数控车床故障分析与提高可靠性的措施
摘 要：数控车床的可靠性和质量，直接关系着制造技术的发展。数控车床在现代经济发展中占据着重要的地位，影响着我国的制造水平。随着经济的快速发展，要求数控车床具有很好的自动化，同时有和自动化相应的维修保障性、维修性、可靠性、维持性等。对数控车床进行故障分析，能够有效的减少车床的损害，对于提高数控车床的可靠性具有重要的意义。
关键词：数控车床；可靠性；故障分析
在我国经济建设中，数控机床发挥着重要的作用。数控机床的质量和安全性、可靠性都会影响车床的使用效率。在生产过程中，对数控机床进行故障分析，了解数控机床的使用安全问题，对于提高数控机床的运行效率非常关键。最好了故障分析之后，研究提高可靠性的方法，能够优化数控车床的设计，对于提高生产力有很好的效果。
1、数据的分析统计
1.1 数据分析统计系统
数控车床的设计、使用、维修、故障分析与信息的可靠性联系密切，为了快捷精确的分析可靠性，就要建立一套一套完成的数据分析统计系统。数控车床的数据统计系统建立在Visual Basic的基础上，一共分为4个环节：登陆、信息录入、数据导入或者导出、打印。信息统计分析是数据统计系统的核心部分，主要包括区间统计、描述统计、假设检验、参数估计、曲线拟合五个部分。
1.2 故障时间分布的认定
数控车床属于一种复杂的大型产品，因此寿命有一定的特征。最开始的一个阶段是早期故障期，在机床运行的开始阶段，会出现一些调试方面的故障。之后是偶然故障期，这个期间中，没有了早期的故障，车床运行趋于稳定，基本上很少产生故障。最后是耗损故障期，说明车床的使用时间比较长，已经达到了最后的使用阶段。在进行实际故障分析的时候，要做好参数估计，确定故障的间隔时间。
2、可靠性的分析
2.1 某种数控车床考核
进行考核的车床是45度倾斜的高刚性的床身，能够用于高度强力切削。这种机床的主轴刚性强、精度高，可以进行恒速切削和无极调速切削，在停止和启动的时候非常迅速。机床的每个润滑点都设有地理循环装置来保证定量润滑，程序可以控制尾台套筒的伸缩。这种型号的机床能够加工多头螺纹、公英制螺纹、圆弧、直线，尤其是要求高形状复杂的盘类和轴类的零件非常适合。
2.2 对故障模式、故障影响与致命度进行分析
在数据的收集和整理阶段，我们依据故障数据的计数原则和判定依据，将不真实的数据剔除出去，将真实有效的信息留下来。在车床整机的故障进行分析的时候发现，Z轴故障最多，主要是Z轴点动时颤动、Z轴电机皮松动、Z轴过载报警。X轴也发生很多故障，主要是托板有间隙、丝杠有间隙、电击联轴节松动等。
对故障的模式进行分析，能够得出几何精度超标是最大的比例，主要原因是X轴托板有间隙和丝杠有间隙，导致了加工零件的精度比较低。零部件损坏主要是因为丝杠挤压。对子系统的故障进行了分析，我们发现Z轴进给系统故障原因主要是预紧机构松动、零部件损坏、基础件振动造成的。X轴进给系统通常来说，都是因为工艺型的几何精度超标引起的。
3、提高可靠性的策略
3.1 在早期进行试验
数控车床在早期发生了很多故障，若是这些故障不能及时得到解决，就会影响之后的使用。所以要加强早期数控车床的故障试验，发现潜在和暴露出来的故障，解决这些故障，保证数控车床进入偶然故障期。
3.2 优化可靠性设计
电气设计一般都是使用模块设计，用户提出了新要求，就会增加新的模块。因为板块众多，出现的问题也是多种多样。在安装过程中，电气元件要进行认真筛选，尤其是用户总是反应的易出现故障的元件，一定要替换，给用户选择更好的元件。在工艺规程和零件图样上，要精确的规定尺寸，优化锁紧信号的发讯结构，减少顶尺卡死的情况。优化刀具和工件的冷却系统，让冷却水跟着刀具的位置变动，这样可以提高冷却液的使用率，同时提高了刀具和冷却工件的可靠性。优化润滑系统，不同的润滑点使用单线阻尼系统供油，提升润滑的效果。
3.3 关键工序和装配过程进行提升
在数控车床故障分析中，很多故障都是因为装配过程和关键工序不正确导致的。所以要提高数控车床的可靠性，就要对关键工序和装配过程进行提升。主轴对于加工精度非常重要，对这道加工程序的改进方法是：定期检查精确度，控制加工精度；检查关键的工序；对主要加工面和配合面的形状尺寸进行检查；检具、量具要定期校对。改进电气装配的方法是：在装配之前，认真审查元件的型号和规格；在装配的时候，保证接头号码的正确性；要对绝缘电阻检测和安全性进行实验。尤其是在安装丝杠的时候，保证防护罩壳准确到位，密封部件和防护板要安装好。
3.4 关键套配件进行可靠性保证
对关键的套配件进行保证，主要是对采购、选择、入库、装配筛选检验等进行保证。首先就要保证采购的套配件的质量合格，装配的套配件质量好，能够有效的保证数控车床的可靠性。通常，很多数控车床的故障都是因为套配件的质量问题导致的，所以要加强质量监管，提高数控车床的套配件质量。
4、总结
数控车床在我国的制造行业有很重要的作用，要加强数控车床的故障分析，探究产生故障的原因，并且进行合理的优化探究。首先要使用软件，通过对假设检验、参数估计等确定故障时间间隔，建立最佳的模型。其次要对车床的影响因素、故障模式、致命度进行分析，找出每个环节引起故障的概率，最终查找出最薄弱的地方，进行针对性的改进。通过故障分析，能够有效的提高可靠性，对于数控机床的优化具有重要的意义。
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