数控加工中心常见故障诊断与维修探析
2020-12-9 来源：安徽化工学校 作者：胡文娟
摘要：现阶段，我国制造业发展十分迅速，而在制造业的发展中，数控加工中心发挥着重要的作用，是实现制造业现代化发展的必要设备。数控加工中心具有着显著的特点，对工业制造水平的提升具有至关重要的作用，但是数控加工中心在使用中还会出现各种故障，本文就针对数控加工中心故障类型进行分析，并对常见故障的诊断与维修进行阐述，希望对数控加工中心的正确使用起到一定的帮助作用。
关键词：数控加工中心 常见故障 故障诊断 故障维修
在工业制造中，数控加工中心不断得到改进和完善，并逐渐得到了广泛的运用，对现代化工业的发展起到了积极的推动作用。想要充分发挥数控加工中心的作用，就一定要保证数控加工中心具有良好的性能，因此，这就需要做好对数控加工中心常见故障的诊断和维修，这不仅对提高工业生产质量具有积极的意义，同时也是工业制造业朝着现代化和自动化方向发展的重要环节。
1、 数控加工中心概述
所谓数控加工中心，就是一种带有刀库和自动换刀装置的高效率自动化机床，在完成工件的一次装夹处理后，能够对其两个及超过两个的表面实施镗、铰、铣、钻等工序加工，因为在加工中还能够进行自动换刀操作，从而有效的提升自动化生产的程度和效率。而在数控加工中心实际使用中，往往还会受到多种因素影响，为了保证其具有良好的使用性能，在对加工中心进行使用前，需要配有良好技术水平的操作人员，并且还要对加工实施精确的编程，对所用加工中心性能、加工的工艺和特点等实施充分的了解，做好对加工对象的合理选择，同时管理中还要对设备实施定期的维护和保养工作[1]。
2、 数控加工中心常见的故障类型
2.1 系统故障
系统故障是数控加工中心比较常见的故障类型，主要是由于自身条件以及相关部件没有满足使用的标准而导致故障的出现。如冷却系统发生渗漏，经过长期使用对冷却系统造成了很大的压力，于较大负荷环境下，就容易出现渗漏情况，进而数控加工中心运行中就会出现发热，造成系统的反应迟钝和缓慢，对加工的精度也会造成很大的影响，如果严重的化还会导致加工中心出现报警和自动停机的现象；同时加工中心不同轴进行移动中，还可能存在超出规定范围的情况，这种超限条件下，则会发生超程的报警。
2.2 随机故障
和系统故障相比，随机故障在数控加工中心运行中并没有很多发，但也是较为常见，这种故障类型往往是具有偶然性的，只有在相应条件下才会出现。面对这种故障类型，数控加工中心运行中往往不能够对故障原因提前进行分析和判断，只能实施一些预防性处理。对于随机故障的出现，一般是和一些重要参数设置存在密切关系，和作业的环境条件也有关系，并且也会和操作人员实际操作的流程以及技巧存在关系。如对接插件以及连接组件操作中，由于存在疏忽而没有锁定，其继电器的触点和各类开关的插口位置性能发生改变，不满足要求而导致数控加工中心出现故障等[2]。
2.3 报警显示故障
对于数控加工中心来说，一般是通过多种硬件和软件构成。若其软件和硬件发生故障，就会出现报警的显示。往往其硬件和软件设备都设置自动报警装置，在其硬件和软件设备发生异常故障，或者存在超出规定值时，就会对其硬件和软件装置相关报警设备进行触动，进而出现警示灯的发亮或者闪烁。如系统的加工程序存在错误或系统的参数设定存在丢失以及计算机运算发生错误等情况，都会触发自动报警装置，来进行故障的提示，从而引起相关人员关注。若存在这类故障类型，相关人员就可以按照相应的报警提示进行故障的处理。但还存在一种故障往往很难诊断，就是系统的硬件和软件设备发生故障时，能没有指示灯的明确显示，想要对此类故障进行快速的判断，往往需要对故障区域实施迅速的圈定，并和系统故障前后的状态进行结合实施故障的判定，从而查找故障位置。
3、 数控加工中心常见故障诊断与维修
3.1 刀库故障
比较常见的刀库故障有刀库不能进行转动或者转动得不准确、刀套对刀具不能夹紧和刀套的不到位等。刀库不能进行转动或者转动得不准确可能是由于用于对电动机轴和蜗杆轴连接的联轴器发生松动、变频器存在故障、机械连接存在过紧、电网电压存在过低和传动机构的误差等情况，这就需要对其进行全面的检查和修复；刀套对刀具不能夹紧可能是因为刀套调整螺钉发生松动、弹簧过松等导致卡紧力的不足，这就需要对其进行性能的检查，并采取固定和修复来保证螺钉和弹簧的牢固；刀套的不到位可能是因为装置的调整存在不当、加工的误差过大等导致拨叉位置的不准确，也可能是限位开关存在不正确的安装而导致反馈信号发生错误[3]。
3.2 主轴定位的不准确影响自动换刀
对主轴进行定位后，发现其位置存在一定的偏移，对主轴的驱动系统进行检查，其没有任何的报警，且机械部分的结构又较为简单，对机床定位通过编码器实施，其定位的动作具有良好的正确性，因此其故障现象由于电气部分问题而导致的可能性十分小。然后对此引起故障的机械部门进行考虑，可能是由于编码器连接问题造成的，后对其连接部分进行检查，则查找出编码器上的连接套螺钉有松动情况，导致编码器和主轴进行连接的区域存在过大的间隙，则需要把螺钉按照要求进行良好固定。
3.3 数控加工中心存在无显示的故障
若数控加工中心使用中和调试中，并没有对故障区域进行显示，系统也能够持续地运行，但是其显示器却出现故障，在通过重启操作后，其故障又没有了。面对数控机床这种故障，相关维修人员需要通过经验实施判断，对各种元件接触的性能进行检查，来判断是否由于存在接触的不良而导致故障出现，并且还需要对显示板进行检查。检查中可以通过手动模式逐一进行检查，来对故障进行诊断[4]。
3.4 加工中心运动不平衡
加工中心运动不平衡主要是由于坐标轴存在振动和爬行等情况，出现这种情况往往是和多种原因存在密切关系，可能由于机械传动的系统存在问题，也可能由于伺服进给的系统存在调整和设定的不当情况。在对此故障进行诊断中，要先将机场的操作方式设置为手动的方式，通过手摇脉冲的发生器对Y轴的进给进行控制，发现其Y轴存在振动，长时间的移动下Y轴的速度单元报警灯亮起，这就说明了Y轴伺服的驱动器存在过流的报警，则分析其故障的原因可能是电机的负载过大、机械传动的系统不良、位置环的增益过高和伺服的电动机存在故障等。在故障的排除中，可以使用互换法来对故障原因进行确认。
4、 结语
综上所述，数控加工中心在使用中常见诸多类型的故障，为了保证其具有良好的使用性能，满足加工生产的需要，就要针对其故障类型进行有效的诊断，并根据故障情况对故障实施有效的维修，这也是保证数控加工中心良好运用和提高机械加工生产质量的必要途径。
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