探究數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障和維修措施

江蘇省昆山第一中等專業(yè)學(xué)校 劉柯

引言

數(shù)控機(jī)床在我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中，是一項(xiàng)不可或缺的一項(xiàng)技術(shù)發(fā)明，被廣泛的應(yīng)用到現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展中。數(shù)控機(jī)床是一項(xiàng)高精尖的技術(shù)設(shè)備，數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行融合了多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，如微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制等高科技技術(shù)。所以數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，無(wú)論哪一部分發(fā)生故障，都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，影響到工作效率。針對(duì)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中常見(jiàn)的一些故障進(jìn)行分析，采用科學(xué)合理的技術(shù)來(lái)對(duì)故障進(jìn)行快速的定位，采用針對(duì)性的解決方法和措施進(jìn)行解決，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，提高企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷方法和診斷原則

1.1 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷方法

數(shù)控機(jī)床在發(fā)生故障之后，快速地對(duì)故障發(fā)生的位置進(jìn)行定位，并采用針對(duì)性的方法維修，保障數(shù)據(jù)機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，一般針對(duì)常見(jiàn)的故障診斷方法包括了以下幾種；第一，觀察分析法。主要是通過(guò)技術(shù)維修人員的感官來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行定位和查找，通過(guò)望聞問(wèn)切的方式來(lái)對(duì)故障的發(fā)生進(jìn)行排查和定位。第二，借助于一些檢測(cè)儀器來(lái)進(jìn)行檢查。如可以通過(guò)電表儀器來(lái)對(duì)發(fā)生故障的位置進(jìn)行定位。第三，報(bào)警和信號(hào)指示分析法。這種方法是當(dāng)前對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷的一種常見(jiàn)方法。第四，接口狀態(tài)檢查法。主要是對(duì)PLC和CNC之間的正常連接情況進(jìn)行檢查。第五，參數(shù)調(diào)整法。主要是借助于相關(guān)的參數(shù)來(lái)進(jìn)行故障查找和調(diào)整，通過(guò)這種診斷方式來(lái)對(duì)故障進(jìn)行排除，這種診斷技術(shù)對(duì)維修技術(shù)人員的專業(yè)水平和能力有著比較高的要求[1]。此外，除了上述幾種常見(jiàn)的故障診斷方法之外，還可以選擇備件置換法、交叉換位法、特殊處理法等多種不同的方法來(lái)進(jìn)行故障診斷。這些診斷方法可以針對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的故障全部進(jìn)行排除，并找出故障的位置和原因，及時(shí)地采取針對(duì)性的維修方法，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

1.2 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷原則

在對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障進(jìn)行診斷時(shí)，需要按照一定的原則來(lái)實(shí)施，如，先易后難的原則、先外后內(nèi)的原則、先靜后動(dòng)的原則等等。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的原因比較多，所以，在對(duì)故障進(jìn)行診斷的時(shí)候，需要先從比較簡(jiǎn)單的方面進(jìn)行診斷，之后逐步向困難的方面進(jìn)行排查。先外后內(nèi)的原則主要是先要對(duì)數(shù)控機(jī)床的外部情況進(jìn)行排查，之后在對(duì)數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的元器件和系統(tǒng)等方面進(jìn)行逐一排查，這種診斷方式主要是為了避免出現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床造成更大的損傷。先靜后動(dòng)的原則，需要在斷電的基礎(chǔ)上對(duì)數(shù)控機(jī)床情況進(jìn)行檢查，之后，再供給電源綜合情況進(jìn)行排除；先對(duì)機(jī)械后電氣等進(jìn)行機(jī)械性的故障進(jìn)行排除，比如，元器件的磨損、損壞情況等等，之后再對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷和排查[2]。

2 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障

2.1 數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)性故障

在數(shù)控機(jī)床眾多常見(jiàn)故障中，系統(tǒng)故障是其中一種非常常見(jiàn)的故障，系統(tǒng)故障的發(fā)生并不會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的本身造成很大的傷害和影響。系統(tǒng)故障發(fā)生的主要原因是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床維護(hù)不當(dāng)在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的過(guò)程中，系統(tǒng)中的監(jiān)控系統(tǒng)也會(huì)對(duì)其內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)，在發(fā)生一些參數(shù)數(shù)據(jù)異常的情況下，會(huì)發(fā)生警報(bào)，這時(shí)候比較容易發(fā)生系統(tǒng)故障，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)故障的發(fā)生。例如，數(shù)控機(jī)床中的某一個(gè)零部件，在運(yùn)行的過(guò)程中超過(guò)了系統(tǒng)設(shè)定的參數(shù)，機(jī)床系統(tǒng)中的檢測(cè)系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)聲，或者是冷卻系統(tǒng)油標(biāo)到系統(tǒng)最低值時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)出超溫的警報(bào)聲，這些都屬于數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)性故障，會(huì)對(duì)數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生一些不良影響。

2.2 數(shù)控機(jī)床的隨機(jī)故障

在數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的故障中,隨機(jī)故障主要是因?yàn)橐恍┡既坏膯?wèn)題引發(fā)故障的統(tǒng)稱，這種故障發(fā)生的原因比較多，但是都具有明顯的偶然性和突發(fā)性。例如，一些零件在裝配過(guò)程中發(fā)生裝配錯(cuò)誤，很容易導(dǎo)致各個(gè)零件之間出現(xiàn)相互干擾和阻撓的問(wèn)題，這樣就會(huì)引發(fā)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障；另外，數(shù)控機(jī)床操作人員在對(duì)相關(guān)的技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置時(shí)，因?yàn)椴僮鞑划?dāng)或者是出現(xiàn)明顯的數(shù)據(jù)設(shè)置錯(cuò)誤都會(huì)引發(fā)數(shù)控機(jī)床的隨機(jī)故障。因此，在數(shù)控機(jī)床的安裝、技術(shù)參數(shù)和數(shù)據(jù)的設(shè)置等方面都必須嚴(yán)格地按照數(shù)控機(jī)床的相關(guān)流程和規(guī)范來(lái)進(jìn)行安裝和設(shè)置，通過(guò)這種方式來(lái)避免一些隨機(jī)故障的發(fā)生，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.3 數(shù)控機(jī)床的無(wú)警報(bào)和警報(bào)故障

無(wú)警報(bào)和警報(bào)故障主要是指數(shù)控機(jī)床在正常運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，除去系統(tǒng)故障和隨機(jī)故障之外的所有故障的統(tǒng)稱，無(wú)警報(bào)和警報(bào)故障有著維修難度系數(shù)高、檢測(cè)比較困難的缺陷。警報(bào)故障主要是發(fā)生在數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)中，在進(jìn)行故障診斷時(shí)，針對(duì)發(fā)生故障的原因發(fā)出相應(yīng)的警報(bào)，這樣維修人員就可以了解故障發(fā)生的位置，進(jìn)行故障位置的確定。例如，數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)軟件在發(fā)生故障的時(shí)候，數(shù)控系統(tǒng)中的界面顯示上會(huì)出現(xiàn)相關(guān)的警報(bào)信息。另外，如果一些硬件設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候，系統(tǒng)也可以通過(guò)對(duì)各個(gè)層級(jí)的指示燈來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障發(fā)生的位置進(jìn)行顯示和指明，這樣技術(shù)檢修人員就可以通過(guò)對(duì)這些信息來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障位置進(jìn)行定位和檢修。無(wú)警報(bào)故障和警報(bào)故障相比較來(lái)說(shuō)比較繁瑣和復(fù)雜，系統(tǒng)在出現(xiàn)故障之后，通常并不能檢測(cè)出相關(guān)的問(wèn)題，這時(shí)候需要技術(shù)檢修人員來(lái)根據(jù)自身的工作經(jīng)驗(yàn)和技能來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障情況進(jìn)行分析和判斷[3]。數(shù)控機(jī)床發(fā)生無(wú)警報(bào)故障和警報(bào)故障的原因非常的多，這兩種故障的發(fā)生可能會(huì)因?yàn)榱慵p壞的影響、也可能會(huì)受到環(huán)境干擾的影響、結(jié)構(gòu)故障的影響等等，引發(fā)這兩種故障發(fā)生的原因比較多，并且具有一定的復(fù)雜性，所以，需要數(shù)控機(jī)床技術(shù)維修人員對(duì)數(shù)控機(jī)床定期、定時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)、維護(hù)和維修，把故障控制在一定的程度中，避免出現(xiàn)一些其他類型的大故障，影響到企業(yè)的正常生產(chǎn)，對(duì)企業(yè)造成比較嚴(yán)重的損失。

3 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷和維修措施

3.1 數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)故障的診斷和維修

數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)是隨著數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行輸出量的變化而變化的，所以，數(shù)控機(jī)床技術(shù)操作人員需要對(duì)數(shù)控機(jī)床的詳細(xì)運(yùn)行情況有清晰的認(rèn)識(shí)和了解，并且需要根據(jù)機(jī)床系統(tǒng)來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的軸參數(shù)等數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)置和控制。檢修人員在對(duì)系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷時(shí)，需要按照系統(tǒng)的數(shù)值參數(shù)等對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障情況進(jìn)行分析和判斷，之后根據(jù)參數(shù)的顯示情況來(lái)輸入相關(guān)的指令，并和常規(guī)的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，如果參數(shù)出現(xiàn)異常問(wèn)題就說(shuō)明數(shù)控機(jī)床發(fā)生了故障，而維修人員根據(jù)參數(shù)顯示的情況進(jìn)行針對(duì)性的維護(hù)和修理即可。目前，現(xiàn)階段系統(tǒng)故障維修主要是借助于可編程序控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，所以，技術(shù)檢修人員需要了解和掌握可編程序控制技術(shù)的應(yīng)用程序，通過(guò)這種方式來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)進(jìn)行維修，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。

3.2 加強(qiáng)和數(shù)控機(jī)床操作人員的溝通和交流

對(duì)于數(shù)控機(jī)床的了解，數(shù)控機(jī)床的操作人員s對(duì)機(jī)床最了解的人，所以，針對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的情況，數(shù)控機(jī)床的操作人員有著很大的發(fā)言權(quán)，其還是數(shù)據(jù)機(jī)床故障的發(fā)現(xiàn)者，所以，在數(shù)據(jù)機(jī)床發(fā)生故障和問(wèn)題的時(shí)候，數(shù)據(jù)機(jī)床技術(shù)維修人員在無(wú)法確定機(jī)床故障時(shí)，先不能對(duì)機(jī)床的故障進(jìn)行維修，而是要和數(shù)控機(jī)床的操作人員進(jìn)行溝通和交流，在充分了解數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障前后的運(yùn)行狀態(tài)和表現(xiàn)之后，排除數(shù)控機(jī)床因操作失誤引發(fā)的故障，在對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生情況進(jìn)行診斷、檢測(cè)和定位，并根據(jù)診斷的結(jié)構(gòu)采取科學(xué)有效的維修措施。

3.3 利用PLC程序進(jìn)行機(jī)械故障的排查

在數(shù)控機(jī)床中，為了對(duì)機(jī)床的運(yùn)行情況進(jìn)行檢測(cè)和觀察，通常會(huì)在數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部安裝PLC控制器，控制器的選擇大多是意義內(nèi)置式的PLC控制器為主。在數(shù)控機(jī)床發(fā)生機(jī)械故障的時(shí)候，數(shù)控機(jī)床技術(shù)維修人員可以從PLC控制器中的梯形圖來(lái)進(jìn)行故障分析，并且還可以再CRT上進(jìn)行直觀的觀察，了解數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的I/O情況[4]。借助于PLC程序中的邏輯分析系統(tǒng)進(jìn)行維修的過(guò)程中，可以通過(guò)PLC梯圖進(jìn)行分析和維修，而對(duì)數(shù)控機(jī)床中的結(jié)構(gòu)故障，可以在先確定了機(jī)床機(jī)械故障是電器故障、機(jī)械故障、啟動(dòng)系統(tǒng)故障還是液壓故障的基礎(chǔ)上，來(lái)采用針對(duì)性的維修措施，通過(guò)這種方式來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行診斷和定位，提高維修效率。

4 數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)和維護(hù)

數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是制造企業(yè)正常運(yùn)行和生產(chǎn)的重要保障，所以，在數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中，要嚴(yán)格地遵守?cái)?shù)控機(jī)床的操作流程和規(guī)范，一旦數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障，就需要及時(shí)地對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行診斷和定位，并采取科學(xué)有效的措施來(lái)進(jìn)行維修和維護(hù)。另外，為了更好地保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，還要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng)和維護(hù)，企業(yè)要定期組織數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)人員對(duì)機(jī)床進(jìn)行檢修和保養(yǎng)，提高數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)率。在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)的過(guò)程中可以從以下幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行。

首先，要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行保養(yǎng)和維護(hù)；直流電動(dòng)機(jī)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，直流電動(dòng)機(jī)在使用中，換向器和電刷比較容易出現(xiàn)受損的問(wèn)題，所以，要定期對(duì)這些部件設(shè)備進(jìn)行檢查、清晰和更換，保障直流電動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。其次，要定期對(duì)數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)軸實(shí)施超程限位實(shí)驗(yàn)。另外，還要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床內(nèi)部的制冷設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，制冷設(shè)備主要是對(duì)機(jī)床內(nèi)部的電子元件的溫度進(jìn)行控制的，如果制冷設(shè)備發(fā)生故障，就無(wú)法更好地對(duì)電子元件的溫度進(jìn)行控制，在溫度過(guò)高的情況下，容易造成機(jī)床故障無(wú)法運(yùn)行，所以，要定期對(duì)制冷設(shè)備進(jìn)行檢查和保養(yǎng)[5]。此外，在數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的過(guò)程中，電子元件比較容易出現(xiàn)松動(dòng)和損壞的問(wèn)題，這一問(wèn)題發(fā)生的主要原因是因?yàn)闄C(jī)械振動(dòng)造成的，所以，在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行定期保養(yǎng)和維護(hù)的過(guò)程中，要及時(shí)地對(duì)這些部件進(jìn)行檢查。最后，數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑情況也會(huì)影響到數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，要定期對(duì)數(shù)控機(jī)床的潤(rùn)滑系統(tǒng)進(jìn)行定期檢查和保養(yǎng)，為數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)來(lái)說(shuō)有著非常重要的作用和價(jià)值，所以，在日常工作中要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障的診斷和維修，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。要采用科學(xué)有效的診斷方法，按照相應(yīng)的原則來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行準(zhǔn)確的診斷和定位，并采取科學(xué)有效的方式來(lái)進(jìn)行維修，及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的故障并進(jìn)行解決，保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，還要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的日常保養(yǎng)和維護(hù)，提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，為企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提供保障。