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摘要：隨著現階段現代制作技術的發展及進步，數控機床在實際工業生產及制作過程中的應用范圍越來越廣泛，數控機床在加工過程中具有加工能力強、生產效率高及加工精度高等優勢，越來越受到各類制作業生產的喜愛。但在實際的數控機床加工使用過程中由于各種因素的影響經常出現精度故障及異常現象，影響著整個加工過程的進度，降低了生產效率。因此實施有效的數控機床加工精度故障的診斷與維修顯得尤為重要，為了分析數控機床加工精度故障的診斷與維修手段，筆者首先針對本車間機床的具體情況及故障表現類型進行了探究及闡述。

關鍵詞：數控機床；加工精度故障；診斷與維修

0引言

數控機床屬于一體化的自動化設備，主要集計算機、機床、拖動控制、電動機及檢測技術為一體，包含著反饋裝置、伺服系統、數控系統、控制介質及床身等部分[1]，在應用數控機床進行加工生產過程中由于各種因素（電氣方面問題、系統參數、機械方面及數控機床的輔助控制方面等）的均會導致加工精度下降、尺寸不穩定等現象[2]，這類精度故障的出現很大程度上影響著加工及生產的進度，影響了加工的精確程度及質量，因此應致力于對數控機床加工精度進行診斷與維修，提高數控機床的加工效率。

1本車間機床的具體情況及故障表現類型分析

現階段我車間數控加工中心車間共有6臺機床（2臺數控銑，4臺加工中心），其中1/2/4號屬于FANUC系統，3/5號為SIEMENS-802D系統，6號為西門子802C系統，均存在以下故障現象：其中2號機床經常出現機床絲桿異響，噪音過大等現象；3號機床存在X軸向兩對軸承抱死不動，一直報警，無法工作故障；4號機床存在系統參數混亂丟失有故障；5/6號機床存在剛性不足，只能加工鋁件的故障。數控車車間一共17臺數控車床，其中西門子802D系統7臺，西門子802C系統8臺，FANUC-0i系統2臺，具體的故障表現為：1號數控車床經常出現冷卻泵故障，刀架故障等現象；2號數控機床存在冷卻泵故障現象；3號數控車床存在冷卻泵故障，驅動器故障；4/5號數控機床存在冷卻泵故障問題；10號數控車床802D系統存在刀架線束接觸故障問題；11號數控車床802D系統存在機床工作燈故障現象；13號數控車床802D系統存在機床X軸驅動電機故障現象；15號數控車床802D系統德西數控X軸絲桿存在異響，冷卻泵故障；16號、17號數控車床FANUC系統的機床冷卻泵故障，精度誤差高，至今未使用；部分南通機床802C/802D油路和三爪卡盤有問題；部分機床行程開關有故障。這些車間機床故障現象的出現很大程度上影響著整體生產加工的質量、進度及效率。

2數控機床加工精度故障的診斷與維修手段

在數控機床加工精度故障的診斷過程中應遵循以下原則：①先外部后內部：由于數控機床主要包括液壓、電氣及機械等三方面，因此診斷數控機床加工精度過程中應從機械、電氣及液壓三方面著手，采用先外部后內部的診斷排查原則，在檢查過程中盡量不要拆卸及啟封任何零部件，減少故障發生的次數及部位，提高機床的精度；②先檢查機械后電氣的原則：在診斷數控機床加工精度過程中機械故障的診斷難度較小，而數控系統故障的難度較高，因此在檢查故障之前應先對機械故障進行診斷，將機械故障排除之后再開展高效率的故障檢查及診斷[3]；③靜態及動態相結合的檢修原則：在針對數控機床實施加工精度的檢測過程中首先應保證機床處于斷電及靜態的狀態下及時觀察、了解、分析及測試機械，判斷是否屬于非破壞性的故障現象；靜態狀態檢修完成后通電，當機械開始操作時針對每一加工環節進行相應的觀察、檢驗及測試，將故障的位置確定好，針對破壞性故障現象應將危險解除后再通電工作；④先簡單后復雜的檢測原則：針對數控機床加工精度出現多種故障重合的現象，應采用先簡單后復雜的檢測原則，首先從簡單的故障類型著手解決，繼而針對難度較大的故障進行排除。

2.1診斷與維修機械故障導致的數控機床加工精度異常現象

FANUC-0i系統的數控機床在針對零件實施銑削過程中突然出現Z軸進給異常現象，造成1mm的切削誤差現象，在診斷過程中發現故障屬于突發性的，數控機床在工作過程中在點動等操作下運行正常，不存在報警提示現象，可以排除電氣控制部分的應故障現象，主要針對機床加工精度異常發生時正運行的加工程序段進行檢查，尤其是刀具長度的補償，對加工坐標系進行計算及校對，在點動方式下反復對z軸進行運動，通過觸摸、聽、觀察運動狀態進行診斷，在快速點動的過程中發現噪聲較為明顯，可以判斷是機械方面存在故障現象。針對機床Z軸的精度進行檢查，用手脈發生器移動Z軸，配合百分表對Z軸的運動情況進行觀察，觀察在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動[4]，手脈一變化機床Z軸運動的實際距離為0.1mm說明電機的運行及定位精度較好，更換受損軸承進行更換后機床恢復正常。

2.2診斷及維修系統參數設備不當及未優化的伺服參數

反向間隙補償參數、進給絲杠的螺距誤差補償參數及電動機控制的功能參數均屬于影響加工精度的系統參數，其中反向間隙參數補償不當引起應重新測量機床的反向間隙，針對系統的參數進行修改；針對螺距誤差補償參數未設定或設定不當的現象應使用數控激光干涉儀調整及補償機床螺距的誤差[5]；針對電動機相關控制參數設定不準確的現象，伺服電動機控制參數主要由速度環的機械負載慣性比參數、電動機規格、功能參數及伺服位置環的增益參數等。在維修過程中首先針對初始化電動機的具體規格，優化處理伺服參數，將機床調整至最佳狀態。

2.3電氣控制的診斷與維修

伺服電動機編碼器故障主要是由于編碼器內部電路板接觸不良、電動機內裝編碼器密封不當導致灰塵進入光柵尺副導致信號失真及編碼器電壓電源異常現象導致反饋質量低和加工不穩定現象。針對伺服電動機不良故障應及時對電動機軸承及電動機進行更換處理，改善伺服電動機轉子的軸承不良現象；光柵尺位置裝置不良主要是由于光柵尺內部存在灰塵及油漬等現象導致的，應及時更換或清洗光柵尺；針對伺服放大器不良現象應利用相同規格的放大器對故障現象進行判別，若放大器不良應及時更換及維修；針對由于系統受干擾導致的不穩定工作狀態主要是由于控制裝置與系統的接觸不良現象、信號線布線不合理現象導致的，應及時更換布線，改善接觸不良現象[6]。

3結語

在診斷及維修數控機床加工精度故障的過程中應結合數控機床的實際運動加工情況實施多方面的檢測、診斷，針對具體的問題具體分析，遵循檢測診斷原則及時找出數控機床加工精度故障過程中存在的實際問題，并及時解決，提高數控機床加工效率。

參考文獻：

[1]王小媚.淺談數控車床綜合故障診斷與維修[J].科技風，2016，14（7）：165.

[2]李士博，王躍武.淺談數控機床加工精度異常故障的診斷和處理方法[J].科技尚品，2017，20（5）：163.

[3]王海月.數控機床故障的診斷和維修研究[J].科技資訊，2017，15（32）：83.

[4]王緒虎，王東飛.基于小波分析的數控機床滾動軸承故障診斷的研究[J].科技展望，2016，26（10）：33-35.

[5]王緒虎，王東飛.基于EMD數控機床滾動軸承故障診斷的研究[J].工程技術：引文版，2016，26（14）：00208-00209.

[6]張峻琿.數控機床加工精度提高技術研究[J].科技風，2017，35（2）：125.

作者:王國珍 單位:南京機電職業技術學院