數(shù)控銑床機械故障原因分析與處理
2021-2-20 來源：甘肅省山丹培黎學校 作者：耿建紅
摘要：數(shù)控銑床屬于近年來我國在數(shù)控生產(chǎn)中常見的機械設備，對工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)生直接影響，是促使國民經(jīng)濟發(fā)展的重要設備。但是，目前在數(shù)控銑床實際運行的過程中，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保數(shù)控銑床的良好、穩(wěn)定運行，難以保證數(shù)控銑床的高效化應用。這就需要在數(shù)控銑床應用的過程中全面分析機械故障的原因，針對性開展故障處理工作，確保數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性和質量，為后續(xù)的發(fā)展和使用夯實基礎。
關鍵詞：數(shù)控銑床；機械故障原因；處理
為了能夠確保數(shù)控銑床的良好運行，預防故障問題帶來不利影響，在實際工作中應該重點分析機械故障問題的發(fā)生原因，采用針對性的措施應對故障問題，確保數(shù)控銑床機械的高質量、合理性的應用，達到預期的故障處理目的。
1、數(shù)控銑床分析
數(shù)控銑床又被稱作是 CNC 銑床，主要就是利用電子計數(shù)字化信號控制的銑床，具有自動化加工的特點，和一般銑床相比，數(shù)控銑床的加工工藝處于相似的狀態(tài)，結構也非常相似，但是，數(shù)控銑床可以利用數(shù)控技術進行控制，主要分成不帶刀庫和帶刀庫兩種，其中帶刀庫被稱作加工中心。近年來，在我國社會快速發(fā)展、科學技術進步的環(huán)境背景下，機械產(chǎn)品開始向著精密性、復雜化的方向發(fā)展，需要進行頻繁的改型，尤其是宇航領域、造船領域、軍事領域中所需要使用的機械零件，對精確度的要求很高，形狀非常復雜，加工期間普通的機床已經(jīng)無法滿足自動化加工需求，只有積極采用數(shù)控銑床開展加工工作，才能保證適應性、精確度與質量穩(wěn)定性，通過電子計算機技術、自動化控制技術、伺服驅動技術、精密測量技術等，形成良好的數(shù)控銑床的發(fā)展促進作用，增強技術的應用效果，改善相關的數(shù)控銑床的應用現(xiàn)狀與技術應用形式。但是，當前在數(shù)控銑床運行期間，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保整體設備的高效化與穩(wěn)定性運行。
2、數(shù)控銑床機械故障原因和處理
為了確保數(shù)控銑床的高效化和穩(wěn)定性運行，在實際工作中，應該全面分析和研究數(shù)控銑床機械故障問題的原因，便于開展處理工作，保證數(shù)控銑床的合理應用。具體原因和處理措施為：
（1）主軸箱內(nèi)拔叉磨損故障原因與處理。主軸箱內(nèi)拔叉磨損故障問題，會導致液壓變速的過程中，齒輪不能運行到位，很容易使得齒輪出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象。出現(xiàn)此類故障問題的原因，就是主軸箱之內(nèi)的傳動軸屬于垂直安裝狀態(tài)，變速所采用的滑移齒輪部分則是垂直上下滑移，液壓油缸在活塞桿上拔叉處理的過程中，能夠形成齒輪滑移的推動作用，滑移的齒輪部分還有拔叉部分相對應旋轉，齒輪的重力向著拔叉壓過，導致拔叉容易出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，經(jīng)常誘發(fā)機械故障問題。在全面分析和研究機械故障問題發(fā)生原因后，應該采用相應的解決對策：要求機械運行之前，選擇應用球墨鑄鐵材料制作拔叉部分，每個垂直滑移的齒輪下部分都需要設置塔式的彈簧，將其當作是輔助的平衡裝置，降低對拔叉所產(chǎn)生的壓力。具體的維修工作中還需注意，活塞行程應該和滑移齒輪的定位之間處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，齒輪花鍵軸向上部分滑移的時候，需要設置相應的定位槽，在齒輪定位的環(huán)節(jié)中，推動拔叉的活塞也需要在限位點的部分，以免出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。如果拔叉部分已經(jīng)出現(xiàn)了磨損的現(xiàn)象，就要按照質量標準更換備件，不能繼續(xù)使用，以免誘發(fā)磨損不均、傳動不正常的現(xiàn)象。
（2）伺服電機發(fā)熱故障原因與應對。在垂直電機驅動升降臺實現(xiàn)向上部分與向下部分移動的過程中，通常情況下，升降臺的零部件重量較高，所設置的平均機構存在運行難度，如果運轉的時間很長，就可能會出現(xiàn)電機發(fā)熱問題和噪聲問題，并且電機熱量還會傳遞到其他的零部件中，出現(xiàn)不良的影響。電機發(fā)熱故障的原因，主要就是沒有合理安裝電刷，出現(xiàn)運行不良的現(xiàn)象，或者是滑環(huán)的接觸不合理，在此情況下，就要針對電刷的安裝情況全面檢查，然后，重新進行安裝處理，保證安裝的準確性。也可能是因為升降臺垂直導軌的鑲條緊實度過高，出現(xiàn)附加荷載的現(xiàn)象，使得電機設備發(fā)熱，此情況下就應該檢查鑲條的部分，了解實際情況，做好維修和管理工作，確保電機設備的高效化和穩(wěn)定性運行。
（3）機床熱變形故障原因與應對。數(shù)控銑床實際應用期間，經(jīng)常會出現(xiàn)機床熱變形的故障問題，嚴重影響數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性。出現(xiàn)此類故障問題的原因，就是安裝主軸的軸承孔、主軸各個軸頸的同軸度不符合標準，軸承的精確度等級難以滿足要求，安裝質量較低，潤滑效果不良等等，會使得主軸部件出現(xiàn)溫度上升的現(xiàn)象，嚴重影響部件的應用質量。這就需要在具體的維修工作中，將軸承從原本的圓錐棍子類型改變成為向心推力球類型，從原本的稀油潤滑改變成為鋰基潤滑脂，這樣可以改善主軸溫度上升的狀況，預防出現(xiàn)機床熱變形的故障問題。與此同時，出現(xiàn)機床熱變形現(xiàn)象的原因還可能涉及伺服電機的溫度過高，在熱量傳遞的情況下出現(xiàn)機床熱變形的問題，此時，就應該使用大容量的電機設備，預防出現(xiàn)電機升溫的現(xiàn)象。為了有效規(guī)避和預防機床熱變形的故障問題，還需要積極利用數(shù)控銑床的模擬功能，在編程階段、機床處理的階段，都需要結合熱變形問題的發(fā)生原因和特點，積極采用模擬功能分析是否存在故障隱患問題，采用針對性的措施解決問題，從根本上規(guī)避和預防機床的熱變形現(xiàn)象，提升數(shù)控銑床的運行效果和穩(wěn)定性。還需注意的是，應該全面掌控數(shù)控銑床的特征，在應用期間，按照實際特征改善工件的工藝條件，和數(shù)控銑床的加工之間相互適應，然后創(chuàng)建機床熱變形的維修檔案，準確并且詳細記錄其中的故障信息與維修信息，在以后的工作中，可以有效規(guī)避和預防故障隱患問題，延長數(shù)控銑床機械設備的使用壽命，提升整體系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和質量，保證工作的良好、高效化開展。
（4）升降臺切斷電源下滑故障原因與應對。通常情況下，在數(shù)控銑床切斷電源后，如果對其進行重新接通處理，加工零件的精確度很容易發(fā)生變化，如同一批零部件當天沒有完成加工任務，第二天繼續(xù)開展加工工作，也不能保證尺寸精確度的一致性。發(fā)生此類故障的原因，就是垂向移動升降臺零部件有著一定的重量，夾具和工件會壓向垂直傳動的滾球絲杠部分，電機設備產(chǎn)生相應的力矩，導致絲杠的逆轉受到一定影響，使得升降臺不會繼續(xù)下滑。但是，在機床電源被切斷以后，如若未能合理使用其他的方式與措施，很容易在升降臺自重的影響下出現(xiàn)下滑到底的現(xiàn)象。通常情況下，在對垂向傳動伺服電機進行設計期間，會使用制動器部件，在機床出現(xiàn)斷電現(xiàn)象的時候，制動器會起到一定的作用，使得電機軸停止，不會出現(xiàn)升降臺下滑的現(xiàn)象，但是，受到制動器滯后性因素的影響，也可能會出現(xiàn)升降臺下滑的問題，導致之后加工期間零部件的尺寸不精確。在解決此類故障問題的過程中，應該合理使用防止下滑問題的單向自鎖器材料，比離合器的應用效果好很多，可以設置在驅動垂直絲杠的水平軸上面。在數(shù)控銑床切斷電源后，升降臺如果有下滑的現(xiàn)象，自鎖器就能夠立刻起到阻止的作用，可以加快阻止的速度，有效規(guī)避和預防下滑的現(xiàn)象。
（5）系統(tǒng)自身故障故障與解決。數(shù)控銑床操作系統(tǒng)內(nèi)如果存在的程序文件很多，系統(tǒng)就會做出提示，需要刪除無用的程序文件，在此期間，如果錯誤地將最近的程序文件刪除，很容易導致系統(tǒng)不能正常啟動出現(xiàn)故障問題。在此情況下，就應該使用電腦拷貝文件，恢復系統(tǒng)中的程序文件，有效規(guī)避系統(tǒng)無法正常運行的問題。自動化系統(tǒng)在刀補的環(huán)節(jié)中，無法正常處理縮短型轉接，此時，程序就會出現(xiàn)故障問題，出現(xiàn)此類問題的原因，多數(shù)都是在數(shù)控銑床執(zhí)行 N008 程序段的時候，終止運行顯示報警信號，并且有死機的現(xiàn)象，出現(xiàn)此類問題就需要全面檢查程序的狀態(tài)，明確是否有錯誤的程序，了解出現(xiàn)錯誤程序問題的原因，有針對性開展處理工作，保證數(shù)控銑床的高效化、穩(wěn)定性運行，不會誘發(fā)嚴重的故障問題與安全問題。除此之外，在系統(tǒng)運行期間，還可能會出現(xiàn)刀具半徑不暢功能從直線轉變成為圓弧縮短型轉接的問題，為了能夠有效解決此類故障，應該完善加工操作的順序和程序，在縮短型轉移期間，先利用直線加工形式后采用圓弧加工形式轉變成先使用圓弧加工模式后應用直線加工模式，與此同時，還應該設置過渡圓弧的部分，在轉接的位置設置過渡圓弧，保證過渡圓弧與直線、圓弧之間能夠相互適應，預防出現(xiàn)縮短型轉接的問題。
3、結語
綜上所述，近年來，在數(shù)控銑床實際運行和應用的過程中，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性和安全性，嚴重影響整體加工工作的高效化開展。這就需要在數(shù)控銑床運行期間，全面分析和研究出現(xiàn)故障問題的原因，結合故障的原因開展維修處理工作，降低故障問題的發(fā)生率，增強數(shù)控銑床的運行水平，滿足當前的時代發(fā)展真實需求。
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