论文部分内容阅读
摘要：数控机床在使用过程总，会产生各种各样的机械故障。，本文针对数控机床机械使用过程中的故障、诊断方法和传动系统中常见的故障现象，进行了分析，并对产生故障的原因提出了相对应的解决方法。为维修人员、读者提供维修数控机床使用过程中所发生故障的解决思路。
关键词：数控机床；使用；机械故障；维修
【中图分类号】G710
机械故障就是指机械系统已偏离了其设备的状态，从而丧失了部分或者全部的功能。造成机床机械产生故障的原因有很多，例如：零件上的质量问题、装备问题和设计上的问题、以使用过程中得问题。
一、产生机械故障的原因
（一）根据机械故障产生的原因，机械故障可分为：错用性故障、磨损性故障以及先天性故障。错用性故障，如刀架的定位不准，可能是定位销的松动，而造成了错用性故障，此时就需要打开机壳并上紧定位销；磨损性故障，是由正常的磨损而产生的故障，对这类的故障。一般需要对零件进行寿命的预测，并更换零件、部件，已对磨损所造成的间隙进行补偿；先天性故障，由于设计或者制造不当，从而造成了机械系统中某些环节的薄弱，而产生的故障。
（二）根据故障的性质，故障形式可分为：间断性故障与永久性故障。永久性故障，简单来说就是机械的部件功能损坏严重，永久丧失，需要更换部件。间断性故障，指在短期内丧失了某些功能，但经过稍加修理和调试就可以恢复，不需要更换机械的零件；
（三）根据故障产生的影响程度，故障形式可分为：功能部分的丧失和功能全部丧失。功能部分丧失指，短期内机械的部分功能出现问题，但稍加调试后，可以恢复，功能全部丧失指，机械故障引发了机械的功能全部不可用。
二、常见故障以及排除方法
（一） 主传动系统常见故障
1、 切削振动大，1.1、故障原因，床身与主轴箱的连接螺钉松动。维修方法，把松动的螺丝，从新紧固即可；1.2、故障原因，轴承的预紧螺母有松动，导致主轴窜动。解决方法，从新紧固螺母，以确保主轴的精度合格；
2、 主轴箱的噪声大，2.1、故障原因，齿轮间隙有不均匀或被严重损伤的现象。解决方法，进行间隙的调整或者更换齿轮；2.2、故障原因，轴承有损坏或者传动轴弯曲。解决方法，轴承修复或者直接更换轴承，并校直传动轴；
3、 轴承或齿轮损坏，3.1、故障原因，变挡的压力过大，使齿轮受到冲击而造成破损。解决方法，适当的调整压力和流量；3.2、故障原因，固定销脱漏或变挡机构受到损坏。解决方法，修复机械零件或直接更换零件；3.3、故障原因，轴承的预紧力过大或者无润滑。解决方法，加上润滑使之充足，并重新调整好预紧力。
4、主轴无变速，4.1、故障原因，液压的压力不够。解决方法，对压力进行检测和调整的工作；4.2、故障原因，变挡液压缸有研损或卡死的现象。解决方法，对毛刺和研伤进行修补，并清洗后重新安装；4.3、故障原因，变挡电磁阀被卡死。解决方法：清洗和检修电磁阀；4.4、故障原因，变挡液压缸内窜或油泄。解决方法，更换密封圈；4.5、故障原因，变挡复合的开关失灵。排除方法，更换开关。
5、主轴发热，5.1、故障原因，轴承有损坏或研伤。解决方法，更换轴承；5.2、故障原因，润滑油杂质。解决方法，清洗主轴箱并更换新油5.3、故障原因，载荷过大。解决方法：减小载荷。
6、刀具无法夹紧，6.1、故障原因，碟形弹簧的位移量较小。解决方法，调整碟形中弹簧行程的长度；6.2、故障原因，弹簧上螺母松动。解决方法，对弹簧上的螺母进行顺时针的旋转，使载荷达到最大作用的要求。
7、刀具夹紧后无法松开，7.1、故障原因，松刀弹簧的压合过紧。解决方法，对弹簧上的螺母进行逆时针旋转，使载荷达到最大作用的要求；7.2、故障原因，液压的缸压力或行程不够。解决方法，调整活塞行程和液压力开关位置。
（二）进给传动系统常见故障
1、滚珠丝杠副的润滑状况无法达到效果，故障原因，支承轴承或各滚珠丝杠副的润滑不良。解决方法，定期增加新的润滑脂。
2、滚珠丝杠副的运行精度无法达到效果，2.1、故障原因，丝杠的间隙增大。解决方法，修磨滚珠丝杠并对螺母进行垫片的调整，及重调间隙；2.2、故障原因，丝杠有上下窜动的现象。解决方法，拧紧轴承中的螺母。
三、机械故障的维修方式
综上所述，数控机床使用过程中常见的机械故障在诊断上，既要有传统意义上的"实用诊断法"，又要结合先进测试手段上的"现代诊断法"。其中，实用诊断技术也称做机械检测法，是指维修人员用常规的检查工具和凭借感觉器官上对机床进行的问、看、摸、听、嗅等一系列的诊断方法。它可以快速的测定出机械的故障部位，并监测出劣化趋势，对有疑难问题的机械故障，进行精密的诊断。现代诊断法指，根据实用诊断法选择出疑难故障，并交由专业人员利用先进的测试手段，进行精确定量检测与分析，并根据故障的位置、数据及原因，确定出应采取何种解决方案。处理问题时，一般都使用实用诊断法对机床的现实状态进行诊断，只有在实用诊断中出现疑难问题时，才会去使用现代诊断法，对机床进行下一步诊断，并综合使用两种诊断技术，才可以获得机械问题的合理解决方法。
结束语：
因为数控设备的维修也是技术含量较高的工作，因此，对维修人员的技术要求上也会有所提高，维修人员不仅需要掌握电气系统知识，还要掌握液压、机械方面的知识。因此，企业就需要不断地在工作中总结维修经验，培养出对电气、动力、机械和计算机软硬件都过硬的专业维修团队，并要提高维修人员对故障判别的能力，以及对故障的处理能力和力求发挥出数控设备最佳的使用效能。
参考文献：
[1]韩鸿鸾，荣维芝.数控机床的结构与维修[M].北京：机械工业出版社。2004.
[2]刘雄伟，数控机床操作与编程培训教程[M].北京：机械工业出版社.2004.
[3]王功胜，数控机床故障排除方法及实例[J].重型机械科技，2006，（4）.
[4]李亚利，谭玲.数控机床故障诊断与维修实例[J].科技咨询导报，2007，（7）.
关键词：数控机床；使用；机械故障；维修
【中图分类号】G710
机械故障就是指机械系统已偏离了其设备的状态，从而丧失了部分或者全部的功能。造成机床机械产生故障的原因有很多，例如：零件上的质量问题、装备问题和设计上的问题、以使用过程中得问题。
一、产生机械故障的原因
（一）根据机械故障产生的原因，机械故障可分为：错用性故障、磨损性故障以及先天性故障。错用性故障，如刀架的定位不准，可能是定位销的松动，而造成了错用性故障，此时就需要打开机壳并上紧定位销；磨损性故障，是由正常的磨损而产生的故障，对这类的故障。一般需要对零件进行寿命的预测，并更换零件、部件，已对磨损所造成的间隙进行补偿；先天性故障，由于设计或者制造不当，从而造成了机械系统中某些环节的薄弱，而产生的故障。
（二）根据故障的性质，故障形式可分为：间断性故障与永久性故障。永久性故障，简单来说就是机械的部件功能损坏严重，永久丧失，需要更换部件。间断性故障，指在短期内丧失了某些功能，但经过稍加修理和调试就可以恢复，不需要更换机械的零件；
（三）根据故障产生的影响程度，故障形式可分为：功能部分的丧失和功能全部丧失。功能部分丧失指，短期内机械的部分功能出现问题，但稍加调试后，可以恢复，功能全部丧失指，机械故障引发了机械的功能全部不可用。
二、常见故障以及排除方法
（一） 主传动系统常见故障
1、 切削振动大，1.1、故障原因，床身与主轴箱的连接螺钉松动。维修方法，把松动的螺丝，从新紧固即可；1.2、故障原因，轴承的预紧螺母有松动，导致主轴窜动。解决方法，从新紧固螺母，以确保主轴的精度合格；
2、 主轴箱的噪声大，2.1、故障原因，齿轮间隙有不均匀或被严重损伤的现象。解决方法，进行间隙的调整或者更换齿轮；2.2、故障原因，轴承有损坏或者传动轴弯曲。解决方法，轴承修复或者直接更换轴承，并校直传动轴；
3、 轴承或齿轮损坏，3.1、故障原因，变挡的压力过大，使齿轮受到冲击而造成破损。解决方法，适当的调整压力和流量；3.2、故障原因，固定销脱漏或变挡机构受到损坏。解决方法，修复机械零件或直接更换零件；3.3、故障原因，轴承的预紧力过大或者无润滑。解决方法，加上润滑使之充足，并重新调整好预紧力。
4、主轴无变速，4.1、故障原因，液压的压力不够。解决方法，对压力进行检测和调整的工作；4.2、故障原因，变挡液压缸有研损或卡死的现象。解决方法，对毛刺和研伤进行修补，并清洗后重新安装；4.3、故障原因，变挡电磁阀被卡死。解决方法：清洗和检修电磁阀；4.4、故障原因，变挡液压缸内窜或油泄。解决方法，更换密封圈；4.5、故障原因，变挡复合的开关失灵。排除方法，更换开关。
5、主轴发热，5.1、故障原因，轴承有损坏或研伤。解决方法，更换轴承；5.2、故障原因，润滑油杂质。解决方法，清洗主轴箱并更换新油5.3、故障原因，载荷过大。解决方法：减小载荷。
6、刀具无法夹紧，6.1、故障原因，碟形弹簧的位移量较小。解决方法，调整碟形中弹簧行程的长度；6.2、故障原因，弹簧上螺母松动。解决方法，对弹簧上的螺母进行顺时针的旋转，使载荷达到最大作用的要求。
7、刀具夹紧后无法松开，7.1、故障原因，松刀弹簧的压合过紧。解决方法，对弹簧上的螺母进行逆时针旋转，使载荷达到最大作用的要求；7.2、故障原因，液压的缸压力或行程不够。解决方法，调整活塞行程和液压力开关位置。
（二）进给传动系统常见故障
1、滚珠丝杠副的润滑状况无法达到效果，故障原因，支承轴承或各滚珠丝杠副的润滑不良。解决方法，定期增加新的润滑脂。
2、滚珠丝杠副的运行精度无法达到效果，2.1、故障原因，丝杠的间隙增大。解决方法，修磨滚珠丝杠并对螺母进行垫片的调整，及重调间隙；2.2、故障原因，丝杠有上下窜动的现象。解决方法，拧紧轴承中的螺母。
三、机械故障的维修方式
综上所述，数控机床使用过程中常见的机械故障在诊断上，既要有传统意义上的"实用诊断法"，又要结合先进测试手段上的"现代诊断法"。其中，实用诊断技术也称做机械检测法，是指维修人员用常规的检查工具和凭借感觉器官上对机床进行的问、看、摸、听、嗅等一系列的诊断方法。它可以快速的测定出机械的故障部位，并监测出劣化趋势，对有疑难问题的机械故障，进行精密的诊断。现代诊断法指，根据实用诊断法选择出疑难故障，并交由专业人员利用先进的测试手段，进行精确定量检测与分析，并根据故障的位置、数据及原因，确定出应采取何种解决方案。处理问题时，一般都使用实用诊断法对机床的现实状态进行诊断，只有在实用诊断中出现疑难问题时，才会去使用现代诊断法，对机床进行下一步诊断，并综合使用两种诊断技术，才可以获得机械问题的合理解决方法。
结束语：
因为数控设备的维修也是技术含量较高的工作，因此，对维修人员的技术要求上也会有所提高，维修人员不仅需要掌握电气系统知识，还要掌握液压、机械方面的知识。因此，企业就需要不断地在工作中总结维修经验，培养出对电气、动力、机械和计算机软硬件都过硬的专业维修团队，并要提高维修人员对故障判别的能力，以及对故障的处理能力和力求发挥出数控设备最佳的使用效能。
参考文献：
[1]韩鸿鸾，荣维芝.数控机床的结构与维修[M].北京：机械工业出版社。2004.
[2]刘雄伟，数控机床操作与编程培训教程[M].北京：机械工业出版社.2004.
[3]王功胜，数控机床故障排除方法及实例[J].重型机械科技，2006，（4）.
[4]李亚利，谭玲.数控机床故障诊断与维修实例[J].科技咨询导报，2007，（7）.