数控磨床常见故障及解决方法

数控磨床常见故障及解决方法

文章归纳总结了数控磨床的常见故障，再结合现场跟踪试验中发生的故障，根据故障现象分析故障的产生原因，并提出解决方法。

标签：数控导轨磨床；故障现象；解决方法

在经济全球化的背景下，顾客对产品性能和质量的要求不断提高，产品的结构和功能日趋复杂，因而对机械产品的精度和生产效率也提出了越来越高的要求。特别是在汽车、船舶、航空航天、军事等领域所需要的机械工件和模具，精度要求越来越高，形状也日趋复杂。为满足现代制造业的加工需求，数控机床不仅应运而生，并且向加工精度高、加工质量稳定、柔性好及适合于复杂产品制造方向发展。与此同时，市场也对数控机床的可靠性、稳定性及寿命等质量指标提出了更高的要求。因此，我国在2009年制定了数控机床可靠性评定标准：GB/T23567.1-2009。根据该标准内容，对某机床厂生产的多台数控导轨磨床进行了2000小时的现场跟踪统计试验，下面对数控磨床的常见故障及可靠性试验中的出现的故障进行分析并提出解决方案，以供参考。

1 CNC系统故障及维修技巧

随着现代数控系统的功能及技术的增强，数控系统的无故障工作时间也大大提高，但数控系统偶尔还是会出现一些故障，在数控系统中常见的故障可以分为软件故障和硬件故障两类。

软件故障是由于加工程序错误、机床数据出现问题或者一些参数没有设置好等问题引起的。这类故障可通过报警信息的提示，对程序进行检查和分析，发现问题后修改相应的程序后即可排除故障。

硬件故障，顾名思义，就是数控机床因数控系统的硬件模块发生损坏导致机床不能正常运行。数控系统的硬件模块包括CPU模块、存储器模块、显示模块、测量模块、PLC接口模块、电源模块、显示器等。针对数控机床的硬件故障，只需找到有问题的模块后，对其进行修复或者更换后，故障就能排除掉。

2 伺服系统故障及维修技巧

伺服系统是一种反馈控制系统，通过指令脉冲为输入给定值与输出被测量进行比较，利用比较后的偏差值对系统进行自动调节以消除偏差。伺服系统是数控机床的关键执行机构。因此，伺服系统的故障是整个数控机床故障的一个重要部分。下面列举一些伺服系统典型故障，对伺服系统常见故障形式及诊断方法进行探讨[1]。

（1）回参考点故障：机床回参考点常见故障一般可分为找不到参考点和找不准参考点两种。前一种故障主要是回参考点减速开关的信号或零标志脉冲信号

失效（包括信号未产生和在传输中丢失）导致。排除此类故障时先要明白机床回参考点方式，再对照故障现象分析；后一种故障常是参考点开关挡块位置设置不当引起的，只要重新调整挡块位置即可排除故障。

（2）伺服电动机不转：因为数控系统到进给驱动单元除了速度信号外，还有使能控制信号。所以造成伺服电动机不转的原因有：数控系统故障、使能信号不通、进给驱动单元故障、伺服电机故障。解决方案：检查数控系统有无信号输出、信号是否接通电机以及伺服电机自身[2]。

（3）位置误差：当伺服轴运动超过位置允差范围时，数控系统就会产生位置误差过大的报警，包括跟随误差、轮廓误差和定位误差，主要原因有：系统设置的允差范围过小，伺服系统增益设置不当，位置检测装置有污染或者损坏，进给传动链累计误差过大。

3 液压系统故障及维修技巧

液压系统作为机电液一体化系统的重要组成部分，对数控机床整机性能和可靠性都有重要影响。液压系统工作在一个密闭的环境中，其常见故障类型有：

较大振动及异响：它是系统失效的综合体现，分析时以故障数据位基础，重点从液压油特性变化、液压泵吸油过程、液压泵堵塞等主要故障点入手。造成这种故障的主要原因有液压油污染严重、管路及接头密封不好等。

压力不足或波动较大：该故障主要表现形式为负载不动或时动时停。分析时主要从液压泵、液压回路泄露、液压执行件串缸出发。造成该故障的主要原因有液压油污染、管路及接头密封不好、液压缸装配及密封不当等。

流量不稳：该故障主要表现为执行件速度时快时慢。该故障分析入手点及故障原因与上一故障类似。

元器件故障：该故障主要是液压泵、控制阀、液压缸等元器件在油路正常情况下发生失效。可以从元器件的机械结构及其工作方式分析。造成该故障的原因主要有液压油污染、元件装配不良、用户维护不当等[3]。

4 磨床辅助装置的故障及维修技巧

数控磨床都有很多特殊的辅助装置，有砂轮主轴、砂轮自动平衡器、砂轮修整器等。其常见故障有：

砂轮主轴故障：砂轮主轴的故障一般可分为机械故障、控制部分故障、变频器故障及电主轴故障等。其常见故障现象有主轴速度没有反馈、砂轮转速不正常、主轴过载、主轴未达到工作转速就停转。

砂轮自动平衡器故障：砂轮平衡器起动平衡作用，对砂轮进行自动平衡。当

砂轮平衡达不到要求时，机床将报警并停止砂轮旋转。其故障现象常为砂轮主轴停转，主轴起动不了[4]。

5 结束语

数控机床结构复杂多样，导致了故障的千变万化。而故障对数控机床的可靠性分析及改进有重要作用。众所周知，高可靠性的数控机床，可减少用户的生产成本和生产厂家的售后成本，经济效益明显，同时，也可促進国家工业发展。因此，在实际生产、制造、维修过程中，企业应重视故障数据的收集，并在收集过程中保证数据的全面性和完整性。

参考文献

[1]韩京海，郭燕.数控机床进给伺服系统常见故障诊断与维修[J].机床液压，2010，16（8）：93-95.

[2]李世班，房玉胜.数控机床伺服系统故障诊断分析[J].机械研究与应用，2005，5（10）：50-51.

[3]张根保，张恒，庞继红，等.数控机床液压系统故障溯源及分析[J].计算机应用研究，2012，4（4）：1356-1358，1370.

[4]牛志斌，韦刚.数控磨床故障诊断与维修技巧[M].北京：机械工业出版社，2005.