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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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，还要重点关注主轴箱运行时产生的噪声，主轴部位产生热量是否异常等，应制定科学的维修保养计划，对主轴箱进行系统全面的大清洗，并注入适量的机油，保证主轴相互之间可以有效的进行润滑，保证箱体处于干净状态。
3.2进给传动链故障
（1）把传动精度进行有效提升。把每个运动副具备的紧固力进行合理的调整，产生松动的位置必须进行紧固，使数控机床在传动时产生的间隙完全处理掉，使传动链具备的长度达到设置值，也可以在传动链部位设置几个减速器。（2）提升传动具备的刚度。把丝杠螺母副以及承载装置相互间的紧固力进行合理的调整，使丝杠尺寸处于合理的区间。当数控机床设备没有足够的刚度，就会引起工作台以及拖板形成震动以及爬行问题，也会产生反向死区，传动具备的精准度就会严重下降。（3）提高运动精度。在满足每个机床构件强度以及刚度的前提下，尽可能的把数控机床内部运动装置具备的质量进行控制，使质量在满足上述要件下尽量降低，可以合理的缩小旋转构件的直径和具备的质量，可以有效的减少运动构件生成的惯性。（4）提升滚动导轨表面的清洁度。由于该装置对于油污等物质有着较强的敏感度，应该设置防护功能较好的装置，还应该合理的确定好具备的预紧力，设置的过大就会把牵引力拉大。此外，静压导轨必须要安装具有很好过滤功能的供油装置。
3.3自动换刀装置故障
（1）刀库运动故障。①当电机传动轴与蜗杆轴间的联轴器产生松动或连接的过紧时，就会使刀库无法进行旋转。所以应把联轴器部位设置的调节螺丝适当进行调紧。②刀库的运行达不到标准要求，无法进入到指定位置，很可能是因电机的转动误差导致的。刀具无法被刀具有效的夹住，需对刀套部位安装的调节螺钉进行调整，对弹簧进一步压紧。如果刀套无法全部到位，则应对限位保护开关进行调节，或对拔叉部位进行全面的检查。（2）换刀机械手产生故障。刀具如果出现掉落、夹不牢等问题，应对卡紧部位的弹簧装置进行调整，把最大的承载力设置为小于规定值，当刀具在进行更换时产生换刀现象，导致该问题的原因为主轴箱换刀部位形成偏移，或整体进入到换刀点，需要使主轴箱装置回到最初位置，再次设置新的换刀控制点。
结束语
由于数控机床自身的复杂性和先进性，使维修成为一项困难的工作。为此，维修技术人员需要掌握先进的故障诊断手段，熟悉了解设备的构成及实际运行状态等，才能为企业正常生产提供保障。
参考文献
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[3]郭渝萍,王德林,卜怡生.数控机床故障分析与诊断方法[J].电子世界,2015(17):74-75.
论文作者:胡博文
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第12期
论文发表时间:2019/11/14
标签：故障论文; 数控机床论文; 部位论文; 主轴论文; 系统论文; 装置论文; 刀具论文; 《科学与技术》2019年第12期论文;