數控設備的維護與保養

許俊

摘 要：數控機床是一種先進的技術設備，具有效率高、精度高等特點，而且還有一定的柔性，在制造方面發揮了巨大的作用，是企業生產的關鍵設備。如果在使用過程中機床出現使用不當、保養不好就會發生大大小小的故障。如果不及時去維修這些故障，就會造成停機，使生產停滯不前，影響企業的生產力以及經濟方面的損失，難以估量和彌補。機床要想長期可靠地運行，其實很大程度上取決于對它們的使用和保養。正確的使用可避免突發故障，使機床壽命延長;仔細保養可使機床處于良好的工作狀態，延緩老化的過程。

關鍵詞：數控機床;使用不當;使用與維護;突發故障;精心維護

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A

0 概述

隨著我國機械制造技術的快速發展，越來越多的機械產品在更新換代，這就對制造設備在性能、精度、自動化等方面提出了更高的要求。數控是指用數值數據的控制裝置，在運行過程中不斷地引入數據，從而實現自動控制。從其外觀和它的布局來看，數控機床除了具有普通機床的床身、主軸、導軌、工作臺及刀架等相同或相似的機床主體各部分外，還有普通機床不可能擁有的兩大部分，分別是對機床進行控制的計算機數控裝置和驅動機床運動機構。

數控機床是機電一體化的高技術產品，其中包含了機械制造技術、計算機技術、伺服驅動及檢測技術、可編程控制技術等技術。其組成包括：數控裝置、可編程控制器、伺服驅動和檢測反饋、機床主體等。

1 數控機床的日常維護和保養

1.1 維護與保養的目的

（1）延長元器件的使用壽命;（2）延長機械零件的磨損周期;（3）防止意外惡性事故的發生;（4）使機床始終保持良好的狀態，并能長時間的穩定工作。

1.2 保養周期及內容

1.2.1 每日保養

（1）潤滑油液面高度，保持機床潤滑;（2）檢查冷卻液箱內冷卻液是否足夠，不夠及時添加冷卻液;（3）檢查空氣壓力;（4）清潔刀庫刀臂以及刀具，尤其是刀爪;（5）清潔露在外面的極限開關以及碰塊;（6）清除工作臺、機床內切削及油污;（7）檢查油壓單元管是否有滲漏現象;（8）機床每日工作完成后進行打掃工作;（9）保持機器四周環境整潔。

1.2.2 每周保養

（1）清洗熱交換器的空氣濾網，冷卻泵、潤滑油泵濾網;（2）檢查刀具拉栓是否松動;（3）檢查三軸機械原點是否偏移;（4）檢查刀庫換刀臂動作或刀庫刀盤回轉會不會有卡頓，是不是很順暢;（5）如有油冷機檢查油冷機油，如低于刻度線請及時加注油冷油;（6）檢查油冷機設定溫度，一般設定在26℃～28℃之間。

1.2.3 每月保養

（1）檢測X、Y、Z三軸軌道潤滑情況，軌道面一定要保證潤滑良好;（2）檢查、清潔極限開關以及碰塊;（3）檢查機器上的指示牌與警告銘牌是否清楚。

1.2.4 半年保養

（1）清潔三軸油管接頭，滾珠導螺桿，三軸限位開關;（2）檢查各軸伺服馬達及頭部是否正常運轉，有無異常聲音;（3）更換油壓單元油，刀庫減速機構油;（4）測試各軸間隙;（5）清潔電箱內灰塵;（6）全面檢查各接點、接頭、插座、開關是否正常。

1.2.5 年度保養

（1）檢查所有按鍵是否靈敏正常;（2）清洗切削水箱，更換切削液;（3）檢查各軸垂直精度，是否需要調整。

1.3 數控機床的使用環境

數控車床要注意其工作環境和使用條件，因為只有合理的使用機床，才能最大程度的發揮其實際性能，提升效率，降低成本。因此，我們要注意數控車床的工作環境和使用條件。對環境要求主要有以下三個：

（1）防止數控車床的位置要遠離振源，且不能有陽光直射，空氣也要干燥;（2）對電源的要求，電源電壓一定要穩定;（3）溫度與濕度條件的要求，氣溫不能低于30℃，濕度不能低于80%。

2 預防性維護工作

2.1 預防性維護工作的重要性

數控機床在運行一段時間后，某些電器元件或機械部件難免會出現一些損壞或故障，對于這種高精度、高效益的數控機床且又昂貴的設備，如何延長電器元件的使用壽命和零部件的磨損周期，預防各種故障，從而提高機床的無故障工作時間和使用壽命，一個重要的方面就是要做好預防性維護工作。

2.2 預防性維護工作的重要內容

（1）嚴格遵守規章制度;（2）防止數控系統和驅動單元過熱;（3）監視數控系統的電網電壓;（4）機床必須有良好的接地;（5）機床潤滑部位需要定期檢查;（6）定期清洗液壓系統中的過濾器;（7）定期檢查氣源情況;（8）要定期更換液壓油;（9）定期檢查機床的精度;（10）定期檢查和更換直流電動機電刷;（11）要注意電控柜的防塵和密封;（12）定期和更換存儲器的電池;（13）注意數據的備份和資料的收集;（14）定期檢查機床制冷單元運行情況。

3 數控機床的故障診斷

3.1 數控機床的故障分類

按故障發生的原因不同，數控機床故障可分為自身故障和外部故障。

3.1.1 數控機床自身故障

數控機床自身故障是由數控機床自身的原因引起的，與外部使用環境無關。數控機床所發生的絕大多數故障均屬于此類故障。

3.1.2 數控機床外部故障

數控機床外部故障是又外部原因造成的。例如，數控機床的供電電壓過低，波動過大，相序不對或三相電壓不平衡;周圍的環境溫度過高，有害氣體、潮氣、粉塵侵入;外來振動和干擾等均有可能使數控機床發生故障。

3.2 數控機床常見故障診斷與排除方法

由于數控機床的故障原因比較復雜，同時數控系統的自診斷能力還不能對系統的所有外部故障進行測試，也不能將故障原因定位到具體的元器件上，往往是一個報警號指示出眾多的故障原因，使人難以入手。下面將介紹幾種常用的故障診斷與排除方法。

3.2.1 直觀檢查法

直觀檢測法是指維修人員根據對故障發生時的各種光、聲、味等異?，F象的觀察，確定故障范圍，并將故障范圍縮小到一個模塊或一塊電路板上，然后再進行排除的方法。其檢查手段一般包括詢問、目視、觸摸和通電等。

例0-1一臺數控加工中心在運行一段時間后，CRT顯示器突然出現無顯示故障，而機床還可繼續運轉。停機后再開又一切正常。直觀觀察發現，設備運轉過程中，每當發生振動時，故障就可能發生。初步判斷是元件接觸不良。檢查顯示板時，CRT顯示突然消失。經檢查發現有一振的兩個引腳均虛焊松動。重新焊接后，故障消除。

3.2.2 初始化復位法

一般情況下，由瞬時故障引起的系統報警，可通過硬件復位或開關系統電源來消除故障。若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統進行初始化清除，清除前應注意做好拷貝記錄。

例0-2一臺數控，按下自動運行鍵后，微機拒不執行加工程序，也不顯示報警故障，自檢提示系統處于復位狀態。檢查用戶程序和各種參數完全正確，而手動運行機床和編輯程序時而正常、時而不正常。排除方法：采用初始化復位法使系統清零復位。

3.2.3 備件替換法

備件替換法是指用好的備件替換有故障的器件，即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路或芯片一級，并做相應初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉。

3.2.4 參數檢查法

系統參數是確定系統功能的依據，參數設定錯誤就可能造成系統故障或某功能無效。發生故障時應及時核對系統參數。參數一般存放在需由電池保持的數控存儲器中，一旦電池電量不足或受到外界干擾，就可能使個別參數丟失或變化，使機床無法正常工作。

例0-4一臺數控機床電動刀架換刀突然出現故障，系統無法自動運行，在手動換刀時，總要過一段時間才能再次換刀。對刀補等參數進行檢查，發現一個手冊上沒有說明參數P20變為20，經查有關資料P20是刀架換刀時間參數，將其清零，故障排除。

除以上常用的故障診斷方法外，還可以采用自診斷法、測量比較法、局部升溫法等方法進行故障診斷，不同的故障現象，可以同時選用幾個方法靈活運用，逐步縮小故障范圍，迅速排除故障。

4 結語

數控機床加工的零件質量在很大程度上取決于機床自身性能，但機床本身的各種問題都可能導致加工零件的質量不合格，一般都是在零件加工完畢后進行質量檢查，但發現問題，想對由零件加工質量造成的廢品進行修復已為時已晚，而且會導致長時間停機，使材料成本大大增加。解決方法是對機床進行定期檢測，使其保持應有的精度。

只有堅持做好對機床的日常維護工作，才可以延長元器件的使用壽命，延長機械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發生，爭取機床長時間穩定工作，才能充分發揮數控機床的加工優勢，達到數控機床的技術性能。因此，這無論對數控機床的操作者，還是對數控機床的維修人員來說，數控機床的維護與保養都顯得非常重要，我們必須高度重視。

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