數控機床的維護與保養

陳永波，林威屹

（成都理工大學，四川 成都 610059）

1 數控機床維護與保養的目的和意義

數控機床是一種新興產物，融合了多種技術，如計算機技術、自動控制技術等，這也是它功能多樣化的原因之一。作為一種機電一體化產品，其不僅比傳統機床功能更多，同時也提高了精確度，減少了誤差，同時生產率也大大提高。數控機床具有一體化的特點，一些精密零件通常由數控機床來完成加工，數控機床能做到許多傳統機床無法完成的事情，例如一些曲面零件的加工必須使用數控機床來完成，這樣才能減少誤差。近年來數控機床發展迅速，在制造業中占據重要地位，也是許多企業必不可少的機械設備。目前，一個企業的制造量可以通過企業數控機床的擁有量來反映，突出企業的業務能力。同時企業也要意識到，數控機床的精確度高、產量大，很大程度并不取決于機床本身的零件材料，更多地在于是否對數控機床進行良好的維護與保養，對數控機床進行保養能夠延長機床的使用壽命，降低故障率。

數控機床往往零件多樣，不能在機床出現故障時才對其進行維護保養，這樣會縮短數控機床的使用壽命，降低企業的生產效率。出現故障時，維護人員排除故障并修復即可，平時也應該對數控機床進行維護與保養。

綜上所述，要提高企業的生產率，對數控機床進行維護與保養是十分必要的，定期對其進行維護不僅可以延長機器的使用壽命，同時還可以為企業帶來更多的經濟收益。在數控機床日常運轉時，應該定期對其進行維護，這樣才能降低機器故障率。無論是維修人員還是操作人員，都應該有強烈的維護保養意識，企業管理也必須對此高度重視。

2 數控機床日常維護與保養的主要工作內容與基本要求

2.1 選擇合適的使用環境

數控機床雖然是機械化設備，但是對使用環境有較高要求。車間內的溫度、濕度、電源電壓都會影響數控機床的正常運轉，因此在放置數控機床時，需要嚴格按照說明書要求來操作。若條件允許，應該控制數控機床的間隔距離，盡量做到設備隔離安裝，這樣便于日后的維護與保養。

數控機床含有大量的電子元件，這也是與傳統機床最大的區別之一，這類電子元件應放置于干燥陰涼的環境，因為粉塵和潮濕都會影響電子元件的使用壽命，容易造成元件短路。機床的使用應該在空氣干燥、恒溫、清潔的環境下進行，電壓也需保持穩定，盡量不能超過±10%波動。

2.2 閑置數控機床的維護與保養

企業內的一些數控機床會長期閑置，對此，應該經常讓數控系統通電，定期讓系統進行運轉，以免造成系統損壞。當空氣濕度較大時，應該保持機床長時間通電，用發電產生的熱量蒸發空氣中的濕氣，避免潮氣入侵機床內部，對系統造成破壞[1-2]。

2.3 數控系統中硬件部分的維修與保養

數控機床應該定期檢修。電工檢修時，需要測量電壓是否超標，電源模塊系統是否正常運轉等。對于長時間閑置的機床設備，工作人員需要檢查系統內部的元件是否出現松動現象；檢查儲存器后備電池的電壓是否正常，如果過期應該及時更換。

2.4 機床液壓系統的維護與保養

要定期檢查液壓閥和液壓缸是否出現外漏現象，機床工作時液壓泵是否出現噪聲，液壓缸是否處于平穩狀態。密封元件一般容易損壞，需要定期檢查更換。

2.5 提高操作人員的綜合素質

維修人員不僅需要有過硬的專業知識，在思想上也要極度重視。數控機床與普通機床相比，其零件較多，維修難度較大，因為數控機床屬于機電一體化產品，對其進行維修涉及的知識層面較多，操作者需要較廣泛的專業知識。數控機床的換代速度較快，電氣系統中的CNC 升級換代速度快，如果不定期培訓專業維修人員，就不能使其熟練掌握新系統運作方式。因此，企業應該提高操作人員的綜合素質，定期組織培訓，讓其對機床的性能以及工作方式有更加深層的理解。

3 數控系統的日常維護與保養

數控系統是數控機床的核心系統。企業中的數控機床往往被長時間使用，在高強度的使用環境下，一些電子元件難免會出現損害的現象。要想延長數控機床的使用壽命，就必須做好數控機床的日常維護保養工作。為了降低數控系統在使用過程中的故障率，操作人員在實際操作之前必須熟讀說明書，嚴格按照規范操作執行，不僅要熟悉數控機床的各種按鍵，還要熟悉機床的各種性能和注意事項。

3.1 監視數控系統的電網電壓

一般情況下，數控系統允許的電網電壓范圍在額定值的85%～110%，倘若電壓超出這一范圍，容易導致數控系統整體停止運轉，甚至會損壞內部電子元件，因此維修人員需要定期檢查電網電壓波動，以免數控系統出現故障。

3.2 定時清掃數控柜的散熱系統

在日常維護時，工作人員應該定期檢查數控柜的安全狀態，檢查冷卻風扇的使用狀態以及風道過濾器是否正常運行等。數控機床長時間使用會導致濾網灰塵過多，工作人員應該定期對其進行清理，否則會影響數控機床的使用壽命，還會影響設備的報警系統，容易造成誤差。

3.3 定期更換儲存器電池

數控系統儲存器一般為SRAM，在數控機床斷電時，儲存器儲存的電量會為系統供電。當電池電量低于一定值時，系統參數會丟失。因此，數控機床正常運轉時應該定期對其進行檢查，儲存器電池往往一年更換一次，更換電池需要在數控機床正常運轉的情況下進行。

3.4 機床氣動系統的維護與保養

機床氣動系統容易受到外界干擾，車間內空氣中含有的水分和其他雜質，會導致氣缸被腐蝕，且空氣中的水分會導致材料密閉性變差。對此，需要使用過濾器來凈化空氣，讓空氣中的雜質被阻擋在機床外。在過濾器運轉過程中，需要讓過濾器內部保持干燥，排出積存的液體，當液體存在過濾器內部時，氣流可以將積存物卷起。工作人員應該定期檢查空氣壓力是否處于標準范圍內，過濾器排水需要人工手動操作，數控機床一般在夏季排水較多，需要保持2d/次的排水頻率，在冬天排水頻率可適當降低。機床氣動系統發生故障時，操作人員應該采取應急計劃，立即停止系統運行，并且不能讓現場被二次破壞，有助于維修人員對其進行維修。

3.5 CNC 系統長期不用時的維護

部分數控機床在長期放置時，CNC 系統也需要定期進行維護保養。機床在未通電時，需要檢查芯片電池電量，并用備份電池進行供電。機床電池處于低電壓時，通常顯示屏會顯示電量過低的內容。長期不用時，需要檢查系統是否出現電量過低的系統警告，并且需要定期更換電池。這樣可以檢查電子元件是否正常，防止電路板受潮等，最好每周通電2 次以上。

CNC 系統在不使用時應該經常通電，讓機床保持鎖動狀態，使空機床運轉一段時間。梅雨季節的空氣比較潮濕，應該增加CNC 系統的通電次數，最好做到每天通電一次。機床在通電的情況下，電子元件會發熱，散發的熱量能夠防止電路受潮，從而保證電子元件的可靠性。通過元件自身的散熱系統來驅散空氣中的濕氣。相關實驗研究表明，如果數控機床長期不使用通電，在梅雨天過后很容易導致電路產生故障。因此，如果長時間不使用一些長期閑置的直流電動機數控機床，應該將電動機中的電刷取出，放在干燥的環境下保存，以免潮濕的空氣損壞電刷，確保電刷性能。

4 機械部件的維護與保養

4.1 主軸系統的維護

數控機床在工作過程中不能負荷使用，這樣會縮短機床的整體使用壽命。主軸系統是數控機床中的重要部分之一，需要定期檢查驅動帶的運轉情況，驅動帶打滑容易出現丟轉的現象。主軸與刀柄連接處容易產生污垢，需要定期進行清理，因為污垢過多容易導致刀柄與主軸發生碰撞。主軸上未安裝刀柄時，盡量不要使用氣槍，避免粉塵進入主軸當中。

數控機床主軸部件的密封潤滑冷卻系統是維護保養的重點，為了達到良好的潤滑效果，需要選擇合適的潤滑劑，把控潤滑劑的密度，倘若油脂過多會導致主軸發熱。油氣潤滑與油霧潤滑是常見的主軸潤滑方式，油霧潤滑對主軸進行潤滑時采用連續供給油霧的方式，而油氣潤滑是將油霧送到軸承空隙中，這種方式既做到了油霧潤滑，又減少了污染。工作人員應該定期檢查潤滑油是否存在泄漏現象，因為隨著長時間使用部分元件容易出現老化現象[3-4]。

4.2 滾珠絲杠的維護

數控機床往往滾動元件較多，需要定期對滾珠絲杠進行維護。這類元件在使用期間應該避免灰塵進入，因此一般企業在這一元件上都加裝了防護罩，定期清理防護罩上的灰塵，避免灰塵滲透到防護罩中。防護罩能讓滾珠絲桿更好地進行工作，并且傳送帶上不能放置重量較大的物品，操作人員更不能站在防護罩上。

4.3 刀庫及換刀機械手的維護

刀庫中需要安排合適口徑的道具裝入刀庫中，有些員工在操作時往往忽視了刀庫大小，導致在換刀時出現碰撞的現象。因此，平時需要檢查刀庫是否已經回零，并且各個開關是否正常運行等。

4.4 做好機床導軌防護

機床導軌做好潤滑的目的是減少摩擦，延長機床的使用壽命。潤滑對導軌的工作有較大幫助，滑動導軌使用潤滑油進行潤滑即可；遇到滾動導軌，則需要涂上潤滑脂。工作人員應該定期添加潤滑油，確保潤滑油箱油量足夠充沛。當油量不足時，導軌在工作中容易快速升溫，導致導軌工作效率下降。

5 結束語

做好數控機床的維護與保養，可以延長數控機床的使用壽命，降低數控機床的故障率，避免很多惡性事件的發生；而往往數控機床診斷問題較難，只有第一時間發現問題才好進行解決。對此，要充分發揮數控機床的作用，做好日常維護保養工作。