数控加工中心机床常见故障诊断与维修
2019-7-23 来源： 杭州友佳精密机械有限公司 作者：吴世东
摘要：数控机床的故障诊断与维修是数控机床使用过程中重要的组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素之一。因此，在数控加工中心机床使用过程中，应该加强常见故障的诊断，运用科学的维修技术，有效提升数控加工中心机床的整体运行水平。
关键词：数控机床；加工中心；故障诊断；维修
随着数控机床应用的普及，数控机床的应用面越来越广。提升数控机床的利用价值，必须注重数控机床的维修与保养。在数控加工中心机床的使用过程中，应该结合常见的故障，做好故障诊断与维修，保障数控机床的正常运行。
数控加工中心机床的故障是比较常见的，一旦发生故障将直接影响数控机床的运行质量，进而造成零部件的损耗，影响加工效率与质量。因此，应加强其常见故障的诊断，采用快速的应急处理机制，及时进行维修，有效提升加工质量和效率。
1 、数控加工中心机床的组成
数控机床一般由输入输出装置、数控装置（或数控单元）、主轴单元、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器 PLC 及电气控制装置、辅助装置、测量装置组成。在数控加工中心机床中，数控装置是数控系统的核心，直接关系着数控机床的整体运作质量。因此，在数控加工中心机床的应用过程中，应该重点加强这部分装置的诊断与检验，及时发现系统内存在的漏洞和缺陷，采取针对性的维修方案。
在数控加工中心机床的实践应用中，输入输出装置是传输终端，作业人员通过此类装置能够判断加工的信息，同时能够用于零件加工程序的编制、存储、打印和显示或是机床的加工信息的显示等。数控加工中心机床是一个综合性的系统，包含着多元化的装置，不同装置相互作用、相互关联，才能有效实现系统的功能，也才能真正提升系统的完整性。但正因为如此，数控加工中心机床在实际应用过程中，经常容易出现各类故障，造成零部件质量的参差不齐，严重影响数控加工中心机床的整体运行效率。
2、数控机床常见故障类型
数控加工中心机床的常见故障主要包括以下内容。
2.1 系统故障
在数控加工中心机床的应用过程中，系统故障是比较常见的故障类型。数控机床之所以会出现系统故障，主要在于它自身条件的影响或者相关零部件超过了使用标准。比如冷却系统出现渗漏问题，在长期使用过程中，冷却系统在较大的负荷和压力下出现了比较严重的渗漏，这就使得数控加工中心机床在实际作用中产生比较严重的发热现象，系统反应变得缓慢，加工精确度也有所降低，在较为严重的条件下，还容易造成数控加工中心机床系统报警，甚至自动停机保护。比如不同轴在移动过程中，可能会超过规定的范围，在超出运动极限的情况下，数控加工中心机床也会出现超程报警。基于此，在数控加工中心机床的实际应用过程中，应该加强维护与管理，及时发现系统内的各类故障，采取科学有效的措施，及时消除故障，保障系统的整体安全与可靠。
2.2 随机故障
在数控加工中心机床的实践应用过程中，随机故障的发生也是比较常见的。但随机故障可能没有系统故障那么多发，也没有系统故障那么必然，前者属于偶然性的故障。只有在某种条件下，才有可能发生。因此，在数控机床的应用过程中，很难提前分析与判断随机故障的成因，并做好预防性的工作。之所以容易出现随机故障，可能与某些关键参数的设置有关，可能与作业环境的质量有关，也可能与操作人员的操作流程和技巧有关。比如接插件与连接组件因疏忽而未加锁定、继电器触点、各类开关插口性能降低等，都可能造成数控加工中心机床的随机故障。
2.3 报警显示故障
在数控加工中心机床的应用过程中，报警显示故障也是比较常见的。数控机床是由不同的软件、硬件所组成的。软件或硬件出现故障，都会进行报警显示。数控机床的各类硬件设备，基本都有自动报警的装置。但硬件设备出现异常情况，或者超过规定使用的正常值，都会触动数控机床硬件装置的报警设备，从而使得警示灯亮起。在数控机床的操作过程中，软件设备也同样会出现报警提示。比如数控系统加工程序出现错误或者系统程序和参数的设定不正确或丢失、计算机的运算出现错误等等。相比其他故障，这类故障会进行明确的提示和提醒，以引起操作人员的重视。当数控机床应用中出现这类明确的故障，可以按照不同的报警指示灯来进行针对性的诊断和维护，进而确保数控机床系统的稳定运行。此外，在数控机床的运行过程中，还有一类故障是难以诊断的。当数控机床出现这类故障时，无论是系统内部的软件设备，还是硬件设备，可能都不会显示明确的指示灯。旦出现这类故障，那么诊断难度是比较大的。为了快速进行故障判断，快速圈定故障发生的区域，应该结合故障前后系统的实际状态来进行判定，快速找到故障点。
3 、数控加工中心机床常见故障诊断与维修
在数控机床发生故障时，维修人员应该快速介入，避免故障扩大化，危及数控机床的整体运行。但维修人员在故障诊断的过程中，应该寻求操作人员的配合与支持，通过实际的调查来了解数控加工中心机床在故障前后的状态，进而有效判定数控机床的故障类型及故障大小，采用科学合理的维修措施来进行维护管理。现以常见几大故障为例，科学探讨数控加工中心机床的故障维修方法。
3.1 主轴刀与刀库中刀具交换时掉刀
在数控加工中心机床的实践应用中，掉刀问题的发生是比较常见的。一旦出现掉刀现象，将严重影响着数控加工的效率。分析常见的掉刀原因，可以概括为以下方面：首先，在换刀过程中，主轴箱没有回到换刀的位置，距离换刀点尚有一定的距离就已经进行了换刀，这会影响着换刀的质量。同时，在换刀过程中，换刀点出现异常情况，换刀点偏离了规定的位置，机械手在操作过程中，还没有到达指定的位置，就已经进行了拔刀操作。在数控加工中心机床的实际运用过程中，一旦出现这类故障，要采取对应性的措施。科学的方法是重新进行主轴箱位置的选择，让其重新运动，确保它能够与换刀点契合。在必要的情况下，还可以在系统内部进行换刀点的重新设置。
3.2 刀库转动不到位
在数控加工中心机床的应用过程中，这类故障的出现频率也是比较常见的。之所以会出现这类故障，其常见原因主要包括以下方面，电动机方面的故障，尤其是它在转动过程中可能会出现位置偏移。液压系统方面的性能问题，在使用液压系统时油路可能不通畅。当然，还可能是刀库自身的原因，如刀库的荷载超过了实际能力。因此，在处理这类故障时，应该结合故障的成因，采用对应性的措施，重点筛检电动机的转动，如果发现确实是这方面的原因，要及时调整，必要时可以直接换新。若是液压方面的问题，要重点进行该系统的全面检查，保障它的整体运行状态。若是刀库的原因，要检查装刀是否符合规范，并且确保装刀程序和位置的精确性。
3.3 数控机床的无显示故障
在数控加工中心机床的应用过程中，特别是在调试阶段，没有显示故障的区域，同时系统也在持续运行，但显示器存在故障。通过重启后，故障又消失了。当数控机床出现这类故障时，维修人员可以通过经验来进行直接判断。通过检查各类元件的接触性能，来确定是否是接触不良出现的故障。同时，检查显示板。在检查过程中可以采用手动模式，通过逐一检查来进行故障诊断。
3.4 电池电压降低故障
在数控加工中心机床的实际应用过程中，还可能会出现电池电压方面的问题。若电池电压降低，那么数控机床就会进行有显示的报警。当出现这种故障时，通过报警指示灯，维修人员可以快速而精确的判断故障的成因和区域。一旦数控加工中心机床出现这类故障时，要及时更换电池。部分操作人员可能遗忘或者其他主观因素而忘记更换电池，其后果就是造成存储器内容的丢失。因此，在数控加工中心机床的应用实践中，出现电量电压不足的预警时，要及时更换电池。
4、结语
数控加工中心机床是一个复杂的系统，任何一个区域出现故障或者接触不良等，都可能造成机床加工精度的降低，甚至数控机床的停运。因此，有效提升数控机床的应用水平，不断优化数控机床的使用性能，应该加强常见故障的诊断，采取科学的维修技术及时快速解决这些故障。
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