簡易數控車床常見故障與分析處理

簡易數控車床又叫經濟型數控車床，是在普通車床的基礎上發展起來的，其自動控制系統主要由單片機構成，通過控制程序，控制機床的縱向及橫向進給裝置及換刀裝置，自動完成零件的加工。所以，簡易數控車床仍是機電一體化設備，因而在出現故障時也要從機床的機械結構和電氣控制兩個方面綜合分析。

　　1．程序運行后步進電機抖動不轉

　　這一現象一般是步進電機或其控制系統斷相造成的。有可能是步進電機本身故障也可能是其驅動電路故障。首先檢查步進電機的連接插頭是否接觸良好，若接觸良好，可將沒有故障的電機調換過來，以便驗證電機是否良好。若調換電機后仍不能正常工作，則說明其控制部分不正常，可重點檢查驅動板上的大功率三極管及其保護元件釋放二極管，一般情況下，這兩個元件

　　2．程序運行中工作臺突然停止

　　這一現象一般是由機械故障引起的，但也可能是控制系統發生故障造成的。這時可先將工作臺退回原點，重新啟動加工程序，若工作臺總是運行到某一位置時停止，應該是傳動系統的某一部位損壞、變形或被異物卡住等。首先斷電，然后檢查絲母與絲杠間隙或溜板鑲條是否太緊、滾珠絲杠的滾珠導槽內有無異物、絲杠有無彎曲變形、步進電機減速器內柔性齒輪是否松動或異物卡住等。若手動盤車沒有異常，則是控制系統故障，應按照故障1進行檢查。

　　3．高速時步進電機丟步

　　可能是驅動電源電壓降低，使步進電機輸出轉矩減小。應重點檢查驅動電源部分，當高壓開關三極管損壞后，高壓電源天法接通，高速時步進電機輸出轉矩減少而丟步。也可能某處機械故障，所以還應檢查絲杠、絲母、溜板、步進電機減速器等處。當有部件彎曲、變形、或有異物時會使運行阻力增大，低速運行時現象不明顯，但高速時則不能完全克服運行阻力。

　　4．程序運行結束刀具不回零點

　　一般是控制系統故障。刀具在進給或在加工時，步進電機運轉速度較低，而程序回零點時，則要求快速退回。步進電機高速運行，采用高壓驅動電源，以使輸出轉矩增大。控制高壓驅動電源輸出的有一開關三極管，當開關三極管損壞后，高速回零點時高壓電源打不開，步進電機輸出轉矩不夠，致使刀具不回到零點。更換開關三極管即可消除。

　　5．刀具返回零點時越位

　　一般是機械傳動系統運行阻力太大引起。切削進給時，刀架低速運行，低電壓驅動，步進電機運轉轉矩小，不足以克服阻力造成丟步。而回零時步進電機高壓驅動，運行速度高、轉矩大，又沒有切削阻力，步進電機不丟步。這樣去時丟步而返回時正常就會造成不回零現象。這時可檢查步進電機減速箱內傳動齒輪或步進電機與絲杠之間傳動齒輪上有無鐵屑異物，或溜板鑲條是否太緊使運行阻力增大等。

　　6．加工后的工件尺寸誤差很大

　　一種可能是絲杠或絲母與車床連接松動。空走時沒有吃刀阻力，溜板運行正常，加工時由于切削阻力增大，絲杠或絲母與車床連接處松動，造成加工工件尺寸漂移。緊固連接部分，故障即可消除。另一種可能是電動刀架造成。如果換刀后刀架不能自動鎖緊，切削時刀具偏離加工點，也會造成上述現象。這時應檢查刀架鎖緊裝置及刀架控制箱。

　　7．工件局部尺寸誤差大

　　主要是絲母與絲杠間間隙過大所致。由于絲母與絲杠長期在某一段運行，使該段的間隙增大。程序開始時，測定的絲杠間隙被補償到程序里，但在磨損段無法補償，以致工件局部尺寸超差。解決的辦法是修理或更換絲杠。

　　8．電動刀架換刀時不能定位且旋轉不止

　　這是由于當程序要某號刀時，電動刀架正在轉選刀具，當旋轉到該號刀具時，沒有應答信號，從而使刀架旋轉不止，不能定位。應檢查電動刀架上的霍爾元件。霍爾元件損壞時，會使所要刀具到位時，沒有檢測到信號輸出，從而造成上述現象。更換該號刀的霍爾元件即可。

　　9．程序執行過程中返回監控狀態且工作停止

　　一般是監控程序出現故障或是強磁干擾引起。對于強磁干擾可采用接地或屏蔽的辦法解決。若不按程序執行或啟動程序時不按執行指令，立即返回監控狀態，一般是監控程序或計算機硬件出現故障，可更換可疑芯片，如片外程序存儲器芯片、可編程接口芯片或單片機本身。有時片外數據存儲器故障也能引起此現象。否則只好找生產廠家重新調試。

　　10．加工程序經常丟失

　　若控制系統斷電后加工程序丟失，而機床上電后重新輸入加工程序，機床可以正常加工，則可能是備用電池電壓降低或斷開，造成數據存儲器中的加工程序在機床斷電后無法保持而丟失。更換備用電池即可。若加工程序在加工過程中經常部分或全部丟失，則極有可能是數據存儲器故障，這時可更換片外數據存儲器或單片機本身。

　　總之，簡易數控車床由機械和電氣兩部分組成，出現故障后要從機械和電氣兩個方面進行分析，判斷出是機械故障還是電氣故障，再深入分析找出故障點。

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