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數(shù)控機床又稱“數(shù)字控制機床”,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床,其可以根據(jù)特定的控制編碼或者指令符號來控制機床動作,完成一系列零件的加工。隨著數(shù)控機床的推廣使用[1],一定程度上減少了人工,提升了工作的效率,并且很好地解決了一些批量、復(fù)雜、多品種的零件加工問題。但是作為器械來講,數(shù)控機床也會在工作中出現(xiàn)較多的問題,因此,提升對常見故障的診斷效率,做好日常的維修保養(yǎng),不僅是延長了數(shù)控機床的使用壽命,同時還節(jié)省了加工成本,提升生產(chǎn)效率。
為了保證數(shù)控機床的正常運轉(zhuǎn)能力,提升生產(chǎn)效率,則需要在其發(fā)生故障時,及時分析原因,并采取對應(yīng)的解決措施。對于數(shù)控機床來講,其出現(xiàn)問題后通常需要從三個階段入手,分別為磨合階段、穩(wěn)定階段以及衰老階段[2]。其中磨合階段出現(xiàn)故障,一般沒有規(guī)律性而言,常見的問題包括電氣問題、氣動故障問題或者是液壓問題,而穩(wěn)定階段出現(xiàn)故障的情況較少,而衰老階段出現(xiàn)故障的情況較多,一般都是以漸發(fā)性、器質(zhì)性為主,包括各種零件的老化和損壞等。常見的故障診斷方式為:
(1)自我診斷。數(shù)控機床具有自我診斷系統(tǒng),其可以對程序和軟件進行自我診斷,一旦出現(xiàn)故障,自我診斷系統(tǒng)則會第一時間將診斷的結(jié)果進行分析,這種方式簡單和有效。
(2)參數(shù)監(jiān)測。數(shù)控機床在工作時,可以通過系統(tǒng)對機床的相關(guān)參數(shù)進行監(jiān)測,一般情況下,在使用機床工作時,會將參數(shù)調(diào)整好再行工作,如果出現(xiàn)故障問題,例如:備用電池沒電等,這些參數(shù)則會自行變動,因此,可以通過這些參數(shù)來分析故障的原因。
(3)操作診斷。在數(shù)控機床發(fā)生故障之前,需要對整個數(shù)控機床的運行狀態(tài)進行評估,避免運行過程中出現(xiàn)故障的情況。也可以說是防患于未然。
(4)觀察與診斷。觀察與診斷是最為直接的方式,也就是通過工作經(jīng)驗對數(shù)控機床的運行情況進行直觀的感受,及時發(fā)現(xiàn)明顯的異常,從而分析原因,及時解決。
(1)關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)鍵性故障。根據(jù)數(shù)控機床的關(guān)鍵程度可以將故障分成關(guān)聯(lián)性故障和非關(guān)鍵性故障,其中關(guān)聯(lián)性故障就是指機床自身有問題[3],而非關(guān)鍵性故障就是指因人為操作不當(dāng)導(dǎo)致的故障。
(2)破壞故障與非破壞故障。根據(jù)數(shù)控機床的嚴重程度可以將故障分成破壞故障與非破壞故障,其中破壞性故障就是指核心部件損害,修復(fù)起來較為復(fù)雜,且降低使用壽命,而非破壞故障則是指數(shù)控機床效率降低,但是不存在實質(zhì)性的損害,并且數(shù)控機床可以正常運行。
(3)機械故障與電氣故障。機械故障是指由于數(shù)控機床面臨外部影響而出現(xiàn)的被動故障,例如:機床發(fā)生碰撞、調(diào)試操作不當(dāng)或者是安裝不當(dāng)?shù)龋@類情況會使機床存在明顯的噪音,且溫度不斷提升[4],而電氣故障是指機床內(nèi)部發(fā)生了高電流或者是高壓,會影響甚至是損害內(nèi)部元件的正常功能,造成損毀的情況。
(1)傳動系統(tǒng)維修。傳動系統(tǒng)是數(shù)控機床多種系統(tǒng)中最為重要且最易出現(xiàn)故障的系統(tǒng),其中包含滾珠絲杠螺母、靜壓絲杠螺母等零件,一旦這些零件發(fā)生故障,則會影響傳動的速度,降低生存的效率,因此,在維修的過程中,需要從幾個方面入手,一是提高傳動系統(tǒng)的精度,保證系統(tǒng)間隙不宜過大,二是減少使用部件的重量和大小,降低慣性,提升機床運動的精準性,三是定期對導(dǎo)軌進行清潔,提升滾動力度。
(2)伺服進給系統(tǒng)維修。伺服進給系統(tǒng)是數(shù)控機床的重要組成部分,其是保證數(shù)控機床正常運行的關(guān)鍵,其常見的故障包含伺服電機、機床位置故障以及控制系統(tǒng)故障,因此,一旦該系統(tǒng)發(fā)生故障,一定要用PLC系統(tǒng)進行全面、程序性的檢查,并分析故障的原因,如果有回零操作,則說明系統(tǒng)存在問題[5],而產(chǎn)生這種情況的原因多與歸零檢測開關(guān)出現(xiàn)問題,導(dǎo)致編碼器被損壞有關(guān),一定要盡快維修。
(3)數(shù)控機床保養(yǎng)。提高工作人員的職業(yè)素養(yǎng)和技能,使其能夠正確的使用機床并且懂得維修的手段,同時還要了解數(shù)控機床的操作方法,對機床合理操作,并且每天都要例行檢查,明確各個系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)性,一旦發(fā)現(xiàn)異常,則及時處理,此外,還要做好巡檢工作,對于巡檢不合格的地方及時糾正,以保證數(shù)控系統(tǒng)的正常運行。
數(shù)控機床的使用壽命和工作效率關(guān)系到一個生產(chǎn)企業(yè)能夠獲取的利益,因此,做好數(shù)控機床的維修保養(yǎng)工作,并對常見的故障進行及時的診斷和處理,則是保證數(shù)控機床正常運轉(zhuǎn),保證生產(chǎn)效率、延長使用壽命的重要保障。
在實際的運行過程中,數(shù)控機床因結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、系統(tǒng)的多樣化會出現(xiàn)較多的故障,因此,在人才配備上,一定要提高要求,保證工作人員具有較強的診斷和維修保養(yǎng)能力,并結(jié)合故障發(fā)生的原因進行合理的解決,避免不必要的損失。此外,一定要合理利用數(shù)控機床故障常見的4種診斷方式,并結(jié)合本企業(yè)數(shù)控機床的特點,進行可靠的分析,做到早發(fā)現(xiàn)、早維修,防患于未然,將企業(yè)利益最大化提升。
綜上所述,了解數(shù)控機床常見故障,掌握專業(yè)診斷技能,做好日常的維護保養(yǎng)是整個數(shù)控機床生產(chǎn)企業(yè)的必要手段,需要加大重視力度,提升生產(chǎn)效率,促進企業(yè)獲取利益的快速發(fā)展。