数控车床加工实习教学中常见故障与解决方法分析

聂鑫磊

摘 要：为了培养专业型数控机床操作人才，为我国数控机床技术人才提供储备力量，需要教师在其实际加工实习的教学过程中，务必要解决学生在实践过程中遇到的数控车床故障。本文通过介绍数控车床故障诊断的原则，对数控车床加工实习教学中常见的故障问题展开分析，并提出了相应的解决方法。

关键词：数控车床加工；实习教学；常见故障；解决方法

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.09.220

0 前言

数控车床的加工过程繁琐复杂，初学者缺乏经验，很容易造成机床设备的损坏，因此在数控车床加工实习过程中，教师需要有针对性的制定与初学者实际学习情况相吻合的教学方案，进而规范学生的技能操作，同时对可能会出现的故障问题提出合理化的解决方案，增加学生的实战经验和动手操作能力。

1 数控车床故障诊断的原则

（1）由外部及内部诊断原则。众所周知，数控机床的内部元件复杂精密，若操作人员缺乏诊断经验将零件擅自拆卸下来的话，很容易在机床内部构造埋下重大的安全隐患。数控机床属于精密类型的机器设备，任何一个细小的环节都不容我们忽视，因此在进行数控机床故障诊断的过程中，以检车数控机床外部零件为基础，确保其不存在任何故障问题的前提下，再由专业的故障检测人员对机器内部故障逐一进行排除与分析，这样由表外到表内的故障诊断方法，可以帮助检测人员提高诊断故障的工作效率，并且有效避免了数控机床内部的人为损伤。

（2）机械故障诊断优先原则。对于数控机床的故障診断方法，可以从两个方向开展故障的诊断工作。第一个方向是从机械硬件方面进行故障诊断，第二个方向是从电气系统方面进行故障诊断。在故障检测的过程中，存在于机械硬件方面的故障很容易被人们发现，并且其维修工作也不难开展，利于恢复数控机床的正常运行，而存在电气系统方面的故障，其在诊断方面相对于前者来讲更加复杂，原因在于电气系统中存在许多精小的元件，并且每一个元件的检测方式也颇为复杂，需要维修人员利用专业的机器设备逐一进行排查。基于上述分析，在数控机床的故障诊断过程中，维修人员理应对数控机床机械硬件方面存在的故障优先进行排查，确定其不存在任何硬件方面的故障之后，再对数控机床的电气系统存在的故障进行检查，这样才能够提高数控机床的故障诊断效率，达到事半功倍的工作效果。

2 数控车床加工实习教学中常见的故障与解决方法

（1）编程出现错误。在数控车床加工实习的教学过程中，学生在掌握基础理论知识的前提下，往往由于缺乏实际操作经验而导致在编程过程中输入错误的程序，最终使得数控车床的加工被无意中止，如学生在输入F指令时，很容易将“F0.08”输成“F008”，从而发生机械撞刀的情况。在实习教学的过程中，撞刀情况的发生主要分为两种，第一种是由X轴联动Z轴，从而系统自动发出相关的移动指令，将刀具移动至工件的基准点，引发撞刀事故的发生，当学生遇到这种情况时，其有效的解决方法是教师在讲授X轴与Z轴不可联动的知识内容时，必须要求学生牢记机床设备进刀的工艺流程；另一种发生撞刀故障的情况是在螺纹加工的编程时，在最后的车削过程中，其背吃刀量过大引起的，最终会导致机床刀片的损坏，面对这种情况，学生们需要在实习过程中将机床削刀的吃刀量设置在合理的范围内，同时教师也需要对螺纹加工指令编程的教学提起重视。

（2）步进电机不运行。步进电机不运行，也是学生在车床加工实习过程中较为常见的现象，其故障的表现形式为“运行突然终止”或“步进电机抖动不运转”两种。一般的，出现这两种现象的原因有两种，第一种是机械设备发生故障，另外一种是机床在控制系统方面存在故障。对于上述故障现象的发生，其有效的解决措施是，教师在教学过程中，首先将工作台退回至原点并将设备进行重启，若在重启之后仍存在步进电机不运转（抖动）的现象，就说明在机床的传动系统中有元件变形或损坏，此时，教师需要将工作台退回原点中止故障，再由维修人员对其进行故障诊断和维修。

（3）机床主轴系统噪音过大。在机床运转的过程中，产生噪音过大的原因有很多，主要原因是缺少润滑油所导致的。针对这一故障，教师在加工的实习过程中，要注意对机器的保养与维护，定期、定量的向设备中添加润滑试剂，并保持机床油箱的整洁；若运输系统的皮带产生松弛，也会产生较大的噪音，在实际教学过程中，教师需要指导学生更换传送系统的皮带；另外，若齿轮中间存在缝隙，同样会可能使主轴系统的噪音量过大，这时教师需要指导学生在机床设备运行时务必要注意齿轮的运转情况，存在咬合不紧密的齿轮必须要及时调节和更换。

（4）加工尺寸误差故障。学生在具体的操作过程中，由于能力生产不够，最容易引发加工的零件的尺寸与标准尺寸存在较大误差，出现这一现象的原因有很多。例如，伺服电机的主轴与丝杠间出现松动，使得在机床运行过程中电机与丝杠的运行存在异步性，使加工零件的尺寸出现误差。在教学过程中解决这一问题的方法措施是，教师要求实习学生在对设备故障进行检测的过程中，在伺服电机的主轴与丝杠连接轴上均做好标记，并通过工作台的移动对标记点进行复位排查，进而避免由于电机与丝杠的不同步导致的加工尺寸误差。

（5）刀具返回零点时越位。在实际的加工实习教学过程当中，也会出现刀具返回零点时越位的状况。解决刀具越位问题最根本有效的方法就是指导要求学生对连接步进电机和丝杠的传动滚轮进行故障检查，并且对减速箱内的滚轮也进行故障检测，若发现异常需要及时清理滚轮中的异物，保证滚轮的正常运转。

3 总结

为了保证学生在数控车床加工中生产实习的人身安全，本文将有关数控机床操作的实践和理论联系在一起，并对在数控车床加工实习教学过程中的常见故障进行探讨和分析，提出相应的解决办法，从而保证学生数控车床加工实习的有效进行。

参考文献：

[1]熊祥斌.论数控车床加工实习教学中常见故障与解决方法[J].科技展望，2016，26（23）：72.

[2]黄加根.中职数控车加工实训教学中常见故障与解决策略[J].当代化工研究，2016（10）：155-156.