数控机床保养及故障检测维修研究

刘会朋

【摘 要】在世界制造业的回暖与升级发展潮流当中，我国制造业也正在逐步向“互联网+制造”的方向转型发展，如机械手臂的应用与推广、数控机床与生产设备间的智能化联通等已经转变成了实际的生产力。文章以此为背景选取数控机床作为研究对象，对其在现代应用条件下的保养、故障检测维修及相关问题做出讨论，以期对中职数控专业学生提供理论参考。

【关键词】数控机床；保养；故障；检测维修

现代数控机床以自动机械设备为主，在使用过程中，需要操作人员具备一定的专业知识；但为了确保其使用过程的安全、可靠、可持续应用，现代企业管理中往往会安排相应的人员进行数控机床设备的运行管理，包括日常性质的检测、维修、故障排除，以及定期定时的维护保养。同时，数控机床是一种昂贵、高效的自动化机床，在许多行业中这些设备均处于关键岗位的关键工序上，若出现故障后不能及时找到原因和故障部位并迅速修复设备，将会给企业造成很大的损失。文章结合数控相关教学理论及实践，并借鉴现代制造业企业中通常在数控机床使用中所注重的保养、故障检测维修两个方面经验的基础上对主题展开说明。

一、数控机床的保养

数控机床的管理维护在近年来的制造业中越来越受到重视，下面先简要的说明针对数控机床进行保养的目的、方法，再结合具体的数控机床设备保养内容对其保养实践做出讨论。具体如下：

1.保养目的与方法

数控机床的保养目的有三点，分别是保障设备正常运转、控制各部件处于安全良好状态减少损坏率、延长使用寿命。数控机床保养方法主要是按照现代制造业企业的科学管理程序，在标准流程之下实施时间基准线上的定时、定期保养，归属于设备管护大项之下；如按照天、周、月、季、年等时间单位进行规划进行的保养，通常会配置对应的养护表格，以确保流程化实践的有效性。

2.保养内容与实践

数控机床保养的实践操作主要有六大方面，具体以部件作为主要对象，如直流电动机、坐标轴、电器柜、振动、测温控制箱、润滑系统等。

比如，在直流电动机方面，通常要求针对易损部件电刷、换向器进行流程性的检查、清洗、更换。在坐标轴方面一般会通过适时的超程限位试验进行检查，以此保障超程报警的有效性，如用手动操作按硬件限位开关的检查就是通常使用的方法。在电器柜方面则要求对其中的空调设备进行定期检查，具体是进行保障温度控制，令其始终能够在冷却标准范围内工作，减少可能出现的电器元件因温度过高而出现的损坏现象。在运行方面进行保养主要会考虑到振动因素的影响，如松动、接触不良等引起的振动不仅会造成器件损坏，也会在振动的进一步加剧下导致整体设备的连锁破坏，所以通常要求进行易松动部分、接触部分的细致检查，对其加以预防及提前处理。在油温箱的保养中往往会针对散热片实施一些具体措施，如检查、清洁等，其目的在于减少高温状态或散热不良状况下可能引发的压缩机损坏。在润滑系统保养方面主要的保养措施包括定期清理、检查、添加润滑剂，以此确保数控机床的良好运转，为企业的生产提供安全保证。

二、数控机床的故障检测维修

数控机床在金属切削加工方面的作用比较显著，因此在具体的故障检测维修方面需要进行主要方面、次要方面的区分，并加强对铣床、镗床、立车、磨床、加工中心等方面的故障检测维修经验；由于自动化技术属性中的数字化特性往往需要通常数控、编程控制、伺服、技术对接等系统加以实现，因而需要熟悉各个操作系统的原理、特点、利用NC、PLC进行故障处理的方法；然后再透过基本步骤的有序操作、故障诊断、维修处理等完成针对数控机床的故障检测维修。具体如下：

1.基本步骤

数控机床的故障检测可以分为四步，第一步是进行现场环境勘察、具体问询了解相关情况，对故障发生的原因做出初步判断；第二步是进行判断基础上的故障检测，通常采用按部就班的方法，在一步步检查下缩小故障发生的可能范围，最终找出最终位置，确定故障；第三步即进行针对故障的维修处理；第四部实施启动、确定维修结果，待故障排除后进行原因叙述，并将控制故障发生的注意事项或方法，传授于操作者或管理者，并做好维修数据记录。

2.常见故障检测维修

下面从主轴、进给伺服系统、电动机等方面的故障检测维修进行说明。

以主轴为例，在进行故障检测维修过程中，要求先对其驱动系统的主轴旋转运动的作用、恒功率范围、加速减速时间等进行明确，然后确定其中各个方面的运用特点，如电机方面应该做到低温、小噪声，过载能力方面应该增强，调整方面应该确保宽范围等；根据经验可知，通常的故障发生往往集中于主轴的驱动、液压、流量方面，因而在检测维修时可以先对这些主要的、易发生故障的方面进行排除性的检测。比如，某制造企业引进了一台13m数控龙门铣床（德国生产），其中的问题是主轴松刀不能松开；在实际的故障检测中就可以利用PLC信号对其进行检测分析，当发现24V电源输出正常而电磁阀得电后未出现吸合的情况下，就可以做出故障判定，明确其中的故障是由阀体损坏所致，因此，在解决时就可以采用更换该部件的方法加以解决。再如，某数控机床立车主轴流量压力检测点发生报警（中国生产），在检测维修实践中就先对其中的主轴流量检测单元进行了分析，发现其中的流量检测点由4个压力点组成，然后，从PLC程序的运用中得到了其中某个检测点的报警显示信号，再利用万能表实施导通检测发现其中的故障主要来自于油管通路受阻问题，所以在处理过程中就根据故障的原因进行了油管疏通，再次检查发现警报解除，有效的实现了应用PLC进行立车主轴方面的故障检测及维修。

以进给伺服系统为例，它属于普通机床与现代自动化数控机床的重要区别部分，也是现代数控机床中发挥稳定运行作用的关键部分；因此首要应该对其功能进行明确认识与有效控制，如精准性、信号稳定性、跟踪的可持续性等。根据经验可知伺服系统中易发生故障的部分多集中于控制单元、位置反馈、电机三大方面，所以在具体的故障检测中通常会要求按照PLC程序实施针对伺服使能信号的检测，观察其伺服单元的指令电压情况、使能条件的满足情况、伺服轴移动情况、屏幕轴数值变化情况等，从而对电机、机械、位置反馈等问题进行确定并加以处理。以其它故障为例，如在电动机方面就可以透过接地、缺相、断路（回路输出输入点）等方面进行经验分析基础上的故障检测维修，并在分析故障原因的基础上实施“具体故障具体解决”。

三、结束语

综上所述，数控机床的保养取得效用的关键在于通过设备管理维护中的标准化、程序化设置；数控机床的故障检测维修既包括经验的积累、仪器的使用、人为的判断，也需要一定的数据分析及流程化的故障快速处理手段。所以，建议在现代化的数据机床理论知识、实践知识学习过程、应用过程中增强关于数控机床保养及故障检测维修的经验交流，增加该专题下的指标性分类，为实践者提供更为细致的专业训练，以此促进针对数控机床的管护保养、故障检测维修能力及整体水平。

参考文献：

[1]宋豪杰，汪惠芬，刘庭煜等.数控机床远程维修维护系统平台设计[J].制造业自动化，2015（20）.

[2]刘水平.数控机床中气动系统典型故障的诊断与维修[J].液压与气动，2016（6）.

[3]李利军，岳玉霞，郭志强等.数控机床撞车与尺寸不稳故障的维修[J].制造技术与机床，2015（12）.

[4]李亚利，谭玲.数控机床故障诊断实例分析[J].科技咨詢导报.2014（02）

[5]王功胜.数控机床故障排除方法及实例[J].重型机械科技.2016（04）