隨著數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的普及，要保持高的使用率僅僅靠產(chǎn)品自身的可靠性是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，因此，具備一些簡(jiǎn)單維修知識(shí)并能解決現(xiàn)場(chǎng)存在韻技術(shù)問題并排除故障就顯得越來越重要。本文結(jié)合多年的教學(xué)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，并參閱了大量的相關(guān)資料，總結(jié)出幾種常見數(shù)控加工中心故障及其維修方法。

1 數(shù)控機(jī)床常見故障類型

　　1.1 系統(tǒng)故障和隨機(jī)故障

　　系統(tǒng)性故障通常是指只要滿足一定的條件或超過某一設(shè)定的限度，工作中的數(shù)控機(jī)床必然會(huì)發(fā)生的故障。這一故障現(xiàn)象極為常見。例如：在潤(rùn)滑、冷卻或液壓等系統(tǒng)中，由于管路泄漏引起的油標(biāo)下降(低于最低刻度線)，必然會(huì)發(fā)生過載或超溫報(bào)警，致使系統(tǒng)迅速停機(jī)。又如：在X、Y、Z軸的移動(dòng)過程中，某一軸過度朝某一方向移動(dòng)，超出了它的運(yùn)動(dòng)極限，則機(jī)床會(huì)出現(xiàn)該軸超程報(bào)警。因此正確使用與精心維護(hù)可以杜絕或避免這類系統(tǒng)性故障的發(fā)生。

　　隨機(jī)性故障通常是指數(shù)控機(jī)床在同樣的條件下工作時(shí)只偶然發(fā)生的故障。由于此類故障在各種條件相同的狀態(tài)下只偶爾發(fā)生，因此，隨機(jī)性故障的原因分析與故障診斷較其他故障困難得多。這類故障的發(fā)生往往與安裝質(zhì)量、組件排列、參數(shù)設(shè)定、元器件品質(zhì)、操作失誤與維護(hù)不當(dāng)，以及工作環(huán)境影響等諸因素有關(guān)。例如：接插件與連接組件因疏忽而未加鎖定，印制電路板上的元器件松動(dòng)變形或焊點(diǎn)虛脫，繼電器觸點(diǎn)、各類開關(guān)觸頭因污染銹蝕或直流電動(dòng)機(jī)電刷接觸不良等所造成的不可靠等。

　　1.2 報(bào)警顯示故障和無(wú)報(bào)警顯示故障

　　報(bào)警顯示故障又可分為硬件報(bào)警顯示與軟件報(bào)警顯示。

　　硬件報(bào)警顯示通常是指系統(tǒng)各單元裝置上的LED發(fā)光管或小型指示燈組成的顯示指示。在數(shù)控系統(tǒng)中，如控制操作面板，印制線路板、伺服控制單元、主軸單元等部位，以及光電閱讀機(jī)、穿孔機(jī)等外設(shè)裝置上都有這類指示燈。一旦數(shù)控系統(tǒng)的這些部位發(fā)生故障，這些指示燈就會(huì)發(fā)光指示故障狀態(tài)。

　　軟件報(bào)警顯示通常是指顯示器上顯示出來的報(bào)警號(hào)和報(bào)警信息。如數(shù)控系統(tǒng)加i程序錯(cuò)誤、系統(tǒng)程序和參數(shù)的設(shè)定不正確或丟失、計(jì)算機(jī)的運(yùn)算出錯(cuò)等故障。由于數(shù)控系統(tǒng)具有自診斷功能，一旦檢測(cè)到故障，系統(tǒng)就會(huì)按故障的類型進(jìn)行處理，同時(shí)在顯示器上以報(bào)警形式顯示該故障信息。對(duì)于這類報(bào)警，可查閱隨機(jī)技術(shù)資料的報(bào)警參數(shù)來診斷和排除。

　　無(wú)報(bào)警顯示故障，這類故障發(fā)生時(shí)無(wú)任何硬件或軟件的報(bào)警顯示，診斷難度較大。通常要視具體情況具體分析，要根據(jù)故障發(fā)生的前后狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。

2 數(shù)控加工中心機(jī)床常見故障診斷與維修

　　當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，維修人員不要急于動(dòng)手處理，而應(yīng)多做調(diào)查、觀察和試驗(yàn)。故障調(diào)查主要是向操作者詳細(xì)詢問出現(xiàn)故障的全過程，查看故障記錄單。所以對(duì)機(jī)床操作者來說，當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)應(yīng)采取急停措施，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保護(hù)好現(xiàn)場(chǎng)。若不能排除故障，除應(yīng)及時(shí)通知維修人員進(jìn)行維修外，還應(yīng)對(duì)故障做盡可能詳細(xì)的記錄，為維修提供可靠的資料。圖1為故障診斷處理過程。

圖1 故障診斷處理流程圖

　　2.1 故障現(xiàn)象：主軸刀與刀庫(kù)中刀具交換時(shí)掉刀

　　原因及維修：換刀時(shí)主軸箱沒有回到或換刀點(diǎn)飄移，機(jī)械手抓刀時(shí)沒有到位就開始拔刀。重新操作主軸箱運(yùn)動(dòng)，使其回到換刀點(diǎn)位置，重新設(shè)置換刀點(diǎn)。

　　2.2 刀庫(kù)轉(zhuǎn)動(dòng)不到位

　　原因及維修：有可能存在以下問題　　a．電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)故障，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)存在誤差。更換電動(dòng)機(jī)，調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；　　b．液壓系統(tǒng)出現(xiàn)問題，油路不暢通或液壓閥出現(xiàn)問題。檢查液壓系統(tǒng)；　　c．液壓馬達(dá)出現(xiàn)故障。檢測(cè)液壓馬達(dá)是否正常工作；　　d．刀庫(kù)負(fù)載過大，或者有阻滯現(xiàn)象。檢查刀庫(kù)裝刀是否合理。

　　2.3 自動(dòng)換刀時(shí)發(fā)現(xiàn)主軸松刀動(dòng)作緩慢

　　原因及維修：通常引起加工中心主軸松刀動(dòng)作緩慢的原因有氣動(dòng)系統(tǒng)壓力太低或流量不足；機(jī)床主軸拉力系統(tǒng)有故障；主軸松刀氣缸不良。根據(jù)以上分析，首先檢查氣動(dòng)系統(tǒng)的壓力，若發(fā)現(xiàn)壓力表顯示為小于0.6MPa，壓力太低。則打開壓力機(jī)，壓力上升故障排除。

　　2.4 主軸定位不準(zhǔn)確，導(dǎo)致自動(dòng)換刀無(wú)法正常運(yùn)行

　　原因及維修：主軸定位后發(fā)生了位置偏移。檢查主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)無(wú)任何報(bào)警，機(jī)械部分結(jié)構(gòu)又很簡(jiǎn)單，機(jī)床的定位采用編碼器，定位動(dòng)作完全正確，所以從故障的現(xiàn)象和可能發(fā)生的部位來看，電氣部分發(fā)生故障的可能性很小?？紤]到影響主軸定位的機(jī)械原因最有可能是編碼器的連接。檢查連接部分，發(fā)現(xiàn)編碼器上連接套的緊固螺釘存在松動(dòng)，使編碼器與主軸的連接部分間隙過大。將螺釘按要求固定好后故障排除。

　　2.5 主軸串行通訊錯(cuò)誤

　　原因及維修：串行主軸放大器(SPM)和CNC之問發(fā)生了通訊錯(cuò)誤，可能的原因包括：

　　a．連接電纜接觸不良。檢查連接串行主軸放大器(SPM)和CNC的電纜接觸是否良好。檢查電纜與插頭連接是否緊固，確認(rèn)沒有任何折斷或切斷的地方。檢查電纜是否為雙絞線，是否像連接說明書上所述那樣連接；　　b．CNC印刷電路板故障。在母板上安裝了CNc側(cè)的主軸控制回路。若發(fā)生此故障，則更換母板。

　　2.6 電池電壓降低

　　原因及維修：FANUC系統(tǒng)在工作一段時(shí)問以后，顯示器屏幕上會(huì)顯示電池電壓降低報(bào)警。當(dāng)顯示出電池低電壓報(bào)警時(shí)，要在一周內(nèi)更換電池。否則，存儲(chǔ)器的內(nèi)容會(huì)丟失。

　　2.7 700號(hào)報(bào)警(過熱：控制單元)

原因與維修：如果cNc控制單元的外圍溫度過高，就會(huì)發(fā)生此報(bào)警。作為安裝條件，CNC的環(huán)境溫度一定不能超過55℃，如果周圍溫度過高就會(huì)引發(fā)報(bào)警。則采取降溫措施或改善散熱條件。

　　2.8 300號(hào)報(bào)警(要求返回參考點(diǎn))

　　原因及維修：串行脈沖編碼器內(nèi)的機(jī)械絕對(duì)位置數(shù)據(jù)丟失了。

　　更換串行脈沖編碼器或拆下串行脈沖編碼器的位置反饋信號(hào)線時(shí)，發(fā)生此報(bào)警。

　　需要用下述方法，重新記憶機(jī)床的位置

　　a．具有返回參考點(diǎn)功能時(shí)：只在發(fā)生報(bào)警的軸進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)。因發(fā)生了其他報(bào)警不能手動(dòng)返回參考點(diǎn)時(shí)，把參數(shù)1815#5設(shè)為0，解除其它報(bào)警，可以進(jìn)行手動(dòng)返回參考點(diǎn)。返回參考點(diǎn)完成后，按復(fù)位鍵，解除報(bào)警；

　　b．不具有返回參考點(diǎn)功能時(shí)：進(jìn)行無(wú)擋塊式參考點(diǎn)設(shè)定，記憶參考點(diǎn)的位置。更換串行脈沖編碼器時(shí)：因參考點(diǎn)的停止位置與更換前不同，要變更柵格偏移量(參數(shù)N0．1850)正確地調(diào)整停止位置。

3 結(jié)束語(yǔ)

　　本文通過對(duì)數(shù)控加工中心機(jī)床在加工過程中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，分析了各種故障可能出現(xiàn)的原因，并給出了行之有效的維修方法。實(shí)踐證明，這些方法能有效地提高故障產(chǎn)生后的解決效率和處理質(zhì)量，對(duì)其它數(shù)控機(jī)床的故障診斷及維修也具有普遍意義。