数控车床常见故障与排除措施的探讨

摘要：数控车床是高技术的精密仪器，是一种综合了自动化技术、现代计算机技术、精密测量、伺服驱动和精密机械等多个领域的机、电、仪一体化的自动化机床，是现代最新的工业控制技术。但是，在使用过程中，数控车床也会出现一些常见的故障，数控车床的故障比较复杂，这就需要增强对数控车床故障的诊断能力，及时发现问题，解决问题，才能够保障数控车床政策运行，提高工作效率和质量。本文主要对数控车床的常见故障和排除措施进行了探讨。

关键词：数控车床 常见故障 排除措施

中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2012）09-0220-02

数控车床是技术含量非常高的自动化器械，其故障复杂，要及时的发现故障，确定故障的诊断部位，必须借助于现代化的数控车床故障诊断技术。加强对数控车床常见故障的研究，探讨和掌握现代化数控车床的常见故障诊断技术和维修技术，能够及时有效的处理各种数控车床的故障，提高数控车床的工作效率和质量，提高企业的经济效益和综合效益。因而，加强数控车床常见故障和排除措施的研究是非常必要的。

1、数控车床常见故障的诊断原则

随着科学技术的发展，数控车床的可靠性也越来越强，数控车床的故障也不断降低，但是由于数控车床是一种综合多个技术的项目，其故障也呈现多元化和复杂化。在进行数控车床常见故障的诊断时应该遵循以下一些原则：首先，先进行外部诊断后进行内部诊断的原则。由于数控车床是高度精密的仪器，其内部结构复杂，不应该随意的进行拆卸和启封，否则有可能会导致故障扩大，降低车床的精度和性能，因而故障维修人员应该从外向内进行诊断。应该先对数控车床的外部如液压元件、电气执行元件以及机械装置的外部故障进行诊断。其次，应该先对机械进行诊断后进行电气故障的诊断。通常来说，数控车床的机械故障是比较容易诊断出来的，而相对的电气系统故障则比较难以诊断，因而，在常见故障检修过程中，应该先将机械性的故障进行诊断和排除。再次，先进行静态检查，后进行动态诊断。也就是说，在进行数控车床故障的诊断之时，应该先将车床断电，在静止的状态下，以观察、分析、测试等形式进行故障诊断。在保证了通电状态下不会导致故障扩大和发生事故情况下，才能够给数控车床通电。而如果发现在通电后可能造成更大的故障或者发生事故，则必须在故障和危险排除之后进行通电。之后，在车床运行状态下进行系统的观察、分析和检测，查找出车床的故障。最后，应该遵循先简单后复杂的诊断原则。数控车床的故障呈现复杂性和多元性，一旦出现了多种故障，则应该先将比较容易的故障先排除，然后在进行难度较大的故障的解决。一般来说，再简单的故障排除之后，相对较难的故障也就会比较容易解决。

2、数控车床的常见故障与排除措施

2.1 数控车床步进电机常见故障

步进电机故障是数控车床的常见故障之一，主要体现在以下一些方面：第一，工作台在程序运行过程中突然停止，步进电机抖动不转。这种故障一般来说是由数控车床的机械故障导致的，当然也不是绝对的，还有可能是数控车床的控制系统出现故障引起的。要排除这一故障，可以采取以下一些措施：首先将停止运行的工作台转回到原点，将数控车床的加工程序进行重新启动；如果在进行此排除措施之后，数控车床的工作台还是和原来一样总是运行都一个特定的位置时突然停止程序运行，这就有可能是数控车床系统中的传动系统其中的某一个零件或者部位遭受了损害或者变形，或者是该部位被杂物卡主了。第二，数控车床启动程序后，步进电机抖动不转。此类故障一般而言是数控车床的步进电机或者是数控车床控制系统断相导致的。而就步进电机而言，一方面又可能是步进电机本身存在故障，另一方面也可能是步进电机的驱动电路出现了故障。为此，先要对步进电机进行检查，查看其连接插头是不是拥有良好的接触，如果连接插头没有什么接触不良现象，则可以把没有出现任何故障的一相电机与原来的电机相调换测试，如果通电之后该电机能够正常运行，那么就表明了是原来的步进电机出现故障，如果在进行电机调换之后仍旧无法正常运转，那么也就说明了步进电机的控制系统出现异常。这个时候就应该对驱动板上的大功率三极管和相关的保护元件释放二极管进行重点检查，一般来说，所述的元件拥有比较大是损坏几率。第三，低速状态步进电机正常运转，高速状态步进电机出现丢步现象。产生这一故障的原因很可能是由于数控车床的驱动电源的电压突然降低，减小了步进电机的传输转矩而引起的。这种故障就应该对步进电机的驱动电源及其相关部分进行重点检查。另外，如果高压开头三级管遭受损坏，使数控车床无法接通高压电源，减少了高速状态下步进电机的输出力矩，这就会造成步进电机丢步故障。当然，步进电机高速状态下出现丢步现象也有可能是由于数控车床的机械故障所引起的。因此，在进行驱动电源和高压开头三极管的检查没有发现故障所在之后，就应该对丝母、丝杠、步进电机减速器以及溜板等部件进行检查，当这些部件出现了一些变形、弯曲或者被什么杂物或异物卡主时就会导致步进电机阻力增大，在低速运行状态下，故障不明显，一旦高速运转，则会因为运行阻力导致丢步故障。

2.2 数控车床刀具常见故障

第一，加工程序结束运行之后，刀具无法返回到零点。这一常见故障一般来说是有控制系统的故障导致的。数控车床刀具在加工状态下或者进给状态下必须低速运转，相应的步进电机的运转速度也会相应的降低，以低压电源进行供电，在加工程序结束之后，要求程序快速退回到零点，这时又对步进电机提出了高速运转的要求，以高压方式驱动电源，增大输出转矩，实现刀具的正常回零。而实现对高压驱动电源输出的部件是一开关三极管，如果这一部件遭受损坏，那么在刀具高速回零时，无法将高压电源打开，也就无法保证足够的步进电机输出转矩，导致刀具回零丢步，也就导致了刀具无法回到零点。针对这一故障，就需要将开关三极管进行更换。第二，数控车床加工程序结束运行之后，刀具返回到原点出现越位现象。数控车床的加工程序运行结束之后，刀具都应该返回到零点，刀具无法返回到零点或者刀具返回原点是出现越位现象都是数控车床常见的故障。刀具返回到原点越位的故障通常来说都是由于机械传动系统遭遇过大的运行阻力而导致的。在刀具切削进给状态下，刀具是低俗运行的，通过低电压进行系统的驱动，相应的步进电机的运转转矩比较小，无法克服巨大的阻力而导致刀具丢步。在返回原点时，步进电机通过高压驱动，刀架高速运行，步进电机的转矩转矩大，又缺乏必要的阻力和吃力，步进电机就能够正常运行而不产生丢步现象。正是这样进给时丢步而返回原点是正常就会出现刀具返回越位的故障。这种故障下，就应该对步进电机与丝杠之间的传动齿轮或者减速箱内的传动齿轮进行检查，清除其中的铁屑异物，或者对溜板镶条进行检查，查看是否因为其过紧而导致的运行阻力增大。

2.3 数控车床主轴系统常见故障

数控车床旋转运动主要靠主轴驱动系统，主轴系统常见故障集中于主轴液压、驱动系统以及主轴流量方面的故障。第一，数控车床主轴箱出现发热现象。这是因为主轴的油受到污染或者比较脏，还有其他不利杂质，同时也可能是因为轴承研伤，受到损坏。这种情况就需要进行主轴箱的清洗，并且及时的更换新油。如果是轴承损坏就必须更换轴承，并且相应的对预紧力进行调整。第二，数控车床的主轴不转动现象，这很可能是保护开关失灵，没有压合或者是变档复合开关受到损坏，应该及时的对保护开关和变档复合开关进行检修并且及时更换。第三，数控车床的主轴噪声大的故障，这主要的原因有几种，其一是因为缺少油，这就需要及时的对油量进行调整，并且要保持主轴箱的清洁。其二是因为传送带松弛，没有均匀受力，这种情况就应该及时的调整和更换皮带，并且不能够将新旧皮带混用。其三是轴承损坏，就必须更换轴承。其四是因为齿轮损坏或是磨损使齿轮的咬合间隙不过均匀而造成的，这种情况就必须及时的更换新的齿轮或者调整咬合间隙。

3、结语

近年来，随着科学技术的发展，数控车床技术也得到了很大的发展。数控车床在进行零件加工中拥有明显的优势，保证了稳定的工件加工质量，提高了零件加工的生产效率，具有很强的实用性等等，因而数控车床也成为了现代工业最为主要的机械加工设备。但是，数控车床在具体的运行中仍然存在着一些问题，为了保证数控车床的正常运行，提高工作效率和工作质量，就必须加强对数控车床常见故障的分析，探讨出排除数控车床故障的措施，加强对数控车床故障的诊断与维修。

参考文献

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