关于数控车床故障与维修常见问题的探讨

关于数控车床故障与维修常见问题的探讨

摘要：随着我国制造技术的不断发展，数控车床在制造生产领域中起着重要的作用。由于数控机床是一种综合的自动化技术，所以在运行中常常出现一些故障对生产造成了巨大的影响，这就需要对数控机床增加故障诊断和维修的能力。为此，本文介绍了数控车床的工作原理，探讨了在运行中出现的常见故障以及维修诊断的方法。

关键词：数控车床故障诊断维修问题

中图分类号：g718.1 文献标识码：c doi：

10.3969/j.issn.1672-8181.2013.12.064

数控机床作为一种高精度、高性能的自动化机床，由于自身的结构比较复杂，资金投入比普通车床多很多，一旦数控车床在运行的过程中出现故障，就会对生产单位的效益造成直接的影响。目前，数控车床的故障诊断和维修一直是困扰工作人员的难题，所以采取有效的诊断措施和维修手段对提高数控车床的工作效率有着重要的作用。

1 数控机床的构成与基本原理

数控车床对零件进行加工时，首先要根据事前制定好的零件图编制好加工方案，将每个零件的加工程序编写好，然后打开控制装置的编辑窗口，将加工的程序输入进去，并存储在数控装置的存储器当中。由于数控车床具有高度的自动化、智能化的功能，可以将信息代码进行译码、寄存。经过处理和计算，最终将计算的结果转换

成数字信号传达到机床各运行伺服结构。伺服结构将数控装置的信号传达到装置驱动机床的运行部件，数控机床就能按照指令调整顺序、速度以及位移量对零件进行加工，最终与最初的图纸要求保持一致。

2 数控车床的故障与维修常见问题分析

2.1 数控车床步进电机常见故障

步进电机在运行的过程中经常会出现一些故障，主要表现在以下几个方面：在数控车床的程序运行过程中工作台停止工作，导致步进电机抖动不转。对于引起这故障的主要因素可能是由于数控车床本身的故障导致的，也有可能是由于数控车床的控制系统出现了问题。采取的措施为：关闭车床，将工作台转回到原来的位置，然后将数控车床加工程序重新启动，如果工作台还是在同样的位置停止运行，就能够判断是传动系统的零件问题，检查维修即可；高速状态下步进电机出现丢步的现象。引起这一故障的原因可能是驱动电源的电压突然降低，使步进电机的传输转矩受到了很大的影响。除此之外高压开关三极管损坏也会减少步进电机的输出力矩，所以出现这种故障要对高压开关三极管和驱动电源进行检查，查明步进电机丢步的原因。

2.2 数控车床刀具常见故障

数控车床刀具常见的故障包括以下几点：加工程序结束运行后，刀具没有回到零点。出现这一故障的主要原因是由控制系统的故障导致的。因为数控车床在运行中要采取低速运转的方式加工零件，

所以步进电机的转速也会降低，在对零件加工完毕后，想要刀具回到零点就要提升步进电机的转速，所以步进电机由低速变为高速的过程中增加了输出转矩，驱动电源处于高压的状态，开关三极管控制着驱动电源，如果这一部件出现了问题，就无法实现高压的状态，所以就会出现刀具不能回到零点的状况；数控机床加工完毕后，刀具返回出现越位的现象。这种现象通常是由于机械传动系统遭受到过大的运行阻力造成的。所以对于这种故障就要先对传动齿轮进行清查，查看是否有杂质堵塞齿轮，然后对溜板镶条的松紧进行检查。

3 基于pmc的数控车床故障诊断与维修

3.1 根据报警文本诊断故障

数控车床中紧急停止的报警指令是非常急迫的故障现象，操作人员要技术的对系统进行维修。还有常见的故障有机床操作面板开关不能切换、放大器不能正常工作等，都会发出相应的报警提醒。紧急停止信号的连接时有超程开关以及继电器等串联起来的，在信号进入cnc之前需要先通过pmc进行相应的处理，处理完毕才能够通知cnc，所以维修的工作人员要按照电路信号图寻找紧急停止信号的源头。

3.2 通过控制对象的工作原理进行故障的诊断

数控车床的pmc程序的设计是根据控制对象的不同，来实现数控车床原理设计，所以通过控制对象的工作原理实现对数控车床系统的诊断，在pmc的i/o接口处的指令顺序为：首先是通过pmc译码输出y信号，然后驱动外设执行机构动作，最后动作到位信号输出，

实现系统故障的诊断过程。在检查尾座套筒的pmc开关控制时，pmc 的输出信号y3.0为1，尾座套筒的输入开关和润滑液位开关也都为1，在系统的正常启动下，没有收到辅助信号，这就说明pmc系统没有正常运行，所以可以根据上述状况推断在尾座套筒的液压系统存在问题。在电磁阀通电时，尾座液压缸能够接收到定制减压阀流入的液压油，通过对系统的控制能够将工件向前推，尾座套筒的油压也保持正常，在这种情况下能够使压力继电器的常开触电闭合，但是在输入信号的显示上却存在不一致，这就可以推断在压力继电器的信号输出上存在问题，通过对压力继电器的检查可以确定是由于常开触电损坏导致输出的信号不一致的原因所在，故产生故障报警。维修人员可以更换新的压力继电器使系统继续正常的运行。

3.3 利用pmc跟踪功能进行故障的诊断

数控车床的加工过程中，车床没有预兆的停止运行，并没有发出报警的信号，这时可能是电气系统出现的问题，根据电气原理图，利用pmc梯形图观察各控制过程的动态显示，对照电气原理图可以发现是与液压开关有关，所以进入到信号跟踪的画面，然后让车床重复换刀的指令，在跟踪画面的显示下能够看到压力有明显的波动，就可以判断是由于压力开关引起的系统故障。维修人员只需更换新的开关就能够排除系统的故障。

总而言之，随着科学技术的不断进步，数控车床技术也得到了很大的提升。在数控车床的运行中经常会出现很多的故障，所以可以利用pmc的各种功能，同时车床在平时的运行中要多加维护，及时

进行设备检修。所以处理数控车床中的故障，不仅能够提高工作效率而且给企业节省了很大的维修开支。对于设备的损坏形式一定要及时归纳与总结，分析其原因，积累更多的经验。在以后的维修工作处提供很好的参考依据。

参考文献：

[1]王伟.数控车床故障分析及措施[j].科技创业月刊，2012，（9）.

[2]张英芝，申桂香，贾亚洲，薛丹，李研.数控车床故障分布规律及可靠性[j].农业机械学报，2006，（1）.

[3]于捷，于双.提高数控车床可靠性的故障分析方法与可靠性增长[j].长春大学学报，2001，（1）.

作者简介：巫玉琨，广西梧州市机电技校，广西梧州 543002