數(shù)控加工中心機床常見故障診斷與維修
2019-7-23 來源： 杭州友佳精密機械有限公司 作者：吳世東
摘要：數(shù)控機床的故障診斷與維修是數(shù)控機床使用過程中重要的組成部分，也是目前制約數(shù)控機床發(fā)揮作用的因素之一。因此，在數(shù)控加工中心機床使用過程中，應(yīng)該加強常見故障的診斷，運用科學(xué)的維修技術(shù)，有效提升數(shù)控加工中心機床的整體運行水平。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；加工中心；故障診斷；維修
隨著數(shù)控機床應(yīng)用的普及，數(shù)控機床的應(yīng)用面越來越廣。提升數(shù)控機床的利用價值，必須注重數(shù)控機床的維修與保養(yǎng)。在數(shù)控加工中心機床的使用過程中，應(yīng)該結(jié)合常見的故障，做好故障診斷與維修，保障數(shù)控機床的正常運行。
數(shù)控加工中心機床的故障是比較常見的，一旦發(fā)生故障將直接影響數(shù)控機床的運行質(zhì)量，進而造成零部件的損耗，影響加工效率與質(zhì)量。因此，應(yīng)加強其常見故障的診斷，采用快速的應(yīng)急處理機制，及時進行維修，有效提升加工質(zhì)量和效率。
1 、數(shù)控加工中心機床的組成
數(shù)控機床一般由輸入輸出裝置、數(shù)控裝置（或數(shù)控單元）、主軸單元、伺服單元、驅(qū)動裝置（或稱執(zhí)行機構(gòu)）、可編程控制器 PLC 及電氣控制裝置、輔助裝置、測量裝置組成。在數(shù)控加工中心機床中，數(shù)控裝置是數(shù)控系統(tǒng)的核心，直接關(guān)系著數(shù)控機床的整體運作質(zhì)量。因此，在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用過程中，應(yīng)該重點加強這部分裝置的診斷與檢驗，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)存在的漏洞和缺陷，采取針對性的維修方案。
在數(shù)控加工中心機床的實踐應(yīng)用中，輸入輸出裝置是傳輸終端，作業(yè)人員通過此類裝置能夠判斷加工的信息，同時能夠用于零件加工程序的編制、存儲、打印和顯示或是機床的加工信息的顯示等。數(shù)控加工中心機床是一個綜合性的系統(tǒng)，包含著多元化的裝置，不同裝置相互作用、相互關(guān)聯(lián)，才能有效實現(xiàn)系統(tǒng)的功能，也才能真正提升系統(tǒng)的完整性。但正因為如此，數(shù)控加工中心機床在實際應(yīng)用過程中，經(jīng)常容易出現(xiàn)各類故障，造成零部件質(zhì)量的參差不齊，嚴(yán)重影響數(shù)控加工中心機床的整體運行效率。
2、數(shù)控機床常見故障類型
數(shù)控加工中心機床的常見故障主要包括以下內(nèi)容。
2.1 系統(tǒng)故障
在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用過程中，系統(tǒng)故障是比較常見的故障類型。數(shù)控機床之所以會出現(xiàn)系統(tǒng)故障，主要在于它自身條件的影響或者相關(guān)零部件超過了使用標(biāo)準(zhǔn)。比如冷卻系統(tǒng)出現(xiàn)滲漏問題，在長期使用過程中，冷卻系統(tǒng)在較大的負(fù)荷和壓力下出現(xiàn)了比較嚴(yán)重的滲漏，這就使得數(shù)控加工中心機床在實際作用中產(chǎn)生比較嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象，系統(tǒng)反應(yīng)變得緩慢，加工精確度也有所降低，在較為嚴(yán)重的條件下，還容易造成數(shù)控加工中心機床系統(tǒng)報警，甚至自動停機保護。比如不同軸在移動過程中，可能會超過規(guī)定的范圍，在超出運動極限的情況下，數(shù)控加工中心機床也會出現(xiàn)超程報警?；诖?，在數(shù)控加工中心機床的實際應(yīng)用過程中，應(yīng)該加強維護與管理，及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)的各類故障，采取科學(xué)有效的措施，及時消除故障，保障系統(tǒng)的整體安全與可靠。
2.2 隨機故障
在數(shù)控加工中心機床的實踐應(yīng)用過程中，隨機故障的發(fā)生也是比較常見的。但隨機故障可能沒有系統(tǒng)故障那么多發(fā)，也沒有系統(tǒng)故障那么必然，前者屬于偶然性的故障。只有在某種條件下，才有可能發(fā)生。因此，在數(shù)控機床的應(yīng)用過程中，很難提前分析與判斷隨機故障的成因，并做好預(yù)防性的工作。之所以容易出現(xiàn)隨機故障，可能與某些關(guān)鍵參數(shù)的設(shè)置有關(guān)，可能與作業(yè)環(huán)境的質(zhì)量有關(guān)，也可能與操作人員的操作流程和技巧有關(guān)。比如接插件與連接組件因疏忽而未加鎖定、繼電器觸點、各類開關(guān)插口性能降低等，都可能造成數(shù)控加工中心機床的隨機故障。
2.3 報警顯示故障
在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用過程中，報警顯示故障也是比較常見的。數(shù)控機床是由不同的軟件、硬件所組成的。軟件或硬件出現(xiàn)故障，都會進行報警顯示。數(shù)控機床的各類硬件設(shè)備，基本都有自動報警的裝置。但硬件設(shè)備出現(xiàn)異常情況，或者超過規(guī)定使用的正常值，都會觸動數(shù)控機床硬件裝置的報警設(shè)備，從而使得警示燈亮起。在數(shù)控機床的操作過程中，軟件設(shè)備也同樣會出現(xiàn)報警提示。比如數(shù)控系統(tǒng)加工程序出現(xiàn)錯誤或者系統(tǒng)程序和參數(shù)的設(shè)定不正確或丟失、計算機的運算出現(xiàn)錯誤等等。相比其他故障，這類故障會進行明確的提示和提醒，以引起操作人員的重視。當(dāng)數(shù)控機床應(yīng)用中出現(xiàn)這類明確的故障，可以按照不同的報警指示燈來進行針對性的診斷和維護，進而確保數(shù)控機床系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。此外，在數(shù)控機床的運行過程中，還有一類故障是難以診斷的。當(dāng)數(shù)控機床出現(xiàn)這類故障時，無論是系統(tǒng)內(nèi)部的軟件設(shè)備，還是硬件設(shè)備，可能都不會顯示明確的指示燈。旦出現(xiàn)這類故障，那么診斷難度是比較大的。為了快速進行故障判斷，快速圈定故障發(fā)生的區(qū)域，應(yīng)該結(jié)合故障前后系統(tǒng)的實際狀態(tài)來進行判定，快速找到故障點。
3 、數(shù)控加工中心機床常見故障診斷與維修
在數(shù)控機床發(fā)生故障時，維修人員應(yīng)該快速介入，避免故障擴大化，危及數(shù)控機床的整體運行。但維修人員在故障診斷的過程中，應(yīng)該尋求操作人員的配合與支持，通過實際的調(diào)查來了解數(shù)控加工中心機床在故障前后的狀態(tài)，進而有效判定數(shù)控機床的故障類型及故障大小，采用科學(xué)合理的維修措施來進行維護管理。現(xiàn)以常見幾大故障為例，科學(xué)探討數(shù)控加工中心機床的故障維修方法。
3.1 主軸刀與刀庫中刀具交換時掉刀
在數(shù)控加工中心機床的實踐應(yīng)用中，掉刀問題的發(fā)生是比較常見的。一旦出現(xiàn)掉刀現(xiàn)象，將嚴(yán)重影響著數(shù)控加工的效率。分析常見的掉刀原因，可以概括為以下方面：首先，在換刀過程中，主軸箱沒有回到換刀的位置，距離換刀點尚有一定的距離就已經(jīng)進行了換刀，這會影響著換刀的質(zhì)量。同時，在換刀過程中，換刀點出現(xiàn)異常情況，換刀點偏離了規(guī)定的位置，機械手在操作過程中，還沒有到達指定的位置，就已經(jīng)進行了拔刀操作。在數(shù)控加工中心機床的實際運用過程中，一旦出現(xiàn)這類故障，要采取對應(yīng)性的措施?？茖W(xué)的方法是重新進行主軸箱位置的選擇，讓其重新運動，確保它能夠與換刀點契合。在必要的情況下，還可以在系統(tǒng)內(nèi)部進行換刀點的重新設(shè)置。
3.2 刀庫轉(zhuǎn)動不到位
在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用過程中，這類故障的出現(xiàn)頻率也是比較常見的。之所以會出現(xiàn)這類故障，其常見原因主要包括以下方面，電動機方面的故障，尤其是它在轉(zhuǎn)動過程中可能會出現(xiàn)位置偏移。液壓系統(tǒng)方面的性能問題，在使用液壓系統(tǒng)時油路可能不通暢。當(dāng)然，還可能是刀庫自身的原因，如刀庫的荷載超過了實際能力。因此，在處理這類故障時，應(yīng)該結(jié)合故障的成因，采用對應(yīng)性的措施，重點篩檢電動機的轉(zhuǎn)動，如果發(fā)現(xiàn)確實是這方面的原因，要及時調(diào)整，必要時可以直接換新。若是液壓方面的問題，要重點進行該系統(tǒng)的全面檢查，保障它的整體運行狀態(tài)。若是刀庫的原因，要檢查裝刀是否符合規(guī)范，并且確保裝刀程序和位置的精確性。
3.3 數(shù)控機床的無顯示故障
在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用過程中，特別是在調(diào)試階段，沒有顯示故障的區(qū)域，同時系統(tǒng)也在持續(xù)運行，但顯示器存在故障。通過重啟后，故障又消失了。當(dāng)數(shù)控機床出現(xiàn)這類故障時，維修人員可以通過經(jīng)驗來進行直接判斷。通過檢查各類元件的接觸性能，來確定是否是接觸不良出現(xiàn)的故障。同時，檢查顯示板。在檢查過程中可以采用手動模式，通過逐一檢查來進行故障診斷。
3.4 電池電壓降低故障
在數(shù)控加工中心機床的實際應(yīng)用過程中，還可能會出現(xiàn)電池電壓方面的問題。若電池電壓降低，那么數(shù)控機床就會進行有顯示的報警。當(dāng)出現(xiàn)這種故障時，通過報警指示燈，維修人員可以快速而精確的判斷故障的成因和區(qū)域。一旦數(shù)控加工中心機床出現(xiàn)這類故障時，要及時更換電池。部分操作人員可能遺忘或者其他主觀因素而忘記更換電池，其后果就是造成存儲器內(nèi)容的丟失。因此，在數(shù)控加工中心機床的應(yīng)用實踐中，出現(xiàn)電量電壓不足的預(yù)警時，要及時更換電池。
4、結(jié)語
數(shù)控加工中心機床是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，任何一個區(qū)域出現(xiàn)故障或者接觸不良等，都可能造成機床加工精度的降低，甚至數(shù)控機床的停運。因此，有效提升數(shù)控機床的應(yīng)用水平，不斷優(yōu)化數(shù)控機床的使用性能，應(yīng)該加強常見故障的診斷，采取科學(xué)的維修技術(shù)及時快速解決這些故障。
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