数控机床加工精度故障及维修处理研究

陶 霖

（齐齐哈尔二机床（集团）有限责任公司，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

数 控 机 床 是 数 字 控 制 机 床（Computer numerical controlmachine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。经运算处理由数控装置发出各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床在我国的工业领域应用的非常广泛，如果数控机床出现故障，会影响到数控机床加工的精度，制作出不合格的零件，会对制造业产生非常不良的影响，严重的还会引发一些事故[1，2]。所以，在数控机床使用的过程中，必须要采用合理的手段来对数控机床的加工精度故障进行排除，保证数控机床的稳定运行。

1 数控机床加工精度的主要原因

数控机床是自动化技术的一种重要的体现形式，在使用数控机床制作机械零件的时候，通过数控机床的设定功能，在其中输入零件的各项参数，数控机床可以自动的完成零件的制作。数控机床的出现有力的推动了工业领域的进步，使用数控机床进行机械零件的加工和制作，可以实现高精度的零件制作，误差非常的小，而且还可以制作出一些相对复杂的机械零件，通过数控机床的应用，可以有效的解决机械制造中存在的各种问题，相比于人工制造，数控机床的无论是精确程度还是速度都有明显的优势[3]。但是在数控机床使用的过程中，有许多的因素会对数控机床的加工精度造成严重的影响，如果不及时的对这些因素进行处理，会使制造出来的机械零件与实际需求存在很大的偏差，严重的影响机械零件的使用，而且还有可能带来工业事故，对工业的进步非常的不利，这些影响数控机床加工精度的因素主要表现在以下几个方面。

1.1 制作方案对数控机床加工精度造成的影响

在数控机床使用的过程中，先要制定一个制作方案，这个制作方案对于数控机床的运行来说非常的重要，在制作方案制定的时候，要根据机械零件的尺寸、技术和工艺的要求来制定，如果在制定制作方案的时候零件出现问题，那么就会对数控机床的加工精度造成一定的影响，使制作出来的机械零件与设计的要求存在偏差。这种情况出现的原因主要是根据机械零件制作方案的不同，数控机床加工的原点也会存在不同，加工原点是数控机床运行程序中的重要因素，如果加工原点存在偏差，那么整个制作程序也会出现偏差，造成数控机床加工不精确的情况[4，5]。

1.2 数控程序对数控机床加工精度造成的影响

数控程序也是造成数控机床加工精度偏差的重要因素，在使用数控机床制作机械零件的过程中，需要预选按照零件的加工要求，来编制一个数控程序，在数控程序编制完成以后，数控机床会自动的完成机械零件的加工过程，可以说这个数控程序是数控机床运行的根本，如果数控程序出现问题，会严重的会影响数控机床的加工精度[6]。数控程序的编制需要依靠人工来完成，而有的时候，由于一些程序非常的复杂，在编制这种数控程序的时候，经常会由计算机自动生成程序，这样的程序编制方式可以满足来零件加工的基本需求，但是如果机械零件的精度要求比较高的话，这种数控程序就不能满足实际的制作要求，会严重的影响数控机床加工精度。

1.3 机床性能对数控机床加工精度造成的影响

数控机床本身的性能对数控机床加工精度的影响也非常大，在实际的使用过程中可以发现，使用时间越短，也就是越新的数控机床，其精度越准确，数控机床随着使用时间的增长，它的精度会逐渐的下降，因为数控机床在不断的使用过程中，各个部件都会产生磨损和老化，性能会有所降低，这样的情况就会带来精度不足的问题，使制作出来的机械零件与实际需求存在一定的差异，影响机械零件的正常使用[7]。有一些数控机床在使用的过程中，虽然各个方面都没有问题，包括数控程序和初始的原点设定，但是制作出来的机械零件还是不符合相关的要求，这就应该考虑数控机床自身的原因，很有可能是因为数控机床使用时间过长，许多的部件老化，使的数控机床加工精度下降。对于这种情况，需要企业在使用数控机床的时候，要做好数控机床的保养工作，并且对其进行定期的维护，保证数控机床处于最佳的使用状态，提升数控机床的加工精度[8]。

2 数控机床加工精度故障的维护建议

在实际的使用过程中，造成数控机床加工精度下降的原因很多，如果想要改善这个问题，就需要准确的找出影响数控机床加工精度的原因，并且采取合理的措施来处理其中的问题，下文选取了几个实际的情况来进行分析。

（1）在一个数控机床使用的过程中，突然发生的一场的情况，主要表现为在加工机械零件的时候，Z轴方向的加工尺寸出现了很大误差，误差量达到了一毫米，与设计需求存在严重不符的现象。这种情况是突然出现的，之前这台数控机床没有任何的异常，不能通过一些异常情况来判断故障出现的原因，这样的情况给故障的定位带来了很大的困难，而且对于这种异常情况的出现，数控机床本身的警报系统没有给出相应的提示，通过这一点，可以初步的确定不是由于电气的原因引起的故障，在这个时候，可以对加工中心的程序进行查看，查看程序本身是否出现问题，并且要对坐标系进行检查和定位 ；然后改变加工中心的工作模式，在模式改变以后要Z轴进行运动，观察模式改变以后Z轴方向的工作情况，通过这样的检查方法可以发现，Z轴在运动的过程中，有异常的声响出现，而且这种异常的声响会随着Z轴的运动速度变化而变化，通过这一点可以确定数控机床Z轴方向的问题是由于加工中心的某些部件出现了故障而引起的，从而造成了数控机床加工精度不够的现象。在故障确定以后，就要对故障进行排除，把Z轴方向上的相关零件拆卸下来以后发现Z轴的轴承出现的磨损过度的情况，把破损的轴承进行拆除，然后更换新的轴承，数控机床恢复了正常，数控机床的加工精度也得到了保证。

（2）某台数控机床在使用的过程中，突然出现加工精度上的大幅度偏差，这样的情况对机械零件的加工造成了严重的影响，面对这样的情况，工作人员要对数控机床的各个轴进行细致的检查，重点检查各个轴之间的缝隙，如果缝隙大于正常标准值的范围，要对其进行改动和调整，减少反向轴之间的缝隙，然后把数控机床进行组装，重新开始实验，如果上述的现象还是没有得到改善，就可以断定造成数控机床加工精度不稳定的原因不是因为轴缝隙过大引起到，因此，工作人员要对接地系统进行检查，如果接地设备也没有问题的话，就要对其他的部位进行检查，重点分析是不是由于数控机床在长期的机械零件加工的过程中，使数控机床具备的零件热量过大，引起了局部的形变，如果主轴的坐标在数控机床的运行状态和冷却状态表现的不一致的话，就可以断定是由于温度过高而引起的坐标点变动，这个时候可以对数控程序进行改动，调整数控程序中的坐标值，通过这样的方式，可以有效的解决数控机床存在的加工精度问题，而且还可以更换刀具，减少在数控机床机械零件加工过程中产生的热量，防止热量形变的产生。

3 结束语

综上所述，数控机床是工业生产中的重要设备，在工业的生产过程中起到了至关重要的作用，通过程序的设定，数控机床可以自行的对机械零件进行加工，而且加工的精度和速度要比人工制作要高很多，但是在实际的使用过程中，有许多的因素造成数控机床加工精度的下降，严重的影响了工业生产的稳定性，企业一定要重视这个问题，通过合理的手段来确定故障出现的原因，并且采用科学的方式进行解决，提升数控机床的加工精度，保证工业企业的经济稳步发展。