數(shù)控機(jī)床故障診斷與維護(hù)措施研究

龔真蕊

（晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西晉中 030600）

0 引言

數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、電子、光學(xué)及測(cè)量技術(shù)的集合體，是一種密集型自動(dòng)化加工設(shè)備，具有其鮮明特色。隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修技術(shù)不完善的問題也漸漸顯現(xiàn)出來。通過對(duì)機(jī)器故障診斷和檢修的實(shí)際例子進(jìn)行分析和研究，對(duì)相關(guān)故障的預(yù)防與維修措施進(jìn)行有針對(duì)性的總結(jié)發(fā)現(xiàn)，只有不斷的加強(qiáng)人員管理，掌握數(shù)控機(jī)床的正確使用方法，提高維修人員的機(jī)械故障維修水平，才能從根本上降低故障發(fā)生概率，降低維修成本，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益。

1 數(shù)控機(jī)床常見故障診斷方法

（1）按故障發(fā)生部位分析并解決問題。數(shù)控機(jī)床故障主要有硬件故障和軟件故障。硬件故障是指控制電子部件、低壓開關(guān)、電路板、排線等，由于某些原因出現(xiàn)滑落、松動(dòng)甚至燒毀等問題，出現(xiàn)這類問題時(shí)，輕者需對(duì)故障部位進(jìn)行簡(jiǎn)單修理，重者需將故障部件更換掉。軟件故障是指軟件部分發(fā)生故障問題。出現(xiàn)這種問題時(shí)，可通過對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)修改，或者修改一些程序就可以解決。

（2）按故障指示分析故障部位及原因。一般分為有指示故障和無指示故障。目前生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)多在出廠前配備自動(dòng)診斷程序，運(yùn)行過程中診斷程序會(huì)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的軟硬件的性能和使用狀態(tài)進(jìn)行時(shí)實(shí)管理，一旦出現(xiàn)故障，程序會(huì)通過警示燈或其他警報(bào)形式提醒用戶。一些更加精密的儀器還可以通過顯示屏將故障原理顯示出來，用戶可以根據(jù)提示自行排除故障。還有一些故障在發(fā)生時(shí)無診斷指示，遇到這類故障時(shí)，維修人員可根據(jù)使用手冊(cè)找出故障的原因與部位，并進(jìn)行排除。

（3）根據(jù)機(jī)床的穩(wěn)定性來判斷故障問題。任何機(jī)械在使用時(shí)都會(huì)產(chǎn)生損耗，數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行一段時(shí)間后，由于磨損等問題會(huì)出現(xiàn)零件運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)靈活性下降等，如位移精度減弱、反向死區(qū)變大、運(yùn)行不平穩(wěn)等。

（4）根據(jù)故障發(fā)生頻率和范圍是否固定判斷故障性質(zhì)。根據(jù)故障發(fā)生的頻率可分為隨機(jī)故障和系統(tǒng)故障。隨機(jī)故障是指偶然發(fā)生的故障，頻率不高，位置不固定。因此隨機(jī)故障診斷起來比較困難，如看不見的局部松動(dòng)或錯(cuò)位、電氣線路靜態(tài)工作點(diǎn)發(fā)生位移、穩(wěn)定性減弱、電氣裝置工作環(huán)境溫度過高等。系統(tǒng)故障是指只在固定狀況下才會(huì)產(chǎn)生的規(guī)律性故障，此時(shí)，檢查人員需經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)并綜合各項(xiàng)結(jié)果，最后判斷出問題原因，然后提出解決方案。

2 數(shù)控機(jī)床故障維護(hù)措施研究

（1）數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行中，最普遍的問題多發(fā)生于機(jī)械主軸部分的零件和其伺服系統(tǒng)。例如，切割刀直接插到機(jī)床平臺(tái)上，這可能是操作人員操作不當(dāng)，機(jī)床主軸部分的電氣線路系統(tǒng)出現(xiàn)問題，系統(tǒng)給出的位移不準(zhǔn)等。出現(xiàn)這種故障時(shí)，需要檢查程序，查看系統(tǒng)的參數(shù)是否出現(xiàn)錯(cuò)誤。為此操作人員不但要掌握操作技巧，還要了解機(jī)床系統(tǒng)，能夠獨(dú)立找出故障原因，并解決相應(yīng)的系統(tǒng)問題。

（2）由于機(jī)床的各項(xiàng)加工技術(shù)更新、升級(jí)、換代較快，有很多新型的加工技術(shù)被投入使用，極大提高了數(shù)控機(jī)床的加工精度與效率。但數(shù)控機(jī)床在加工過程中容易出現(xiàn)各種故障，因此能否及時(shí)的診斷出故障并進(jìn)行故障排除，以及對(duì)機(jī)械進(jìn)行定期的維護(hù)等，這些問題都亟待解決。

（3）需將故障預(yù)防與排除相結(jié)合。應(yīng)從根本上解決數(shù)控機(jī)床使用難、維修難等問題，因?yàn)橹T多客觀因素都會(huì)引發(fā)機(jī)床故障，如機(jī)械問題、零部件松動(dòng)問題、生產(chǎn)環(huán)境問題、日常磨損問題等。在實(shí)際檢查與故障維修過程中，維修人員應(yīng)根據(jù)具體情況，對(duì)具體問題進(jìn)行具體分析，切記不可以經(jīng)驗(yàn)主義而盲目地解決故障，應(yīng)在全面清楚地掌握故障原因的基礎(chǔ)上，確定故障范圍，然后篩選可疑零件，最后確定故障點(diǎn)，然后根據(jù)故障原因采取準(zhǔn)確、有效的解決措施。反之，如果檢修人員若盲目維修，后果將不堪設(shè)想，甚至增加診斷和維修的難度，造成更多損失。

（4）診斷與維修故障技術(shù)，是保證數(shù)控機(jī)床準(zhǔn)確運(yùn)行的前提。當(dāng)數(shù)控設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，維修人員應(yīng)首先了解故障現(xiàn)象，盡量在機(jī)械工作的情況下，觀察故障發(fā)生的全部過程，并及時(shí)提出相應(yīng)的維修方案，使機(jī)床能盡快投入正常的生產(chǎn)。安排固定人員對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行日常的維修和養(yǎng)護(hù)工作，可在一定程度上延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，盡量減小機(jī)械部件的磨損程度，能較大程度地減少事故發(fā)生的概率，能更長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作，不僅能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，也能減少事故的發(fā)生。

3 數(shù)控機(jī)床的維護(hù)措施優(yōu)化建議

（1）隨著先進(jìn)制造業(yè)的興起，生產(chǎn)技術(shù)水平的提高，各種新材料、新理念、新工藝、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新零件不斷投入市場(chǎng)。各領(lǐng)域都有了更高的需求，這一系列的變化與發(fā)展也促使數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生了變化。由于系統(tǒng)和功能在日趨完善，操作系統(tǒng)也變得更加復(fù)雜，使用中一旦發(fā)生故障，檢測(cè)和維修的時(shí)間也要相應(yīng)增長(zhǎng)，檢修的難度也隨之增加。所以對(duì)數(shù)控機(jī)床的要求十分高，任何一小部分的故障，都會(huì)導(dǎo)致加工零件的精度降低，甚至停機(jī)、生產(chǎn)停止等，而造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。因此，如何在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，快速進(jìn)行診斷并精準(zhǔn)的維修是至關(guān)重要的。

（2）為保證數(shù)控機(jī)床能始終保持平穩(wěn)、正常的運(yùn)行狀態(tài)，要求控制系統(tǒng)的維護(hù)人員做到：淤在機(jī)床發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)診斷和快速維修。在故障診斷過程中，積極采用先進(jìn)的診斷方法，吸取國(guó)內(nèi)外先進(jìn)、成熟的診斷理念，并逐步使維修人員的水平邁向更高的臺(tái)階。于根據(jù)故障診斷結(jié)果，使用系統(tǒng)復(fù)位、更正系統(tǒng)參數(shù)等，保證系統(tǒng)電壓時(shí)刻處于穩(wěn)定狀態(tài)，保證工作環(huán)境溫度適中以及定期檢查機(jī)械數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)備用零部件，保證維護(hù)措施能及時(shí)有效的排除系統(tǒng)故障，以提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）我國(guó)的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍存在較大差距。從目前狀況來講，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)水平仍處于較低的水平，需進(jìn)一步的完善和提高?，F(xiàn)階段，國(guó)產(chǎn)的數(shù)控加工技術(shù)還難以滿足我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的技術(shù)要求，所以對(duì)數(shù)控加工技術(shù)進(jìn)行改良則迫在眉睫。為此，應(yīng)學(xué)習(xí)和借鑒發(fā)達(dá)國(guó)家的高端數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)和豐富的機(jī)床改進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，以此來提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)的整體水平。

4 結(jié)束語

近年來，中國(guó)制造業(yè)蓬勃發(fā)展，數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工技術(shù)也隨之快速發(fā)展起來。機(jī)床在使用和運(yùn)行過程中都避免不了會(huì)出現(xiàn)一些故障問題，因此及時(shí)發(fā)現(xiàn)并正確排除故障，對(duì)保障數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。因此對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維護(hù)措施進(jìn)行深入分析和研究，并提出相關(guān)建議，以期提高數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的穩(wěn)定性，促進(jìn)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展。