數(shù)控加工中心機(jī)床常見(jiàn)故障診斷與維修

吳世東

（杭州友佳精密機(jī)械有限公司，浙江 杭州 311200）

隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的普及，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用面越來(lái)越廣。提升數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值，必須注重?cái)?shù)控機(jī)床的維修與保養(yǎng)。在數(shù)控加工中心機(jī)床的使用過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合常見(jiàn)的故障，做好故障診斷與維修，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。

數(shù)控加工中心機(jī)床的故障是比較常見(jiàn)的，一旦發(fā)生故障將直接影響數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)而造成零部件的損耗，影響加工效率與質(zhì)量。因此，應(yīng)加強(qiáng)其常見(jiàn)故障的診斷，采用快速的應(yīng)急處理機(jī)制，及時(shí)進(jìn)行維修，有效提升加工質(zhì)量和效率。

1 數(shù)控加工中心機(jī)床的組成

數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出裝置、數(shù)控裝置（或數(shù)控單元）、主軸單元、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置（或稱(chēng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、測(cè)量裝置組成。在數(shù)控加工中心機(jī)床中，數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，直接關(guān)系著數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)作質(zhì)量。因此，在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該重點(diǎn)加強(qiáng)這部分裝置的診斷與檢驗(yàn)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存在的漏洞和缺陷，采取針對(duì)性的維修方案。

在數(shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)踐應(yīng)用中，輸入輸出裝置是傳輸終端，作業(yè)人員通過(guò)此類(lèi)裝置能夠判斷加工的信息，同時(shí)能夠用于零件加工程序的編制、存儲(chǔ)、打印和顯示或是機(jī)床的加工信息的顯示等。數(shù)控加工中心機(jī)床是一個(gè)綜合性的系統(tǒng)，包含著多元化的裝置，不同裝置相互作用、相互關(guān)聯(lián)，才能有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能，也才能真正提升系統(tǒng)的完整性。但正因?yàn)槿绱?，?shù)控加工中心機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)常容易出現(xiàn)各類(lèi)故障，造成零部件質(zhì)量的參差不齊，嚴(yán)重影響數(shù)控加工中心機(jī)床的整體運(yùn)行效率。

2 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障類(lèi)型

數(shù)控加工中心機(jī)床的常見(jiàn)故障主要包括以下內(nèi)容。

2.1 系統(tǒng)故障

在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，系統(tǒng)故障是比較常見(jiàn)的故障類(lèi)型。數(shù)控機(jī)床之所以會(huì)出現(xiàn)系統(tǒng)故障，主要在于它自身?xiàng)l件的影響或者相關(guān)零部件超過(guò)了使用標(biāo)準(zhǔn)。比如冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏問(wèn)題，在長(zhǎng)期使用過(guò)程中，冷卻系統(tǒng)在較大的負(fù)荷和壓力下出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的滲漏，這就使得數(shù)控加工中心機(jī)床在實(shí)際作用中產(chǎn)生比較嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，系統(tǒng)反應(yīng)變得緩慢，加工精確度也有所降低，在較為嚴(yán)重的條件下，還容易造成數(shù)控加工中心機(jī)床系統(tǒng)報(bào)警，甚至自動(dòng)停機(jī)保護(hù)。比如不同軸在移動(dòng)過(guò)程中，可能會(huì)超過(guò)規(guī)定的范圍，在超出運(yùn)動(dòng)極限的情況下，數(shù)控加工中心機(jī)床也會(huì)出現(xiàn)超程報(bào)警?；诖耍跀?shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)維護(hù)與管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的各類(lèi)故障，采取科學(xué)有效的措施，及時(shí)消除故障，保障系統(tǒng)的整體安全與可靠。

2.2 隨機(jī)故障

在數(shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程中，隨機(jī)故障的發(fā)生也是比較常見(jiàn)的。但隨機(jī)故障可能沒(méi)有系統(tǒng)故障那么多發(fā)，也沒(méi)有系統(tǒng)故障那么必然，前者屬于偶然性的故障。只有在某種條件下，才有可能發(fā)生。因此，在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，很難提前分析與判斷隨機(jī)故障的成因，并做好預(yù)防性的工作。之所以容易出現(xiàn)隨機(jī)故障，可能與某些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置有關(guān)，可能與作業(yè)環(huán)境的質(zhì)量有關(guān)，也可能與操作人員的操作流程和技巧有關(guān)。比如接插件與連接組件因疏忽而未加鎖定、繼電器觸點(diǎn)、各類(lèi)開(kāi)關(guān)插口性能降低等，都可能造成數(shù)控加工中心機(jī)床的隨機(jī)故障。

2.3 報(bào)警顯示故障

在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，報(bào)警顯示故障也是比較常見(jiàn)的。數(shù)控機(jī)床是由不同的軟件、硬件所組成的。軟件或硬件出現(xiàn)故障，都會(huì)進(jìn)行報(bào)警顯示。數(shù)控機(jī)床的各類(lèi)硬件設(shè)備，基本都有自動(dòng)報(bào)警的裝置。但硬件設(shè)備出現(xiàn)異常情況，或者超過(guò)規(guī)定使用的正常值，都會(huì)觸動(dòng)數(shù)控機(jī)床硬件裝置的報(bào)警設(shè)備，從而使得警示燈亮起。在數(shù)控機(jī)床的操作過(guò)程中，軟件設(shè)備也同樣會(huì)出現(xiàn)報(bào)警提示。比如數(shù)控系統(tǒng)加工程序出現(xiàn)錯(cuò)誤或者系統(tǒng)程序和參數(shù)的設(shè)定不正確或丟失、計(jì)算機(jī)的運(yùn)算出現(xiàn)錯(cuò)誤等等。相比其他故障，這類(lèi)故障會(huì)進(jìn)行明確的提示和提醒，以引起操作人員的重視。當(dāng)數(shù)控機(jī)床應(yīng)用中出現(xiàn)這類(lèi)明確的故障，可以按照不同的報(bào)警指示燈來(lái)進(jìn)行針對(duì)性的診斷和維護(hù)，進(jìn)而確保數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。此外，在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中，還有一類(lèi)故障是難以診斷的。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)這類(lèi)故障時(shí)，無(wú)論是系統(tǒng)內(nèi)部的軟件設(shè)備，還是硬件設(shè)備，可能都不會(huì)顯示明確的指示燈。一旦出現(xiàn)這類(lèi)故障，那么診斷難度是比較大的。為了快速進(jìn)行故障判斷，快速圈定故障發(fā)生的區(qū)域，應(yīng)該結(jié)合故障前后系統(tǒng)的實(shí)際狀態(tài)來(lái)進(jìn)行判定，快速找到故障點(diǎn)。

3 數(shù)控加工中心機(jī)床常見(jiàn)故障診斷與維修

在數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，維修人員應(yīng)該快速介入，避免故障擴(kuò)大化，危及數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)行。但維修人員在故障診斷的過(guò)程中，應(yīng)該尋求操作人員的配合與支持，通過(guò)實(shí)際的調(diào)查來(lái)了解數(shù)控加工中心機(jī)床在故障前后的狀態(tài)，進(jìn)而有效判定數(shù)控機(jī)床的故障類(lèi)型及故障大小，采用科學(xué)合理的維修措施來(lái)進(jìn)行維護(hù)管理?，F(xiàn)以常見(jiàn)幾大故障為例，科學(xué)探討數(shù)控加工中心機(jī)床的故障維修方法。

3.1 主軸刀與刀庫(kù)中刀具交換時(shí)掉刀

在數(shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)踐應(yīng)用中，掉刀問(wèn)題的發(fā)生是比較常見(jiàn)的。一旦出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響著數(shù)控加工的效率。分析常見(jiàn)的掉刀原因，可以概括為以下方面：首先，在換刀過(guò)程中，主軸箱沒(méi)有回到換刀的位置，距離換刀點(diǎn)尚有一定的距離就已經(jīng)進(jìn)行了換刀，這會(huì)影響著換刀的質(zhì)量。同時(shí)，在換刀過(guò)程中，換刀點(diǎn)出現(xiàn)異常情況，換刀點(diǎn)偏離了規(guī)定的位置，機(jī)械手在操作過(guò)程中，還沒(méi)有到達(dá)指定的位置，就已經(jīng)進(jìn)行了拔刀操作。在數(shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，一旦出現(xiàn)這類(lèi)故障，要采取對(duì)應(yīng)性的措施。科學(xué)的方法是重新進(jìn)行主軸箱位置的選擇，讓其重新運(yùn)動(dòng)，確保它能夠與換刀點(diǎn)契合。在必要的情況下，還可以在系統(tǒng)內(nèi)部進(jìn)行換刀點(diǎn)的重新設(shè)置。

3.2 刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)不到位

在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，這類(lèi)故障的出現(xiàn)頻率也是比較常見(jiàn)的。之所以會(huì)出現(xiàn)這類(lèi)故障，其常見(jiàn)原因主要包括以下方面，電動(dòng)機(jī)方面的故障，尤其是它在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)位置偏移。液壓系統(tǒng)方面的性能問(wèn)題，在使用液壓系統(tǒng)時(shí)油路可能不通暢。當(dāng)然，還可能是刀庫(kù)自身的原因，如刀庫(kù)的荷載超過(guò)了實(shí)際能力。因此，在處理這類(lèi)故障時(shí)，應(yīng)該結(jié)合故障的成因，采用對(duì)應(yīng)性的措施，重點(diǎn)篩檢電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，如果發(fā)現(xiàn)確實(shí)是這方面的原因，要及時(shí)調(diào)整，必要時(shí)可以直接換新。若是液壓方面的問(wèn)題，要重點(diǎn)進(jìn)行該系統(tǒng)的全面檢查，保障它的整體運(yùn)行狀態(tài)。若是刀庫(kù)的原因，要檢查裝刀是否符合規(guī)范，并且確保裝刀程序和位置的精確性。

3.3 數(shù)控機(jī)床的無(wú)顯示故障

在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，特別是在調(diào)試階段，沒(méi)有顯示故障的區(qū)域，同時(shí)系統(tǒng)也在持續(xù)運(yùn)行，但顯示器存在故障。通過(guò)重啟后，故障又消失了。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)這類(lèi)故障時(shí)，維修人員可以通過(guò)經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行直接判斷。通過(guò)檢查各類(lèi)元件的接觸性能，來(lái)確定是否是接觸不良出現(xiàn)的故障。同時(shí)，檢查顯示板。在檢查過(guò)程中可以采用手動(dòng)模式，通過(guò)逐一檢查來(lái)進(jìn)行故障診斷。

3.4 電池電壓降低故障

在數(shù)控加工中心機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，還可能會(huì)出現(xiàn)電池電壓方面的問(wèn)題。若電池電壓降低，那么數(shù)控機(jī)床就會(huì)進(jìn)行有顯示的報(bào)警。當(dāng)出現(xiàn)這種故障時(shí)，通過(guò)報(bào)警指示燈，維修人員可以快速而精確的判斷故障的成因和區(qū)域。一旦數(shù)控加工中心機(jī)床出現(xiàn)這類(lèi)故障時(shí)，要及時(shí)更換電池。部分操作人員可能遺忘或者其他主觀因素而忘記更換電池，其后果就是造成存儲(chǔ)器內(nèi)容的丟失。因此，在數(shù)控加工中心機(jī)床的應(yīng)用實(shí)踐中，出現(xiàn)電量電壓不足的預(yù)警時(shí)，要及時(shí)更換電池。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控加工中心機(jī)床是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，任何一個(gè)區(qū)域出現(xiàn)故障或者接觸不良等，都可能造成機(jī)床加工精度的降低，甚至數(shù)控機(jī)床的停運(yùn)。因此，有效提升數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用水平，不斷優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的使用性能，應(yīng)該加強(qiáng)常見(jiàn)故障的診斷，采取科學(xué)的維修技術(shù)及時(shí)快速解決這些故障。