数控机床的故障诊断及维修保养工作

王昌智

摘要：数控机床是新时期各个制造企业常用的一种机械设备，可以实现自动化、智能化的生产加工工作，符合时代的发展需求。能够在减轻员工工作压力的同时，提高制造工作的质量及效率，推动制造企业的可持续健康发展。不过，数控机床在使用过程中经常会出现一些故障问题，主要包括有：设备零部件的故障问题和电能的使用问题。这会在一定程度上影响制造工作的安全与稳定，基于此，如何结合具体问题科学展开维修和保养工作，就是目前相关制造企业的基本工作任务之一。

关键词：数控机床;故障诊断;维修保养;操作方法

数控机床作为一种高科技含量的机电一体化产品，在制造业领域得到了越来越广泛的应用。在实际使用数控机床开展制造工作时，必须要安排工作人员定期对机床设备进行维修及保养工作，避免由于机床故障而导致制造工作环节出现安全风险的问题。

一、数控机床常见的故障问题及具体的诊断方法

在处理数控机床的故障问题时，首先应当根据不同的故障问题进行分类，了解引发故障的主要原因，明确维修工作的侧重点。其次，应当掌握对故障问题的诊断方法，分清故障的具体位置及故障的严重程度，以便于合理调整维修方案。

1、设备的零部件方面

（1）故障問题

数控机床的机械部分主要包括：机床基础件、主传动系统、进给传动系统、润滑系统、冷却系统、液压系统、气动系统、防护系统等。由于安装方式不合理、未能进行合理调试或操作不规范等原因会导致机械传统系统出现故障，或导轨运行时存在较大的摩擦阻力。通常出现这些故障时机式设备在切削工作时会出现异常振动，传动时有较大的异响，加工精度会受到影响，有时也会出现主轴温度异常升高的问题。例如：进给轴的联轴器松动，导致齿轮、丝杠、轴承缺油，导轨润滑不良等机械方面故障。

（2）故障的诊断方法

诊断时可通过听觉、触觉以及视觉等多个感官的统筹配合而实现故障问题的准确判断，并以机械原理为依据，对所判定的问题进行合理修复。如，通过听觉可判断机床存在异常声音，在主轴旋转时声音异常明显，通过沟通了解该故障已存在一段时间，但目前异响更强，此时可用手进行卡盘的转动，感觉到明显的阻力可判定主轴的轴承出现了故障。此时可对主轴进行拆卸检查，如主轴外部存在裂缝且轴箱内缺少润滑油，则可判断是由于缺油而导致轴承损坏，此时只需更换轴承并进行润滑油的添加即可解决此故障问题。

2、电能使用情况方面

（1）故障问题

电器故障分为强电故障和弱电故障。强电部分主要是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路中的继电器、接触器、开关、熔断器、电源变压器、电动机、电磁铁、行程开关等电气元器件及其所组成的控制电路。由于长期处于高压工作状态，并且运行时的电流强度较高，因此这些电路常会出现故障问题。弱电部分包括CNC装置、PLC控制器、CRT显示器以及伺服驱动单元、输入输出单元等。弱电故障中除了硬件故障以外，还可能存在软件故障问题。由于故障问题的发生原因不同，实际的处理方法不同，因此必须要对故障问题进行合理的分类。

（2）故障诊断

由于数控系统可以进行自行诊断，因此在维修时可利用这一优势，对显示器上的报警信息内容进行分析，并以此找出故障可能发生的位置，可在数控机床的PLC功能的辅助下实现快捷的分析以此判定准确的故障位置。数控机床生产时会以机床的功能及特点为依据进行动作执行步骤的设定并编制相应的报警文本，可实现对设备运行全程的有效监控。PLC程序可对NC发出的指令进行接收，通过控制程序将控制指令发送给机床，并可对继电器、指示灯等部件进行控制。同时，其还可接收机床回传的信号，并将机床的运行状态传递给NC端。在信递过程中，任一信号出现问题都会影响元件动作的执行，进而引发机床故障问题。

二、数控机床的维修保养工作流程及相关注意事项

在开展数控机床的维修及保养工作时，必须要严格按照设备的使用流程拟定科学的维修及养护方案。在这个环节当中，还有一些注意事项需要遵守。

1、维修前的准备工作

在实际应用先进的维修保养技术开展对数控机床设备的检修工作之前，必须要安排专业的技术人员对故障问题进行初步诊断。重点要了解机床设备外壳有无损伤的地方，检查各个零部件是否有连接不紧密的情况。并检查电路的连接状态，全面判断出引发故障问题的原因，然后才能拟定科学的维修方案。同时，在维修工作开始之前，必须要保障技术人员具备相应的技术操作能力。这就需要制造企业定期开展对人才的教育培训工作，结合工作需求，考察其是否具备操作机械化设备完成维修工作的能力，避免由于人为因素造成维修质量不合格的情况。这不仅会给企业造成经济损失，还容易引发制造过程中的安全风险问题，是目前企业需要解决的重点问题之一。

2、信息技术的合理应用

在新时期的数控机床故障诊断及维修保养工作过程中，制造企业应当意识到信息技术的应用优势，加大资金投入，引进计算机工作设备，构建网络工作平台。要求技术人员将设备的日常检查工作数据记录到平台当中，同时，应该要求基层员工将每日设备的使用情况记录下来，及时根据设备的使用频率，展开相应的维修保养工作。另外，可以利用网络技术收集和整理以往工作流程当中遇到的设备故障问题。对故障问题进行分类，并总结以往的维修保养技术的应用优势及不足，研究优化工作内容、提高工作水平的可行措施。

此外，企业还可以应用信息技术，对数控机床进行智能监控工作，实现自动化的故障检测工作，减轻管理人员的工作压力，以便于在第一时间结合设备出现的故障问题采取有效的应对措施。比如，智能断电操作，就可以避免故障问题的扩大，减少企业的经济损失，是新时期比较常见的一种故障监控技术。

3、其他维修保养工作要点

实际上，维修工作应当遵循的基本原则就是以预防为主、维修为辅的原则，侧重于在设备还没有出现故障问题之前，定期进行日常的设备运行状态检查工作。这种方式虽然会使日常工作流程相对较为复杂和繁琐，但是，可以在设备出现小故障的第一时间，采取有效的解决措施，提高制造工作的安全性和稳定性。通常情况下，制造企业会要求维修管理人员将每日的维修记录整理出来，判断出每台数控机床设备的运行状态，分析是否需要引进新的机床设备，以此来保障制造加工工作的顺利开展，提高企业新时期的经济发展水平。另外，企业需要提前采购一些机床设备的关键零部件，方便在零部件损坏时可以及时替换，避免影响制造工作的效率。

结论：在展开数控机床的故障维修工作之前，必须要对故障问题进行准确的判断，了解故障的具体位置以及引发故障问题的原因，方便拟定科学的维修工作方案，从而有针对性的解决故障问题。基于我国已经进入信息化时代，在具体的故障维修及保养工作中，还涉及到对信息技术手段的应用，需要企业合理整理以往工作当中遇到的故障问题，通过不断总结工作经验的方式，明确维修保养工作的侧重点有哪些。并积极对技术人员展开思想教育和技能培训工作，确保其具备相应的维修和保养能力。

参考文献：

[1]李成平.分析数控机床电气控制系统的故障诊断与维护[J].数码世界，2018（7）.

[2]徐志鹏.论数控机床回参考点故障诊断与维修[J].现代职业教育，2019（9）：104-105.