數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)故障診斷及維修

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摘要：本文以數(shù)控機(jī)床常見故障維修為基礎(chǔ)，同時輔以一定的理論說明，對于數(shù)控系統(tǒng)硬件的連接以及工作原理加以闡述，便于專業(yè)人士了解數(shù)控機(jī)床的零部件與外部器械的聯(lián)系。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷

在現(xiàn)代化建設(shè)的進(jìn)程中，數(shù)控機(jī)床在整個制造業(yè)越來越發(fā)揮著十分重要的作用，從一定的程度上來說，數(shù)控機(jī)床從各個層面影響著我國的綜合國力與實力，數(shù)控機(jī)床不僅能提高機(jī)械加工的速度和效率，同時還能夠不間斷地提高加工的精度和精度，因此，我們國家的經(jīng)濟(jì)水平如果想趕超發(fā)達(dá)國家，勢必要提高我國的機(jī)械加工水平，也就是說，機(jī)械加工水平的提高可以加快我國的工業(yè)發(fā)展。然而，隨著現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，其功能及性能等不斷完善，從而對維修工作人員的維修工作提出提高的要求。我們國家的制造業(yè)現(xiàn)在所使用的數(shù)控機(jī)床涉及到的學(xué)問很廣泛，不僅是簡單重復(fù)的操作，有可能還會涉及到液壓、電氣以及數(shù)控等等多門學(xué)科，要求他們掌握各科知識的精華才能吃透維修技術(shù)的精髓，但是我們國家，這樣的高尖端的維修人才非常缺乏。因此，中小型企業(yè)一旦發(fā)生數(shù)控機(jī)床的事故就會隨即停產(chǎn)，由于不能正常加工生產(chǎn)無形中又加大了企業(yè)的生產(chǎn)成本，甚至?xí)?dǎo)致企業(yè)形成壞賬，或者破產(chǎn)。因此，快速而又準(zhǔn)確地診斷出數(shù)控機(jī)床的故障并加以維修是減輕企業(yè)負(fù)擔(dān)，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益十分重要的舉措。若想要保障數(shù)控設(shè)備產(chǎn)出較高的效益，需要對數(shù)控設(shè)備開展定期的維修及保養(yǎng)，確保數(shù)控設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，同時避免不正當(dāng)?shù)哪p，以免設(shè)備突發(fā)故障。

1常規(guī)診斷與檢查

數(shù)控機(jī)床的常規(guī)檢查通常涉及到液、電、機(jī)的診斷與檢查，一般包括：1.查看電源的規(guī)格是否符合相關(guān)的質(zhì)檢要求，這里主要包括電壓的規(guī)格，電壓頻率以及電源的容量等幾個方面。

2.第二點包括查看電機(jī)主軸的驅(qū)動是否正常

電機(jī)的連接是否在正常范圍內(nèi)，進(jìn)行輸入及輸出信號傳輸?shù)倪B接是否穩(wěn)定、可靠等。

3.對電機(jī)設(shè)備之內(nèi)安裝電路板的牢固性

安全性進(jìn)行詳細(xì)的檢查，同時針對接頭部位進(jìn)行檢查，確保無松動及脫落等現(xiàn)象發(fā)生，并加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。

4.主軸驅(qū)動等關(guān)鍵部分的設(shè)定與調(diào)整需要定期關(guān)注與維護(hù)。

5、數(shù)控機(jī)床可見的零部件與氣壓元件是否有明顯的毀損，需及時更換

2通過工作狀態(tài)判定故障的成因在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生故障后，我們可以對監(jiān)控機(jī)床元件的工作狀態(tài)進(jìn)行記錄并進(jìn)行判定，在此基礎(chǔ)上分析可能出現(xiàn)各種故障的原因。對于現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)，可以對主軸的驅(qū)動系統(tǒng)以及電氣的元件等部件進(jìn)行細(xì)致的檢查，并將檢查所得的各種參數(shù)展開全面的記錄及分析，以機(jī)床信號輸入與輸出系統(tǒng)的狀態(tài)、定時器運行狀態(tài)進(jìn)行檢查、判定及數(shù)據(jù)記錄，除此之外，還可以以機(jī)床系統(tǒng)的診斷參數(shù)作為判斷的依據(jù)。3判定不良元件診斷故障要做到這一點，就要求我們平時需要留心觀察機(jī)床的各種動作，通過機(jī)床的各種動作可以判定出不良元件產(chǎn)生的部位，并以此作為根據(jù)，判斷出機(jī)床的故障源。4利用系統(tǒng)的診斷程序加以診斷每一臺精密的數(shù)控機(jī)床都有自診斷程序以及相關(guān)軟件，主要包括開機(jī)診斷，實時監(jiān)控以及脫機(jī)診斷。在系統(tǒng)發(fā)生故障時，自診斷程序隨后啟動，對機(jī)床內(nèi)部的重要硬件重要進(jìn)行診斷與測試。5故障的分析與調(diào)查階段這個階段很關(guān)鍵，主要需要做好以下幾項工作：

5.1調(diào)查詢問

維修人員在最初接到維修設(shè)備的故障判斷信息時，首先需要通知機(jī)床操作者務(wù)必確保機(jī)床操作現(xiàn)場狀態(tài)不被破壞，且不要擅自進(jìn)行維修處理，這樣便于維修人員能夠精準(zhǔn)地分析出故障原因，一旦操作人員擅自進(jìn)行維修，就會破壞最初的機(jī)床狀態(tài)，使得維修人員無法精準(zhǔn)判斷。保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，還有利于維修人員詢問機(jī)床指示燈的情況，故障報警以及產(chǎn)生的背景等，維修人員可以依據(jù)這些情況做出判斷，以便維修人員確定維修時需要的工具，盡量縮短往返時間。

5.2現(xiàn)場檢查

到達(dá)現(xiàn)場后，會有各種問題擺放在維修人員面前。維修人員需要先對機(jī)床設(shè)備操作人員提供機(jī)床信息的可信性進(jìn)行判斷。由于操作者的實際水平存在一定的差異，對于機(jī)床所發(fā)生故障的描述能力也有可能存在一定的偏差，因此，建議維修人員到達(dá)現(xiàn)場后，先對現(xiàn)場情況展開全面的了解及判斷，在此基礎(chǔ)之上再進(jìn)行維修，確保機(jī)床維修現(xiàn)場不被損毀及破壞。

5.3故障分析

維修人員到達(dá)維修現(xiàn)場之后，需要首先根據(jù)操作人員所反饋的機(jī)床故障以及對機(jī)床現(xiàn)場的觀察，進(jìn)行綜合性的判斷，對機(jī)床故障進(jìn)行故障類型分析，并判斷出機(jī)床出現(xiàn)故障的原因以及維修方案。由于數(shù)控機(jī)床所出現(xiàn)的大部分故障均具有指示性（及指示燈會進(jìn)行提示），故而一般情況下，參照數(shù)控機(jī)的床診斷說明書以及機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊，即可對數(shù)控機(jī)床所出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行判斷。

6確定原因

這也是很關(guān)鍵的一步，需要維修人員具有嫻熟的故障排查的能力，此時，維修人員的工作量進(jìn)一步加大，他們需要對多種原因進(jìn)行排查，并尋找出導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)該故障的真正原因，這需要維修人員具備較高的專業(yè)知識水平、豐富的實踐能力、敏銳的判斷能力以及對機(jī)床較高的熟悉度，同時還要求維修人員具有豐富的經(jīng)驗與現(xiàn)場的把控能力。

7準(zhǔn)備工作

由于機(jī)床故障產(chǎn)生的原因千差萬別，對故障排除的操作也存在不同的難易度，有些故障操作起來比較簡單，往往只要幾個步驟就能完成，有故障處理起來則較為復(fù)雜，甚至需要事先做好充分的準(zhǔn)備工作，比如各種器具如檢測儀表等的準(zhǔn)備，對于一些專業(yè)維修工具的采購需要制定詳細(xì)的計劃。就數(shù)控機(jī)床的電氣系統(tǒng)所出現(xiàn)的故障進(jìn)行調(diào)查、分析以及診斷的過程即為對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行排除的過程，故障的順利排除，需要查明機(jī)床出現(xiàn)故障的原因，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行針對性的解決并能保證機(jī)床所出現(xiàn)的故障被及時有效的排除。故而故障分析診斷也就變得異常重要了。

7.1電源

電源是數(shù)控機(jī)床正常運行以及對維修系統(tǒng)進(jìn)行維修的能量支持，電源的缺失會導(dǎo)致機(jī)床出現(xiàn)故障以及各種數(shù)據(jù)的丟失、甚至導(dǎo)致停機(jī)。我們在設(shè)計數(shù)控機(jī)床的電源時盡量做到以下幾點：（1）盡量保證使用獨立配電箱。（2）供電質(zhì)量若是不穩(wěn)定則及時進(jìn)行多相交流穩(wěn)壓裝置的配置。（3）電源始端也要進(jìn)行處理，必須可靠安全。

7.2位置環(huán)可能產(chǎn)生的故障

（1）測量元件損壞，位置報警，這點是由于測量元件出現(xiàn)毀損，出現(xiàn)回路現(xiàn)象，導(dǎo)致對位置信號的檢測靈敏性不夠。（2）坐標(biāo)軸產(chǎn)生漂移，無操作指令情況下卻出現(xiàn)過度運動，導(dǎo)致位置的環(huán)坐標(biāo)軸出現(xiàn)漂移，元件毀損。

7.3機(jī)床坐標(biāo)遠(yuǎn)離零點

這點是由于線路損壞，發(fā)生界限開路，減速開關(guān)失靈，零點表示發(fā)生一定移位。

8偶發(fā)故障

造成這種情況的主要原因是由于數(shù)控機(jī)床的軟件程序在設(shè)計過程中存在一定瑕疵導(dǎo)致的偶發(fā)性停機(jī)，一般情況先斷電重啟即可。同時，由于溫度，適度等元素的干擾也會產(chǎn)生這種情況，如較為潮濕的南方地區(qū)床長時間運轉(zhuǎn)會產(chǎn)生大量粉塵，在影響機(jī)床正常運行的同時，還會導(dǎo)致整臺機(jī)床出現(xiàn)故障的可能發(fā)生。

9結(jié)語

要想做好數(shù)控機(jī)床故障的排查及修理工作，需要對數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行監(jiān)察。對數(shù)控機(jī)床外部故障的診斷應(yīng)遵從先掌握機(jī)床工作原理及動作順序為先的原則；然后在此基礎(chǔ)上利用相關(guān)圖形以及懂得相關(guān)的檢測程序和狀態(tài)態(tài)。一般情況下只要遵從以上原則,平日里注意對機(jī)器的保養(yǎng)與維護(hù)，定期對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢修，,常見的數(shù)控故障都會及時排除。

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作者:姚映涵 單位:山西經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院