摘要：數控機床是一種集自動控制、計算機、微電子、伺服驅動、精密機械等技術于一身的高、精、尖生產工具。它是機床技術發展的主流體現，并在先進制造業中起著主導的地位。因此，如何使數控機床發揮其在生產中的最佳效能是一個很重要的問題。因為數控機床是各種技術的結合體，所以在日常使用中難免出現故障導致停機。因此，其維護、維修工作是一項必不可少的工作。

關鍵詞：數控機床；精密機械；結合體

1數控機床的工作原理及發展趨勢：

1.1數控機床的工作原理

數控機床的工作原理即為，將控制要求和信息以及反饋信息等轉化為數字信號，送人數控裝置處理后輸出控制機械加工過程。

1.2數控機床的發展趨勢

1.2.1高速度、高精度

當前先進制造技術的主體是效率和質量。因此高速度、高精度技術的發展可最大限度地提高生產的效率和產品的質量，縮短生產周期提高市場競爭力。目前HyperNach進給速度最大達60ndmin，快速為100m／min，加速度達2g，主軸轉速達60000/min。

1.2.2多軸聯動加工和復合加工

多軸聯動加工可充分利用刀具幾何形狀進行切削，從而大大提高了零件的表面光潔度和加工效率。如一般一臺5軸機床的加工效率相當于2臺3軸聯動機床的加工效率。目前采用復合主軸頭的機床更為方便的實現了多面和多軸在同一臺機床上的并行使用。

1.2.3智能化、開放式、網絡化是當前數控系統的共同發展方向

智能化的數控系統涵蓋的方面很多，如加工方面的智能化，即加工過程的自適應控制，工藝參數的自生成；故障診斷方面的智能化。即智能監控機床各個部分運行情況，發送故障報告等。開放式既是數控系統的開發可以統一的在一個平臺上進行。這樣既可以解決數控系統軟件不能產業化的問題，又大大加快了數控功能系列化的進程。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求，也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。

1.3維修維護工作的意義

數控加工在當前制造行業中占據著主導地位，它的發展將帶動制造業的飛速發展，同時也將影響社會的發展進程。因此，使數控機床能夠實時高效的工作也是—項重要工作。

2維護與維修的一般方法

數控機床是各種高精技術結合的生產工具，因此在日常的使用中維修維護工作對其使用壽命和精度起著很重要的作用，那么數控機床的維修維護工作一般應如何進行呢?

2.1數控機床的維護，對數控機床進行日常合理的維護工作，可以大大降低數控機床的故障發生幾率。概括為以下幾個方面需要注意：

2.1.1針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。

2.1.2應盡量少開數控柜和強電柜的門。因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統超負荷長期工作，打開數控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導致數控系統的加速損壞。正確的方法是降低數控系統的外部環境溫度。因此，應該有一種嚴格的規定，除非進行必要的調整和維修，不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用時敞開柜門。

2.1.3定期清掃數控柜通風系統。應每天檢查數控系統柜各個冷卻風扇工作是否正常，應視工作環境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多，需及時清理，否則會引起數控系統柜內溫度高(一般不能超過55℃)，造成過熱報警或數控系統工作不可靠。

2.1.4對數控系統的電網電壓進行定期或定時監測。當電網電壓超出數控系統所能承受的額定范圍時，數控系統的正常工作會受到影響，嚴重的可能導致數控系統內部電子器件損壞。

2.1.5定期更換存儲器和伺服驅動器電池(不需保持電池的存儲器除外)。為使數控系統數據和伺服驅動器內部的參數數據在不通電的情況下不丟失，為兩者配備了保持電池。一般情況下每年應更換一次，并且應在數控系統通電的狀態下更換電池。

2.1.6數控系統長期不使用的情況下，其維護工作應注意以下兩方面：首先，要定期給數控系統通電，并空運行，這樣可以利用數控系統本身電子和電器元件的熱量驅散數控柜內的潮氣。達到保持電器元件穩定可靠性的目的。其次，如果數控機床是采用直流伺服電動機作為機械驅動首端部件的，應在長期停用前將內部的電刷取出，以此避免由于化學腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機損壞的結果。

2.2由于數控機床是多種尖端技術的結合體，因此數控機床的維修工作不能隨意而為之，因為那樣可能導致機床的故障范圍擴大。數控機床維修工作可大致分為以下幾個步驟：

2.2.1問

這里的問包括：①問機床操作者，在機床出現故障后，維修工作進行之前應及時準確的詢問故障是在何種情況下出現的，出現時伴隨著怎樣的現象。由于操作者是故障出現時的第一目擊人又熟知機床特性，所以他的描述會有助于維修人員縮小故障范圍，減少時間，提高效率。②問機床，機床的自診斷系統對維修人員是最好的參考，它可以準確的提供所出現的故障的代碼以便于維修人員能夠準確定位故障的出處。近年來興起了新的接口診斷技術，JTAG邊界掃描，提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，完善了系統的自診斷能力。

2.2.2察

察主要是根據機床操作人員所提供的相關信息對可能出現故障的部件或元件外觀進行觀察。如檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，可發現一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍判斷故障產生的原因。

2.2.3切

猶如中醫切脈一樣，當維修人員完成了上述兩個步驟還不能準確定位故障的出處時，應該對機床故障進行進一步的檢測來確定故障的出處究竟在何處。對數控機床故障的切可大致分為：①強電檢測，其中包括配電、電動機動力線、電器元件完好性等的檢測。②弱點檢測，其中包括反饋信號、數控系統輸出信號等的檢測。

以上診斷方法并無嚴格界定，應以實際情況為準進行實地分析得出數控機床的故障所在，下面以實例分析來驗證以上故障處理方法的實用性。

3主軸高速飛車故障排除：

故障設備：國產CK6140數控車床，采用FANUC OTE數控系統。故障現象：當接通電源時，主軸就高速飛車。

故障分析：造成主軸高速飛車的原因有：(1)裝在主軸電動機尾部的測速發電機故障；(2)激磁回路故障，弱磁電流太小；(3)速度設定錯誤。根據以上分析，在停電狀態下，用手旋轉測速發電機，測速發電機反饋電壓正常，在開機瞬間，測量激磁電壓也正常。而主軸給定電壓測得為14.8V(正常時最高給定電壓為±10V)，故初步診斷故障為NC主板硬件故障。

故障處理：改主板上給定電壓有關的電路較多，除電阻、電容、二極管等常規元件外，還有很多集成電路，不可能把所有有關的線路一一分割，進行試驗。但由于給定輸出為14.8V，因此懷疑是15V電源通過元件加到了輸出上。由于無該系統主板的原理圖等資料，采用最基本的測電阻的方法，從外到里逐個元件測量對15V電源的電阻值，最終發現一塊運放損壞，其輸出與15V短接。更換后運行正常。

4結束語

數控機床故障的產生是多種多樣的。所以，在維修時需要根據現象有理有據的分析、排除，最后達到維修的目的。切勿盲目的亂動。否則可能會導致故障更加的嚴重。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢。

參考文獻

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