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数控机床常见故障分析及预防探讨

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宗春满

【摘要】科技的进步，促进工业建设得到快速发展。数控机床是工业现代化过程中不可或缺的一个重大发明，我国现代绝大多数工业产品都应用到数控机床技术，笔者通过长期的实践和理论研习，总结出数控机床在实践中常见的五大故障，并且罗列了集中实践中较长应用的故障排查办法，最终从理论层面给出相关故障出现后的检修指导意见。本文就数控机床常见故障分析及预防展开探讨。

【关键词】数控机床;常见故障;处理方法

引言

隨着当前社会的不断进步，社会对于数控机床的需求量也越来越大，这就使得近些年来对于数控机床的故障类别也越来越多，那么所需要整理的应对方案也就越来越多。一旦数控机床不能正常使用，将影响所生产的产品质量以及生产效率。所以重视起数控机床的常见故障应及时修复和维护，可以有效的保证制造企业的经济效益和生产率。

1数控机床概述

数控机床指采用数控技术控制的机床，数控（NC）技术是利用数字信息对机床运动和工作过程进行控制的技术，计算机数字控制（CNC）是在计算机辅助控制下实现数控的技术。数控机床综合应用了计算机技术、自动化技术、精密测量技术、机械制造和机床设计等先进技术的机电一体化产品。从1952年至今，数控机床按照控制机发展，已经历了六代，从前三代的NC至CNC、MNC、PC的阶段。正向着高速、高效、多功能、智能化、高精度、高可靠性、柔性化和集成化方向发展。数控机床主要用于加工结构复杂、高精度零件，由于其具有较好的灵活性、高效生产率、质量稳定性、高柔性、劳动条件好以及有利于现代化管理等特点，所以存在初期投资大、维修困难以及使用费用高等问题。数控机床由控制介质、CNC、PLC、伺服驱动、输入/输出、位置检测以及辅助单元等部分组成。其工作过程如下：根据图纸安排工艺及编程，将程序输入数控装置并存储;调程序至加工缓冲区，数控装置自动处理;输入控制命令到相应执行部件，加工出符合要求的零件。数控机床的使用寿命和效率高低不仅取决于机床本身精度和性能，而是很大的程度上取决于它的正确使用及定期维护，主要内容包括严格遵守操作规程，认真做好机床定时保养;平时对数控装置、存储电池、系统备份等多记录，对可能出现问题及时预买备件;对发生的故障进行及时诊断和抢修，减少停机时间，保障生产。

2数控机床常见故障

实践中数控机床常见的故障有以下几个方面：一是进给传动链故障，这是由于市面上数控机床在大多使用滚动摩擦的导轨，在长期使用过程中容易造成质量下滑，发生像机械部件运行中断、定位不准确、噪声大等不良现象;其二是主轴部件故障，因为数控机床机构方面的劣势，导致主轴的自动调速装置和刀柄自动拉紧装置容易发生故障;其三是自动换刀装置故障，当刀库运动发生故障时，数控机床的定位误差会加大，导致换刀动作难以完成，最终使机床无法工作。其四是行程开关压合故障，在数控机床中，行程开关的作用是检测各轴运动位置，确保作业自动化完成，但是在机床长期运行中运动部件容易发生变形，从而影响到机床的使用。其五是配套附件的故障，包括冷却装置、排屑器、导轨防护罩、冷却液防护罩、主轴冷却恒温油箱等部件的故障。

3常见故障诊断步骤

数控机床发生故障时，要先进行现场调查，向操作者了解故障整个过程，包括发生时机床的工作状态（手动，自动、或是命令输入模式或回零等）、自动时程序执行的具体程序段（直线，圆弧，辅助或定位等）以及机床的报警信息（机床或用户报警等），然后根据信息区分出伺服驱动故障、CNC故障、PLC故障以及加工程序问题等。接下来，要查看故障设备现状，包括到现场看到的现象，如有无碰撞或烟雾;包括现场听到的一些声音，如机床运行过程中丝杠及轴承有无异响，电机风扇、油冷机有无启动等;还有触觉及嗅觉，如驱动器风扇有无扇风，电气柜里有无烧焦的味道等等。数控机床出现故障后，要仔细分析故障原因;要根据故障现象及报警记录，认真对照系统说明书进行各项检查，以便分析故障原因。询问现场之后，理论结合实际，将故障进行大致划分，如CNC故障、PMC或PLC故障、主轴故障和进给轴伺服故障等;然后根据故障部位，结合机床相关电气或机械资料，进行分析，检查判断，直到找到故障点。故障检测与诊断时要遵循先外后内、先机械后电气、先静后动、先公用后专用、先简单后复分析以及先一般后特殊的方法进行。检查时，可以检查中间某段来对任务进行划分，快速缩小故障范围;对于能使用资料及可用机床自带诊断的，要尽量用，以减少维修时间。对于排除故障之后，要逐级上电调试。机床上电调试时，对于不太确定的，要逐级上电检查，发现故障及时排除;在调试过程中，如新装电主轴要先慢速运行一段时间后，确定无异常现象，再逐渐调高转速;试运行机床时，要先手动缓慢自动，空载后再进行负载运行。对于维修过程中更换的零件，要进行详细记录。每一次维修过后，都要进