数控机床的维护保养与故障排除

陈德才

摘要：随着制造业的快速发展，数控机床也得到广泛的运用。因为数控机床可以依照程序对零件进行自动加工，不需要使用专用的、复杂的工模夹具，所以能够很好地解决复杂的、多品种的以及小批量零件的自动化加工问题。然而，在使用过程中，数控机床不可避免会出现各种各样的故障。所以，在数控机床使用过程中，机床的故障排除与维护保养非常重要，是数控机床得以长期运行的可靠保障。

关键词：数控机床；维护保养；故障排除；自动化

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（201 8）02—0071—02

0引言

在机床加工领域中，数控机床技术是具有典型性的机电一体化技术，包括数据通信技术、精密测量技术、伺服驱动技术、控制技术和机械制造技术等。一直以来，数控机床因为生产效率高、加工零件质量稳定、一致性好，加上具有高速、高精、柔性等特点，在机械制造业中得到越来越广泛的应用。但是具体的实践中，数控机床因为各种不可避免的原因出现故障，所以提高数控机床故障诊断技术、归纳数控机床常见故障，对于提升数控机床设备的稳定运营有非常重要的作用和意义。

1重要意义

数控机床是一种精密度比较高的仪器设备，加强对数控机床的维护保养和故障排除具有重要的意义。这些意义主要体现在以下几个方面：其一，可以提升检修人员业务能力和综合素质；其二，可以提升设备工作性能。数控机床一旦发生故障，其使用性能也会因此受到影响。一系列的实践证明，对数控机床的故障进行定期排查，可以对设备故障的发生原因进行归纳，在这个基础上实现设备性能的大幅度提升；其三，可以提升企业生产效率。相对于普通机床来说，数控机床有着更加昂贵的价格，对数控机床的故障进行及时排除，可以防止故障进一步扩大化，而且还能避免企业因为设备出现故障而无法工作的情况发生。

2常见故障分析及排除方法

2.1常见故障分析

其一，电源部分。在数控机床系统中，电源是一个重要的部分，一旦电源出现故障或者失效，导致的直接结果就是整个系统被毁坏或者停机。一般来说，这类问题在欧美国家发生的概率比较低。但是在中国，由于电源质量差，波动比较大，加上诸如突然拉闸断电等人为因素以及高频脉冲类的干扰，很容易导致电源损坏或者出现故障。除此之外，数控系统部分加工程序、设定数据以及运行数据通常贮存在RAM存贮器内，一旦系统发生断电现象，锂电池以及后备蓄电池还能保持一段时间。

其二，伺服驱动系统。在实际运行过程中，造成伺服驱动系统出现故障的原因有很多，系统损坏是一种比较常见的故障，通常是因为电压冲击或者网络电压波动太大而造成的。除此之外，地区电网质量较差，会造成机床电压超限，特别是瞬间超限，进一步造成伺服驱动系统发生故障。如果没有专门的电压监控仪，很难检测到。在对故障原因进行查找的时候，需要注意，还有很多的损坏是因为各种特殊原因造成的。

其三，位置环。位置环的故障主要有：①测量元件故障。一般表现为高速的时候漏脉冲报警，出现这样的原因可能是读头脏或者是光栅脏；机床不能回到基准点：没有任何的反馈值。②没有发号指令就直接运动。造成这一故障的原因可能是测量元件损坏，位控单元故障，漂移过高。③位控环报警。这一故障可能是由位控单元内部损坏、测量系统损坏以及测量回路开路引起的。

2.2常见故障的排除方法

（1）维修信息跟踪法。主要是指大型企业在使用数控机床过程中，结合实际工作中因为设计不完善导致的偶然故障，不断完善和修改系统硬件和软件。通常是以维修信息的形式进行修改，再提供给维修人员。

（2）改善电源质量法。由于我国电源质量普遍较差，所以数控机床在运行过程中经常会发生电源故障。为了解决这一问题，可以使用稳压电源，这样就可以控制电源波动情况。除此之外，对于高频干扰，可以使用电容滤波法进行处理，借助这些预防性的措施对电源板的故障进行预防和消除。

（3）备件替换法。在数控机床运行过程中，经常会出现坏的线路板。面对这一情况，可以使用有良好性能的数控机床备件进行替换，并在這个基础上进行适当的初始化启动，让机床能够快速投入运转，发挥出实效性，然后再返修或者修理坏的线路板。

（4）最佳化调整法。用一台具备存贮功能的双踪示波器或者多线记录仪对电流反馈的响应关系或者速度和指令反馈分别进行观察，利用调节速度调节器的积分时间和比例系数使伺服系统能够达到既不震荡又有较高动态响应特性的最佳工作状态。在现场没有记录仪或者示波器的情况下，通过适当的调节起振电机，接着再逐渐反向调节，直到震荡消除即可。

（5）更改程序法。对系统功能来说，系统参数是对其进行确定的依据。如果设定的参数出现错误，就可能会让某一个功能失效或者出现故障，有的时候会因为用户程序错误造成故障，进而导致数控机床停机。

3数控机床的维修保养

其一，为了将数控机床的加工能力最大限度发挥出来，必须要为数控机床配置必要的配件和加工使用的附件。

其二，（1）预防性维护的关键是加强日常保养，操作人员自行完成保养相关内容。其主要有日检、周检、月检、季检、半年检，每一项随机设备技术说明书都有规定内容，按规定执行日常保养，使数控设备得以相应的休息和清洁。（2）液压系统部分的维护保养。①定期对油箱内的油进行检查、过滤以及更换。②检查冷却器和加热器的工作性能，控制油温。③定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏。④定期检查清洗油箱和管路，更换液压件、滤芯。⑤严格执行日常点检制度。检查系统的泄漏、噪声、振动、压力和温度等是否正常。（3）机床导轨的维护保养。①导轨润滑：目的是减少摩擦阻力和摩擦受损，以避免低速爬行和降低高温时的温升。因此导轨的润滑很重要。对于滑动导轨，采用润滑油润滑；而滚动导轨，则润滑油或者润滑脂均可。导轨的润滑一般采用自动润滑，可以单独设定时间润滑或由主机系统设定。同时每天要检查润滑油的分流阀、润滑油箱油位、导轨表面是否有一层油膜、润滑油泵工作情况。②导轨防护：在操作过程中注意防止切屑、磨粒、冷却液散落在导轨上，以免引起导轨磨损吊车尾的加快擦伤和锈蚀。（4）工作台维护保养。以加工中心为例，数控机床的圆周进给运动一般由回转工作台来实现，对于加工中心，回转工作是不可少的部件，旋转定位锁紧结构复杂。（5）数控机床电气维修保养。保持电柜清洁和排风正常，检查易损元件是否疲劳，伺服连接是否稳固，电缆不能碰水、油等，可以提升数控机床的使用寿命。

其三，重视电源维护。数控机床对电源有着严格的要求，我国有条件的企业可以采取增设稳压装置或者专线供电的方式，降低供电品质差带来的负性影响，确保数控机床系统能够正常运行。

4结论

随着数控机床发挥的作用越来越大，其稳定性越来越高，性能越来越完善。但是在实际工作中，仍然要重视数控机床的各种故障并熟练掌握排故方法，降低和消除故障发生率，以此提升机床运行的可靠性和稳定性。