數(shù)控機(jī)床常見故障分析及預(yù)防探討

1、    數(shù)控機(jī)床常見故障分析及預(yù)防探討    宗春滿【摘 要】科技的進(jìn)步，促進(jìn)工業(yè)建設(shè)得到快速發(fā)展。數(shù)控機(jī)床是工業(yè)現(xiàn)代化過程中不可或缺的一個重大發(fā)明，我國現(xiàn)代絕大多數(shù)工業(yè)產(chǎn)品都應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床技術(shù)，筆者通過長期的實踐和理論研習(xí)，總結(jié)出數(shù)控機(jī)床在實踐中常見的五大故障，并且羅列了集中實踐中較長應(yīng)用的故障排查辦法，最終從理論層面給出相關(guān)故障出現(xiàn)后的檢修指導(dǎo)意見。本文就數(shù)控機(jī)床常見故障分析及預(yù)防展開探討?！娟P(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;常見故障;處理方法引言隨著當(dāng)前社會的不斷進(jìn)步，社會對于數(shù)控機(jī)床的需求量也越來越大，這就使得近些年來對于數(shù)控機(jī)床的故障類別也越來越多，那么所需要

2、整理的應(yīng)對方案也就越來越多。一旦數(shù)控機(jī)床不能正常使用，將影響所生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)效率。所以重視起數(shù)控機(jī)床的常見故障應(yīng)及時修復(fù)和維護(hù)，可以有效的保證制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和生產(chǎn)率。1數(shù)控機(jī)床概述數(shù)控機(jī)床指采用數(shù)控技術(shù)控制的機(jī)床，數(shù)控（nc）技術(shù)是利用數(shù)字信息對機(jī)床運動和工作過程進(jìn)行控制的技術(shù)，計算機(jī)數(shù)字控制（cnc）是在計算機(jī)輔助控制下實現(xiàn)數(shù)控的技術(shù)。數(shù)控機(jī)床綜合應(yīng)用了計算機(jī)技術(shù)、自動化技術(shù)、精密測量技術(shù)、機(jī)械制造和機(jī)床設(shè)計等先進(jìn)技術(shù)的機(jī)電一體化產(chǎn)品。從1952年至今，數(shù)控機(jī)床按照控制機(jī)發(fā)展，已經(jīng)歷了六代，從前三代的nc至cnc、mnc、pc的階段。正向著高速、高效、多功能、智能化、高精度、高可

3、靠性、柔性化和集成化方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床主要用于加工結(jié)構(gòu)復(fù)雜、高精度零件，由于其具有較好的靈活性、高效生產(chǎn)率、質(zhì)量穩(wěn)定性、高柔性、勞動條件好以及有利于現(xiàn)代化管理等特點，所以存在初期投資大、維修困難以及使用費用高等問題。數(shù)控機(jī)床由控制介質(zhì)、cnc、plc、伺服驅(qū)動、輸入/輸出、位置檢測以及輔助單元等部分組成。其工作過程如下：根據(jù)圖紙安排工藝及編程，將程序輸入數(shù)控裝置并存儲;調(diào)程序至加工緩沖區(qū)，數(shù)控裝置自動處理;輸入控制命令到相應(yīng)執(zhí)行部件，加工出符合要求的零件。數(shù)控機(jī)床的使用壽命和效率高低不僅取決于機(jī)床本身精度和性能，而是很大的程度上取決于它的正確使用及定期維護(hù)，主要內(nèi)容包括嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，認(rèn)真做

4、好機(jī)床定時保養(yǎng);平時對數(shù)控裝置、存儲電池、系統(tǒng)備份等多記錄，對可能出現(xiàn)問題及時預(yù)買備件;對發(fā)生的故障進(jìn)行及時診斷和搶修，減少停機(jī)時間，保障生產(chǎn)。2數(shù)控機(jī)床常見故障實踐中數(shù)控機(jī)床常見的故障有以下幾個方面：一是進(jìn)給傳動鏈故障，這是由于市面上數(shù)控機(jī)床在大多使用滾動摩擦的導(dǎo)軌，在長期使用過程中容易造成質(zhì)量下滑，發(fā)生像機(jī)械部件運行中斷、定位不準(zhǔn)確、噪聲大等不良現(xiàn)象;其二是主軸部件故障，因為數(shù)控機(jī)床機(jī)構(gòu)方面的劣勢，導(dǎo)致主軸的自動調(diào)速裝置和刀柄自動拉緊裝置容易發(fā)生故障;其三是自動換刀裝置故障，當(dāng)?shù)稁爝\動發(fā)生故障時，數(shù)控機(jī)床的定位誤差會加大，導(dǎo)致?lián)Q刀動作難以完成，最終使機(jī)床無法工作。其四是行程開關(guān)壓合故障，在

5、數(shù)控機(jī)床中，行程開關(guān)的作用是檢測各軸運動位置，確保作業(yè)自動化完成，但是在機(jī)床長期運行中運動部件容易發(fā)生變形，從而影響到機(jī)床的使用。其五是配套附件的故障，包括冷卻裝置、排屑器、導(dǎo)軌防護(hù)罩、冷卻液防護(hù)罩、主軸冷卻恒溫油箱等部件的故障。3常見故障診斷步驟數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時，要先進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)查，向操作者了解故障整個過程，包括發(fā)生時機(jī)床的工作狀態(tài)（手動，自動、或是命令輸入模式或回零等）、自動時程序執(zhí)行的具體程序段（直線，圓弧，輔助或定位等）以及機(jī)床的報警信息（機(jī)床或用戶報警等），然后根據(jù)信息區(qū)分出伺服驅(qū)動故障、cnc故障、plc故障以及加工程序問題等。接下來，要查看故障設(shè)備現(xiàn)狀，包括到現(xiàn)場看到的現(xiàn)象，如有

6、無碰撞或煙霧;包括現(xiàn)場聽到的一些聲音，如機(jī)床運行過程中絲杠及軸承有無異響，電機(jī)風(fēng)扇、油冷機(jī)有無啟動等;還有觸覺及嗅覺，如驅(qū)動器風(fēng)扇有無扇風(fēng)，電氣柜里有無燒焦的味道等等。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后，要仔細(xì)分析故障原因;要根據(jù)故障現(xiàn)象及報警記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)說明書進(jìn)行各項檢查，以便分析故障原因。詢問現(xiàn)場之后，理論結(jié)合實際，將故障進(jìn)行大致劃分，如cnc故障、pmc或plc故障、主軸故障和進(jìn)給軸伺服故障等;然后根據(jù)故障部位，結(jié)合機(jī)床相關(guān)電氣或機(jī)械資料，進(jìn)行分析，檢查判斷，直到找到故障點。故障檢測與診斷時要遵循先外后內(nèi)、先機(jī)械后電氣、先靜后動、先公用后專用、先簡單后復(fù)分析以及先一般后特殊的方法進(jìn)行。檢查時，可以

7、檢查中間某段來對任務(wù)進(jìn)行劃分，快速縮小故障范圍;對于能使用資料及可用機(jī)床自帶診斷的，要盡量用，以減少維修時間。對于排除故障之后，要逐級上電調(diào)試。機(jī)床上電調(diào)試時，對于不太確定的，要逐級上電檢查，發(fā)現(xiàn)故障及時排除;在調(diào)試過程中，如新裝電主軸要先慢速運行一段時間后，確定無異?，F(xiàn)象，再逐漸調(diào)高轉(zhuǎn)速;試運行機(jī)床時，要先手動緩慢自動，空載后再進(jìn)行負(fù)載運行。對于維修過程中更換的零件，要進(jìn)行詳細(xì)記錄。每一次維修過后，都要進(jìn)行總結(jié)，包括分析思路、診斷過程、備件替換情況、參數(shù)修改情況以及修復(fù)后機(jī)床狀態(tài)，這可以為以后自己和同事維修提供支持及縮短處理時間。4常見故障及處理方法4.1通過使用測量的方法來縮小范圍，找出故

8、障點進(jìn)行維修數(shù)控機(jī)床數(shù)一般在進(jìn)行印制電路板制造時，會設(shè)置測量端子以便發(fā)生故障時及時檢查維修，我們在檢修時也要利用這些測量端子，并且參照電氣原理圖和控制系統(tǒng)的邏輯圖等資料，在發(fā)生故障的通道里，一點點檢測，一步步縮小范圍，找到發(fā)生故障的最小面積。這一方法的弊端是對測量人員的專業(yè)性要求較高，要檢修人員熟知數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造和電路原理圖，還要有很大的耐心去完成這項工程。4.2主軸不能啟動在使用過程中，主軸停止轉(zhuǎn)動，這在數(shù)控機(jī)床中比較容易發(fā)生：雖然電源指示燈正常，但電機(jī)不能及時啟動?？赡艿脑蛉缦拢厚R達(dá)本身就會失靈。數(shù)控機(jī)床變流器故障;輸入信號不能可靠地輸入逆變器。通過保護(hù)和判斷其功能，可以降低失敗的概率。

9、因此，在分析數(shù)控機(jī)床時，首先要及時檢查電機(jī)的運行情況，分析逆變器的信號輸入是否正常，合理地檢查所有輸入信號，并考慮逆變器和數(shù)控系統(tǒng)是否導(dǎo)致了這一現(xiàn)象、原因。然后檢查主軸是否不能啟動，電機(jī)只能在一個方向啟動等。為了及時分析故障，若能在一個方向上啟動，在使用數(shù)控機(jī)床時必須消除變頻器和電機(jī)。在處理無法啟動的主軸故障時，先檢查機(jī)床電機(jī)是否正常，再檢查逆變器信號是否正常，再合理檢查逆變器。輸入轉(zhuǎn)換器的控制信號時，應(yīng)先檢查轉(zhuǎn)換器的信號線和連接線，然后輸入相應(yīng)的說明，觀察指示燈在使用過程中是否打開或關(guān)閉，系統(tǒng)是否有異常。在檢查電器線圈驅(qū)動電路裝置的過程中，還必須合理地檢查指示燈是否亮起或熄滅，故障是否由接觸不良引起。4.3運用替換備件的方法維修數(shù)控機(jī)床在數(shù)控機(jī)床發(fā)生了故障并且沒有報警信息的情況下，維修者可以先分析故障的起因條件，再利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件，將可疑的故障點替換下來，把范圍縮小到印刷線路板或芯片上，然后用備件替換損壞模塊，使數(shù)控機(jī)床迅速恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)的狀態(tài)。現(xiàn)在很多數(shù)控機(jī)床在維修中都采用這種方法，因為它是所有方法里最經(jīng)濟(jì)實惠，并且高效節(jié)約時間的一種。結(jié)語總而言之，數(shù)控機(jī)床應(yīng)該堅持市場導(dǎo)向原則，將數(shù)控產(chǎn)品的終端作為生產(chǎn)的目標(biāo)，通過數(shù)控車床和高速高精高性能數(shù)控機(jī)床、重點行業(yè)關(guān)鍵設(shè)備等促進(jìn)整個數(shù)控機(jī)床行