数控车床故障分析及排除措施探讨

朱永焕+王文平

摘 要：随着技术的进步与发展，车床已经与计算机联网，形成能够自动控制、智能化程度較高的数控车床，这类车床生产能力强、生产效率高，已经被广泛应用到各类加工生产中，可以说，数控车床是机械加工当中应用最为普遍的设备之一，对加工生产有着重要的作用。文章主要通过对数控车床基本原理、故障诊断进行分析，进一步提出常见数控车床故障的排除方法，以此提高数控车床功能作用。

关键词：数控车床；机械故障；故障分析；诊断方法

数控车床精确加工程度非常高，在生产中起到重要作用，能够大规模进行加工生产，是市场化的产物，更是科技的成果，但是在使用过程中，也会因为各类原因导致出现故障，影响加工生产质量。只有全面保障数控车床精准度，及时有效解除设备的故障，才能全面保证生产进度，满足生产需求，而故障发生后，不但从质量上影响零件加工精度，更重要的还会损坏其他部件，导致数控车床寿命减少，增加企业生产成本，加大维护量。只有全面掌握数控车床工作原理，不断总结以往发生的故障成因，全面做好经验积累，才能确保数控车床工作效能，保证生产效率提升。

1 数控车床基本原理

数控车床在使用过程中，经常会出现问题，要想及时发现问题并全面解决这些问题，则需要对数控车床工作原理进行了解，掌握基本工作程序，只有这样，才能在操作时及时发现问题，切准故障点，保证设备正常运行。数控车床加工零部件时，需要提前设计好图纸，按照图纸要求做好部件数据整合，做一个系统方案，根据方案要求编写程序，通常情况下，要调试好车床状态，当车床装置编辑状态显示EDIT的情况下，需要通过计算机系统输入程序，把相关程序保存到已经设定好的硬盘中，数控车床则会对程序进行分析、译码，对指定方案进行全面的计算，形成一定数据，转化成可利用的信号，通过系统操作做好分配，确保机床各坐标伺服系统得到指令。各项指令通过智能传送，到达指定位置，并得到指令，各伺服系统经过传动装置驱动机床各运动部件，驱动数控车床进行工作，作业时，会根据已经成型的数据均匀转运，以低速率、全范围进行加工生产，最后部件成型时，可以连续进行作业加工，直到形成规模性生产。

2 数控车床故障诊断的基本原则

数控车床故障成因较为复杂，需要根据不同的成因做好故障分析，要想精确分析故障，则需要在分析过程中，遵循几个原则。

2.1 从简单到困难进行分析

数控车床出现故障，一般会形成并发，施工部件均受到影响，在进行诊断时，要全部找到故障点，对较为困难的修复要最后进行，对简单的故障先处理完成，使设备能够运转，这样在运转时，才能对大的主要故障进行分析处理，使系统得到恢复。

2.2 从主机到电气进行分析

数控车床出现问题时，主机问题我们会一眼就能看见，因为主机出现问题后，车床就会突然不转运，电气问题基本不多见，所以在进行处理的时候，需要先看是不是主机的问题，如果排队主机故障，则对电气进行修复，只有这样，才能抓到问题关键，如果不是电气问题，而对电气进行维修，不但影响工作效率，而且还会损坏设备，导致设备传输与认知出现大问题。

2.3 从外部到内部进行分析

技术的完善与提升，使车床硬件技术达到一定程度，在生产中随时完善设备情况，也对硬件有一定的提升，目前来看，数控车床本身故障率非常低，车床出现问题，主要的原因还是出在非系原因。要想保证设备快速运转，则需要在故障发生后先看是不是外面部件问题，如果是外部原因，则是机械原因，很容易得到解决，能够快速恢复生产加工。

2.4 从静态到动态分析

数控车床故障检测不能通电进行，通电检测不但损坏设备，同时也会导致设备问题扩大化。要在车床断电状态下对车床进行观察、测试，然后得到情况分析，当故障解决后，再通电进行试验，在通电的情况下，再看看是否工作正常。

3 数控车床故障诊断方法

数控车床机械故障的成因较复杂，要想精确诊断，就需要通过科学的方法进行分析，确保问题成因精准，对数控车床故障诊断方法非常重要，大体有这么几种。

3.1 直观诊断法

毫中方法最为简单，但也需要一定的工作经验，只有全面掌握设备工作原理与程序，才能精准诊断，直观方法主要是通过对设备进行外部的目测、手摸、通电进行分析，对设备情况做好摸底分析，全面找到故障点。

3.2 自诊断功能法

数控车床与计算机连接，自身存在一套自检程序，如果出现问题，我们需要对计算机进行检测，通过对自检程序的启动，全面对设备做好检测，查找内部原因，通过显示找到故障点位置，然后再根据相关情况进行及时正确的处理，确保问题得到快速解决。

3.3 交换诊断法

出现问题的车床可以与没有问题的进行设备更换，对问题部件拆下来，换到好的车床上，如果还是不运转，则表明器件出现了问题，通过这种车床功能模块相互对换的方法，能够快速检测到故障成因。

3.4 仪器测量诊断法

光靠人工的方法不能全面精准的分析出问题成因，还需要结合现代高端仪器综合分析。数控车床发生故障后，我们可以通过电压、电源、脉冲信号等方法的使用，查明问题点，对最后数据进行对比，查看有哪些不同点，如果出现差异，则说明有差异数据变化的部位出现了问题。

3.5 敲击诊断法

数控车床是高端设备，主要构成是电路板，电路板在长期使用后，很容易出现焊接点松动、掉落等问题，那么如果出现故障，我们可以试着敲打电路板，看看是不是焊点问题，接触不良时通过轻轻拍打，就会重新接触上，使设备正常运转，快速排除故障，这也是一种常用的方法。

4 数控车床常见故障分析及排除

4.1 数控车床主轴电机故障与处理

数控车床的电动机是变频调速的，这种设备性能稳定，无转差损耗、接线简单、价格低，有着普遍的应用，但是要使用过程中，也会出现电机噪声、振动、发热等现象。要想全面解决这个问题，则需要对具体情况进行具体分析。对变频调速电动机噪声故障的处理，需要更换电机轴承或者是重新更换轴承润滑脂。对变频调速电动机振动故障，需要对电机与机床床身的连接螺栓进行加固。对变频调速电动机发热故障可采取更换电机轴承或者是轴承加适量润滑脂，检查排风扇是否正常以及对排风扇上的污物进行清除等方法进行。不同的故障成因需要使用不同的方法，这样才能快速解决问题，保证设备正常运转。

4.2 数控车床工作台故障与处理

数控车床工作的时候，会出现工作台忽然停止动作的现象，有时候也会呈现电机抖动不转的情况，这时我们就可以诊断为机械故障，因为软件系统故障非常少。解决时需要关闭系统，使工作台退回到开始作业的督导员，然后通过对系统程序的重启，继续进行加工指令，如果还是同样的问题，则关机进行分析。查看是不是传动系统部位损坏或者变形。可以手工转动丝杠，查看阻力是否加大，滚珠丝杠滚珠导槽内存在异物，则需要清理。

4.3 数控车床刀位故障

电动刀架换刀操作时旋转不止，无法定位的问题也是常见问题，主要是程序调用某刀号时，电动刀架正转选择刀具，当旋转位置到达该号刀具时，无法取得应答信息，从而引起刀架的旋转不止，无法定位，需要对该号刀的霍尔元件进行更换就可以排除故障。对加工零部件误差增大的情况，可以采用坚固连接部分的方式做好故障排除。

5 结束语

数控车床是精确度较高的机电设备，只有对故障科学分析、找出故障点，快速准确排除故障，才能从根本上提高车床维修效率，保证车床正常生产。

参考文献

[1]徐亮.浅析数控机床的故障及完善方法[J].科技致富向导，2010（24）：56-57.

[2]薛福连.数控机床故障诊断及处理[J].设备管理与维修，2010（4）：54-55.