数控机床故障诊断与维护措施研究

龚真蕊

（晋中职业技术学院，山西晋中 030600）

0 引言

数控机床是机械、电子、光学及测量技术的集合体，是一种密集型自动化加工设备，具有其鲜明特色。随着科学技术快速发展，数控机床的故障诊断与维修技术不完善的问题也渐渐显现出来。通过对机器故障诊断和检修的实际例子进行分析和研究，对相关故障的预防与维修措施进行有针对性的总结发现，只有不断的加强人员管理，掌握数控机床的正确使用方法，提高维修人员的机械故障维修水平，才能从根本上降低故障发生概率，降低维修成本，创造更多的经济效益。

1 数控机床常见故障诊断方法

（1）按故障发生部位分析并解决问题。数控机床故障主要有硬件故障和软件故障。硬件故障是指控制电子部件、低压开关、电路板、排线等，由于某些原因出现滑落、松动甚至烧毁等问题，出现这类问题时，轻者需对故障部位进行简单修理，重者需将故障部件更换掉。软件故障是指软件部分发生故障问题。出现这种问题时，可通过对一些数据进行适当修改，或者修改一些程序就可以解决。

（2）按故障指示分析故障部位及原因。一般分为有指示故障和无指示故障。目前生产的数控系统多在出厂前配备自动诊断程序，运行过程中诊断程序会对数控系统的软硬件的性能和使用状态进行时实管理，一旦出现故障，程序会通过警示灯或其他警报形式提醒用户。一些更加精密的仪器还可以通过显示屏将故障原理显示出来，用户可以根据提示自行排除故障。还有一些故障在发生时无诊断指示，遇到这类故障时，维修人员可根据使用手册找出故障的原因与部位，并进行排除。

（3）根据机床的稳定性来判断故障问题。任何机械在使用时都会产生损耗，数控机床在运行一段时间后，由于磨损等问题会出现零件运动系统灵活性下降等，如位移精度减弱、反向死区变大、运行不平稳等。

（4）根据故障发生频率和范围是否固定判断故障性质。根据故障发生的频率可分为随机故障和系统故障。随机故障是指偶然发生的故障，频率不高，位置不固定。因此随机故障诊断起来比较困难，如看不见的局部松动或错位、电气线路静态工作点发生位移、稳定性减弱、电气装置工作环境温度过高等。系统故障是指只在固定状况下才会产生的规律性故障，此时，检查人员需经过反复试验并综合各项结果，最后判断出问题原因，然后提出解决方案。

2 数控机床故障维护措施研究

（1）数控机床在运行中，最普遍的问题多发生于机械主轴部分的零件和其伺服系统。例如，切割刀直接插到机床平台上，这可能是操作人员操作不当，机床主轴部分的电气线路系统出现问题，系统给出的位移不准等。出现这种故障时，需要检查程序，查看系统的参数是否出现错误。为此操作人员不但要掌握操作技巧，还要了解机床系统，能够独立找出故障原因，并解决相应的系统问题。

（2）由于机床的各项加工技术更新、升级、换代较快，有很多新型的加工技术被投入使用，极大提高了数控机床的加工精度与效率。但数控机床在加工过程中容易出现各种故障，因此能否及时的诊断出故障并进行故障排除，以及对机械进行定期的维护等，这些问题都亟待解决。

（3）需将故障预防与排除相结合。应从根本上解决数控机床使用难、维修难等问题，因为诸多客观因素都会引发机床故障，如机械问题、零部件松动问题、生产环境问题、日常磨损问题等。在实际检查与故障维修过程中，维修人员应根据具体情况，对具体问题进行具体分析，切记不可以经验主义而盲目地解决故障，应在全面清楚地掌握故障原因的基础上，确定故障范围，然后筛选可疑零件，最后确定故障点，然后根据故障原因采取准确、有效的解决措施。反之，如果检修人员若盲目维修，后果将不堪设想，甚至增加诊断和维修的难度，造成更多损失。

（4）诊断与维修故障技术，是保证数控机床准确运行的前提。当数控设备发生故障时，维修人员应首先了解故障现象，尽量在机械工作的情况下，观察故障发生的全部过程，并及时提出相应的维修方案，使机床能尽快投入正常的生产。安排固定人员对数控机床进行日常的维修和养护工作，可在一定程度上延长设备的使用寿命，尽量减小机械部件的磨损程度，能较大程度地减少事故发生的概率，能更长时间的稳定工作，不仅能充分发挥数控机床的优势，也能减少事故的发生。

3 数控机床的维护措施优化建议

（1）随着先进制造业的兴起，生产技术水平的提高，各种新材料、新理念、新工艺、新技术、新结构、新零件不断投入市场。各领域都有了更高的需求，这一系列的变化与发展也促使数控机床的结构和性能发生了变化。由于系统和功能在日趋完善，操作系统也变得更加复杂，使用中一旦发生故障，检测和维修的时间也要相应增长，检修的难度也随之增加。所以对数控机床的要求十分高，任何一小部分的故障，都会导致加工零件的精度降低，甚至停机、生产停止等，而造成不必要的经济损失。因此，如何在数控机床出现故障时，快速进行诊断并精准的维修是至关重要的。

（2）为保证数控机床能始终保持平稳、正常的运行状态，要求控制系统的维护人员做到：淤在机床发生故障时能够及时诊断和快速维修。在故障诊断过程中，积极采用先进的诊断方法，吸取国内外先进、成熟的诊断理念，并逐步使维修人员的水平迈向更高的台阶。于根据故障诊断结果，使用系统复位、更正系统参数等，保证系统电压时刻处于稳定状态，保证工作环境温度适中以及定期检查机械数控机床系统备用零部件，保证维护措施能及时有效的排除系统故障，以提升企业的经济效益。

（3）我国的数控机床加工技术水平与发达国家相比，仍存在较大差距。从目前状况来讲，我国的数控机床加工技术水平仍处于较低的水平，需进一步的完善和提高。现阶段，国产的数控加工技术还难以满足我国机械制造企业的技术要求，所以对数控加工技术进行改良则迫在眉睫。为此，应学习和借鉴发达国家的高端数控机床加工技术和丰富的机床改进经验，以此来提高国产数控机床加工技术的整体水平。

4 结束语

近年来，中国制造业蓬勃发展，数控机床和数控加工技术也随之快速发展起来。机床在使用和运行过程中都避免不了会出现一些故障问题，因此及时发现并正确排除故障，对保障数控机床正常运行起着至关重要的作用。因此对数控机床的故障诊断与维护措施进行深入分析和研究，并提出相关建议，以期提高数控机床运行的稳定性，促进工业经济的健康发展。