浅析机床机械故障维修的诊断及方法
数控机床在运行的过程中出现故障的概率逐年增加,其中机械故障又占有较大比重。由于数控机床组成的复杂性,给诊断及维修工作带来了极大困难,也对维修人员提出了更高要求。本文对数控机床常见的机械故障进行了分类与归纳,便于维修人员进行故障识别。
摘 要：机床在工农业生产中发挥着巨大的作用，为确保机床正常工作，应对机床的机械部分进行经常性的检查，以便及时分析故障进行及时的维修。本文对机床机械部分故障的诊断方法及维修进行了阐述。
关键词：机械部分;诊断方法;维修
随着各类技术的高速发展，数控机床的生产精度越来越高，并得到了广泛的应用，并在机械加工中发挥着越来越重要的作用。但是由于机械都是有寿命的，随着使用年限的增加以及维护不当等原因，就会使机床机械部分出现一定的问题，严重时会导致故障的发生。
1.机床机械部分故障的诊断方法
机械故障及其分类，所谓机械故障，就是指机械系统(零件、组件、部件或整台设备乃至一系列的设备组合)因偏离其设计状态而丧失部分或全部功能的现象。机械故障可以从不同的角度来分类：按原因、按性质。按影响程度、按造成的后果、按发生的快慢、按发生的频次、按发生与发展的规律等。机械故障诊断及其划分，所谓机械故障诊断，就是对机械系统进行监测和诊断，可以及时发现机器的故障和预防设备的恶性事故发生，从而避免人员的伤亡、环境的污染和巨大的经济损失。还可以找出生产系统中的事故隐患，从而对机械设备和工艺进行改造，以消除事故隐患。另外，是改革设备的维修制度，将传统的定期维修改变为预知维修，从而大大提高机械系统运行的安全性、可靠性和利用率。机械故障诊断的基本环节，通常由以下几个基本环节组成。确定运行状态监测的内容;建立测试系统;特征提取;状态识别、趋势分析、制定决策。机床机械故障诊断方法，随着电子测试技术、 信号处理技术以及计算机的迅猛发展，对机床机械故障诊断的方法已从传统的凭感觉器官和经验来判定故障的部位和原因，拓展到采用先进测试仪器和手段乃至故障诊断专家系统等现代化的故障诊断方法来对机械故障进行诊断和预测。简易诊断法简易诊断法是靠人的感官功能(视、听、触、嗅等)，借助一些常用工、量具对机床的运行状态进行监测和判断的过程。视通过视觉仔细观察机床的机件有无松动、裂纹及其他损伤;检查润滑是否正常，有无干摩擦和跑、冒、滴、漏等现象;观察机床外表颜色是否发生变化，判断机床转动部位有无长时间受热升温的现象;观看油箱内的油的稀稠、颜色是否异常，油箱内沉积物中金属磨粒的多少、大小及特点以判断润滑油是否变质及相关机件的磨损情况;观察机床主传动及进给系统的传动轴、滚珠丝杠是否变形，轮系中的各主要元件有否跳动等。听利用听觉细心判断数控机床运转的声响。利用听觉对发生了故障的机床所出现的重、杂、坚、乱的异常噪声与机床的正常声响进行比对，判断机床内部是否出现松动、撞击、不平衡等隐患。触在采用手指触觉判断温度高低时，先用右手微微弯曲的食指、中指、无名指指背中节部位试探性触及机床表面，无灼痛感时，才可用手指肚或手掌触摸机床表面，以判断其温升情况。
2.机床机械部分故障的维修
机床机械部分的维修，凡与常规机床机械部分相同的故障可用常规机床机械故障处理规定对待。但由于数控机床多采用电气控制，使机械结构简化，所以机械故障率有明显地降低。进给传动链故障的维修，由于机床的传动链大多采用滚动摩擦副，所以这方面的故障大多表现为运动品质下降而造成。如反向间隙增大，定位精度达不到要求、机械爬行现象，轴承噪声变大(尤其有机械硬碰撞之后易产生)等。这部分的维修常与运动副的预紧力，松动环和补偿环节的`调整有密切关联。主轴部件故障的维修，这部分故障多与刀柄的自动拉紧装置、自动变档装置及主轴运动精度下降等有关。因为机床采取电气自动调速后已取消了机械变速箱装置，有时虽有变速箱但也十分简单，结构上简化使故障大为减少。ATC刀具自动交换装置故障的维修，据统计ATC刀具自动交换装置故障占数控机床机械故障的一半以上。主要故障现象有：刀库运动故障、定位误差超差、机械手夹持刀柄不稳定、机械手运动动作不准，所有这些故障现象，都会导致换刀动作紧急停止， 整机因不能实现ATC刀具自动交换而停机。位置检查用行程开关压合故障的维修， 数控机床配备了许多限位运动的行程开关，使用一段时间后，使运动部件的运动特性起了变化以及压合行程开关的机械可靠性与行程开关本身的品质、特性都会影响整机的运动。这就需要很好地检查、更换或调整。配套附件可靠性下降产生故障的维修，机床的配套附件包括冷却装置、排屑装置、防护装置(其中有冷却液防护罩、导轨防护罩等)、主轴冷却恒温箱以及液压油箱、气动泵及恒压气柜等。这些部件的损坏或动作不灵都会产生故障，使机床运动停止。因此，对这些部位的检查不应忽略，如有的加工中心换刀动力依靠压缩空气， 若气泵供压不够，或贮气柜漏气使气压下降，会使机床换刀动作暂停、机床的运动约束条件不满足也会产生报警而停机。只要排除了这些因素使机床约束条件得到满足，就会取消报警转入正常工作。主传动系统与主轴部件故障的诊断与维修，机床的主传动是承受主切削力的传动运动，它的功率大小与回转速度直接影响着机床的加工效率，而主轴部件是保证机床加工精度和自动化程度的主要部件，它们对数控机床性能有着决定性的影响。
3.结束语
为确保机床正常运行，应根据机床的使用情况选择具体的故障诊断方法，并根据诊断结果进行及时的维修。从而为工农业生产和国民经济的发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]程帝斌，杨向东.浅谈数控机床电气、机械故障检测与维修方法[J].科学咨询(决策管理)，2010(10).
[2]李有智.机床数控系统常见故障诊断方法[J].科技创新导报，2011(14).
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