芻議現代數控機床的預防性維修策略

劉紅軍，同亞龍

（陜西法士特齒輪有限責任公司，陜西 西安 710077）

1 數控機床預防性維修技術分析

近年來，我國機床行業發展迅速，數控機床更是基于其所具有的高效、快捷以及良好的加工能力在各行業得到了廣泛應用，雖然取得了一定成績，但是從整體上來看，可靠性低依然是限制生產效率的重要因素。根據調查可以確定，機床可靠性差的主要原因是其自身可靠性水平較低，再加上后期維護管理及保養策略不合理，使其在運行過程中受到外部因素干擾，出現運行故障的可能性增大，縮短了機床服務壽命。在數控機床維修方面，我國目前所應用的為定期維修模式，以早期機械故障認識和處理經驗為依據，包括構件磨損達到一定程度后出現故障，但是機械部件故障率由其可靠性決定，隨著機床運行時間的延長，可靠性不斷降低，需要制訂檢查維護方案，定時對其進行檢修才可確保其保持較高可靠性。隨著技術水平的不斷提高，現代數控機床設備復雜性越來越高，假如依然采取傳統的計劃檢修方法，不管部件大小及重要程度，都進行定期檢修，不僅工作量巨大，而且還需要較高的成本作為支持[1]。

2 數控機床預防性維修策略要點

2.1 一般預防性檢修技術

2.1.1 堅持專業原則

對數控機床進行一般性預防維修，即通過對以往管理維護經驗的總結，對日常維護保養方案進行調整和優化，及時發現并消除設備存在的故障隱患，以免在運行過程中逐漸積累最終產生問題。需要堅持專業原則與規范，對數控機床進行規范操作與管理，延長其服務壽命，減少各類故障的發生。在日常生產與維護中，注油、清洗以及檢查等一般性維護需要操作人員來完成，要求數控機床數控系統編程、操作以及維修人員熟知設備機械、液壓、數控以及氣路等部分的構成與規格，然后基于設備使用說明書正確、規范地操作機床，嚴禁出現超負荷運行的情況[2]。對于長時間不用的數控機床，要定期對其進行通電，可降低故障發生的概率。

2.1.2 定期巡回檢查

數控機床技術更為先進，且結構設計復雜程度更高，并且具有更高的智能化水平，相比舊式機床，其對檢修維護技術的要求也更為嚴格。維修管理人員需要定期進行巡回檢查，確認各移動軸負載情況、伺服電機溫度，判斷其是否存在發熱、異味以及異響等情況，且要檢查壓力表數值是否存在異常，保證管道接頭嚴密無泄漏，以及定期更換潤滑油，爭取通過細節控制來提高整個數控機床檢修維護效果，將故障隱患消除在根源環節[3]。

2.1.3 清掃設備構件

數控機床加工具有較高的精度，而為保證主軸精度與機床加工精度，則在主軸內部及液壓系統內均設置了冷卻裝置，部分還配置有絲杠中心冷卻裝置。在預防性維修工作中，需要定期對冷卻裝置進行清掃，以免保護網與散熱片積垢過多影響冷卻性能，造成熱損耗過大而產生故障。維修人員需要將保護網取下進行全面清理，確保可以正常通風。一般對于散熱片的清理，可以利用壓縮空氣來將積塵吹凈。在安裝時需要控制好散熱片間距，避免擠壓重疊在一起影響散熱效果。

2.2 專業性預防維修技術

2.2.1 季節性專業檢查

數控機床具有較高的可靠性與精確度，為充分發揮其在生產中的技術優勢，就需要保證環境條件達到其運行要求。如果環境溫度過高，必須要對數控機床電源與伺服模塊散熱器、電柜空調熱交換器與主軸油冷機進行徹底清掃，以免數控機床運行溫度過高出現故障。例如MAZAK、OKUMA等數控系統功率模塊散熱器均設置在電柜外部，利用風扇達到強制制冷效果，但是基于生產環境特點，散熱器外部經常吸附大量灰塵，削弱設備散熱效果，一旦功率器件溫度達到50℃，便會發出報警信號，嚴重時則會將模塊燒毀[4]。因此，必須要對此類模塊進行季節性檢修，尤其是春夏交接時間段，對散熱器進行檢查、清掃，提前消除存在的運行隱患。

2.2.2 定期更換電池

基于數控機床系統特點，部分數控裝置利用CMOS存貯器來存儲參數與數據，需要定期對其進行電池更換，保證不會因為斷電而造成數據參數丟失。檢修人員需要注意電池電量，一旦CRT發生電池報警，需要及時更換新電池，一般一年更換一次即可。

2.2.3 伺服電機清掃

交、直流伺服電機作為數控機床的驅動部件，如果其出現問題，必定會對數控機床性能產生影響，導致無法正常操作生產。將交、直流伺服電機作為對象進行預防性維修，一般對于數控車床、加工中心以及數控銑床等，需要保證每年一次的檢修頻率；加減速操作頻繁的數控機床，則應維持2個月一次的維修頻率，且要求檢修時將機床設置為斷電狀態，待電機冷卻后才可進行，以免影響檢修結果的可靠性。其中，交流伺服電機重點是對冷卻風扇進行定期清理，去除存在的油污與灰塵，保持良好的散熱效果。而直流伺服電機檢修技術比較復雜，應將電刷蓋擰下后取出電刷，測量長度是否合理，一般電刷磨損達到原始長度的1/2時，需要更換。檢查確認電刷弧形接觸面是否存在探溝或裂痕，檢查電刷彈簧是否存在打火痕跡，如無異常，便可更換新電刷；如有異常，則需要對換向器表面進行檢查，處理后還存在問題，則需要結合機床工作環境進行綜合分析，判斷問題原因并處理。

3 結束語

數控機床無論是生產效率還是智能操作等均具有更明顯的技術優勢，其在實際生產中將會得到越來越廣泛的應用。以提高其實際應用綜合效率為目的，基于傳統檢修管理模式進行調整和優化，確定預防性維修策略，結合數控機床結構特點，采取相應的措施進行檢修管理，爭取從根本上減少各類故障的發生。

［1］張根保，康麗娜，劉英，等.基于廣義比例強度模型的數控機床預防性維修周期決策［J］.計算機應用研究，2015，32（10）：2988-2991.

［2］楊毅.基于故障率特性的數控機床預防維修決策技術研究［D］.重慶：重慶大學，2013.

［3］王鶴.基于RCM的數控機床預防性維修策略研究［D］.長春：吉林大學，2012.

［4］于利鋒，楊琳琳.汽車制造行業的數控機床預防性維修技術及應用［J］.汽車實用技術，2010（06）：19-21.