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　　隨著當(dāng)今控制理論和自動(dòng)化技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)也在迅速，同步地發(fā)展。CNC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式多樣化，復(fù)雜且高度智能。數(shù)控鉆孔機(jī)的診斷和故障排除需要專業(yè)技能和知識(shí)。

　　數(shù)控鉆孔機(jī)常見故障分類

　　一、確定性故障

　　確定性故障是指控制系統(tǒng)主機(jī)中的硬件損壞，或者只要滿足某些條件，就不可避免地會(huì)發(fā)生數(shù)控鉆孔機(jī)故障。這種類型的故障現(xiàn)象在數(shù)控鉆孔機(jī)上見，但是由于它具有某些規(guī)則，因此也給維護(hù)帶來了便利。確定性故障是無法恢復(fù)的。一旦發(fā)生故障，如果不修復(fù)，機(jī)床將無法正常工作。它將自動(dòng)恢復(fù)正常。但是，只要找到了故障的根本原因，機(jī)床就可以在維修完成后立即恢復(fù)正常。正確使用和仔細(xì)維護(hù)是預(yù)防或避免故障的重要措施。

　　二、隨機(jī)故障

　　隨機(jī)故障是在指數(shù)控制的機(jī)床操作期間發(fā)生的偶然故障。此類故障的原因比較微妙，很難找到其規(guī)律性。因此，它們通常被稱為“軟故障”。分析隨機(jī)故障的原因和故障診斷比較困難。一般來說，故障的發(fā)生通常與許多因素有關(guān)，例如組件的安裝質(zhì)量，參數(shù)設(shè)置，組件的質(zhì)量，不完善的軟件設(shè)計(jì)以及工作環(huán)境的影響。隨機(jī)故障具有可恢復(fù)性和故障。發(fā)生之后，機(jī)床通常可以通過重啟等措施恢復(fù)正常，但是在操作過程中可能會(huì)發(fā)生相同的故障。

　　加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)和檢查，確保電氣盒的密封，可靠的安裝和連接，正確的接地和屏蔽是減少和避免此類故障的重要措施。

　　三、主軸組件故障

　　由于使用調(diào)速電機(jī)，使得數(shù)控鉆孔機(jī)主軸箱的結(jié)構(gòu)較為簡單，容易出現(xiàn)故障的部件是自動(dòng)夾緊機(jī)構(gòu)和主軸內(nèi)部的自動(dòng)調(diào)速裝置。為了確保在工作或停電期間不會(huì)松動(dòng)刀架，自動(dòng)夾緊裝置采用彈簧夾緊，并配備有行程開關(guān)以發(fā)送夾緊或松動(dòng)信號(hào)。如果在夾緊后無法松開工具，請考慮調(diào)整松刀的液壓缸和行程開關(guān)裝置的壓力，或者調(diào)整碟形彈簧上的螺母以減少彈簧壓縮量。此外，主軸發(fā)熱和主軸箱噪音的問題也不容忽視。此時(shí)，

　　四、傳動(dòng)鏈故障

　　在數(shù)控鉆孔機(jī)的進(jìn)給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，通常使用滾珠絲杠副，靜壓絲杠螺母副，滾動(dòng)導(dǎo)軌，靜壓導(dǎo)軌和塑料導(dǎo)軌。因此，進(jìn)給傳動(dòng)鏈中存在故障，這主要反映在運(yùn)動(dòng)質(zhì)量下降上。如機(jī)械零件未移動(dòng)到位置，操作中斷，定位精度降低，間隙增大，爬行，軸承噪音變大(碰撞后)等。對于此類故障，可能是通過以下措施防止：

　　提高傳動(dòng)精度：

　　調(diào)整每個(gè)運(yùn)動(dòng)對的預(yù)緊力，調(diào)整松動(dòng)的連桿，消除傳動(dòng)間隙，縮短傳動(dòng)鏈以及在傳動(dòng)鏈中設(shè)置減速齒輪也可以提高傳動(dòng)精度。

　　提高傳動(dòng)剛度：

　　調(diào)節(jié)螺母對和支撐部件的預(yù)緊力并選擇螺絲本身的尺寸是提高傳動(dòng)剛度的有效措施。剛度不足還會(huì)導(dǎo)致工作臺(tái)或滑架的爬行和振動(dòng)以及反向死區(qū)，從而影響變速器的精度。

　　提高運(yùn)動(dòng)精度：

　　在滿足零件強(qiáng)度和剛度的前提下，盡可能減少運(yùn)動(dòng)零件的質(zhì)量以及旋轉(zhuǎn)零件的直徑和質(zhì)量，以減少運(yùn)動(dòng)零件的慣性并改善運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性。

　　滾動(dòng)導(dǎo)軌對被盜貨物比較敏感，必須具有良好的防護(hù)裝置，并且滾動(dòng)導(dǎo)軌的預(yù)緊力選擇應(yīng)適當(dāng)，過大的牽引力將大大增加牽引力。靜壓導(dǎo)軌應(yīng)具有一套供油系統(tǒng)，并具有良好的過濾效果。

　　五、自動(dòng)換刀裝置故障

　　自動(dòng)換刀裝置的故障主要表現(xiàn)在：刀庫移動(dòng)故障，過多的定位誤差，機(jī)械手對刀架的不穩(wěn)定夾持以及機(jī)械手的大運(yùn)動(dòng)誤差。故障嚴(yán)重時(shí)，會(huì)使換刀動(dòng)作卡住，迫使機(jī)床停止工作。

　　六、刀庫的運(yùn)動(dòng)故障

　　如果電動(dòng)機(jī)軸和蝸桿軸之間的機(jī)械聯(lián)接松動(dòng)或機(jī)械連接太緊，將導(dǎo)致刀庫無法旋轉(zhuǎn)。這時(shí)，必須擰緊聯(lián)軸器上的螺釘。如果刀庫未在原位旋轉(zhuǎn)，則是由于電機(jī)旋轉(zhuǎn)故障或傳輸錯(cuò)誤引起的。如果當(dāng)前的工具套筒無法夾緊工具，則需要調(diào)節(jié)工具套筒上的調(diào)節(jié)螺釘，按下彈簧，然后擰緊夾緊銷。當(dāng)?shù)短椎纳舷挛恢貌徽_時(shí)，應(yīng)檢查刻度盤位置或限位開關(guān)的安裝和調(diào)整。

　　七、換刀機(jī)械手的故障

　　如果換刀機(jī)械手不緊且刀掉落，請調(diào)整夾緊爪彈簧以增加壓力，或更換機(jī)械手的夾緊銷。如果工具在夾緊后仍未打開，請調(diào)節(jié)鎖緊彈簧后面的螺母，以使載荷不超過額定值。如果在換刀過程中掉落了刀具，則是由于主軸箱未返回?fù)Q刀點(diǎn)或換刀過程中換刀點(diǎn)漂移所致。應(yīng)當(dāng)再次操作主軸箱以使其返回到換刀位置，并且應(yīng)該重置換刀點(diǎn)。

　　八、各軸行程位置的壓力開關(guān)故障

　　在數(shù)控鉆孔機(jī)上，為了確保自動(dòng)化的可靠性，使用了大量的行程開關(guān)來檢測運(yùn)動(dòng)位置。在機(jī)床長期運(yùn)行后，運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)特性發(fā)生變化，行程開關(guān)壓緊裝置的可靠性以及行程開關(guān)本身的質(zhì)量特性對整機(jī)的性能影響很大。通常，必須檢查并更換行程接通時(shí)間，這樣可以消除不良開關(guān)對機(jī)床的影響。

　　九、輔助設(shè)備故障

　　液壓系統(tǒng)-液壓泵應(yīng)使用可變泵以減少液壓系統(tǒng)的熱量。應(yīng)當(dāng)定期用汽油或超聲波振動(dòng)清潔安裝在燃油箱中的過濾器。常見的故障主要是泵送的磨損，裂縫和機(jī)械損壞，這時(shí)通常需要大修或更換零件。

　　氣壓系統(tǒng)-用于氣動(dòng)系統(tǒng)中的工具或工件夾緊，安全保護(hù)門開關(guān)和吹屑錐孔，應(yīng)定期排空水分離空氣過濾器，并定期進(jìn)行清潔，以確保氣動(dòng)元件中運(yùn)動(dòng)部件的敏感性。閥芯故障，漏氣，氣動(dòng)元件損壞以及故障都是由于潤滑不良造成的，因此應(yīng)定期清潔潤滑器。此外，還應(yīng)經(jīng)常檢查氣動(dòng)系統(tǒng)的密封性。

　　潤滑系統(tǒng)-包括機(jī)床導(dǎo)軌，傳動(dòng)齒輪，滾珠絲杠，主軸箱等的潤滑。潤滑泵中的過濾器需要定期清潔和更換，應(yīng)每年更換一次。

　　冷卻系統(tǒng)-在切削工具和工件的冷卻和碎裂中發(fā)揮作用。冷卻液噴嘴應(yīng)定期清潔。

　　排屑裝置-排屑裝置是具有獨(dú)立功能的附件，主要是為了確保自動(dòng)切割過程順利進(jìn)行并減少CNC機(jī)床的熱量。因此，切屑去除裝置應(yīng)該能夠及時(shí)地自動(dòng)去除切屑，并且其安裝位置通常應(yīng)該盡可能地接近工具的切削區(qū)域。

　　十、　數(shù)控鉆孔機(jī)常見故障排除方法

　　由于數(shù)控鉆孔機(jī)故障更加復(fù)雜，并且CNC系統(tǒng)的自診斷能力無法測試系統(tǒng)的所有組件，因此，通常這是一個(gè)警報(bào)數(shù)字，指示出許多故障原因，使人們難以入門。下面介紹維護(hù)人員在生產(chǎn)實(shí)踐中常用的故障處理方法。

　　目視檢查：

　　目視檢查方法是維護(hù)人員根據(jù)故障發(fā)生時(shí)對各種異??常現(xiàn)象(如光，聲音和氣味)的觀察來確定故障范圍，并將故障范圍縮小到模塊或電路板，然后消除它。

　　初始重置方法：

　　在正常情況下，可以通過硬件重置或順序切換系統(tǒng)電源來重置由瞬態(tài)故障引起的系統(tǒng)警報(bào)。如果由于電源故障，插入式電路板或電池電壓不足而導(dǎo)致系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)區(qū)域混亂，則必須初始化并清理系統(tǒng)。清除之前，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制記錄。如果初始化后無法消除故障，請進(jìn)行硬體診斷。

　　自診斷：

　　CNC系統(tǒng)已經(jīng)具有強(qiáng)大的自診斷功能，可以隨時(shí)監(jiān)視CNC系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀態(tài)。使用自診斷功能，可以顯示系統(tǒng)和主機(jī)之間的接口信息的狀態(tài)，確定是機(jī)械部分還是數(shù)控部分出現(xiàn)故障，并顯示故障的一般部分(故障代碼) 。

　　功能程序測試：

　　功能程序測試方法是使用編程方法將數(shù)控系統(tǒng)的功能編譯為功能測試程序，并將其存儲(chǔ)在相應(yīng)的介質(zhì)上，例如紙帶和磁帶。在故障診斷期間運(yùn)行該程序，以快速確定可能的故障原因。功能程序測試方法通常用于以下場合：工具加工會(huì)產(chǎn)生廢品，無法確定是否是由于編程操作不當(dāng)或CNC系統(tǒng)故障所致;CNC系統(tǒng)具有隨機(jī)故障，很難區(qū)分外部干擾或系統(tǒng)穩(wěn)定性。; 閑置時(shí)間長的CNC機(jī)床投入使用之前或定期檢查CNC機(jī)床時(shí)。

　　十二、備件更換方法：

　　用好備件更換診斷出故障的電路板，即在分析故障的大致原因的情況下，維修人員可以使用備件的印刷電路板，集成電路芯片或組件進(jìn)行更換可疑部分，從而將故障范圍縮小到印刷電路板或晶圓的水平。并進(jìn)行相應(yīng)的初始啟動(dòng)，以使機(jī)床迅速進(jìn)入正常運(yùn)行狀態(tài)。

　　為了維護(hù)現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)，越來越多的情況使用這種方法進(jìn)行診斷，然后用備件更換損壞的模塊以使系統(tǒng)正常工作。盡可能減少故障的停機(jī)時(shí)間。使用此方法時(shí)，請注意電源故障，并仔細(xì)檢查電路板的版本，型號(hào)，各種標(biāo)記和跳線是否相同。如果不一致，則無法更換。拔下電線時(shí)應(yīng)做標(biāo)記和記錄。

　　通常，請勿輕易更換CPU板，內(nèi)存板和電氣接地，否則可能會(huì)導(dǎo)致程序和機(jī)床參數(shù)丟失，并擴(kuò)大故障范圍。

　　參數(shù)檢查：

　　系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)。不正確的參數(shù)設(shè)置可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)故障或功能無效。發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)及時(shí)檢查系統(tǒng)參數(shù)。參數(shù)通常存儲(chǔ)在氣泡存儲(chǔ)器或需要由電池維護(hù)的OSRAM中。一旦電池電量不足或由于外部干擾和其他因素，單個(gè)參數(shù)將丟失或更改，并且會(huì)引起混亂，從而導(dǎo)致機(jī)床無法正常工作。此時(shí)，可以通過檢查和更正參數(shù)來消除故障。

　　原理分析：

　　根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成原理，可以對邏輯上的每個(gè)點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)(如電壓值和波形)進(jìn)行邏輯分析，并可以將該儀器用于測量，分析和比較以確定故障位置。

　　除了上述常用的故障檢測方法外，還可以使用插件板方法，電壓偏置方法，開環(huán)檢測方法等。簡而言之，針對不同的故障現(xiàn)象，可以同時(shí)采用多種方法進(jìn)行靈活的應(yīng)用和綜合分析，逐步縮小故障范圍，更快地排除故障。

　　機(jī)床故障的原因很多。對于更復(fù)雜的故障，需要結(jié)合多種方法來正確確定故障原因并診斷故障的具體位置，及時(shí)解決故障，減少數(shù)控鉆孔機(jī)給生產(chǎn)造成的損失，并有效提高工具機(jī)的效率。