有关机床运行中机械故障诊断与维修

徐 宏

沈阳机床股份有限公司，辽宁 沈阳 110041

最近几年来，伴着加工制造行业的不断进步和发展，数控机床在运行中出现机械故障的现象是十分频繁的。特别是在最近两年内由于大量机械故障的出现进而引起的诊断与维修现象，致使加工制造行业对该种现象引起了足够的重视；因为数控机床存在一定的特殊性，所以，在一定程度上决定了机械故障在维护与诊断方面的一些复杂性。所以，在机械故障的维修和诊断过程中，应当配备具有一定技术水平的工作人员进行相应的操作。维修人员在第一时间内对发生的机械故障做出正确的判断是解决故障的核心所在，准确的对机械故障进行诊断和维修便成了所有维修人员所面临的一道难题。

1 机械故障的检查和排除

所谓机械故障，即为部分系统与设备，由于一些原因或者本身原因致使其失去原有的实际规定功能的一种现象。一般来说，每个机械故障之间都存在一定的相似性，在具体的机械故障的制造中，我们均将其划分成三个区域，其一，初期运行区，在这个区域内，故障出现的概率较高，其故障线呈现出一种逐渐上升的趋势；其二，正常运行区，在该区域内，故障线趋于水平，故障出现的概率较低；其三，衰老区，相比之下，该区域内的故障率出现的可能性较大，其故障线表现为一种迅速上升的趋势。

1.1 机械故障排除

当数控机床出现故障时，如果机械出现了故障，在彻底对每项故障信息排除的同时，应以实际情况为依据，最大限度的对现场的故障状态进行确保，其目的即为运用第一时间对故障出现的各种原因进行准确的辨别；当故障维修人员抵达现场后，须对机械操作人员所提供的一些数据和情况的准确性进行验证，以该情况为依据，对故障出现的原因作出一个初步性的判断与核实。同目前所熟悉的一些实际情况相结合，分类并分析故障。接着参照数控机床的操作说明书，通过相互间的对比和分析，详细的对出现故障的原因进行罗列，同时对其进行分析与研究。详细的对每一项可能出现故障的原因进行排查和分析。最后，从中寻找出造成该次故障出现的具体原因，该过程对所有机械故障维修人员来讲，均为一种不断提高业务水平、掌握机床运行原理和分析判断能力等的一个综合性较强的考验；大量的实践经验已经告知我们，部分机械故障相对较为繁琐，在通常情况下，均需做一些前期的准备工作，不过也存在部分排除过程较为简单的机械故障，通过实地目测的方式便可解决所有的故障，但是，这些均需工作经验丰富、技术含量较高的技术人员才能完成。

1.2 机械故障的诊断方法

对机械故障进行诊断的方式较多，在这里，我们重点放在一些较为常见的诊断方式上。第一种方式即为直观检查法。在所有的故障诊断中，直观检查法是一项不可缺少的方法，该种方法就是通过维修人员的感官进行进而实现的一种检查方式。首先，基于对故障现场的所有人员的询问，简单的对故障进行判断和分析；其次为目视，基于对机床整体查看，详细的对数控机床的每个部件的工作状态进行查看，观察机床是否处于一个正常的工作状态。第二种方式即为通过仪器进行详细的检查，基于部分较为常见的电工仪表，测量每组的直流电源、交流电源的电压等，进而找出引起故障出现的最有可能的原因。第三种方式即为报警和信号分析法。在该种方式中，最常见的一种方式就是软件报警指示与硬件的报警指示。其中，硬件涵盖了数控系统和伺服系统在内的每个电器装置与电子上的所有类型的故障与故障状态的指示灯，紧密结合一些功能指示与指示灯状态，进而得知指示内容与故障原因的方法；软件涵盖了加工程序、系统软件以及PLC程序中的一些故障报警显示，以实际显示的信号为依据，同时参照说明手册，便可清晰的确定故障出现的原因与故障排除的方式。

2 电气维修和故障的排除

我们都知道，所谓电气的故障分析，就是一个故障排除的过程。在以下内容的讲述中，我们将结合一些实例，对常见的电气故障进行一个简单的分析和研究。第一种电气故障，即为数控系统的位置环故障:首先表现为位置环报警，出现这种现象的原因可能是由于位置测量的回路开路而造成的；测量元件遭到一定程度上的损坏；或者是因为位置控制所建立的一些接口信号不再存在。其次，在没有任何指令的情形下，坐标轴出现了具体的运动。出现该种现象的原因可能是因为漂移太大；位置环或者是速度环接成了正反馈；反馈接线出现开路现象；测量元件遭到一定程度上的损坏。维修系统甚至是整个数控机床在运行过程中的能量源于电源，如果电源出现了故障，那么将造成相关数据的丢失或者是停机，甚至还会出现系统局部部件被烧毁的现象。直接性的造成数控机床的动态特性出现下降的现象，同时，工件的质量同样会出现逐渐下降的趋势，更严重的还会引发振动现象。当出现该种现象时，常常将会致使机械传动系统出现较大的空隙，甚至会造成较大程度上的磨损；通常情况下，当电气控制系统出现以上几种故障时，应在第一时间内对机械故障排除，之后对其进行合理的调整。

3 结论

科学的、合理的对数控机床在其运行过程中进行维修与检测，是一种延长机床使用时间的核心所在，定期的对数控机床进行维修与检测，及时的发现问题，可在很大程度上降低机械故障出现的概率，因此，怎样对故障进行科学的、有效的控制，其关键就是寻找一个恰当的防护措施和方案。第一，就每个数控机床而言，我们都应当创建一个相对独立的档案，例如，对每个数控机床都进行加工性能以及加工对象等一些方面的操作规程，对所有数控机床的维修与工作档案进行完善并建立，这样一来，便可有效的对出现的每个故障的成因与运行规律进行防范与掌握，周期性的对保养的一些功能元件和内容进行详细的维护与检查；第二，在部分工作车间内，由于存在较大量的污染物，倘若该部分物质进入数控机床的内部，特别是进入到电子器件等上时，将会给每个器件间的绝缘电阻造成直接性的影响，这样便会致使元器件的损坏。所以，在一般情况下均不允许随意的将柜门打开，坚决杜绝在数控机床的正常运行中出现柜门被打开的现象，只有当出现一些特殊情况时，如机床维修，才可节制性的打开柜门，以防一些污染物进入。

[1]和新晟.敦控机床常见故分析[J].机械设计世界，2010(3):22-25.

[2]全伟良.有关数控机床中常见的故障问题探究[J].科技咨询，2011.