浅析数控机床进给系统故障诊断与维护

张历栋

摘要：伴随着机械制造业的飞速发展，国家制造业装备技术也在逐年优化，行业越来越多的使用到了中、高档数控机床设备。为了保证生产的有序运行，要求做好数控机床给进系统故障诊断以及维护工作，

关键词：数控机床;给进系统;故障;诊断;维护

引言

数控机床是机电一体化的综合体，数控机床维修是一项复杂、技术含量很高的工作，维修人员不但要熟知电气系统知识，还要熟悉机械、液压、光学等方面的知识。认真、负责、胆大、心细及技术过硬是对维修人员最基本的要求。理论与实践相结合，上机熟悉机床的操作面板和各菜单内容，同时也要充分利用数控机床的自诊断技术来迅速地处理故障。

1、数控机床故障的原因分析

1.1、由于自身设计缺陷造成故障

目前数控机床技术逐渐成熟，但是在设计中也存在着一定问题，造成了数控机床反复出现故障。目前数控机床并不完全具有通用性CNC系统。在CNC系统缺乏通用性此特征，那么就会造成数控设备维修费用以及保养费用的提升，并且数控系统更新速度较慢，对CNC数控系统的持续开发，在长周期应用中，就会造成数控产品科技化发展总体比较慢。

1.2、由于机械部件造成的故障

数控机床的部件较多，通常包括有传动、进给传动、回转工作台、箱体、刀具交换底座以及装置等。箱体以及底座作为数控机床的支撑部件，并且在工作稳定状态中也会较少出现故障。刀具交换装置以及回转工作台有自我诊断价值，会比较少出现故障，机械部件较为常见的故障则是通过主传动系统的部件，在当前的生活中容易因为导轨移动以及滚珠丝杠噪声造成出现运动不良出现故障。主轴、传动齿轮以及轴承则是主传动系统的部件，经常因为主轴发热以及主轴造成故障出现。

2、数控机床故障维修处理原则

一是，先静后动。即在数控机床发生故障后的第一时间，切勿操之过急的进行实操处理，要先对故障發生情况进行观察、问询，调阅机床图样、说明书等相关资料，并在组织专业维修人员对故障的破坏程度、严重性等予以评估过后，再制定机床维修方案，并准备工具进行动手维修。二是，先外后内。即在对故障进行维修处理过程中，要先对机床的外在构建进行观察、维修，再由外到内逐步开展对相关构建的启封、拆卸。充分发挥“望闻问切”的故障诊断方法，以免随意拆卸导致故障范围扩大化等严重态势的出现。三是，先软件后硬件。即当机床出现报警、警示灯等故障后，要先对软件系统相关参数予以检查，如若在恢复参数后机床仍然不能恢复正常运转，则再考虑对硬件进行维修。四是，先机械后电气。作为一种自动化程度极高的先进设备，相比较隐藏在机床内部的电气系统而言，机械部位的故障无论是发现还是检修起来都较为容易。因此，在对数控机床故障进行维修过程中，也应当遵循先简后难的原则，从较为简单的机械部分查起，检查故障的发生是否与机械、部件失灵存在一定的关联性。之后再对数控机床内部的电气系统进行故障排查。以此来确保故障排查、维修效率的提升。

3、进给系统可靠性分析与常见故障

根据近年来对数控机床维修的最新统计，在2250多起维修案例中，有660项与进给系统故障密切相关，其发生率为29.30%。深入剖析可得知，机械传动故障率较低，但是，维修的所需时间较长，且维修的难度也比较大。

机械传动系统常见的故障包括滚珠丝杠噪音、导轨错误运动等。在实际维修中，机械传动系统存在缺陷，跑道润滑不当，以及跑道过紧，导致跑道爬行。随着使用时间的延长，轴承的预紧力和螺母、螺钉的扭矩会降低，传动链中会出现一些问题。传动链过长，传动轴直径过小，支架和支架座刚度不足，导致加工精度差。发出的异常噪音可能是由于轴承、丝杠、组件磨损等。在进行故障的维修期间，要实现故障的快速诊断，并及时地进行故障器件更换，及时更换损坏部件。在进行机械故障的维修期间，要注意观察，确保故障的及时发现，及时恢复。虽然传动系统有相对较高的故障率，但这些故障很容易诊断。常见的故障为驱动故障与电机故障，一般是系统自我诊断所得。

4、数控机给进系统故障的维修建议

4.1、做好数控机床系统的维修工作

在数控机床维修中，要求进行数控系统的维护，有效避免因为元区间损坏造成数控机床故障，在做好数控机床维修中，必须严格根据日常维护制度来执行，做好数控系统的维护工作，并且对数控系统的输入以及输出设备做好定期维护，定期更换以及检查数控机床的直流电机电刷，必须定期检查数控机床数控柜的散热通风系统，保证数控柜的通风功能可以得到正常发挥，有效避免数控装置有温度较高的情况进而出现故障。

4.2、着重加强对重点部位的检修

在对一些特殊材质元件进行拆装时，要使用专门的吸锡器，切勿硬取而对元器件造成不必要的伤害;一些维修人员在对数控机床进行故障检修时，习惯通过切断线路电流的方法来进行，但由于数控机床内部的线路板多为多层孔化板、双面金属孔板，相比较其他线路板而言印刷线路较为密集且细微，因此一旦切断焊接起来将会十分困难。因此在维修过程中检修人员在非必要的情况下，切勿随意对电路板上的印刷线路进行切断操作，可以转而采取其他办法来解决。

5、结语

数控机床进给系统故障类型多，涉及机械、电气、数控系统等方面。随着制造技术的飞速发展，数控机床的智能化水平也在不断提升，因此，对其故障诊断和维护的技术水平和要求也越来越高。常规的故障诊断方法已经越来越不能满足广大数控机床维修人员的实际需求。对数控机床进给系统的故障诊断与维护，需要不断地结合实际情况，引入智能化故障诊断技术，同时，积累更多的故障诊断经验，达到对故障的快速诊断和维修维护。

参考文献

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