数控车床加工实习教学中常见故障与解决方法探究

摘要：数控车床的加工过程是一个非常复杂的过程，由于初学者不具备相关经验，其操作过程也不够严谨，很容易导致机床设备被损害，所以初学的学生在进行数控车床加工的实习时，教师需要针对其个人状况制定出针对性较强的教学方案，以此来对学生进行干预，提升其技能操作的规范性。除此之外教师还需要针对数控车床加工过程中可能会出现的一些故障问题给出相应的解决措施，以此来提升学生的实践经验和操作能力。本文主要结合学生的数控车床加工实习状况展开了分析，着重研究了教师在数控车床加工实习教学中可能出现的故障问题及其规范性解决办法，希望能为相关研究提供理论依据。

Abstract： CNC lathe processing process is a very complex process， because beginners do not have relevant experience， its operation process is not rigorous enough， it is easy to cause damage to the machine tool equipment， so the novice students in the NC lathe processing practice， teachers need to develop a strong targeted teaching plan for their personal situation， in order to intervene in the students To improve the standardization of their skill operation. In addition， teachers also need to give corresponding solutions to some problems that may appear in the process of CNC lathe processing， so as to improve students' practical experience and operation ability. This paper mainly analyzes the status of students' NC lathe processing practice， and focuses on the fault problems and normative solutions that teachers may have in the NC lathe processing practice teaching， hoping to provide a theoretical basis for related research.

關键词：数控车床;加工实习;故障;方法

Key words： CNC lathe;machining practice;fault;method

中图分类号：G712                                     文献标识码：A                                文章编号：1674-957X（2021）09-0228-02

0  引言

为了培养出更多的数控机床专业操作人员，提升我国数控机床技术人员的整体专业度。教师就需要在数控机床实习教学中将数控机床操作过程中可能会遇上的故障问题及其解决措施传授于学生，以此来提升实习生的实践能力，提升其操作数控机床的规范性，推动数控机床专业人才的培养进度。本文主要结合当下数控机床操作过程中可能会出现的故障问题及其解决方式展开了研究，希望能够通过本次研究能够有效提升职业学校相关实习生的数控机床加工操作专业度，提升其实践能力。

1  数控车床加工发展的现状

简单来讲，数控车床加工就是将产品进行一定的机械加工。在我们的实际生活中也存在很多借助数控车床加工技术来提升生产效率的状况。数控车床加工具备两个非常显著的特点，分别是：高精度的生产效果和生产速度的明显提升。在当下的数控车床加工过程中，主要的操作过程都是需要借助先进的计算机技术来完成的[1]。通过计算机进行前期的程序设定，然后后期在加工过程中只需要按照原先设定好的模式和流程来进行即可。除此之外，现阶段的数控车床加工与传统车床加工还存在很多的不同之处，相较于传统车床的加工过程而言，数控车床加工具有更高的灵活性和便捷性。另外，在目前的数控车床加工过程中，由于加以了微电子技术的应用，使得数控车床加工技术在稳定性和效率上都有了显著的提升。随着信息技术的发展，信息时代接踵而来，数控车床加工技术在我国的应用范围也变得越来越广泛。我国中职院校学生数控车床加工实习也面临着更大的难题。对于我国的国民经济发展而言，机械生产发挥着非常重要的支柱。而数据加工专业在现阶段的中职院校教学过程中也占据着非常重要的位置。教师在进行实习教学的时候，常常都会讲理论知识转变为实践类的知识，学生也能够在此过程中学会真正的实践和操作，提升其实践能力。所以，在现阶段的中职教学过程中，教师应该加强对学生实习工作的重视，针对学生的实际学习状况来进行思考，从而确定出针对性的教学措施。教师在现阶段的数控车床实习教学过程中，应该积极认识到实习教学中存在的问题，比如：学生的实践过程较少，学生的自主学习能力普遍较弱，与现阶段的实践教学目标相脱离。教师应该结合以上问题来进行针对性实习教学，以此来提升数控机床加工实习效率。只有教师针对以上内容进行教学改善，中职院校数控车床加工实习教学的现状才能够得以改善。

2  数控车床故障诊断的原则

2.1 由外及内的诊断原则

要知道数控机床的内部原件是非常复杂且周密的，如果操作人员没有相关诊断经验就将其中的零件拆卸下来的话很容易导致机床内部结构出现安全问题[2]。由于数控机床是一种精密度较高的设备，所以其中的每一个部分都非常关键且重要，在数控机床的故障诊断过程中应该将起床外部的零件作为重要基础，在保证不出现任何故障的前提下有专业人员来对机器故障进行排除分析的过程就是由外到内的故障诊断法，这种方法不仅能够帮助专业检测人员提高故障诊断的效率，还能够有效避免数控机床故障可能会出现的损伤。

2.2 机械故障优先的诊断原则

另外在进行数控机床故障诊断的时候，还可以针对两部分内容来展开，分别是针对机械硬件部分进行诊断和针对电气系统进行诊断这两部分[3]。在进行故障检测的时候，有很多出现在机械硬件层面的故障是很容易被人发现的，且维修工作也非常简单，很容易就能使数控机床恢复正常。但是对于一些存在电气系统中的故障而言，其诊断过程相对而言就较为复杂。因为电气系统中有着很多非常精巧的元件，每一个元件其对应的检测方式也较为繁杂。专业人员在进行故障检测的时候，需要对不同的设备进行逐个排查，工作量较大。

由此可见，专业技术人员在进行数控机床故障诊断的时候，需要先针对数控机床硬件进行分析研究，故障排查[4]。在确定硬件部分不存在任何故障之后，再进行数控机床的电气系统故障排查，以这样的顺序来进行故障诊断，能够有效提高数控机床的故障诊断效率，保障整体工作质量。

3  数控车床加工实习教学中常见的故障与解决方法

3.1 编程错误

教师在进行数控车床加工实习教学的过程中，存在一部分学生虽然已经掌握了基础的理论知识，但常常会由于不具备充足的实操经验导致最终在进行编程的时候输入错误的程序，导致数控车床的加工被中断，比如：很多学生在编程时需要输入F指令时，总会将“F0.08”错输成“F008”，最终导致机械撞刀的状况出现。而在实际教学的过程中，教师需要让学生明确，实际上撞刀的状况主要有两种：一种是X轴联动Z轴使得系统自动发出移动刀具的指令将刀具移动到工件基准点的位置，最终导致撞刀事故出现。教师在讲解过程中要告知学生想要避免这种状况一定要将机床设备的进刀工艺熟练掌握，并在实际操作过程中也要严格按照流程来进行[5]。此外，另一种撞刀故障主要发生在螺纹加工的变成过程中，在进行最终的车削时，其背部如果吃刀量过大的话就有可能会导致机床的刀片受到损坏，在面对这种撞刀故障时，教师需要告知实习生，在设置吃刀量的时候将其确定在一个合理的范围内，此外教师还需要加强对螺纹加工指令编程相关教学的重视程度，提升学生对这部分内容掌握的熟练度。

3.2 步进电机不运行

学生在进行车床加工实习的过程中还经常会遇到步进电机不运行的故障。这种故障主要會表现为“运行突然终止”和“步进电机抖动不运转”这两种。一般情况下，造成这种状况的原因主要有两种，分别是：机械设备发生故障和机床在控制系统[5]。对于这种形式的故障而言，最好的解决措施就是教师在教学过程中首先需要先把工作台退回原点然后进行设备重启，如果再重启之后步进电机还是不运转存在抖动的问题，就证明机床传动系统中依旧存在着元件变形或损害的状况。在遇到这种状况时，教师还需要把工作台退回原点以此来中止故障。最后再由专业人员对其进行故障诊断和维修。

3.3 机床主轴系统噪音大

导致机床运转过程中噪音过大的原因有很多，最主要的原因就是润滑油不足。学生在加工实习过程中如果遇到这种故障时教师需要引导学生加强对机器维护保养的重视，定期在设备中添加定量的润滑剂，以此来保证机床的整洁度。如果运输系统的皮带过于松弛，也会出现很大的噪声。因此，教师在实际教学过程中需要指导学生学会更换传送系统皮带[6]。此外，如果齿轮中出现缝隙，也有可能会导致主轴系统产生大量噪音，针对这种状况教师需要及时告知学生在机床设备运行的时候要加强对齿轮运转状况的关注，如果发现咬合不紧密的齿轮就需要对其进行及时的更换。

3.4 加工尺寸误差故障

学生在实际操作的过程中常常会因为自身能力不足，导致加工零件尺寸和标准尺寸之间存在误差，导致这一故障出现的原因也有很多。比如：如果伺服电机主轴和丝杠之间产生松动，就有可能会导致机床运行过程中的电机和丝杠运行不一致，从而出现零件尺寸误差的状况。教师在教学过程中想要解决这一问题首先就需要教师在引导学生进行故障检测的时候对伺服电机主轴与丝杠连接轴做好标记，同时还需要借助工作台移动来进行标记点的复位和排查，以此来避免因为电机和丝杠的不同步造成的误差故障[7]。

3.5 刀具返回零点时越位

教师在加工实习教学的时候，常常会面临刀具返回零点时出现越位的状况。解决这一故障最有效地解决措施就是教师需要引导学生及时检查连接步进电机和丝杠的传动滚轮，同时针对减速箱内部的滚轮也需要完成故障检测，如果发现异常状况就需要及时对滚轮进行清理，这样才能够使得滚轮正常运行。

4  结束语

综上所述，数控车床加工过程是一个精度较高的过程，对于刚刚进入实习阶段的学生而言，难度过高。为了有效提升实习生的实践技能，促进国家实用型人才的培养，教师需要在数控机床加工实习教学中针对数控机床加工中的故障诊断、常见的故障形式以及相应的解决措施进行进一步强调，以此来保证实习生的实习质量。本文主要结合现阶段我国的数控机床加工现状、数控机床加工故障诊断、常见的数控机床加工中的故障诊断、常见的故障形式以及相应的解决措施故障形式以及相应的故障解决措施展开了研究，希望能为相关研究提供理论依据。

参考文献：

[1]杨军.关于机械类中职生数控车削加工实习教学探讨[J].科技经济导刊，2020，28（06）：154.

[2]闫巍.关于车工实习教学中螺纹加工方法探讨[J].百科论坛电子杂志，2020（9）：227-228.

[3]陈海彬.酒杯零件数控车床加工教学方法的探讨[J].现代职业教育，2019（19）：118-119.

[4]刘培培.数控车床加工精度的影响因素与提高策略[J].信息记录材料，2021，22（1）：244-246.

[5]李婷.数控车床加工精度的影响因素与控制策略[J].南方农机，2020，51（18）：154-155.

[6]孙贵杰.影响数控车床加工精度的因素和提高措施[J].数码设计（下），2020，9（4）：285-286.

[7]于芙，段从武.数控车床切削控制能力对机械加工精确度的影响[J].写真地理，2020（42）：260-261.

作者简介：陈燕燕（1978-），女，湖北武汉人，本科，实验师，研究方向为数控车床实训。