现代数控机床常见故障与研究

摘 要：随着我国制造业不断的发展，其技术也不断进行革新，在机械加工制造这块数控机床已成为当前机加行业的主要装备，在经济迅速发展的推动下，数控机床的需求量也随着增大，数控机床是高精度，高效率的现代化技术设备，加快了制造业的发展速度。但在运行过程中难免会出现技术上的故障，这就需要我们熟练的掌握整个数控机床的结构和运行原理，保证机床的正常有序工作。文章对数控机床在运行过程当中所出现的一些常见故障该如何诊断、检测、保养做了具体的阐述。

关键词：数控机床；常见故障；研究分析

数控机床是一种结构原理较为复杂的高科技设备，它包含了计算机技术、精密预算与测量技术，是工业技术领域内一项新的研究成果。在其进行运作时所出现的一些技术性故障，就要求我们去结合机床的一些原理构造知识去解决故障，排除隐患，确保其安全运行。

1 数控机床的分类与使用

随着制造业的发展，在生产企业的运营过程中数控机床的运用也越来普遍，数控机床的种类与型号也越来越多，在企业的生产过程中数控机床主要作用于金属材料的切削加工，主要以数控车床、数控铣床、加工中心为主。

数控机床是一个系统构造、技术性比较高的设备，它包括编程系统、伺服系统、等高科技技术组合而成，在对其出现的技术性故障与旧式普通机床相比有着明显差异，所以对此设备进行技术故障诊断时，因熟悉整个数控系统、伺服驱动等结构原理，学会运用PLC、CNC提供的信息来帮助查找故障原因。

首先，当数控机床在工作时如遇到故障，先询问操作者出现故障的原因；其次，根据操作者叙述的原因来判断产生故障的原因，从而在更进一步查找故障所在位置，排除隐患。待故障解决后，在详细地向操作者讲清出现故障的原因，指导操作者注意正确的操作事项，避免出现不必要的危险状况。

2 数控机床常见故障的分析与研究

因为数控机床一般均采用的是调速电机，在其运行过程中最可能出现故障的地方就是主轴内部刀具未夹紧、为设置自动调速装置等，为了避免机床在运行过程中因断电、刀具自动脱落现象，就必须用刀具的自动夹紧机构将刀具夹紧，可以在机床上安装行程开关监测运行中的各个环节；其次，还应该注意主轴箱噪音与发热等问题，可以定期对主轴箱进行保养，使主轴箱正常有序工作。

针对数控机床的进给伺服系统，进给伺服系统作为机床的重要组成部分，是保证其机床在运行过程中稳定运行的关键，以高精确性与稳定性成为数控机床能否正常运作的重要部位。常见的机床故障主要出现在伺服电机、控制与位置几个方面，一般检测故障原因会从伺服喜用是否有信号，根据PLC程序进行检查再查看屏幕上数值的变化与伺服轴、伺服单元是否移动，是否有指令电压信号，从而在确定具体问题出现在哪个环节。

在数控机床的进给传动系统中，一般采用的是静压与滚动导轨、静压丝杠螺母及滚珠丝杠螺母等。因此，当进给传动链出现故障时，机床运动效率就会减慢。例如，数控机床内部的结构部件没有按照设定的生产值有序进行、运行中断、定位精度降低、轴承产生的噪音等。对于数控机床所出现的上述症状可以采取以下措施：a.提高机床的传动精度，将传动过程中出现的间隙配合彻底消除，减少传动链的长度；b.增强运动的精度，在符合构件的强度上，尽量降低机床设备内部的构件，减少旋转部件的质量和直径，使运动构件的惯性降低；c.提高滚动导轨的清洁度，如果不及时对这些脏污进行处理，可会影响滚动导轨在运动过程中的预紧力，如果导轨的预紧力偏大会直接影响到机床牵引力。

数控机床如果在自动换刀时发生故障，通常产生的原因有：刀具库运动方向发生变化、定位的偏差、同时机械手夹持刀柄的稳定较差。如果故障比较严重，进而会使机床无法进行换刀，停止运转。如果机床的联轴器出现松动或者链接比较紧，同时也将会导致刀库不能正常运转，因此就需要对联轴器上的螺丝进行紧固，如果刀库的运转轨迹未能到达设定的位置，就可以判断出可能是电机在运转过程中出现了误差，如果有刀具为夹紧状况可以将刀套上所配置的螺丝进行紧固、紧压弹簧。

如果数控机床的换刀机械手出现故障，机床的刀具将会出现掉刀、刀具夹不紧等状况，就需要对卡爪上的弹簧进行适当调整，增大它的压紧力，或者重新更换卡紧销，如果刀具在夹紧之后又不能自动掉落，就需要对松锁弹簧后面的螺母进行适当调节，并且将最大承载量控制在额定值以下，如果机床出现换刀时掉刀的现象，可将判断故障为换刀点的位置出现了偏移，这就需要对主轴箱进行操作，重新设定新的换刀点。

在数控机床的运行过程中，为了保证系统正常运行，就需要检测各轴运动位置行程开关压合是否出现故障。机床经过长时间的运行，各个部件运动轨迹会发生一些变化。因此，机床的行程开关压合装置就会检测出这类故障，所以就需要对行程开关做定期的检查和更换，确保机床的稳定运行。

3 数控机床的定期维护

数控机床在日常的加工运行使用过程中，要保证机床各工作环节的稳定因素，一旦出现故障就要及时对机床进行检查和维修，同时也应该对机床做好定期的维护与保养，减少故障的发生，确保生产进度的有序进行。

在机床的保养方面需注意以下几点：a.数控机床的直流电动机，其电刷和换向器属于易损部件，因此，应对其进行定期清理和更换；b.适时对机床坐标轴硬件限位开关进行检查；c.对机床电器柜内的空调设备进行定期检查，查看电器柜内的温度能否保证各个元器件正常工作；d.机床在工作当中难免会发生振动，由于振动会使一些元器件松动，所以应定期进行检查确保其接触性的良好；e.数控机床油温箱内的散热片应定期做好清洁；f定期对数控机床的润滑系统进行清洁，确保良好运行。

4 结束语

数控机床作为以数字化为一体的机械设备，对于生产加工型企业来讲，由于数控机床的市场价较高，企业生产加工的有序进行主要靠机器来完成，一旦出现故障势必会对企业的生产成本、生产运作造成巨大损失。因此在数控机床的使用过程中，就要求生产操作人员对其进行日常的保养和检测，减少不必要的故障，提高机床的使用寿命，从而保证生产加工流程有序进行，提高企业效益。

参考文献

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[2]数控机床常见故障及诊断方法的分析研究[J].黑龙江科技信息，2012.

[3]数控机床伺服系统常见故障及实例分析[J].科技创新与应用，2014.

[4]姜洪学.探究数控机床常见故障的排除方法[J].无线互联科技，2012.

作者简介：曾煜，男，吉安职业技术学院，讲师，研究方向：数控技术专业性。