车床系统的常见故障与维护保养的措施分析

李振华 付强

摘要：车床系统是机电一体化的典型，集计算机控制技术、自动化控制技术、电机技术、电力电子技术等于一体。在实际应用中，由于受到各种因素的影响导致经常发生故障。因此，本文对车床主轴、刀架等系统的常见故障进行了详细分析。在此基础上提出了具有针对性的维修保养的有效措施，进一步减缓车床的损坏进程，保证使用寿命的最优化。

关键词：车床；主轴；刀架；故障；维护保养；措施

Abstract: lathe is typical of the electromechanical integration system, set the computer control technology, automation control technology, electrical technology, power electronic technology is equal to one. In practical applications, due to the influence of various factors often lead to failure. Therefore, this paper, such as lathe spindle tool of the common fault system are analyzed in detail. Based on this, advances a directional maintenance of effective measures to further slowing the damage of the lathe, the process of guarantee service life of the optimization.

Keywords: lathe, Spindle; Knife; Fault; Maintenance; measures

中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：

车床是机械生产加工设备中非常常见的机电一体化产品。由于车床设备长时间使用后，极容易产生机械锈蚀、磨损、电子元器件老化、插件接触不灵、资料损失等问题，加上工作人员操作失误和车床自身的隐患等，以致于车床系统经常出现故障。导致整台机械设备停机而造成整个生产线的停顿。为了不影响整个生产线的正常运行与工作进度，延长车床的使用寿命，减少工厂的经济损失，必须加强车床故障诊断与分析，提出有效地维护保养措施。

一、车床系统中的常见故障

（一）主轴常见故障分析

主轴是指发动机或电动机接受动力并将它传递给其他机件，带动机件或加工工具旋转的轴。在车床系统中，主轴连接着机床卡盘与花盘，承载了车床的主要载荷。所以，它是车床支承刚性和回转精度的重要保障，是实现机械加工的核心部件。正因如此，车床主轴才会经常出现故障。

1、轴承损坏、齿轮损坏、传动轴断裂等

车床主轴经过长时间使用后，由于受到磨损、锈蚀等因素的影响，使得运行状态不是非常良好。如果主轴箱的润滑用油箱结构不合理，就会导致切削液流进油箱，影响润滑油的纯度。以致于润滑效果不理想，加快了主轴系统中各零部件的磨损及损坏进程，出现轴承损坏、齿轮损坏、传动轴断裂等问题，进而限制了主轴的使用寿命或直接导致生产线停顿。

2、主轴不能定向或定向不到位。

由于定向控制电路的设置和调整错误，以及印制电路板的损坏，导致主轴不能准确定位于周向特定位置。以致于刀架实现不了自动换刀，刀具不能准确装入主轴孔中，严重影响车床的正常运行。

3、回转精度不准确

回转精度，是主轴误差运动的范围。误差范围越小，说明回转主轴中心线空间位置的稳定性越高。由于轴承运动中钢珠的脱落或间隙过大等，导致轴承精度出现问题，以致于影响了主轴的回转精度。这种情况会严重影响车床的加工精度，降低产品质量。

（二）刀架常见故障分析

1、刀架停顿不动

导致刀架出现停顿不动故障的原因有很多种。蜗杆与蜗轮卡阻、链条卡阻等机械卡阻原因；刀架电机烧坏、控制继电器损害、接触器损坏等原因；刀架编码器损坏，以至于输入与输出单元损坏发不出信号，检测不到刀架的具体位置，所以刀架停顿不动。以上这些原因仅仅是该种故障比较常见的故障因素。在实际工作中一旦遇到这种故障，一定要在现场逐步进行故障诊断与排查，方能确定故障原因。

2、刀架在某刀位一直旋转不停

通常情况下，这种故障是由于某刀位所对应的霍尔元件（发信盘）损坏，使得刀位信号没有传递到位所致；输入与输出单元损害，导致1/0输入输出板出现差错；检测刀位信号的开关损坏，以致于检测不到刀位信号，刀架因为没有接收到指示命令，所以在某刀位上一直旋转不停。

3、刀架在换刀时不到位或过位

在车床换刀时，如果工作人员没有出现操作失误，那么霍尔元件（发信盘）太靠前或太靠后就是导致刀架不到位或过位的主要原因。面对这种情况，工作人员可以利用扳手将磁钢盘转到与霍尔元件相对应的角度上，就可以有效排除故障。

4、刀架电机烧坏

一方面是由蜗杆与蜗轮卡阻、链条卡阻等机械卡阻所致；另一方面是由于刀架锁紧状态保持时间过长，以致于刀架电机的温度过高而造成电机烧坏。这就需要工作人员修改梯图，缩短刀架锁紧状态的时间才能解决问题。

5、刀架不能锁紧

由于梯图刀架锁紧时间短，在实际运行中导致没有足够的时间去锁紧刀架。除此之外，刀架没有输出反转信号也是一项非常重要的影响因素。

二、车床系统的维护保养措施

（一）培养专业操作人员，严格遵守车床系统的操作流程和日常维护制度

为了减少车床系统发生故障的频率、延缓损坏进程、增加使用寿命，需要培养高技术水平的车床操作人员。要求他们严格按照操作流程进行操作，注意观察操作过程中的每一细小环节与问题，才能做好车床维护保养工作。当机床发生故障时，操作人员一定要保留故障发生现场，如实向技术人员说明故障发生时的情况，便于技术人员进行诊断分析、排除故障。

（二）及时清理机械，保持相对整洁

在车床加工车间，空气中通常含有大量的油雾和灰尘等物质。如果这些物质进入车床系统内，会附着在机械元器件、电路板等零部件的表面，极容易引起元器件间电阻绝缘或下降，以及其他故障。因此，工作人员需要及时清理，保持机械相对整洁，避免因工作不到位而引发机械故障。

（三）定期检修，认真记录检修记录

检修工作，是维护与保养车床系统的关键性措施。第一，工作人员需要定期对容易发生故障的车床零部件或子系统等进行检测与维修。检查车床系统是否有故障征兆，是否有已损坏的零部件等。这样才能做到及时采取有效预防措施，更换已坏的零部件,以保证各部件的工作性能与完好程度；第二，在日产检修工作中需要技术人员认真记录故障发生过程中每一个问题。包括与故障相关的各种电路图、数据参数等，以及诊断分析过程中的错误分析信息和排查故障的方法等。有利于掌握车床系统的全部信息，为排除故障提供有效的信息依据。

三、总结

综上所述，要想真正实现车床系统服役寿命的最大化，必须做好机车床系统常见故障的故障分析及检修工作。全面了解与故障相关的信息，做到及时預防、及时更换已损零部件、及时排除故障，才能真正起到维修保养的效果，延缓车床系统的损坏进程。

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