摘要：本文首先阐述了数控机床设备的故障类型，接着分析了数控机床设备故障的诊断方法，最后对数控机床设备的故障维修及维护进行了探讨。
关键词：故障诊断 ；机床设备 ；维修
引言：
数控机床的故障是机床不能顺利完成预定生产，即丧失了功能。在数控机床运行中，最常见的故障大多集中在主轴部件和伺服系统。例如，刀具直插到机床平台，这可能是操作要领不当或者是因为主轴电气线路出现故障，也可能是伺服进给位移不对，需要检查程序，查看系统参数是否有改变。这不仅需要操作人员懂得操作机床知识，还需要操作人员懂得常见故障，并知道如何根据已知的知识找出故障。
1数控机床设备的故障类型
数控机床设备的故障是指数控机床设备不能够顺利地利用原有的功能来完成预订的工作，即停止运作或者达不到原先设定的功能效果，按照数控机床设备故障引发的危害程度可以分为致命性的故障和非致命性的故障两种。致命性的故障除了不能顺利的完成预订的工作目标外还会造成人或物的重大损失，最终使得工作任务的失败；后者不会带来人员的丧亡和经济的损失，但是会使机床设备造成损害，如果长时间不维修，时间长了会转变成致命性的故障。按照数控机床设备的统计特性又可以将故障分为独立故障和从属故障两种，前者不是因为与数控机床设备相联系的设备的故障所引起的故障;后者是由另一种机床设备的故障所引发的故障。按照数控机床设备出现故障的次数和频率又可以分为早期故障、偶然故障和耗损故障三种。早期的故障是指数控机床设备使用初期出现的故障，是由于设备的设计阶段或者是生产等因素引起的故障。在这段时间内，机械设备还处于磨合期，机械设备的零件经受不了磨合期间的考核而发生损坏，所以在早期出现数控机床设备的故障发生频率是比较高的。偶然故障是指机床设备在使用一段时间后，机械设备故障的发生率有了一定的降低，基本上处于平衡的状态，此期间可以将故障率看出是常数，在这个时期，机床设备的故障主要是由一些偶然的因素所造成的。损耗故障重要是在工作的过程中对一些可预见的、可以提前预防的故障，对此项故障进行提前预防可以延长设备的使用寿命。
2数控机床设备故障的诊断方法
2.1 交换法
对于一些数控机床设备在应用的过程中出现的故障，有的时候其中的一些故障是很难进行确认的，在故障诊断的过程中在确保不会进一步损害机械的情况下，用备用的控制板来代替被认为有故障的控制板，从而来保证机械设备的正常使用不会影响到工作的进度，有时候将同类型的基础控制板进行交换，这样能够提高对控制板系统的检测效率。
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。
2.3 PLC 程序分析法
数控机床设备的故障是因为机械设备上的某些逻辑功能不能够正常地加以运行，在数控机床设备的故障诊断与维修的过程中就应该结合机械的电气原理图、PLC 程序、液压的原理图等资料来对故障进行分析，从而找出机械故障发生的原因，及时地对这些有故障的零器件进行维修或者更换，使得数控机床设备能够快速的恢复到正常的状态，不影响企业的生产进度。比如某家企业在使用数控机床设备的过程中发现 X 轴的回油槽大量地向外溢油，维修人员对回油的路线进行检测后并没有发现路线堵塞的现象。后来查看电气原理图发现供油的只有 X 轴定时润滑和定程润滑两项。然后用编辑器对该数控机床设备进行现场的监控，PLC 程序运转比较正常，继电器也是严格地按照 PLC 规定的程序来进行运行的，再对液压电磁阀进行检测发现在 PIE中有无电池阀的效果都是一样的，都一直处于工作的状态。维修人员将继电器拆下后用万能表测量，发现继电器的常开触点粘连在了一起，这才是 X 轴的回油槽大量的向外溢油的原因。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将继电器更换后，数控机床设备的故障就解除了，也没有了溢油现象的发生了。
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。
2.5历史记录诊断法
通过对机床设备历史故障记录的查询和分析，对其存在的问题进行严格的维护和检查，从而准确地找出故障发生的主要位置。另外，在对机床设备进行维护时，历史记录诊断法也是非常重要的一环，经过长期的诊断之后，就会形成不同的诊断信息记录，通过对诊断信息记录的整合及分析，科学的构建故障信息数据库，有效地节省机床设备故障诊断的时间并提高效率。
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，也排除是外围故障，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 数控机床的维护
4.1 严格执行维护的规章制度
操作人员应该就各种部件特点明确各自保养条例。例如，应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，定时清扫数控柜的散热系统，每天检查油箱是否漏油，清理机台里的垃圾等。
4.2 少开数控柜和强电柜的门
工厂机加工车间的空气一般都有很多灰尘，甚至油雾和金属粉末。因此，经常打开数控柜和强电柜，印制线路或电器件上容易粘上这些灰尘，引起电子元件的绝缘电阻下降，甚至损坏电子线路。
4.3 数控机床长期不用时的维护
工厂因放长假等原因，可能存在数控机床处于长期关机的状态。为了避免损坏数控系统，一是要常给数控系统通电，特别是梅雨季节更应如此。湿气较大的天气，在机床锁住不动的情况下，可以让数控系统空运行。事实证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。
结束语：
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。
参考文献：
[1] 耿玉龙. 浅谈机床电气的数控化[J]. 科技与企业. 2014(09)
[2] 刘迎. 浅析机床电气系统改造[J]. 中国新技术新产品. 2016(12)
[3] 李宏宇. 浅谈机床电气数控化分析[J]. 数字技术与应用. 2014(10)
论文作者:王铁滨
论文发表刊物:《电力设备》2019年第16期
论文发表时间:2019/12/9
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