机械数控机床加工故障诊断与维护

机械数控机床加工故障诊断与维护

代瑞

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摘要：近年来，城镇化进程的加快，我国的各类工程建设数量也在不断增加。机械数控机床具有结构复杂的特点，机械构件的精密度符合标准要求，才能保证加工生产的质量。有效的故障诊断及维护措施，可以减少机械数控机床出现事故风险及生产加工精密度降低的现象，但是因为机械数控机床在我国发展起步较晚，所以故障诊断及维护技术尚有不足。通过研究机械数控机床加工故障诊断与维护，可以帮助技术人员明确机械数控机床的结构内容，以及故障和维护技术实施方法，以此为机械数控机床的运行提供保障。

关键词：机械数控机床；加工故障诊断；维护

引言

数控主要是一种以控制和管理为核心的技术，在实际生产应用过程中，可以通过科学合理应用数字化软件对各种工作系统进行高效管理、科学控制，从而提高企业生产效率及质量，保证生产企业可以获得更多的经济效益、社会效益。

1数控加工技术应用特点

从本质上来说,数控加工技术是一种将计算机技术与机械加工技术有机结合的产物,它可以控制整个生产过程,包括位置控制、速度控制、能量控制、机械量控制等。将数控加工技术引进到机械模具的加工制造中,解决了传统工艺中质量低、效率低等一系列问题。模具的加工规格和精度都得到了显著的提高,企业的经济效益也就自然而然地提高了。在数控加工过程中,机器制造已经基本实现了自动化,只需根据被加工目标的特性提取相应的工艺程序,就可以按照预定的轨迹运行,只需少量的手工操作即可,从而使机械加工的自动化程度更上一层楼。对于机械模具的加工,在进行程序编制之前,工艺设计者首先确定了模具和相关的内容,然后再进行模具的数控加工。接着就是工艺设计,对模具进行了数学分析,然后编写出加工程序单,按照程序表进行控制,最后对工序进行再检验。编程人员根据模具材料、加工要求和加工特点,编制程序的内容。在加工时,系统会根据指令,将故障或操作信息传送到装置和其他功能元件上,从而实现对数控系统的控制。将数控加工技术引入到机械模具加工中,一方面可以使加工程度、加工工序等得到改善,另一方面也可以使加工设备的性能得到优化。通过对机床外形、内部结构的调节,以及数控加工技术的辅助,可以大大提高机械模具的精度和稳定性。

2机械数控机床加工故障诊断方法

结合机械数控机床的常用故障诊断方法来看，大部分企业是通过特定的仪器诊断但是要想精确诊断机械数控机床的故障，还需要采用合理的方法诊断。（1）部件诊断方法。根据机械数控机床的部件来看，诊断可以分为主机、电气诊断，例如，机械调试和安装、机械使用和运动等因素进行诊断。部件出现故障后，通常会表现出噪音加大、运行阻力加大，加工精细程度明显下降。结合部件出现故障的因素，除硬性因素外，还有强弱电因素，如弱电为CNC装置、CRT显示器以及PLC控制器等，强电为接触器、继电器、电动机等电路。（2）性质诊断方法。结合机械数控机床的故障性质来看，主要分为随机和系统性质。其中，系统性质的故障，主要是因为超出相应的限制而导致的，如机械加工超负荷，导致温度上升，从而出现故障。随机故障包括主观及客观因素，主观因素有机械老化、质量不合格，或参数设定失误，客观因素包括不可抗力的环境、温度、天气等等。（3）报警诊断方法。一般情况下，机械数控机床在运行中出现故障有自动报警功能，出现故障后功能启动，及时停止机械运行，即可有效控制事态发展和经济损失。报警功能主要为硬件有显示和无显示。有显示时主要通过警示灯，在CRT显示器中呈现故障信息。例如，过热信息、存储信息，主轴和过载信息等。无显示需要结合故障发生的事态变化进行评估判断。（4）因素诊断方法。机械数控机床出现故障的因素较多，一般进行故障因素分析时，多是按照外界因素分析。如机床的供电不足、电压不稳、三相电压失衡等。还有温度过高、外部机械感染，如电焊机火花干扰等。此外，还可以按照是否存在破坏性进行故障分析，如伺服系统、主轴系统、工作台的故障等。

3机械数控机床的故障处理与维护

3.1积极引进先进的制造软件

通过积极引进先进的制造软件可以为后续产品设计、工程制造、产品数字化处理奠定基础，制造软件应用范围广，会涉及到整个机械数控加工的全生命周期，其主要包括零件建模、模具设计、数控加工、编程后处理系统、集成仿真系统等内容。在对复杂的零部件进行处理加工的过程中，为了提高切削的效率，增加工业机器人的工作精确性，可以通过科学合理应用CAM工具中包含的自动刀具倾斜技术、碰撞避让技术，从而完成五轴、3+2轴、摆线加工操作。同时，也能够通过科学合理利用CNC对整个AC进行动态仿真、模拟，并且使得输出程序更加具备安全性、有效性。

3.2采用先进的机床设备管理模式

在对机械数控加工设备进行维护管理的过程中，企业应当采取科学合理的管控方式，借助信息化、数字化技术来提高设备生产管理水平。由于当前机械数控加工设备内部的零部件变得更加复杂多样，企业在生产运作过程中需要指导相关工作人员进一步强化对数控机床设备的日常维护管理工作，借助相应的计算机系统对机械数控加工设备实施精确、集中的管理，以此来降低维护管理的费用和管控成本，有效提升数控加工技术水平。具体来说，有别于传统的设备维护管理方式，在落实对机械数控设备维护保养的工作进程中，企业需要采取科学合理的管控方式，在当今数字化时代，落实对机械设备的维护保养通常结合了先进的计算机管理系统，实现对设备集约化、集成化科学管控，施工设备信息采集以及整合均通过计算机系统得以实现，以此来确保各项数据信息资料能够有效流通和共享，以此来最大限度地提高企业经营管理的工作效率，降低在施工设备管理期间所投入的各项成本。因此，落实对数控设备信息化、数字化的管理是当今数控加工技术实现技术升级的重要形式之一，企业需要转变原有的设备管理维护手段和方式，结合新时期的管理思想、管理手段，完善数控加工技术，提高数控加工技术水平。

3.3定时、定期对设备进行保养、维护

随着数控机床的长期使用，会导致设备出现磨损、老化的问题，假如企业没有及时对设备老化、磨损问题做出相应的改善方案，则会导致以上问题逐渐加重，进而使得机械设备在运行过程中出现故障，在缩短设备使用寿命的同时，也会降低生产效率，增加生产费用。因此，企业应当定时、定期对设备进行保养、维修、调试，通过对所有设备进行实时监测、有效检查，才能够发现设备在运行过程中可能存在的隐蔽性问题，进而制定更加科学合理的养护、维修方案，保证这些设备能够在加工过程中正常稳定运行，进而全面提高加工的水平及质量。

结语

综上所述，机械数控机床的应用在我国机械自动化、生产智能化方面作出了巨大贡献，是关系经济市场发展的重要技术之一。但是随着机械数控机床应用范围的扩大，机械加工成为众多企业关注的话题。目前许多企业在应用机械数控机床加工中，存在缺乏故障认识、缺乏诊断方法的问题，导致企业生产加工存在巨大隐患。因此，通过研究机械数控机床的故障诊断及维护技术，希望为企业机械数控机床的应用提供参考，合理有效地使用及维护机械数控机床技术。

参考文献

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