周豪

摘要：數(shù)控機(jī)床是科技發(fā)展的產(chǎn)物，他能有效的降低工人的勞動(dòng)負(fù)荷，是一種值得推廣的設(shè)備。但是，數(shù)控機(jī)床在使用時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)故障。為了消除故障，可從數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)提高設(shè)備運(yùn)行性能。

Abstract：

CNC?machine?tools?is?the?product?of?the?development?of?science?and?technology，?he?can?effectively?reduce?the?labor?load，?is?a?kind?of?equipment?to?be?promoted.?However，?n?c?machine?tools?in?use，?will?fail.?In?order?to?eliminate?the?fault，?but?from?the?design?of?the?nc?machine?tool?to?improve?equipment?performance，?installation?and?maintenance.

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;設(shè)備故障;故障分析;故障改進(jìn)

Key?words：?CNC?machine?tools;?Equipment??failure;?Fault?analysis;?Failure?to?improve

1.前言

隨著科技的發(fā)展，降低人類勞動(dòng)量是現(xiàn)代化工廠的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。數(shù)控機(jī)床作為一種常見的智能加工設(shè)備，在工廠中得到了廣泛應(yīng)用。而數(shù)控機(jī)床也與其他機(jī)械一樣，會(huì)出現(xiàn)各種問題，如電機(jī)故障、工作臺(tái)故障、刀位故障等，為了提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率，探討數(shù)控機(jī)床故障的改進(jìn)措施就顯得非常有必要。

2.數(shù)控機(jī)床常見故障

2.1?機(jī)床電機(jī)故障

由于變頻電機(jī)具有良好的穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)差損耗很小及較高的價(jià)格優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)，再加上變頻電機(jī)能以很高的轉(zhuǎn)速運(yùn)行，還能進(jìn)行無級(jí)調(diào)速等優(yōu)勢(shì)，因此當(dāng)前很多數(shù)控機(jī)床都以使用變頻電機(jī)作為首選設(shè)計(jì)方案。雖然變頻電機(jī)具有如此多的有點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中，電機(jī)還是會(huì)遇到各種問題，其中最常見的故障有以下幾種：

首先，數(shù)控機(jī)床在正常運(yùn)行時(shí)，電機(jī)的聲音一般比較平穩(wěn)，不會(huì)出現(xiàn)尖銳的噪聲。但是，當(dāng)機(jī)床使用了一定時(shí)間之后，就可能會(huì)出現(xiàn)不正常的雜音。這主要是由于數(shù)控機(jī)床的調(diào)速電機(jī)不正常運(yùn)行導(dǎo)致的。當(dāng)電機(jī)的軸承損壞之后，電機(jī)就不能平穩(wěn)的運(yùn)行，這將導(dǎo)致電機(jī)出現(xiàn)噪聲。其次，電機(jī)在運(yùn)行過程中，會(huì)因機(jī)械摩擦及其它原因產(chǎn)生大量的熱量。此時(shí)，如果軸承中使用的潤(rùn)滑劑不能承受高溫，就會(huì)加速潤(rùn)滑劑的流失。當(dāng)潤(rùn)滑劑減少到一定程度時(shí)，軸承就不能得到很好的潤(rùn)滑，這也是造成調(diào)速電機(jī)產(chǎn)生噪聲的一個(gè)重要原因之一。

其次，由于很多機(jī)器零件都需要較高的加工精度，因此，為了提高數(shù)控機(jī)床的加工精度，在機(jī)床的設(shè)計(jì)時(shí)就需要保證機(jī)床整體的振動(dòng)不能超過規(guī)定范圍。但是，在機(jī)床實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng)，機(jī)床的振動(dòng)幅度也會(huì)增加。其中的原因有很多，例如軸承本身質(zhì)量不達(dá)標(biāo)或軸承使用時(shí)間過長(zhǎng)，將導(dǎo)致軸承損壞，當(dāng)軸承損壞之后，電機(jī)運(yùn)行過程中就會(huì)伴隨著劇烈的振動(dòng);當(dāng)電機(jī)的緊固螺絲沒有擰緊時(shí)，電機(jī)也會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)現(xiàn)象[1];另外，皮帶輪與電機(jī)軸之間的配合問題也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)振動(dòng)。

最后，電機(jī)發(fā)熱問題也不容忽視。因?yàn)殡姍C(jī)的機(jī)械特性和電氣特性都是在一定的溫度條件下測(cè)得的，而當(dāng)電機(jī)溫度升高時(shí)，電機(jī)的特性將可能受到影響。當(dāng)電機(jī)溫度過高時(shí)，還可能會(huì)燒毀電機(jī)。

2.2?機(jī)床工作臺(tái)故障

數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)是直接參與零件加工的部件，當(dāng)工作臺(tái)出現(xiàn)故障時(shí)特征非常明顯，一般都表現(xiàn)為工作臺(tái)突然停止工作。而導(dǎo)致工作臺(tái)故障的原因卻不那么單一，其可能原因各種各樣。要找到到底是什么原因?qū)е铝藬?shù)控機(jī)床工作臺(tái)故障，就需要逐步進(jìn)行排查。例如將工作臺(tái)復(fù)原，再運(yùn)行，看故障是否重現(xiàn);手動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)絲杠，看是否會(huì)出現(xiàn)阻力突然曾大的情況等。

2.3車床刀位故障

車床刀位主要有兩種故障形式，一種是車刀無法定位，另一種是零件精度嚴(yán)重不足。對(duì)于前一種故障形式，主要原因可能是電動(dòng)刀架上的霍爾元件出現(xiàn)問題，而導(dǎo)致?lián)Q刀時(shí)，無法將信息反饋到控制其中，而造成電動(dòng)刀架不斷轉(zhuǎn)動(dòng)的情況。對(duì)于第二種情況，有兩種原因可造成零件加工精度嚴(yán)重不足。第一種情況是絲杠的連接松動(dòng)，使得機(jī)床在沒有零件時(shí)，能正常運(yùn)行。但當(dāng)加工零件時(shí)，由于符合作用，而使刀具偏離原位。另一種情況是電動(dòng)刀架無法鎖緊導(dǎo)致的，當(dāng)機(jī)床換刀之后，如果刀具沒有鎖緊，也會(huì)在加工零件時(shí)，由于符合作用導(dǎo)致零件尺寸誤差劇烈變大。

3.針對(duì)數(shù)控機(jī)床常見故障的一些改進(jìn)建議

3.1完善數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)方案

為了從根本上避免數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)以上常見的故障，應(yīng)該從數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)過程中就有意識(shí)的完善機(jī)床的設(shè)計(jì)，增加機(jī)床的可靠性。機(jī)床的設(shè)計(jì)主要可從電氣方面和機(jī)械方面完善。電氣方面容易出現(xiàn)問題的是電氣元件，這應(yīng)根據(jù)機(jī)床的不同部位的工作環(huán)境作手，增加工作的冗余值，選擇能適應(yīng)更惡劣環(huán)境的電氣元件。例如，電動(dòng)刀架中需要用到的霍爾元件，由于它是反饋刀位信息的重要元件，并且數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中，需要頻繁換刀。因此，對(duì)霍爾元件的選擇就應(yīng)該滿足頻繁換刀的需求，并將其性能適當(dāng)增加，以防止使用過程中不必要的損壞。

3.2按要求安裝數(shù)控機(jī)床

機(jī)床的裝配精度將嚴(yán)重影響著機(jī)床的整體性能，而當(dāng)機(jī)床的設(shè)計(jì)精度達(dá)到需要的標(biāo)準(zhǔn)之后，影響機(jī)床整體的精度的重要因素就是機(jī)床的安裝步驟了。因此，在裝配數(shù)控機(jī)床時(shí)，一定要安裝設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)格按照步驟進(jìn)行安裝。例如在對(duì)主軸進(jìn)行安裝時(shí)，由于主軸的精度將直接影響零件的精度。因此，在安裝過程中，應(yīng)該不斷的檢查其精度，并通過其他部件重復(fù)控制主軸的安裝精度，以避免出現(xiàn)主軸精度問題。

3.3加強(qiáng)故障排查工作

機(jī)床的故障應(yīng)該“防患于未然”。數(shù)控機(jī)床的故障具有較強(qiáng)的隱藏性，因此很多故障出現(xiàn)時(shí)，都會(huì)有一定的潛伏期。而故障在潛伏期中雖然不會(huì)立即使機(jī)床出現(xiàn)嚴(yán)重后果，但卻會(huì)持續(xù)破壞機(jī)床的性能，最終使機(jī)床的多個(gè)部位出現(xiàn)故障，降低設(shè)備性能。因此，為了提高設(shè)備的使用壽命，應(yīng)該定期檢查機(jī)床可能出現(xiàn)的故障，增加發(fā)現(xiàn)潛伏故障的幾率，并將故障及時(shí)排除。

4.總結(jié)

數(shù)控機(jī)床中常見的故障有刀位故障、工作臺(tái)故障和調(diào)速電機(jī)故障，它們都是嚴(yán)重影響數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行的重要因素。為了提高數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率，就需要避免這些常見故障對(duì)機(jī)床的影響。通過探討，可以從完善機(jī)床設(shè)計(jì)方案、提高機(jī)床安裝精度和加強(qiáng)日常維護(hù)等方面來降低機(jī)床出現(xiàn)故障的幾率。

參考文獻(xiàn)：

[1]張世亮.數(shù)控機(jī)床故障的分析及處理[J].科技與企業(yè)，2012（09）

[2]凌萬春.數(shù)控機(jī)床故障的診斷和維修[J].機(jī)電工程技術(shù)，2012（08）