_望_闻_问_切_在数控机床机械故障诊断中的应用.pdfVIP

第 22 卷 第 4 期 长 春 大 学 学 报 Vol． 22 No． 4 2012 年 4 月 JOURNAL OF CHANGCHUN UNIVERSITY Apr． 2012 收稿日期: 2012-02-26 作者简介: 黄祥( 1969-) ，男，安徽六安人，副教授，硕士，主要从事数控技术与测控技术研究。 “望、闻、问、切”在数控机床机械故障诊断中的应用 黄 祥 ( 安徽国防科技职业学院 机械工程系，安徽 六安 237011) 摘 要: 数控机床的推广应用促进了制造业的发展，数控机床的原理复杂，结构精密，机械故障时常发生，进行应诊 故障诊断是排除故障的关键。基于对实用诊断技术“望、闻、问、切”的原理分析，提出了诊断的内容与诊断的技巧， 通过实例说明实用诊断技术在故障诊断中的应用，与借助于先进仪器设备等的现代诊断技术相比较，实用诊断技 术“望、闻、问、切”的方法具有操作简单、通用性强、快捷高效等特点，在数控机床故障诊断中得到了广泛的应用。 关键词: 望闻问切; 数控机床; 故障诊断 中图分类号: TG659 文献标志码: A 文章编号: 1009 － 3907( 2012) 04 － 0382 － 04 0 引言 数控机床是先进制造技术的重要装备，一台数控机床在工作过程中，因为机械磨损、干扰、操作失误或温 度变化等都可导致机械零部件发生故障［1］，在“带病”情形下工作会导致不良后果发生。在使用机床时，必 须时刻对其运行状态作出判断，发现异常时立即停止并进行检修，提高数控机床运行的可靠性。数控机床机 械故障诊断主要包括对运行状态的识别、监视和预测三个方面的内容，通过对数控机床机械零部件的某些特 征参数如振动、噪声及温度等进行测定，将测定值与正常值进行比较，诊断其是否有故障存在。对数控机床 机械故障的诊断［2］，既可利用先进的仪器设备检测，也可通过维修人员的感官对机床进行“望、闻、问、切”来 实现，由于“望、闻、问、切”这种诊断技术具有方便、快捷、实用等特点，得到广泛应用。 1 望 “望”就是对数控机床的机械零部件进行全面的观察，根据状态的变化来判断可能存在的故障，主要从 以下六个方面进行“望”诊。 1． 1 望“状态” 重点是观察主传动系统中的机械零部件工作状态是否异常，如带传动的线速度是否变慢，主传动齿轮是 否有跳动或摆动，传动轴是否有晃动，甚至弯曲等现象。对于数控机床中其它运动装置均可通过观察其运行 状态来确定是否存在故障。 1． 2 望“颜色” 数控机床的机械运动通常都伴随着摩擦。如果机床转动部位运转不正常如主轴和轴承运行异常，摩擦 就会加大，发热就会变得严重，使温升增大，长时间高温会使机床表面颜色发生一定的变化，高温下油箱里机 油颜色会逐渐变深，通过观察机床中一些组件的颜色变化，诊断可能存在的故障。 1． 3 望“伤痕” 机床在工作过程中，如果因操作不当使零部件发生碰撞造成一定的损伤时，对于产生的伤痕如微小裂纹 等，应及时做上“记号”，每隔一定的时间观察和比较其前后变化情况，分析发展趋势，进行故障预报与诊断。 1． 4 望“工件” 观察和分析工件质量来诊断机床的故障，如车削后的工件表面粗糙度 Ra 数值大［3］，主要原因是主轴轴 承间隙过大，或是刀架、溜板箱等压板楔铁存在松动，或是滚珠丝杠预紧出现松动等; 如工件表面出现波纹， 则看波纹数是否与机床主轴传动齿轮的齿数相等，如果相等则说明主轴齿轮啮合不良，如果不等可能是主轴 轴承损坏或大小拖板松动等原因造成。 1． 5 望“变形” 机床零部件出现变形，必然影响加工精度，严重的必须进行维修与更换。对于机床零部件变形故障诊断 主要是观察机床的传动轴、滚珠丝杠是否存在变形，齿轮的端面和直径大的带轮是否有跳动。 1． 6 望“油箱” 机油主要起到润滑作用，如果变质会引起润滑不良，使零件磨损加重，缩短机床使用寿命，降低工件加工 质量，通过观察油箱内机油是否变质也是故障诊断的一项重要内容。 2 闻 “闻”就是听声音，通过数控机床运转的声响对故障进行诊断。机床在正常运行中发出的声音是均匀和 有节奏的，并保持相对的稳定性，声音过大或杂乱如出现金属敲击声或较大摩擦声等异响时，则表明机床运 转的声音不正常，引起异响的原因可能是数控机床内部存在不平衡、变形、断裂、松动或碰撞等现象。异响是 机床可能发生更大事故性损伤的征兆，因此对机床异响的诊断是极其重要的。 要想“闻”出故障，熟悉数控机床机械部件在运转时的正常声响是关键。数控机床工作时机械部件会发 出一定的声响，如链轮和齿条传动副通常发出均匀的“唧唧”声，做直线往复运动的机械部件，会发出周期性 的“咯噔”声，低速下运转的齿轮副及正常运转的轴承几乎没有声响，等等。对于数控机床的操作者经过日 积月累，自然会掌握机械部件运转的正常声响，如果出现