数控车床实训中常见故障的解决策略研究

丁金丽

摘 要：数控车床是最常见的数控加工设备，也是平时生产中使用频率较高的设备，如今的数控车床技术已经在不断的发展中趋近于成熟。然而，虽然数控车床的技术有了很大进步，但是操作过程中偶尔会出现一些故障问题，要想避免故障的产生，就需要相关人员对其进行故障排查，及时的诊断故障、解决故障，这样才能够保证数控机床的正常运行，提升其工作质量。本文对数控机床的故障检测原则做了论述，并对机床运行中产生的故障提出了几点解决意见。

关键词：数控车床；故障；解决

数控车床在圆锥面、球面、螺纹以及其他复杂回转面工件的加工上，工作完成相当的高效、高速且精确。数控车床倍受机械制造行业的青睐，相关院校都大量购买数控车床设备，增强对实战型人才的培养，提升院校的教学质量，为社会发展提供更加优秀的实用性人才。现阶段，在数控车床的实训过程中，因为培训人员的实力有限，常常在编程与操作中发生一系列的问题，如导致刀具和工件、卡盘间产生碰撞，使刀具大量磨损，更甚者故障的产生会威胁到操作人员的安全问题。故障的产生不仅会打击操作人员的自信心，也影响了实训的质量。

1 数控车床常见故障诊断的一般原则

1.1 由外部到内部的原则

首先，数控车床的故障排查要遵循由外部到内部的原则。因为数控车床设备的核心零件非常精密，所以不可随意的对其进行拆卸或修理，没有经过缜密分析的修理工作很有可能会造成数控车床的更大故障的产生。在数控车床的修理中，若是其中一个小部件出了问题就有可能会影响到整个设备的运行，所以维修时一定要坚持由外而内的原则，否则很有可能会降低维修的质量。规范的操作应当先对数控车床的外部如液压元件、电气执行元件以及机械装置的外部故障进行诊断。

1.2 先诊断机械故障后诊断电气故障的原则

诊断数控机床的故障还要遵循对机械进行诊断后再进行电气方面问题排查的原则，一般来讲，数控车床的故障问题比较容易被发现，相对困难的是对于电气系统方面的故障检查。所以说，在常规的检测中，不仅要对机械的故障进行检查，还要仔细的排查处理电气系统问题。

1.3 先静态检查后动态检查的原则

数控车床最后要遵循的检查原则就是先开展静态检查，后开展动态检查。换言之就是，在设备检查时，要先进行断电状态下的检查，在设备静止下进行充分的故障观察、分析以及相关测试活动等等。之后，在保证设备通电后不会发生故障事故的情况下，给设备进行通电检查，也就是动态检查。在进行动态检查时，一定要做好准备工作，哪怕是一个细微的可能导致危险的因素都不能放过，相关操作人员一定要以严谨的态度进行故障排除。

2 数控车床的常见故障与解决方法

2.1 编程不当，产生撞刀

数控车床的编程错误产生的常见撞刀情况如下：

（1）车削内孔或是沟槽时，刀具无论是从程序起点进刀还是从工件表面退刀时，如果X轴和Z轴以直接联动的方式：G00快速移动指令或是G01直线插补指令移动到工件基点，那么刀具和工件碰撞就不可避免了。解决方法就是X轴和Z轴不能联动，X轴坐标和Z轴坐标要分开两行写程序，最好在程序起点进刀时先走X轴坐标，再走Z轴坐标；退刀时先走X轴坐标，再走Z轴坐标；

（2）在螺纹加工指令G92编程时，时常会发生撞刀情况，导致刀片和工件损坏。原因是最后几刀车削的背吃刀量过大。有效的解决方法是最后几刀背吃刀量要合理选用在0.05-0.1mm，这样不仅能避免撞刀还可以有效提高螺纹加工的表面质量。

2.2 步进电机抖动不转

数控车床最常出现的故障问题就是步进电机的故障，工作台在程序运行过程中忽然停止，步进电机抖动不转。产生这种故障通常是因为数控车床的机械故障，此判断并没有绝对性，故障的成因也有可能是数控车床的控制系统运行不畅。想要解决这一问题，就一定要采取有效的措施，如：首先可以把运行停止的工作台退回起点，重新启动数控车床的运行程序，若是在进行此操作后步进电机还是抖动不转，数控车床的工作台仍然在运行到一个特定的点之后就停止工作，这就说明故障很有可能是数控车床系统中的传动系统其中的某一个零件或者部位遭受了损坏或者变形，或者是某个部位被杂物堵住，这都是故障的产生原因。

2.3 主轴系统发热或噪音过大

在数控机床的运行过程中，还有可能出现主轴噪声大的故障，噪音大的原因相对较多，最主要的几个是：

（1）机器缺少润滑油，解决方式比较简单，只需要调整好润滑油就可以，同时要注意主轴箱的清洁工作；

（2）皮带的松弛，导致受力不均而产生噪音，这就需要对皮带进行调整，或更换新皮带，还要注意不可将新旧皮带混合使用；

（3）轴承损坏产生噪音，更换轴承即可；

（4）齿轮磨损或损坏，使得齿轮不能正确啮合、间隙不均匀造成的噪音问题，这种情况就必须及时的更换新齿轮或者调整啮合间隙。

2.4 加工后的工件尺寸误差很大

工件加工后的尺寸误差大主要有一下几个方面的原因：首先，伺服电机轴与丝杠之间松动，致使丝杠与电机不同步，工件出现尺寸误差。检测时只需要在伺服电机与丝杠的连接轴上做好标记，用快速倍率移动工作台即可。第二，滚珠丝杠与螺母之间润滑不良，使工作台阻力增大，不能执行移动指令，对其只需做好润滑工作即可。

2.5 刀具返回零点时越位

数控车床在加工程序完成之后，刀具不能退回零点或是在退回原点时发生越位问题，这都是数控车床中屡见不鲜的故障。这种故障的解决，就应当对步进电机和丝杠之间的传动齿轮以及减速箱内的传动齿轮进行检查，清理之中的杂物异物，或是对溜板镶条进行检查，确定是否是因其过紧造成的运行阻力升高。以上方式可以有效的解决刀具返回零点时的越位现象。

3 结束语

数控车床能够保证工件加工的质量与效率，为我国的机械行业提供了强有力的支持，不仅具有很强的实用意义，还为我国的现代工业发展做出了巨大贡献。

参考文献：

[1]邓三鹏.现代数控机床故障诊断与维修[M].北京：国防工业出版社，2014（09）：11-14.

[2]胡春蕾，史先伟.数控机床建筑故障及解决策略[J].职业，2013（03）：22-25.