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一、我國數控機床行業發展現狀

2006年《國務院關于加快振興裝備制造業的若干意見》指出把“發展大型、精密、高速數控裝備和數控系統及功能部件，改變大型、高精度數控機床大部分依賴進口的現狀，滿足機械、航空航天等工業發展的需要。作為‘十一五’實現重點突破加快振興裝備制造業步伐的16個重大專項之一。從20世紀90年代后期起，由于我國工業現代化和國防工業與高技術產業的快速發展，對表征先進制造裝備的數控機床提出了旺盛的需求。

數控機床行業供給量在從1998～2007年數控機床產量是呈穩步遞增趨勢， 2007年比1998年遞增了17.4倍多；從1998～2007年平均年增長率達37.7%。我國數控化率呈逐年遞增趨勢，由1992年的3.2％，遞增到2007年38.7％。與日本、美國、德國等發達國家相比，我國機床產品的數控化率水平還略顯低。

在數控機床產業快速發展的同時，數控機床的品質和性能也得到提升，中檔普及型數控機床的產量比例由上世紀末的20%增至40%左右，低檔經濟型數控機床則由80%降至60%左右，

二、數控機床使用年限和故障高發期

數控機床的整個電氣控制系統硬件是由數以萬計的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來看分三個階段：一年之內基本上處于 “磨合”階段。在該階段是故障多發期；第二階段為有效壽命階段，也就是充分發揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護保養的條件下，機床正常運轉至少可在五年以上；第三階段為系統壽命衰老階段，數控系統一般使用到8年后電器硬件故障會逐漸增多，是故障高發期。數控系統的使用壽命平均在8～10年左右。加強維護保養可有效減低故障率，最大限度發揮數控機床的作用。

三、數控機床使用維護的必要性

數控機床是一種高效的自動化機床，其經濟性能好，生產效益高，它在生產上處于越來越重要地位，應用也日益廣泛。機床數控化已是世界機床制造業和機械加工的重要發展趨勢。 數控機床是一種高投入的高效自動化機床。由于其投資比普通機床高得多，因此加強控機床日常維護和保養，提高機床利用率是十分重要的工作。

四、數控機床的使用和維護

數控機床在使用過程中，必須保證場地和環境符合機床的運行條件。而機床維護在整個的機床的生命周期中又起著至關重要的作用，對數控機床標定的技術指標、可靠性，甚至使用壽命都會產生重要的影響。

1、數控機床的基本使用條件

在機床生產廠家提供的機床安裝使用指南中，對數控機床的使用條件提出了明確的要求，如機床運行的環境溫度、濕度、海拔高度、供電指標、接地要求、震動等。

（1）環境溫度一般在0-40度之間。

（2）精密加工中心為了保證良好的加工精度需選擇恒溫車間

（3）當數控機床工作在高溫，特別是高濕的環境時減少機床斷電次數。對于高濕環境需選配加熱器，排除潔露。

對于高精度的機床，最好在機床做好隔震措施，以提 高機床的加工精度。

數控機床工作地最高海拔一般低于1000M。

電源是數控機床正常工作的重要標志之一。要有穩壓電源。

數控機床在生產現場的保護接地也是一個普遍存在的問題。 每個工位的電柜都應配備獨立的接地保護。

2、數控機床的日常維護和保養

數控機床的日常維護也是數控機床運行的穩定性、可靠性保證

是延長數控機床使用壽命的重要手段。

（1）機床的日常維護和保養。開啟機床進行加工零件，就需要對機床進行常規檢查。包括機床的油、冷卻液是否充足、主軸孔是否有銹蝕現象等。濕度較大地區還需檢查是否有潔露現象。使用完機床后，要認真清掃，將臺面、導軌上的切削液擦干凈，并涂防銹油。并做好機床的使用記錄。

（2）數控機床的定期維護和保養。通過數控系統的維護信息，或者通過專門的調試軟件工具，來檢查各軸的伺服驅動系統空載電流。檢查數控機床電器柜狀況。

①檢查數控機床保護接地的接地電阻是否在規定的指標內。

②檢查各軸的反向間隙

③檢查刀具冷卻液，應根據情況加注或更換冷卻液。

④數控機床采用高速主軸時配有主軸冷卻系統，需要檢查主軸冷卻效果，來決定是否加注制冷劑。

⑤檢查液壓系統的過濾器和檢查氣動系統的濾清器是否需要清洗或更換。

⑥檢查車床主軸的傳送帶是否磨損。

良好的機床保養和維護，是保證機床正常運行、延長機床使用壽命的重要環節，一臺機床是否能夠按照設計要求充分發揮作用，日常的維護和保養是十分的重要的。對數控機床進行專業維護、保養，其目的都是保證數控系統的穩定運行。

當今數控機床發展非常迅速，數控機床新品種不斷出現，高速、高精、高適應性、多軸、復合和環保是主要發展趨勢。為了適應數控機床應用技術發展潮流，我們要跟蹤世界范圍內數控機床發展新趨勢，不斷提高數控機床應用水平，不斷學習新技術，加強維護與保養，降低故障率，為機床的高效利用奠定基礎，讓數控機床應用為現代化建設做出更大貢獻。

參考文獻：

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1 合理地使用數控機床

1.1 數控機床的工作場地選擇

( 1) 避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮

濕或粉塵過多的場所，盡量在空調環境中使用，保持室 溫20℃左右。由于我國處于溫帶氣候、受季風影響、溫

度差異大， 對于精度高、價格貴的數控機床，應置于有 空調的房間中使用。( 2) 要避免有腐蝕氣體的場所。因

腐蝕氣體易使電子元件變質，或造成接觸不良，或造成

元件短路，影響機床的正常運行。( 3) 要遠離振動大的 設備(如沖床、鍛壓設備等)。對于高精度的機床還應采 用防振措施(如防振溝等)。( 4) 要遠離強電磁干擾源，使

機床工作穩定。

1.2 數控機床的電源

數控系統對電源要求較嚴，一般要求工作電壓為220V±10%。針對我國供電工況，對于有條件的企業，可

為數控機床采取專線供電或增設穩壓裝置，以減少供電 品質差的影響， 為數控系統的正常運行提供有力保證。

1.3數控機床配置合適的自動編程系統

手工編程對于外形不太復雜或編程量不大的零件

程序， 簡單易行。當工件比較復雜時(如凸輪或多維空

間曲面等)，手工編程周期長(數天或數周)、精度差、易

出錯。因此，快速、準確地編制程序就成為提高數控機 床使用率的重要環節; 為此， 有條件的用戶最好配置必

要的自動編程系統，提高編程效率。

1.4數控機床配置必要的附件和刀具

為了充分發揮數控機床的加工能力， 必須配備必要

的附件和刀具。切忌花了幾十萬元錢買來一臺數控機床，因缺少一個幾十元或幾百元的附件或刀具而影響整

機的正常運行。由于單獨簽訂合同購買附件的單價大大 高于隨同主機一起供貨的附件單價， 因此， 有條件的企 業盡量在購買主機時一并購置易損部件及其它附件。

1.5加工前的準備

加工前要審查工件的數控加工工藝性， 應重視生

產技術準備工作(包括工件數控加工工藝分析、加工程

序編制、工裝與刀具配置、原材料準備及試切加工等)

以縮短生產準備時間，充分提高數控機床的使用效率。

合理安排適合在數控機床加工的各種工件， 安排好數 控機床加工運轉所需的節拍。

1.6為維修保養做好準備

建立一支高水平的維修隊伍， 保存好設備的完整

轉貼于 2.數控機床的常見故障

2.1 故障發生的階段

故障是指設備或系統因自身原因而喪失規定功能 的現象。發生故障具有相同的規律， 一般分為三個區域:

( 1) 初期運行區， 故障率較高， 故障曲線呈上升趨勢， 此 區故障多數屬于設計制造和裝配缺陷造成的。( 2) 正常

運行區， 此時故障曲線趨近水平， 故障率低， 此區故障一

般是由操作和維護不良造成的偶發事故。( 3) 衰老區， 此 區故障率大， 故障曲線上升快， 主要原因是運行過久、機

件老化和磨損過度造成的。

2.2 故障的分類

按結構分為機械和電氣兩類; 按故障源分為機械 故障和控制故障兩類; 就其數控系統而言分為硬件故 障、軟件故障、干擾故障三類。要判斷是機械方面故障

還是控制系統故障， 其分析方法是: 先檢查控制系統，

看程序能否正常運行， 顯示和其它功能鍵是否正常， 有 無報警現象等; 再檢查電機和檢測元件， 是否能正常運 轉， 有無間歇或抖動現象， 有無定位不準等問題。如果 沒有上述問題， 則可初步判斷故障原因在機械方面， 著 重檢查傳動環節。檢查傳動環節時應使電機斷電， 用手 動并配合打表檢查機器。

3.數控系統的常見故障分析

( 1) 位置環。這使數控系統發出控制指令， 并與位

置檢測系統的反饋值相比較， 進一步完成控制任務的

關鍵環節; 它有很高的工作頻度， 并與外設相聯接， 容 易發生故障。常見的故障有: 1) 位控環報警: 可能是測 量回路開路， 測量系統損壞， 位控單元內部損壞。2) 不

發指令就運動， 可能是漂移過高， 正反饋， 位控單元故

障， 測量元件損壞。3) 測量元件故障， 一般表現為無反 饋值; 機床回不了基準點; 高速時漏脈沖產生報警， 可

能的原因是光柵或讀頭臟了; 光柵壞了。

( 2) 伺服驅動系統。它與電源電網、機械系統等相 關聯， 工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態， 也是故

障多發部位。其主要故障有: 1) 系統損壞。一般由網絡電 壓波動太大或電壓沖擊造成。地區電網質量不好， 會給

機床帶來電壓超限， 尤其是瞬間超限， 若無專門的電壓 監控儀， 則很難測到。在查找故障原因時， 要加以注意，

還有一些是由于特殊原因造成的損壞。2) 加工時工件表 面達不到要求， 走圓弧插補軸換向時出現凸臺， 電機低

速爬行或振動， 這類故障一般是由于伺服系統調整不 當， 各軸增益系統不相等或與電機匹配不合適引起， 解

決辦法是進行最佳化調節。3) 保險燒斷， 或電機過熱， 以 至燒壞， 這類故障一般是機械負載過大或卡死。

( 3) 電源部分。電源失效或故障的直接結果是造成 系統的停機或毀壞整個系統。一般在歐美國家， 這類問

題較少， 在設計方面的因素考慮的不多; 但在中國由于 電源波動較大、質量差， 還隱藏有高頻脈沖類的干擾， 加上人為的因素( 如突然拉閘斷電等) ， 這些原因可造 成電源故障失控或損壞。再者， 數控系統部分運行數

據、設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器 內， 系統斷電后依靠電源的后備蓄電池或鋰電池保持。

因而， 停機時間比較長， 拔插電源或存貯器都可能造成 數據丟失， 使系統不能運行。

( 4) 可編程序控制器邏輯接口。數控系統的邏輯控 制(如刀庫管理， 液壓啟動等)， 主要由PLC實現， 必須采

集各控制點的狀態信息 (如斷電器， 伺服閥， 指示燈 等)， 它與外界繁多的各種信號源和執行元件相連接，

變化頻繁， 發生故障的可能性較多， 故障類型較多。

( 5) 其它。由于環境條件， 例如干擾， 溫度， 濕度超 過允許范圍， 操作不當， 參數設定不當， 都可能造成停

機或故障。不按操作規程拔插線路板， 或無靜電防護措 施等， 也可能造成停機故障甚至毀壞系統。

4 常見故障的排除方法

( 1) 初始化復位法。一般情況下， 由于瞬時故障引 起的系統報警， 可用硬件復位或開關系統電源依次清

除故障; 若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電 池欠壓造成混亂， 則必須對系統進行初始化清除， 清除 前應注意作好數據拷貝記錄; 若初始化后故障仍無排 除， 則需進行硬件診斷。

( 2) 參數更改、程序更正法。系統參數是系統功能 的依據， 參數設定有誤可能造成系統的故障或某功能

無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機， 對此 可以采用系統的塊搜索功能進行檢查， 改正所有錯誤， 確保正常運行。

( 3) 調節、最佳化調整法。調節簡單易行的辦法， 可 通過對電位計的調節， 修正系統故障。通過調節速度調

節器的比例系數和積分時間， 可使伺服系統達到既有 較高的動態響應特性， 又不發生振蕩的最佳工作狀態。 在現場沒有示波器或記錄儀的情況下， 根據經驗， 先正 向調節使電機起振， 然后向反向慢慢調節， 直到消除震 蕩即可。

( 4) 備件替換法。采用好的備件替換診斷出的壞線路 板， 并做相應的初始化啟動， 使機床迅速投入正常運轉，

然后將壞板修理或返修， 這是目前最常用的排故辦法。

( 5) 改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源， 以 改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法， 通過這

些預防性措施可減少電源板的故障。

( 6) 維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際 工作中屬于設計缺陷造成的偶然故障， 可以不斷修改 和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式 不斷提供給維修人員， 以此做為故障排除的依據， 有利 于正確徹底地排除故障。

礎上已設計了一套新型應力應變測試系統， 該系統集

數據采集和處理功能于一體，減少了中間環節，操作更 便捷、更簡單且測試結果更精確[22]。

結束語

SHPB裝置是研究材料動載特性的理想工具， SHPB

測試裝置的發展是力學、材料學、計算機等技術在應用

領域的綜合集成。各學科的協同發展將有力地推動

SHPB技術應用范圍的擴大以及SHPB測試技術的提高。

參考文獻

[1] 馬嘵青.沖擊動力學[M].北京: 北京理工大學出版社， 1992.

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1 數控機床的合理使用

數控機床作為一種高精密的機器設備，其機電一體化的程度較高，在現代機械制造業中扮演著重要的角色，極大的提高了機器設備的生產效率。作為機器設備，在使用過程中受到環境、空氣、電源等多種因素的影響，使用不當容易造成數控機床的故障，影響其正常的使用和運轉。在使用過程中，應加強對數控機床合理使用的重視，為數控機床的正常使用提供保障。

1.1 合理選擇工作場地

數控機床在使用過程中應合理選擇工作場地，選擇優良并適合的工作場地進行使用。在合理選擇工作場地時，應注意以下幾點：首先，工作場地要避免陽光的直接照射和高溫環境，避免過于潮濕、粉塵過多的場所，在使用中要選擇干燥清潔的場地，有條件的企業應盡可能的將數控機床的使用置于空調環境下，保持恒定的室溫；其次，數控機床由電子元件及金屬外殼構成，在選擇工作場地時，應避免存在腐蝕性氣體的場所，避免因為腐蝕性氣體造成的電子元件變質、金屬零件腐蝕等問題，影響數控機床的正常使用；最后，數控機床作為自動化、智能化較高的機器，應遠離振動較大的工作環境，遠離對其產生振動影響的機器設備，必要時工作場地要采取防振措施，為數控機床的使用創造良好的工作場地。

1.2 強化合理使用意識

數控機床的使用不僅要合理的選擇工作場地，更要在使用過程中強化合理使用的意識，增加數控機床的使用壽命，提高數控機床的工作效率。在使用過程中，企業要嚴格把握和控制數控機床的使用電源，增設穩壓裝置，減少電壓不穩對數控機床使用產生的影響，為數控機床的合理使用提供基礎的保障。企業要加強對數控對機床使用附件的管理，嚴格按照標準使用合格的附件，做好管理和控制工作，制定嚴格的采購和使用標準，強化合理使用的意識，為數控機床的正常的使用提供保障，更好地揮數控機床的加工能力。同時企業要強化機床使用人員的意識，提高使用人員的專業技術水平，建立一支高水平的維護保養隊伍，為數控機床做好日常保養和維護提供專業的技術保障支持。

2 數控機床的維護保養方法

隨著科學技術的發展，現代機械制造業的自動化、智能化水平越來越高，數控機床也越來越多的應用到生產制造中，促進了現代機械制造業的發展。數控機床的自動化、智能化水平較高，數控機床的維護保養也有較高的技術要求，在日常的使用中，不僅要加強數控機床的合理使用，更要采取科學合理的維護保養方法，為數控機床的正常使用提供保障。良好地維護保養是企業順利生產的保證，數控機床的價格昂貴，在使用過程中進行維護保養有利于減少數控機床零件的損耗，提高數控機床的使用壽命，保障機床的正常使用。同時良好地維護保養有效地降低了數控機床的機械故障，降低了生產安全事故發生的概率，保障了企業的安全生產。

2.1 做好數控系統的管理工作，制定合理的保養制度

數控機床對工作場所的溫度、濕度、氣體等有著較高的要求，在使用過程中，要做好數控機床的管理工作，制定合理的保養制度。做好數控機床的維護保養工作，需要企業制定合理的保養制度及完善的操作規程，結合技術的發展及實際需要，對已有的制度和規程進行更新，做到與時俱進。同時企業要做好數控系統的管理工作，加強數控系統的防雜工作管理，及時清理數控機床內的灰塵雜質等，為數控機床的使用提供清潔的工作場地；做好數控柜通風系統的清理工作，及時對通風系統進行清理，保證數控機床工作時產生的熱量及時散發掉，為數控機床的正常工作提供保障。

2.2 做好機械系統的維護保養工作

數控機床在機械生產中扮演著重要的角色，對數控機床維護保養的工作重視程度越來越高，數控機床的維護保養成為行業的重要任務。做好數控機床的維護保養工作，要加強機械系統的維護保養，主要包括主傳動鏈、液壓系統、氣壓系統、機床精度的維護保養工作。做好主傳動鏈的保養工作，要定期調整主軸驅動帶的松緊程度，還要檢查主軸的恒溫油箱的溫度范圍、補充油量及清洗過濾器；液壓系統作為數控機床的動力系統，要加強對液壓系統的定期檢查，定期檢查油箱內的油、冷卻器及加熱器、液壓件、濾芯等液壓系統的零部件。企業要做好機械系統的維護保養工作，加強機械系統維護保養工作的投入，為數控機床的正常使用提供硬件保障。

3 結束語

隨著社會經濟的發展和科學技術的進步，數控機床越來越多的應用到現代機械制造業中，極大地提高了生產制造的效率。數控機床作為一種價格昂貴、智能水平高的精密機器設備，企業要加強對數控機床的合理使用，為數控機床選擇合理的工作場地，強化合理使用的意識，提高企業對合理使用數控機床的重視。在合理使用的前提下，企業要重視數控機床的維護保養工作，加大對維護保養工作的資金投入，做好數控機床的維護保養工作，提高數控機床的使用壽命，保障數控機床的正常使用。

參考文獻

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（一）人員條件 。數控機床維護維修工作的快速性、優質性關鍵取決于維修人員的素質條件。因為數控機床是機械、電、液壓高度結合的產品，因此要求數控機床的維護維修人員要掌握有關數控機床的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括基本數控知識燈。 要做好老帶新的傳幫帶工作，讓新員工向有經驗的操作、維修人員學習，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力，掌握科學的方法，學習并掌握各種常用的儀器、儀表和工具。

（二）物質條件。首先是準備好必要的維護維修工具。包括基本拆裝工具、起重工具、運輸工具、測量工具、儀表和專用的維修軟件，要有完整的數控機床技術圖樣和資料；數控機床使用、維修技術資料檔案。此外，還要準備好易損的數控機床備件以及維護保養用的油液與工具。

（三）關于預防性維護。預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內容主要包括下列幾方面的工作：要分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業務技術水平；建檔針對每臺車床的具體性能和加工對象制定操作規章，建立工作與維修檔案，要經常檢查、總結、改進；建立日常維護保養計劃，保養內容包括坐標軸傳動系統的、磨損情況，主軸等，油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統，冷卻系統，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等，及各功能部件和元件的保養周期。

二、數控機床維護保養工作內容

數控機床具有集機、電、液為一體的自動化機床，經各部分的執行功能最后共同完成機械執行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，可見做好數控機床的日常維護保養將直接影響機床性能。數控機床日常維護主要包括機床本體、主軸部件、滾珠絲杠螺母副、導軌副、電氣控制系統、數控系統等維護。

（一）外觀保養。（1）保持工作范圍的清潔，使機床周圍保持干燥，關保持工作區域照明良好。（2）保持機床清潔，每天開機前在實訓教師指導下對各運動副加油，并使機床空運轉三分鐘后，按說明調整機床。并檢查機床各部件手柄是否正常位置。（3）導筒上的齒條，務必經常保持干凈。

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所有機床的電氣設備在運行過程中會出現多種不同類型的故障。然而引起機床電氣設備產生故障的原因,一方面源于機床電器元件在運行過程中的自然老化,另一方面源于機床設備在平常運行過程中的保養與維護工作不到位而致,由此就出現了小故障發展為大事故的現象。除了以上兩方面的原因以外,電氣維修技術者在處理電氣故障時的誤判斷、誤測量及操作方法不正確進而釀成了事故范圍擴大的局面,也為其中的一個原因所在。因此,為了確保機床能夠正常運行,以壓縮因電氣修理的停機時間,提高機床的勞動生產率及利用率,就務必對機床電氣設備的維護與保養工作引起足夠的重視。目前,數控機床電氣維修技術由于還未形成一個完善、成熟的理論體系,所以,筆者就自己的工作經驗及多年的業務基礎對數控機床電氣維修技術進行了整理和總結,以供參考。

1 數控機床的維護與保養

具體來講,數控機床的維護與保養需以各機床型號、種類、實際運用情形為依據,以機床的操作說明書作為參考,有必要規劃并制定定級、定期的維護與保養工作制度。

1.1 提高數控系統的維護力度

提高數控系統的維護力度,需從以下幾點入手:(1)對存儲用電池進行定期替換。為了防止RAM內信息丟失,在替換電池時需在數控系統供電的情況下進行該項工作。(2)就日常維護規章制度及操作規程應嚴格執行并遵照,盡可能的少開強電柜門及數控柜門。(3)就數控柜的散熱通風系統應及時定期的進行清理。定時維護數控系統的輸入／輸出裝置。定時查看并替換直流電動機電刷。每年對數控銑床、數控車床等查看一次。定時查看、替換電動機電刷。

1.2 提高數控機床的生產利用率

以機床電氣方面而言,為了提高數控機床的生產利用率,應從以下三個階段進行:第一階段,即為組成機床的整套電氣控制體系硬件的電子元件在壽命與性能上的“磨合”階段,由于該階段為故障率趨向下降的階段,若能保證在該階段內不斷開動機床,那么該“磨合”就會縮短其工作時間,同時,也能對一年的維修期進行充分的利用。第二階段,即對效能進行充分發揮的階段。創造最佳的平時維護與保養條件,對機床進行合理使用,那么機床正常運行的期限最少大于5年。第三階段,即為系統效能下降階段,8至10年左右的壽命期限為數控系統的平均使用壽命期限。

1.3 加大操作人員的培訓工作以提高其綜合素質

加大操作人員的培訓工作以提高其綜合素質,對操作機床電氣系統的技術人員來說尤為重要,原因是:(1)在數控機床電氣控制系統中的CNC系統更換、升級較快,若未能跟緊發展的步伐來進行相應專業方面的培訓與學習,那么CNC系統的相關新信息、知識就不能及時的掌握和運用。(2)由于數控機床是一種特殊的機電一體化產品,其涉及的知識范圍較廣,同時普通機床的使用難度遠遠不及數控機床,所以,很有必要對操作人員的素質提出更高的要求,以適應發展。因此,對數控操作技術人員必須進行相應操作上的培訓與學習,同時制定出一套符合實際要求且操作有效的關于數控機床在管理和使用方面的措施與方案。

2 幾種常見的數控機床電氣故障

2.1 電源故障

整個機床正常工作時的能量來源于電源。就我國而言,由于國家的電力不足、電網質量較低,以及人為等因素會致使電源出現故障,故此,應充分考慮這些因素給機床電氣系統正常工作時帶來的影響進行電源設計。

2.2 硬件故障

通常情況下,元器件質量等造成硬件故障。通過修復甚至替換這些元器件等才可有效解除硬件故障。

2.3 軟件故障

通常情況下,數控機床的PLC邏輯控制程序中所產生的故障即為軟件故障,解除此故障的方式為:輸入或是改動一些數據甚至于采取修復PLC程序的方式解除此類故障。除此之外,采取程序歸零的方式也是一種排除軟件故障而行之有效的渠道。在軟件故障中也包括零件加工程序故障。

3 數控機床電氣維修技術的探究和討論

3.1 進行數控電氣故障的檢查工作

數控機床電氣故障的檢查工作包括:(1)查詢故障產生的原因、表象、后果。(2)檢查各電控裝置是否有報警跡象,機床各部件是否處于正常工作狀態。(3)檢查局部是否存在保險燒壞的現象等。通過常規電工儀表檢測各組直、交流電源電壓等,從其中找出可能存在的故障。

3.2 電源故障維修和排除

數控機床電源故障維修和排除的措施:一方面,進行電源重設計和安裝。另一方面,維修、替換出現故障的電子元器件。

3.3 工作臺定位不準故障的維修

通過分析和研究,以下3點是產生工作臺定位錯誤的可能性原因:(1)編碼器聯軸節出現磨損現象。(2)測量電路不佳。(3)由于同步齒形帶出現磨損現象,致使檢測到的工作臺轉數與實際轉數不吻合。以上述原因為依據,檢查編碼器聯軸節與同步齒形帶,整體判斷由于測量電路不佳而產生故障的可能性極大。

3.4 控制軸運行故障的維修

致使控制軸運行產生故障的原因為:閉環電路檢測信號線出現折斷的現象。當出現上述故障時,應采取重新接線的措施來消除故障,達到維修故障的目的。

4 結語

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那么，如何擺脫上述的困局呢？在學生真正操作數控機床之前，我們實訓指導教師必須向其灌輸一種思想――數控機床能否達到加工精度高，產品質量穩定，提高生產效率的目標，不僅取決于數控機床本身的精度和性能，很大程度上也與操作者在實際使用中能否正確地對數控機床進行維護與保養密切相關。唯有堅持做好它，才能延長元器件的壽命和機械部件的磨損周期，爭取機床長時間的穩定工作，也才能充分發揮數控機床的加工優勢。在整個實訓練習過程中，若某一環節出現停滯或空擋無人關注，很可能會以小失大，甚至造成更嚴重的后果。

二、采用新穎的教學方式幫助學生樹立崗位責任意識

作為技工院校，向社會輸送一批批專業技能過硬的技術工人是整個人才培養方案中的一項重要指標。但與其同時，不能搞片面教學，在注重技術過關過硬的基礎上，更為關鍵的是制定切實可行的機床維護保養制度，從而培養學生的崗位責任感，培養學生的安全操作規范意識，培養學生嚴謹的勞動紀律和態度。

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數控機床電氣的數據輸入裝置可以是一般輸入操作鍵盤，較少使用的磁帶機，或者數控系統配備的硬盤和用于大量數據的存儲保護的驅動裝置，也就是將輸入的指令以及應用數據輸入數控系統的裝置。數控機床的中樞是數控系統，此系統是將接到的全部功能指令進行處理運算，接著是有序地發出各種需要的運作指令或者是控制機床的指令，直到運作的結束。數控系統都有很完善的自我診斷功能，所以，日常的維護工作主要就是對設備周圍環境的保護與硬件系統的防護。機床各項功能的邏輯控制中心就是可編程邏輯控制器，此控制器是將來自一般輸入操作鍵盤的各種動作以及信息指令進行邏輯排序，同時讓它們可以協調的安全運作。數控機床還有主軸驅動系統、進給伺服務系統、電氣硬件電路。下面簡要談一下數控機床電氣的故障以及維修與保養方面的問題。

2.數控機床電氣常見的故障

2.1有診斷指示故障與無診斷指示故障

以故障出現時有無指示可以分為有診斷指示故障與無診斷指示故障。目前的數控系統的設計都有完善的自行診斷程序，時實監控系統的軟件性能和硬件性能，一旦發生故障就會立即報警或者還有簡要的文字說明在顯示器的屏幕上顯現出來，要找到故障的原因，結合系統配備的診斷手冊，這樣不僅可以找到故障發生的原因、部位，而且還有排除故障的方法的說明。機床制造廠家也會針對具體的情況，要與機床設計有相關的故障指示以及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障再加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所導致（例如開關不閉合、接插松動等情況）。這類故障則要依靠對產生故障前的工作過程以及故障現象和后果，并且依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術水平加以分析和排除。

2.2硬件故障與軟件故障

以故障發生的部位可以分為硬件故障與軟件故障兩類。硬件故障就是指電器件、電子、電線、印制電路板，電纜接插件等的出現不正常的狀態甚至損壞的現象，這是需要修理或者更換才可以排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控件制程序中所產生的故障，需要輸入或修改某些數據或者修改PLC程序才可以排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件型故障。最嚴重的軟件故障就是數控系統軟件的缺損以及發生丟失的情況，要解決這種故障就只有與生產廠商或其服務機構進行聯系了。

2.3破壞性故障與非破壞性故障

以故障出現時有無破壞性，分為破壞性故障與非破壞性故障。對于破壞性故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演，這時只能根據產生故障時的現象進行相應的檢查、分析來排除，技術難度較高且有一定危險性。當可能會損壞工件時，則可卸下工件，試著重現故障過程但是要十分小心，以免造成傷亡事故。

2.4系統性故障與隨機性故障

以故障出現的或然性分為系統性故障與隨機性故障。這兩種故障分析要經過反復的試驗，通過綜合的判斷就可以消除。系統性故障是指只要滿足一定的條件時，就會產生定向的也就是確定的故障，此類故障的分析比較困難，大多數情況下是與數控機床結構的某部分松動移位、一部分電氣的工件特性移動或者性能降低、電氣運行過程中出現溫度過高的現象有關。

3.數控機床電氣的維修與保養

數控機床日常的維護與保養就是為了預防電氣的故障發生，從而降低電氣的故障發生率。數控機床的故障維修與保養主要有以下幾個方面。

日常保養：對企業的每臺數控機床都要建立日常維護和保養計劃。包括保養內容（如油、水氣路，各項溫度控制，平衡系統，冷卻系統，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，坐標軸傳動系統的、磨損情況，豐軸等；各插頭、接線端是否出現松動現象。電氣柜通風狀況等等）及各功能部件以及元氣件的維修和保養的周期（每日、每月、半年或不定期）。

提高利用率：目前由于數控機床的更新換代比較快，許多企業都有閑置的數控機床電氣，實踐證明，長期將數控機床電氣閑置會降低其工作效率，所以，為了保證或者提高數控機床電氣的西歐阿綠，工作人員應該加強日常的維修以及管理。數控機床含有很多電子元件，所以，它們的壽命具有很大的離散性。若日常維修和保養做的不到位，就會讓機床電氣的運動環節的油脂凝固，這樣就影響了機床的性能，而且，精度也會大大降低。要提高機床的利用率就要每天進行通電，保持日常維修以及保養的工作。

工作人員的編排：管理的高層工作者要為每臺機床分配專門的維修養護人員、操作人員以及工藝人員。在必要情況下，可以對所有的工作者進行培訓，以便提高工作人員的素質水平以及專業技能。同時，無論是什么工作人員都要嚴格按照操作規范進行操作，將數控機床電氣的各項參數數據認真記載，發現故障及時處理，以免影響企業的正常生產。

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一、數控機床電氣設備在運行中的注意事項

1、要想保證數控機床電氣設備的性能發揮與使用壽命，通常要避免數控機電設備受到陽光的直射，或者是其他的熱輻射，同時也要避免環境過于潮濕，或者粉塵較多。此外，數控機電設備還應該原理一些振動較大的設備，比如鍛壓設備等。

2、數控機電設備的運行的過程中一定要保證電源的供應。數控機電設備通常采用一些專用線路來供電，或者通過增設穩壓裝置等，這樣能夠適當減少對供電質量的消極影響，而且能夠有效避免電源振動幅度瞬間增加等情況的發生對設備造成的影響。

3、在數控機電設備的使用與管理中，要制定一套符合實際的操作規程，比如保養規范，制度等。要想保證數控機電設備的正常運行，制定和遵守相關的操作流程是重要措施，實踐證明，許多機電故障都應用操作流程的遵守而避免了。

4、切勿對數控機電設備長期封存。數控機床在購買時候要充分的利用，使一些問題在保修期內顯現出來。在進行加工時，要盡量減少數控機床主軸的啟動與關閉；不加工時，數控機電設備也要定期通電，最后定期檢查，通過機電設備本身的發熱來降低濕度，對電子元件起到一定的保護作用。

二、數控機床電氣設備的維護與保養

當前，數控機床機電設備的種類繁多，各種類型的機電設備的功能不盡相同。對設備的維護與保養措施也要因機器而宜。

（一）數控機床電氣系統的維護

1、數控機電設備的操作人員要嚴格遵守相關的規程與制度，提高操作人員的專業技能和專業素質，降低機電設備發生故障的頻率。如果數控機電設備發生了故障，設備操作人員要能夠保留現場，向設備的相關維修人員說明情況，以便于維修工作人員及時的找出問題，排除故障。

2、在數控機床加工車間中，通常會存有一定的灰塵和金屬粉末，這些灰塵和粉末一旦落到數控機電設備中，非常容易導致電子元件，以及電路板的損壞。尤其是炎熱的夏天，有的用戶采用打開數控機柜的方法來使機器散熱，這是一種非常不可取的辦法，很容易導致數控系統的嚴重損壞。

3、避免數控機電系統過熱。在日常的工作中，要加強對數控柜上的冷卻風扇的檢查，看其是否正常工作。定期檢查風道過濾器的堵塞情況，一定要及時清理濾網上的灰塵，否則會引起嚴重的事故。

4、要定期維護數控系統的輸入輸出裝置。當前，工廠中運行的數控機床仍然有不少都是產于上市期八十年代的，這些機床大多帶有光電式紙帶閱讀器，假如讀帶的部分出現了被污染的現象，則非常容易導致讀入信息的出錯問題。因此，根據相關規定要求加強對光電式閱讀器的維護與保養是非常有必要的。

5、要定期檢查直流電動機的電刷。數控機電設備的直流電動機的電刷是重要的機器部件，一旦出現過度磨損，則非常容易導致電動機的性能無法發揮，甚至很有可能造成電動機的損壞。因此，工作人員要定期檢測電動機的電刷是否在正常工作，以及數控車床、加工中心都要定期檢查一次，時間最好在半年到一年之間。

6、加強對備用電路板的維護。既然是備用，通常是不會被安裝到機械中使用的，但是長期閑置會導致性能大大下降。因此，對于備用電路板我們要定期安裝到數控機電設備中運行一段時間，以此來防止備用電路板的破壞。

（二）加強對機械部件的維護與保養

1、主傳動鏈的維護為保養。工作人員要定期對主軸驅動帶進行松緊程度的調整，避免由于帶打滑造成丟轉；定期檢查主軸的溫度，必要時要進行適當地調節；對于主軸中的道具再經過長時間的使用以后，可能產生一定的間隙，因此必要時要進行液壓缸活塞的調整。

2、刀庫的維護與保養。一定要嚴格禁止將過重、過長的刀具安裝到刀庫中，科學避免換刀時出現掉刀。或者刀具碰撞的現象；要定期不定期的檢查刀庫的回零位置的準確性，及時調整數控機床主軸回換刀的位置；要檢查刀具是否可靠地所在機械手上，一旦發現不正常的情況，要及時妥善處理。

3、加強對數控機床電氣設備的精度的維護與保養。工作人員要定期對機床電氣設備的水平和機械精度進行檢查，并進行校正。對于機電設備精度的校正通常有兩種方法，一種是系統參數補償，比如進行絲杠反向間隙的補償，以及機床會參考點的位置校正等；一種是在數控機械設備大修時，進行導軌修刮等。

三、數控機床電氣設備的維護保養周期

數控機床電氣設備的電氣柜上的元件，通常是不用定期維護保養的。數控機床電氣設備的維護保養周期要根據設備的結構、使用環境等來確定。

1、一級保養。一級保養通常是每個季度進行一次，時間控制在6到12個小時之間，需要維修保養的工作包括：清掃灰塵、試車、緊固熔斷器、整理線路等。當前，在日常運作中，也應該加強臨時措施的實施，保證機電設備的正常運行。

2、二級保養。二級保養通常每半年進行一次，時間大致在3天到6天之間，維修保養工作包括：校驗繼電器、檢驗熱繼器，以及接觸器、繼電器的觸頭等。如果通知觸頭出現了燒毛現象，一定要及時修平處理。出現噪聲的繼電器，要認真分析原因，經過科學的修復以后方可使用，當然也可以直接更換新件。

總結

數控機床電氣設備是當代制造業發展的關鍵性設備，其自動化程度高、結構復雜，要想使得數控機床電氣設備的功能得到充分地發揮，就必須要做到對機電設備的正確操作和精心保養，進而提高數控機床電氣設備的運行效率。數控機床電氣設備的造價通常都比較高，一旦出現故障，造成的損失往往是非常大的，所以必須要對機床電氣設備的維修與保養高度在重視，采取有效的維修和保養措施。

參考文獻

[1]梁二虎.數控設備的正確維護保養[J].廣西輕工業，2009.25（08）.

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數控機床的主體機構有以下特點：1）由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統，數控機床的極限傳動結構大為簡化，傳動鏈也大大縮短；2）為適應連續的自動化加工和提高加工生產率，數控機床機械結構具有較高的靜、動態剛度和阻尼精度，以及較高的耐磨性，而且熱變形小；3）為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度，更多地采用了高效傳動部件，如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等；4）為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生產率，采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。

一、需要復合型人才對數控機床進行管理與維修

數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術，其控制系統復雜、價格昂貴，因此它對設備管理與維修人員素質方面提出了比普通設備更高的要求。

數控系統的說明書一般都較多，有操作、連接、編程、功能說明、冗編程、安裝調試、維修手冊等。要認真學習與維修有關的部分，同時由于配套的說明書、資料往往使用原文資料，數控系統的報警文本顯示亦以外文居多。這就要求維修人員必須掌握一定的專業外語基礎。

維修人員必須能熟練的操作數控機床，在維修過程中，維修人員有時要進入一般操作者無法進行的特殊操作方式，如：進行機床參數的設定與調整、利用？編程器監控、通過計算機以及軟件聯機調試等。此外，分析判斷故障原因過程中，往往還需要編制相應的加工程序，對機床進行必要的運行試驗與工件的試切削。因此，從某種意義上說，一個高水平的管理與維修人員，其操作機床的水平應比操作人員更高，運用編程指令的能力應比編程人員更強。

二、加強數控機床的基礎管理和技術管理

對于企業來說，數控機床的擁有是企業的競爭實力體現，最大限度地利用數控機床，對企業提高效率和競爭力都是十分有益的。只有保持完好的技術狀態，才能充分發揮數控機床的效用。制定相應的管理制度，使設備管理更加規范化和系統化，建立建全數控設備維護檔案及交接班記錄，將數控機床的運行情況及故障情況詳細記錄，特別是對設備發生故障的時間、部位、原因、解決方法和解決過程予以詳細的記錄和存檔，以便在今后的操作、維修工作中參考借鑒。

對于新購置的數控機床，在安裝、調試和驗收時要嚴格把關，對照合同、技術協議逐項檢查。機床調試完成后，利用接口對機床參數進行數據傳輸做為備用，以防機床參數丟失。對數控機床的操作者、管理及維修人員進給培訓，培訓方式可以采取多種形式，如參加權威部門舉辦的學習班，內部辦學習班，以及到數控機床的生產廠家進行設備操作技術和維修保養技術培訓。

三、加強數控機床的日常維護與保養

在數控機床的日常管理中，預防性維修是一項十分重要而積極的工作。正確使用數控機床是減少設備故障、延長使用壽命的關鍵，它在預防性維修中占有很重要的地位。據統計，有三分之一的故障是人為造成的，而且日常性維護是由操作者進行的，因此必須提高操作者的維護意識，加強技術培訓，提高素質，盡快掌握數控機床的性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，使設備運行在合理的工作狀態之中。

操作者為了保證數控機床的正常運行，每天應該檢查所有的防護板、罩殼和門操作是否適當、在整個行程中步進每一個軸，觀察運行是否平滑、確保所有軸的限位開關正常工作并調整到相應的限位位置、檢查導軌是否有劃傷或過度磨損的跡象、檢查導軌清潔器沒有被損壞、觸摸導軌檢查是否適當。數控機床的比普通設備復雜得多，對它的維護、保養工作要求也比較高。積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。

四、數控機床的常用檢修方法

數控機床維修是一項很復雜、技術含量很高的一項工作，數控機床與普通設備有較大的差別。一般數控系統都有自診斷功能，根據系統自診斷各種報警信息，通過說明書進行分析以確定故障范圍，定位故障元器件。數控系統的軟故障是指控制系統的系統軟件和札程序。有的系統把它們寫在中插在主機板上，有的駐留在硬盤上。當故障發生后，維修人員一般不要急于動手，先與操作人員進行充分的溝通，再仔細詢問故障發生時機床處在什么工作狀態、表現形式、產生的后果、是否是誤操作，故障能否再現等，這樣有助于維修人員快速分析和判斷故障原因。

五、結束語

數控機床是現代加工車間最重要的裝備，它的發展是信息技術與制造技術結合的結果，要充分發揮數控機床的高效性，就必須正確的操作和精心的維護保養，及時、定期的檢修，以保證設備的正常運行，才能提高企業的效率。

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一、提高工作人員的素質和專業知識

由于數控機床是由工作人員（操作者）來操作的，出現問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要創造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責任心和良好的職業道德，能全身心地投入工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數控知識，而且要學習并基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，同時要掌握一門外語，特別是英語，起碼應做到能看懂技術資料。第三，維修人員應經過良好的技術培訓。不僅要培訓數控技術基礎理論知識，而且要參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的維修人員學習，更重要且更長時間的是自學。在培訓過程中還要勇于實踐。要積極投入數控機床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力，同時學習并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。最后要掌握科學的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學習和實踐中總結提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法。當維修人員具有了這些素質后，數控機床一旦出現故障就能很快排除，從而提高了數控機床的使用效能。

二、具備維修所需的物質條件

要創造良好的維修條件不僅要保證工作人員的素質條件和專業知識，而且還要考慮維修所需的物質條件。這就需要準備好通用的和某臺數控機床專用的電氣備件，非必要的常備電器元件的采購渠道要快速暢通，同時要有必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。每臺數控機床應配有的完整的技術圖樣、資料以及使用、維修技術檔案材料等。

三、要對數控機床進行預防性維護

除了要創造良好的維修條件，還要對數控設備進行預防性維修。顧名思義，所謂預防性維修，就是要注意把有可能造成設備故障和出了故障后難以解決的因素排除在故障發生之前。預防性維修一般來說應包含：設備的選型、設備的正確使用和運行中的巡回檢查。

首先，在設備的選型中，應從維修角度來選擇數控設備。除了考慮設備的可用性參數外，還應考慮其可維修性參數。可維修性參數應包含：設備的先進性、可靠性及可維修性技術指標。先進性是指設備必須具備時展水平的技術含量；可靠性是指設備的平均無故障時間、平均故障率，尤其是控制系統是否通過國家權威機構的質檢考核等；可維修性是指其是否便于維修，是否有較好的備件市場購買空間，各種維修的技術資料是否齊全，是否有良好的售后服務和維修技術能力，是否具有合理的性能價格比等。這里特別要注意圖紙資料的完整性、備份系統盤、PLC程序軟件、系統傳輸軟件、傳送手段、 操作口令等，缺一不可。對使用方的技術培訓不能走過場，這些都必須在定貨合同中加以注明和認真實施，否則將對以后的工作帶來后患。另外，如果不是特殊情況，盡量選用同一家的同一系列的數控系統，這樣，對備件、圖紙、資料、編程、操作 都有好處，同時也有利于設備的管理和維修。轉貼于

其次，要堅持設備的正確使用。數控設備的正確使用是減少設備故障、延長使用壽命的關鍵，它在預防性維修中占有很重要的地位。據統計，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進行的，所以要加強設備管理、使用和維護意識，加強業務、技術培訓，提高操作人員素質，使他們盡快掌握機床性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，保證設備運行在合理的工作狀態之中。對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。

第三，要提高數控機床的利用率。 數控機床如果較長時間閑置不用，機床的各運動環節就會由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態傳動性能，從而降低機床精度，嚴重者會導致油路系統的 堵塞，影響數控機床的使用。所以，在沒有加工任務的一段時間內，最好經常以較低速度對機床進行空運行，至少也要經常給數控系統通電，甚至每天都應通電。

最后要堅持設備運行中的巡回檢查。根據數控設備的先進性、復雜性和智能化高的特點，使得它的維護、保養工作要比普通設備復雜且要求高的多。維修人員應通過經常性的巡回檢查，如CNC系統的排風扇運行情況，機柜、電機是否發熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無泄漏、狀況是否良好等，積極做好故障和事故預防，若發現異常應及時解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌牙狀態之中，從而可以減少一切可避免的損失。

總之，數控機床是企業中關鍵產品關鍵工序的關鍵設備。為了充分發揮數控機床的效益，我們一定要重視維修工作，創造出良好的維修條件。雖然數控機床的系統種類繁多，但是各類數控機床的保養方法基本相同。只要操作者與維修人員做到認真操作，精心維護，就可以及時發現和消除隱患，減少維修費用，從而保證了數控機床更長時間安全可靠的運行，切實貫徹了設備管理以防為主的主導思想，從而有效的保證和提高了企業的經濟效益。

參考文獻

[1]陳蕾、談峰，淺析數控機床維護維修的一般方法［J］，機修用造，2004.

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數控機床是在原有的機床上進行的創新，它較之原來的機床有了更大的突破和進步，精度更加準確，安全性能更加高，但是對數控機床的運用一直是一個值得探討的問題，因為數控機床的價格很高，數控機床的費用是昂貴的，最低也是幾十萬，高者上達上千萬，數控機床的作用是很大的，在企業的生產中是最關鍵的一項技術和設備，若是它突然發生故障，則巨大的損失會伴隨之。不過，現階段人們只對一件設備的性能關注的比較多，僅僅使用，而很少關注對機器的維修等工作。本文將對近些年數控機床出現的問題進行分析并且找出維修的方法以及預防的措施。

1 提高工作人員的素質和專業知識

由于數控機床是由工作人員（操作者）來操作的，出現問題也是有工作人員（維修人員）來修理，所以要創造良好的維修條件，首先要保證工作人員的素質條件。這就要求工作人員首先要具有高度的責任心和良好的職業道德，能全身心地投人工作。其次作為維修人員知識面要廣，不僅要掌握基本數控知識，而且要學習并基本掌握有關數控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，同時要掌握一門外語，特別是英語，起碼應做到能看懂技術資料。第三，維修人員應經過良好的技術培訓。不僅要培訓數控技術基礎理論知識，而且要參加相關的培訓班和機床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的維修人員學習，更重要且更長時間的是自學。

2 具備維修所需的物質條件

要創造良好的維修條件不僅要保證工作人員的素質條件和專業知識，而且還要考慮維修所需的物質條件。這就需要準備好通用的和某臺數控機床專用的電氣備件，非必要的常備電器元件的采購渠道要快速暢通，同時要有必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。每臺數控機床應配有的完整的技術圖樣、資料以及使用、維修技術檔案材料等。

3 要對數控機床進行預防性維護

除了要創造良好的維修條件，還要對數控設備進行預防性維修。顧名思義，所謂預防性維修，就是要注意把有可能造成設備故障和出了故障后難以解決的因素排除在故障發生之前。預防性維修一般來說應包含：設備的選型、設備的正確使用和運行中的巡回檢查。

首先，在設備的選型中，應從維修角度來選擇數控設備。除了考慮設備的可用性參數外，還應考慮其可維修性參數。可維修性參數應包含：設備的先進性、可靠性及可維修生技術指標。先進性是指設備必須具備時展水平的技術含量；可靠性是指設備的平均無故障時間、平均故障率，尤其是控制系統是否通過國家權威機構的質檢考核等；可維修性是指其是否便于維修，是否有較好的備件市場購買空間，各種維修的技術資料是否齊全，是否有良好的售后服務和維修技術能力，是否具有合理的性能價格比等。對使用方的技術培訓不能走過場，這些都必須在定貨合同中加以注明和認真實施，否則將對以后的工作帶來后患。另外，如果不是特殊情況，盡量選用同一家的同一系列的數控系統，這樣，對備件、圖紙、資料、編程、操作都有好處，同時也有利于設備的管理和維修。

其次，要正確的使用設備。正確的使用設備是維護設備的重要手段之一，不但可以減少故障的發生還可以延長設備的使用壽命。在日常的機床使用中，有三成以上的設備主要是由于人為操作不當而造成的故障的發生， 而且一般性維護是由操作者進行的，所以要加強設備管理、使用和維護意識，加強業務、技術培訓，提高操作人員素質，使他們盡快掌握機床性能，嚴格執行設備操作規程和維護保養規程，保證設備運行在合理的工作狀態之中。

第三，效率是生產的第一要素。因此，對于數控機床可以通過提高利用率來增加效益。數控機床在長時間閑置不用的狀態下容易出現一些靜態和動態的傳動性能下降的現象，這些石油與凝固的油脂和灰塵造成的，從而對機床的精度造成了負面的影響，更有甚者會造成油路系統的堵塞，影響了機床的正常運行。因此在沒有加工任務的時候，可以低速空轉機床，或者至少要對機器進行通電處理。以此保證機床的性能。

設備在運行中對設備進行巡回檢查也可以減小故障的發生。數控設備是新時代產物，其復雜性和智能性都為其可以完成更高程度的生產活動奠定了基礎，但是隨之而來的保養和維護工作較之于普通的設備也要復雜的多。因此就需要檢修人員在設備的運行過程中進行巡回式的檢查，像是一些容易出現故障的部位，CNC排風扇、機柜和電機等有無afresh和異響異味等狀況，壓力表的指數是否正常，還有管路接頭以及機械的等等，在巡回檢查中就可以對一些故障進行排查和預防。對故障的及時解決起到了重要的作用，從而可以避免一些不必要的損失。

數控機床是一個企業生產的關鍵，對于企業的產品生產以及工序的保證數控機床是一個關鍵的基礎設備。而如若想要設備良好的運行，發揮其應有的作用和效益就應當對其日常的保養和維修進行重視。數控機床雖然在系統的種類上多樣，但是保養上各類機床大致都是相同的。操作員和維修員只需要根據規定認真的完成維護過程，精心的做完每一個維護步驟就可以對機器可能發生的隱患和故障進行排查，不但維護了機器的正常運行，還減少了維修費用，也可以增加機床的使用壽命。這也是對管理設備中以防治為主修理為輔的思想的貫徹，保證并提高了企業的直接經濟效益。

參考文獻

[1]陳蕾，談峰.淺析數控機床維護維修的一般方法[J].機修用造，2004.

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如今，數控機床的功能日趨多樣化，其精度、效率、可靠性以及智能、自動化方面的性能也非常突出。作為一種科學技術含量較高的生產、加工設備，數控機床不僅價格昂貴，而且組成復雜，它是自動化技術、微電子技術以及計算機技術相互發展、相互融合的結果。當前，數控機床已經被廣泛的運用于各樣各業的生產與加工中，為了確保數控機床的正常運作，延長數控機床的使用壽命，對其的維修與管理也就成為了一個需要特別注意的問題。對于數控機床的維修與管理人員來說，一方面要具有較高的液壓氣動和機械加工知識，另一方面還要對測量、驅動、自動控制以及計算機等方面的技術有深入的掌握。在長時間或是不正確的操作使用后，數控機床的各個零部件都可能會出現不同程度的老化或損壞。這時，就需要及時對機床進行維修、保養，確保它的正常運作，以防止其他惡性的故障及意外情況出現，同時延長機床的使用壽命。

1、數控機床的基本故障診斷與維修

要對數控機床進行故障診斷與維修，必須要明確兩個基本的概念。1、數控機床系統的可靠性，說的是在一定時間內與一定條件下，完成一定任務的能力；2、數控機床的系統故障，指的是它失去了是在一定時間內與一定條件下，完成一定任務的能力。

1.1 數控機床的基本診斷內容

（1）動作診斷。對數控機床的各個動作組件進行細致的觀察，以對異常動作組件進行判定。具體的診斷部位應該包括機床主軸、APC以及ATC；（2）狀態診斷。即當數控機床電機帶動負載時，對機床的整體狀態進行細致的觀察；（3）點檢診斷。定時對數控機床的強電柜、氣動元件以及液壓元件進行點檢；（4）操作診斷。監視數控機床的操作和程序運行，以發現錯誤的操作方式和錯誤的運行程序；（5）最后還包括有數控機床系統的自行檢測與診斷。

1.2 數控機床的基本故障診斷

（1）硬件故障。所謂的硬件故障，說的是數控機床的所有實體組成部分中，有某個或是某些實體部件出現了損壞。診斷硬件故障，要對機床中每個線路板的具體功能以及機床的工作原理有清楚的掌握，才能以故障表現進行理論分析，確定故障原因與大概部位。（2）軟件故障。軟件故障說的是非機床的實體部件出現損壞，這一般是因為程序編寫有誤而導致的。通常來說，出現軟件故障只需要對程序的內容進行重新正確編寫，同時對其他相關參數進行重新設定就能將故障排除。

1.3 數控機床的基本故障維修及分析

（1）主軸伺服系統故障。下面以主回路采用錯位選觸無環流可逆調速驅動系統的數控車床為例，對一常見的基本故障進行維修分析。第一，故障表現為1.8m臥車在點動時，其花盤不停的來回擺動。第二，通過檢測發現，數控機床±20V直流穩壓電源的紋波為 4V 峰峰值，異常非常明顯。第三，在數控機床控制系統的放大電路中，高通濾波器、低通濾波器均可正常濾去電壓反饋、電流反饋、測速機反饋中的各次諧波干擾信號，但是對于數控機床控制系統本身直流電路的諧波分量卻不能濾除。因為數控機床的整個控制系統中都存在這些諧波分量，當它進入放大器后，便會阻塞放大器，整個數控機床系統便會出現異常，發生故障。1.8m臥車在點動時，機床電機運轉速度不快，臥車點動時的電壓值低于諧波，便會使花盤不停的來回擺動。第四，處理方法是換下機床電壓板上的1000MF與100MF濾波電容，并重新將新的濾波電容焊上，再次進行紋波檢測，如果直流穩壓電源的紋波只有數毫伏，最后將電源板安裝好，此時故障完全消除。（2）PLC初始故障。機床PLC初始故障的診斷為了保護機床和維修方便，PLC有顯示和檢測機床故障的能力。一旦發生故障，維修人員就能根據機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，發現有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發故障，其它故障報警就消失。

2、數控機床的使用管理

2.1 機床的管理

機床的安置和擺放不能受到陽光直射，也不能靠近其他會發熱的物體。安放機床的室內溫度需要控制在20攝氏度上下，如果機床較為特殊，其價格和性能都高于普通數控機床，應該考慮采用空調來控制室溫。同時，如有有震動幅度和力度較大的其他設備，也不應該靠近機床，如果受場地或是其他條件限制，需要安置防振溝來防止機床受到其他設備的震動損害。機床的接地電阻與供壓電源必須要符合相關標準，每臺機床都要配置自身的刀具和其他附件，對于易損的部件，應適量的多購進幾件，作為儲備，應對不時之需。

2.2 做好機床使用檢查

當機床經過了較長時間的使用過后，其各個組件難免會出現這樣、那樣的問題，如果不及時給予保養與維護，就可能會導致其他惡性故障與意外情況發生，縮短機床的使用時間。除了要時常的對機床進行保養，還要在機床使用時，對機床的整體性能進行觀察、掌握，以及時發現故障苗頭，并及時解決。

2.3 做好機床通電前的檢查

要保證機床能夠在使用時保持正常，第一要確保交流電源能夠滿足數控機床裝置的要求。同時還要對數控機床裝置與其他外部設備間的電纜連接進行檢查，看看是否與相關技術手冊的規定相符合。對于各個印刷線路板與其他連接件也要進行細致的檢查，確認其是否連接牢固，并符合數控機床裝置的相關要求。最后是要對接保護線進行檢查，以確保數控機床在運行過程中，不會對人員造成意外傷害。

2.4 做好機床通電后的檢查

數控機床通電以后，要對直流電源、風扇運轉以及數控機床裝置的參數設定進行檢查，看看一切是否正常，當機床聯機和數控裝置通電時，同時要做好緊急停止的準備，如果有異常情況出現，應理解斷電。然后要完成幾次返回機床基準點的操作，同時進行數控機床裝置系統的功能測試。所有檢查過程中，沒有出現異常的話，數控機床便可正式投入使用。

參考文獻

[1]孫鵬.數控機床的保養與維護[J].科技創新與應用，2012，（15）：96.

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一、維修工作的基本條件

（一）人員條件

數控車床的修護和維修必須具有快速性和針對性，這就要求工作人員有一定的專業技術，并且有工作責任心，而且知識面必須非常廣。否則就不能適應維修和維護工作的需要，企業可以對技術人員進行培訓，使技術人員熟悉數控車床的操作方式，了解故障的基本情況，掌握科學的方法，適應維修和維護工作的需要。

（二）物質條件

要對數控車床進行修護和維修，必須要準備好必要的工具、設施、設備、材料。非必要的元器件也必須使采購的渠道通暢，必要的維修工具、儀器儀表不能遺漏，筆記本電腦里還必須配有維修的專業軟件。另外，關于數控車床中完整的技術圖樣和資料、檔案等等也要一一備齊。

二、數控的日常保養

（一）工作人員要規范操作

相關的工作人員必須掌握和了解數控機床的操作方式，在操作的過程中，認真對閱讀操作步驟，對數控機床有全面的了解和認識。另外，部門還要建立關于數控機床的規章制度，要求工作人員按照規范來操作，這樣才能提高使用的效率。

（二）對數控機床要進行定期的檢查

每天都必須對切削液、液壓油、油、操作盤、滑板、液壓裝置壓力表進行嚴格的檢查，對于主軸每個月的運行狀態，也要做好檢查記錄，以便有案可查，有據可依。在日常的保養當中，每半年還要對系統的主軸、導套裝置、加工裝置、電動機等進行一次檢查，如果一些裝置出現了老化的狀態，那么就應該進行替換。保養時還要特別注意加工中心，因為加工中心是關鍵的部分。最后還要對機床的表面、開關、刀具等進行檢查，防止出現損壞的部位。

（三）對數控機床要進行清潔和保養

刀具、工具不能放置在車面上，即便要放置，也必須先在上面墊上一層床蓋板，并且將床面擦拭干凈。不使用的時候，同樣要做好數控車床的清潔保養工作，防止雜物、碎屑落入數控車床內的導軌滑動面當中，從而對導軌造成破壞。

三、故障分析

（一）常見的故障分類

一般情況下，數控機床的故障可以按照性質、部位、原因、后果等進行分類。以故障的發生的部位，可以將其分為硬件故障和軟件故障，硬件故障指的是機械、電子元器件、印制電路板、接插件等部位發生的損壞，發生這種損壞以后，必須要對硬件進行替換。軟件故障一般指的是PLC邏輯控制程序中所產生的故障，這需要技術人員對數據進行修改和輸入，才能解決。

（二）對故障進行判斷

故障分為兩種，一種有指示的，一種是無指示的，現在的數控系統都有診斷程序，對整個系統的軟、硬件進行監控，一旦發生故障，就會立刻的在屏幕上顯示出來。配合診斷手冊，還能夠將故障的部位、原因找出來。而無診斷指示的故障基本上是因為上面兩種診斷程序不完善而造成的，比如開關不閉合、接插松動等等。另外，故障還被分為破壞性故障和非破壞性故障兩種，如果是破壞性故障，會對工件造成損壞，維修時不能重演，因此只能按照故障產生的現象進行檢查和分析。

（三）故障檢查方法

1.直觀檢查法，直觀檢查法是故障分析必用的方法，它是利用感官，通過采取詢問、目視、觸摸、通電等辦法來進行檢查。這種方法具有很多的局限性，比如，一些技術人員僅僅靠自身的主觀想法和經驗來進行狹隘的判斷。

2.儀器檢查法，這種方法是使用常規的電工儀表，對每個組的交流、直流電源電壓以及相關直流進行測量，找出故障所在。比如，用萬用表來對各個電源的狀態進行檢查，或者對電路板上設置的相關信號狀態進行測量。

3.信號和報警指示分析法，在數控系統和給進伺服系統、電氣裝置中安裝故障指示燈，結合指示燈的狀態以及相應的功能說明，以及指示的內容來對故障進行排除。

4.接口狀態檢查法，將PLC集成在其中，在CNC和PLC之間形成接口信號，并且相互進行連接。一部分故障是由于接口信號遺忘、錯誤而造成的。這些接口信號有一部分可以在接口板、輸出板上進行顯示，或者用PlC編程器調出。

四、故障維修

要對故障進行維修，必須從大體上了解維修的對象，圖1是數控機床的主要結構。

（一）電源

為了防止電源出現故障，在對數控機床的供電系統進行設計的時候必須做到這幾點，提供獨立的配電箱，不和其他的設備串用；電源始端必須有良好的接地；進入數控機床的三相電源必須采用三相五線制，中線和接地線必須分開；電柜里面的電器件要合理布局，交流點、直流電的敷設必須進行隔離。

（二）數控系統位置環故障

出現這種故障可能是因為元件村壞，接口信號丟失等等，也或者是因為坐標軸在沒有指令的情況進行運動，或者漂移過多，位置環或速度環接成正反饋。出現這種原因可能是因為相關參數已經不在匹配狀態，所以必須在排除故障后重新進行調整。

（三）機床坐標找不到零點

當機床坐標找不到零點的時候，可能是零方向離零點非常的遠，或者編碼器損壞，使得光柵零點標記移位。

（四）偶發性停機故障

出現偶發性停機故障，有兩種原因，第一是軟件設計中出了問題，使得某些特定的操作與功能運行組合產生了故障停機，如果是這樣的情況，那么在機床斷電以后重新通電，便可解決這個問題。另外一個情況是環境原因，比如電網和周邊設備帶來的干擾，以及溫度過高。溫度太大等等。很多地方的機床都靠近大門敞開的位置，電柜開門運行時會產生一些粉塵和灰塵、水霧等等。為了防止這些因素造成故障，必須改善環境。

（五）機床動態特性變差

工件的加工質量在下降的時候，會導致機床發生振動。這是由于機械傳動系統間隙過大，甚至磨損嚴重而造成的。對于電氣控制系統而言，也可能是因為相關參數不在最佳匹配位置。應該對機械故障進行排除以后，重新進行調節。

五、結論

數控機床的故障原因是千差萬別的，只有抓住了它們的共同特征，了解和掌握了數控機床的各個設備元件的診斷方法，進行合理的操作，才能夠提高數控機床的保養、維修能力，并且使之能正常、穩定的運行。

參考文獻：