數(shù)控機床操作中的常見問題與處理方法

毛曉婕

【摘 要】近年來，數(shù)控機床在企業(yè)機械生產(chǎn)制造中已成為不可缺少的重要設(shè)備，在制造生產(chǎn)企業(yè)的大量生產(chǎn)過程中發(fā)揮著不可替代的重要作用，數(shù)控機床設(shè)備日復一日、年復一年地不停運轉(zhuǎn)，也不可避免的會出現(xiàn)問題與各種故障。本文主要對數(shù)控機床操作技術(shù)常見故障進行闡述。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床；操作技術(shù)；常見問題；處理方法

一、按故障產(chǎn)生的原因分類，有數(shù)控機床自身故障和數(shù)控機床外部故障

（1）數(shù)控機床自身故障，這類故障的發(fā)生是由于數(shù)控機床自身的原因所引起的，與外部使用環(huán)境條件無關(guān)，數(shù)控機床所發(fā)生的極大多數(shù)故障均屬此類故障。

（2）數(shù)控機床外部故障，這類故障是由于外部原因所造成的。供電電壓過低、過高，波動過大：電源相序不正確或三相輸入電壓的不平衡；環(huán)境溫度過高：有害氣體、潮氣、粉塵授入。外來振動和干擾等都是引起故障的原因。

（3）人為因素也是造成數(shù)控機床故障的外部原因之一，首次使用數(shù)控機床或由不熟練工人來操作數(shù)控機床，在使用的第一年，操作不當所造成的外部故障要占機床總故障的三分之一以上。

二、數(shù)控機床常見故障及處理方法

（一）機床撞車事故

碰到這種問題時，先要保護好現(xiàn)場，了解故障發(fā)生當時機床處于什么狀態(tài)，分清是首件加工還是加工過程中間，以及加工者當時正在處理的狀態(tài)。造成這種問題的主要原因有以下幾種情況：首件加工前員工們忘記返參考點或是機床雖然返回到參考點但操作者沒有注意其操作不正確。再者就是修改程序時輸入數(shù)據(jù)不當而造成。有的操作者馬虎大意，把工件裝反導致發(fā)生撞車事故。

（二）加工件尺寸超差

造成機床尺寸超差的因素五花八門。對工件進行切削加工時，加工表面尺寸、幾何形狀和相互位置的系統(tǒng)各環(huán)節(jié)間，只要任何一個環(huán)節(jié)出了變化體現(xiàn)在工件的后果就會很明顯，于是就造成了尺寸的波動。下面為大家詳細介紹數(shù)控機床X、Z方向兩條驅(qū)動系統(tǒng)之間由于傳動間隙故障而引起的尺寸超差。一般情況下在操作的順序是先電器再機械的順序，先要測出X軸和Z軸的傳動間隙。正常情況下X軸≤0.005mm，Z軸≤0.01mm，如果超出以上標準值則說明X（Z）軸的傳動間隙過大，是引起工件尺寸超差的原因。以上的補救的措施的環(huán)境是在系統(tǒng)中進行間隙補償，F(xiàn)ANUC系統(tǒng)在N 00N00中設(shè)定；大森Ⅱ型數(shù)控系統(tǒng)在N0000 N000中設(shè)置，要想設(shè)置生效的話就必須先斷電再上。這樣的補償值的極限是在（0.5～0.8）的范圍內(nèi)，一旦超出這個范圍就會發(fā)生危險。如果是傳動間隙過大的話，這個時候要做的就要進行機械上的間隙調(diào)整，先調(diào)整滾珠絲杠與伺服電機間的傳動間隙，設(shè)備的調(diào)整方式會因為設(shè)備和傳動方式的不同各不相同而存在差異，這時可以參考閱讀隨機的說明書。接著就是調(diào)整滾珠絲杠的安裝軸承間隙，調(diào)整的程度以手動盤軸靈活、全部行程上阻尼均勻為宜。在進行了這些工作后通常要重新進行間隙補償?shù)脑O(shè)定，其方法如前所述。

（三）數(shù)控刀臺故障

數(shù)控刀臺在數(shù)控機床上使用頻率可以說是沒有其他部件可以超越它的，所以就是因為它較差的工作環(huán)境和復雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)使得它出故障的幾率也格外大。

現(xiàn)象1：刀臺不轉(zhuǎn)位（一般系統(tǒng)會提示刀架位置信號錯誤），有多種原因可以引起刀臺不轉(zhuǎn)位。

原因分析：電器過載后刀臺會自動跳開。刀臺380V相位錯誤，因為刀臺轉(zhuǎn)動時只能是沿著順時針的方向轉(zhuǎn)動（刀臺內(nèi)部有方向定位機構(gòu)），所以一旦三相電相位接錯，通電之后刀臺電動機就會反轉(zhuǎn)，而刀臺是轉(zhuǎn)動不了的；刀臺電動機三相電缺相，刀臺位置信號所用的24V電源故障。軸向定位盤壓死了刀臺體內(nèi)中心軸上的推力球軸承，使得軸承不能轉(zhuǎn)動，刀臺電動機也就不能夠帶動刀臺轉(zhuǎn)動。拆下零件后檢查發(fā)現(xiàn)螺釘松動。這是由于刀臺轉(zhuǎn)位帶來的震動，使得定位鍵長時間承受正反方向的切向力，而造成定位鍵的損壞，定位盤和螺母向下移動，較大軸向力施加給了軸承，使其轉(zhuǎn)動不得。對系統(tǒng)內(nèi)“系統(tǒng)位置板”故障進行控制，刀臺到位之后，“系統(tǒng)位置板”應能檢測到刀臺位置信號。針對以上的各條原因我們可以采取的措施是：更換損壞零件，檢查24V電源，檢查刀臺強電線路，拆開刀臺，調(diào)整推力軸承軸向間隙，更換“系統(tǒng)位置板”等。

（四）電器故障

（1）回參考點故障。機床回參考點的故障一般可分為兩類：找不準（偏離）參考點與找不到參考點。前一類故障主要是由于參考點開關(guān)擋塊的位置設(shè)置不當引起的，只需要重新調(diào)整就行。配件廠一般都喜歡用經(jīng)濟型數(shù)控車床，雖然價格便宜但是其防護措施并不是很理想，因此行程開關(guān)進水造成的斷路、短路現(xiàn)象時有發(fā)生。

后一類故障是由于零標志脈沖信號失效（包括信號未產(chǎn)生或在傳輸處理中丟失）或者是回參考點減速開關(guān)產(chǎn)生的信號所致。排除故障之間就要搞清機床回參考點的方式，接著才是故障對照分析，這是我們可以采取的方法是：先“外”后“內(nèi)”和信號跟蹤法查找故障部位。這里的“內(nèi)”是指光柵尺上的零標志位或脈沖編碼器的零標志位，零標志脈沖信號的檢測可以用示波器檢測；“外”是指安裝在機床外部的擋塊和參考點開關(guān)，可以用CNC系統(tǒng)PLC接口I/O狀態(tài)指示直接觀察信號的有無。

（2）超程：當進給運動超過由軟由限位開關(guān)設(shè)定的硬限位或由軟件設(shè)定的軟限位設(shè)定的軟限位時，就會超程報警。這種情況下根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)說明書，即可排除故障，解除報警。

（五）刀具參數(shù)不正確問題

在車床的加工制造中，數(shù)控車床提高加工的效率的關(guān)鍵在于使用的刀具參數(shù)是否正確，如果刀具的參數(shù)使用合理，不僅可以提高刀具的使用壽命，提高加工的效率和質(zhì)量，如果刀具的參數(shù)使用不當，不僅會使工件的質(zhì)量受到嚴重的影響，而且會導致操作人員需要不停地換刀、磨刀、對刀，使數(shù)控車床無法連續(xù)進行工作，對生產(chǎn)效率有直接的影響，同時成本和利潤也會大打折扣，因此，正確的使用刀具和刀具參數(shù)對車床加工非常的重要，刀具參數(shù)應該針對特定的車床、特定的刀具和特定的加工材料綜合起來進行選擇，往往在滿足加工機械設(shè)備的基礎(chǔ)上，選擇最大切削率的刀具參數(shù)，這樣有利于提高工作效率，一般人們都是經(jīng)過計算得出最大最適宜的刀具參數(shù)，也可以利用合理的數(shù)學模型進行測試得出最佳的刀具參數(shù)。同時，由于刀具的種類有限，幾種常用的刀具基本上可以完成總加工量的百分之八十以上，因此我們在少部分工作量中可以根據(jù)加工材料的特質(zhì)，選擇合理的刀具，在實際操作中得出最佳的刀具切削參數(shù)。

三、數(shù)控車床設(shè)備良好操作習慣的路徑分析

（1）嚴格遵照數(shù)控車床設(shè)備的基本操作技術(shù)程序，開展設(shè)備具體生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)的技術(shù)運作過程，要保證機床設(shè)備操作人員的著裝合理性，并在此基礎(chǔ)上及時做好機械構(gòu)件生產(chǎn)空間的環(huán)境清理以及保持工作。

（2）在實際啟動數(shù)控車床設(shè)備開展生產(chǎn)機械構(gòu)件生產(chǎn)活動之前，應當預先對數(shù)控車床設(shè)備的技術(shù)性能表現(xiàn)狀態(tài)展開細致化的檢查確認，保證實際機床設(shè)備在實際進行機械構(gòu)件生產(chǎn)加工活動過程中，能夠穩(wěn)定保持良好穩(wěn)定的技術(shù)性能狀態(tài)。

（3）在應用數(shù)控車床開展機械構(gòu)件加工活動過程中，要根據(jù)實際加工機械工件的具體類型，以及加工技術(shù)特點，做好數(shù)控車床設(shè)運行參數(shù)的針對性設(shè)置，要及時調(diào)整數(shù)控車床設(shè)備的參數(shù)運行體系，保證數(shù)控車床設(shè)備在機械構(gòu)件的生產(chǎn)加工活動過程中，能夠穩(wěn)定維持最佳及時性能表現(xiàn)狀態(tài)。

四、結(jié)語

隨著科技的不斷進步，數(shù)控車床的應用將會越來越廣泛，我們對數(shù)控車床的常見問題進行了分析，找到了出現(xiàn)問題的原因，同時研究出了問題排出的方法，要對數(shù)控車床設(shè)備操作養(yǎng)成良好的操作習慣，并不斷的積累經(jīng)驗，努力制造出更多高質(zhì)量的產(chǎn)品。

【參考文獻】

[1]彭燁.數(shù)控車床操作技術(shù)分析[J].硅谷，2011（5）.

[2]田海超.數(shù)控車床操作技術(shù)分析[J].科技與企業(yè)，2013（16）.