数控机床控制及故障诊断系统设计与实现

宫 克

（虔东稀土集团股份有限公司，江西赣州 341000）

1 引言

机电结合技术的创新与提高为数控机床的优化发展提供了空间，随这数控机床质量和技术的稳定提高，工厂加工生的产质量也明显提升，但由于数控机床的故障时有发生，在一定程度上阻碍了工厂的生产效率，不利于工厂的经济发展。因此，机械工作者必须要结合实际，吸取经验，不断完善工厂数控机床的控制及故障诊断系统。

2 数控机床控制及诊断系统的现状

数字控制技术的水平高低决定了一个国家生产技术的质量和效率和水平。数控机床作为高自动化的现代生产设备，其高生产力的特性使其在制造业始终占有着特殊地位，并且多年来数控机床的不断更新一直广受人们所关注。但是在数控机床的实际运用途中，仍旧会出现很多问题，其内部驱动部件、支撑部件、传动设备等，都会在其工作运转时发生大大小小的故障。数控机床的内部驱动部件出现故障多半是指异步型交流伺服电动机由于轴承、定子和转子的各个部位因为脱落、磨损等问题是机床出现超速震动等问题。支撑部件即轴承时常因为非线性弹簧性震动而产生严重的磨损，是机床的使用寿命受到威胁。同时，数控机床传动设备的各个部件在工作时使导轨表面变形，导致导轨表面的摩擦助力变大影响润滑，整体受力不均，影响机床使用寿命。对数控机床的控制及诊断系统进行设计优化，在本质上对数控机床的原有功能也进行优化增强，针对数控机床的故障诊断系统进行内部零件及技术上的创新，征集其工业精度，不断创新技术，提高生产效率，能够正价其现有功能，使数控机床更好的利用在我国制造业，为我国工业生产做出巨大贡献。

3 关于数控机床控制及故障诊断系统的设计

数控机床的故障出现会使工厂在实际生产中的效率减慢，从而影响产品质量，直接导致企业信誉下降，并影响企业形象。因此要尽可能降低数控机床在工作中的故障发生，对数控机床故障检测系统展开设计与研究，保证数控机床的工作效率与生产产品质量。

3.1 对数控机床故障诊断系统进行设计研究

我国是工业大国，数控机床在我国机械制造业中占有着重要地位，实际应用范围极广。因此在研发数控机床故障诊断系统的过程中，必须要利用精密的计算仪器和先进的机器设备，并结合人工智能，加强机床信息传导，采用信号分析与频域分析相结合，准确分析故障信息，以此提高数控机床对故障的测量能力。（如图1）

3.2 对数控机床控制系统进行的设计研究

在数控机床控制系统的设计问题上，首先要搭建出合理的硬件控制系统，有效连接机器内的各个硬件仪器，从而减少后期在实际操作中的问题产生。同时为了确保信息传递的真实可靠，就必须利用高精度、高分辨率的数据采集卡。其次，由于信息网络的不断发展，数控机床也逐渐向信息网络化靠拢，因此数控机床想要在控制系统进行优化设计，构建网络化结构是有效手段之一。通过网络结构可以实时对数控机床的内部进行监控，并且及时解决数控机床在实际工作中的问题。

图1

4 数控机床的控制及故障诊断系统实施的方法

在数控机床的实际运行工作中我们可以通过对外表进行初步探查，查看机床是否有漏电、漏光及异味的情况发生，并根据探查结果早出故障发生的原因。如果数控机床出现两个相同的功能单元，可以通过将其互换的方式进行对比，进而得出问题出现在哪个位置。数控机床的内部多半是由焊接组合起来的，在其故障发生时也可以通过对机床机身进行敲击，进而半段机床的内部链接情况

5 结束语

机电一体的数控机床正被我国工业、制造业广泛应用，其故障诊断系统的设计与实现对我国工业生产的质量和效率提高具有现实意义，提供时数控机床故障诊断系统能够使人们及时发现数控机床的故障问题，并及时加以解决和干预，最大限度上降低因为数控机床的故障问题而产生的经济损失，保护企业完好的信誉形象，保证经济收益。随着我国科技及经济的不断发展，人们对制造业的要求增高，随之而来数控机床的技术发展也受到了重视，因此，借助现代科技手段，对数控机床进行控制及故障诊断系统的设计，符合市场对不断发展进步的机械制造业的要求。