數(shù)控機(jī)床的故障檢測(cè)與維修探析

王建榕

（蘭州資源環(huán)境職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 蘭州 730021）

自從1952年世界上第一臺(tái)工業(yè)數(shù)控機(jī)床研發(fā)以來(lái)，如今數(shù)控機(jī)床已進(jìn)入到不斷創(chuàng)新?lián)Q代階段，第六代數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了快速、高效、可靠及精準(zhǔn)的特點(diǎn)，受到了越來(lái)越多企業(yè)的高度關(guān)注，并廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代化企業(yè)的生產(chǎn)制造中。當(dāng)前，在科學(xué)技術(shù)的成熟發(fā)展下，數(shù)控技術(shù)也得到了更好的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)代化企業(yè)零部件生產(chǎn)和加工十分有利。由于數(shù)控機(jī)床構(gòu)造精密，且種類多和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)階段很容易受到多方面因素的影響，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床故障頻繁發(fā)生。所以，如何降低數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生率成為眾多企業(yè)關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。應(yīng)全面了解數(shù)控機(jī)床故障出現(xiàn)的原因，從日常檢測(cè)與維修做起，才能進(jìn)一步保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，也能在很大程度上提高企業(yè)零部件生產(chǎn)和加工的質(zhì)量。

1 數(shù)控機(jī)床故障的原因分析

1.1 因自身設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的故障

當(dāng)前數(shù)控機(jī)床技術(shù)日漸成熟，但也難免存在設(shè)計(jì)上的缺陷，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床故障多次出現(xiàn)。如當(dāng)前數(shù)控機(jī)床并不具備通用性的CNC 系統(tǒng)。一旦CNC 系統(tǒng)沒(méi)有通用性這一特點(diǎn)，就會(huì)導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備維修費(fèi)用和保養(yǎng)費(fèi)用增加。同時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)會(huì)有著十分慢的更新速度，不利于CNC 數(shù)控系統(tǒng)的持續(xù)性開(kāi)發(fā)，在長(zhǎng)周期使用中，導(dǎo)致數(shù)控產(chǎn)品科技化發(fā)展進(jìn)程緩慢。又如數(shù)控機(jī)床有多個(gè)控制系統(tǒng)，在各系統(tǒng)間又有著相對(duì)較差的相互操作性，以至于系統(tǒng)集成難度加大?？刂葡到y(tǒng)操作方法又各不相同，導(dǎo)致企業(yè)員工的培訓(xùn)費(fèi)用成本增加。再如CNC 數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念是以封閉式為主的，當(dāng)CNS 數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)故障，企業(yè)很難進(jìn)行維修，必須要返回生產(chǎn)廠家對(duì)CNC 系統(tǒng)進(jìn)行維修，這就加大了維修的周期，也增加了維修成本。

1.2 因機(jī)械部件導(dǎo)致的故障

數(shù)控機(jī)床的機(jī)械部件非常多，包括主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、箱體、刀具交換裝置及底座等。箱體和底座是數(shù)控機(jī)床的支撐部件，當(dāng)工作穩(wěn)定狀態(tài)很少會(huì)出現(xiàn)故障。刀具交換裝置和回轉(zhuǎn)工作臺(tái)有著自我診斷的價(jià)值，也很少會(huì)有故障發(fā)生。機(jī)械部件最常見(jiàn)的故障是由主傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)引起的故障。導(dǎo)軌、連接件、滾珠絲桿螺母、軸承是進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件，在現(xiàn)實(shí)中常常因?yàn)閷?dǎo)軌移動(dòng)和滾珠絲杠噪聲等導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)不良而出現(xiàn)故障。主軸、傳動(dòng)齒輪、軸承是主傳動(dòng)系統(tǒng)的主要部件，常常因?yàn)橹鬏S發(fā)熱和主軸噪聲導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障。

2 數(shù)控機(jī)床故障的檢測(cè)原則及方法

2.1 數(shù)控機(jī)床故障的檢測(cè)原則

數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)過(guò)程中，要遵循從表層到內(nèi)部、數(shù)量掌握數(shù)控機(jī)床說(shuō)明書(shū)內(nèi)容，嚴(yán)格地依據(jù)檢修順序、規(guī)范化操作等檢測(cè)原則。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，維修人員應(yīng)著手于數(shù)控機(jī)床的表層問(wèn)題，深入檢查并找出數(shù)控機(jī)床表層方面出現(xiàn)的故障。當(dāng)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床表層無(wú)故障時(shí)，再逐一排查可能出現(xiàn)問(wèn)題的部件。在檢測(cè)數(shù)控機(jī)床故障時(shí)，應(yīng)始終以冷靜淡定的心態(tài)，避免出現(xiàn)焦慮和慌張得不知如何下手的問(wèn)題。通過(guò)了解數(shù)控機(jī)床的說(shuō)明書(shū)，向數(shù)控機(jī)床操作人員詢問(wèn)設(shè)備出現(xiàn)故障的過(guò)程，了解數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的狀態(tài)，并記錄和分析故障原因。數(shù)控機(jī)床檢修過(guò)程中，必須要對(duì)數(shù)控設(shè)備的電源進(jìn)行斷電操作，確認(rèn)數(shù)控機(jī)床檢修無(wú)危險(xiǎn)時(shí)在進(jìn)行逐一檢測(cè)。當(dāng)然，檢修人員必然要控制數(shù)控機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行機(jī)制，方能熟練地進(jìn)行各部件的檢測(cè)。除此之外，數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)中，應(yīng)嚴(yán)格地按照一定的檢修順序進(jìn)行。這主要是數(shù)控機(jī)床有很高的自動(dòng)化程度，并是機(jī)械加工設(shè)備，且在實(shí)際中機(jī)械部件故障十分復(fù)雜，這時(shí)候一定要先解決復(fù)雜難度低的故障。在數(shù)控機(jī)床維修過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)地拆換元器件，使用專門的吸錫器進(jìn)行操作。線路板拆卸時(shí)，應(yīng)熟悉線路板位置，依據(jù)電纜序號(hào)進(jìn)行操作。在焊接線路板時(shí)，應(yīng)保護(hù)阻焊膜的整體性。不可隨意切斷線路板上的印刷線路，使用紅黑表筆來(lái)測(cè)量線路組織，參考阻值大的數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)控機(jī)床故障的檢測(cè)方法

在數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)過(guò)程中，常常采用多種檢測(cè)方法進(jìn)行故障檢測(cè)，一般有以下幾種：

（1）采用觀察法進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)。當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后，維修人員通過(guò)觀察故障狀態(tài)，如看故障出現(xiàn)的火花，聞到一些刺激性的氣味，這就可以判斷出數(shù)控機(jī)床哪些部件出現(xiàn)了故障。

（2）采用數(shù)控機(jī)床中數(shù)控系統(tǒng)自身的報(bào)警功能進(jìn)行故障檢測(cè)。由于數(shù)控機(jī)床都在數(shù)控系統(tǒng)中裝了軟件報(bào)警功能，當(dāng)數(shù)控機(jī)床操作中出現(xiàn)故障，就會(huì)向系統(tǒng)操作面板上及時(shí)地反映，這時(shí)候維修人員僅僅需要分析控制面板上的指示燈，就能分析出數(shù)控機(jī)床的故障部位，并找出故障原因進(jìn)而全力維修。

（3）數(shù)控機(jī)床可借助硬件報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行故障檢測(cè)。當(dāng)前數(shù)控機(jī)床內(nèi)部都有硬件報(bào)警設(shè)備，在數(shù)控機(jī)床設(shè)備運(yùn)行時(shí)，只要密切關(guān)注硬件報(bào)警裝置的實(shí)際運(yùn)行情況，就能及時(shí)地查看故障并找出故障原因，用以保證數(shù)控機(jī)床設(shè)備的正常運(yùn)行。

（4）采用參數(shù)檢查法來(lái)檢測(cè)數(shù)控機(jī)床故障。數(shù)控系統(tǒng)在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，就有技術(shù)專家明確規(guī)定了相關(guān)數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，只要依據(jù)技術(shù)專家提供的數(shù)控機(jī)床資料參數(shù)，就能很快地找出故障原因并進(jìn)行維修。

總之，無(wú)論是采用哪一種故障檢測(cè)方法，都應(yīng)從數(shù)控機(jī)床的實(shí)際情況出發(fā)，運(yùn)用自己扎實(shí)且經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)技能做好數(shù)控機(jī)床的故障檢測(cè)工作。

3 數(shù)控機(jī)床故障的維修建議

3.1 加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的日常維修

數(shù)控機(jī)床故障維修過(guò)程中，應(yīng)做好數(shù)控系統(tǒng)的日常維護(hù)，避免因元區(qū)間損壞導(dǎo)致的數(shù)控機(jī)床故障。在數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的維修中，應(yīng)依據(jù)嚴(yán)格的日常維護(hù)規(guī)章制度，用來(lái)執(zhí)行數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)工作。對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的輸入設(shè)備和輸出設(shè)備進(jìn)行定期維護(hù)，定期更換和檢查數(shù)控機(jī)床的直流電機(jī)電刷，定期檢查數(shù)控機(jī)床數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，確保數(shù)控柜通風(fēng)散熱功能正常發(fā)揮，避免數(shù)控裝置出現(xiàn)溫度過(guò)高而導(dǎo)致故障發(fā)生。在日常中減少數(shù)控柜門開(kāi)的次數(shù)，也盡量減少?gòu)?qiáng)電柜門開(kāi)的次數(shù)。每天監(jiān)視數(shù)控裝置的電網(wǎng)電壓，定期維護(hù)備用印制線路板，并檢查和及時(shí)更換數(shù)控機(jī)床存儲(chǔ)器電池。

3.2 提高數(shù)控機(jī)床維修人員的專業(yè)技能

數(shù)控機(jī)床維修人員應(yīng)在日常中注重維修知識(shí)的學(xué)習(xí)，盡可能地本著不斷求學(xué)的心態(tài)積極地學(xué)習(xí)各種數(shù)控機(jī)床設(shè)備的運(yùn)行機(jī)制，了解數(shù)控機(jī)床的核心部位和很容易出現(xiàn)故障的部件特征，以敏銳的觀察力在短時(shí)間內(nèi)判斷出故障位置和故障原因。除此之外，現(xiàn)代化企業(yè)應(yīng)提高數(shù)控機(jī)床維修人員的招聘門檻，定期為數(shù)控機(jī)床檢測(cè)維修人員進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，每月開(kāi)展一次數(shù)控機(jī)床檢測(cè)維修經(jīng)驗(yàn)總結(jié)交流會(huì)議，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修人員的專業(yè)技能提升與維修知識(shí)的增加。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床有著非常復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致其故障原因非常多。然而，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行機(jī)制大致相同，只要掌握了數(shù)控機(jī)床故障檢修的基本原理，就能科學(xué)有效地發(fā)現(xiàn)故障和解決故障。對(duì)此，數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)與維修人員應(yīng)定期檢查數(shù)控機(jī)床設(shè)備及其部件，嚴(yán)格地依據(jù)故障檢修標(biāo)準(zhǔn)找出故障原因，并依據(jù)故障實(shí)際情況進(jìn)行維修。除此之外，數(shù)控機(jī)床故障檢測(cè)和維修人員也應(yīng)不斷地夯實(shí)自身的專業(yè)技能，積累更多的故障檢修經(jīng)驗(yàn)，減少數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的次數(shù)，全力保障數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定可靠運(yùn)行。