數控機床維修改造中的問題與對策研究

何亮

（株洲鉆石切削刀具股份有限公司，湖南 株洲 412000）

數控機床維修改造中的問題與對策研究

何亮

（株洲鉆石切削刀具股份有限公司，湖南 株洲 412000）

數控機床技術是現今企業生產當中的重要組成部分，其具有種類繁多以及結構復雜的特點，在實際應用當中，需要做好其維修改造工作，使其能夠一直具有穩定的運行效果。本文就數控機床維修改造中的問題與對策進行探討。

數控機床；維修改造；問題與對策

在我國機械設備數控化、自動化水平不斷提高的過程中，較多的老舊機械設備需要不斷改進，以便適應新的發展與應用要求。在現今企業生產當中，數控機床是重要的產品生產工具，不僅能夠實現產品生產效率的提升，還是做好產品質量的保證。在機床技術、類型不斷發展的過程中，也因此具有了更為復雜的內部結構。對此，做好設備維修改造，則成為了實際生產當中的一項重點。而在該項工作實際開展中，也經常會發生問題。因此，需要在做好問題的解決和問題的規避基礎上，做好重點內容的控制。

1 維修改造常見問題與應對

在數控機床維修改造工作實際開展當中，需要做好以下常見問題的重視與把握。

第一，非單一電源。部分數控設備在經過改造以及維修處理之后，具有一定機構的增加，因在走線方面存在不便情況，或同其余設備在動作方面存在聯系，新增的機構則并不是從該設備的主空氣開關下方接電源，而是在另外的電源處取電的情況，而違反了單一電源規定。在發生緊急情況時。在對設備電源開關進行切斷情況下，卻依然無法對設備的全部電源進行切斷，并因此導致安全隱患的發生。對于該問題需要在實際處理當中嚴格遵循規定，保證機械電氣設備能夠同單一電源連接，保障工作的安全性。

第二，設計源頭存在的隱患。對于涉及到機床、操作及維修人員安全的信號，如報警信號、急停信號以及超行程信號等等，應當在設計電氣控制回路時就要盡量考慮得周到，一旦出現此類報警就應該切斷一切相關回路的電源，使相關部分停止運行，避免因為控制回路設計不嚴謹或是其他因素，造成較大的設備方面的損失或人員方面的傷害。例如，部分數控機床的改造中，設計時將線路接到了行程開關的常開點上，當此回路斷開時機床正常運轉，機床發生超行程時回路為閉合狀態，這樣就會產生一些隱藏的缺陷，如：在機床維修或是調試時，相關人員為了檢查控制線路或是為了調試方便，存在將接線頭斷開而忘記及時復原的情況，在后續試車過程中，此部分一直處于常開狀態。此時，控制系統認為機床工作一切正常，而當發生超程故障時，不會有控制動作來切斷電源，就可能發生撞壞機床絲桿零部件的情況，因此在設計的源頭上就應注意避免此類情況的發生。另外在控制電路方面，做好繼電器線圈的一側接地是避免發生誤動作、避免故障發生的重要措施。而在部分改造后機床設備當中，在繼電器線圈的兩側端口，具有一端接電源、另一端接觸點或是在兩端設置觸點的情況。在實際生產當中，線路在機床設備上下穿走，如其中某個位置因機械磨損發生絕緣失效情況，則可能因繼電器發生誤動作而導致嚴重后果的發生。此外，在實際改造當中經常出現輸出點為集電極開路形式對繼電器線圈進行直接驅動，也可能因此埋下隱患。所以在實際設計改造當中，需要從設計的源頭上考慮的更周到。

第三，安全操作保護功能不完備。對于在運行當中存在飛濺危險的設備，需要將其設計為帶連鎖功能的防護門，在實際生產當中，當經確認操作人員已經離開危險區之后再進行動作。而在實際設計當中，卻經常出現沒有對雙手控制預防裝置進行設置的情況；而對于缺相情況下可能使電器發生燒毀的部位，沒有使用相關缺相保護裝置，而是使用三路保險的情況也時有發生。在設備當中，滾珠絲杠副為重要的精密元件，部分機床在經過改造之后，受到保護功能缺失影響，在具體工作當中，灰塵、硬砂粒以及切屑等都可能進入到滾道當中。在實際設計當中，如果沒有在絲杠上加裝整體防護罩，沒有做好滑動導軌同大拖板兩端的密封處理，也可能因硬質顆粒狀異物進入到滑動面對導軌造成損傷。對于這部分問題，需要在實際設計改造當中引起重視，避免問題隱患的發生。

第四，在具體施工中，部分施工人員在標準化意識方面存在淡薄情況，因蠻干情況的存在，經常導致設備事故的發生。例如電工布線為圖方便,將電源進線接到了空氣開關的下端,而將負載端接到了空氣開關的上端。當其他人員維修時,斷開空氣開關就誤認為已斷電,維修時存在被電擊的危險。而對于部分已經完成改造的數控機床，也經常出現施工人員以及技改人員在器件上直接粘貼器件標識的情況。對此，需要在改造前做好人員控制，保證其能夠嚴格按照規程內容開展工作。

2 維修改造需控制重點

在數控機床維修改造工作當中，需要做好以下內容的把握與控制。

第一，在數控機床應用當中，導軌不僅需要具有普通機床的工藝性以及導向精度，同時，需要具備良好的磨損特性以及耐摩擦性。同時，要在剛度方面能夠滿足生產要求，避免因導軌發生變形情況影響實際加工精度，并做好導軌的潤滑以及防護工作。通常情況下，機床齒輪將主要集中在變速箱以及主軸箱位置，為了對傳動精度進行保證，數控機床上需要使用同普通機床相比更高精度的齒輪。結構方面，要保證無間隙傳動，對此，在實際改造工作開展中，需要保證齒輪能夠對數控機床生產要求進行滿足，以此做好機床加工精度控制。

第二，在數控機床柜內元器件以及電器柜使用一定時間后，即使其已經達到了一定的年限，這部分元器件在參數以及性能方面也將具有著較為穩定的特點。對此，在對高檔進口數控機床進行改造時，則不需要進行大拆大改。對于部分二手機床來說，因其原有電器柜狀態較差，或用戶認為其所具有的故障率較高，則可以對其進行全套更換處理。在用戶資金方面允許的情況下，則可以對具有較好外觀、質量的國際品牌進行選擇。同時，電纜是實際生產當中信號傳輸的重要部件，在實際項目改造過程當中，對于與伺服、變頻驅動或位置測量、定位相關的控制電纜，需要保證選擇優質屏蔽電纜。大型主軸電機方面，因其電力電纜價格過高，則可以根據情況不同來選擇電纜。

第三，傳動鏈方面，絲杠傳動將對其精度產生直接的影響。在具體絲杠選用方面，同拖動扭矩要求以及加工精度具有著一定的聯系。如被加工精度要求不高，則可以對滑動絲桿進行使用，并做好原絲杠磨損情況的檢查，如累積誤差、螺距誤差以及螺母間隙等。通常來說，滑動絲杠需要在6級別以上，如螺母間隙較大，則可以考慮對螺母進行更換處理。同滾珠絲杠相比，使用滑動絲杠通常具有較低的價格，很難對高精度零件加工需求進行滿足。對于滾珠絲杠來說，其在實際應用當中具有著效率高以及摩擦損失小的特點，具有較高的傳動效率，且在壽命以及精度方面也具有較好的表現。其運動時力矩與起動力矩較為接近，能夠以此實現電機起動力矩的降低，能夠對高精度零件的加工需求進行滿足。

第四，振蕩軸軟件維修。當機械存在部分磨損情況時，到位帶在無法滿足要求的情況下，將使某坐標軸發生振蕩問題。對于新型數控系統來說，處理方式較為簡單，僅僅對到位帶參數進行修改即能夠達成目標。而對于舊設備，尤其是年代較早的數控系統，則需要將原NC系統相關參數找出，適當擴大夾緊帶以及到位帶，以此對軸的振蕩問題進行臨時解決。當然，要想對該問題進行徹底解決，則需要修復好機械的磨損部分。

第五，在完成系統改造之后，做好驗收標準的確定以及調試也是實際工作當中的重點內容。在調試工作當中，其將涉及到電氣、控制、傳感以及機械等方面，需要由項目負責人處理。具體調試步驟方面，可以按照從小到大、從簡到繁的順序處理。對于新系統來說，驗收標準是對其的重要考核，在具體標準制定當中，要嚴格按照實事求是原則進行，避免標準存在過高或者過低情況影響到改造工作開展效果。在完成標準確定后，在沒有特殊情況下不得隨意修改，避免因此對整個改造工作產生影響。

3 結語

在上文中，我們對數控機床維修改造中的問題與對策進行了一定的研究。在實際數控機床維修改造工作開展中，需要能夠做好常見問題以及工作重點把握，在做好問題規避的基礎上以科學措施的應用完成改造目標，實現數控機床的高效穩定運行。

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1671-0711（2017）12（上）-0067-02