經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床的故障分析與維修方法
更新時間：2015-05-05 點擊次數(shù)：2615
經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床是數(shù)控機床的一種，又稱簡易數(shù)控機床。它的主要特點是價格便宜，功能針對性強。一般情況下，普通機床改裝成簡易數(shù)控機床后可以提高工效1～4倍，同時能降低廢品率，提高產(chǎn)品質(zhì)量，又可減輕工人勞動強度。改造費用通常一年左右就可以收回。一般用單板微計算機作為控制裝置，用步進(jìn)電機為執(zhí)行機構(gòu)，將普通機床改造成簡易數(shù)控機床。經(jīng)改造后的機床既保留了原機床的通用性，又增加了許多傳統(tǒng)機床所沒有的特點，如自動對刀、間隙補償、自動調(diào)整進(jìn)給速度、自動回原點等功能。這種機床尤其適用于桿軸類、盤類零件以及帶有錐度、球面的中等復(fù)雜程度零件的頻繁、輪番加工。下面來介紹一些這種機床的故障分析與維修方法。
1) 故障分析方法
數(shù)控機床的故障不管表現(xiàn)形式如何zui后都反應(yīng)在加工件出現(xiàn)質(zhì)量問題或機床不能正常運行加工。要判斷出是機械方面故障還是控制系統(tǒng)故障，其分析方法是：
先檢查控制系統(tǒng)：看程序能否正常運行，顯示和其它功能鍵是否正常；再檢查步進(jìn)電機：是否能正常運轉(zhuǎn)，有無間歇或抖動現(xiàn)象。
如果沒有上述問題，則初步可以判斷故障原因在機械方面，可著重檢查各個傳動環(huán)節(jié)。在檢查傳動環(huán)節(jié)時應(yīng)使步進(jìn)電機斷電，用手動并配合打表來檢查機床各個傳動鏈。
2) 維修方法
觀察法：先從操作者那里了解出現(xiàn)故障的過程，從顯示屏上了解信息，通過對故障發(fā)生時的各種光、聲、味等異常現(xiàn)象的觀察，認(rèn)真查看系統(tǒng)的各個部分，將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這種方法要求維修人員具有豐富的實際經(jīng)驗、較寬的知識面和很好的綜合判斷能力。
功能程序測試法：將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法編制成一個功能測試程序，讓數(shù)控系統(tǒng)運行這個測試程序借以檢查機床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性，從而判斷出故障發(fā)生的可能起因。如機床加工出現(xiàn)廢品又無報警信號，一時難以確定是編程錯誤或是操作錯誤或是機床故障時，用功能程序測試法判斷是一種行之有效的方法。
原理分析法：從數(shù)控系統(tǒng)各部件的工作原理著手進(jìn)行邏輯分析和判斷，確定故障部位。這種方法要求維修人員對整個數(shù)控系統(tǒng)和每個部件的工作原理都有清楚的、較深的了解，才可能做到對故障部位進(jìn)行準(zhǔn)確定位。
替換法：在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，縮小檢查故障的范圍，排除故障。這是現(xiàn)場判斷故障zui常用的方法之一。
總之，這些維修方法各有特點，維修時要根據(jù)故障現(xiàn)象靈活運用、綜合分析，逐步縮小故障范圍以達(dá)到排除故障的目的。
2 常見的故障現(xiàn)象及分析
近幾年帶學(xué)生到某模具廠進(jìn)行生產(chǎn)實習(xí)，經(jīng)常遇到模具廠的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機床出現(xiàn)故障，現(xiàn)對這些故障現(xiàn)象作一下分析。
1) 常見機械方面的故障現(xiàn)象及分析
此篇文章來自中國熱點模具網(wǎng)
故障現(xiàn)象1：在某一方向上，工作臺運動突然停止或*不運動，步進(jìn)電機抖動而不運轉(zhuǎn)。
分析：先將控制系統(tǒng)斷電，用手轉(zhuǎn)動手柄，若發(fā)現(xiàn)在某一位置較重或*卡住，則可斷定是機械方面問題。這時對機床傳動部分進(jìn)行分段檢查，若采用滾珠絲杠傳動，則一定要檢查滾道內(nèi)是否有鐵屑等異物。若機械運轉(zhuǎn)正常，再通電時步進(jìn)電機仍抖動而不運行，則可斷定是控制系統(tǒng)故障。
故障現(xiàn)象2：程序運行結(jié)束，刀具返回起始點時超越一個定值。
分析：這種現(xiàn)象是步進(jìn)電機減速箱內(nèi)的傳動齒輪或步進(jìn)電機與絲杠之間的傳動齒輪上有鐵屑或磕碰毛刺造成的。這是由于當(dāng)切削運行時，步進(jìn)電機輸出的力矩結(jié)余不多，當(dāng)齒輪旋轉(zhuǎn)到有毛刺部位時阻力矩增大，造成運行失步，而空程返回起始點時速度高、力矩大，電機運行不失步，這樣往返行程的實際位移有一個差額，每加工一件起始點則后移一個定值，造成下一個加工件首端尺寸變化一個定值。
故障現(xiàn)象3：工件局部尺寸漂移超差。
分析：主要由絲杠與絲母的間隙引起，特別是普通絲杠發(fā)生這種故障更為頻繁。這是由于在程序開始試運行時，測定的絲杠間隙被補償?shù)匠绦蛑校ＷC了加工尺寸的正確性。但當(dāng)機床運行一段時間后，磨損速度變快，絲杠傳動造成的積累誤差使加工尺寸超差（這個超差值并不固定而是隨時間的推移而逐漸變化）。這可通過修改加工程序或重新調(diào)整絲杠間隙來排除這類故障。 熱點模具網(wǎng)論壇故障現(xiàn)象4：工件軸向或徑向尺寸不穩(wěn)定。
分析：工件加工后，某方向的尺寸有大或小的變化，沒有規(guī)律，而另一方向則穩(wěn)定不變。這是由絲杠軸向竄動造成的切削力矩的，大小直接影響絲杠竄動量的大小，因此切削速度、工件材質(zhì)等因素均可影響加工尺寸的變化。此時應(yīng)檢查絲杠兩端的軸承座。
2) 常見控制系統(tǒng)的故障現(xiàn)象及分析
故障現(xiàn)象1：開機無顯示。
分析：主要原因是電源故障，應(yīng)檢查電源，如熔斷器、連線插頭、元件管腳等處。
故障現(xiàn)象2：步進(jìn)電機抖動不轉(zhuǎn)。
分析：步進(jìn)電機突然出現(xiàn)抖動不轉(zhuǎn)現(xiàn)象，應(yīng)切斷電源，手動檢查工作臺或拖板若能正常運動，則是控制系統(tǒng)或步進(jìn)電機的故障。步進(jìn)電機抖動一般是步進(jìn)電機斷相引起。
故障現(xiàn)象3：程序執(zhí)行中顯示突然消失，返回監(jiān)控狀態(tài)。
分析：這種故障大多是由于強電磁場干擾引起失控。對系統(tǒng)采取抗干擾措施（如光電隔離、接地或懸浮處理等）故障現(xiàn)象4：步進(jìn)電機運轉(zhuǎn)不正常，時轉(zhuǎn)時停，高速運轉(zhuǎn)時嚴(yán)重失步。
分析：可能是整流電源的一組濾波電容損壞或虛焊、脫焊造成直流電壓降低，使步進(jìn)電機輸出力矩降低而運轉(zhuǎn)不正常。
