數控機床維護與維修的研究

王學鵬

（中國石油大學（華東）機械工程學院，山東　青島　266580）

數控機床維護與維修的研究

王學鵬

（中國石油大學（華東）機械工程學院，山東青島266580）

【摘要】數控機床的維護和修理包含兩個方面：一是正確使用、日常維護，即預防性維護，以有效地延長其平均無故障工作時間；二是故障修理，盡快修復，以縮短平均修復時間。通過對數控機床的研究，對延長平均無故障工作時間、縮短平均修復時間，以提高數控機床利用率方面，提出了數控機床維護和維修的見解。

【關鍵詞】數控機床；維護；維修

數控機床是典型的機電一體化產品，集合了機械、電氣、控制等多方面技術，對其維護和維修的要求比較高。不合理的維護和維修數控機床，能夠縮短其使用壽命。反之，正確的維護和維修數控機床，能有效地延長數控機床的使用壽命。

1　數控機床維護方面的要求及方法

1.1數控機床的正確使用要求

1）數控機床對輸入電源的要求較高。隨著對數控機床的加工要求越來越高，其電子元器件越來越“嬌貴”，主要體現在對電壓的要求上。目前大多數數控機床允許電源電壓的波動范圍是±5%—±8%。如果電源電壓波動范圍超過數控系統的要求，需要配備交流穩壓器。

2）數控機床對使用環境的要求較高。首先，安裝數控機床時，應遠遠離振動源、放射源、熱輻射源，并且要避免太陽光的直射，另外，還要保持數控機床的工作環境干燥、通風、恒溫。通常，數控機床都標定使用溫度和保存溫度，應按照規定執行［1］。

1.2對于數控系統的維護要求

1）首先，要嚴格遵守操作數控機床的操作規程及維護要求。這是維持數控機床精度、延長數控機床壽命的一個重要因素。

2）確保數控柜電氣柜的散熱系統正常工作。每天應檢查各柜的冷卻風扇工作是否正常，風道過濾網是否堵塞，以免引起柜內溫度過高，使數控系統不能可靠地工作［2］。

3）定期檢查和更換伺服電機的電刷。直流電動機在工作時，無法避免電刷與電機的定子發生摩擦，所以必然產生磨損。如果磨損嚴重而沒有及時更換，就會影響電動機的使用性能，嚴重時會造成電動機損壞。一般每三個月或半年檢查一次，同時用工業酒精對電刷表面進行清洗。

4）定期更換數控系統的后備電池。數控系統的參數及加工程序是由帶有掉電保護功能的寄存器來保存的，當數控系統關閉后寄存器中的參數及加工程序由后備電池來保持。因此，定期檢查后備電池的工作狀態和及時更換電池就顯得極為重要，一般情況下，即使電池尚未用完，也應每年更換一次。

5）盡量少開數控柜和強電柜門。以防止車間空氣中的灰塵、油霧及金屬粉末落在電子部件或印刷電路板上造成短路。

6）長期閑置的系統應定時給數控系統供電，定期進行機床空運轉。通過對數控機床經常通電、空運轉等手段，使數控機床自身發熱，從而驅散機床內部的濕氣。

1.3對于機械部件的維護要求

1）首先要保持良好的潤滑狀態。無論是運動件還是不動件，大多數都是由鋼件組成，如果潤滑狀態不好，會引起“硬碰硬”的現象，造成運動機構的磨損嚴重。所以，要定期檢查機床潤滑系統，始終保持導軌、絲杠等各運動部件潤滑狀態良好，以減少其磨損。

2）檢查并及時調整機械精度。對于數控機床的精度，要定期進行檢查并及時調整，以減少各運動部件之間的狀態和位置偏差，如換刀系統、工作臺交換系統、絲杠反向間隙等的檢查調整。

3）做好機床的清潔衛生工作。設備太臟，灰塵太多，會影響機床的正常運轉，如油水過濾器、空氣過濾網等太臟，會造成壓力不夠、散熱不好，從而造成故障。運動部件表面灰塵太多，會造成運動部件運動阻力增加，加劇部件的磨損等，所以必須經常對設備進行清掃。

2　數控機床的維修

2.1數控機床的診斷和維修原則

1）先外部后內部原則。先檢查機床設備外部，如果外部沒問題然后再檢查設備內部。不要急著去拆卸機床零部件，造成一些安裝精度的丟失。從故障出現的概率來講，機床外部故障率要遠遠大于機床內部故障率。

2）先主后次原則。根據機床組件的使用性能，出現故障的多數集中在機床的按鈕、行程開關、油管、電纜等輔助設備，而數控裝置、可編程控制器、伺服系統等不太容易出現故障。所以，在排除機床故障時，先從故障率高的按鈕等機床輔助設備入手，如果故障還沒排除，再進行數控裝置、可編程控制器、伺服系統的排查工作。

3）先簡單后復雜原則。為了避免故障之間互相影響、掩蓋，故障的排除要“由簡入深”。先排除容易解決的簡單故障，然后再排除難度較大的復雜故障。采用這個原則，可以從根本上杜絕維修、維護過程中的盲目性，從而提高了故障處理的效率。

2.2診斷和維修的方法

1）機床自診斷法。目前，大多數數控機床具備故障自診斷功能。它是利用行程開關、傳感器等裝置，實時監測機床的運動行程、液壓氣壓、溫度、電壓電流、運行速度等信息，并設置了正常的運行范圍值，如果機床運行時超出了該范圍，數控機床就會報警，并置出故障部位及原因。所以，在機床故障診斷時要優先選擇數控機床自診斷功能。

2）備件互換法。當數控機床的故障鎖定在某個組件后，可以利用機床上現有的相同組件或者備用組件進行互換，能快速準確的查找到數控機床的故障。

3）敲擊法。對于數控機床“時有時無”的故障可采用敲擊法。具體操作：開啟數控機床，拿一根絕緣的木棒或者橡膠棒敲擊可能出現故障的組件，同時注意觀察機床的運行情況，如果敲擊某部位時，機床的運行有變化，那么就能鎖定故障源。該方法由于是機床通電狀態上執行的，所以要采取措施，防止觸電。

4）升、降溫法。如果數控機床連續長時間工作或者周圍工作環境溫度偏高時，機床就會報警或者突然斷電重啟機床。此時，可用電吹風或紅外線加熱燈使可疑電路板或組件升溫，使該組件的升溫狀態更加明顯，從而可以確定有問題的組件。同理，也可以在機床發生此類故障后，利用酒精棉球涂抹可疑組件，降低組件溫度，消除溫度影響后觀察故障是否消失，從而可以快速地確認有問題的組件。

【參考文獻】

［1］陳蕾.淺析數控機床維護維修的一般方法［J］.機械制造.2004.第42卷第482期.71-72頁.

［2］李剛斌.數控機床維修實例分析［J］.制造技術與機床.2007.第4期.107-108頁.

【作者簡介】

王學鵬（1982—），男，山東招遠人，在職研究生，機械工程專業。