[关键词]数控车床加工；教学心得；实践操作
中图分类号：G635.6文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）02-0277-01
数控技术的应用已经在各行各业中取得了非常高的评价，很多制造加工业中将数控车床技术作为主要生产依靠，而如何才能够培养出更加优秀的数控车床加工人员，则需要从学习该专业技能抓起，从教学方法、方案中进行改革，提高学生行动能力、独立解决问题能力、技术掌控能力。数控车床加工实践项目教学对提高学生行动能力有着非常强的促进作用，值得我们加以重视。
1数控车床加工实践教学思路
1.1数控车床加工教学指导思想
数控车床加工实践教学是以锻炼学生行动、思维能力，能够从数控车削加工实践经验中掌握更多的操作技巧。所谓的行动能力实际上就是指数控车床加工专业能力、社会服务能力、操作方法能力，简称为行动能力。其中专业能力是指对数控车床加工相关的知识与技能完全掌握，能够在加工过程中根据专业知识与技能解决现实问题；社会服务能力是指在建立服务意识的基础上，深入到实际服务劳动中，建立社会关系，相互帮助，共同获得进步；方法能力是指对数控车床加工方法能够不断创新，在保证加工质量的同时，提高加工效率。通过行动能力的培养，可提高学生生活能力、问题解决能力、社会交际能力、自我定位能力、创新能力等等。
1.2数控车床加工教学基本思路
数控车床加工实践教学实施过程中需要遵循一定的原则与思路，首先是对数控车床加工流程以及注意事项进行全面了解，教导学生无论做任何事都要对其进行了解，才能够更好的分析内在含义；其次对其操作范围、操作方法进行学习，让学生初步掌握基本操作要领；再次进行自我评价、选择、转换行动领域，加强行动意识；最后，开展数控车床加工实践项目教学，从实践教学中对学生的理论知识、操作能力、反应能力、理解能力、分析能力等进行观察，最终对学生的综合行动能力进行总结，针对性的对每位学生能力较弱的方面M行辅助与锻炼，进而提高学生整体行动能力。目前，我国很多较高针对数控车床加工实践项目教学方式进行更有效的改革，具有模块化、组合型、进阶式等特点的教学手段是当前实践教学中的主要体现。
2数控车床加工实践项目教学的设计
2.1设计的目标
学生在实施实践项目教学后，应获得相应的数控车削编程及操作能力，比如：掌握沟槽与螺纹车削加工工艺知识、会使用相应的切削工具；掌握螺纹数控车削控制原理；掌握螺纹车削的编程指令、沟槽加工的编程技巧；熟练掌握数控车床的操控方法，能在数控车床上录入、运行、调试和修正基本加工程序，能使用数控车床车削加工带沟槽、螺纹的零件；会使用基本量具对零件进行加工质量评估、分析；会进行机床功能性维护，并进一步能进行车削零件生产过程管理。
2.2项目教学实施的基本要求
应以学生为中心，以培养学生行动能力为目标，在教师的行为引导下，通过各种教学活动形式，激发学生的学习热情，使其主动参与到项目学习中来。如：典型的带螺纹型面回转体零件加工，要求学生制定出数控加工工艺，编制数控加工程序，进行加工前的准备工作，安全准确地进行零件的加工以及对所加工零件进行检测评估及提出相应的改进意见。在整个教学中要确保教学的实践性、开放性和职业性。
做好必要的相关知识讲授，分配工作任务，协调学生分组，明确分工，提出咨询建议，提供获取资讯的方法与途径信息。在实施过程中，进行师生互动，现场学练做，学生自主，老师对学生的工作提出改进意见，引导学生如何编程与操作，审查数控加工程序是否正确，安全操作规范监督，工作进度调控，审查工作进度计划，协助学生完成工艺方案的制定以及加工程序编制。学生的任务完成后，教师对项目完成质量进行评估，点评团队合作情况，对标准规范执行情况进行评价等。
2.3项目教学实施过程
（1）项目内容计划的制定、根据“基本知识介绍。项目任务和教学目标”制定典型的带螺纹型面回转体零件的实训项目计划。其中“基本知识介绍”主要包含螺纹加工的基本知识、加工过程等内容。
（2）给出典型的带螺纹型面回转体零件图纸。根据学生情况，适当给出一些内容和方法，引导学生完成以下工作：根据图纸要求应用所学的知识，制定零件加工工艺，编写零件程序，调整数控车床加工零件。
（3）典型的带螺纹型面回转体零件加工后的检测。教师适当讲解不同标准螺纹检测的方法后学生自己进行操作，根据不同螺纹检具的检测方法对所加工的带螺纹零件自己进行检测评估。从中让学生自己发现问题，进而解决问题。这样不但使学生记忆深刻，还能锻炼学生的行动能力。
（4）学习评价总结。在学生完成项目后，指导教师针对每组学生完成情况进行评价总结。学习评价总结作为教学的一个环节，即作为学习的目标，也用以激励和检查学习的情况。评价总结内容包括：对所学知识、典型螺纹零件的加工、学习过程的评价。
3数控车床加工实践项目教学的特点
（1）行动能力基本要求。学生拥有扎实的理论知识基础、构建合理的知识框架，较强的获取知识、运用专业知识、分析加工。工艺以及动手操作能力等。以项目为主线、教师为主导、学生为主体，充分调动学生的积极性、主动性和创造性，重视学生独立思考和创造思维的培养。
（2）教学方法方式的转变。在整个实践项目教学过程中与以往的实训教学在教学方式和教学方法上有了根本的转变。实践项目教学过程突出以学生的自主训练与实际操作为主，让学生自己去发现问题、分析问题和解决问题，让学生在真实的生产环境中，在真实的生产岗位上，在“做”的过程中，切实提高技能水平和综合素质。
（3）培养学生的团队与协作精神。在实践项目教学组织上采用2～3人一台实训设备，在训练中，各小组成员要团队工作，一起分析、解决问题完成项目内容，无形中增强了学生的沟通与协调能力，为以后踏入社会做好了准备。
4应注意的问题
（1）指导教师的主要任务。在实践项目教学实施中是以“学生为主体”、“教师为主导”。所以教师在实训中是起到组织、引导、答疑、纠错和评估的作用。引导学生掌握从提出问题到分析解决问题，让学生的知识得到积累，能力得到锻炼和提高，专业知识体系得到完善。学生在完成每一实训项目后，教师应对其工作结果进行评估，这样老师能够更加容易掌握每一位同学实际的能力与学习效果，在第一时间掌握每个学生不同的学习和训练需要，进而有针对性的进行因材施教的辅导，提高教学效果。（2）项目的难易程度。在教学中，项目的难易程度不能脱离现阶段学生所掌握专业知识的实际情况，盲目追求“高水平”无疑是拔苗助长；而过于简单，探索的深度和空间不足，学生在学习过程中容易缺乏热情。
关键词：数控车床，撞刀，解决方法
在数控车实训教学中，由于学生对机床的操作不熟练，在加工实训中有时不慎会使刀具或刀架撞到工件或卡盘上，轻者会撞坏刀具和被加工的零件，影响教学的正常进行，重者会造成人身事故。因此，在数控车实训教学过程中为了防止学生在实际操作时发生撞刀现象的发生，总结出以下几种常见的撞刀现象与解决方法。
一、常见数控车床加工的撞刀现象
（一）建立机床工件坐标系引起的撞刀现象
我校在数控车实训教学过程中，采用G54-G59指令结合试切法建立工件坐标系，一个学生在用试切法对刀时，采用MDI指令试切，采用指令G90U-1.5W-20.0F0.06试切完成后，在建立工件坐标系坐标值X坐标忘记+输入-1.5，编好程序后试运行一切正常，就放心的加工，结果在加工中发生撞刀现象。
（二）、编程错误引起的撞刀现象
在实训加工中，由于学生对车床编程指令理解的不透彻，常常由于编程错误引起撞刀现象的出现。例如，有位学生在数控车床加工时，在加工锥面螺纹时，用G92指令编程，在第三次循环加工时，发生撞刀现象。螺纹刀尖崩坏，工件报废。论文写作，解决方法。停机检查程序，发现在G92指令第三刀X19.50写成19.05，背吃刀量过大，引起撞刀现象；
（三）工件装夹不当引起的撞刀现象
在一次实训中，在加工零件左侧部分时，由于零件可装夹长度只有15MM,装夹距离短，一位同学在装夹时，卡盘卡爪只有一个卡齿夹到工件表面，在用G92指令加工锥面螺纹时，由于径向力过大，发生撞刀现象。
（四）操作不当引起的撞刀现象
学生在数控车床操作时，在对刀过程中因为操作失误，把Z向0.01误认为是0.1所以用手脉时控制走刀过快，导致撞刀刀尖碎裂。
二、防止数控车床加工中撞刀常见现象的三点解决方法
（一）、输入程序并校验
程序的输入与校验在数控车床加工操作中是一个重要的环节，它主要是把输入的加工程序用数字指令形式将加工过程中刀具的运行轨迹以最快的速度通过显示面板显示出来。然后观察零件加工图形是否正确是否有危险指令，因此在操作中应注意以下几个问题。
1、将刀架移动到安全位置，按下锁住机床和孔运行键进行空运行操作，主要观察运行轨迹是否正确，程序中的刀号与机床的刀号是否一致。
2、经校验后的程序如果没有出现危险指令和错误，也没有出现报警，校验出的图形也没有问题，线别急于加工，要再检查程序中的以下几个方面：
（1）、校验程序中是否有刀号；
程序中是否有刀号，这一问题往往被学生忽视。论文写作，解决方法。校验程序时没有刀号，程序照样加工运行，运行轨迹也正确。如果在实际加工中需要换刀加工而没有重新调用刀号时，此时加工时仍然使用前一把刀进行加工，就会出现撞刀。
（2）、换刀点是否安全；
换刀点一般选在机床参考点上，但为了节省加工时的辅助时间减少空程序可就近选取，要依照刀具探出的长度和加工零件的尺寸来定。换刀点确定之前，要首先确定上一刀尖所在位置，并合理利用G00指令移动刀架到达换刀点的过程中，防止撞刀。
（3）、G00指令、G01指令的使用是否正确；
G00指令：快速定位(G00或G0)刀具以点位控制方式从当前所在位置快速移动到指令给出的目标位置。论文写作，解决方法。
G01指令：直线插补(G01或G1)刀具以一定的进给速度从当前所在位置沿直线移动到指令给出的目标位置。
在程序校验过程中都是以最快的速度把加工轨迹表现出来，在校验中通过观察图形很难看出G00指令和G01指令的区别。如果在程序中刀具在工件表面上移动出现G00指令就必然会产生撞刀现象。论文写作，解决方法。
（4）、检查程序中是否存在移动指令与刀具指令同在一个程序中。
如G00X42.0Z3.0T0101，因为在程序在执行时先执行移动指令后执行刀具指令或在移动中执行刀具指令。在这种情况下换刀，刀具与工件发生碰撞，正确的应该是分成两个程序段。
……
G00X42.0Z3.0;
T0101;
……
3、校验程序完毕后要回参考点，在校验程序时机床是锁住不动的，而刀具相对工件加工在模拟运行（绝对坐标和相对坐标在变化），这时的坐标与实际位置不符，需用返回参考点的方法，保证机械零点坐标与绝对和相对坐标一致。这一环节有时不注意在校验程序后没有发现问题就进行加工操作，会造成撞刀现象。
（二）试切法回工件坐标系原点校验
试切法对刀是实际中应用的最多的一种对刀方法。
工件和刀具装夹完毕，驱动主轴旋转，移动刀架至工件试切一段外圆。记下坐标系的X坐标再减直径（西门子系统减半径），以及刀尖在右端面的Z坐标，输入到坐标系的G54-G59当中。
例如：1#刀刀架在X为120.0车出的外圆直径为30.0，那么使用该把刀具切削时的程序原点X值为120.0-30.0=90.0；刀架在Z为100.0时接触工件右端面，分别将(90、100)存入到G54----G59里就可以成功建立出工件坐标系。论文写作，解决方法。
在对刀完成以后，校验工件坐标系是否正确，可以用MDI指令进行校验。
如：G54G00X100.0Z100.0,使刀尖移动到距离当前工件坐标系的一个安全距离。论文写作，解决方法。在该指令执行完成后，可用手轮驱动刀架由快到慢移动到工件原点附近，观察坐标系值的变化情况，是否接近X0.0Z0.0。
（三）加工与运行
加工与运行是最后一个操作环节也是机床操作中的最后一道工序，虽然在前面采取了多项措施，但也不可以掉以轻心，因此在加工运行前要做好以下几个方面的工作：
1、光标必须要回到程序的开头，如果没有从程序开头加工容易出现撞刀现象；
2、当启动和程序结束的时候，要把倍率调低，在看清程序和刀具的位置后再给倍率，调试程序时快速进给要调到最慢档，最好手不离开进给保持，要养成先看后走的好习惯，这样会减少事故的发生；
3、在调试程序加工第一件工件时，一定要仔细检查程序，试加工时单段运行，随时控制进给率，随时看剩余行程，加工前应模拟运行一次，单段运行，再正式加工。看看有没有意外的刀具路径出现，一旦出错，迅速急停，特别是初学者，要注意急停按钮的应用。
参考文献：
【1】沈阳-机床：CAK3665使用说明书
【2】沈阳-机床：CAK3665操作编程说明书
【3】刘立群、陈文杰《数控编程与操作实训教程》清华大学出版社.2009
关键词：数控车床装夹工艺加工效率
0前言
轴类、套类、盘类零件是比较常见的机械零件，特别是细长轴、薄壁筒套之类的零件在电器开关中应用较多，给数控车床操作者带来了不少麻烦，对加工者提出了更高的要求，如果不注意，轻者影响加工效率，进而影响生产进度，重者产生废品。因此，解决这一类零件数控车床的加工定位装夹以及加工工艺问题，既是现实生产中的迫切要求，又具有重要的经济价值意义，也给企业带来可观的经济效益。
1数控车床加工此类零件存在的问题
数控车床在加工过程中，常用的定位方法有两种：第一种是软爪定位，这种定位方法因软爪所夹紧零件的尺寸有限，所以对于一些较长工件的加工，因伸出过长而刚性太差，而且因刀具磨损和切削用量等因素，在加工过程中容易出现窜动，因而零件的质量很不稳定。再者零件因尺寸不同加工者还需要不间断的车软爪，这不仅降低了卡爪的使用寿命，而且在装夹时会发生磕碰划伤的现象，同时无形中也增加了很大的加工成本。另外一种定位方法是前定位，这种方法需要将每件零件重新找正一次，而且还要进行两次装卡，生产效率非常低，数控设备的加工能力不能得到充分发挥。
2设计一种解决工艺方案
为了避免上述问题，同时也是为了更好的提高零件的加工质量及产品性能，我们设计了一种适用于各种轴类、套类及盘类零件在数控机床上加工时的组合定位装置，实现加工方便，定位准确，质量稳定，生产效率高的目的。解决工艺方案如下：
1）根据生产实际情况，相关数控机床操作人员设计制造一套定位装置，要求该装置在加工各种轴类、套类及盘类零件时，定位方法科学合理，使用时充分与数控车床主轴和卡盘紧密配合，加工者可以根据零件实际情况调整定位装置的伸缩量以及该定位装置的组合方式，使零件装夹定位后达到最佳状态，即实现零件加工时的后定位。
2）将制造好的定位装置首先应用于一台数控车床（Vturn26）观察实施效果情况，并不断地改进。
3）将改进结果推广与各类数控车床，以大范围的提高数控车床的生产效率，同时也不断的提高零部件的加工质量。
3设计一种组合定位装置
1）该装置由四部分组成，其中定位套筒，是这个装置的基本部分和主体，使用时和数控车床主轴紧密配合，靠右端面的三个M6螺钉固定在卡盘上，加工前把工件放入定位套筒内，以里边端面精确定位进行加工，它主要用于加工较长轴类零件。拧入M16螺钉调节装夹定位长度用三个M6螺钉固定在机床卡盘上。加工者可以根据零件实际情况调整螺杆的伸缩量，使零件装夹定位后达到最佳状态。
2）为了拓宽该装置的定位范围，适应更多的零件加工，我们设计制作了一个定位挡块，将它装在定位套筒端面上，用螺钉把紧，还可加工一些较短的棒类、较细的轴类或者套类零件。
3）装上定位块，由黄铜棒加工而成，黄铜棒可长可短，使用时用三个M6螺钉，把定位块固定在定位套筒上，用定位块定位可以加工各种盘类零件，另一方面还可以防止零件的磕碰划伤，该定位装置的总体装配图如图1所示。
4）该定位装置亦可进一体式的设计，调节螺栓的尺寸可以调节零件定位长度位置。
5）该装置的设计有很大的改进和延伸空间，如把定位套筒的末端设计为内螺纹连接，通过增加若干个连接套筒和一个连接块即可实现特长零件（约2m）的定位加工。
4.结果验证
经过半年多的实践，在数车上加工触座类、盘类、长轴类零件时，大大缩短了装夹的准备时间，提高了加工效率，并且完全达到图纸的要求，而且我们从分厂生产计划中筛选出2011年1-6月使用该定位装置的Vturn26和Vturn36数控机床所加工的零件种类及数量，根据平时加工的零件种类判断使用该装置的比例以及使用该定位装置，省去找正时间，车卡盘爪时间，因磕碰划伤的砂光时间，平均每件节约3至5分钟，给公司节约生产成本=加工零件数量×使用该定位装置的百分比×平均每件节约的工时（分）×数控机床的小时分值/60，节约生产成本约102981元至171635元。
5结束语
关于数车上较难装夹轴类、套类、盘类等零件，本文提出了一种工艺解决方案，设计一种定位装置工装进行验证。下一步将要做的工作是：1、按照这种方案进行推广，并设计出更加切合实际、更加科学高效的工装来提高装夹效率；2、对工装进行维护，使其保持尺寸稳定性及刚度、强度不下降，做好管理工作。
关键词:数控机床数控车床刀架车削
数控车床在中国的机械加工行业中得到了迅速普及,使得我国机械加水平无论在加工质量方面还是在加工效率方面也得到了迅速提高。但是随着机床使用时间的延长,数控机床会出现这样或那样的故障,本文就以经济型数控机床的常见故障为例,提供一些处理方法。
故障一:车削的工件在倒角处有明显的波状振纹。在进行倒角工步时,大拖板有较大的振动感。检查大拖板的重复定位精度已经严重超差。处理方法:可以调整各部位间隙;拆开滚珠丝杠、螺母,清洗钢珠与滚道;更换传动链上的轴承;把各连接处的销孔重绞一遍,更换锥销;调换伺服驱动电路板卡。当然,特殊情况应该特殊处理,例如,如果机床的纵向进给运动系统在100mm/min速度范围内运行时,发生共振的话,可以调整步进电机转子轴后端的机械阻尼盘,以改变步进电机转子轴的固有振动频率。微调阻尼盘的轴向位置,反复试验几次找到合适的阻尼值。再在100ram/rain的低速度下运行倒角程序,大拖板能平稳进给。一般可以将故障顺利排除。
故障二:机床自动启动执行程序,只要在执行菜单下,不论是模拟程序还是准备加工,只要进入执行菜单,程序就会自行启动。处理方法:检查计算机是否受到电网干扰信号的影响;查看是否存在键盘“启动按钮”故障;检查是否存在计算机CPU板故障或位置控制板故障,如果有可以用替换法更换计算机控制部分的CPU板、位置信号控制板、多功能板等方法排除;查看是否存在系统总线故障,如果有可以更换系统总线和机箱使异常启动消除。
故障三:出现故障时,两个方向都不动,显示Z轴反馈线断,X向伺服未准备。处理方法:检查X、Z轴连线是否虚接、松动;检查两个方向伺服电源输入是否正常;用替换法更换计算机控制部分的各块电路板来查找原因;检查伺服控制器前端控制继电器电压输入和输出是否正常,如果不正常可以通过更换继电器来排除故障。
故障四:起动主轴或关闭主轴时,机床发出尖叫声。处理方法:可以从两个方面判断。首先打开主轴箱,检查主轴箱内各个齿轮啮合和齿牙情况,同时检查各轴轴承和箱内情况,从而判断车床主轴箱内齿轮啮合不好或齿牙断裂的情况;移开电磁离合器支架,查看电磁离合器摩擦片及其固定螺钉是否损坏,从而判断是否为电磁离合器刹车故障。
故障五:由于机床电压不正常,或者刀架电动机的断路器跳闸、保险烧断、接触器未能正常吸合,机床电压未能达到刀架电动机所需380V电压,导致刀架电动机不能正常工作。处理方法:应该按图纸检查相关的保险及开关,检测调整机床电源,使供应电源达到机床要求电气方面的问题,即可解决。
故障六:数控车床在日常生产中,必须用冷却液进行冷却才能正常进行生产,如果刀架密封不好,冷却液、废料小颗粒伴着冷却液渗进刀架体,破坏了刀架体里的系统,刀架体里的零件与伴着废料小颗粒的冷却液长期作用后,刀架体里的零件被冷却液腐蚀,或者废料小颗粒阻碍上刀架体的正常转动,都能使刀架不能正常转动。可拆掉刀架电动机轴的端盖,用相应大小的六方扳手转动电动机,手感一下轴的松紧程度,如顺时针用力可转动,但下次夹紧后仍不能启动,则可将电动机夹紧电流稍调小。如顺时针转不动时,属于机械卡死,则表明刀架体里的零件由于腐蚀,或者小颗粒阻碍而不能正常工作。处理方法:可按由上到下的顺序拆掉刀架体上端盖、发信盘的刀位信号线、发信盘等等,把已经腐蚀的零件用煤油进行清洗,用等级高的细砂纸,砂掉零件的生锈部分,恢复零件的应有精度,清除掉刀架体里的废料小颗粒。在拆卸刀架的时候,应该记录下拆卸的顺序,而且也应该记录下拆卸重要位置零件的相对位置,以便于清理完工作后,安装工作能正确、顺利地进行,此种冷却液渗入及废料小颗粒阻碍问题即可解决。
故障七:车床在运行时车床照明灯突然不亮,车床操作面板灯也不亮,系统电源正常,同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。处理方法:依次分析人为原因,机械原因,电气故障等。由于电气故障较为常见又难于处理,我们来分析电气方面的原因。经常会出现失电区域和24v有关,并且该车床拥有两个稳压电源,一个是I/O接口电源,另一个是系统电源。失电区域都与I/O接口有关,于是打开电气柜观察发现I/O接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知道,稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关闭电源输出,以保护电源电路不被损坏。尝试把电源的输出负载线路拆下来,如果重新上电后指示灯亮说明电源本身没有损坏。通过分析如果排除以上各种原因后应该可以判断输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根24V+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到车床床体。这样可以断定该线与车床发生对地短路,造成稳压电源处于自我保护状态,使得操作面板和一些I/O接口继电器供电停止,导致发生以上故障。
以上维修案例,可以作为类似故障的排除参考,当然一定要考虑到不同生产厂家生产的不同型号车床之间的差别,具体问题具体分析。分析故障时,从人为操作,机械原因,电气故障等角度分别考虑,往往可以起到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]《数控车床编程与操作》刘蔡保化学工业出版社2009年3月
[2]《数控车床基本操作技术》金盾音像出版社蒋政亚蕾
关键词：数控车床霍尔开关继电器伺服驱动
一、换刀装置故障
数控车换刀一般的过程是:换刀电机接到换刀信号后,通过蜗轮蜗杆减速带动刀架旋转,由霍尔元件发出刀位信号,数控系统再利用这个信号与目标值进行比较以判断刀具是否到位。刀换到位后,电机反转缩紧刀架。在我维修数控车的过程中遇到了以下几个故障现象。
故障一:一台四刀位数控车床,发生一号刀位找不到,其它刀位能正常换刀的故障现象。
故障分析:由于只有一号刀找不到刀位,可以排除机械传动方面的问题,确定就是电气方面的故障。可能是该刀位的霍尔元件及其周围线路出现问题,导致该刀位信号不能输送给plc。对照电路图利用万用表检查后发现:1号刀位霍尔元件的24v供电正常,gnd线路为正常,t1信号线正常。因此可以断定是霍尔元件损坏导致该刀位信号不能发出。
解决办法:更换新的霍尔元件后故障排除,一号刀正常找到。
故障二:一台六刀位数控车床,换刀时所有刀位都找不到,刀架旋转数周后停止,并且数控系统显示换刀报警:换刀超时或没有信号输入。
故障分析查找:对于该故障,仍可以排除机械故障,归咎于电气故障所致。产生该故障的电气原因有以下几种:1.磁性元件脱落;2.六个霍尔元件同时全部损坏;3.霍尔元件的供电和信号线路开路导致无电压信号输出。其中以第三种原因可能性最大。因此找来电路图,利用万用表对霍尔元件的电气线路的供电线路进行检查。结果发现:刀架检测线路端子排上的24v供电电压为0v,其它线路均正常。以该线为线索沿线查找,发现从电气柜引出的24v线头脱落,接上后仍无反应。由此判断应该是该线断线造成故障。
解决办法:利用同规格导线替代断线后,故障排除。
故障三:一台配有fanuc-0imate系统大连机床厂的六刀位车床,选刀正常但是当所选刀位到位之后不能正常锁紧。系统报警:换刀超时。
故障分析查找:刀架选刀正常,正转正常,就是不能反向锁紧。说明蜗轮蜗杆传动正常,初步定为电气线路问题。在机床刀架控制电气原理图上,发现刀具反向锁紧到位信号是由一个位置开关来控制发出的,是不是该开关即周围线路存在问题呢?为了确认这个故障原因,打开刀架的顶盖和侧盖,利用万用表参照电路图检查线路,发现线路未有开路和短路,通过用手按动刀架反向锁紧位置开关,观察梯形图显示有信号输入,至此排除电气线路问题。推断可能是挡块运动不到位,位置微动开关未动作。于是重新换刀一次来观察一下,结果发现:果然挡块未运动到位。于是把挡块螺栓拧紧,试换刀一次正常。再换一次刀,原故障又出现了,同时发现蜗杆端的轴套打滑并且爬升现象。难道是它造成了电机反转锁紧时位置开关的挡块不能到位?于是把该轴套进行了轴向定位处理,将刀架顶盖装好。结果刀架锁紧正常了。
解决办法:对轴套进行轴向定位故障解决。
二、稳压电源故障
机床在运行时机床照明灯突然不亮,机床操作面板灯也不亮,系统电源正常,同时系统急停报警,和主轴无信号警。关机后重新上电故障依旧。
故障分析检查:经询问当时操作人员,没有违规操作,排除人为原因,也可以排除机械原因,应该是电气故障引起。该机床的电器原理图显示,这些失电区域都和24v有关,并且该机床拥有两个稳压电源,一个是i/o接口电源,另一个为系统电源。失电区域都与i/o接口有关,于是打开电气柜观察发现i/o接口稳压电源指示灯未能点亮,说明该电源未能正常工作或损坏。由稳压电源的工作原理知道,稳压电源有电流短路和过载保护的功能,当电源短路或过载时自动关断电源输出,以保护电源电路不被损坏。于是试着把电源的输出负载线路拆下来,结果发现重新上电后电源指示灯亮了。这说明电源本身没有损坏。通过分析得知该电源为i/o接口电源,负载不大,也不会出现过载现象,应该是输出回路中有短路故障。沿着输出线号进行检查发现有一根24v+输出线接头从绝缘胶布中露出并接触到机床床体。原因很明显:由于该线与机床发生对地短路,造成该稳压电源处于自我保护状态
,使得操作面板和一些i/o接口继电器供电停止,导致发生以上故障。至于变频器报警可能24v信号不能到位发出报警。
解决办法:用绝缘胶布把接头处重新包好,重新上电开机所有故障解决,报警解除照明灯也亮了。
三、系统程序锁故障
一台数控车,配有fanuc-0i-mate系统,无法输入对刀值等参数,不能编辑程序,并伴有报警。
故障分析检查:对此现象首先想到了程序保护开关,通过对比正常的系统发现:与系统锁住时现象一样。所以怀疑系统锁开关坏了,但经过短接,仍不能解决问题。通过观察故障系统的梯形图发现x56输入点无信号输入,说明这条输入线路断路。沿着这条线号利用万用表检查,发现在操作面板后面选轴开关接头处线头脱落,导致线路无法输入信号,使plc逻辑关系不正确,才出现以上故障。
解决办法:用烙铁焊锡把脱落的线头重新焊接好,报警解除,参数输入正常,故障消失。
四、结束语
以上维修案例,可作为类似故障的排除参考。一般地,对于任何故障,首先是根据现象,根据原理来判断故障点,分析每一个可能性,如一个开关,一个线接头,一个螺钉都会是都会是故障原因,参照之前的操作、维修历史进行分析,能有利于缩小查找范围,有利于提高维修的效率。
参考文献:
[1]fanuc-0i-mate使用说明书.
大连机床集团数控车床电器说明书.
广州数控gsk980t使用说明书.
沈阳机床集团数控车床电器说明书.
关键词：普通车床；常见故障；故障排除；运行压力；机械行业文献标识码：A
中图分类号：TG519文章编号：1009-2374（2016）29-0082-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.29.036
普通车床属于机械行业中最为常见的装备，运行中涉及到很多技术，如电机技术、传感技术、自动化技术等，表现出综合性的特点。普通车床的工作能力强，其可提供高精度、高水平的机械制造服务。虽然普通车床的工作能力强，但是仍旧面临着故障的干扰。
1普通车床分析
机械加工厂内，普通机床在车间内，占有大部分的影响比重，渗透到机械加工的行业中，行业提高了对普通车床故障的重视度，致力于采取故障排除的方法，保障普通车床的有效性。车床在机械行业中，用于加工各种各样的回转表层，如圆面、锥面等，同时也能够加工螺纹、沟槽等，利用床身、刀架等普通车床的部件，配合普通车床的工作原理，实现主运动、进给运动，在车床车刀、工件的运动过程中，促使毛坯可以加工成指定的几何尺寸。
普通车床使用中，故障是不可避免的问题，如果不能在第一时间排除车床内的故障，就会干扰车床的运行水平，进而影响到车床加工的精度、速度，不利于车床的高效性。普通机床的故障出现于日常的运行和使用中，为了提高普通车床的工作能力，应该将故障作为首要的监督对象，保护好普通机床的运行过程。普通车床故障中存在一些典型的征兆，有经验的操作人员会根据车床故障的征兆，大概地判断运行故障，及时把控车床运行中的故障信息，弥补车床运行时的缺陷，进而落实好故障排除的方法。
2车床故障原因
普通车床的故障原因表现出多样化的特点，以下列举普通车床故障中最常见的故障原因：
第一，普通车床零部件的质量原因，车床本身的机械装置、元件设备等，其在车床运行的过程中发生了质量问题，导致自身出现失灵或失控的情况，就会影响到普通车床的整体情况，出现磨损、破坏等问题，直接影响到车床的加工精度，进而干扰普通车床的实际运行。零部件的质量原因是普通车床故障中最直接的原因，引起一系列的故障问题。
第二，普通车床的安装、装配工艺内，缺乏精度控制的措施。例如：普通车床主体安装中，如主轴箱、进给箱，其在安装中没有严格按照精度实行控制，只要有一处出现故障，就会干扰到普通车床的整体精度，不能保障普通车床的有效装配，导致安装与装配误差，在车床运行中引出故障干扰，逐渐降低了车床运行的精确度。
第三，普通车床使用时，存在不合理的操作，干扰了车床的技术参数，导致车床在自身加工的范围内，缺乏有效的工作能力。普通车床操作中，如果操作人员不能按照车床的工作规程执行，就会引起诸多故障问题，尤其是普通车床的精确度，直接增加了车床的运行负担，加重了车床的使用压力。
第四，普通车床在运行中，保养与维修措施不到位。保养与维修是降低故障发生率的一项措施，而且决定了车床的使用效率。车床缺乏保养、维修，导致车床处于带病作业的状态，不能维持良好的工作状态，就会缩短车床的运行寿命，不能提高普通车床的加工效率。
3车床常见故障及排除
结合车床以及故障原因分析，列举普通车床运行中常见的故障及相关的排除方法，以此来维护普通车床的运行性能。
3.1振动故障及排除
普通车床的振动故障是最为常见的故障类型，车床在加工生产的期间，振动是很难避免的，存在一些振动属于正常的运行范围，当振动较为剧烈时，就会影响普通车床的加工精度，降低车床的生产效率，同时还会加重车床的磨损，不利于车床刀具的稳定性。当普通车床出现振动故障时，在陶瓷、硬质合金内，故障的表现最为明显。
车床发生振动故障时，在实践中提出几点排除的措施，辅助普通车床快速恢复到正常的运行状态，如：（1）普通车床的故障维护人员，检查车床上的固定螺栓，如地脚螺栓，保障螺栓安装的准确性，一旦发现有松动或安装不正确的螺栓，实行现场处理，立即执行故障排除，拧紧螺栓后，确保螺栓的安装位置准确；（2）控制旋转件的跳动幅度，特别是胶带构件，实现径向圆跳动，防止其跳动幅度过大而造成振动；（3）检查普通车床的主轴中心，避免存在径向过大摆动的问题，维护人员可以主动地调整主轴摆动，减小主轴的摆动幅度或者直接采取角度选配法的方式，控制主轴摆动；（4）校正普通车床的磨削刀具，保持稳定的切削路径，保持刀尖的位置，稍高于中心位置，排除车床工作时的振动问题。
3.2噪声故障及排除
噪声故障不仅影响普通车床的运行，同时也会影响车床运行的环境。一般情况下，噪声是故障发生的前提，当普通车床运行时，出现不符合常规的噪声，就表示车床出现了故障，维护人员需准确地分析噪声的来源及成因，以便快速地排除故障。普通车床运行后，噪声会随着周期、温度、负荷的增加而增加，最终导致车床进入不良的运行状态，干扰正常的运行。
噪声故障的排除要根据普通车床的实际情况执行。列举普通车床噪声故障中，常见的排除方法，如：（1）维护人员检查普通车床的运动副，结合运动副反馈出的情况，调整、修复引起噪声的零件，促使车床的主轴，可以恢复正常，处理噪声的干扰，保障车床的工作精度；（2）全面检查普通车床的管道，杜绝出现管道不通畅的情况，疏通有堵塞的管道；（3）噪声故障内，很大一部分是因为相互摩擦，所以定期安排工作，在适当的位置增加油，控制油的用量、位置，保证油符合相关的规定。
3.3发热故障及排除
普通车床运行时，发热故障集中在主轴位置，因为主轴连接着滚动、滑动的轴承，构成一体化的运行结构，所以主轴处于高速旋转状态时，就会发散出热量。主轴是普通车床的主要热源，当热量无法正常散发出来时，就会造成主轴以及周围连接装置过度发热，车床局部位置的温度升高，引起热变形的问题，发热故障较为严重时，会出现主轴、尾架不同高的问题，直接降低车床的加工精度，还会存在烧坏主轴的情况。
主轴发热故障，可能是主轴与轴承之间，经过长期摩擦而囤积了热量，导致全负荷车床工作状态下，主轴的刚度变化，影响了主轴的稳定性。主轴发生故障的排除方法中，在车床运行前，先要主动地调整好主轴与轴承之间的距离，同时安排好工作，保持油路的畅通性，再控制好主轴的工作量，避免主轴处于超负荷的工作环境中。
3.4漏油故障及排除
漏油在普通车床故障中比较常见，增加了车床的油耗，引起了较大的经济损失，干扰了车床的运行性能。普通车床漏油故障处理需采取日常的检测方法，安排漏油检查的相关工作，及时发现漏油问题并处理。
3.5轴承故障及排除
普通车床的轴承故障，影响车床加工的传动工作，影响载荷的运行，属于故障多发点。轴承故障的排除需采取更换和改进的措施，检查轴承的性能，选择恰当的排除措施，一般情况下，轴承零部件损坏，可直接更换零部件，传动轴承断裂，就需要改进内部结构，重新布设轴承装置，以此来解决故障问题。
3.6刀架故障及排除
普通车床的刀架故障，表现为卡刀、接触器烧毁，最终导致刀盘不转动。刀架故障排除时，需根据具体的故障，逐渐缩小故障的范围，明确故障的原因后并定位。车床刀位的元件损坏，更换主题的原因，刀盘不到位，需保持刀架锁紧的状态，使用扳手松动磁钢盘，对准霍尔元件与磁钢。
3.7手柄故障及排除
车床手柄最容易出现脱开的故障。以普通车床的溜板箱自动进给手柄脱开故障为例，分析排除的方法，如：调整手柄的弹簧压力，保持手柄在正常负荷下的稳固性，利用焊补的方法修复手柄故障，定位孔出现磨损后，要采用铆补的方式打孔。
3.8床鞍故障及排除
床鞍下沉故障，导致普通车床无法正常的工作，丧失车床的功能。床鞍故障的排除，采取日常修理的方法即可，改善齿轮以及刻度盘的刻度，保障小齿轮和齿条达到稳定的啮合状态，恢复床鞍。
4普通车床保养与维修
普通车床的保养与维修，能够在很大程度上提高车床的工作效率，降低车床故障的发生几率。
首先，在车床的保养维修中，工作人员积极找出潜在的小问题，禁止车床带病作业，避免小问题最大化，消除萌芽中的问题，提升车床的工作效率，把控车床的运行过程。
其次，工作人员在车床的保养与维修中，安排日常巡视的工作，便于掌握车床的运行状态，更换车床中的零件，按照普通车床安全、可靠的运行标准，保养好车床的零部件，维修有故障的装置，优化车床的运行环境。
最后，工作人员全面的记录保养维修时，普通车床的各类信息，明确问题的时间、位置，细化车床的保养维修信息，为后续车床的保养维修，提供标准的依据，改善普通车床的运行状态，体现保养维修在普通车床中的重要性以及实践价值。
5结语
普通车床的故障是在实践运行中出现的，车床处于高负荷的运行状态，就会增加机械故障的发生几率，无法保障车床的正常状态，进而增加了普通车床的压力。普通车床的故障方面应该采取可靠的排除措施，同时全面落实保养与维修，提高普通车床的工作能力，避免发生安全问题，更重要的是维护普通车床的性能，营造良好的运行环境，提高普通车床的工作水平。
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