現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床常見故障與研究

摘 要：隨著我國制造業(yè)不斷的發(fā)展，其技術(shù)也不斷進(jìn)行革新，在機(jī)械加工制造這塊數(shù)控機(jī)床已成為當(dāng)前機(jī)加行業(yè)的主要裝備，在經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的推動(dòng)下，數(shù)控機(jī)床的需求量也隨著增大，數(shù)控機(jī)床是高精度，高效率的現(xiàn)代化技術(shù)設(shè)備，加快了制造業(yè)的發(fā)展速度。但在運(yùn)行過程中難免會(huì)出現(xiàn)技術(shù)上的故障，這就需要我們熟練的掌握整個(gè)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，保證機(jī)床的正常有序工作。文章對數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程當(dāng)中所出現(xiàn)的一些常見故障該如何診斷、檢測、保養(yǎng)做了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；常見故障；研究分析

數(shù)控機(jī)床是一種結(jié)構(gòu)原理較為復(fù)雜的高科技設(shè)備，它包含了計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密預(yù)算與測量技術(shù)，是工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)新的研究成果。在其進(jìn)行運(yùn)作時(shí)所出現(xiàn)的一些技術(shù)性故障，就要求我們?nèi)ソY(jié)合機(jī)床的一些原理構(gòu)造知識(shí)去解決故障，排除隱患，確保其安全運(yùn)行。

1 數(shù)控機(jī)床的分類與使用

隨著制造業(yè)的發(fā)展，在生產(chǎn)企業(yè)的運(yùn)營過程中數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用也越來普遍，數(shù)控機(jī)床的種類與型號也越來越多，在企業(yè)的生產(chǎn)過程中數(shù)控機(jī)床主要作用于金屬材料的切削加工，主要以數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心為主。

數(shù)控機(jī)床是一個(gè)系統(tǒng)構(gòu)造、技術(shù)性比較高的設(shè)備，它包括編程系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)、等高科技技術(shù)組合而成，在對其出現(xiàn)的技術(shù)性故障與舊式普通機(jī)床相比有著明顯差異，所以對此設(shè)備進(jìn)行技術(shù)故障診斷時(shí)，因熟悉整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)等結(jié)構(gòu)原理，學(xué)會(huì)運(yùn)用PLC、CNC提供的信息來幫助查找故障原因。

首先，當(dāng)數(shù)控機(jī)床在工作時(shí)如遇到故障，先詢問操作者出現(xiàn)故障的原因；其次，根據(jù)操作者敘述的原因來判斷產(chǎn)生故障的原因，從而在更進(jìn)一步查找故障所在位置，排除隱患。待故障解決后，在詳細(xì)地向操作者講清出現(xiàn)故障的原因，指導(dǎo)操作者注意正確的操作事項(xiàng)，避免出現(xiàn)不必要的危險(xiǎn)狀況。

2 數(shù)控機(jī)床常見故障的分析與研究

因?yàn)閿?shù)控機(jī)床一般均采用的是調(diào)速電機(jī)，在其運(yùn)行過程中最可能出現(xiàn)故障的地方就是主軸內(nèi)部刀具未夾緊、為設(shè)置自動(dòng)調(diào)速裝置等，為了避免機(jī)床在運(yùn)行過程中因斷電、刀具自動(dòng)脫落現(xiàn)象，就必須用刀具的自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)將刀具夾緊，可以在機(jī)床上安裝行程開關(guān)監(jiān)測運(yùn)行中的各個(gè)環(huán)節(jié)；其次，還應(yīng)該注意主軸箱噪音與發(fā)熱等問題，可以定期對主軸箱進(jìn)行保養(yǎng)，使主軸箱正常有序工作。

針對數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服系統(tǒng)，進(jìn)給伺服系統(tǒng)作為機(jī)床的重要組成部分，是保證其機(jī)床在運(yùn)行過程中穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，以高精確性與穩(wěn)定性成為數(shù)控機(jī)床能否正常運(yùn)作的重要部位。常見的機(jī)床故障主要出現(xiàn)在伺服電機(jī)、控制與位置幾個(gè)方面，一般檢測故障原因會(huì)從伺服喜用是否有信號，根據(jù)PLC程序進(jìn)行檢查再查看屏幕上數(shù)值的變化與伺服軸、伺服單元是否移動(dòng)，是否有指令電壓信號，從而在確定具體問題出現(xiàn)在哪個(gè)環(huán)節(jié)。

在數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中，一般采用的是靜壓與滾動(dòng)導(dǎo)軌、靜壓絲杠螺母及滾珠絲杠螺母等。因此，當(dāng)進(jìn)給傳動(dòng)鏈出現(xiàn)故障時(shí)，機(jī)床運(yùn)動(dòng)效率就會(huì)減慢。例如，數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的結(jié)構(gòu)部件沒有按照設(shè)定的生產(chǎn)值有序進(jìn)行、運(yùn)行中斷、定位精度降低、軸承產(chǎn)生的噪音等。對于數(shù)控機(jī)床所出現(xiàn)的上述癥狀可以采取以下措施：a.提高機(jī)床的傳動(dòng)精度，將傳動(dòng)過程中出現(xiàn)的間隙配合徹底消除，減少傳動(dòng)鏈的長度；b.增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的精度，在符合構(gòu)件的強(qiáng)度上，盡量降低機(jī)床設(shè)備內(nèi)部的構(gòu)件，減少旋轉(zhuǎn)部件的質(zhì)量和直徑，使運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的慣性降低；c.提高滾動(dòng)導(dǎo)軌的清潔度，如果不及時(shí)對這些臟污進(jìn)行處理，可會(huì)影響滾動(dòng)導(dǎo)軌在運(yùn)動(dòng)過程中的預(yù)緊力，如果導(dǎo)軌的預(yù)緊力偏大會(huì)直接影響到機(jī)床牽引力。

數(shù)控機(jī)床如果在自動(dòng)換刀時(shí)發(fā)生故障，通常產(chǎn)生的原因有：刀具庫運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生變化、定位的偏差、同時(shí)機(jī)械手夾持刀柄的穩(wěn)定較差。如果故障比較嚴(yán)重，進(jìn)而會(huì)使機(jī)床無法進(jìn)行換刀，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。如果機(jī)床的聯(lián)軸器出現(xiàn)松動(dòng)或者鏈接比較緊，同時(shí)也將會(huì)導(dǎo)致刀庫不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此就需要對聯(lián)軸器上的螺絲進(jìn)行緊固，如果刀庫的運(yùn)轉(zhuǎn)軌跡未能到達(dá)設(shè)定的位置，就可以判斷出可能是電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)了誤差，如果有刀具為夾緊狀況可以將刀套上所配置的螺絲進(jìn)行緊固、緊壓彈簧。

如果數(shù)控機(jī)床的換刀機(jī)械手出現(xiàn)故障，機(jī)床的刀具將會(huì)出現(xiàn)掉刀、刀具夾不緊等狀況，就需要對卡爪上的彈簧進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，增大它的壓緊力，或者重新更換卡緊銷，如果刀具在夾緊之后又不能自動(dòng)掉落，就需要對松鎖彈簧后面的螺母進(jìn)行適當(dāng)調(diào)節(jié)，并且將最大承載量控制在額定值以下，如果機(jī)床出現(xiàn)換刀時(shí)掉刀的現(xiàn)象，可將判斷故障為換刀點(diǎn)的位置出現(xiàn)了偏移，這就需要對主軸箱進(jìn)行操作，重新設(shè)定新的換刀點(diǎn)。

在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程中，為了保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，就需要檢測各軸運(yùn)動(dòng)位置行程開關(guān)壓合是否出現(xiàn)故障。機(jī)床經(jīng)過長時(shí)間的運(yùn)行，各個(gè)部件運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生一些變化。因此，機(jī)床的行程開關(guān)壓合裝置就會(huì)檢測出這類故障，所以就需要對行程開關(guān)做定期的檢查和更換，確保機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 數(shù)控機(jī)床的定期維護(hù)

數(shù)控機(jī)床在日常的加工運(yùn)行使用過程中，要保證機(jī)床各工作環(huán)節(jié)的穩(wěn)定因素，一旦出現(xiàn)故障就要及時(shí)對機(jī)床進(jìn)行檢查和維修，同時(shí)也應(yīng)該對機(jī)床做好定期的維護(hù)與保養(yǎng)，減少故障的發(fā)生，確保生產(chǎn)進(jìn)度的有序進(jìn)行。

在機(jī)床的保養(yǎng)方面需注意以下幾點(diǎn)：a.數(shù)控機(jī)床的直流電動(dòng)機(jī)，其電刷和換向器屬于易損部件，因此，應(yīng)對其進(jìn)行定期清理和更換；b.適時(shí)對機(jī)床坐標(biāo)軸硬件限位開關(guān)進(jìn)行檢查；c.對機(jī)床電器柜內(nèi)的空調(diào)設(shè)備進(jìn)行定期檢查，查看電器柜內(nèi)的溫度能否保證各個(gè)元器件正常工作；d.機(jī)床在工作當(dāng)中難免會(huì)發(fā)生振動(dòng)，由于振動(dòng)會(huì)使一些元器件松動(dòng)，所以應(yīng)定期進(jìn)行檢查確保其接觸性的良好；e.數(shù)控機(jī)床油溫箱內(nèi)的散熱片應(yīng)定期做好清潔；f定期對數(shù)控機(jī)床的潤滑系統(tǒng)進(jìn)行清潔，確保良好運(yùn)行。

4 結(jié)束語

數(shù)控機(jī)床作為以數(shù)字化為一體的機(jī)械設(shè)備，對于生產(chǎn)加工型企業(yè)來講，由于數(shù)控機(jī)床的市場價(jià)較高，企業(yè)生產(chǎn)加工的有序進(jìn)行主要靠機(jī)器來完成，一旦出現(xiàn)故障勢必會(huì)對企業(yè)的生產(chǎn)成本、生產(chǎn)運(yùn)作造成巨大損失。因此在數(shù)控機(jī)床的使用過程中，就要求生產(chǎn)操作人員對其進(jìn)行日常的保養(yǎng)和檢測，減少不必要的故障，提高機(jī)床的使用壽命，從而保證生產(chǎn)加工流程有序進(jìn)行，提高企業(yè)效益。

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作者簡介：曾煜，男，吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，講師，研究方向：數(shù)控技術(shù)專業(yè)性。