数控机床常见故障及维修处理探究

关娜娜

摘要：本文以数控机床为研究对象，围绕数控机床长期使用过程中出现频率较高的一些故障问题以及相应的维修处理展开研究。首先，结合数控机床操作使用实践经验，对其中存在的几种主要故障分别进行了详解;其次，论述了数控机床故障维修处理原则;最后，就数控机床故障维修处理策略进行了详细介绍。希望能够通过以下研究来进一步增进造作人员对数控机床故障以及使用情况的了解，进而在切实保障数控机床正常运转的基础上实现其应用价值的最大化。

Abstract： In this paper， the numerical control machine tool as the research object， focusing on the long-term use of numerical control machine tool in the high frequency of some problems and the corresponding maintenance treatment. First of all， combined with the practical experience of operation and use of CNC machine tools， several main faults are explained in detail， secondly， the principle of fault maintenance and treatment of CNC machine tools is discussed， in this paper， the failure maintenance strategy of CNC machine tool is introduced in detail. It is hoped that the following research can further enhance the  fabricators understanding of the CNC machine fault and the use of the situation， so as to achieve the maximum application value on the basis of ensuring the normal operation of the CNC machine.

关键词：数控机床;故障;维修处理;原则;策略

Key words： CNC machine tools;fault;maintenance treatment;principle;strategy

中图分类号：TG65                                       文献标识码：A                                  文章編号：1674-957X（2021）21-0172-02

0  引言

伴随着机械制造业的飞速发展，国家制造业装备技术也在逐年优化，行业越来越多的使用到了中、高档数控机床设备。之后的工作就是怎样确保设备的充分利用，一旦设备出现问题就要在第一时间进行修理，使其尽快投入使用。故而在平常的车间管理中，数控机床设备管理与维修就成了工作的重中之重。对数控机床的管理是一件十分繁琐而系统的工程，不仅需要扎实的设备管理知识，还需要丰富的设备维修经验。数控机床是机电一体化的综合体，数控机床维修是一项复杂、技术含量很高的工作，维修人员不但要熟知电气系统知识，还要熟悉机械、液压、光学等方面的知识。认真、负责、胆大、心细及技术过硬是对维修人员最基本的要求。理论与实践相结合，上机熟悉机床的操作面板和各菜单内容，同时也要充分利用数控机床的自诊断技术来迅速地处理故障。

1  数控机床常见几种主要故障

1.1 系统故障  系统性故障属于一种较为常见的数控机床故障类型。系统故障的发生多与数控机床维护不当有关，在数控机床内自检系统的作用下，会引发警报、指示灯闪烁等情况的出现。例如，数控机床电池警报故障的发生，就是提示数控机床内部电池现实电压已经低于允许值，应当及时更换电池。若在引发警报后，仍然不更换就极容易导致机床相关控制参数的丢失。再如，在操控机床时有事系统会显示“NOTREADY”故障，意为“没准备好”，这时则需要对CRT显示屏、伺服系统电源装置以及所需电源电压值等予以查看，检查是否存在故障指示灯、短路、跳闸、熔丝断等问题。

1.2 随机故障  随机性故障的发生具有一定的偶然性，往往是在受到多因素的影响下突然发生的，因此相应的排查、检修工作也较为困难。一般情况下数控机床随机性故障的发生往往与机械内部构件错位、松动以及机床控制体当中元器件作业可靠性降低、出现作业性飘移等原因有关。往往需要通过对故障部位予以反复的归纳、实验，在逐步排除可能因素后，才能够真正找到问题所在。如，工人未按照图纸要求对数控机床零配件进行安装，导致发生装配性错误，使得零部件之间产生互相干扰等问题，由此引发的故障就属于随机故障。再如，数控机床在刚开机运转时正常，在工作几个小时后出现激烈震荡、报警等故障，导致数控机床不能够再正常运转。当关机一段时间后又会出现上述状况。这些情况都属于随机性故障，无法直接判定，难以掌握规律。

2  数控机床故障维修处理原则

通过上述对数控机床几类常见故障的梳理，可以看出数控机床故障的产生与多方面因素都有着一定的关联性，且基于机床内部构件的复杂性，如若对故障进行随意处理则极有可能引发更为严重的后果。因此在维修处理过程中必须遵循一定的原则，以此来确保维修人员能够快速而准确的找到故障部位、原因，并制定出科学、有效的处理方案，将故障的破坏程度控制在最低。具体而言，考虑到数控机床故障的特殊性，在维修处理过程中应遵循的原则主要有以下几点：一是，先静后动。即在数控机床发生故障后的第一时间，切勿操之过急的进行实操处理，要先对故障发生情况进行观察、问询，调阅机床图样、说明书等相关资料，并在组织专业维修人员对故障的破坏程度、严重性等予以评估过后，再制定机床维修方案，并准备工具进行动手维修。二是，先外后内。即在对故障进行维修处理过程中，要先对机床的外在构建进行观察、维修，再由外到内逐步开展对相关构建的启封、拆卸。充分发挥“望闻问切”的故障诊断方法，以免随意拆卸导致故障范围扩大化等严重态势的出现。三是，先软件后硬件。即当机床出现报警、警示灯等故障后，要先对软件系统相关参数予以检查，如若在恢复参数后机床仍然不能恢复正常运转，则再考虑对硬件进行维修。四是，先机械后电气。作为一种自动化程度极高的先进设备，相比较隐藏在机床内部的电气系统而言，机械部位的故障无论是发现还是检修起来都较为容易。因此，在对数控机床故障进行维修过程中，也应当遵循先简后难的原则，从较为简单的机械部分查起，检查故障的发生是否与机械、部件失灵存在一定的关联性。之后再对数控机床内部的电气系统进行故障排查。以此来确保故障排查、维修效率的提升。

3  数控机床故障维修处理策略及维护保养

3.1 采取多样化的故障维修处理办法  多样化故障维修处理办法的采用，是保障故障得以完善处理的关键一步。结合当前数控机床故障维修处理现状，可以考虑采用如下几种故障维修处理方法：一是，常规检查法。此种方法属于最为常规性的检查方法，也是每一名维修人员所必须掌握的一种方法。需要通过维修人员通过自己的眼、鼻、手、耳等来引发自身多感官系统，对数控机床某种特殊气味、烟雾、火光、声响、异动等故障现象予以观察、判断，从而找到故障发生的准确位置。同时故障观察活动也需要查阅相关资料，是建立在丰富检修经验以及理论知识、技术基础之上才能够完成的。二是，逻辑推理法。依据数控机床内部构件的组成原理，以及故障现象、显示参数、电压状况等，积极发挥维修人员本身的逻辑推理思维能力，对故障产生的原理进行推理分析。由此来进一步明确故障情况。三是，部件替换法。在确定故障发生的大致位置后，对存在疑点的模板、元器件、电路板、芯片等进行重新更换，之后再启动机床，并对故障情况进行观察。如若故障消失，则说明所更换部件就是问题所在。如若出现故障转移、放大等情况，则说明故障仍然并不在元器件，需要考虑其他修复方式。四是，指示灯警报诊断法。基本每一套数控机床都具有自诊断系统，配有专门的指示灯、警报器。在故障发生后自诊断系统会第一个收到故障信号，并转化为指示灯、警报，以此来起到故障提示作用。在维修过程中，维修人员需要在对数控机床说明书上的自诊断功能进行详细阅读后，通过对指示灯闪烁频率、颜色，以及警报器声音大小、音调等的分析，来判断故障情况。

3.2 着重加强对重点部位的检修  数控机床内部构造极为复杂，且具有众多微小的焊接点、线路板、元器件，在拆卸的过程中如若出现剐蹭、位置错误等问题，不仅不能起到解除故障的目的，甚至还会引发更为严重的故障。因此，在对重点部位进行检修时，维修人员一定要做到小心、精心、细心。如，在使用电焊铁进行线路焊接时，要对电焊铁的使用方式、姿势进行调整，并在使用完后将其放在远离线路板且顺手的位置，以免不小心碰伤其他正常的元器件;在摘除更快电路板时，应对电路板原有的安装位置、线路连接情况以及相应數据进行记录，并将拆卸下来的螺钉、元器件放置到专门的空间内。以此来保证后续安装的准确、到位;在拆换元器件时，要做到深思熟虑，必须建立在准确判断的基础上来进行，切勿凭感觉拆装。同时在对一些特殊材质元件进行拆装时，要使用专门的吸锡器，切勿硬取而对元器件造成不必要的伤害;一些维修人员在对数控机床进行故障检修时，习惯通过切断线路电流的方法来进行，但由于数控机床内部的线路板多为多层孔化板、双面金属孔板，相比较其他线路板而言印刷线路较为密集且细微，因此一旦切断焊接起来将会十分困难。因此在维修过程中检修人员在非必要的情况下，切勿随意对电路板上的印刷线路进行切断操作，可以转而采取其他办法来解决。

3.3 做好与机床操作人员之间的交流  机床操作人员是除数控机床生产技术人员外作为了解机床的人，他们的日常工作就是与机床作伴，通过操控机床来实现。因此，虽然数控机床操作人员不懂得机床故障的维修处理方法，不了解机床内在构造，但却是对机床故障情况最具备发言资格的人。他们能够通过数控机床细微的变化，来第一时间感知到数控机床故障的存在。为此，维修人员在对数控机床故障进行维修过程中，需要做好与机床操作人员之间的沟通、交流。在与操作人员之间的谈话中，了解故障发生的时间、现象、状态，在对操作失误等情况进行排查后，将沟通内容作为故障诊断、定位、检测的重要依据。

3.4 加强数控机床的日常维护与保养  数控机床日常管理环节，预防性维修显得至关重要。只有正确的使用数控机床，才能有效减小设备故障，增加其使用年限。据可靠数据显示，故障原因的1/3都是人为导致的。日常维护工作一般是操作者完成的，故而必须要加强其维护意识，强化技能运用能力，增强其专业素养，尽可能在最短时间了解机床性能，认真履行操作规程和维护保养条例，使设备处于正常工况之下。

4  小结

综上所述，在社会主义市场经济迅猛发展的新时代背景下，机械制造已然成为了社会发展的重要支柱。面对产业转型发展的影响，机械制造技术要求逐渐提升，社会各界呼唤高难度、高精度、智能化机械生产。在此种情况下，数控机床运行影响因素逐渐增多，各种故障的频出不仅为机床的正常使用造成了一定的阻碍，更在很大程度上加大了数控机床运维难度。为此，在今后的工作中，相关管理人员要加大对数控机床日常运维管理工作的重视，在对以往发生故障种类、原因等进行总结分析的基础上，不断总结经验教训，加大人员培育力度，从细节做起，以此来切实保障数控机床的安全、稳定、顺利运行。

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