摘 要：数控专业是大部分职业院校都会开设的一个专业，随着专业技术的提高，专业教学中实践方面的内容也不断增加。如何解决好学生实习中遇到的问题，是数控专业实习中必须要处理好的问题。本文以数控车床教学实习中常见的问题为例，总结学生在操作中容易出现的一些问题，并有针对性地提出解决这些问题的措施，为职业院校实习工作的顺利开展提供一些参考。

关键词：数控车床；教学实习；问题分析；应对措施

随着社会对人才质量要求的提高，职业技术院校人才的培养目标也正在发生着变化，学生的实践能力也是衡量职业院校人才培养质量的重要指标。数控机床专业对学生的实践能力要求很高，因此实习内容在教学所占的比重也不断增加。学生在刚接触实践的时候往往动手能力都比较差，如何正确引导他们处理好实习中出现的问题尤为重要。本文对数控车床专业学生实习中经常出现的问题进行了总结，并分析其中的原因，进而提出应对措施，为职业院校的实习工作提供一定的参考。

二、 教学实习中常见的问题

（一） 手动模式下容易出现的问题

在数控车床的手动操作中，一般都是要预先设定好速率，在快慢的速率的调节中容易出现问题。比如在进行材料加工的过程中，离材料有一段的距离的时候，学生手动选择了快速率，而在靠近加工材料的时候却没有进行速率的调整，结果出现刀具在切割的时候速率较大，容易撞刀。

2. 主轴旋转方向问题

在进行切割的时候主轴可以向不同的方向旋转，不同的旋转方向可以达到不同的效果。因此，在动手操作的时候，学生经常会出现选错旋转方向的问题，使切割的效果无法达到预先的要求，还会对刀具造成一定的损坏。

3. 刀具路径的移动问题

学生在利用刀具进行切削的时候，往往在刀具的移动方向上会出现问题。比如学生在利用外圆车刀的时候经常会在前部分加工完成后，直接进入下一步的切割，中间没有对刀具进行有效地调整。

4. 扳手用后忘取的问题

在加工材料有所变化的情况下，需要利用扳手对主轴进行调整。而在实际的操作中，一些学生并没有按着要求去操作，不取下用过的主轴扳手，在主轴运转起来的时候，扳手非常容易被甩到机床外，对操作者带来非常大的安全隐患。

（二） 自动模式下容易出现的问题

在自动模式下，车床的运行需要预先输入代码。而在实践当中，经常有学生输错代码和数值，这就导致车床无法正常地工作，甚至在错误程序的指导下，对刀具和机器都造成很大的操作。

2. 暂停后忘记恢复主轴旋转的问题

在车床工作过程中，有时候需要暂停，对材料的加工情况进行观察或对加工面进行清理。但在再次工作时，一些人忘记恢复主轴旋转，导致撞刀事故的出现。

3. 忘关防护门的问题

数控车床的防护门对操作者具有很好地保护作用，而一些学生在机器运转的时候经常忘记关闭防护门，甚至有的学生用手去接触高速转动的机器，这都是非常危险的行为。

另外，在实习中还发现，有的学生不会用应急开关，一旦出现问题，他们会措手不及，严重时也会发生事故。

三、 教学实习中常见问题的应对措施

（一） 手动工作模式下问题的处理

手动工作模式下实习学生容易出现的问题主要是因为他们还没有形成良好的操作习惯，刚接触实践还不能熟练地操控。第一，对于移动倍率的问题，教师应该在动手操作前向学生阐明刀具快速与慢速的区别以及使用范围，并对错误操作可能出现的后果介绍清楚，为防止对操作人员造成伤害，重点的内容需要重点的讲解，有些关键的步骤需要教师进行示范，让学生牢记其中的要害，做好防范工作，避免在实习中出现安全事故。第二，对于主轴方向错误的问题，需要在教学中帮助学生去理解和记忆。可以借助手势辨别方法，右手大拇指指向远离主轴的方向，其他四指握拳的方向则是旋转方向，学生可以利用这种方法对操作方向迅速作出判断，以免出现错误。第三，对于刀具移动路径的问题，要加强理论知识的教学，并进行详细的讲解和演示，让学生把车床的工作原理和实践操作方法很好地联系起来，让学生真正明白刀具有加工零件时运行规律，加强对刀具路径的控制能力。第四，对于忘记取扳手的问题，主要是学生没有意识到这一失误的严重性，教师在进行方法讲解的时候，要强调扳手的使用方法，并在开始的练习的时候限制主轴的旋转速度，逐步培养他们先检查，后运行机床的习惯。

（二） 自動工作模式下问题的处理

在自动工作模式下，学生不但要正确操作，还要把自己平时所学的理论正确地应用到操作当中。第一，在处理输入错误问题时，要让学生养成相互检查的习惯，学生分为若干个小组，同学对所输入的代码进行互检；还可以在车床真正运行前进行空运行检测，当出现问题时可以及时进行纠正和处理。第二，忘记恢复主轴旋转的问题的原因主要是学生没有对主轴进行检查，操作比较盲目引起的。教师在教学中对这一环节要进行强调，让他们知道必须在主轴已经工作的前提下才能够启动程序，不能把流程搞乱。第三，对于忘记关闭防护门的问题，还是要在安全方面进行强调，举例说明防护门的重要性，让他们克服盲目的问题，在实习中去不断提升自己的防护意识。在操作中一旦出现紧急情况怎么办？教师要把紧急处理的规程给学生说清楚，比如应急开关在什么地方，如何使用等，避免他们在实践中出现手忙脚乱的问题。

总之，在数控车床的实习中，一定要从学生的思想意识上入手，让他们真正把实习工作重视起来，认真学习车床的操作规程，特别是重点的环节要重点对待。教师在实习前要向学生讲清楚，并在实习中发挥自己的表率作用，用认真、严谨的态度与品格去感染学生，确保实习工作取得实效。

[1]李健勇.浅谈数控车床实训中易出的问题及解决方法[J].职业教育研究，2006（7）：152.

[2]王娜.数控车床实训事故预防和解决方法的探讨[J].中国新技术新产品，2016（5）179.

[3]张浩峰.数控车实训过程中易出现撞刀原因分析[J].淮北职业技术学院学报，2015（5）：130-132.

姬铁柱，黄亮，河北省秦皇岛市，秦皇岛技师学院。

摘 要： 主轴切削是数控机床进行加工的主要功能。不仅要求主轴系统提供足够的切削力，而且要保证有非常高的精度和稳定性。在实际生产运行中主轴系统会产生各种故障。本文结合我公司生产实践中的维修案例来介绍主轴发生旋转异常故障时的可能原因及解决方案。

关键词： 数控机床；主轴旋转异常；解决方案

现代加工制造业对数控机床的加工精度要求达到了很高的级别。其中主軸系统是影响其加工精度的重要因素之一。这就要求主轴系统不仅转速调节的范围广，输出的扭矩功率足够，还要求在高速运转中具有良好的刚性、抗震性和热稳定性。在生产加工过程中，经常会发生如指令输入主轴不转，主轴实际转速与指令值不符，主轴不能定位或定位不准等异常故障现象。本文结合我公司生产实践中的维修案例，对导致此类故障现象的各类原因及解决方法进行介绍。

主轴系统是数控机床的重要动力装置部分，主要由机械传动机构、主轴驱动系统、主轴机械组件、主轴信号检测装置及其他辅助装置组成。

一般采用三种传动方式：齿轮变速箱传动、减速皮带传动、伺服电机直接驱动。

主要包括主轴驱动放大器和主轴电机组成：

主轴驱动放大器用于接收操作师傅通过操作面板编程或控制面板手动执行的，包括主轴转速及正反转等功能控制信号，并通过信号转换给予主轴电机相关控制。一般采用变频器或各类数控系统配套的伺服放大器。

主轴电机是主轴驱动的主要执行部件，一般是专用变频电动机或各类数控系统配套的伺服电机。

主要包括主轴套筒、主轴、主轴轴承、拉杆、碟形弹簧、拉刀机构等。

（4）主轴信号检测装置

包括电机内置编码器和外置检测主轴实际转速的测速传感器等元器件。用来进行主轴的转速和位置反馈，以及主轴定向等功能信号的检测。

主要包括主轴冷却、润滑，主轴松拉刀，高低档切换等控制的各类电磁阀及执行到位的信号检测装置。

它的主要工作原理是驱动系统提供的动力通过传动机构使主轴上或附件铣头上安装的刀具以要求的转速和切削力矩，再配合其他进给轴的运行，对工件进行加工。因此当出现主轴旋转异常时，可以从以下五方面进行分析处理。

三、分析故障原因及排查处理

（1） 主轴机械传动机构有问题

机械传动阻力过大会导致主轴实际转速与指令值存在偏差。

一般如果伴随在达到一定转速时，主轴箱噪声明显异常时，基本可以确定是此方面的问题。需对其进行检查，如果是传动齿轮受损伤有缺齿现象，或磨损导致齿轮啮合间隙过大，需调整或更换齿轮。如果传动皮带松弛需调整松紧度或更换皮带。如轴承拉毛或损坏，需更换。另外齿轮箱润滑不好也会导致此一故障现象发生，平时可注意一下润滑油箱的油量。

（2） 主轴电机本身或驱动放大器输出到主轴电机的动力线有问题。以及主

轴驱动放大器的驱动模块和控制板硬件故障。

一般此种情况会导致手动或执行程序时，主轴不转或实际转速与输入指令值不符，甚至开机就出现系统报警。可以通过测量电机及动力线、测量驱动放大器输出电压及硬件交换法来判断。

（3） 主轴电机编码器及与驱动放大器联接的通信线缆硬件故障或编码器和

主轴联接的机构有问题。

电机内置编码器如果硬件存在故障，或反馈至驱动的通信线缆有故障，其测量反馈信号不正确，会导致主轴转速异常或主轴定向异常。另外，编码器与主轴联接的机构有问题，也会导致此类故障现象发生。日常维修中曾碰到过编码器与主轴连接的弹性联轴节损坏，导致转速反馈有波动的情况。需通过拆检编码器、查看与主轴的联接机构以及替换测试通信线缆来判断处理。

（4）主轴电机上方的检测主轴实际转速的测速传感器有问题。

此装置本身硬件故障或与主轴连接的机构有故障会导致主轴转速异常。在日常维修中，曾有因为测速传感器损坏，导致给定的转速与实际转速相符，但显示单元显示的转速异常的情况。

（5）主轴松拉刀、换挡机构及到位检测装置有问题

如果主轴松拉刀或换挡动作未完成，会出现主轴无法旋转。如果松拉刀或换挡机械动作完成而到位检测信号没有，同样会导致主轴无法旋转。需检查排除是那种原因导致。如是机械动作未完成，需检查相关的电磁阀是否得电，阀芯动作是否正常。如机械动作已完成，检查到位检测信号没有的原因，如检测开关感应不到，需调整感应距离，如损坏，需更换。如是线路原因，进行排除。

我公司一台沈阳中捷生产的TK5680立式加工中心，执行加工程序时出现主轴实际转速与输入转速不符的现象，切换到手动模式进行主轴旋转，无论是在高速档还是低速档，只能达到每分钟85转左右，无法进行加工。

针对此一现象从以下五种故障可能性进行排查处理：

（1） 此台设备主轴采用齿轮变速箱传动。拆开主轴外面罩壳，用手盘动主轴，查看传动机构并无明显的顿挫感，阻力很小，查看齿轮的齿和齿面无缺齿和异常磨损，润滑情况也良好。基本排除机械传动机构出现问题的可能性。

（2） 检查主轴电机编码器及其与主轴的联接机构，并无异常。编码器也很干净，没有油污等会影响编码器反馈信号输出的东西。编码器到主轴驱动放大器的通信线缆故障发生比较常见，通过用同型号电缆替代的方法，排除了可能性。

（3） 此设备检测主轴实际转速的测速传感器在主轴上方，如图一所示。通过开机后用手盘主轴，反馈的转速与实际转速在显示单元上可以看到基本一致，排除了其硬件以及与主轴联接机构存在故障的可能性。范围缩小到主轴电机和驱动放大器这一块。

（4） 测量主轴电机，三相平衡和绝缘都正常，主轴电机到驱动放大器的动力线也正常。

（5） 开机，输入不同转速，测量主轴驱动放大器的输出电压，发现无论给定多少转，输出电压始终不变化。确定主轴驱动模块或控制板出现问题。把此一驱动模块上的控制板取下后放入其它配备同系统设备的驱动放大器中使用，没有出现故障，排除控制板出现故障的可能性。拆下驱动模块，如图二所示。

用万用表欧姆档测量确定是IGBT模块损坏（IGBT模块如图三）。

更换相同型号模块，在线测量，静态阻值正常。上电运行，消除故障现象，恢复设备正常运行。

数控机床主轴旋转异常的故障现象有很多种，导致的原因也不尽相同，本文以日常维修中遇到的此类故障的一种现象为例，介绍了解决此类故障的维修经验，为数控机床类似故障的处理提供参考。

[1]张平亮.《数控机床原理、结构与维修》.

作者简介：梅斌浩（1982～），男，本科，工程师，从事数控设备维修工作。

> 数控车床自动循环开启不了 就是按开启按钮和面板上的按钮都没点反应 主轴不转 也没报警信息