数控机床机械故障诊断方式研究

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1、数控机床机械故障诊断方式研究摘要：在数控机床牛产操作过程屮，最容易出现的故障为数控机床的机械故障，这些故障严重影响和危害到企业的正常生产经营。因此，对于数控机床机械故障的类型分析和诊断方式必须加强。本文就生产运行过程中常见的机械故障进行分析和总结，并对其诊断和处理对策进行讨论，便于数控机床能够正常、安全的运行。关键词：数控机床；机械故障；类型；诊断方式中图分类号：TG659文献标识码：A随着现代化企业的生产规模不断扩大，数控机械的应用口益高速化、精密化和大型化，定期保养维修以及事后的补救维修显然U经不能适应。因而，作为视情维修的技术基础（

2、状态监测与故障诊断理论与方法）的研究已经成为研究的热点之一。一、数控机床概述数控机床即是一种典型的将测量、电子、机做、光学、液压等技术集于一体的科技密集型的自动化产品加工设备。数控机床的机械结构应该具备以下方面的特点：刚度较大、抗振性较强、灵敏性较高、热变形范围小,而且可以保持较高的精度以及高度的可靠性，在工艺和功能方面也显示出了复合化以及集成化特征。数控机床较Z普通的机床设备，其在功能上更加丰富，性能上更加可靠、安全，而它的机械故障也通常表现在机电设备之间的内在关系上。中国自20世纪70年代末开始吸收国外先进诊断技术和设备，20世纪80

3、年代初有关院所开始研究状态监测与故障诊断。自1990年以来，无论是理论研究还是技术应用，屮国已进入普及与提高相结合的阶段，并在一方面接近国际先进水平。二、诊断数控机床机械故障微电子系统的硬、软件故障为主要的数控机床故障。在微电子系统与机械、液压、气动乃至光学等方面装置的交接节点上为故障诊断侧重点。采用硬、软件相结合的诊断系统现在已经有很多，手段也不断提高，内容在不断更新。从故障的检测到故障排除，工作量最多、涉及到学科交叉最广、难度最大的仍是PLC装置、数7控制装置以及驱动系统等的微电子硬、软件部分。（一）、故障诊断的原则CNC系统丧失了规

4、定的功能即是CNC系统发牛故障（或称失效）。故障可按性质、表现形式、起因等分为多种类型。但在进行诊断时，不论对哪种故障类型，都必须要遵循以下原则：1、对产生故障的原因认真分析CNC系统发生故障，常常是同一报警号、同一现象却可以有多种起因,甚至冇的在机床上为故障根源，但现象却在系统上反映。所以在对故障的起因查找时，思路要开阔，无论是集成电器、CNC系统，还是液压、机械,对该故障的原因只要有可能引起，都要全面地尽可能列出来。然后进行优化选择和综合判断，确定产生故障最有可能的原因，通过必要的试验，达到排除故障或是确诊的目的。2、充分调查故障现象

5、它包括两个方面的内容:一是对操作者的调查，详细询问岀现故障的全过程，有些什么现象产生，采取过什么措施等。调查过程屮，操作者坦诚的配合是极为重要的。另一方面，要对现场做细致的勘测。（二）、故障诊断方法1、简易诊断法这种诊断法也可以被叫做机械检测法。在现场维修中，操作人员借助仪器，如百分表、水准仪、光学仪等此类一般性的检查工具就能够进行检测。在检测过程中，可以充分地问、看、听、摸、嗅等数控机床的形貌、声音、温度、颜色以及气味变化，这样就能够分析和诊断机床故障。这种方法可以较快地判定出现故障的部位，判定相关的劣化趋向，这样就可以对存在疑难的机床

6、问题以及故障开展后续的精密诊断。这种方法要求维修人员有着非常丰富的数控机床检测经验。2、替换线路板法若有备用线路板，换上备用电路板就可判断是否有故障在IH线路板±o可以用机床本身的条件，在没有备用电路板的情况下。例如，采用系统为美国AB8400的RE5020立式加工中心，用它的X轴伺服系统有故障。经过仔细查看，得知Z轴伺服板与X轴一样，即可把Z轴的伺服板更换到X轴伺服板上，来判断X板是否损坏。换板时，原板的状态与印刷线路板一定要注意一致，包括各种设定棒的位置，电位器的位置。若是更换存储器板时，还应重新设定各种NC数据，进行初始化等。3、精

7、密诊断法在简易诊断法的基础上，精密诊断法是对所选出的疑难故障进行分析，专职人员经过精密的维修和诊断的相关方法。维修人员在进行此操作的过程屮，运用非常科学的测试方法来精细准确地开展定量的检测活动，进行故障分析，分析故障的原因、位置以及数据，决定实践的诊断方式以及最有效的修理办法。1）噪声监测在机床轴承、齿轮的运行过程中，借助噪声测量计以及声波计来进行检测，这样就可以深入地理解和把握噪声信号的变化规律。在此基础上，可以更深层次地分析，判断、识别齿轮以及轴承所形成的磨损失效故障状态。振动和噪声在检测过程中，成为了广泛运用的诊断信息，得到了最为广

8、泛的应用。要先检测强度，等到检测出异常情况时，再进行定量分析。2）裂纹监测通过超声波、磁性探伤、声发射、电阻多种方法，可以检测到零件内部机体所形成的相关裂纹缺陷，这些疲劳裂缝可能会造成严重事故