李 波，韓渴望

（江蘇省常州技師學院，江蘇 常州 213011）

伴隨我國現代化工業(yè)的不斷發(fā)展，各個企業(yè)之間的競爭也更加激烈，為了促進企業(yè)的進一步發(fā)展，各企業(yè)都在加強生產設備的管理工作。數控機床是機電一體化生產過程中常用的設備，集氣動、液壓以及機床、計算機、電機、自動化控制等于一體，任何部分出現故障均會影響加工精度，嚴重時會導致機床停機以及生產停頓。這就要求在實際工作期間，工作人員更新工作思維，引進先進的管理技術，應用各類診斷方法檢測數控機床機械生產運行情況。

為了發(fā)揮數控機床機械的最大應用價值，工業(yè)生產期間應重視數控機床故障的處理，了解數控機床常見的機械問題，掌握故障診斷與維修方法，確保數控機床機械安全、穩(wěn)定地運行，發(fā)揮數控機床機械的最大應用價值，提升故障診斷效率，利用技術帶動生產力，確保工業(yè)生產活動的順利開展。

1 數控機床機械故障診斷方法

1.1 油樣分析方法

液壓油以及潤滑油在數控機床運行期間較為常見，如數控機床在運行期間出現摩擦問題就需要利用潤滑油來減小摩擦。數控機床的實際運行受到液壓油以及潤滑油的影響，其數據信息與油樣分析具有一定的聯系，數控機床所涉及的各類信息可能出現在油樣分析的結果中。因此，在診斷數控機床機械故障期間，可以通過對油樣、油樣應用期間產生的碎屑、潤滑油以及液壓油應用后機械零部件的磨損息數據等進行分析，有效判斷出油樣的具體位置，找到故障所在[1]。

1.2 無損探傷檢測方法

無損探傷檢測方法是新型故障排除技術，應用該技術需要確保機械處于正常的運行狀態(tài)，工作人員對運行中的數控機床進行全面檢測，有利于及時判斷傷痕位置，為后續(xù)數控機床的排查工作提供理論參考。但是需要注意的是，在應用無損探傷檢測方法期間，要確保數控機床內的安全性，保證不存在各類危險源[2]。

1.3 機械振動檢測方法

機械振動檢測方法要求檢測人員足夠了解設備的運行情況，首先，需要了解設備的運行狀態(tài)是否穩(wěn)定、是否存在異常問題、速度檔位是否出現變化等。其次，要對設備、各個零件相關質量進行分析，如設備傳動系統(tǒng)的圖紙以及軸承分布圖紙，保證各個零件的質量以及設計圖紙的合理性。最后，在機械振動檢測方法應用期間，必須依據設備的具體位置與信號的實際情況，設置測振以及測試速度需要應用的傳感設備，高頻測試環(huán)節(jié)要依據先高后低的順序進行測試，調增放大器的增益，確保信號處于最佳的狀態(tài)[3]。

2 數控機床機械故障類型

2.1 主軸運行中的故障

主軸運行期間常見的故障主要包括以下幾種。

1）精度和設計不滿足相關要求。數控機床自身對精度要求較為嚴格，如果在加工期間出現精度不符合要求問題，主軸會一直處于沖擊的狀態(tài)，導致后期安裝時的牢固性無法保證，影響整個數控機床的運行效果。因此，為了避免出現此類問題，必須重視數控機床的精度以及導軌的精度，及時開展檢查工作，分析數控機床系統(tǒng)是否存在問題，結合實際問題及時處理和完善[4]。

2）切削振動過大。數控機床在運行期間出現的結構問題主要有軸承不夠緊實、中間間隔距離過大；主要軸承和主要軸箱的安裝無法滿足標準要求；主要軸箱、立柱以及床身被分離（主要是由于螺絲松動）。針對上述幾個問題，要結合實際情況，采取針對性的舉措來解決。

此外，主軸箱在運行期間也可能出現較大的噪聲。為了避免產生噪聲干擾，必須控制主軸箱的噪聲在78dB 之下。如果數控機床在運行期間，主軸箱的噪聲高于78dB，則代表其出現故障。導致此類故障的原因是主軸部件的設計缺失均衡性，而使運行缺失均衡性、傳動帶的長度存在差異。若出現此類問題，必須及時更換軸承或者更換傳動帶并調整間距[5]。

2.2 運動系統(tǒng)的常見故障

1）滾珠絲杠的副噪聲問題。導致滾珠絲杠出現副噪聲的原因較多，如絲杠滾動珠的損壞、絲杠潤滑效果差以及杠支軸承的損壞等因素。針對此類故障，必須及時安排專門人員進行維修和管理，如對軸承蓋及時進行調整，確保其壓實軸承的斷面。此外，也要做好潤滑養(yǎng)護工作，及時更換新的滾珠。

2）滾珠絲杠在運行期間的靈敏度較差。此類問題出現的原因為其負載過高，致使導軌以及絲杠無法處于平行狀態(tài)。針對此類問題，應調整對軸向的間隙，強化滾珠絲杠的負載力，確保導軌以及絲杠處于平行的狀態(tài)[6]。

2.3 導軌運行中的故障

1）導軌研傷故障。數控機床如果出現研傷，將導致設備在長期運行過程中機床床身以及地基受到影響，增加局部區(qū)域的負載。此外，若是在短時間內應用數控機床，也將導致其出現損耗。針對此類問題，必須做好導軌的維護與管理工作，應用潤滑油保養(yǎng)數控機床，確保其良好運行，避免出現破損問題。

2）導軌在運行期間可能出現零部件應用效果差以及加工區(qū)域不夠平整等問題。針對此類問題，要結合實際，具體問題具體分析，控制好允差，選擇質量佳、性能好的零部件[7]。

3 數控機床機械故障診斷方法應用的建議

3.1 依據相關原則實施診斷，確保診斷的規(guī)范性

1）先內部后外部的檢測原則。在發(fā)生故障后，可以采取望、聞、問、切的方式對數控機床進行檢查，如對開關、傳感設備等裝置、連接零件的溫度、靈敏度及油污、各個電路板以及元件等機械中的各個零部件進行檢查。

2）先簡單后復雜的檢測原則。數控機床出現多種故障相互交織時，將增加問題的解決難度，此時必須優(yōu)先解決容易處理的故障，這樣可降低后續(xù)故障處理難度，刪繁就簡。

3）先機械后電氣的檢測原則。機械類故障容易讓人察覺，因此要優(yōu)先從簡單的機械故障入手。此外，機械類故障診斷難度較大，需要更多人力與物力，優(yōu)先解決此故障可提高故障檢測效率。與此同時，電氣類故障多是由于機械故障而引起的，做好機械故障處理可為后續(xù)電氣故障處理創(chuàng)造有利條件。

3.2 明確故障的類別以及內容，科學選擇診斷方法

數控機床故障依據性質和類型被分為不同種類。依據數控機床故障的性質，可以劃分成隨機性故障、確定性故障；依據故障的類型可以分為機械類故障、電氣類故障。數控機床機械故障診斷期間，應優(yōu)先判斷故障的種類，然后選擇合適的診斷方法，如油樣分析方法、無損探傷方法以及機械化振動檢測方法。除此之外，也可以嘗試應用各個先進的檢測方法，把常見檢測方法與先進檢測方法有效結合，強化檢測的效果。如，應用自動化診斷方法，確保CNC 系統(tǒng)接通電源后，交由CNC 系統(tǒng)的內部程序自動化進行檢測和診斷，可以確保在不斷電的情況下，持續(xù)地進行診斷；應用在線檢測方法，對CNC 裝置所關聯的各個單元以及數控機床機械內部外部設備等實施自動化檢查與診斷。

3.3 規(guī)劃故障診斷流程，確保故障點判斷的精準性

數控機床故障診斷流程主要包括故障的觀察、故障范圍的確定以及故障點的查找。工作人員在故障診斷期間，依據該流程有序地對故障點進行檢測，可確保故障點判斷的精準性。在各個診斷流程中，工作人員應做好以下細節(jié)工作。

1）機床故障的分析。在基礎故障分析期間，可采取望、聞、聽、切的方法觀察和判斷故障，把各個感官有效結合，確保故障判斷的精準性。

2）故障的確定。工作人員可以通過對故障情況的分析判斷故障的范圍，并結合實際情況逐漸縮小范圍直到確定故障的精準位置。

3）對故障進行查找。故障查找期間應依據從易到難的檢測原則，查閱相關質量要求來進行檢測。規(guī)劃好故障診斷流程，可有效地判斷故障點位置、明確故障范圍，確保故障點判斷的精準性。

4 結束語

綜上所述，數控機床機械故障診斷方法主要包括油樣分析方法、無損探傷方法以及機械化振動檢測方法，常見的機械故障包括主軸運行故障、運動系統(tǒng)運行故障以及導軌系統(tǒng)運行故障。為了合理地應用各個診斷方法，有效解決數控機床機械故障，應在各個診斷方法應用期間，依據相關原則實施診斷，如依據先簡單后復雜、先外部后內部的檢測原則進行檢查。此外，工作人員在檢測環(huán)節(jié)也要明確故障的類別與內容，結合故障的類別，科學選擇診斷方法，規(guī)劃故障診斷流程，確保故障點判斷的精準性，從而保證診斷效果。