劉慶輝

摘 要：數(shù)控機床是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。數(shù)控機床在運行的過程中，能夠加快工業(yè)生產(chǎn)，提高我國工業(yè)生產(chǎn)的效率。該文就數(shù)控機床故障研究的重要性、數(shù)控機床故障分析以及數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)設(shè)計展開討論。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床;故障分析;診斷系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號：TH17? ? 文獻標(biāo)志碼：A

數(shù)控機床是當(dāng)前我國生產(chǎn)中最常用的儀器設(shè)備之一，數(shù)控機床的健康運行對我國工業(yè)生產(chǎn)具有很重要的意義。數(shù)控機床結(jié)合了電氣控制、自動化控制等技術(shù)，要想保證機床正常運行，需要加快數(shù)控機床的故障分析領(lǐng)域的研究速度，促進我國數(shù)控機床發(fā)展水平的提高。

1 數(shù)控機床故障分析

數(shù)控機床的常見故障有系統(tǒng)故障、隨機故障、破壞性故障、非破壞性故障、硬件故障、軟件故障等，故障可以根據(jù)元件原因、性質(zhì)原因分為2類。元件原因主要表現(xiàn)有噪聲、加工出的成品質(zhì)量不合格等，這一類故障屬于機械故障，機械故障主要體現(xiàn)在數(shù)控機床操作過程出現(xiàn)異常的現(xiàn)象，象主軸振動引起加工零件表面粗糙度較高、主軸卡夾不牢固、工件運行中飛出、加工尺寸有誤等。上述這些現(xiàn)象是由于機械問題引起的，出現(xiàn)這一類故障時，檢修就會十分麻煩。另一類是性質(zhì)原因故障，在這一類故障中表現(xiàn)出的現(xiàn)象有元件松動、數(shù)控機床焊接位置接觸不良等，主要產(chǎn)生的原因是外界因素或者電壓不穩(wěn)造成的，因此在數(shù)控機床發(fā)生故障時，我們可以根據(jù)數(shù)控機床表現(xiàn)出來的現(xiàn)狀分析大致原因，進行診斷，這樣能夠提高數(shù)控機床故障檢測與維修的效率。

2 數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)控機床故障診斷方法有直觀判斷法、功能測試法、敲擊法、局部升溫法、更換元件法、參數(shù)檢測法等，下面我們就根據(jù)這些方法一一進行闡述。

2.1 直觀判斷法

直觀判斷法，顧名思義就是通過直觀的視覺、聽覺等判斷數(shù)控機床故障的位置。直觀法主要包括詢問、目視、觸摸、通電等步驟。在數(shù)控機床正常運行時，發(fā)出的聲音與氣味等具有一定的規(guī)律性，當(dāng)數(shù)控機床出現(xiàn)故障時，可能會出現(xiàn)特別的氣味或者雜音等現(xiàn)象。因此我們可以通過直觀法，判斷數(shù)控機床出現(xiàn)故障的位置。

2.2 功能測試

功能測試法比較適合用于長期閑置的數(shù)控機床，當(dāng)長期閑置的數(shù)控機床剛投入使用時，很容易直接生產(chǎn)出工業(yè)廢品，通過功能測試法，確認(rèn)功能正常時再投入生產(chǎn)，能夠保證生產(chǎn)的質(zhì)量。

在工廠中，有一臺配有FANUC 0MC 數(shù)控系統(tǒng)的江蘇多棱TH6363B 臥式加工中心。運行自動加工程序后，出現(xiàn)零件尺寸誤差大現(xiàn)象時，系統(tǒng)無報警。由于系統(tǒng)無警報，我們難以判斷故障出自哪里，使用功能程序測試法，將存儲在功能測試帶中的程序輸入系統(tǒng)，并進行空運行，測試過程如圖 1 所示。在程序運行至刀補的環(huán)節(jié)，我們發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床程序顯示形狀不符合規(guī)則，于是判斷是刀補環(huán)節(jié)出現(xiàn)了故障，因此將電路更改為集成電路后，數(shù)控機床開始正常運行，由此可見，在數(shù)控機床故障分析中，功能測序法十分重要。

2.3 敲擊法

數(shù)控機床的故障分為很多種，有時由于故障問題比較小，會出現(xiàn)時有時無的現(xiàn)象，所以必須從小抓起，才能夠確保數(shù)控機床運行的安全性，因此當(dāng)問題比較小時，我們可以通過敲擊法來判斷故障所在的位置。故障出現(xiàn)時有時無的現(xiàn)象時，大多數(shù)原因是由于數(shù)控機床中焊接部分出現(xiàn)松動引起的接觸不良，因此當(dāng)我們使用絕緣的物體進行敲擊時，接觸不良的位置可能會突然接好或者突然斷開，由此我們就能夠判斷出故障的大致位置。在敲擊法中需要注意的是，應(yīng)該選取絕緣性質(zhì)的物體進行敲擊，防止出現(xiàn)連電等危險。

2.4 局部升溫法

工廠中的數(shù)控機床經(jīng)常長時間的運行，部分元件老化嚴(yán)重，老化的會導(dǎo)致機器出現(xiàn)時好時壞的故障現(xiàn)象，這種情況下，老化的元件不能繼續(xù)使用，否則會影響整個數(shù)控機床的正常運行，如何判斷具體是哪個老化元件有問題，可以采用局部升溫法來查找。局部升溫法是對機床的局部進行升高溫度處理，溫度升高后，對正常的元件沒有什么影響，但是能夠使老化的元件在短時間內(nèi)損壞，通過程序測試法等方法，就能夠找出損壞的元件，并且進行更換，就能夠使數(shù)控機床恢復(fù)正常運行。

2.5 更換元件法

更換元件法是指當(dāng)我們確定數(shù)控機床的故障后，使用相同型號的元件對發(fā)生故障的元件進行替換，替換后檢測數(shù)控機床的運行是否正常，如果數(shù)控機床的運行正常，就說明故障分析正確，但是當(dāng)更換元件后，我們檢測數(shù)控機床時，發(fā)現(xiàn)故障仍然存在，就需要對故障進行重新分析檢測。

2.6 參數(shù)檢測法

在使用數(shù)控機床時，需要輸入數(shù)控機床相關(guān)參數(shù)，但是在機床運行時，突然斷電等情況的發(fā)生會影響數(shù)控機床中參數(shù)的穩(wěn)定，這時需要對參數(shù)進行清空，并且重新輸入。參數(shù)不正確時，數(shù)控機床運行也會出現(xiàn)故障，生產(chǎn)出的產(chǎn)品也會出現(xiàn)質(zhì)量不合格的現(xiàn)象，因此應(yīng)該仔細檢查參數(shù)是否正確，確保數(shù)控機床的運行環(huán)境安全。

3 結(jié)語

總而言之，我們可以根據(jù)數(shù)控機床的故障所表現(xiàn)出的癥狀對其進行分析，根據(jù)經(jīng)驗判斷出故障發(fā)生的大概原因，然后通過故障診斷方法進行故障診斷，能夠有效診斷出故障所在位置。數(shù)控機床在正常運行時，出現(xiàn)的故障一共分為幾個種類，分別是接觸不良、元件老化、參數(shù)不正確等，針對具體問題進行解決，能夠延長數(shù)控機床的使用年限，降低工廠數(shù)控機床生產(chǎn)的成本。

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