控機床故障診斷與維修的概念 數(shù)控機床(Numerically controlled Machine Too1)采用了計算機數(shù)控(computerized Numerical contro1)系統(tǒng)，因此也稱為計算機數(shù)控機床或CNC機床。數(shù)控機床綜合應用了計算機、自動控制、精密測量、現(xiàn)代機械制造和數(shù)據(jù)通信等多種技術，是機械加工領域中典型的機電一體化設備，適于多品種，中小批量的復雜零件的加工。
要保持數(shù)控機床的完好率，就要求對數(shù)控機床的可靠性、可維修性和可用性提出更高的標準，衡量可靠性的主要指標是平均故障間隙時間MTBF，MTBF就是數(shù)控機床在使用過程中發(fā)生了N次故障，每次故障修復后又投入使用，測其每次故障前工作持續(xù)時間為t1，t2……tN0，其平均故障間隙時間MTBF=T／N。(T為t1，t2……tN0之和)。可維修性的衡量指標是平均修復時間(MTTR)。MTTR是規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內，機床在任一規(guī)定的維修級別上，修復性維修總時間與在該級別上被修復產(chǎn)品的故障總數(shù)之比。簡單地說就是排除故障所需實際直接維修時間的平均值，MTTR＝(Σti)／n(ti為第i次修復時間，n修復次數(shù))，可用性是在要求的外部資源得到保證的前提下機床在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時刻或時間區(qū)間內處于可執(zhí)行規(guī)定的功能狀態(tài)的能力。它是產(chǎn)品可靠性、維修性和維修保障的綜合反映。可靠性是從延長其正常工作時間來提高產(chǎn)品可用性，而維修性則是從縮短因維修的停機時間來提高可用性。
近幾年國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)MTBF大都超過lO000h，但國際上先進企業(yè)數(shù)控系統(tǒng)MTBF已達80000h，雖然我國機床工業(yè)取得了較大進步，每年的產(chǎn)量達到了千臺以上，但我國的機床大都水平較低且有缺門。一些用戶對數(shù)控機床的故障還不能及時做出正確的判斷和準確地排出故障，生產(chǎn)廠家的售后服務又不能及時地到現(xiàn)場服務。目前，國內各行業(yè)中的數(shù)控系統(tǒng)開動率平均僅達到25％左右。
數(shù)控機床故障的類型與特點
數(shù)控機床的故障是指機床不能完成預定功能的事件或狀態(tài)稱為故障，即喪失完成規(guī)定的功能，按故障引起的結果可分為致命性故障和非致命性故障，前者會使產(chǎn)品不能完成規(guī)定任務可導致人或物的重大損失，最終使任務失敗；后者不影響任務完成，但會導致非計劃的維修。按故障的統(tǒng)計特性又可分為獨立故障和從屬故障。前者是指不是由于另一產(chǎn)品故障引起的故障，后者是由另一產(chǎn)品故障引起的故障。按照數(shù)控機床故障頻率的高低又可分為早期故障、偶然故障和耗損故障。
如圖所示，早期故障是指機床使用初期，由于設計或生產(chǎn)等原因引起的故障，在這段時間內，機械處于磨合階段，機械零件或電子元器件經(jīng)受不了初期的考驗而損壞。所以故障發(fā)生的頻率相對來講要高一些。偶然故障是指機床投入使用一段時間后，產(chǎn)品的故障率降到較低的水平，但基本上處于平衡狀態(tài)，此時，可以認為故障率為常數(shù)，這個時期，機床的故障主要是由偶然因素引起的偶然故障，是機床的主要使用期，一般為7～10年。耗損故障是通過事前檢測或監(jiān)測可預測到的故障，是由于機床的規(guī)定隨時間增加而逐漸衰退引起的，耗損故障可以通過預防維修，防止故障發(fā)生，延長使用壽命，或在將到耗損期前及時更新以保證機床的使用壽命。
控機床故障的特點：數(shù)控機床一般由數(shù)控系統(tǒng)，包含伺服電動機和檢測反饋裝置的伺服系統(tǒng)、強電控制柜、機床本體和各類輔助裝置組成。
數(shù)控機床的復雜性使其故障具有復雜性和特殊性，引起數(shù)控機床故障的因素有很多，不能只看故障的現(xiàn)象，要透過現(xiàn)象去檢查引起故障的綜合因素，找到引起故障的根源，采取合理的方法給予排除。
數(shù)控機床故障診斷及排除方法
