主機硬件損壞就是一種確定性的故障。這種故障具有不可恢復的特點。一旦數(shù)控機床發(fā)生這種確定性故障，必須要相關(guān)維修人員對故障進行維修，否則數(shù)控機床無法恢復正常的工作。雖然確定性故障的發(fā)生具有不可恢復的特點，但同時也具有規(guī)律性的特點，這給維修人員的維修帶來很大的方便。一般情況下，數(shù)控機床發(fā)生了確定性故障，維修人員必須要找到其根本原因并實施一定的維修措施，只有這樣才能進行徹底有效的維修，而且一般情況下，數(shù)控機床在維修結(jié)束之后就可以快速投入到使用當中[2]。

2 數(shù)控機床常見故障的診斷方法

2.1 進給伺服系統(tǒng)中常見故障的診斷方式

對于普通機床和數(shù)控機床而言，進給伺服系統(tǒng)是兩者之間的主要區(qū)別，該系統(tǒng)能夠保障數(shù)控機床運營工作的穩(wěn)定性。進給伺服系統(tǒng)在數(shù)控機床組成當中占據(jù)著非常重要的地位，發(fā)揮著其他系統(tǒng)無法取代的作用，具有信號跟蹤功能穩(wěn)定和精準性高的特點，可以為數(shù)控機床的安全穩(wěn)定運行提供可靠的保障。其中，常見的集中的故障有位置反饋部位故障、電機故障以及伺服控制單元故障等。對于進給伺服系統(tǒng)中的常見故障，通常采取的第一個步驟就是觀察其是否具備進給伺服使能信號，也就是以PLC程序為主要的參考依據(jù)，對屏幕軸數(shù)值進行仔細觀察，觀察其是否發(fā)生變化，進給伺服單元上是否有指令電壓產(chǎn)生，進給伺服軸上是否出現(xiàn)移動的情況等，在此基礎(chǔ)上將相關(guān)問題和位置反饋方面的問題詳細記錄下來[3]。

2.2 主軸驅(qū)動系統(tǒng)常見故障的診斷方式

數(shù)控機床的主軸旋轉(zhuǎn)運動就是數(shù)控機床主軸驅(qū)動系統(tǒng)所表現(xiàn)出來的最主要功能。一般情況下，主軸驅(qū)動系統(tǒng)具有過載能力極強、減速時間較短、加速時間較短、恒功率范圍較寬等特征。檢測主軸流量方面的故障和主軸驅(qū)動系統(tǒng)故障是常見的兩個故障。對于這方面故障的診斷方式主要有操作診斷、點檢診斷、狀態(tài)診斷和動作診斷等幾種[4]。

3 數(shù)控機床的維修分析

3.1 做好日常的維護工作

數(shù)控機床是機械加工領(lǐng)域的重要機械設(shè)備，相關(guān)人員必須要做好日常的維護工作，這樣不僅能夠延長各種元器件的磨損周期，還能有效延長數(shù)控機床的使用壽命。更重要的是，加強對數(shù)控機床日常的維護，可以有效預防各種故障的發(fā)生，從而增強數(shù)控機床無故障工作時間。

一般來說，對于數(shù)控機床的隨機性故障的維修，工作人員要重視數(shù)控系統(tǒng)的檢查和維護，保證電氣箱的密封程度達到相關(guān)的標準要求，做到科學的連接和安裝，另外一方面還要保證數(shù)控機床的屏蔽和接地都具有科學性。對于數(shù)控機床的確定性故障，則需要工作人員在日常工作中精心維護和正確使用，掌握好故障的發(fā)生規(guī)律，結(jié)合故障的發(fā)生原因?qū)ΠY下藥，在工作中盡量小心翼翼，雖然這種故障是不可避免的，但是可以將故障發(fā)生的時間延后。

3.2 提高機床的利用率

數(shù)控機床是一項全自動的機械設(shè)備，如果長期不用或者閑置，數(shù)控機床的各個環(huán)節(jié)中就會出現(xiàn)灰塵、油脂凝固甚至生銹的狀況，這對數(shù)控機床的靜態(tài)傳動功能和動態(tài)傳動功能都會造成不利的影響，而且還會影響數(shù)控機床的加工精度，導致加工出來的機械產(chǎn)品出現(xiàn)較大的誤差，從而帶來各種不必要的麻煩。因此，即使不需要用到數(shù)控機床，相關(guān)工作人員也要對數(shù)控機床進行開機運行，給予其一個很小的速度，使其低速運行。除此之外，工作人員還要經(jīng)常給數(shù)控機床相關(guān)數(shù)控系統(tǒng)通電。

3.3 加強機床檔案管理工作

數(shù)控機床在機械加工領(lǐng)域發(fā)揮著非常重要的作用，工作人員要想保證數(shù)控機床具有良好的工作性能，除了要做好日常的維護工作，提高數(shù)控機床的利用效率，還要做好檔案建立和管理工作。檔案的內(nèi)容包括數(shù)控機床的具體工作情況、維修情況、具體性能等，尤其是數(shù)控機床的維修檔案，工作人員一定要做好建檔和檔案管理工作。這樣，下一次數(shù)控機床發(fā)生故障的時候就可以快速調(diào)出相關(guān)的檔案，從而第一時間發(fā)現(xiàn)問題并及時采取有效的應(yīng)對措施。

3.4 提高工作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)

首先，相關(guān)部門要結(jié)合具體情況合理安排每臺數(shù)控機床的操作人員人數(shù)，讓每一臺數(shù)控機床都有專門且固定的維修人員、工藝人員和操作人員。其次，要加強對這些人員的技能培訓，使其掌握專業(yè)知識和專業(yè)技能，提升其技術(shù)水平，為數(shù)控機床的穩(wěn)定運行提供可靠的保障。

4 結(jié)語

綜上所述，數(shù)控機床是機械加工領(lǐng)域的重要產(chǎn)品，購買成本非常高，但是在工作過程中經(jīng)常會發(fā)生各種各樣的故障，加工企業(yè)要對此加以重視，做好日常的維修和保養(yǎng)工作，降低故障的發(fā)生幾率，為數(shù)控機床的正常運行提供可靠的保障。

參考文獻

[1] 喬巍巍，賈亞洲，張海波，等.數(shù)控系統(tǒng)故障分析及可靠性提高措施[J].吉林大學學報：工學版，2006（S2）：33-34.

[2] 張英芝，申桂香，賈亞洲，等.數(shù)控車床故障分布規(guī)律及可靠性[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2006（1）：21-22.

[3] 賈育秦，張志剛，翟大鵬.基于故障樹的數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)研究[J].太原科技大學學報，2009（5）：43-44.

[4] 朱傳敏，周潤青，陳明，等.故障樹與案例推理在數(shù)控機床故障診斷專家系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].制造業(yè)自動化，2011（10）：12-13.endprint