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数控机床常见故障诊断及维修方法探讨
论文作者:童鞋论文网  论文来源:www.txlunwenw.com  发布时间:2018/2/14 9:39:19  

摘 要:数控机床随着我国制造业的迅猛发展而得到了广泛运用,但是数控机床的价格十分昂贵,且是企业生产制造过程中最为关键的一个环节,一旦数控机床因故障而停止运转,将会企业带来严重的经济损失,甚至对企业的声誉造成严重影响,可见数控机床的重要性。但大多数情况下,大部分企业只注重数控机床各项功能是够充分予以利用,却忽视了对其科学合理的使用,并且缺乏对其的日常维护、保养,无疑给触控机床的正常运转埋下了隐患。本文就数控机床的常见故障诊断方法以及维修方法展开探讨,以期能够为读者提供参考。

关键词:数控机床;常见故障;诊断;维修

0 引言

数控机床结构较为复杂,并且技术性相当高,不同的数控机床,其用途、功能都会存在着不同之处。数控机床在进行运转的过程中,如果操作人员操作不当或者是运行环境不规范等都可能会导致数控机床出现故障,并对企业的生产运营都带来较为严重的影响。数控机床的维修要远比普通机床要复杂。因此,维修人员需要对数控机床的常用故障诊断方法以及维修方法都要有一定程度的了解,并且要积极借助先进的技术手段、及时对故障数控机床进行维修。

1 数控机床常见故障诊断方法

1.1 观察分析法

该方法还被称之为现象分析法与常规检查法。所谓的观察分析法就是维修人员通过五官的感感官来对数控机床的故障现象进行观察分析,对故障进行判断。观察分析法是由五个部分所组成,包括了:外观检查,软故障检查,接地和屏蔽检查,接插件、接线与电缆检查,以及机床数据检查。外观检查是维修人员对数控机床的外观故障借助其自身的视觉、味觉、触觉展来进行分析和诊断,主要包括了对数控机床设备的外观以及内部件结构的检查等等。软故障检查主要是在检查了外观之后,并在对数控机床近期的运行状况有了一定的了解之后,通过查阅机床运行以及维修的相关记录,对机床所可能存在的隐形故障进行盘查,其中主要包括了机床程序、相关参数与、软件开关以及点位器设定等等 [1]。接地屏蔽检查则主要是对数控机床上的各种接地导线进行检查,并根据相关标准对其界面、长度进行检查,要确保接地电阻足够小并且不会产生回路上的故障,同时在该过程中检查屏蔽的接地情况,确保屏蔽接线情况良好。接线、插件以及电缆检查是检查维修过、调试过机床,以说明书为依据对机床上的各个部件、模块的连接情况进行仔细检查,同时还需要对数控机床上的器件外观、线路连接和各个模块之间的连接进行仔细检查。机床数据检查是通过分析、诊断机床的故障现象,参照机床相关数据的故障点,排查可能潜在的软故障,并及时修正机床数据,消除故障。

1.2 数控系统自诊功能的故障分析法

该方法是利用数控机床知识系统内部所具备的自我诊断程序以及其他的相应软件来对系统的硬件以及软件进行测试与诊断,主要包括的内容有开机诊断、再行监控以及脱机测试这三个方面。系统软件主要是自动报警软件,其也分为软件报警系统以及硬件报警系统。这两者都是通过现代CNC 技术系统来实现自我诊断的。如果数控机床出现了故障,那么就会通过CRT 技术来显示报警灯,对数控机床的故障内容以及故障部位进行提示。其中的硬件系统报警系统是利用数控机床上行的记忆元件、逻辑元件、测量反馈装置等元件的来实现自动检测的,报警系统对数控机床的运行状态通过指示灯来进行判别,同时引导维修人员通过指示灯说明书处理故障[2]。

1.3 数控系统演示功能的故障分析法

该方法就是通过数控机床所具备的演示功能对故障进行分析。通过CRT 图形的显示系统对数控系统的输入、输出系统进行监视,利用对数控系统输入输入情况的检查和分析控制数控机床的程序。在这个过程之中数控机床上的开关、出发信号等都会对数控机床的状态参数影响。可以通过演示系统的归集来对机床道具的运行状态展开分析,进而判断机床是否正常工作,以排查出故障。

2 数控机床常见故障的维修方法

数控机床通常采用电机都属于调速电机,其运行过程之中主轴内部刀具未夹紧、未设置自动调速装置等是最常见出现故障的地方,为了能避免数控机床在运行的过程之中因为突然断电而导致刀具自动脱落,需要通过刀具自动夹紧机构来将刀具加紧,同时还需要对运行过程之中的各个环节进行监测;其次,需要重视主轴噪音、发热等各种问题,定期维护保养主轴箱。

在数控机床之中,进给伺服系统是相当重要的组成部分,是机床是否可以正常稳定运行的关键。进给伺服系统以其较高的精确性、稳定性而成为了决定数控机床能否正常运转的重要部位。在数控机床的常见故障之中,伺服电机、控制和位置三个是故障多发区域,因此,看要利用PLC 程序检查屏幕数值的变化来判断是否和伺服轴、伺服单元的移动有关系,是否有指令电压信号,以此来确定故障并进行维修[3]。

在数控机床之中传动系统通常使用的是静压和滚动导轴、滚珠兹杠螺母以及静压、静压兹杠螺母等等。所以,如果数控机床的传动链出现了故障,那么就会让机床的运动效率大大降低。例如么有根据设定的生产值进行、运行中断以及定位精度低等等。对于这些问题可以通过以下的方法进行排除:(1)对机床的传动精度进行提高,让传动过程之中的间隙配合得以彻底消除,让传动链的长度得到缩短;(2)对机床运动的精度进行改善,如果已经和构件强度相符合,那么就需要降低旋转部件的重量和直径,让运动部件的惯性得到降低;(3)对机床滚动导轨的清洁度进行改善,滚动导轨如果不够清洁或者是没有及时处理脏污那么就会对其在运动中的预紧力带来影响,如果滚动导轨的预紧力太大就会影响到机床的牵引力。

如果数控机床出现了自动换刀故障,严重的情况下会导致数控机床不能进行换刀,进而使得停止运转。如果是机床联轴器出现松动、链接较紧也会使得刀具库不能够正常运转。所以,需要对联轴器螺兹紧固,如果刀具库的运转轨迹还是不能够达到所设定的位置,那么就可以判定是电机运转出现了误差,如果已经确定刀具处于加紧的状态,那么就可以对刀具套删过得螺兹畸形加固、紧压弹簧[4]。数控机床换刀机械手故障,其故障主要表现为掉刀、刀具夹不紧等,对此就需要适当调整机床卡爪上的弹簧,增强其压紧力,或是更换卡紧销,如刀具在夹紧值周无法自动掉落,则需要适当调节松锁弹簧后面的螺母,并控制其最大承载量在额定值下。如果机床换刀时无法自动掉刀,则可确定为换刀点位置偏移,则需要重新设定新的换刀点。

为确保数控机床运行过程之中,系统的正常运行应对各轴运动位置行程开关压合是否出现故障进行检测[5]。数控经过长时间的运行,各个部件运动轨迹也出现偏移。机床行程开关压合装置能够有效检测出这些故障,因此应定期检查、更换行程开关,确保数控机床的稳定运行。

3 数控机床的日常保养

为确保数控机床的正常运行,日常生产运行过程中一旦机床出现故障应及时对其进行检测、维修以外,还应加强对数控机床的日常保养工作,定期对数控机床进行维修,确保数控机床无故障运行。一是直流电动机作为数控机床的主要组成部分,运行过程之中电刷、换向器是极易受损的部件,因此,应定期进行检查、清洗、更换。二是应定期对数控机床各个坐标轴的进行超程限位实验。检查硬件限位开关时应用手按检查其有无出现超程报警。三是数控机床制冷设备是影响数控加床电子元件在稳定温度内正常运行的重要因素,确保电器柜的冷却度与规定标准相符合,避免因为空调设备故障而导致电器元件温度过高而损坏。因此,应定期检查数控机床的制定设备,确保其的正常运行。四是数控机床电子元件工作中容易受到机械振动的影响而致使部分部件松动、接触不良甚至损坏,进而导致元器件的损坏,因此定期检查中应对以上部件进行仔细检查,确保部件的完整性[6]。五是应定期清洁油温控制箱内的散热片,避免因为散热片堆集导致油温控制箱温度过高损坏压缩机。六是数控机床运行过程之中,应确保机床运转保持润滑状态,定期清理数控机床的润滑系统,确保其数控机床处于良好的运行状体之下。

4 结语

企业生产运行过程之中,数控机床故障的发生与众多方面的因素有关,在检修数控机床时应结合机床日常工作状态进行认真分析,确保数控机床故障能够得到及时排除。就数控机床工作中发生的问题,针对在不确定数控机床故障原因时,切忌随意对数控机床展开维修,避免导致数控机床故障更加严重。对此,建议企业在生产过程之中根据数控机床的特点建立数控机床故障的诊断系统,确保数控机床故障的及早发现,尽早维修,确保数控机床的正常运行,提升企业生产效率、经济效益。

参考文献:

[1] 刘武强.数控机床设备管理应用中的故障诊断和维修 [J].科技创新与应用,2016(15):121.

[2] 秦峰.数控机床故障诊断与维修技术探析 [J].山东工业技术,2016(5):15.

[3] 于晓红.数控机床电气故障诊断维修原则与步骤 [J].时代农机,2016,43(1):28-29.

[4] 李文俐,胡林桥,胡强.数控机床故障诊断综述 [J].科技展望,2014(20):235+237.

[5] 何彩颖,杨金鹏.数控机床急停和超程故障诊断与维修 [J].机械制造与自动化,2013,42(5):183-185.

[6] 冯文妍.数控机床的常见故障诊断、排除与维护保养方法的探讨 [J].装备制造技术,2015(6):257-259.

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