數控加工及數控機床的維護

張敬

摘 要：隨著社會的不斷進步，經濟的快速發展，我國人們的物質生活水平不斷提高，集機械、電力、溶液、氣、光為一體的數控機床現代化技術開始迅速發展起來，數控加工也隨之發展起來，促進了我國國民經濟的快速增長。隨著數控加工的日益增多，數控加工的工藝水平越來越受到全社會人們的普遍關注；數控機床是一種高技術產物，如果系統出現故障就會影響生產效率。該文就對數控加工的加工工藝以及數控機床在日常生活中常常出現的故障進行了分析，并且提出了相應的解決措施。

關鍵詞：數控加工 數控機床 維護 現代化技術

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）06（c）-0075-02

數控加工是一種先進的加工技術，同時也是一種高效率、高精度的自動加工方法，其技術的使用有效的解決了復雜、小而精密的零件的加工問題，給社會帶來了巨大的經濟效益。數控機床作為一種高技術產物，已經成為現代機床技術水平的重要標志，數控機床能夠滿足產品的高精度、高復雜性的要求，為此，受到人們的廣泛關注。要想充分發揮數控機床的作用，就必須做好日常維修與養護工作，從而減少事故的發生，提高工作效率。

1 數控加工

1.1 數控加工的定義

數控加工是機械制造中的一種先進的加工技術，同時也是一種高效率、高精度的自動加工方法，它是伴隨數控機床的產生、發展從而逐步完善起來的一種應用技術，也是人們長期從事數控加工實踐經驗的總結。數控加工能夠大大提高對復雜性產品的制造效率，能夠充分保障產品的加工質量，它是集傳統的機械制造工藝、現代化控制技術、傳感技術等技術于一體的，它的廣泛使用給機械制造業帶來了極大的方便，數控技術的水平已經成為衡量一個國家綜合國力的重要標志。

1.2 數控加工的特點

數控加工技術與傳統的機床加工技術相比，其具有以下幾個方面的特點：1.加工零件的精度越來越高，能夠適應許多品種復雜的小零件。數控機床是按數字形式給出的指令進行加工的，不需要人工干預，從而能夠消除人為產生的誤差。2.數控機床能夠隨生產對象的變化而發生變化，所以在數控機床上改變加工零件時，只需重新編制程序，輸入新的程序后就能自動實現對新的零件的加工；而并不需要改變機械部分和控制部分的硬件，從而為復雜結構零件的生產提供了極大的方便。3.數控機床每一道工序都可以選用最有利的切削用量，這就提高了數控機床的切削效率，節省了時間，數控機床還能夠實現多道工序的連續加工，大大提高了生產效率。4.數控機床加工零件一般不需要制作專用夾具，并且還可以實現一機多用，從而能夠使生產成本進一步下降，可獲得良好的經濟效益。5.數控機床可以使用數字信息與標準代碼處理、傳遞信息，從而為計算機輔助設計、制造以及管理一體化奠定了基礎。

2 數控機床

2.1 數控機床的定義

數控機床是集多種技術于一體的現代化技術設備，是一種裝有程序控制系統的自動化的數字機床，其控制系統能夠自動的處理各種程序指令，從而使得機床工作加工零件。數控機床的系統一旦出現故障，就會使得機床停止運轉，從而影響生產效率。數控機床容易出現的故障主要有：機械的磨損與銹蝕、工件表面粗糙度大、電子元器件發化，本身有隱患、灰塵、操作失誤等，所以，對數控機床出現的故障及時的進行維修是保障數控機床能夠正常運行的前提，對數控機床的快速發展和不斷完善也起到了巨大的推動作用。

2.2 數控機床的特點

（1）對加工對象的適應性比較強，能夠根據不同加工對象為模具的制造提供合適的加工方法；（2）加工精度高，能夠適應各種小而精密的零件的加工，具有比較穩定的加工質量；（3）當加工零件發生改變時，不需要重新進行設置，只需要更改數控的程序就可以，這樣就大大節省了生產時間，提高了生產效率；（4）由于采用的是自動化程序控制，所以大大減輕了勞動強度；（5）數控機床對工作人員的素質要求比較高，對維修人員的技術要求更高。

2.3 數控機床的分類

（1）按照加工工藝方法進行分類：金屬切削類數控機床；特種加工類數控機床；扳材加工類數控機床；（2）按控制運動軌跡進行分類：點位控制數控機床、直線控制數控機床、輪廓控制數控機床；

3 數控機床常常出現的故障分析

3.1 數控機床監測技術的特點

隨著社會的不斷進步，經濟的快速發展，數控機床監測技術也得到了迅速的發展，從而更加準確的確保了機床的正常運行。數控機床監測技術主要有以下三個特點：（1）數控機床監測的目的很明確，能夠快速的對機床進行故障監測，進而及時的制定出科學、有效的解決方案，從而保障機床的正常運轉；（2）數控機床監測技術涉及的范圍比較廣，主要涉及到物理學、機械動力學等多種學科知識領域；（3）數控機床監測技術能夠很好的聯系實際，能夠把理論知識轉化為實踐，然后用于實際的操作中，這樣就能夠很好的提高數控機床的安全運行。

3.2 數控系統故障

3.2.1 位置環

位控環報警：可能是測量回路開路；測量系統損壞，位控單元內部損壞；不發指令就運動，可能是漂移過高，正反饋，位控單元故障；測量元件損壞；測量元件故障，一般表現為無反饋值；機床回不了基準點；高速時漏脈沖產生報警的可能原因是光柵或讀頭臟了；光柵壞了。

3.2.2 電源部分

電源是維持系統正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。

3.3 無報警顯示的故障

3.3.1 機床失控

由于伺服電動機內檢測元件的反饋信號接反或元件故障本身造成的。

3.3.2 機床振動

此時應首先確認振動周期與進給速度是否成比例變化，如果成比例變化，則故障的原因是機床、電動機、檢測器不良，或是系統插補精度差，檢測增益太高；如果不成比例，且大致固定時，則大都是因為與位置控制有關的系統參數設定錯誤，速度控制單元上短路棒設定錯誤或增益電位器調整不好，以及速度控制單元的印刷線路不好。

3.4 數控機床監測人員要掌握方法對機床的監測

數控機床監測人員在檢測前要詳細了解機床發生故障前有哪些征兆或者是現象，根據這些現象對故障進行分析，這樣可以大大提高監測效率；如果不能通過看機床表面判斷出機床的故障，這時就必須進行深層次的故障檢測，對很有可能發生故障的部位進行監測，從而監測出故障部位。監測人員還一定要熟悉相關機床的維修原理，在每一次監測完機床故障以后，應該詳細的記錄好監測方法，從而可以方便掌握機床的故障規律，從而提高故障診斷效率。

4 數控加工及數控機床的維護及檢修

4.1 數控加工及數控機床維護與檢修人員

由于數控機床的特點，所以對維護與檢修人員的要求比較高，只有維修人員具有較高的素質和工作技術才能真正確保數控機床維修工作的快速、高效運行。有效的預防與維修的技術手段是確保數控機床能夠高效運轉的基本條件，所以要建立嚴格的維護修理制度對機床進行及時的維護、修理，從而來大大降低事故的發生率，每次使用完機床以后要對機床的每一個部件進行檢測，對一些有破損的部件進行及時的更換，定期對機床進行檢測，一旦發現問題及時的進行解決，另外，還可以對機床進行一定程度的升級或者是改裝，從而使的機床的技術水平能夠得到大幅度的提升，使得機床能夠穩定運行、長時間運轉，從而獲得更多的經濟效益；除此以外，還要對機床的使用壽命與更換頻率進行評估，從而真正提高機床的使用壽命。保障數控機床能夠正常運轉的主體還是維護人員，為此，一定要加強對維護人員的培訓力度，讓維護人員在掌握基本的知識基礎以后，掌握更多、更有效的技術方法，真正成為數控機床專業檢測診斷技術的高級操作專家，此外還要提高維護人員的責任心，讓維護人員能夠利用自己靈活且基礎扎實的知識體系，使機床的正常運行獲得保證，從而減少事故的發生頻率，帶來更多的經濟效益。

4.2 加強對機床的安全監察力度

只有真正保障機床是在嚴格的操作流程下進行，才能真正保障人們的生命安全，減少事故的發生，所以，一定要重視事故的發生原因，對事故進行仔細的分析和解決，吸取教訓，不斷的總結經驗，將事故發生的過程記錄下來，從而能夠避免下次再出現同樣的事故，另外，還要加強對機床的安全監察力度，做好安全工作，對于不同種類的機床要采取不同的分析與診斷方法，還要做好定期維修和護理工作，提前對機床可能出現的故障進行預測，然后針對這些故障提前做好預防措施，對于機床的引進購買一定要確保是從正規廠家進行的購買，從而真正從源頭上確保機床的質量，再者還要注意確保維護人員的生命安全，要牢記安全第一的原則，提高維護人員的安全意識，從而真正使得維護人員的安全有所保障。

4.3 做好預防性維護工作

預防性維護工作的目的是為了降低故障的發生率。所以，數控機床維護人員要對數控機床在實際運行的過程中可能出現的故障進行提前的預測，然后根據估測，提前做好防范工作；除此以外，數控機床管理人員還要對每臺數控機床都建立起日常的維護保養計劃，包括保養內容以及各功能部件和元氣件的保養，然后定時定期的對這些數控機床進行維護；如果數控機床長時間閑置不用，當需要使用的時候，第一次使用時最好用較低速度進行運行。

4.4 數控機床的診斷原則

數控機床診斷技術主要是對機床進行故障監測和診斷。如果不能很好的對機床進行監測和診斷，就會使得這些機床在運行的過程中發生故障，導致機床不能繼續正常工作，從而給人們的生命安全造成威脅，給企業帶來不可估量的經濟損失。診斷技術就能夠很好的避免這些故障的發生，能夠使得機床按照自身的系統正常的運行。對機床進行監測和診斷可以精確的發現機床存在的問題，然后快速的解決這些問題，從而確保機床的正常運行。由于數控機床是集多種技術于一體的現代化設備，所以維修人員在診斷故障時應該采用先由外向內逐一進行排查，盡量避免隨意地啟封、拆卸，這樣會擴大故障范圍，使機床大傷元氣，喪失精度，降低性能。所以，在診斷時可以采用：先檢查外部再檢查內部；先在機床斷電的靜止狀態下通過了解、觀察測試、分析確認為故障，然后再給機床通電；當出現多種故障互相交織掩蓋，一時無從下手的情況時，應該先解決容易的問題，然后再解決難度較大的問題。這樣，遵循原則進行診斷，既能夠快速診斷出故障所在的位置，又能避免對機床的損害，大大提高了工作效率。

4.5 應該為數控機床配備系統編程、操作和維修的專業人員

只有合理的配備出專業的維修人員，才能大大提高機床的維修效率。這些專業人員應該熟悉所用機床的各個部分及使用環境，并且能夠按照機床和系統使用說明書的要求正確的使用數控機床。數控機床的使用環境會影響機床的正常運轉，所以在安裝機床時應該嚴格按照機床說明書規定進行安裝，在經濟條件允許的情況下，應該將數控機床與普通的機械加工設備隔離安裝，以便對機床進行維修和保養。

4.6 數控機床系統中硬件控制部分的維修與保養

數控機床系統硬件控制部分是數控機床的核心，所以一定要重視對其的維修與保養工作，每年應該讓有經驗的維修人員檢查一次，檢測有關參考電壓是否在規定的范圍內，檢查系統內各器件連接是否有松動的現象，如果有及時進行維修。還要，檢查各功能模塊使用風扇運轉是否正常并且是否清除灰塵，這樣，可以延長數控機床的使用壽命。

4.7 制訂數控系統日常維護的規章制度

要根據各種數控機床的特點，確定各自保養條例，應該有一種嚴格的規定，除非進行必要的調整和維修，否則不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用時敞開柜門；應每天檢查數控系統柜上各個冷卻風扇工作是否正常，檢查工作環境狀況，如果發現過濾網上灰塵積聚過多，一定要及時清理，否則將會引起數控系統柜內溫度過高，造成過熱報警或數控系統工作不可靠；還要經常監視數控系統用的電網電壓；定期更換存儲器用電池。

5 結語

綜上所述，該文通過對數控加工以及數控機床的維護進行了分析，得出了：數控加工和數控機床都是集多種技術于一體的現代化設備，它們的使用能夠大大解放勞動力，提高生產效率，但是，它們在使用的過程中也會出現各種各樣的故障，所以，一定要重視對數控機床的維護與保養工作，要不斷的發現專業人才，找到合適的診斷技術對故障進行監測，提前做好預防工作，從而真正保障數控機床能夠安全、平穩的運行，真正提高生產效率。

參考文獻

[1] 任建平.現代數控機床故障診斷及維修[M].北京：國防工業出版社，2005.

[2] 楊文明.數控加工及數控機床的維護[J].科技創新與應用，2013（31）：92.

[3] 劉永久.數控機床故障診斷與維修技術（FANU系統）[M].北京：機械工業出版社，2011.