郝峰

作為中職院校的重要實踐課程，加工實訓(xùn)教學(xué)能夠幫助學(xué)生更直觀、深入地掌握數(shù)控機床的實踐操作。要求學(xué)生不但要熟悉相關(guān)的理論知識，還要具備嫻熟的實踐操作技能，正確解決常見故障問題，從而為以后的工作打下牢固的基礎(chǔ)。在實訓(xùn)教學(xué)課程中，教師要針對學(xué)生常碰到的問題進行詳細(xì)的講解，以便引導(dǎo)學(xué)生掌握正確處理的方法。

一、數(shù)控車床問題診斷的原則

1.由外部及內(nèi)部診斷原則

在處理數(shù)控機床故障時，要根據(jù)由外而內(nèi)的診斷原則來對待出現(xiàn)的故障問題。當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障問題時，要先對它的外部元器件實施診斷，當(dāng)確認(rèn)液壓件、機械動力設(shè)備等外部元器件正常運轉(zhuǎn)時，才可以對數(shù)控機床的內(nèi)部實施診斷。數(shù)控機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、有著大量的精密零件，不當(dāng)拆卸會對這些精密零件造成不可挽回的損失。所以，當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障時，要先排除外部零件問題后，并由專業(yè)檢修人員做出故障的合理分析，方可對數(shù)控機床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及零件實施診斷，從而提升故障診斷的時效，減少對機床的二次損害。

2.機械故障診斷優(yōu)先原則

在處理數(shù)控機床故障時，要根據(jù)機械故障診斷優(yōu)先的診斷原則來對待出現(xiàn)的故障問題。在診斷數(shù)控機床故障的過程中，從而從機械故障和電氣故障兩個方向進行綜合考慮。一般來說，機械類的故障比較方便排查，后續(xù)檢修工作較為簡單。但是，電氣故障則可能涉及數(shù)控機床的許多元器件，可能需要多種檢測設(shè)備來進行故障排查。所以，當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障時，要先做到排除機械故障，然后再使用專業(yè)儀器對電氣系統(tǒng)實施故障排查，從而提升故障診斷的時效。

3.由靜態(tài)到動態(tài)診斷原則

在處理數(shù)控機床故障時，要根據(jù)由靜態(tài)到動態(tài)的診斷原則來對待出現(xiàn)的故障問題。由于數(shù)控機床屬于較為精密的設(shè)備，其操作系統(tǒng)也較為繁瑣，如果數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，學(xué)生往往難以及時發(fā)現(xiàn)故障源。所以，在排查故障時，要先對數(shù)控機床做斷電處理，然后再實施數(shù)控機床故障的觀察和分析，直到確認(rèn)通電后不再發(fā)生二次故障后，方可實施帶電排查。同時，對故障做動態(tài)診斷時要輔助以相應(yīng)的檢測活動，并做好應(yīng)急預(yù)案，以免數(shù)控機床元器件因故障診斷而發(fā)生損傷。故障排查時，要嚴(yán)格遵守相關(guān)程序手冊，對數(shù)控機床的各個系統(tǒng)元器件做認(rèn)真檢查，以排除潛在的安全隱患。

二、數(shù)控車削加工實訓(xùn)教學(xué)中常見問題的分析與研究

1.安全文明生產(chǎn)意識不夠

安全文明生產(chǎn)意識是企業(yè)生產(chǎn)活動正常運行的必要條件，這就要求操作員不但按照操作規(guī)范合理使用數(shù)控機床，還要具備良好的職業(yè)素養(yǎng)、強烈的責(zé)任心以及良好的團隊意識，以達到安全文明生產(chǎn)的要求。首先，在數(shù)控車削加工實訓(xùn)教學(xué)中，經(jīng)常出現(xiàn)的問題是學(xué)生不按順序進行機床的上下電操作，特別是關(guān)閉數(shù)控機床時，有的學(xué)生因急于下課，沒有把工作臺歸位，將按先后次序關(guān)閉操作電源、機床電源、供給電源的操作順序置之腦后，僅僅關(guān)閉機床電源就匆匆離去。其次，數(shù)控機床的開機步驟較為簡單，但學(xué)生在實訓(xùn)時剛一開機，沒有等數(shù)控機床完成自檢準(zhǔn)備，就開始實施操作，從而給數(shù)控機床的正常運行帶來不利影響，甚至?xí)斐蓴?shù)控系統(tǒng)故障頻發(fā)。最后，學(xué)生在實訓(xùn)操作時忽視了對數(shù)控機床的保養(yǎng)維護，覺得那不在自己的責(zé)任范圍。但是，要想成為一位優(yōu)秀的數(shù)控機床操作員，不但要具有編程能力，還要嫻熟于數(shù)控機床的保養(yǎng)維護工作，從而能夠保持?jǐn)?shù)控機床的良好工作狀態(tài)，延長數(shù)控機床的使用周期，及時排除安全生產(chǎn)隱患，進而成為一位高素質(zhì)的數(shù)控機床操作人員。教師在實訓(xùn)教學(xué)時，不但要傳授給學(xué)生專業(yè)知識，提高學(xué)生的實踐技能水平，還要幫助學(xué)生具備良好的安全文明生產(chǎn)意識。

2.步進電動機抖動不轉(zhuǎn)

數(shù)控機床的步進電動機出現(xiàn)抖動不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，是車削加工時經(jīng)常出現(xiàn)的問題。當(dāng)問題出現(xiàn)時，要先仔細(xì)觀測步進電動機的工作情況，如果抖動現(xiàn)象中止，就先檢查電動機里是否有異物，然后將數(shù)控機床程序歸位重啟。如果重啟后步進電動機正常工作，可把程序再次歸位，從而推測故障的原因可能是內(nèi)部零件磨損或老化等情況。在排除故障時要培養(yǎng)學(xué)生處理問題的正確思路，以便其能夠自主地進行排障處理。雖然步進電動機故障是車削加工時常見的問題，但是其故障成因卻有多種情況，例如操控程序故障、內(nèi)部異物卡頓等。所以，學(xué)生在實訓(xùn)教學(xué)時要掌握不同故障成因的排除方法，以全面的角度來看待步進電動機故障問題，使得其在面對各種故障問題，能夠按照操作規(guī)范合理進行故障排除。

3.數(shù)控機床撞刀故障

撞刀故障也是車削實訓(xùn)教學(xué)時常見的問題，導(dǎo)致撞刀故障發(fā)生的原因也各有不同。首先，最常見的故障原因在于，學(xué)生啟動程序時未能按規(guī)定返回參考點，就實施加工操作。在車削實訓(xùn)教學(xué)時，學(xué)生務(wù)必牢記首件加工時必須成功返回參考點。其次，學(xué)生在車削加工實訓(xùn)時要先對刀，并執(zhí)行校驗工作后方可進行車削加工。但是，有不少學(xué)生對刀之后未檢驗就開始車削加工，這就造成撞刀的問題頻發(fā)。再次，撞刀問題也可能是由于程序輸入有誤造成的。學(xué)生實訓(xùn)操作時輸入指令，本應(yīng)選擇刀具來切入刀具，但卻錯誤執(zhí)行了別的指令，從而造成刀具和其他零部件撞擊而造成撞刀故障，這往往是學(xué)生操作不夠認(rèn)真仔細(xì)所造成的。所以，教師在車削實訓(xùn)教學(xué)時，要求學(xué)生要嚴(yán)格按照操作步驟實施車削加工操作，盡量避免或杜絕誤操作問題的出現(xiàn)。同時，要求學(xué)生在執(zhí)行操作前要再次復(fù)查，以避免錯誤的發(fā)生，降低數(shù)控機床撞刀故障的發(fā)生。

4.數(shù)控機床超程故障

增量式測量是數(shù)控車所使用的測量系統(tǒng)，這種測量系統(tǒng)會因機床斷電而返回預(yù)設(shè)坐標(biāo)，從而丟失斷電前的參考坐標(biāo)。所以，當(dāng)機床再次通電后，要先再次設(shè)定坐標(biāo)，方可重新進行車削加工。當(dāng)車床收到加速指令時，會因車床位于極限位置時出現(xiàn)超程故障而發(fā)出報警音，這時要把機床的滑板先手動反向滑動一定長度，以處理因車床超程而發(fā)生的故障報警問題。在車削加工實訓(xùn)教學(xué)中，超程故障是可以通過機床預(yù)設(shè)和檢查來避免。雖然學(xué)生剛開始實訓(xùn)時，常常會因為操作生疏而遺忘上述操作，但是可以通過教師的正確指導(dǎo)和學(xué)生的正確操作來避免此類問題的發(fā)生，從而提高機床車削加工的工作效率。另外，如果車削加工時機床斷電，要切記先關(guān)閉數(shù)控機床的電源，等通電后再重新開啟電源，并對預(yù)設(shè)參數(shù)做再次調(diào)整，可通過手動操作來移動滑板到正確的位置。

5.程序故障處理

相對于步進電動機抖動問題而言，數(shù)控機床程序較少出現(xiàn)故障，程序故障的原因呈現(xiàn)復(fù)雜化的特點。一般來講可通過以下兩種方法進行排查：首先，要對數(shù)控機床的機載電腦進行檢查，確認(rèn)其存儲空間是否存在不足問題，這是因為寫入的操作程序如果超出存儲空間的范圍，就會造成程序載入失敗，從而造成數(shù)控機床出現(xiàn)程序故障。其次，如果機載電腦存儲空間能夠正常載入程序，而寫入的程序本身不存在邏輯問題，就需要檢查機載點電腦的傳輸通道參數(shù)。在正常情況下，傳輸參數(shù)的數(shù)值為零。如果不為零，數(shù)控機床就會發(fā)生程序故障。再次，如果傳輸參數(shù)的設(shè)定超出傳輸能力的正常范圍，也會造成類似于機床程序故障的問題。在車削加工實訓(xùn)教學(xué)時，學(xué)生首先將傳輸通道參數(shù)歸位為零，然后清理機載電腦的存儲空間，以確保存儲空間達到程序載入的需要。最后，在設(shè)置傳輸參數(shù)時要按照數(shù)控機床的傳輸能力來合理設(shè)置。數(shù)控機床的程序故障雖然不是經(jīng)常發(fā)生，但卻是相對較難處理的故障之一。程序故障與普通的單一故障不同，其故障成因比較復(fù)雜，難以及時發(fā)現(xiàn)。所以，學(xué)生在車削加工實訓(xùn)時遇到難以解決的故障時，可以按照程序故障的排障操作進行檢查，可先校驗數(shù)控車床的預(yù)設(shè)參數(shù)，再經(jīng)過基礎(chǔ)參數(shù)的校驗來解決簡單的程序故障。教師在加工實訓(xùn)教學(xué)時，要培養(yǎng)學(xué)生的正確排障思維，面對故障時要有條有理、層次分明地排查故障，這種正確的排障思維的養(yǎng)成，對學(xué)生未來的職業(yè)發(fā)展有著十分重要的意義。

6.加工尺寸誤差過大

在車削加工實訓(xùn)教學(xué)中，加工尺寸和標(biāo)準(zhǔn)尺寸存在比較大的誤差是最為常見的問題，其問題原因可能由許多問題所造成。例如，由于伺服電動機沒有完全固定在絲杠上，使得兩者之間出現(xiàn)不同步的問題，使得車削加工工件時發(fā)生誤差問題。面對加工尺寸誤差較大的問題，學(xué)生要在伺服電動機的機軸以及絲杠的連接軸上做標(biāo)記處理，然后讓工作臺以快速倍率來移動，從而減小或避免因伺服電動機和絲杠的不同步造成的尺寸誤差。

7.機床本身存在機械故障

隨著使用時間的推移，數(shù)控機床本身會逐漸發(fā)生許多老化問題，而維修保養(yǎng)的不到位更是加速了數(shù)控機床的老化，從而造成各種故障問題的頻繁發(fā)生。例如，步進電動機自身因零部件老化而出現(xiàn)機械故障;步進電動機的連接線因線路老化而被拉斷;步進電動機的連接銷釘脫落造成與絲杠出現(xiàn)固定問題，使得其與拖板不能同步;絲杠以及導(dǎo)軌上存在一些車削所產(chǎn)生的碎屑等雜物，使得機床兩軸移動不暢，以致于發(fā)生碰撞故障。所以，在車削加工實訓(xùn)教學(xué)時，教師要引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成觀察數(shù)控機床運行狀況、仔細(xì)聆聽數(shù)控機床運轉(zhuǎn)時的各種聲音，以便做到對異常問題及時發(fā)現(xiàn)、及時解決。在數(shù)控機床的日常使用時，要注意按照操作規(guī)范進行加工操作，要養(yǎng)成合理保養(yǎng)維護的良好習(xí)慣。當(dāng)車削加工操作結(jié)束后，要及時清理車床導(dǎo)軌中的雜物，并保持?jǐn)?shù)控機床的干凈整潔，定時在各個滑動面以及齒輪箱加入符合標(biāo)準(zhǔn)的機械油。

三、小結(jié)

車削加工實訓(xùn)是為了提高操作人員數(shù)控機床實踐操作能力的重要教學(xué)內(nèi)容。教師可利用一些常見問題來提高學(xué)生排除故障、解決問題的意識和能力。同時，通過實訓(xùn)教學(xué)還要培養(yǎng)學(xué)生的正確思維能力，以便為社會培養(yǎng)出更多的實用性的高素質(zhì)人才，從而為社會經(jīng)濟的發(fā)展添磚加瓦。

（作者單位：南陽市高級技工學(xué)校）