机床机械部分的维修之我见

姜华

摘 要：数控机床维修技术工作有复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约。目前数控机床维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的有效的维修理论体系。因此数控机床维修要经过多年的实践探索及经验总结才能提高数控机床维修水平，保障生产的正常使用。

关键词：数控机床；机械维修；维修技术

数控机床是现代化加工制造产业必需的设备，具有通用、灵活、高效率和高精度、高质量的特点。但是由于其组成和构造的复杂性，加上机械故障发生时间的随机性及发生部位的不确定性；一旦发生机械故障，维修人员往往难以判对具体故障级及故障部位。这一现实问题需要通过对常见机械故障进行归纳总结，并结合维修经验，确定维修的方案来解决。数控机床在运行的过程中出现故障的概率逐年增加，其中机械故障又占有较大比重。由于数控机床组成的复杂性，给诊断及维修工作带来了极大困难，也对维修人员提出了更高要求。

一、数控机床的组成和功能

数控机床故障产生的原因足多种多样的，有机械、数控系统、传感元件、驱动元件、强电部分和线路连接等问题。要正确维护和迅速诊断确定数控机床故障部位，必须了解数控机床的各部分组成、结构和工作原理，这样才能做到维护和迅速诊断。数控机床的主体，包括床身、立柱、主轴机构等机械部件，主机主要是完成切削加工任务。CNC装置这部分是数控机床的核心，包括硬件（印刷电路板，图像管显示器，键盘，纸带阅读机等）及软件。CNC装置完成点位，直线或轮廓控制，而且有多轴联动功能，图像管显示实现图形，文字，数据，字符轨迹的显示与动态跟踪模拟功能，联网及上下级通信功能等。驱动装置它是数控机床执行机构的驱动部件，包括主轴与进给驱动单元、主轴与进给电动机等，驱动装置使主轴和进给伺服机构以最短的传动链，完成高速（具有高动态刚度）驱动。辅助装置指必需的配套部件，如液压或气动装置、排屑装置、交换工作台、数控转台及分度头等。还包括刀具及监控、传感检测装置，各种辅助装置及能完成液压，气动，换刀，工作台交换，转位，排屑，分度等功能。自动程编机指自动编程装置的硬件及相应的软件。还包括其他的一些附属装置如打印机、存储器装置等，编程机叮以实现以规定的编程语言自动编程、校验、打印、存储等一系列功能。

二、机床机械故障的诊断分析

本文主要从故障产生的原因进行归纳分类，这样有利于维修人员确定故障的特征及成因，从而有针对性地进行诊断及维修工作。磨损性故障：机械系统因使用过程中正常磨损而引发的故障；错用性故障：因操作人员使用不当或操作失误而引发的故障；先天性故障：机床在制造过程中有错误或偏差而引起的故障。

（一）常用诊断方法

简易诊断法主要是通过人体的感官（包括视、听、触、嗅等），借助一些常用的工具和和量具，对机床故障部位进行探测。采用此种方法，需要事先询问故障发生的具体情形、机器的保养情况及曾经发生过的故障，以便进行综合分析。在进行详细的询问之后，首先使用视觉仔细观察数控机床的部件有无松动、裂纹及其他的损伤，润滑油有无跑、冒、滴、漏现象，机床外表有无明显的颜色变化等。其次，利用听觉判断机床运转的声响，着重听取重、杂、怪、乱的声音，并与正常有节奏的运转声音进行比较。必要时可以借助手锤和电子听诊器进辅助操作。最后，需要利用人类最敏感的触觉感受故障部分的温度情况，判断机器是过冷、正常还是过热。无损探伤法是能够在不损伤被检测对象的前提下，查探出可能具有的故障。这种方法适用于探测机床内重要组件及焊缝处的故障。目前常用的无损探伤法有几十种之多，但常用的手段主要有射线探伤、超声波探伤、渗透探伤和磁粉探伤。其中射线和超声波探伤法主要用于检测机床内部组件的缺陷或故障，其诊断的准确度较高。对于机床表面的损伤，多采取渗透法和磁粉法，能够清晰地发现外部焊缝的开裂和表面的磨损情况。此外，有多现代的探测技术如红外探测和全喜摄影技术也开始应用到机床机械故障的探测之中，但由于其成本较高，大多数的加工制造企业无法负担，因此应用的普遍性较低。

（二）故障诊断流程

故障发生的原因具有多样化、综合性的特点，首先要对故障部位及相关的部件通过上述的方法进行初步的查探，大致确定故障发生的相关因素。比如，听到部件之间摩擦声音强烈，则应将所需要考虑的因素确定在润滑油不足或表面磨损过重，或是连接轴承错位这三个方面。如果确定的可以引发故障的因素有多种，需要逐项进行排查。这个过程需要重复利用或者综合利用上述方法的具体环节，比如将听觉诊断和超声波诊断相结合，可以判断部件之间的接合程度、焊缝的疏密程度，通过对照技术手册判断是否存在问题。这样一来，就需要维修者要有丰富的经验和熟练的技术做后盾，也需要维修者对数控机床的结构有非常清晰的认识。在完成故障的排除步骤后，就可以对故障进行确认了。为了保证所确定的因素的准确性，常常需要进行测试，即通过修复具体故障后，使机床在空载、负载的情况下分别运行，通过CRT显示屏观察各项指数，以判断所确定的因素是否为导致故障的因素。若是则进行进一步修理，若不是则需要重复排除步骤和确认步骤，直至找到故障产生的原因。

三、结束语

随着各类技术的高速发展，数控机床的生产精度越来越高，并得到了广泛的应用，并在机械加工中发挥着越来越重要的作用。但是由于机械都是有寿命的，随着使用年限的增加以及维护不当等原因，就会使机床机械部分出现一定的问题，严重时会导致故障的发生。

只有做好日常的维护工作，才能从根本上降低故障，特别是机械故障发生的频率。其次，面对机床的机械性故障，维修人员应当把握其特点，尽职尽责，耐心地对可能存在的故障因素进行排查，在修理过程中要以保证机床稳定持续运转为第一目的。

参考文献：

[1]冯超.数控机床机械故障诊断方式研究[J].数字化用户，2015（05）：19-20.

[2]郭俊杰.数控机床机械故障的诊断与维修实例[J].装备制造技术，2014（10）：80-81.