数控车床故障分析及排除方法探析

伍杰荣

摘 要：随着科技的不断进步与发展，加工行业也引进了很多全新技术与设备，大大提高了生产效率，满足了复杂的生产需要。在加工领域离不开车床，这是加工作业当中最主要的机械设备之一，没有车床就不能形成规模生产。为了全面提高生产力，近年来，能够大规模形成生产能力的数字化设备已经投入使用，并在生产中担当重任，数控加工形成热潮。文章主要通过对数控车床基本原理进行分析，对数控车床诊断原则与方法深入探讨，最后针对相关问题，提出常见的数控车床故障和排除方法，以此提升生产能力与水平。

关键词：数控车床；机械故障；故障分析；诊断方法

数控车床能够大大提高生产力，节省人力劳动投入，使产品生产更加精细化、标准化，在生产中起着重要的支撑作用，产品加工与生产离不开稳定运行的数字机械，但是，数字化车床在使用过程中，也会因为各种因素出现问题和故障，影响生产速度与效率，如果不能及时发现并解决，轻则停产，重则会出现对其他零件的损坏，影响配件精准度，更重要的是会缩小车床使用寿命。只有在生产过程中，通过技术分析，及时发现问题并有效解决，才能进一步提升生产能力，提高车床加工使用效率，满足大规模生产需求。

1 数控车床基本原理

数控车床与机械车床不同，有着自身工作原理与性能，要想全面发挥使用效率，则需要从本质上掌握其工作要领，全面了解数控车床基本结构和工作原理，不但能够及时发现问题，同时更能充分做好维护与保养，全面提高数控车床工作效率。要想在数控车床上加工零部件，需要提前做好方案，也就是说，车床操作人员要根据零件图纸相关信息，根据车床原理与方法重新设计一套符合加工要求的方案，通过方案确保后序加工顺利进行，要想实现高标准，则需要对零件下一步如何深入加工做好编程，通过按键对数字机床进行程序设定，车床控制装置编辑状态处于EDIT时，要严格认真的输入已经编写好的加工程序，新建存储文件，并把相关数控装置存入文件夹内。数控车床数控装置能够快速进行与分析，对信息代码做全面的译码、寄存、处理及运算，以数字化的形式，将运算结果通过信号进行程序分配，使机床各坐标进入系统编排，数控车床能全面按照事前预定的速度、范围、路线、形状产生动作，对零件进行加工与生产，对大批量生产的部件，可以重新设置，确保一次性加工的零件规格与标准。

2 数控车床故障诊断的基本原则

数控车床虽然能够提高生产能力与效率，但在使用过程中，也会出现一些故障，如果不能及时发现与排除，很可能会导致事故范围扩散，影响其他部件功能。要想充分做好故障诊断分析，则需要遵循以下原则：

2.1 从外部到内部的原则

随着实践检验与完善，数控车床技术的不断发展，很多车床原有故障率降低，软件系统已经没有太大的问题，但是一部分车床故障发生在外部，属于设备硬件出现问题，在确定故障原因时，一定要先看外部是否出现问题，如果外部没有问题，再向内部查看，一层一层推进，确保故障诊断全面合理。

2.2 从主机到电气的原则

传统车床故障均为机械类故障，对部件进行更换与维修就可以保证设备正常运行，但数字机械则不同，其故障发生范围不好确认，虽然能够明确主要问题，但具体范围不好确认，主机、数控系统及电气均容易出现使用故障，要想缩小范围，明确诊断，则在发生问题后，先看主机是否出现问题，如果主机运转灵活，没有出现失灵状态，再去查看电气和软件系统，节省维修时间。

2.3 从静态到动态的原则

在对数控车床检验时，为了保证不扩大故障范围，需要在检测时对车床进行断电，查看硬件设备，在断电情况下，需要仔细观察、测试，保证车床事故准确的分析，当事故成因明确后，需要局部进行通电试机，进行试机时，要随时进行断电，避免出现通电后更大故障和事故。通电运行的车床通过全面进行观察，对事故情况进行更加精准的系统分析。

2.4 从简单到困难的原则

数字车床出现的问题多种多样，往往会有一个主要的问题，连带出现许多小故障，在进行维修时，一定要对简单的问题提前处理，确保设备运行安全，简单故障处理好以后，才能增加设备安全率。

3 数控车床故障诊断基本方法

数控车床是高端机械设备，对故障分析、诊断过程，就是技术研究过程，要想全面解决设备问题，则需要掌握一定的技术，通过科学的方法，对问题进行解决，保证数控车床良好运行：

3.1 直观诊断法

当故障出现时，我们不能随意拆装设备，需要对外部进行观察，通过对故障车床目测、手摸、通电等方式，进行全面的测试与检查，直观进行分析，确保车床故障得到初步诊断，为下一步系统检测提供基本参照。数控车床电路板焊接点虚焊或接触不良会出现故障，可以轻轻拍打明确故障点。

3.2 自诊断功能法

数控车床与电子设备相连，受计算机控制与指挥，当出现问题时，首先需要通过系统进行诊断，完成自诊断，确保查明事故成因，对自身诊断做全面分析，可以进一步明确故障方向，对出现问题的几个点良好把握，對下一步维修做好引导，从而对故障进行精准修护。

3.3 交换诊断法

对一些故障不能确认的，需要对相临设备借用零件，使相同型号、性能的设备零件相互换用，查看车床相同功能模块是否出现问题，如果没有问题，则证明不是模块原因，要把故障诊断方向进行转移，保证快速查明真相，解决实际问题。

3.4 仪器测量诊断法

数控车床发生故障光靠观察、目测等是不能查明成因的，需要使用技术设备进行分析，一般情况下，故障时需要使用电工常规检测仪器，全面检测故障部分电压、电源、脉冲信号，通过检测数值与标准值对照，对故障进行分析，确定故障情况，找到解决方法，使故障部位得到快速修复。

4 数控车床常见故障分析及排除

4.1 数控车床主轴电机故障排除

数控车床变频调速电动机虽然具备无转差损耗、接线简单、价格低等优势，使用较为普遍，但是在使用过程中，也容易出现故障，比如电机噪声、振动、发热等现象，影响着设备的稳定运行。针对电机振动故障，我们需要采用更换电机轴承或轴承加润滑脂的方法进行解决，通过对电机与机床床身连接螺栓的检查，使相关连接部位加固，保持带轮平衡，避免出现配合间隙误差过大的问题。针对电动机发热故障，一般通过更换电机轴承或者是轴承加适量润滑脂，检查排风扇是否正常以及对排风扇上的污物进行清除等方法进行维修。

4.2 数控车床工作台故障排除

数控车床工作台容易出现忽然停止、抖动、不转现象，多数是机械故障导致的，为了有效解决问题，需要把工作台退回到工作原点，对程序重启，如果还是一样的问题再次出现，就需要快速切断控制系统电源，通过手工对丝杠转动，查看齿轮转动是否异常、卡住异物等，查明真相逐一解决。

4.3 数控车床刀位故障排除

电动刀架无法定位要对霍尔元件进行检查，检测输出信号情况，对霍尔元件更换则能够排除故障。刀具加工零部件误差大，需要对丝母与车床部位连接进行查看，确保松紧度。加工零部件尺寸发生漂移，采用坚固连接部分方式排除。不能自动锁紧，需要对刀架锁紧装置及刀架控制箱进行查看，保证故障得到解决。

5 结束语

数控车床精确度较高，是机电一体化设备，在使用中，需要明确工作原理，及时发现问题，找出故障发生点，并通过不同的方法快速准确排除故障，从根本上提高车床维修效率，保证加工质量。

参考文献

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