發布時間：2022-02-21所屬分類：電工職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要院 隨著我國工業實力的不斷強大，數控機床的應用范圍也越來越廣，對于企業發展帶來了巨大的推動作用。由于該設備相關零部件具有精密度高及結構復雜等原因，在使用過程中一旦出現任何故障，都會導致機床停機無法生產，給企業帶來重大經濟損失。為了避免出現這種情況
摘要院 隨著我國工業實力的不斷強大，數控機床的應用范圍也越來越廣，對于企業發展帶來了巨大的推動作用。由于該設備相關零部件具有精密度高及結構復雜等原因，在使用過程中一旦出現任何故障，都會導致機床停機無法生產，給企業帶來重大經濟損失。為了避免出現這種情況，就需積極做好數控機床診斷和維護工作�；诖�，通過分析當前數控機床維修現狀以及結構特點，提出關于故障檢測與維修的措施，提升機床可靠性，全力保障設備的穩定運行。
關鍵詞院 數控機床;故障檢測;維修
0 引言
數控機床作為當前加工行業關鍵性設備，對現代企業的發展有著重大意義。而目前該設備發展趨勢存在高精密性和功能復合化特點，也因為構造精密結構復雜，在加工過程中出現故障，勢必會影響到企業的經濟效益。為了降低故障發生概率，保障設備穩定運行，就要求技術人員能夠充分掌握機床的各項結構原理和維修方法，以此提升企業的經濟效益。
1 數控機床結構特點與維修現狀分析
為了滿足各行各業的發展需要，數控機床也衍生出了不同類型，因此其設計理念和使用方式千差萬別。雖然存在客觀差異性，在基本技術原理上并沒有太大差別。從組成部分大概可以劃分為控制、伺服和位置系統三個模塊，而具體的運轉流程則是通過控制系統，將數據信息發送到伺服系統程序，然后再根據計算芯片分析運算結果實現對機床運轉的控制。而位置系統主要作用在于，檢測設備在運轉狀態下的具體過程，并將其相關數據信息傳送至控制系統，最后再對相關信息進行檢測校正才能有效保證機床的穩定運轉。因此數控機床的特點就在于，通過軟件控制開展自動化加工，不僅有利于大幅度降低人力資源的使用，在大批量生產下能夠有效保證產品質量以及精度，提高了企業的市場競爭力。
1.1 機床故障檢測與維修的重要性
在科學技術不斷進步的今天，數控技術也取得了長足進步，雖然被廣泛應用于各行業。就實際情況來看，由于過于復雜以及技術的不斷更新，導致現有的維修診斷技術難以滿足當前企業發展的需要。要對維修理論相關技術進行改進和革新，這也是行業所需市場所需，由于在使用的過程中一旦出現零部件故障，設備就會立刻停止運轉再嚴重的情況很容易導致部分重要的部件出現報廢的可能，不僅影響企業正常生產也造成了明顯的經濟損失。因此在平時就要做好對機床的保養和維護工作，在運轉過程中對于任何微小故障不可掉以輕心，必須要及時進行處理，降低因故障所帶來的損失。
1.2 機床維修過程中所存在的問題
從客觀因素進行分析，就目前來看主要原因在于操作環境，溫度忽高忽低以及過于潮濕都有可能導致，設備在運轉過程中出現問題。尤其是潮濕還容易引發電路板以及電子元器件短路的現象。此外，在復雜電磁環境下以及周圍有明顯因機械設備所造成的震動，都會給該設備的正常使用造成傷害，進而給維修也帶來了較大困難。生產環境中的粉塵和粉末濃度過高，會對部分高精度配件造成影響。
從人為因素分析，主要表現于專業知識存在欠缺，在使用的過程中由于接線錯誤，不僅會出現設備因電壓過高或過低出現被燒壞的現象，在嚴重的情況下還會造成人員傷亡。此外還有部分人員因為貪圖便宜并沒有購買高質量的電源，反而是購買劣質產品，存在嚴重安全隱患。在平時使用過程中，沒有做好對電氣設備的保護工作，在電機高速運轉的過程中，也沒有采取有效的措施進行散熱，在經過長時間使用以后會因為溫度過高進而出現故障。最后部分維修人員缺乏自我保護意識，在操作的過程中并沒有按照正確的規范開展工作，不僅容易導致部分高精度設備容易受到損壞，威脅到檢修者本人的生命安全。
2 檢查數控機床應該掌握原則
數控機床具備高精密性和高可靠性以及設計模塊化特點，由于種類多所涉及到的技術更復雜，因此一旦出現故障，檢測起來也變得更加棘手和麻煩，也為企業的正常運轉帶來了不少困難。為了便于快速開展對故障的分析和處理工作，對此根據大量實踐經驗提出在檢查路控機床故障的過程中，就應當掌握以下五原則。
2.1 先靜后動
在出現故障以后，作為技術人員不要一開始就立刻動手進行修理或拆除外殼，而應當詢問之前的操作人員在故障發生時的相關過程和具體狀態，是否因為誤操作而導致的。接下來就需要根據回答的內容再結合該機床的說明書進行詳細分析，在開展檢修期間就需要先斷電，在確保安全以后方可通電，然后再運行的狀態下進行動態檢測。
2.2 先外部后內部
由于機床融合了各種先進技術與高精密設備，一旦出現故障其具體表現主要集中于機械、電氣、液壓等模塊。作為檢修人員就有必要，詳細查看外部相關部件是否出現異樣，在確認無誤以后，才會詳細地檢查內部的各種構造，通過由外向內開展檢查，才能更好完成該項工作。比如部分機床外觀并沒有任何異常，但由于在經過長期使用過后因保養不當，導致重要連接部位出現松脫的現象，引發故障。
2.3 先機械后電氣
當前的數控機床已經是高度自動化，在檢查故障的過程中。從難易度進行分析，因硬件問題而導致的故障，相對比較容易發現和處理。但若是因為系統而引發的故障，在診斷難度上要顯得更加困難。在出現問題的情況下，首先就需要檢查機械部分運轉是否順暢?有沒有異�，F象?接下來在確認無誤以后，對此就可以確定是系統出現了問題。部分故障可通過專業技術人員解決，對于較特殊問題就需要由廠商來處理。
2.4 先簡單再復雜
當出現兩種或多個故障同時存在，對于技術人員而言，在一開始或許不知道該如何下手。首先就需要解決相對較為容易的問題，至于難度最大的則可以放在最后。當問題被逐個解決以后，困難的問題也就變得一目了然很容易快速處理。原因就在于，在對問題逐個處理的過程中，也有助于幫助技術人員梳理思維，在對相關問題進行排除的過程中，也能對該設備所出現的故障有了更為直觀認識，解決問題會變得更加簡單和快速。
2.5 以故障原因改良固件
通常情況下，技術人員在發現故障并加以解決以后，就會詳細分析引發故障的原因。在必要的條件下，可以通過對部件構造的改良，以此提高設備運行的穩定性，有助于避免故障的再一次出現。在實際使用階段，大量經驗表明散熱風扇會因為使用時間的原因，導致表面堆積大量的灰塵，進而引發靜電現象的產生，致使部分電器件出現短路的現象。而為了避免出現這種故障，可以在散熱風扇表面安裝隔膜，目的在于避免灰塵堆積。
2.6 數控機床故障原因分析
隨著科技的不斷發展，目前數控機床在技術上日臻完善，但在設計上會不可避免地存在缺陷性問題，進而引發在實際使用過程中引發故障問題。需要指出的是，第 6 代數控機床 CNC 系統存在較強的獨立性，因此一旦出現任何問題，容易導致使用企業不得不支付大量的費用進行維修或保養。此外在技術上發展速度非常快，然而控制系統的更新速度卻存在欠缺，而這也就導致 CNC 系統的開發進度無法滿足當前市場所需。由于部分機床存在多個控制系統，而各系統之間融合度較差，企業不得不支付大量的資金用于對員工的培訓，考慮到 CNC 系統存在強大的封閉性特點，一旦出現任何問題第三方難以開展有效維修，全部都需要返回廠商進行處理。不僅導致維修成本上漲，也對企業的經營生產帶來了較大問題。
2.7 因機械部件導致的故障
數控機床的機械部件不僅多大多數具有較高的精密性，若長期處于相對穩定并且空氣濕度不大的環境下，故障的概率比較低。在使用過程中機械部件故障主要集中于，主傳動系統以及進給傳動系統兩大部分。在實際使用過程中，經常會因為導軌移動或者是因為滾珠絲杠所產生的噪音從而引發故障問題。此外還需要注意，軸承是整個傳動系統的重要部件，在平時由于保養不當或使用較為頻繁，容易引發過熱或噪音的現象，導致存在潛在隱患。比如 RTII125*60/40P-NC 數控機床在經過一段時間使用以后出現反向誤差過大，以及存在定位精度不穩定的現象。而工作人員在進行檢測的過程中積極進行詳細分析，在確定了大概的具體位置以后，拆卸設備發現絲杠存在彎曲現象，如圖 1 所示，在更換以后設備就重新恢復了正常。
3 數控機床故障診斷常用方法
3.1 直觀法
其特點就在于作為維修技術人員，可以通過觀察設備的外表，通過鼻子聞是否有異味以及用手觸摸，認真分析各種異�，F象。若存在，那么就需要對其具體位置進行詳細查看，尤其是元器件表面是否存在燒損，需要注意的是，這種方法能夠對較為簡單的故障進行快速鎖定，找出問題所在。比如某數控機床在生產過程中出現了突然停機的現象，在技術人員到來以后，通過對設備外表的檢查，發現沒有任何異樣，但是卻聞到了一股燒焦的味道。打開設備后就發現電路保險管被燒壞，仔細檢查后發現某軸電動機動力線，因外皮破裂而暴露，而露出部分正好接觸機床金屬外殼，從而導致短路保險管被燒壞，因此在更換動力線以后故障被排除，機床也恢復到正常狀態。
3.2 預查軟故障
在對設備外觀進行檢查的過程中，作為技術人員，不能夠只是檢查外表，而應當詳細查看相關使用記錄以及維修檔案。有必要與操作人員進行詳細地交流了解在故障時所發生的狀況，才能夠掌握大量有用的信息，然后再根據過往的經驗進行故障排除。比如是否有人，在操作人員休息或者離開的過程中，打開過機床，更改了相應的參數和程序，而接下來就有必要對被修改的相關參數進行逐一檢查，而這樣的過程就被稱之為是軟件故障。
3.3 CNC 系統自診斷法
機床在實際運轉過程中是具備了自我診斷功能，能夠對當前的工作狀態開展實時監控。而一旦出現任何異常，就會在顯示器上立刻進行報警，并顯示出相應的代碼。工作人員就可以根據故障提示開展檢查，這種方法能夠給維修人員提供最為直接檢測依據。在通常情況下，具備多年實操經驗的作業人員，也可以根據個人經驗進行簡單地處理。
3.4 部件交換法
所謂的交換，就是在于通過故障分析判斷，有可能設備中的某個部件已經出現損壞，但不能夠確定就一定是該部件。為了能夠更加高效地處理各種問題，避免給企業的生產經營帶來影響，因此就可以通過利用某型號相同的部件，替換原有存在問題的部件。那么在設備再次啟動時，如果處于正常運轉，那么就說明找到問題的原因所在，如果依然存在，那么就有必要由專業的技術人員來處理。
3.5 敲擊法
設備在運轉的過程中，時而出現正常，時而出現故障。出現這樣的現象，原因就是在于部分重要元器件的接觸存在不良，也有可能是部分焊點存在脫焊。因此就可以采用這種方法，用手或者是其他工具，敲擊可能存在故障的區域。在確定具體部位以后，接下來就需要著手進行處理。
3.6 局部升溫法
對于使用時間較長的數控設備，部分電器元件不可避免存在老化的現象，從而導致實際運行性能逐漸降低。在還沒有徹底損壞之前，故障的表現就存在不穩定性有時候表現正常。而為了能夠有效確定老化部件，就需要使用電吹風，對疑似存在老化的部件進行加熱處理，采用這種措施是在于加速老化部件的損壞程度，在加熱的過程中控制好溫度參數，避免因為溫度過高對正常配件造成損害。
4 數控機床故障的維修方式
4.1 使用測量法確定故障的確切位置
數控機床之所以能夠對故障開展自動檢測，一大原因就是在于自帶測量端子。此外該部件的一大優點還在于，當故障出現以后，考慮技術人員不能在第一時間及時確定問題部件的方位，對此就可以利用該設備對位置進行確認。但需要注意的是由于數控機床存在諸多類型，相關的零部件在配置上也有所不同，對此就需要詳細查閱相關資料，在確定了大致的故障地點以后，就需要使用測量端子進行更加細致地檢測，以此縮小故障發生的范圍，直到確定其準確位置。在大多數情況下采用這種方法，出錯的概率是微乎其微。也存在一定的不足，那就是對于該項技術的使用人員要求非常高，不僅需要對機床的結構原理和各種電氣知識有著充分的了解和掌握，更重要之處在于使用測量端子檢測需要花費大量的時間。因此對于稍微簡單一些的故障，使用這種方法在投入和產出方面相比，就顯得有些不劃算，比較適合于疑難性問題的確認。
4.2 修改機床參數
在設備運轉過程中，會因為實際需求產生大量參數，工作人員就可以根據反饋數據，及時查看機床是否處于正常狀態。如果顯示屏上參數出現異常，會影響到設備的正常使用，一般情況下容易給企業帶來經濟損失，而在嚴重的情況下會拖累整個生產進度，導致既定計劃無法順利完成。因此在對機床進行維修的過程中，就可以通過參數的變化判斷故障出現的原因。考慮到因長久使用出現部分元器件老化，或因為保養不當等原因導致運行參數出現紊亂，在此就可以對老化的部分進行更換或維修，目的在于保證設備在運轉區間參數是處于合理范圍內。部分工作人員在操作的過程中，會因為個人原因導致失誤引發參數變化，此時就需要采用正確的方式，以此保證機床處于正常運行狀態。
4.3 編寫程序
當前的數控機床大多數都具備了自動化技術，從大部分企業的實際生產需求來看，對該項技術的應用頻率越來越高。然而實現這一切的來源則是在于程序，因此一旦程序出現錯誤就容易導致機床無法正常工作，在這個時候就需要重新編寫。作為工作人員，有必要根據數控機床的類型以及其技術特點，根據說明書操作方式打開相應的開關，然后再按照正確的流程將錯誤的程序刪除，接下來就需要重新輸入正確的操作程序，重新開啟設備以后就可以恢復到正常的狀態。
4.4 替換備件
在機床維修過程當中，這是屬于非常常見和直觀的方法，通過對已經發生故障部位的配件進行更換，以此保障設備的正常運轉。需要注意的是，該方法只適用于機床不能正常運行，在啟動過后并沒有發出滴滴的報警聲，系統也沒有給出相應的提示。在此時就需要技術人員通過手動的方式來排除故障，而根據大量的實踐經驗表明，出現這種問題的主要原因在于電路芯片以及集成電路板。通過排除法，逐步縮小故障產生的范圍，最后才還確定確切的位置，然后只需要對原部件進行更換，機床就可以恢復到正常的運行狀態。這種方法不僅簡單有效，還能節約大量的維修時間，處理的效率也非常高。
4.5 其他的維修方式
在機床運行的過程中出現故障時，還有其他的方法可以使用。首先就是工作人員可以根據過往的經驗確定故障，比如通過觸摸或者是聽聲音以及鼻子聞，確定故障的具體位置。但采用這種方法需要具備豐富的經驗，如果經驗不足就會嚴重影響到故障的處理效率，在個別情況下還容易導致出現誤判。此外也可以通過專業的儀器進行檢測，主要是檢查電路板以及電機等部件。
5 維修人員的素質要求
維修人員的素質高低在很大程度上會影響到機床的維修效率和質量，因此從企業自身利益考慮就要求他們需要具備以下素質：首先必須具備良好的工作態度以及工作作風;其次，不僅需要掌握大量的計算機電子技術等相關基礎知識，在平時也需要積極參加各種技術培訓，尤其是前沿的技術理論，要精通當前各種主流的編程技術，以及基本的英語閱讀能力;最后，具備較強的動手能力和安全意識。只有這樣才能夠滿足當前企業的各種需求，才能做好對數控機床故障檢測和維修工作。
6 結束語
綜上所述，由于數控機床有著高精度的配件以及復雜的結構，在實際使用過程中產生的故障原因也比較多。因此作為維修人員，就需要根據當前機床設備的特點，針對維修過程中所存在的普遍問題進行詳細分析，掌握在故障檢測中所需要注意的六原則，在此基礎上詳細分析導致故障產生的原因，最終選擇正確的維修方式。此外作為數控機床檢測和維修人員，在平時也需要不斷提高個人的專業素養、夯實技能，才能積累更多的經驗，更好更快地處理機床故障，提升機床的可靠性節約維修費用，促進企業生產效益的進一步提升。——論文作者：高志全 GAO Zhi-quan
參考文獻：
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