數(shù)控銑床機械故障原因分析與處理
2021-2-20 來源：甘肅省山丹培黎學(xué)校 作者：耿建紅
摘要：數(shù)控銑床屬于近年來我國在數(shù)控生產(chǎn)中常見的機械設(shè)備，對工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展產(chǎn)生直接影響，是促使國民經(jīng)濟發(fā)展的重要設(shè)備。但是，目前在數(shù)控銑床實際運行的過程中，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保數(shù)控銑床的良好、穩(wěn)定運行，難以保證數(shù)控銑床的高效化應(yīng)用。這就需要在數(shù)控銑床應(yīng)用的過程中全面分析機械故障的原因，針對性開展故障處理工作，確保數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性和質(zhì)量，為后續(xù)的發(fā)展和使用夯實基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞：數(shù)控銑床；機械故障原因；處理
為了能夠確保數(shù)控銑床的良好運行，預(yù)防故障問題帶來不利影響，在實際工作中應(yīng)該重點分析機械故障問題的發(fā)生原因，采用針對性的措施應(yīng)對故障問題，確保數(shù)控銑床機械的高質(zhì)量、合理性的應(yīng)用，達到預(yù)期的故障處理目的。
1、數(shù)控銑床分析
數(shù)控銑床又被稱作是 CNC 銑床，主要就是利用電子計數(shù)字化信號控制的銑床，具有自動化加工的特點，和一般銑床相比，數(shù)控銑床的加工工藝處于相似的狀態(tài)，結(jié)構(gòu)也非常相似，但是，數(shù)控銑床可以利用數(shù)控技術(shù)進行控制，主要分成不帶刀庫和帶刀庫兩種，其中帶刀庫被稱作加工中心。近年來，在我國社會快速發(fā)展、科學(xué)技術(shù)進步的環(huán)境背景下，機械產(chǎn)品開始向著精密性、復(fù)雜化的方向發(fā)展，需要進行頻繁的改型，尤其是宇航領(lǐng)域、造船領(lǐng)域、軍事領(lǐng)域中所需要使用的機械零件，對精確度的要求很高，形狀非常復(fù)雜，加工期間普通的機床已經(jīng)無法滿足自動化加工需求，只有積極采用數(shù)控銑床開展加工工作，才能保證適應(yīng)性、精確度與質(zhì)量穩(wěn)定性，通過電子計算機技術(shù)、自動化控制技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、精密測量技術(shù)等，形成良好的數(shù)控銑床的發(fā)展促進作用，增強技術(shù)的應(yīng)用效果，改善相關(guān)的數(shù)控銑床的應(yīng)用現(xiàn)狀與技術(shù)應(yīng)用形式。但是，當前在數(shù)控銑床運行期間，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保整體設(shè)備的高效化與穩(wěn)定性運行。
2、數(shù)控銑床機械故障原因和處理
為了確保數(shù)控銑床的高效化和穩(wěn)定性運行，在實際工作中，應(yīng)該全面分析和研究數(shù)控銑床機械故障問題的原因，便于開展處理工作，保證數(shù)控銑床的合理應(yīng)用。具體原因和處理措施為：
（1）主軸箱內(nèi)拔叉磨損故障原因與處理。主軸箱內(nèi)拔叉磨損故障問題，會導(dǎo)致液壓變速的過程中，齒輪不能運行到位，很容易使得齒輪出現(xiàn)錯位的現(xiàn)象。出現(xiàn)此類故障問題的原因，就是主軸箱之內(nèi)的傳動軸屬于垂直安裝狀態(tài)，變速所采用的滑移齒輪部分則是垂直上下滑移，液壓油缸在活塞桿上拔叉處理的過程中，能夠形成齒輪滑移的推動作用，滑移的齒輪部分還有拔叉部分相對應(yīng)旋轉(zhuǎn)，齒輪的重力向著拔叉壓過，導(dǎo)致拔叉容易出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象，經(jīng)常誘發(fā)機械故障問題。在全面分析和研究機械故障問題發(fā)生原因后，應(yīng)該采用相應(yīng)的解決對策：要求機械運行之前，選擇應(yīng)用球墨鑄鐵材料制作拔叉部分，每個垂直滑移的齒輪下部分都需要設(shè)置塔式的彈簧，將其當作是輔助的平衡裝置，降低對拔叉所產(chǎn)生的壓力。具體的維修工作中還需注意，活塞行程應(yīng)該和滑移齒輪的定位之間處于協(xié)調(diào)狀態(tài)，齒輪花鍵軸向上部分滑移的時候，需要設(shè)置相應(yīng)的定位槽，在齒輪定位的環(huán)節(jié)中，推動拔叉的活塞也需要在限位點的部分，以免出現(xiàn)磨損的現(xiàn)象。如果拔叉部分已經(jīng)出現(xiàn)了磨損的現(xiàn)象，就要按照質(zhì)量標準更換備件，不能繼續(xù)使用，以免誘發(fā)磨損不均、傳動不正常的現(xiàn)象。
（2）伺服電機發(fā)熱故障原因與應(yīng)對。在垂直電機驅(qū)動升降臺實現(xiàn)向上部分與向下部分移動的過程中，通常情況下，升降臺的零部件重量較高，所設(shè)置的平均機構(gòu)存在運行難度，如果運轉(zhuǎn)的時間很長，就可能會出現(xiàn)電機發(fā)熱問題和噪聲問題，并且電機熱量還會傳遞到其他的零部件中，出現(xiàn)不良的影響。電機發(fā)熱故障的原因，主要就是沒有合理安裝電刷，出現(xiàn)運行不良的現(xiàn)象，或者是滑環(huán)的接觸不合理，在此情況下，就要針對電刷的安裝情況全面檢查，然后，重新進行安裝處理，保證安裝的準確性。也可能是因為升降臺垂直導(dǎo)軌的鑲條緊實度過高，出現(xiàn)附加荷載的現(xiàn)象，使得電機設(shè)備發(fā)熱，此情況下就應(yīng)該檢查鑲條的部分，了解實際情況，做好維修和管理工作，確保電機設(shè)備的高效化和穩(wěn)定性運行。
（3）機床熱變形故障原因與應(yīng)對。數(shù)控銑床實際應(yīng)用期間，經(jīng)常會出現(xiàn)機床熱變形的故障問題，嚴重影響數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性。出現(xiàn)此類故障問題的原因，就是安裝主軸的軸承孔、主軸各個軸頸的同軸度不符合標準，軸承的精確度等級難以滿足要求，安裝質(zhì)量較低，潤滑效果不良等等，會使得主軸部件出現(xiàn)溫度上升的現(xiàn)象，嚴重影響部件的應(yīng)用質(zhì)量。這就需要在具體的維修工作中，將軸承從原本的圓錐棍子類型改變成為向心推力球類型，從原本的稀油潤滑改變成為鋰基潤滑脂，這樣可以改善主軸溫度上升的狀況，預(yù)防出現(xiàn)機床熱變形的故障問題。與此同時，出現(xiàn)機床熱變形現(xiàn)象的原因還可能涉及伺服電機的溫度過高，在熱量傳遞的情況下出現(xiàn)機床熱變形的問題，此時，就應(yīng)該使用大容量的電機設(shè)備，預(yù)防出現(xiàn)電機升溫的現(xiàn)象。為了有效規(guī)避和預(yù)防機床熱變形的故障問題，還需要積極利用數(shù)控銑床的模擬功能，在編程階段、機床處理的階段，都需要結(jié)合熱變形問題的發(fā)生原因和特點，積極采用模擬功能分析是否存在故障隱患問題，采用針對性的措施解決問題，從根本上規(guī)避和預(yù)防機床的熱變形現(xiàn)象，提升數(shù)控銑床的運行效果和穩(wěn)定性。還需注意的是，應(yīng)該全面掌控數(shù)控銑床的特征，在應(yīng)用期間，按照實際特征改善工件的工藝條件，和數(shù)控銑床的加工之間相互適應(yīng)，然后創(chuàng)建機床熱變形的維修檔案，準確并且詳細記錄其中的故障信息與維修信息，在以后的工作中，可以有效規(guī)避和預(yù)防故障隱患問題，延長數(shù)控銑床機械設(shè)備的使用壽命，提升整體系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和質(zhì)量，保證工作的良好、高效化開展。
（4）升降臺切斷電源下滑故障原因與應(yīng)對。通常情況下，在數(shù)控銑床切斷電源后，如果對其進行重新接通處理，加工零件的精確度很容易發(fā)生變化，如同一批零部件當天沒有完成加工任務(wù)，第二天繼續(xù)開展加工工作，也不能保證尺寸精確度的一致性。發(fā)生此類故障的原因，就是垂向移動升降臺零部件有著一定的重量，夾具和工件會壓向垂直傳動的滾球絲杠部分，電機設(shè)備產(chǎn)生相應(yīng)的力矩，導(dǎo)致絲杠的逆轉(zhuǎn)受到一定影響，使得升降臺不會繼續(xù)下滑。但是，在機床電源被切斷以后，如若未能合理使用其他的方式與措施，很容易在升降臺自重的影響下出現(xiàn)下滑到底的現(xiàn)象。通常情況下，在對垂向傳動伺服電機進行設(shè)計期間，會使用制動器部件，在機床出現(xiàn)斷電現(xiàn)象的時候，制動器會起到一定的作用，使得電機軸停止，不會出現(xiàn)升降臺下滑的現(xiàn)象，但是，受到制動器滯后性因素的影響，也可能會出現(xiàn)升降臺下滑的問題，導(dǎo)致之后加工期間零部件的尺寸不精確。在解決此類故障問題的過程中，應(yīng)該合理使用防止下滑問題的單向自鎖器材料，比離合器的應(yīng)用效果好很多，可以設(shè)置在驅(qū)動垂直絲杠的水平軸上面。在數(shù)控銑床切斷電源后，升降臺如果有下滑的現(xiàn)象，自鎖器就能夠立刻起到阻止的作用，可以加快阻止的速度，有效規(guī)避和預(yù)防下滑的現(xiàn)象。
（5）系統(tǒng)自身故障故障與解決。數(shù)控銑床操作系統(tǒng)內(nèi)如果存在的程序文件很多，系統(tǒng)就會做出提示，需要刪除無用的程序文件，在此期間，如果錯誤地將最近的程序文件刪除，很容易導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常啟動出現(xiàn)故障問題。在此情況下，就應(yīng)該使用電腦拷貝文件，恢復(fù)系統(tǒng)中的程序文件，有效規(guī)避系統(tǒng)無法正常運行的問題。自動化系統(tǒng)在刀補的環(huán)節(jié)中，無法正常處理縮短型轉(zhuǎn)接，此時，程序就會出現(xiàn)故障問題，出現(xiàn)此類問題的原因，多數(shù)都是在數(shù)控銑床執(zhí)行 N008 程序段的時候，終止運行顯示報警信號，并且有死機的現(xiàn)象，出現(xiàn)此類問題就需要全面檢查程序的狀態(tài)，明確是否有錯誤的程序，了解出現(xiàn)錯誤程序問題的原因，有針對性開展處理工作，保證數(shù)控銑床的高效化、穩(wěn)定性運行，不會誘發(fā)嚴重的故障問題與安全問題。除此之外，在系統(tǒng)運行期間，還可能會出現(xiàn)刀具半徑不暢功能從直線轉(zhuǎn)變成為圓弧縮短型轉(zhuǎn)接的問題，為了能夠有效解決此類故障，應(yīng)該完善加工操作的順序和程序，在縮短型轉(zhuǎn)移期間，先利用直線加工形式后采用圓弧加工形式轉(zhuǎn)變成先使用圓弧加工模式后應(yīng)用直線加工模式，與此同時，還應(yīng)該設(shè)置過渡圓弧的部分，在轉(zhuǎn)接的位置設(shè)置過渡圓弧，保證過渡圓弧與直線、圓弧之間能夠相互適應(yīng)，預(yù)防出現(xiàn)縮短型轉(zhuǎn)接的問題。
3、結(jié)語
綜上所述，近年來，在數(shù)控銑床實際運行和應(yīng)用的過程中，受到諸多因素的影響經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，不能確保數(shù)控銑床的運行穩(wěn)定性和安全性，嚴重影響整體加工工作的高效化開展。這就需要在數(shù)控銑床運行期間，全面分析和研究出現(xiàn)故障問題的原因，結(jié)合故障的原因開展維修處理工作，降低故障問題的發(fā)生率，增強數(shù)控銑床的運行水平，滿足當前的時代發(fā)展真實需求。
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