數(shù)控機床加工精度故障及維修處理研究

陶 霖

（齊齊哈爾二機床（集團）有限責任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005）

數(shù) 控 機 床 是 數(shù) 字 控 制 機 床（Computer numerical controlmachine tools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機床的動作，按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床在我國的工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的非常廣泛，如果數(shù)控機床出現(xiàn)故障，會影響到數(shù)控機床加工的精度，制作出不合格的零件，會對制造業(yè)產(chǎn)生非常不良的影響，嚴重的還會引發(fā)一些事故[1，2]。所以，在數(shù)控機床使用的過程中，必須要采用合理的手段來對數(shù)控機床的加工精度故障進行排除，保證數(shù)控機床的穩(wěn)定運行。

1 數(shù)控機床加工精度的主要原因

數(shù)控機床是自動化技術(shù)的一種重要的體現(xiàn)形式，在使用數(shù)控機床制作機械零件的時候，通過數(shù)控機床的設(shè)定功能，在其中輸入零件的各項參數(shù)，數(shù)控機床可以自動的完成零件的制作。數(shù)控機床的出現(xiàn)有力的推動了工業(yè)領(lǐng)域的進步，使用數(shù)控機床進行機械零件的加工和制作，可以實現(xiàn)高精度的零件制作，誤差非常的小，而且還可以制作出一些相對復雜的機械零件，通過數(shù)控機床的應(yīng)用，可以有效的解決機械制造中存在的各種問題，相比于人工制造，數(shù)控機床的無論是精確程度還是速度都有明顯的優(yōu)勢[3]。但是在數(shù)控機床使用的過程中，有許多的因素會對數(shù)控機床的加工精度造成嚴重的影響，如果不及時的對這些因素進行處理，會使制造出來的機械零件與實際需求存在很大的偏差，嚴重的影響機械零件的使用，而且還有可能帶來工業(yè)事故，對工業(yè)的進步非常的不利，這些影響數(shù)控機床加工精度的因素主要表現(xiàn)在以下幾個方面。

1.1 制作方案對數(shù)控機床加工精度造成的影響

在數(shù)控機床使用的過程中，先要制定一個制作方案，這個制作方案對于數(shù)控機床的運行來說非常的重要，在制作方案制定的時候，要根據(jù)機械零件的尺寸、技術(shù)和工藝的要求來制定，如果在制定制作方案的時候零件出現(xiàn)問題，那么就會對數(shù)控機床的加工精度造成一定的影響，使制作出來的機械零件與設(shè)計的要求存在偏差。這種情況出現(xiàn)的原因主要是根據(jù)機械零件制作方案的不同，數(shù)控機床加工的原點也會存在不同，加工原點是數(shù)控機床運行程序中的重要因素，如果加工原點存在偏差，那么整個制作程序也會出現(xiàn)偏差，造成數(shù)控機床加工不精確的情況[4，5]。

1.2 數(shù)控程序?qū)?shù)控機床加工精度造成的影響

數(shù)控程序也是造成數(shù)控機床加工精度偏差的重要因素，在使用數(shù)控機床制作機械零件的過程中，需要預(yù)選按照零件的加工要求，來編制一個數(shù)控程序，在數(shù)控程序編制完成以后，數(shù)控機床會自動的完成機械零件的加工過程，可以說這個數(shù)控程序是數(shù)控機床運行的根本，如果數(shù)控程序出現(xiàn)問題，會嚴重的會影響數(shù)控機床的加工精度[6]。數(shù)控程序的編制需要依靠人工來完成，而有的時候，由于一些程序非常的復雜，在編制這種數(shù)控程序的時候，經(jīng)常會由計算機自動生成程序，這樣的程序編制方式可以滿足來零件加工的基本需求，但是如果機械零件的精度要求比較高的話，這種數(shù)控程序就不能滿足實際的制作要求，會嚴重的影響數(shù)控機床加工精度。

1.3 機床性能對數(shù)控機床加工精度造成的影響

數(shù)控機床本身的性能對數(shù)控機床加工精度的影響也非常大，在實際的使用過程中可以發(fā)現(xiàn)，使用時間越短，也就是越新的數(shù)控機床，其精度越準確，數(shù)控機床隨著使用時間的增長，它的精度會逐漸的下降，因為數(shù)控機床在不斷的使用過程中，各個部件都會產(chǎn)生磨損和老化，性能會有所降低，這樣的情況就會帶來精度不足的問題，使制作出來的機械零件與實際需求存在一定的差異，影響機械零件的正常使用[7]。有一些數(shù)控機床在使用的過程中，雖然各個方面都沒有問題，包括數(shù)控程序和初始的原點設(shè)定，但是制作出來的機械零件還是不符合相關(guān)的要求，這就應(yīng)該考慮數(shù)控機床自身的原因，很有可能是因為數(shù)控機床使用時間過長，許多的部件老化，使的數(shù)控機床加工精度下降。對于這種情況，需要企業(yè)在使用數(shù)控機床的時候，要做好數(shù)控機床的保養(yǎng)工作，并且對其進行定期的維護，保證數(shù)控機床處于最佳的使用狀態(tài)，提升數(shù)控機床的加工精度[8]。

2 數(shù)控機床加工精度故障的維護建議

在實際的使用過程中，造成數(shù)控機床加工精度下降的原因很多，如果想要改善這個問題，就需要準確的找出影響數(shù)控機床加工精度的原因，并且采取合理的措施來處理其中的問題，下文選取了幾個實際的情況來進行分析。

（1）在一個數(shù)控機床使用的過程中，突然發(fā)生的一場的情況，主要表現(xiàn)為在加工機械零件的時候，Z軸方向的加工尺寸出現(xiàn)了很大誤差，誤差量達到了一毫米，與設(shè)計需求存在嚴重不符的現(xiàn)象。這種情況是突然出現(xiàn)的，之前這臺數(shù)控機床沒有任何的異常，不能通過一些異常情況來判斷故障出現(xiàn)的原因，這樣的情況給故障的定位帶來了很大的困難，而且對于這種異常情況的出現(xiàn)，數(shù)控機床本身的警報系統(tǒng)沒有給出相應(yīng)的提示，通過這一點，可以初步的確定不是由于電氣的原因引起的故障，在這個時候，可以對加工中心的程序進行查看，查看程序本身是否出現(xiàn)問題，并且要對坐標系進行檢查和定位 ；然后改變加工中心的工作模式，在模式改變以后要Z軸進行運動，觀察模式改變以后Z軸方向的工作情況，通過這樣的檢查方法可以發(fā)現(xiàn)，Z軸在運動的過程中，有異常的聲響出現(xiàn)，而且這種異常的聲響會隨著Z軸的運動速度變化而變化，通過這一點可以確定數(shù)控機床Z軸方向的問題是由于加工中心的某些部件出現(xiàn)了故障而引起的，從而造成了數(shù)控機床加工精度不夠的現(xiàn)象。在故障確定以后，就要對故障進行排除，把Z軸方向上的相關(guān)零件拆卸下來以后發(fā)現(xiàn)Z軸的軸承出現(xiàn)的磨損過度的情況，把破損的軸承進行拆除，然后更換新的軸承，數(shù)控機床恢復了正常，數(shù)控機床的加工精度也得到了保證。

（2）某臺數(shù)控機床在使用的過程中，突然出現(xiàn)加工精度上的大幅度偏差，這樣的情況對機械零件的加工造成了嚴重的影響，面對這樣的情況，工作人員要對數(shù)控機床的各個軸進行細致的檢查，重點檢查各個軸之間的縫隙，如果縫隙大于正常標準值的范圍，要對其進行改動和調(diào)整，減少反向軸之間的縫隙，然后把數(shù)控機床進行組裝，重新開始實驗，如果上述的現(xiàn)象還是沒有得到改善，就可以斷定造成數(shù)控機床加工精度不穩(wěn)定的原因不是因為軸縫隙過大引起到，因此，工作人員要對接地系統(tǒng)進行檢查，如果接地設(shè)備也沒有問題的話，就要對其他的部位進行檢查，重點分析是不是由于數(shù)控機床在長期的機械零件加工的過程中，使數(shù)控機床具備的零件熱量過大，引起了局部的形變，如果主軸的坐標在數(shù)控機床的運行狀態(tài)和冷卻狀態(tài)表現(xiàn)的不一致的話，就可以斷定是由于溫度過高而引起的坐標點變動，這個時候可以對數(shù)控程序進行改動，調(diào)整數(shù)控程序中的坐標值，通過這樣的方式，可以有效的解決數(shù)控機床存在的加工精度問題，而且還可以更換刀具，減少在數(shù)控機床機械零件加工過程中產(chǎn)生的熱量，防止熱量形變的產(chǎn)生。

3 結(jié)束語

綜上所述，數(shù)控機床是工業(yè)生產(chǎn)中的重要設(shè)備，在工業(yè)的生產(chǎn)過程中起到了至關(guān)重要的作用，通過程序的設(shè)定，數(shù)控機床可以自行的對機械零件進行加工，而且加工的精度和速度要比人工制作要高很多，但是在實際的使用過程中，有許多的因素造成數(shù)控機床加工精度的下降，嚴重的影響了工業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定性，企業(yè)一定要重視這個問題，通過合理的手段來確定故障出現(xiàn)的原因，并且采用科學的方式進行解決，提升數(shù)控機床的加工精度，保證工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟穩(wěn)步發(fā)展。