机床维修范文
时间：2023-03-20 18:26:27
导语：如何才能写好一篇机床维修，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0181-02
0 引言
随着电子行业的日益更新，当今数控理论的调整发展，使得数控技术也在不断地跟着进步，数控系统的结构因此变得更加地复杂，智能化程度也是越来越高，数控技术在生产中的实践运用，维护等技术，也在不断地变化着。因此，对于数控机床的控制和维修，形成一套完整的理论系统体系，是大多数控技术人员的期望。希望借助这个理论体系，让控制和维修人员，能够更加快速地掌握数控的操作和维护技术。
1 数控机床控制技术
1.1 概念
数据机床控制是指通过数控程序，对数控机床下达工作指令，让数控机床按照预定的工作程序，对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前，需要先确定零件在机床的安装位置，刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线，切削规格等参数等。掌握这些参数之后，才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序，进行规范的操作的一种深加工过程。
1.2 数控机床的电气控制
数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的。
1）电流环的功能是为伺服电机，提供其所需要的转矩电路。通常情况下，其与电动机之间的匹配调节，是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时，已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整；
2）速度环的功能是控制电机的转速，也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值，都是根据骚动坐标轴负载量，或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化，就需要对机械的传动系统进行检查和修复，然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器；
3）位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作，用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否，直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。
其一，位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离，外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方，才算合格。比如，位置测量时，元件脉冲次数10/mm，那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。
其二，对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的，数控系统中，对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏，工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标，运动时性能的优势程度。关于KV值的设置，需要参考和符合以下公式：
KV=V/其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度，m/min 即跟踪误差，mm 注意不同的单位，数据参数代表的涵义也不一样。
2 数控机床维修方法
2.1 故障检查
首先要对进行进行检查，查找机床究竟问题出在哪里，先可对机器的使用人员进行询问，再进行目测，触摸机器的各个线路是否完好，检查是否短路。再通电进行检测，如果不行，再利用进行检查，对机器的信号与报警装置，接口状态，参数调整等各种方法，直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题，才能有针对性地对其进行修理。
2.2 维修方法
故障排查出来之后，再进行机床的维修，这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。
1）电源：电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源，它的损坏轻则会导致程序数据丢失，产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国，由于电力系统不是很充沛，所以经常导致电源的损坏，电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备，才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时，就尽量为它提供单独的配电箱，在电网供电质量不良的地方，三相交流稳压装置，也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开，并且使用三相五线制等；
2）位置环故障：首先，位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次，坐标轴在脱离指令下运动，可是造成的原因是漂移可能过大；位置环或速度环接成正反馈；元件损坏等；
3）机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离；编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等；
4）机床动态性差：其中原因可能是机械传动系统磨损严重，或者间隙过大造成的。或者是导轨工作做得不充分。对于电气控制系统，造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数，已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后，及时进行调整，使得达到最佳效果。
诸如此类等等问题，故障在查出之后，立即根据相关的维修方案进行正确地修理，对各种电路，参数，控制系统，电源等问题，进行仔细确认，然后针对性地调整维护方案，并且把每次维修的记录地都记载下来，以便下一次遇到同样的情况，好迅速地作出处理。
3 结论
根据以上依据，我们可以得知，数控机床的控制与维修技术，在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查，利用自己和别人总结出来的经验，记载下来，对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术，无疑有着重大的借鉴意义。
参考文献
[1]赵俊生.数控机床电气控制技术基础.[M].2版，科学养鱼，2009，1.
[2]潘耀佳.数控机床维修技术浅谈[J].城市建设理论研究.2012（1）.
[3]范宋兵，罗四红.伺服控制示意图在数控机床维修中的应用[J].制造技术与机床.2009（12）.
[4]何荣誉. 以“说课”形式谈高职《数控机床控制技术》课程教学[J].职业时空，2012（8）.
[5]李周平.基于直线电机的数控机床驱动控制技术[J].现代电子技术，2012（3）.
[6]王侃夫主编.数控机床控制技术与系统[M].机械工业出版社， 2002.
篇2
关键词：数控机床；精密机械；结合体
1 数控机床的工作原理及发展趋势：
1.1数控机床的工作原理
数控机床的工作原理即为，将控制要求和信息以及反馈信息等转化为数字信号，送人数控装置处理后输出控制机械加工过程。
1.2数控机床的发展趋势
1.2.1高速度、高精度
当前先进制造技术的主体是效率和质量。因此高速度、高精度技术的发展可最大限度地提高生产的效率和产品的质量，缩短生产周期提高市场竞争力。目前HyperNach进给速度最大达60ndmin，快速为100m／min，加速度达2g，主轴转速达60000/min。
1.2.2多轴联动加工和复合加工
多轴联动加工可充分利用刀具几何形状进行切削，从而大大提高了零件的表面光洁度和加工效率。如一般一台5轴机床的加工效率相当于2台3轴联动机床的加工效率。目前采用复合主轴头的机床更为方便的实现了多面和多轴在同一台机床上的并行使用。
1.2.3智能化、开放式、网络化是当前数控系统的共同发展方向
智能化的数控系统涵盖的方面很多，如加工方面的智能化，即加工过程的自适应控制，工艺参数的自生成；故障诊断方面的智能化。即智能监控机床各个部分运行情况，发送故障报告等。开放式既是数控系统的开发可以统一的在一个平台上进行。这样既可以解决数控系统软件不能产业化的问题，又大大加快了数控功能系列化的进程。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求，也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。
1.3维修维护工作的意义
数控加工在当前制造行业中占据着主导地位，它的发展将带动制造业的飞速发展，同时也将影响社会的发展进程。因此，使数控机床能够实时高效的工作也是—项重要工作。
2 维护与维修的一般方法
数控机床是各种高精技术结合的生产工具，因此在日常的使用中维修维护工作对其使用寿命和精度起着很重要的作用，那么数控机床的维修维护工作一般应如何进行呢?
2.1数控机床的维护，对数控机床进行日常合理的维护工作，可以大大降低数控机床的故障发生几率。概括为以下几个方面需要注意：
2.1.1针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。
2.1.2应尽量少开数控柜和强电柜的门。因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。
2.1.3定期清扫数控柜通风系统。应每天检查数控系统柜各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则会引起数控系统柜内温度高(一般不能超过55℃)，造成过热报警或数控系统工作不可靠。
2.1.4对数控系统的电网电压进行定期或定时监测。当电网电压超出数控系统所能承受的额定范围时，数控系统的正常工作会受到影响，严重的可能导致数控系统内部电子器件损坏。
2.1.5定期更换存储器和伺服驱动器电池(不需保持电池的存储器除外)。为使数控系统数据和伺服驱动器内部的参数数据在不通电的情况下不丢失，为两者配备了保持电池。一般情况下每年应更换一次，并且应在数控系统通电的状态下更换电池。
2.1.6数控系统长期不使用的情况下，其维护工作应注意以下两方面：首先，要定期给数控系统通电，并空运行，这样可以利用数控系统本身电子和电器元件的热量驱散数控柜内的潮气。达到保持电器元件稳定可靠性的目的。其次，如果数控机床是采用直流伺服电动机作为机械驱动首端部件的，应在长期停用前将内部的电刷取出，以此避免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏的结果。
2.2由于数控机床是多种尖端技术的结合体，因此数控机床的维修工作不能随意而为之，因为那样可能导致机床的故障范围扩大。数控机床维修工作可大致分为以下几个步骤：
2.2.1问
这里的问包括：①问机床操作者，在机床出现故障后，维修工作进行之前应及时准确的询问故障是在何种情况下出现的，出现时伴随着怎样的现象。由于操作者是故障出现时的第一目击人又熟知机床特性，所以他的描述会有助于维修人员缩小故障范围，减少时间，提高效率。②问机床，机床的自诊断系统对维修人员是最好的参考，它可以准确的提供所出现的故障的代码以便于维修人员能够准确定位故障的出处。近年来兴起了新的接口诊断技术，JTAG边界扫描，提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力，完善了系统的自诊断能力。
2.2.2察
察主要是根据机床操作人员所提供的相关信息对可能出现故障的部件或元件外观进行观察。如检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断，元器件的烧焦烟熏，有无杂物断路现象，造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等，可发现一些较为明显的故障，缩小检修范围判断故障产生的原因。
2.2.3切
犹如中医切脉一样，当维修人员完成了上述两个步骤还不能准确定位故障的出处时，应该对机床故障进行进一步的检测来确定故障的出处究竟在何处。对数控机床故障的切可大致分为：①强电检测，其中包括配电、电动机动力线、电器元件完好性等的检测。②弱点检测，其中包括反馈信号、数控系统输出信号等的检测。
以上诊断方法并无严格界定，应以实际情况为准进行实地分析得出数控机床的故障所在，下面以实例分析来验证以上故障处理方法的实用性。
3 主轴高速飞车故障排除：
故障设备：国产CK6140数控车床，采用FANUC OTE数控系统。故障现象：当接通电源时，主轴就高速飞车。
故障分析：造成主轴高速飞车的原因有：(1)装在主轴电动机尾部的测速发电机故障；(2)激磁回路故障，弱磁电流太小；(3)速度设定错误。根据以上分析，在停电状态下，用手旋转测速发电机，测速发电机反馈电压正常，在开机瞬间，测量激磁电压也正常。而主轴给定电压测得为14.8V(正常时最高给定电压为±10V)，故初步诊断故障为NC主板硬件故障。
故障处理：改主板上给定电压有关的电路较多，除电阻、电容、二极管等常规元件外，还有很多集成电路，不可能把所有有关的线路一一分割，进行试验。但由于给定输出为14.8V，因此怀疑是15V电源通过元件加到了输出上。由于无该系统主板的原理图等资料，采用最基本的测电阻的方法，从外到里逐个元件测量对15V电源的电阻值，最终发现一块运放损坏，其输出与15V短接。更换后运行正常。
4 结束语
数控机床故障的产生是多种多样的。所以，在维修时需要根据现象有理有据的分析、排除，最后达到维修的目的。切勿盲目的乱动。否则可能会导致故障更加的严重。总之，在面对数控机床故障和维修问题时，首先要防患于未燃，不能在数控机床出现问题后才去解决问题，要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理，这样才能做到有的放矢。
参考文献
[1]陈蕾、谈峰浅析数控机床维护维修的一般方法[J]，机修用造,2004(10)
篇3
关键词：数控机床装调维修；技术；技能；创新
引言
当今社会日新月异，技术不断更新，需要创新、传承和积累。技术技能的积累与创新是职业教育的职责所在。随着我国数控设备数量的快速增加，对数控设备应用、维护与维修人才的需求也越来越大，数控机床装调维修工作为新兴职业，具有工种复合性、人员素质综合性、技术含量高科技性等特点，受到国家重视。学校承担着技术技能的整理、积累和传承的任务，专注技术技能的积累和应用。2015年9月天津市委在《天津市贯彻落实<京津冀协调发展规划纲要>实施方案（2015-2020）》中，明确建立“全国先进制造研发基地”，经济发展和产业结构的优化升级，需要高端制造业的人才在技术上不断更新、积累和创新。
1数控机床装调维修工现状分析
数控技术是集机、电、仪、液技术于一体的高新技术。数控机床装调维修工，是从事数控机床的装配、调整、维修等工作的人员。在机床生产过程中，数控机床装调维修工不仅负责装配、调试、检测，同时还承担着产品的售后服务工作。在数控机床的使用中，数控机床装调维修工负责数控机床性能的调整和数控机床维护与维修、数控加工工艺流程设计的参与和实施，机床的各类故障的判断与排除。数控机床装调维修人才需要掌握机械和电气方面的知识、要具有丰富的生产工艺实践经验，要掌握一定的数控系统知识，并能为客户进行产品工艺设计。当前我国正处于从机械制造大国向制造强国转变的关键时期，目前我国数控机床装调维修工的职业从业人员，存在着知识和技能水平不高、工作经验不足，全国高级数控装调与维修人员缺口严重，企业因为数控设备故障停机，造成巨大损失，这些将影响到数控机床行业的健康发展。数控机床装调维修工要适应工作岗位，必须注重技术技能的积累，具备较强的综合能力，提高数控机床装调维修从业人员的知识和技能水平，必将进一步促进我国数控机床行业的发展，对于提升我国现代制造业的国际竞争力也有着非常重要的意义。
2数控机床装调维修课程改革
2.1课程融合岗位能力
数控机床的装配与调试、数控机床的安装、数控设备的售后服务、维护管理、设备维修是数控装调维修工的主要岗位。要求能够读懂机床的总装图、电气接线与控制图、与电气相关的机械图；能够进行数控机床总装后几何精度、工作精度的调整，通过参数调整机床的性能，进行机床各种功能的调试；能进行机械部件的拆卸与组装；能利用PMC梯形图等诊断数控机床常见机、电、液压/气动故障；能熟练操作数控机床，完成工件的试切加工、懂得进行机床的维护保养。深入分析数控机床装调维修工作岗位，针对工作岗位需要，建立以职业能力为核心的一体化课程体系，确定数控机床机械装配与调整、数控机床电气控制与调试、数控机床故障诊断与排除、数控加工编程与操作、数控加工实训课程为职业核心课程，并在各课程的课程标准中融入了职业资格标准，实现学校考核与社会鉴定、校内实训与校外实践方面实现衔接统一。数控机床装调维修工课程体系如图1所示。
2.2课程融入创新教育
培养高职学生创新能力，包括了对本专业知识“提出问题、发现问题的能力、解决一般专业问题的能力、突破现有知识范围的创新发现和发明能力。在数控机床装调维修工的人才创新教育上，通过课堂教学、课外活动和社会实践三条途径实现。2.2.1基于工作过程的课堂教学数控机床装调维修的课程内容具有鲜明的多学科交叉特色，发散性较强，针对岗位技能，在一体化课程建设过程中，突出了课程内容的技能性与实践性，使其更具针对性、系统性、深度性，将新技术融入课程中，加强学生创新意识的培养，以利于学生技术技能积累和创新。数控机床装调维修工人才培养的核心课程，均通过课程改革，创新教育内容、教学方法，实现了基于工作工程的学习模式。以《数控机床故障诊断与排除》课程为例，通过系统开机急停故障、伺服轴跟踪误差过大报警故障、车螺纹乱牙等典型的故障的分析与排除，使学生一方面综合应用所需专业知识，查看故障现象，分析故障原因、提出解决方案，在仿真软件上完成故障的排除，另一方面启发学生创新思维，举一反三，优化方案。整个学习过程，严格按照实际工作过程去实施，培养学生的职业素养。2.2.2碎片化的课外学习活动随着互联网技术的飞速发展，其个性化教育的优势日益凸显，随之而来的是学生的学习方式的变化。在数控机床装调维修工的人才培养上，将碎片式的知识与操作技巧，通过网络课程呈现给学生，学生通过手机、ipad、电脑等电子设备，利用“碎片”时间，进行“碎片式”学习，满足学生个性化学习的需求。同时，学生通过课外学习兴趣小组，完成直接来源于企业的真实工作环节形成的真实项目，将学习经验、成果上传课程网站，实现知识和技能的分享，进一步获得真实的职业能力，激发学生的创新意识。2.2.3校企深度融通的社会实践在课程体系重建过程中，建立深度的校企合作机制。先进的技术引领人才发展规划，企业与职业院校建立紧密合作的技术技能积累创新平台，学生获得真实的职业能力。在企业真实工作环境中的真实项目训练，是学生技术技能积累的关键，即重视了学生适应工作世界的能力培养，又重视构建或参与构建工作世界的能力培养，在其职业能力发展中具有重要的作用。同时通过学校教师与企业资深培训师轮流执教、学校与企业交替承担培训任务的工学结合模式，推动职业院校主动参与企业技术创新，促进新技术、新工艺、新装备的应用，促进劳动者素质与技术创新同步提高。以数控机床装调维修工程实例为主要内容，促进双师培养，体现应用性和职业性。
3课程改革实践成果
技术与技能，是人类实践的结晶，技术技能积累是人类社会向前发展的必然选择。在数控机床维修装调工的人才培养上，针对数控机床装调维修工的职业特点，根据职业岗位的工作要求，对数控机床装调维修课程体系进行了重构，深化教学改革，强调新技术的融入及真实项目载体的选择，注重操作技巧的生成，提高解决综合问题的能力，加强了学生的技术技能积累与创新。
参考文献：
[1]夏燕兰.高职数控设备应用与维护专业课程体系改革研究[J].职教论坛，2010，6：46-47.
[2]马振华.技能积累与经济发展的关系模式[J].工业技术经济，2009，8：73-76.
篇4
关键词：数控机床；故障诊断；维修
0引言
数控机床当中的任何系统或部件有问题，都可能会导致整个机床发生故障，因此在故障诊断过程中，维修人员应当综合考量并分析数控系统、机械主体以及相关部件等内容，展开对应的检查以及分析，从而进一步确定故障产生的具体原因以及具置，采取具有针对性的措施和方法使故障得以清除，进一步确保数控机床运作的稳定性。另外，经常进行数控机床的维护和包养，不但能够使故障得以降低，还能够使机床使用效率得以提升，避免故障在生产活动方面的影响。
1数控机床故障诊断技术
（1）直观法。数控机床出现故障的情况下应用最为普遍的一种诊断方法是直观法。其重点根据数控机床存在的不正常情况、现象等来诊断机床故障，像是能够借助直观性的检查对机床部件的脱落、松动、磨损等进行把握；倘若发生故障的情况下存在烧焦味，那么维修工作者就能够重点检查数控机床的一系列保护性开关、电阻、线路等。除此之外，还能够借助直接的体会与接触断定数控机床一系列设施的运行温度是不是存在异常。
（2）调整参数法。数控机床改变的参数会影响到机床的整体性能，因此，在检查数控机床故障的时候，断定机床故障的关键根据是数控机床改变的参数。因为对数控系统来讲，设置的参数体现着决定性的影响，所以能够在设置参数的基础上调整系统的工作。为此，在出现故障的情况下，维修工作者能够调整参数，从而排除和诊断故障。
（3）测试功能程序和诊断报警信息法。因为数控机床通常都具备自我诊断程序，所以借助直观法难以锁定的数控机床故障，诊断故障就能够有效地借助数控机床的自我诊断程序。维修工作者仅仅需要将相应的功能测试程序输入数控系统当中就行，进而把握数控机床的工作程序，进而明确形成故障的原因。此外，机床的自我诊断功能通常涵盖机械工作现状信息的显示功能，在出现故障的情况下，故障报警信息会在出现在显示中，维修工作者借助这一系列的信息就能够明确出现故障的现状。
（4）替换部件诊断法。针对工作当中的数控机床，倘若某个部件存在的问题会发生机床故障，维修工作者在不清楚哪一部分存在问题的时候，能够更换新部件进行检查，以明确是不是因为损坏的部件导致的故障。
（5）分析原理法。分析原理法指的是立足于数控的运行原理，进而断定与分析故障的一种方法，重点是分析特征指数与逻辑电平进行分析，从而断定故障。这种诊断故障的方法需要维修工作者的技术能力较强，维修工作者不但应全面、深入地把握数控机床的工作原理，而且还应当明确一系列部件的运行原理，这样才可以准确地分析和定位故障。通常来讲，能够划分数控机床的故障为数控系统故障与机械故障。在诊断机床故障之后，应当维修数控机床，这就需要把握这两种故障的维修特点。从整体上来讲，维修机械故障通常坚持先简后精的原则，先是借助直观性的观察推断故障的大置和范围，简单地维修之后再确认故障，最后确定科学的维修方案来精密维修故障，最终处理故障，确保数控机床工作的顺利进行。针对机械故障，数控系统故障较为复杂。由于系统故障牵涉到电气、液压、气动等，所以需要深入和仔细地检查，通常的维修原则是先易后难、先一般后特殊、先外后内。
2数控机床故障维修技术
（1）复位系统和初始化法。如此的维修方法重点是应对数控机床系统程序造成的故障，机床常常由于一瞬间的故障与系统编程而终止工作。故障信息提示也会出现在故障报警系统。鉴于此，能够强行断开电源，然后开电源复位键，以观察机床是不是可以顺利工作。复位故障报警系统一般会用在系统存储压力小或者是线路接触不好等导致的故障报警。在复位系统与初始化之前务必备份系统的数据，进而方便初始化操作难以排除故障之后再深入地诊断与分析机床的硬件。
（2）微调参数法。在重新设置系统参数之后，如果难以排除数控机床的故障，那么就需要微调参数来优化数控机床的参数。由于机床与其它电气的系统间是不是实现了最为理想的控制会严重地影响数控机床的整体工作效率，而微调参数能够实现最为理想的系统之间控制标准。
（3）设置参数法。因为是不是正确地设置参数会从很大程度上影响数控机床的顺利工作，设置的参数存在一点小错误会失去机床的一些功能，这不利于机床整体性能的提升，或者是导致机床的停止工作。鉴于此，借助机床系统的迅速搜索功能，分析和比较有关的参数，探究出现故障的原因，校对与设置参数，最终恢复数控机床的顺利运行。
（4）替换更新模块法。替换更新模块法常常能够迅速而简单地维修机床故障，因此在维修数控机床的时候广泛地应用这种方法。如此的维修方法仅仅需要替换或者是更新故障形成的系统模块，且重新对有关的参数进行设置，就可以有效地排除故障，从而使机床顺利工作。
（5）增强数控机床的抗干扰性能。倘若工作过程中的数控机床受到较强的干扰，那么会影响机床的顺利工作。为此，针对因电源开关导致的故障，就能够应用接地的方式，以使数控机床受到的高频影响减少，从而排除故障。除此之外，为了使机床的抗干扰性能增强，也能够增强电源的负载能力与确保电源电压的稳定。
3结论
总之，数控机床故障的诊断与维修复杂多变的，同时也是最重要的，故障的处理要与实践生产为根据，找到故障多样化的原因，具体问题具体分析，诊断和维修的过程要遵循以上原则，采取对应的诊断和维修的对策。
参考文献：
[1]王春霞，董学文，冯莉.数控车床架故障故障树定性分析[J].科技信息，2014，04（29）.
[2]张根保，柳剑.数控机床可靠性概述[J].制造技术与机床，2014，07（22）.
篇5
【关键词】数控机床，电气维修；经济效益
0.引言
近年来，我国工业发展规模不断扩大，对工业生产效率要求也在不断提高。数控机床作为现代工业生产不可或缺的一部分，在数控机电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成设备出现故障，进而影响到数控机床电气系统运行效率，不利于生产效率的提高。电气维修技术作为数控机床电气系统安全、稳定运行的保障，加大数控机床电气维修技术的应用可以有效地提高数控机床电气设备运行效率，为企业带来更好的经济效益。
1.数控机床的电气维修的重要性
随着经济、科技的不断发展，我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分，数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷，而在数控机床设备运行过程中，由于过量的操作，长时间运行，会造成电气发热，导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障，对于数控机床设备而言，它本身比较昂贵，而企业不合理的加工工序，长时间的使用数控机床，很容易就会造成数控机床出现故障，使得运行过程合纵数控机床失效，造成工作的停顿，影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床电气维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益[1]。
2.数控机床电气故障分类
2.1硬件故障
数控机床设备一种电气化的设备，在运行过程中，很容易出现数控机床电气硬件故障，如电子故障、电器件故障、线路故障、接插件故障等，这些故障的发生会影响到数控机床运行效率。
2.2PLC故障
PLC 作为一种重要的工作装置，它是以计算机为核心技术，对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。然而在数控机床电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成PLC装置出现故障，一旦PLC装置出现故障，就会影响到整个电气系统的运行。
3.电气继电保护的维修技术
3.1观察法
数控机床作为一种机械设备，而在这个就讲究效益的社会环境下，企业就会批量的加工生产，进而使得数控机床设备出现超负荷运行，电气设备就会因过压而出现短路、烧坏线等问题。针对这类的故障，往往会有明显的外部现象，如烧焦、电气装置发热、冒烟等。此时，通过眼睛直接观察，就可以判定出故障的所在。如果观察到电气装置内部发黄、有烧焦气味散出，则就可以断定为继电装置出现故障，进而维修人员就要基础更换已经损坏的元件，确保系统运行稳定。
3.2对比法
对比法就是通过两台型号、性能相同的装置进行比较，通过测试两台电气设备的性能才找出故障的所在。在数控机床电气设备运行过程中，当电气设备出现故障时，可以利用一台与该故障设备型号、性能相同的设备进行比较，让两台装置在相同情况下运行，通过观察两台仪表测到的信号来进行对比，进而判断故障所在。
3.3故障分析
数控机床电气设备发生故障后，首先要确定设备类型，然后以当前的显示参数为依据，迅速判断设备的具体故障，设备故障分析与检修的前提必须是足够了解电力运行相关参数及其他相关理论知识，检修前应向工作人员询问生产过程当中的工艺情况以及故障前的参数变化，查询装置运行记录等工作[2]。
3.4备件置换法
当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。设备的更换必须是在断电情况下进行，确保维修技术人员的人身安全。另外，针对一些特殊的元件，必须严格按照操作说明进行，如，电路板，在更换电路板的时候，一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作[3]。
3.5数控系统的控制
数控机床系统的安全性、稳定性、可靠性直接关系到了数控机床电气运行效率。为了给企业创造更多的价值，就必须做好数控系统的管理[4]。首先，利用先进的科学技术，建立开放式的数控系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量，实现数控机床电气的自动化控制；其次，要安排专业的技术人员，对数控机床电气设备进行日常管理，做好日常记录工作和技术分析，确保电气设备的正常运行。
3.6电源线路的选择
电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气运行过程中，电源是数控机床运作的基础，电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中，变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电，再将直流电变为交流电，在数控机床电气控制系统中，电气控制系统通过调节电源模块，将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电，从而满足电气系统的用电需求，同时通过对电源线路的优化设计，在系统断电之后，机床信号可以得到归零，在系统通电后，机床信号就会自行恢复，从而保障了数控系统的可行性[5]。
3.结语
在这个竞争日益激烈的市场环境下，企业参与市场竞争的手段就是经济效益。对于加工生产企业来说，企业的经济效益与数控机床电气有着直接的关联。数控机床作为一种自动化的电气设备，为了确保数控机床电气稳定运行，就必须做好数控机床电气维修工作，采用有效的维修技术，做好数控机床电气系统管理，进而不断提高数控机床电气生产效率，为企业带来更好的经济效益。
参考文献
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[2]何云. 数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J]. 电子制作，2013，10：232.
[3]黄景良. 数控机床电气维修生产实习教学探析[J]. 好家长，2015，08：52-53.
篇6
【关键词】机床电气设备；故障；维修方案
前言
在迅速现代化的今天，机床电气设备是一家工厂持续运作的枢纽，它的故障不仅会带来经济损失，严重时甚至会威胁到工厂工作人员。因此如何检测机器故障、如何根据故障维修、如何有效防止故障发生的可能性尤其重要。故障可大致分为自然故障、人为故障两类，在检测时不可贸然拆卸，需采取相对应的检测方法。
1造成故障的几种类别
机床电气设备作为零件众多、结构复杂的大型生产机器，微小的失误或者磨损就可能使机器发生故障。论文试图从各方面分析入手，探讨机器有可能发生故障的各个可能性。
1.1软硬件故障
软件主要是机床电气设备的系统出现问题，运行程序错误、丢失等等都属于软件故障。它基本需要联系专业人员维修或返厂维修[1]。硬件故障指机床设备自身的某一个实体部位出现故障，如电路板、导线损坏等等，它只需调换零件、调试机器即可。
1．2环境不适宜导致的故障
机床设备制作精密，若长期于潮湿的环境下工作很容易会造成机器耗损，从而导致故障易发。可为机器设备安排适宜环境，或者使用抗氧化等低耗损设备。
1．3年久失修带来的机器老化
机器长期使用会使其操作的精确度下降，当制造的商品已经无法符合企业标准时，这时的机床设备已经可以划入故障一类。可返厂维修、为机器更换新零件等等。
2检测故障时需要注意的事项
现代化的机床电气设备是具有复杂运算程序和精密硬件内核的，因此它的维修不能简单查看拆卸来解决，应使用科学的检测方法，有效避免检测过程中造成的不必要的损耗和隐患。在故障原因明显的情况下可以采取相对应的的方法快速维修故障，而部分故障无法在外表体察出来，我们可以采取排除法检测故障。在检测故障时需要注意以下几点：1）断电查看。专业技术人员在初步维修时需保证人身安全，可先断电查看是否是硬件损坏。2）如非硬件损坏，需要通电查看，建议局部通电排除检查。因为机床设备设计复杂，贸然通电可能会导致整个机器出现问题，局部检查也是效率较快的检查方法[2]。3）检测出故障所在后，需积极备案记录，以免下次发生。或者下次故障发生时又耗费时间检测维修，拖捱工厂运行，影响企业运转周期。
3故障的检测方法
在严格按照机床电气设备操作手册使用的情况下，检测人员也需要有专业过硬的知识储备，对于各个情况都有相应的解决办法，了解不同故障发生的原因，心细谨慎，才能效率的解决故障问题。
3．1从外观检测故障范围
外观检测是最直观的方法，通过观察机床设备的硬件损耗、电路是否毁损、表层是否老化等等直接找出故障所在，再与之相对应的施以维修。
3．2从局部实验故障节点
在机床设备发生故障后，由于其结构复杂常常会无法直接观察出故障。此时可以在保证电流畅通的情况下，通过局部检测来排查故障所在。需要注意的是在检测过程中应严格按照机器说明操作，避免因操作失误导致的耗损。
3．3用测量法缩小检测范围
测量法在不同领域中都有运用，在机器设备维修中，是通过不同时间测量电气设备的不同指标，将几组数据综合评定，来判断电气元件是否发生损坏，电路何处不畅通等等。机床电气设备的维修需要结合多方面因素，由专业技术人员操作，达到最快解决问题的目的。维修人员应谨慎心细，不可疏忽大意。
4机床电气设备的后期维护
作为工厂运转核心的机床电气设备，它的后期维护也同样重要。将故障发生率减低到最小，使其长期处于运转良好状态，才能更好为企业创收，保证其经济效益。在具体实践中，可以根据其构成来做出以下维护：
4．1输出输入装置维护
输入输出装置是机器正常运行中极其重要的一环，应定期检查其是否运行正常。机床电气设备数量繁多，常常存在年久失修的问题，这直接影响到机器的运转。
4．2重点检查电动机的日常运行
电动机是机器设备主要的动力装置，长期使用导致的磨损、运行程序错误、温度过高等等都会导致它出现问题。应保持日常的表面清洁、积灰除尘，环境是否过热或不适宜电动机工作。时常通风；避免电动机超负荷运行。
4．3加强机床电气设备元件的保养工作
主要的几个设备元件有：电气柜的门柜、门框周边的耐油密封垫、电路板、机床设备主传动链、接触器等等。对于这些机器设备，最好做到常常清理积灰和异物；修改即将损坏或老化的零件；使每一处连接导线接触良好；多数接触器和继电器的触头均采用银或银基合金制成,其表面会形成一层Ag2O或Ag2S[3],这是为了承受频繁切合电路所受的机械冲击和电流的烧损,并不影响导电性能,因为在电弧的作用下它还能还原成银。但铜质触头表面烧毛后则应及时修平。
5总结
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关键词：数控机床；故障诊断；维修
随着科技的发展，很多高科技设备在生产和生活中应用，并且应用范围越来越广泛，这给生产和生活带来了很多便利。尤其是在数控技术高速发展的今天，有很多数控设备出现，数控机床就是其中的一种，并且被广泛的应用在生产之中。而任何设备在使用的过程中都会出现故障，一旦有故障出现就会给生产带来影响。因此对数控机床设备使用过程中的故障进行诊断与维修就是一项十分重要的工作，本文笔者就对这方面的内容进行简单研究。
1.数控机床设备故障类型
数控机床设备一旦出现故障，就无法正常、顺利的将原来的预定工作完成，导致停运或者是不能按照预定的来达到工作效果。根据数控机床设备出现故障的危害程度，将其分为两种，一种是致命性故障，一种是非致命性故障。致命性故障是指不但无法顺利完成预定的工作目标，还会带来人或者物的重大损失，最终导致工作任务失败。而非致命性故障，并不会带来人员以及物的损失，不过会给机床设备带来危害，而非致命性故障如果不能得到及时维修处理，就会发展成为致命性故障。
根据数控机床设备的出现故障是自身的原因，还是与其他有关系的设备的原因导致的，分为独立故障和从属故障。根据数控机床设备发生故障的次数和频率可以分成早期、偶然和耗损故障几种。数控机床的故障分类还有很多种，本文先介绍到这里。
2.数控机床设备故障的诊断方法
当数控机床出现故障的时候，想要进行好的维修，首先要找到故障的根源，也就是对机床设备进行故障诊断，在诊断的过程之中，方法很重要，下面是数控机床设备故障诊断的方法介绍。
2.1交换法
对于在应用过程中出现故障的数控机床，其故障很难进行确认，而且在诊断故障的过程中还要保证不会给设备带来更严重的损害，这时候可以用备用的控制板代替认为有故障的控制板。通过备用控制板的应用，保证设备的正常运行，保证工作进步。同时在对同类型的基础控制板交换的过程中，还可以对控制板系统检测的效率进一步提高。
2.2自我诊断功能分析法
很多进口的数控机床设备都有自我诊断功能，并且这样的功能指标已经是一种对数控机床性能进行确定的重要标准。对于这样的数控机床，在出现故障的时候会比较容易进行诊断。因为这样的机床设备一旦出现故障，数控机床设备的一些故障指示等或者是显示器等就会提示故障所在位置，或者是出现故障的原因。通过这种方式就可以及时的发现机床的问题所在，并且快速将问题解决。不过这种自我诊断功能只是在一些高端的数控机床中才有，普通的数控机床并没有此功能。
2.3PLC程序分析法
导致数控机床出现故障的原因是由于机械设备上的一些逻辑功能在运行的过程中无法保证预定的功能，出现不正常运行，因此在进行故障诊断的过程之中，可以通过利用机械的固有原理图等来进行故障诊断，如应用电气原理图、PLC程序以及液压的原理图等资料来进行故障诊断，通过这种方式来快速的找到故障原因，并且对出现故障的零件进行维修和更换，使数控机床能够在最短的时间内恢复到正常的工作状态，尽量不给生产带来影响。
比如在实际操作中某型机床遇到x轴回油槽向外溢油，而且在维修的过程中对回油线路检查以后没有发现有堵塞的现象，而在对电气原理图查看的时候发现供油的仅仅有两项，通过编程对数控机床设备进行现场监控，PLC程序运行也没有出现异常，继电器是按照PLC程序规定运行，而在对液压电磁阀检测的时候发现其在PIE中电池阀的有无都是处于工作状态，在对继电器测量以后发现是继电器的问题，在更换继电器以后，问题解决。
2.4基于广域网的诊断法
随着技术的不断提高，在有些数控机床设备上还有广域监测点的安装，利用局域网检测对机床设备的运行状态信息进行全面、真实的采集。这样可以通过仿真实验对数控机床设备中普遍出现的一些问题进行分析，还可以为企业对数控机床的故障诊断提供更多帮助。
3.数控机床设备的故障维修
数控机床设备出现故障以后要对其进行快速维修，这样才能够快速恢复机床工作能力，防止给企业带来过多损失。想要进行维修，对故障进行查找是最关键的一点，在找到故障点以后，对故障进行维修排出，在找到故障点以后，要根据不同的故障进行相应的维修。
如果发现数控机床出现的是电气故障，就要先对其故障进行确定，在明确了是电气故障以后，进行进一步维修。如果是电器线路短路，要进行故障排除，防止由于故障带来的设备零件损坏。系统是在能够供电的情况下启动NC，在这个过程中要细心观察，如果发现有异常要停止机械工作。对于有故障诊断的设备而言，就可以根据报警来对故障进行查找以及维修了。在NC启动以后没有故障的警告，而设备在运行的过程中却存在很多问题，就要检查NC的参与以及数控机床设备的数据表，要是都没有问题就要通过编程来对程序进行分析，看是否是输入和输出方面的故障。如果NC与PC都没有故障，也排除是故障，就要对设备的定值和反馈值进行查找，如果定值与指令值不成比例，就是给定值出现故障。
要是给定值出现故障，通常是由于接头、插头、继电器或者是接线等方面的问题。而要是反馈值出现问题，通常是由于接触不良、检测元件失效或者是传感器的问题。如果两个值都出现问题，原因就是电子元件受到损坏，这个问题解决的时候会相对容易。
4.总结
数控机床设备的应用给人们提供了很多的方便，不过由于其属于高科技产品，所以在应用的过程中，必须要按照规定进行操作，一旦操作不当就会出现设备故障，影响设备正常运行。本文笔者对数控机床设备的故障诊断与维修进行了研究，针对其可能出现的问题的维修方法进行总结，希望能够为数控机床设备的故障诊断与维修提供更多帮助。
参考文献：
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数控机床是机电一体化在机械加工中的典型产品，它将电力电子、自动控制、电机、检测、计算机、机床、液压、气动和加工工艺等技术集中于一体，具有高效率、高效益和高适应性的特点。要发挥数控机床的高效益，就要保证它的开动率，这就对数控机床提出了稳定性和可靠性的要求。对于数控机床一方面要加强日常维护，另一方面当出现故障后，要尽快诊断出故障的原因并加以修复。数控机床的故障主要是电气系统的故障。
1、数控机床电气系统的组成及特点
数控机床的电气系统既包括以电器元件、电力电子功率器件、电机等组成的强电电路，也包括以半导体器件、电子元件等组成的弱电电路。为了保证数控机床长时间稳定运行，要求数控机床的电气控制系统要具有：可靠性高、抗干扰能力强、稳定性和安全性高、使用维护方便的特点。
2、数控机床电气系统故障的特点
（1）电气系统故障率高。（2）外界环境的变化容易导致电气系统故障。（3）操作人员的误操作导致电气系统故障。（4）电器元件、线路老化导致电气系统故障。（5）受电器元件使用寿命的影响。
3、数控机床电气系统故障诊断
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。常用诊断方法总结如下：
3.1直观检查法
这是最基本、最常用的检查方法。就是利用感觉器官，注意发生故障时的各种现象。一般通过“问、看、听、触、嗅”等方式进行诊断。
①问：询问机床故障发生的经过，弄清楚故障是突发的还是渐发的。一般操作者熟知机床的性能，故障发生时又在现场，所提供的情况对故障分析很有帮助。②看：总体查看机床各部分工作状态是否处于正常状态（例如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等），各电控装置（如数控系统、温控装置、装置等）有无报警指示，局部查看有无保险烧煅，元器件烧焦、开裂、电线电缆脱落，各操作元件位置正确与否等等。③听：一般机床正常时，其声响具有一定的音律和节奏，并保持持续的稳定。通过机床运行的声音判断可能的故障隐患。④触：在机床断电的情况下，触摸各主要电路板的安装是否正确、各插头座的插接是否牢固、各信号线的联接是否正确可靠，以此来寻找可能出现故障的原因。⑤嗅：有时机床出现短路等故障时就会伴有导线或原件的烧灼，通过焦糊味的位置即可判断故障点。
3.2仪器检查法
使用万用表，对机床上的交、直流电源电压，将测量结果与标准信号对比，从中找寻可能的故障原因；用示波器观察相关的信号的波形、幅值、相位频率等来判断信号的正确性；用PLC编程器查找PLC程序中的故障、以及程序运行是I/O点的状态等。
3.3信号与报警指示分析法
①报警指示灯指示：数控机床在数控系统、伺服系统等各电子、电器装置上都设有故障指示灯，观察这些指示灯状态和相应的功能说明便可获知指示内容及故障原因与排除方法。②报警信息指示：数控机床具有很强的自诊断功能，一旦机床出现故障在CRT上就会有对应的报警信息，查阅数控机床的诊断手册便可获知可能的故障原因及故障排除方法。
3.4接口状态检查法
目前的数控机床多使用内装性PLC。在CNC与PLC的接口处经常会出现故障。这些故障一般是由于接口信号错误或丢失造成的，他们有的可以通过故障报警指示灯显示，有的可以在CRT显示，而所有的接口信号都可以用PLC编程器查找。
3.5参数调整法
为适应不同机床、不同工作状态的要求，数控系统及其电路都设置许多可修改的参数，这些参数不仅能使各电气系统与具体机床相匹配，而且更是使机床各项功能达到最佳化所必需的。任何参数的变化、甚至丢失都是会导致机床故障。随着机床的长期运行所引起的机械或电气性能的变化，必须重新调整相关的参数。
3.6备板置换法
利用备用电路板、模块、集成电路块替换有疑点的部位，是一种快速而简单排除故障的方法。有时若无备板，可借用同型号系统上的电路板来试验。备板置换前，应检查有关部分电路，以免由于短路造成好板损坏。还应检查实验板上的选择开关和跨接线是否与原版一致。有些还应该注意板上电位器的调整。
3.7交换法
当发现故障板或者不能确定是否故障板而又没有备件的情况下，可以将系统中相同或相兼容的两个板互换检查，例如两个坐标的指令板或伺服板的交换从中判断故障板或故障部位。这种交换法应特别注意，不仅硬件接线的正确交换，还要将一系列相应的参数交换，否则不仅达不到目的，反而会产生新的故障造成思维的混乱，一定要事先考虑周全，设计好软、硬件交换方案，准确无误再行交换检查。
3.8特殊处理法
当今的数控系统已进入PC基、开放化的发展阶段，其中软件含量越来越丰富，有系统软件、机床制造者软件、甚至还有使用者自己的软件，由于软件逻辑的设计中不可避免的一些问题，会使得有些故障状态无从分析，例如死机现象。对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。维修人员可以在自己的长期实践中摸索其规律或者其他有效的方法。
4.结论
数控系统种类繁多，故障千变万化，维修方法也不尽相同，有时单纯的某一种维修方法难以查找到故障点，我们在维修时可以多种维修方法综合使用，以便更快、更好的查找到故障点，保证生产的顺利进行。
参考文献
[1]王侃夫.数控机床故障诊断及维护.北京：机械工业出版社，2000.
[2]王爱玲.数控机床结构及应用.北京：机械工业出版社，2006.
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关键词：数控机床；工作原理；数控系统；维修
科学技术的发展对机械产品提出了高精度、高质量的要求，而且产品的更新换代也在加快，这对机床设备提出了精度和效率的要求，而且也提出了通用性和灵活性的要求。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术及伺服驱动技术、精密机械技术于一体，是高度机电一体化的典型产品。它本身又是机电一体化的重要组成部分，是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流，是衡量机械制造工艺水平的重要指标，在柔性生产和计算机集成制造等先进制造技术中起着重要的基础核心作用。由于数控机床是一种价格昂贵的精密设备，因此，其维修和维护更是不容忽视。我国在数控维修调试方面更是人才短缺，经验匮乏，导致国内许多高档数控机床都要聘请国外专家维修调试[1]。
一、 数控机床
（一） 数控机床的组成
1.主机。主机是数控机床的机械部件，包括床身、主轴箱、刀架、尾座、导轨等。
2.数控装置。数控装置是数控机床的控制核心，其主体是一台计算机（包括CPU、存储器、CRT等）。
3.伺服驱动系统。伺服驱动系统时数控车床切削工作的动力部分，主要实现主运动和进给运动。它由伺服驱动电路和驱动装置组成。驱动装置主要有主轴电动机、进给系统的步进电动机或交、直流伺服电动机等。
4.辅助装置。辅助装置是指数控机床的一些配套部件，包括液压、气动装置及冷却系统、系统和排屑装置
（二）数控机床的基本原理
按照零件加工的技术要求和工艺要求，编写零件的加工程序，然后将加工程序输入到数控装置，通过数控装置控制机床的主轴运动、进给运动、更换刀具，以及工件的夹紧与松开，冷、泵的开与关，使刀具、工件和其它辅助装置严格按照加工程序规定的顺序、轨迹和参数进行工作，从而加工出符合图纸要求的零件。
数控机床的工作原理可以归纳为：①控制介质 控制介质以指令的形式记载各种加工信息，如零件加工的工艺过程、工艺参数和刀具运动等，将这些信息输入到数控装置，控制数控机床对零件切削加工。②数控装置 数控装置是数控机床的核心，其功能是接受输入的加工信息，经过数控装置的系统软件和逻辑电路进行译码、运算和逻辑处理，向伺服系统发出相应的脉冲，并通过伺服系统控制机床运动部件按加工程序指令运动。③伺服系统 伺服系统由伺服电机和伺服驱动装置组成，通常所说数控系统是指数控装置与伺服系统的集成，因此说伺服系统是数控系统的执行系统。数控装置发出的速度和位移指令控制执行部件按进给速度和进给方向位移。每个进给运动的执行部件都配备一套伺服系统，有的伺服系统还有位置测量装置，直接或间接测量执行部件的实际位移量，并反馈给数控装置，对加工的误差进行补偿。④机床本体 数控机床的本体与普通机床基本类似，不同之处是数控机床结构简单、刚性好，传动系统采用滚珠丝杠代替普通机床的丝杠和齿条传动，主轴变速系统简化了齿轮箱，普遍采用变频调速和伺服控制[5]。
（三）FANUC数控系统的特点
日本FANUC公司的数控系统具有高质量、高性能，适用于各种机床和生产机械的特点，在市场的占有率远远超过其他的数控系统，主要体现在以下几个方面。①系统在设计中大量采用模块化结构。这种结构易于拆装，各个控制板高度集成，使可靠性有很大提高，而且便于维修、更换。②具有很强的抵抗恶劣环境影响的能力。其工作环境温度为0～45℃，相对湿度为75%。③有较完善的保护措施。FANUC对自身的系统采用比较好的保护电路。④FANUC系统所配置的系统软件具有比较齐全的基本功能和选项功能。对于一般的机床来说，基本功能完全能满足使用要求。⑤提供大量丰富的PMC信号和PMC功能指令。这些丰富的信号和编程指令便于用户编制机床侧PMC控制程序，而且增加了编程的灵活性。⑥具有很强的DNC功能。系统提供串行RS232C传输接口，使通用计算机PC和机床之间的数据传输能方便、可靠地进行，从而实现高速的DNC操作。⑦提供丰富的维修报警和诊断功能。
系统在硬件上采用两种数字总线：在轴控制部分采用FANUC专用的FSSB串行伺服总线联接所有的伺服驱动器；在机床面板等机床设备部分采用Fanuc I/O Link总线联接。通过两种总线将实时性要求不同的数据分离开[2]。
（四）伺服驱动及伺服电机的特点
1.高可靠性。完善的可靠性设计方案：如冗余设计，降额设计等，所有元器件全部采用工业或军工等级，关键元器件全部采用进口元件，如三菱IPM模块、EPCOS电容、fuji整流桥等。
2.高节电率。采用先进的微电脑控制技术，使定量泵变为节能型的变量泵，液压系统与整机运行所需要的功率相匹配，无高压节流溢流能量之损失，提高油泵电机功率因素至0.96以上，节电率一般可达40%～60%。
3.软启动。采用伺服器控制可以减小数控机床震动，延长数控机床的使用寿命，同时数控系统发热量减小，油温稳定，延长液压系统的使用寿命，为用户节省了维护的费用。
4.超强的过载能力和动态响应速度。采用先进的矢量控制算法和独特的限流技术，确保在机床操作过程中，能承受启停重负载的冲击而不跳闸，以确保生产过程的连续性。高速的动态响应，最大限度减小零件周期的延迟现象。
5.完善的EMC设计。采用完善的EMC设计方案，内部布局优化设计，采用多种EMI对策，确保对数控机床电气系统的干扰减小到最小，保证其工作的工作稳定性[4]。
二、数控机床故障维修
（一）数控机床使用中注意事项
使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：① 机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；②非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；③ 除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；④修改参数后，进行第一次加工时，机床在不装刀具和工件的情况下用机床锁住、单程序段等方式进行试运行，确认机床正常后再使用机床；⑤机床的PLC程序是机床制造商按机床需要设计的，不需要修改。不正确的修改，操作机床可能造成机床的损坏，甚至伤害操作者；⑥ 建议机床连续运行最多24小时，如果连续运行时间太长会影响电气系统和部分机械器件的寿命，从而会影响机床的精度；⑦机床全部连接器、接头等，不允许带电拔、插操作，否则将引起严重的后果。
（二）数控机床故障诊断维修
我们要学习车床的诊断首先要了解两个概念：系统的可靠性是指数控系统在规定的条件和规定的时间内完成规定的功能能力，故障是指系统在规定的条件下合规定的时间内失去规定的功能。
（1）诊断的方法：①动作诊断：监视车床动作部分，判断个不良的部位。②状态诊断：当机床电机动负载时，观察运行状态。③点检诊断：定期点检液压元件，气动元件。④操作诊断：监视操作错误和程序错误。⑤数控系统故障自诊断[3]。
（2）典型数控机床常见故障诊断及维修实例
①主轴出现噪声的故障维修.故障现象：主轴噪声较大，主轴无载荷情况下，负载表指示超过40%。分析诊断：首先检查主轴参数设定，包括放大器型号、电动机型号及伺服增益等，在确认无误后，则将检点放在机械侧。发现主轴轴承损坏，经更换轴承后，在脱开机械侧的情况下检查主轴电动机旋转情况，发现负载表指示已正常但仍有噪声。随后，讲主轴参数00号设定为1，即让主轴驱动系统开环运行，结果噪声消失，说明速度检测元件有问题。经检查发现安装不正，调整位置之后再运行主轴电动机，噪声消失，机床能正常工作。
②丝杠窜动引起的故障维修.故障现象：TH6380卧式加工中心，启动液压后，手动运行Y轴时，液压自动中断，CRT显示报警，驱动失效，其他各轴正常。分析诊断：该故障涉及电气、机械、液压等部分。任一环节有问题均可导致驱动失效，因此检查的顺序大致如下。伺服驱动装置电动机及测量器件电动机与丝杠连接部分液压平衡装置开螺母和滚珠丝杠轴承其他机械部分。
（1）检查驱动装置外部接线及内部元器件的状态良好，电动机与测量系统正常。
（2）拆下Y轴液压抱闸后情况同前，将电动机与丝杠的同步传动带脱离，手摇Y轴丝杠，发现丝杠上下窜动。
（3）拆开滚珠丝杠上轴承座正常。
（4）拆开滚珠丝杠下轴承座后发现轴向推力轴承的紧固螺母松动，导致滚珠丝杠上下窜动。
参考文献
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关键词：数控机床 机床维修 故障分析 解决方案
中图分类号：TG68 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0079-01
数控机床是综合了现代计算机技术、自动化控制技术、传感器技术以及测量技术、机械制造技术等领域的最新现代技术设备，使机械加工水平达到一个新的层次上。针对数控机床维修的重要性来说，主要侧重于电子、机械、液、气及光学的交叉点上。数控机床维修技术是保障数控机床正常工作的前提，同时，对数控机床的发展和完善也起到了巨大的推动作用。由此可见，数控机床维修的重要性。在数控机床使用过程中要遵循正确的操作流程，严肃处理维修方面的问题。
1 数控机床的使用和维修特点
数控机床是一种高效、新型的自动化机床，应用前景非常广泛。与普通机床相比，它在使用和维修方面具有以下几个特点：（1）具有较强的适应性和较好的灵活性：工作过程使用数控加工程序控制，改变数控加工程序就可以针对不同的零件进行加工。实现了自动化加工，可以满足当前市场的需求，可实现零件种多种类，小批量的生产。（2）具有高精度及好的稳定性：数控机床程序是预先设定的，人工操作很少，避免了人工操作产生的误差，数控机床具有较好刚度、利用计算机控制精确度较高，对于零件加工质量的稳定有很大帮助。利用高科技补偿误差和校正错误点，使数控加工精度大大提高。（3）具有较高生产效率：数控机床工作工序速度都由计算机控制，速度调节范围大，可根据零件的加工工序合理调节速度；进行在线监测，无需停机，节省时间；换刀、更换工作台采用自动化，节约时间；加工的同时可以进行工件装卸，并且一次装夹可实现多面和多工序加工，减少中间工作时间；数控加工工序集中，可减少零件周转时间，整体计算，可以节省大量的时间。（4）劳动强度低、劳动条件好：数控机床的装卸零件、更换刀具、控制面板等需要人工操作，其它都是机械化操作，降低了劳动强度。此外，数控机床的安全防护措施较好，还具有自动排屑、自动冷却和自动装置，操作者的劳动条件相对较好。（5）实现了现代化的生产管理。（6）数控机床使用数字控制，应用计算机控制管理，实现了工作的高度自动化和现代化。使用、维护技术要求高：数控机床价格高，为了达到较为理想经济效益，对于机床操作人员及维修人员的专业素质要求相对较高。
2 数控机床维修实例
数控机床在使用过程中，不可避免地出现一些故障，需要检查维修。数控机床出现故障，原因及特点各不相同，主要有以下几点。
主轴部件故障：其中自动换刀部分的刀拉紧机构、自动换档装置及主轴精度维持装置容易出现故障。因为数控机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置，主轴箱内部结构相对简单，从而大大减少了故障。常见的故障实例有（1）一台瑞士产SCHAUBLIN 43加工中心主轴松刀失控，经过检查发现输出端有信号，电源输出正常，进一步检查发现电源打开时电磁阀不能完成吸合动作，确定阀体出现异常，更换后正常工作。
ATC刀具交换装置故障：ATC刀具自动交换装置故障是数控机床主要故障之一。主要的故障有：刀库运动故障、定位误差超差、机械手夹刀柄不稳定及机械手运动动作不准。这些故障都会使换刀动作紧急停止，整机因此也会停机。具体实例：北一—大隈数控机床，ATC刀具交换装置故障出现，限位开关失灵，通过手动复位后恢复正常。
进给伺服系统故障：数控机床伺服控制系统故障，是数控机床中常见和最主要的故障，约占整个系统故障的1/3。故障一般有三种：（1）因系统具有软件诊断程序，显示报警信息。（2）设置在伺服系统上的硬件显示报警。（3）出现故障时没有任何报警显示。一般出现故障的是伺服控制单元、位置反馈部分及伺服电机这几个地方。检测时要先看它有没有伺服使能信号，即根据PLC法度榜样检查使能是否满足条件要求。然后检查屏幕轴数值的变化情况，伺服轴的移动情况，观察伺服单元上指令电压的变化，由此可以断定故障出现的位置和反映出来的问题。具体事例：（1）一台国产数控机床出现机床失控，经过初步检查，发现伺服机电内检测原件的反馈信号接反了，重新接好反馈信号之后恢复正常。（2）一台国产数控车床发生过载报警，经检查后发现机械负载正常，再进一步检查发现，速度控制单元上电机电流上限设置偏低，将电机电流重新设置到正常值上恢复正常。
数控机床除了上面的故障之外还有一些常见的故障，例如：一台数控1680卧式车床精车平面精度和表面粗糙度达不到要求，经检查发现主要故障是主轴间隙过大，刀架部位产生摆动，调整主轴位置、夹紧导轨斜铁恢复正常；一台国产STC4540数控车床工作台变速不灵，经检测发现电磁滑阀动作不正常，经过拆卸修理使电磁滑阀达到灵活程度后恢复正常。除此之外，数控机床工作时还会发生另外一些故障，具体问题要根据出现的故障具体提出解决方案。
3 结语
随着数控机床的普遍使用，现在数控机床技术开始向高速、精密、复合、智能方向发展，发展空间以为广阔，机床的维修工作更是不能小觑，只有做好这些工作，才能使数控机床朝着更广、更好的方向发展。
参考文献
[1] 董玉红.数控技术[M].高等教育出版社，2004.
[2] 严爱珍.机床数控原理与系统[M].机械工业出版社，2002.
