数控机床的合理使用与故障处理

数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备，现在数控机床在机械制造业中的地位愈来愈显得重要。但我们要清醒地认识到，能否达到数控机床以上所述的优点，还要看操作者在生产中能不能恰当、正确地使用；看机床维修人员在机床的故障处理中能够更好更快的处理。

合理使用数控机床

从数控机床使用的角度讲，要保证数控机床的优越性得到最大程度的发挥，作为数控机床的操作者是其中很重要的一方面。

提高操作人员的综合素质

数控机床的使用比使用普通机床的难度要大，因为数控机床是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽，即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识，因此对操作人员提出的素质要求是很高的。目前一个不可忽视的现象是数控机床的用户越来越多，但机床的利用率却不高，其中一个关键的因素是数控操作人员素质不够高，碰到一些问题不知如何处理。特别是新购机床，由于电子元器件的质量问题，以及运输中受到的振动等因素影响，在正式投产3～6个月内数控系统出现一些故障现象，往往在维修手册中是查不到的，也可能以前从未遇到过，这就要求使用者具有较高的素质，能冷静对待问题，头脑清醒，现场判断能力强，当然还应具有较扎实的数控基础等。一般情况下，新购机床时机床厂家会为用户提供技术培训的机会，时间虽然不长，但他们的针对性很强，用户应予以重视，所送人员应包括以后的机床操作者。

遵循正确的操作规程

任何机床都有一套自己的操作规程。它既是保证操作人员安全的重要措施之一，也是保证设备安全、产品质量等的重要措施。使用者必须按照操作规程正确操作，如果机床在第一次使用或长期没有使用时，使用时应先使其空转几分钟，使用中注意开机、关机的顺序和注意事项(如开机后首先要用手动或用程序指令自动回参考点)，这些对初学者尤其应引起足够重视，因为他们缺乏相应的操作培训，往往在这方面容易犯错。

创造一个良好的使用环境

随着科学技术的进步，一般来说，数控机床的使用环境没有什么苛刻要求，可放置于普通机床一样的生产车间。但由于数控机床中含有大量的电子元件，阳光直接照射或者潮湿和粉尘、振动等会使电子元件受到腐蚀变坏或造成元件间的短路，引起机床运行不正常，这些在安装机床时应当注意。对于使用者而言，主要是注意周围环境的保护，比如说下雨天，就要注意不要将雨伞带到生产现场，要更换鞋子等。

尽可能提高机床的开动率

数控机床购进后，如果它的开动率不高，这不但使用户投入的资金不能起到再生产的作用，还有一个令人担忧的问题是很可能因过保修期，设备发生故障需支付额外的维修费用，因为新购进的设备都有一定时间的保修期限，从以往的经验来看，CNC设备在使用初期故障率相对来说往往大一些，用户就应在这期间充分利用机床，使其薄弱环节尽早暴露出来，在保修期内得以解决。平常缺少生产任务，也不能空闲不用，这不是对设备的爱护，反而由于长期不用，可能由于受潮等原因加快电子元器件的变质或损坏。使用者要定期通电每次空运行1小时左右，利用机床运行时的发热量来去除或降低机内的湿度。

数控机床故障的排除思路

数控系统型号很多，所产生的故障原因往往比较复杂，一般的故障处理遵循一些普遍的思路：

确认、调查故障现场当数控机床发生故障时，维护维修人员进行故障的确认是很有必要的，特别是操作使用人员不熟悉机床的情况下尤其重要。不该也不能让非专业人士随意开动机床，特别是出现故障后的机床，以免故障的进一步扩大。

充分掌握故障信息专业维护维修人员对于数控系统出现故障后，也不要急于动手盲目处理，首先要查看故障记录，向操作人员询问故障出现的全过程。在确认通电对系统无危险的情况下，再通电亲自观察，特别要注意确定一下主要故障信息，包括系统有何异常，CRT显示的报警内容是什么等。

明确故障的复杂程度并列出故障部位的全部疑点，在充分调查现场掌握第一手材料的基础上，把故障问题正确地列出来。俗话说，能够把问题说清楚，就已经解决了问题的一半。

分析故障原因，制定排除故障的方案分析故障时，维修人员不应局限于CNC部分，而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查，并进行综合判断，制定出故障排除的方案，达到快速确诊和高效率排除故障的目的。分析故障原因时应注意：思路一定要开阔，无论是数控系统、强电部分、还是机、液、气等，只要将有可能引起故障的原因以及每一种可能解决的方法全部列出来，进行综合、判断和筛选；在对故障进行深入分析的基础上，预测故障原因并拟定检查的内容、步骤和方法，制定故障排除方案。

检测故障，逐级定位故障部位根据预测的故障原因和预先确定的排除方案，用试验的方法验证，逐级定位故障部位。最终找出故障的真正发生源。为了准确、安全、快速的定位故障，应遵循下面几个原则。

故障的排除根据故障部位及准确的原因，采用合理的故障排除方法，高效高质量的恢复故障现场，尽快让机床投入生产。

解决故障后的资料的整理故障排除后，应迅速恢复机场现场，并做好相关资料的整理，以便提高自己的业务水平和机床的后续维护和维修。

故障的排除应遵循的原则

在检测故障过程中，应充分利用数控系统的自诊断功能，如系统的开机诊断、运行诊断、PLC的监控功能。根据需要随时检测有关部分的工作状态和接口信息，同时还应灵活应用数控系统故障检查的一些行之有效的方法，如交换法、隔离法等。另外，从监测排除故障中还应掌握以下若干原则：

先方案后操作（或先静后动）维护维修人员碰到机床故障后,先静下心来,考虑出分析方案再动手。维修人员本身要做到先静后动，不可盲目动手，应先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，阅读机床说明书、图样资料后，方可动手查找和处理故障。如果上来就碰这敲那连此断彼，徒劳的结果也许尚可容忍，但造成现场破坏导致误判或者引入新的故障导致更大的后果则后患无穷。

先安检后通电确定方案后对有故障的机床仍要秉着先静后动的原则，先在机床断电的静止状态，通过观察测试、分析，确认为非恶性循环性故障，或非破坏性故障后，方可给机床通电，在运行工况下，进行动态的观察、检验和测试，查找故障。然而对恶性的破坏性故障，必须先排除危险后，方可通电，在运行工况下进行动态诊断。

先软件后硬件当发生故障的机床通电后，应先检查软件的工作是否仍正常。有些可能是软件的参数丢失或者是操作人员使用方式、操作方法不对而造成的报警或故障。切忌一上来就大拆大卸，一直造成更大的后果。

先外部后内部数控机床是机械、液压、电气一体化的机床，故其故障的发射管内必然要从机械、液压、电气这三者综合反映出来。数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则。即当数控机床发生故障后，维修人员应先采用望、闻、听、问等方法，由外向内逐一进行检查。比如：数控机床中，外部的行程开关、按钮开关、液压气动元件以及印制电路板插头座、边缘接插件与外部或相互之间的连接部位、电控柜插座或端子排这些机电设备之间的连接部位，因其接触不良造成信号传递失灵，是产生数控机床故障的重要因素。此外，由于工业环境中，温度、湿度变化较大，油污或粉尘对元件及线路板的污染，机械的振动等，对于信号传送通道的接插件都将产生严重影响。在检修中重视这些因素，首先检查这些部位就可以迅速排除较多的故障。另外，尽量避免随意地启封、拆卸，不适当的大拆大卸，往往会扩大故障，使机床大伤元气，丧失精度，降低性能。

先机械后电气由于数控机床是一种自动化程度高、技术较复杂的先进机械加工设备。一般来讲，机械故障较易察觉，而数控系统故障的诊断则难度要大些。先机械后电气就是在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否正常，行程开关是否灵活，气动、液压部分是否正常等。从经验看来，数控机床的故障中有很大部分是由机械动作失灵引起的。所以，在故障检修之前，首先逐一排除机械性的故障，往往可以达到事半功倍的效果。

先公用后专用公用性的问题往往影响全局，而专用性的问题只影响局部。如机床的几个进给轴都不能运动，这时应先检查和排除各轴公用的CNC、PLC、电源、液压等公用部分的故障，然后再设法排除某轴的局部问题。又如电网或主电源故障是全局性的，因此一般应首先检查电源部分，看看保险丝时候正常，直流电压输出是否正常。总之，只有先解决影响一大片的主要矛盾，局部的，次要的矛盾才有可能迎刃而解。

先简单后复杂当出现多种故障相互交织掩盖、一时无从下手时，应先解决容易的问题，后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中，难度大的问题也可能变得容易，或者在排除简易故障时受到启发，对复杂故障的认识更为清晰，从而也有了解决办法

先一般后特殊在排除某一故障时，要先考虑最常见的可能原因，然后再分析很少发生的特殊原因。例如：当数控车床Z轴回零不准时，常常是由于降速档块位置走动所造成。一旦出现这一故障，应先检查该档块位置，在排除这一常见的可能性之后，再检查脉冲编码器、位置控制等环节。

总之，在数控机床出现故障后，视故障的难易程度，以及故障是否属于常见性故障，合理的采用不同的分析问题和解决问题的方法。

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