淺談數控機床的維護與保養

熊小剛

摘要：數控機床是一種綜合應用了計算機技術、自動控制技術、精密測量技術和機床設計等先進技術的典型機電一體化產品，其控制系統復雜、價格昂貴，因此它對維修人員的素質、維修資料的準備、維修儀器的使用等方面提出了比普通機床更高的要求。

關鍵詞：數控機床;維護;保養

一、維修人員的素質要求

維修工作開展的好壞（高的效率和好的效果）首先取決于維修人員的素質。為了迅速、準確判斷故障原因，并進行及時、有效的處理，恢復機床的動作、功能和精度，要求維修人員應具備以下基本素質。

（1）?? 工作態度要端正。應有高度的責任心和良好的職業道德。（2）具有較廣的知識面。

（3）具有一定的外語基礎和專業外語基礎。（4）善于學習，勤于學習，善于思考。

（5）?? 有較強的動手能力和實驗技能。

（6）?? 應養成良好的工作習慣。需要膽大心細，動手必須要有明確目的、完整的思路和細致的操作。

在系統維修時應特別注意：數控系統的某些模塊是需要電池保持參數的，對于這些電路板和模塊切勿隨意插拔;更不可以在不了解元器件作用的情況下，隨意調換數控裝置、伺服、驅動等部件中的器件、設定端子;任意調整電位器位置，任意改變設置參數，隨意更換數控系統軟件版本，以避免產生更嚴重的后果。

二、必要的技術資料

維修的效果、尋找故障的準確性，也決定于維修人員對系統的熟悉程度和運用技術資料的熟練程度。所以在平時應認真整理和閱讀有關數控系統的重要技術資料。對于重大的數控機床故障維修，應具備以下技術資料。

1.??? 數控機床使用說明書。它是由機床廠家編制并隨機床提供的資料。

2.??? 數控系統方面的資料。應有數控裝置安裝、使用（包括編程）、操作和維修方面的技術說明書。

3.??? PLC的資料。它是根據機床的具體控制要求設計、編制的機床輔助動作控制軟件。PLC程序中包含了機床動作的執行過程，以及執行動作所需的條件，它表明了指令信號、檢測元件與執行元件之間的全部邏輯關系。

4.??? 伺服單元的資料。進給伺服驅動系統和主軸伺服單元的原理、連接、調整和維修方面的技術說明書。

5.??? 機床主要配套功能部分的說明書與資料。在數控機床上往往會使用較多功能部件，如：數控轉臺、自動換刀裝置、潤滑與冷卻系統、排屑器等。這些功能部件，其生產廠家一般都提供較完整的使用說明書，機床生產廠家應將其提供給用戶，以便功能部件發生故障時進行維修的參考。

6.??? 維修記錄。這是維修人員對機床維修過程的記錄與維修的總結。最理想的情況是：維修人員應對自己所進行的每一步維修情況進行詳細的記錄，不管當時的判斷是否正確，這樣不僅有助于今后進一步維修，而且有助于維修人員的經驗總結與提高。

三、必要的維修用器具與備件

合格的維修工具是進行數控機床維修的必備條件。數控機床是精密設備，不同的故障，所需要的維修工具亦不盡相同。常用的工具主要如下。

1.??? 常用測量儀器、儀表。如萬用表、示波器、數字轉速表、相序表、常用的長度測量工具、PLC編程器、）IC測試儀、邏輯分析儀和脈沖信號筆等。

2.??? 常用維修用器具。如電烙鐵、吸錫器、扁平集成電路拔放臺、旋具類、鉗類工具、扳手類、松香、純酒精、清潔觸點用噴劑、潤滑油等。

3.??? 常用的備件。對于數控系統的維修，備品備件是一個必不可少的物質條件。如無備件可調換“，巧媳婦難為無米之炊”。而且如果維修人員手頭上備有一些電路板的話，將給排除故障帶來許多方便，采用電路板交換法通?？梢钥焖倥袛喑鲆恍┮呻y故障發生在哪塊電路板上。數控系統備件的配制要根據實際情況，通常一些易損的電氣元器件如各種規格的熔斷器、保險絲、開關、電刷，還有易出故障的大功率模塊和印刷電路板等，均是應當配備的。

四、數控機床的保養

數控機床種類多，各類數控機床因其功能，結構及系統的不同，各具不同的特性。其維護保養的內容和規則也各有其特色，具體應根據其機床種類、型號及實際使用情況，并參照機床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養制度。下面是一些常見、通用的日常維護保養要點。

1.??? 嚴格遵守操作規程和日常維護制度

數控設備操作人員要嚴格遵守操作規程和日常維護制度，操作人員的技術業務素質的優劣是影響故障發生頻率的重要因素。當機床發生故障時，操作者要注意保留現場，并向維修人員如實說明出現故障前后的情況，以利于分析并診斷出故障的原因，及時排除。

2.??? 防止灰塵污物進人數控裝置內部

在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數控系統內的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統能超負荷長期工作，采取打開數控柜的門來散熱。

應該檢查數控柜上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象，若過濾網上灰塵積聚過多，不及時清理，會引起數控柜內溫度過高。

20世紀80年代以前生產的數控機床，大多帶有光電式紙帶閱讀機，如果讀帶部分被污染，將導致讀人信息出錯。為此，必須按規定對光電閱讀機進行維護。

直流電動機電刷的過度磨損，會影響電動機的性能，甚至造成電動機損壞。為此，應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數控車床、數控銑床、加工中心等，應每年檢查一次。

一般數控系統內對CMOS RAM存儲器件設有可充電電池維護電路，以保證系統不通電期間能保持其存儲器的內容。在一般情況下，即使尚未失效，也應每年更換一次，以確保系統正常工作。電池的更換應在數控系統供電狀態下進行，以防更換時RAM內信息丟失。

備用的印制電路板長期不用時，應定期裝到數控系統中通電運行一段時間，以防損壞。

定期調整主軸驅動帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的丟轉現象;檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調節溫度范圍，及時補充油量，并清洗過濾器;主軸中刀具夾緊裝置長時間使用后，會產生間隙，影響刀具的夾緊，須及時調整液壓缸活塞的位移量。

定期檢查、調整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度;定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動;絲杠防護裝置有損壞要及時更換，以防灰塵或切屑進入。

嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發生碰撞;經常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點位置是否到位，并及時調整;開機時，應使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作。

定期對各潤滑、液壓、氣壓系統的過濾器或分濾網進行清洗或更換;定期對液壓系統進行油質化驗檢查、添加和更換液壓油;定期對氣壓系統分水濾氣器放水。

定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統參數補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等;硬方法一般要在機床大修時進行，如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調整反向間隙等。

數控設備是一種自動化程度高、結構較復雜的先進加工設備，要充分發揮數控設備的高效性，就必須正確的操作和精心的維護保養，以保證設備的正常運行和高的利用率。其集機、電、液于一身，因此數控設備對維修維護人員要求較高，除本文所提到常規維護保養外，還應根據具體數控設備的詳細操作說明手冊作具體的專門維護和保養。