数控铣床常见故障排除方法分析

吴志文

摘 要：数控铣床故障的产生具有复杂性、综合性和多样性，因此数控铣床故障的排除，对维修检测人员的技术水平要求比较高。本文介绍了数控铣床的常见故障类型以及诊断原则和步骤，并对一些常见故障进行了分析，提供了维修建议。

关键词：数控铣床 故障 维修

数控铣床是在普通铣床基础上，联合数控操作系统、电气系统、液压系统、辅助装置等几部分组成，因此其故障的产生具有复杂性、综合性和多样性。对于数控铣床故障的检测与维修，既是保障企业生产活动的重要方面，也对维修检测人员的技术水平提出了很高要求。数控机床的故障阶段大致可分为初期故障期、耗损故障期和偶发故障期，其中初期故障期因为主要是由机床初投入使用磨合不够导致，是整个数控机床出故障的高发期，所以当各单位购进新的数控机床时，一定要对整个机床进行深入全面的工作检查，以排除机器使用初期的故障。本文主要介绍了数控铣床常见的故障类型，根据诊断原则和步骤对数控铣床的常见故障进行了简要分析。

一、数控铣床的常见故障类型

1.内部故障和外部故障

按照导致故障产生的因素可将其分为内部和外部故障两类。由于机床自身零

部件的质量缺陷、磨损老化、安装焊接不达标，或者软件参数混乱、数据丢失、信号接触不良等因素产生的故障为内部故障；而由于外界环境因素或外部事物导致的故障为外部故障，例如环境潮湿、外物破坏等。

2.破坏性故障和非破坏性故障

故障在维修人员监测和维修时，有的可以通过行之有效的方式方法以不破坏

原有零部件为前提较为轻松的解决，这种没有对机床本身造成伤害的称为非破坏性故障；而有的故障或者由于技术人员维修经验不足、能力不够，或者没有找到特别简单的修复方法，而导致修复时对机床本身造成了一定的风险和破坏，这种称为破坏性故障。

3.报警显示故障和无报警显示故障

数控机床在设计的时候就已经考虑到了某些可能发生的故障并设置了相应的报警显示信号，在发生故障时如果有相关报警信号的显示，就可以通过某种特定的报警查找使用说明书来对问题进行排除，这种故障为报警显示故障；但是在实际生产过程中，有报警显示的故障所占比例很小，大部分故障还是属于无报警显示的故障。

4.机械故障和非机械故障

显而易见，虽然数控铣床属于机械设备，但是由于它设计制造的综合性，整个设备中除了用于直接加工的机械部件外，还有许多学科领域的技术作为支撑，而在故障的发生率上来看，各个系统综合性的故障还是有许多的。

二、数控铣床故障的诊断原则和步骤

1.数控铣床故障的诊断原则

（1）先外后内原则。

由于数控铣床是集机电液和数控技术为一体的综合体，所以其产生的故障也会经由这四部分反映出来。对于数控系统来说，近些年来由于现代数控技术的高速发展，使其可靠性有了长足的进步，发生故障的概率也相应降低。在维修人员对机床进行故障诊断时可按照先外后内，也就是先检查检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等外部系统，再检查内部的数控系统、电子元器件等内部系统的原则。

（2）先机械后其他原则

作为最直接接触工件的机械部分往往也是最容易发生故障的部分，所以在诊

断时应优先对机械部分进行排查。

（3）先静态后动态原则

一般来说，故障往往发生在机床加工零件的过程中，但是在对故障进行检测

时，并不易直接在机床通电工作时来进行。而是应该先将机床断电，在静态情况下，通过了解、观察、测试、分析，确定机床再次通电后不会造成故障扩大甚至发生事故后，再给机床通电，进行动态的观察检测。

2.数控铣床故障的一般诊断步骤

（1）观察报警信号。

当数控铣床发生故障时，首先应观察是否有报警信号产生，如控制柜中的故障灯、状态灯或报警灯等，通过报警信号先确定故障源，初步排除设备说明书上的简单故障。

（2）定位故障源。

完成第一步后，无论是否有相应故障报警信号产生，接下来都应做的是通过故障现象对故障产生的部位进行定位。只有先确定好故障源，才能展开下一步的工作。

（3）按照故障诊断原则确定具体故障情况。

完成以上两步才完成了整个排障维修工作的极小一部分，剩下的工作才是整个故障维修过程的最关键部分。也就是根据故障诊断原则来确定故障的具体情况，从而才能制定行之有效的排障维修计划。

三、数控铣床常见故障分析

1.导轨故障

导轨作为最重要的数控铣床执行部件，对整个机床的良好工作有着十分重要的意义。导轨的主要故障包括：导轨的研伤故障、导轨运动不良或不能运动、加工面在接刀处不平、导轨工作台抖动等。在对导轨故障进行维修时，应注意导轨故障的发生除了与导轨本身有关外，还与滚珠丝杠、机床地基、主轴伺服电机等有关。维修过程中应注意间隙调整、对导轨进行可靠防护、注意润滑导轨和注意滚动导轨的预警。

2.主轴故障

主轴也是数控铣床的重要传动部件，它的故障率相较来说也有不少。大致来说主轴故障有主轴的噪声和发热故障，主轴的准停故障，主轴自动换挡故障等。

3.参数故障

参数对于数控铣床来说就像是人类的灵魂一样重要，机床所有功能的实现都取决于参数的设定，零件的加工制造精度也由参数来调整和保证。产生参数故障的原因主要有：数控系统的后备电池失效，操作者的误操作，还有就是当机床在DNC状态下加工工件或进行数据通讯时如果断电将导致参数的丢失。不难发现数控铣床的参数故障大部分是可以避免的，所以工作人员在遇到参数故障时应及时快速处理，而且在数控铣床的使用过程中应注意备份机床参数并妥善保管。

4.滚珠丝杠副故障

滾珠丝杠副作为数控铣床的主要进给部件，主要的故障有转动不灵活、噪声过大和润滑不良等。对滚珠丝杠副的日常维护与保养很重要，例如拆装滚珠丝杠副后要注重消除轴向间隙，平时要注意润滑，要定期检查支承轴承，工作中也要做好滚珠丝杠副的防护工作等。

四、数控铣床的日常维护与保养

数控铣床是一种自动化程度高，设备结构复杂的先进加工设备。相关维修人员除了做好相关知识技能的储备以外，日常工作中做好对机床的维修保养工作也很重要。例如保持好车间环境，做好机床防尘防屑措施，保证正常润滑，定期加注更换冷却液等，都将大大提高使用效率和避免不必要的故障发生。

参考文献

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[2]计小辈，王丽敏，马辉.数控铣床主轴准停故障与维修[J].设备管理与维修，2009（03）.