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数控机床故障诊断与维护分析 摘要：数控机床故障检诊断与是数控机床使用过程中重组成部分，也是目前制约数控机床发挥作用的因素Maintenance Analysis for CNC Lathes Abstract：Fault diagnosis and maintenance of CNC lathes is the important part of CNC lathes in use process, and it is also important factor that the current?restricting?CNC lathes play their role. This paper first describes the distribution regular of CNC lathes fault and the common failure mode, analyze the?content and methods of system fault diagnosis and maintenance, and finally presents corresponding maintenance measures to reduce the occurrence of?the CNC lathes faults. Key words：CNC lathe; fault mode; fault diagnosis; maintenance 0引言 数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，作为机电一体化在机械加工领域中的典型设备将电子电力、自动化控制加工工艺集中于一体特别适合于加工零件较复杂、精度要求高、产品更新频繁的场合。各种新材料、新技术、新工艺、新结构、新配件不断涌现，各个领域不断提出新的要求，这一切都使得机床的结构、性能千变万化。的任何部分出现故障都可能导致加工精度降低甚至机床停机、生产停顿从而带来不必要的损失。数控机床故障诊断与的有重要意义。数控机床光、机、电、液锈蚀机械磨损电子元器件老化插件接触不良电流电压波动温度变化、干扰、噪声软件丢失或本身有隐患操作失误都可导致数控机床出故障确定性故障随机性故障?数控机床的确定性故障是指条件必然会发生的故障控制系统主机中的硬件损坏确定性故障不可恢复性，一旦发生，对进行维修处理，机床不会自动恢复正常确定性故障具有一定的规律只要找出发生故障的根本原因维修完成后机床立即可以恢复正常。机床在工作过程中偶然发生的故障随机性故障随机性故障软故障与的安装质量、参数的设定、软件设计不完善工作环境等因素有关可恢复性重新开机等措施但又可能运行过程中发生同样的故障。要保持数控机床的完好率，就要求对数控机床的可靠性、可维修性和可用性提出更高的标准 图1 数控机床典型失效率曲线 数控机床的寿命分布经大量试验证明，大部分服从威布尔分布、指数分布或对数分布[2]。数控机床的可靠性具有“浴盆”曲线所描述的寿命特性，如图l所示，TB以前为数控机床的早期故障期，故障率曲线为递减型，而当早期故障被有效地排除后，机床运转便逐渐正常，故障率趋于稳定，到TB时故障率曲线已开始变平。TB到TW间称为偶然故障期，故障率近似为一常数。TW以后称为耗损故障期，故障率曲线为递增型，机床在TW以后，故障率迅速上升。数控机床常见故障模式发生次数及频率统计如图1所示，从表可以看出，数控车床最频繁的故障模式是CNC硬件功能失常，元、器件损坏，零、部件损坏，零、部件松动，电机损坏，CNC内存功能紊乱，CNC系统的故障是影响该系列数控车床可靠性的主要原因，另外元器件损坏与零部件损坏也占据了相当大比例。 表1 数控机床常见故障模式发生次数及频率统计 故障模式 次数 频率 故障模式 次数 频率 故障模式 次数 频率 部件速度失调 1 0.005 性能参数下降 1 0.005 转位、移位不到位 4 0.02 刀台不转位 1 0.005 几何精度下降 1 0.005 运动部件回零不准 4 0.02 电机损坏 7 0.036 元器件损坏 54 0.28 线路电缆连接不良 2 0.01 零、部件松动 8 0.041 工作精度超标 2 0.01 CNC硬件功能失常 57 0.295 线路、电缆开路 1 0.005 零部件损坏 19 0.098 转位、移位无动作 18 0.093 转位、移位超程 2 0.01 部件过紧卡死 1 0.005 气、液控制失灵 2 0.01 液、气、油渗漏 8 0.039 熔断器烧断 13 0.063 液气、油堵塞不畅 9 0.045 定位精度超标 6 0.03 锁紧部件松动 1 0.005 CNC内存功能紊乱 6 0.031