基于元动作链理论的数控机床故障分析.docx

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基于元动作链理论的数控机床故障分析

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摘要：对于数控机床中出现的常见问题，应注重分析和处理，促进数控机床的可持续发展，为一些专业学校实习生提供良好的实习环境，最大限度地降低实习成本，并为数控机床的快速发展而前进。本文分析数控机床常见故障及诊断方法至关重要，以有效降低数控机床故障的可能性。

关键词：数控机床；故障分析；排除

中图分类号：TG659文献标识码：A

引言

机床故障的原因是多方面的。对于更复杂的故障，必须同时使用多种方法来准确判断问题的原因，诊断问题的特定部分，以及及时解决故障。

1、常见故障的分类

1.1系统故障和随机故障

数控机床故障有多种原因，根据故障发生的频率，主要分为系统故障和偶然故障。系统故障主要是指机床在特殊环境中必然会发生的故障，这种故障具有一定的必然性，随机性故障具有一定的偶然性。因此随机性的故障有很多困难，也很难解决。一般来说，随机性的故障会产生机械松散，组件脱离，需要经过多次测试才能解决问题。

1.2诊断显示故障和无诊断显示故障

某些数控机床自行诊断故障，某些数控机床没有自行诊断，因此可以分为诊断标记和无诊断标记。目前，数控机床具有自诊断功能，甚至可以根据警报情况，快速找出相应维修工出现故障的原因，并做出具体诊断。一般来说，如果没有故障，加工工具将固定在一个位置，维护人员将分析故障的原因，并根据故障发生现象找到故障的原因。

2、常规故障的诊断方法

2.1通电检测

第一步是借助万用表查验电路中是否发生了断路，假如没有断路发生就可以接入电源，观察电路中是否有冒烟、点火等明显现象。用手触及元器件感觉其异常发热现象，这种方法能够发现较为明显的一些故障，进一步缩小系统的检修范围。

2.2仪器检测

当数控系统产生故障后，使用常规电工检测仪器、工具检测故障部分的电压、电源以及信号等，确定故障部位。假如电源的输入电压超过限度，必须对电源进行监控，可以使用电压表检测相应电压，也可以用电压测试仪对其实时监测，以排可以排除别的原因。例如在上海一个工厂的数控机床故障中数控系统发出报警，显示的故障位置在环硬件部位，在示波器上发现有干扰信号出现，电路中添加一个电容，使得干扰信号得以过滤掉，保证了系统的正常工作。假如系统不能达到基准点的时候，采用示波器检查其零标记脉冲存在与否，没有存在的话，重点对测量系统进行检查。

2.3可编程器的检测分析

假如数控机床中的可编程控制器产生故障，其故障原因多以中断堆栈的形式存储。在系统无法启动的情况下，可以应用编程器调出系统中的中断堆栈及块堆栈，根据其判定出来的信息，进行故障诊断，这种方法是可编程序控制器检修中最为常见的办法之一。也可以采用可编程序控制器来检测机床控制系统的接口信号，与用户手册中的正确信号进行比较，也能够查出对应的故障位置。

2.4备件替换诊断法

目前的数控机床设计大多采用模块化的方式，数控机床按照功能的不同来划分相应的模块，近些年的技术发展日新月异，集成电路的规模也是也来越巨大和复杂，技术已经达到较高层次。传统检测故障的方法难以确定故障的具体区域。因此，在充分了解模块所具有的功能和故障现象后，对发生故障的模块进行初步判断，替换可能发生故障的器件，这种方法能够快速定位出产生故障的模块。如果事先没有准备诊断备件，也可以与待检测模块相似的其它现场模块对其替换检查。越来越多的数控机床维修诊断采用类似上述方法进行，检测完后使用替代备件代替损坏模块，这样就使得整个系统能够正常运转，缩短了机床发生故障导致的停机时间。以上这种方法需要在系统未通电的状态下进行，同时对线路板的型号、标记等认真查验，确定其是否跨接相同，拆线的时候应做好相应的标记。

2.5自诊断功能判断

目前市场上流行的很多数控机床系统均具有强大的自诊断能力，系统自身通过实时自监测来及时判定各部分的工作状态，并及时判定故障，给出报警信息，在一定范围内做出保护系统的动作，避免了更严重的事故发生。但是有些硬件发生故障时，报警过程无法实现，有些数控系统是通过自带灯光的闪烁组合做出相应的报警指示，能够帮助维修人员准确地诊断出故障模板的位置。

3、数控机床常见故障和预防措施

3.1主轴部位故障

很多数控机床都应用性能较好的调速电机，由于主轴箱的组成结构比较简便，在实际应用中，发生故障可能性较大的部位是主轴的刀具速度控制机构及加紧装置。为了实现数控机床在停电时或运行期间刀夹松动掉落的问题，应采用弹簧机构把刀具进行紧固，在数控机床合适部位设置行程保护开关，从而可以给出放松和夹紧的控制信号。若刀具被夹紧但不能按工作需要进行松开，则可以调节弹簧上的螺母，再或者对行程保护开关进行调整，也可以对液压机构的运行压力进行调节。还应把弹簧机构的压合量进行降低。再者，还