数控机床的故障及维护
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作者: 袁严东
【摘要】 数控机床在机械加工制作业得到了广泛的使用，掌握数控机床的故障类型及日常的维护，对数控机床的故障分析及减少故障发生的几率有着重要有的意义。
【关键词】 数控机床；故障；维护
数控机床由数控装置（NC数控系统和伺服系统）和机械本体组成。数控机床是按照事先编制好的程序，输入到机床专用计算机并有它指挥机床各坐标轴的伺服电机去控制机床各运动部件的先后程序、速度和移动量，并与选定的主轴转速相配合，从而加工出各种形状的工件。由于数控机床的精度高、加工效率高，能大大减轻操作者的劳动强度，数控机床在机械加工制造业得到了广泛的使用。为了保证数控机床高效地运转，对数控机床常见的一些故障类型及维护就变得十分重要。
一、数控机床的故障
1．NC系统故障。NC系统故障有硬件故障、软件故障，其中硬件故障是由于NC系统的硬件损坏导致机床停止工作。诊断这类故障，首先要懂得该数控系统的工作原理、各线路板的功能，再根据故障现象进行分析，如果有条件的话，可以利用交换法来定位故障点。软件故障是由于NC系统机床参数引起，这类故障只要调整好参数，故障就会自然消除。还有些故障由于偶然原因产生，使NC系统处于死循环状态，该类故障有时需要强行启动的方法，恢复系统的使用。
2．伺服系统故障。数控系统的控制核心是对机床的进给部分进行数字控制，进给是由伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现，由旋转编码器做位置反馈元件，形成半闭环的位置控制系统。伺服系统在数控机床上起着相当重要的作用，伺服系统的故障一出现在伺服控制单元、伺服电机、测速电机、编码器等部位，从而引起伺服系统的故障。
3．外部故障。实际上，数控机床的大部分故障都是由外部原因引起的非系统故障。外部故障有急停按钮使用引起的故障及由外部硬件损坏引起的故障，其中急停按钮使用引起的故障是由于操作人员和维护人员对设备不特别熟悉，由操作、调整、处理不当引起，这类故障通常发生在设备使用初期；外部硬件损坏引起的故障一般是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置等出现问题引起，是比较常见的故障。有些故障能引起报警，并通过报警信息查找故障原因。
二、数控机床的维护
1．使用数控机床的要求。（1）数控机床对使用人员的要求。操作人员需要具备相关的机、电、液专业知识，有熟练的操作技巧及快速理解程序的能力，并能有对一般性故障的判断与处理技能。（2）数控机床对环境的要求。数控机床的安装位置应避免潮湿的地方，避免阳光直射及气流的影响，要远离振源。（3）数控机床对电源的要求。数控机床的电源电压波动必须在允许范围内(一般为电压额定值的85%～110%)，并保持相对稳定。除以上三个要求以外，要务必按照机床说明书的规定使用，不允许随意改变制造厂设定的控制系统参数，不允许随意提高液压系统的压力及更换机床附件等。
2．数控系统的维护。（1）严格遵守操作规程和日常维护制度。要进行定期检查，比如进行日检、周检、月检及年检等，定期检查和更换伺服电机的电刷。（2）确保数控柜电气柜的散热系统正常工作及定期更换系统后备电池，并让长期闲置的系统定时给系统通电，定时进行空运行。（3）尽量少开数控柜和强电柜门。
3．机械部件的维护。数控机床机械部件的维护主要包括主传动链的维护，滚珠丝杠螺母副的维护，刀库及换刀机械手的维护，液压系统及气动系统的维护等。
4．数控机床的一般操作规程。（1）接通机床总电源及显示器电源，起动机床伺服液压系统。检查各开关按钮和键是否正常、灵活，及时排除报警，检查机床内外有无异常现象。（2）检查机床各坐标是否处于安全位置，其中包括各坐标必须远离机床零点，以防止回参考点时出现超程现象。坐标轴回参考点，同时观察机床各坐标运行是否正常。（3）根据工艺规程选用、安装和找正夹具，未安装工件之前，空运行一次程序，看程序能否顺利执行，程序通过后装夹找正工件，并检查工件装夹是否牢固。检查刀具装夹是否正确，刀具长度选取和夹具安装是否合理，有无超程现象。（4）手摇进给和手动连续进给操作时，必须检查各种开关所选择的位置是否正确，弄清正负方向，然后再进行操作。（5）零件加工完毕后，移开刀具，卸下工件。（6）将机床各坐标移开机床零点并开到安全位置，以备下次开机时回参考点，并将手动进给和快速进给开关拨到零位，防止因误操作而使机床运动。（7）切断机床电源，清扫机床并涂防锈油。
上述讨论了关于数控机床的故障类型及维护的一般方法，这都是在装备维修与长期实践中总结出来，是经过生产实践验证并取得良好的经济和社会效益，而且是切实可行的，希望对数控机床在实际良好的运行中有所借鉴。
参考文献
[1]尹明.数控机床的故障分析[J].内蒙古科技与经济．2007（5）：110～111
[2]王宇峰.浅谈数控机床维护与故障排除[J].新技术新工艺．2005（8）：28～30
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