許俊

摘 要：數(shù)控機(jī)床是一種先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，具有效率高、精度高等特點(diǎn)，而且還有一定的柔性，在制造方面發(fā)揮了巨大的作用，是企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。如果在使用過(guò)程中機(jī)床出現(xiàn)使用不當(dāng)、保養(yǎng)不好就會(huì)發(fā)生大大小小的故障。如果不及時(shí)去維修這些故障，就會(huì)造成停機(jī)，使生產(chǎn)停滯不前，影響企業(yè)的生產(chǎn)力以及經(jīng)濟(jì)方面的損失，難以估量和彌補(bǔ)。機(jī)床要想長(zhǎng)期可靠地運(yùn)行，其實(shí)很大程度上取決于對(duì)它們的使用和保養(yǎng)。正確的使用可避免突發(fā)故障，使機(jī)床壽命延長(zhǎng);仔細(xì)保養(yǎng)可使機(jī)床處于良好的工作狀態(tài)，延緩老化的過(guò)程。

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床;使用不當(dāng);使用與維護(hù);突發(fā)故障;精心維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0 概述

隨著我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的機(jī)械產(chǎn)品在更新?lián)Q代，這就對(duì)制造設(shè)備在性能、精度、自動(dòng)化等方面提出了更高的要求。數(shù)控是指用數(shù)值數(shù)據(jù)的控制裝置，在運(yùn)行過(guò)程中不斷地引入數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。從其外觀和它的布局來(lái)看，數(shù)控機(jī)床除了具有普通機(jī)床的床身、主軸、導(dǎo)軌、工作臺(tái)及刀架等相同或相似的機(jī)床主體各部分外，還有普通機(jī)床不可能擁有的兩大部分，分別是對(duì)機(jī)床進(jìn)行控制的計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置和驅(qū)動(dòng)機(jī)床運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)。

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，其中包含了機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)及檢測(cè)技術(shù)、可編程控制技術(shù)等技術(shù)。其組成包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服驅(qū)動(dòng)和檢測(cè)反饋、機(jī)床主體等。

1 數(shù)控機(jī)床的日常維護(hù)和保養(yǎng)

1.1 維護(hù)與保養(yǎng)的目的

（1）延長(zhǎng)元器件的使用壽命;（2）延長(zhǎng)機(jī)械零件的磨損周期;（3）防止意外惡性事故的發(fā)生;（4）使機(jī)床始終保持良好的狀態(tài)，并能長(zhǎng)時(shí)間的穩(wěn)定工作。

1.2 保養(yǎng)周期及內(nèi)容

1.2.1 每日保養(yǎng)

（1）潤(rùn)滑油液面高度，保持機(jī)床潤(rùn)滑;（2）檢查冷卻液箱內(nèi)冷卻液是否足夠，不夠及時(shí)添加冷卻液;（3）檢查空氣壓力;（4）清潔刀庫(kù)刀臂以及刀具，尤其是刀爪;（5）清潔露在外面的極限開(kāi)關(guān)以及碰塊;（6）清除工作臺(tái)、機(jī)床內(nèi)切削及油污;（7）檢查油壓?jiǎn)卧苁欠裼袧B漏現(xiàn)象;（8）機(jī)床每日工作完成后進(jìn)行打掃工作;（9）保持機(jī)器四周環(huán)境整潔。

1.2.2 每周保養(yǎng)

（1）清洗熱交換器的空氣濾網(wǎng)，冷卻泵、潤(rùn)滑油泵濾網(wǎng);（2）檢查刀具拉栓是否松動(dòng);（3）檢查三軸機(jī)械原點(diǎn)是否偏移;（4）檢查刀庫(kù)換刀臂動(dòng)作或刀庫(kù)刀盤(pán)回轉(zhuǎn)會(huì)不會(huì)有卡頓，是不是很順暢;（5）如有油冷機(jī)檢查油冷機(jī)油，如低于刻度線請(qǐng)及時(shí)加注油冷油;（6）檢查油冷機(jī)設(shè)定溫度，一般設(shè)定在26℃～28℃之間。

1.2.3 每月保養(yǎng)

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

1.2.4 半年保養(yǎng)

（1）清潔三軸油管接頭，滾珠導(dǎo)螺桿，三軸限位開(kāi)關(guān);（2）檢查各軸伺服馬達(dá)及頭部是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)，有無(wú)異常聲音;（3）更換油壓?jiǎn)卧?，刀?kù)減速機(jī)構(gòu)油;（4）測(cè)試各軸間隙;（5）清潔電箱內(nèi)灰塵;（6）全面檢查各接點(diǎn)、接頭、插座、開(kāi)關(guān)是否正常。

1.2.5 年度保養(yǎng)

（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(diào)整。

1.3 數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境

數(shù)控車(chē)床要注意其工作環(huán)境和使用條件，因?yàn)橹挥泻侠淼氖褂脵C(jī)床，才能最大程度的發(fā)揮其實(shí)際性能，提升效率，降低成本。因此，我們要注意數(shù)控車(chē)床的工作環(huán)境和使用條件。對(duì)環(huán)境要求主要有以下三個(gè)：

（1）防止數(shù)控車(chē)床的位置要遠(yuǎn)離振源，且不能有陽(yáng)光直射，空氣也要干燥;（2）對(duì)電源的要求，電源電壓一定要穩(wěn)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(yù)防性維護(hù)工作

2.1 預(yù)防性維護(hù)工作的重要性

數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行一段時(shí)間后，某些電器元件或機(jī)械部件難免會(huì)出現(xiàn)一些損壞或故障，對(duì)于這種高精度、高效益的數(shù)控機(jī)床且又昂貴的設(shè)備，如何延長(zhǎng)電器元件的使用壽命和零部件的磨損周期，預(yù)防各種故障，從而提高機(jī)床的無(wú)故障工作時(shí)間和使用壽命，一個(gè)重要的方面就是要做好預(yù)防性維護(hù)工作。

2.2 預(yù)防性維護(hù)工作的重要內(nèi)容

（1）嚴(yán)格遵守規(guī)章制度;（2）防止數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)單元過(guò)熱;（3）監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓;（4）機(jī)床必須有良好的接地;（5）機(jī)床潤(rùn)滑部位需要定期檢查;（6）定期清洗液壓系統(tǒng)中的過(guò)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(jī)床的精度;（10）定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷;（11）要注意電控柜的防塵和密封;（12）定期和更換存儲(chǔ)器的電池;（13）注意數(shù)據(jù)的備份和資料的收集;（14）定期檢查機(jī)床制冷單元運(yùn)行情況。

3 數(shù)控機(jī)床的故障診斷

3.1 數(shù)控機(jī)床的故障分類(lèi)

按故障發(fā)生的原因不同，數(shù)控機(jī)床故障可分為自身故障和外部故障。

3.1.1 數(shù)控機(jī)床自身故障

數(shù)控機(jī)床自身故障是由數(shù)控機(jī)床自身的原因引起的，與外部使用環(huán)境無(wú)關(guān)。數(shù)控機(jī)床所發(fā)生的絕大多數(shù)故障均屬于此類(lèi)故障。

3.1.2 數(shù)控機(jī)床外部故障

數(shù)控機(jī)床外部故障是又外部原因造成的。例如，數(shù)控機(jī)床的供電電壓過(guò)低，波動(dòng)過(guò)大，相序不對(duì)或三相電壓不平衡;周?chē)沫h(huán)境溫度過(guò)高，有害氣體、潮氣、粉塵侵入;外來(lái)振動(dòng)和干擾等均有可能使數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。

3.2 數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障診斷與排除方法

由于數(shù)控機(jī)床的故障原因比較復(fù)雜，同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)的自診斷能力還不能對(duì)系統(tǒng)的所有外部故障進(jìn)行測(cè)試，也不能將故障原因定位到具體的元器件上，往往是一個(gè)報(bào)警號(hào)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(cè)法是指維修人員根據(jù)對(duì)故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象的觀察，確定故障范圍，并將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊電路板上，然后再進(jìn)行排除的方法。其檢查手段一般包括詢(xún)問(wèn)、目視、觸摸和通電等。

例0-1一臺(tái)數(shù)控加工中心在運(yùn)行一段時(shí)間后，CRT顯示器突然出現(xiàn)無(wú)顯示故障，而機(jī)床還可繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。停機(jī)后再開(kāi)又一切正常。直觀觀察發(fā)現(xiàn)，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，每當(dāng)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，故障就可能發(fā)生。初步判斷是元件接觸不良。檢查顯示板時(shí)，CRT顯示突然消失。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有一振的兩個(gè)引腳均虛焊松動(dòng)。重新焊接后，故障消除。

3.2.2 初始化復(fù)位法

一般情況下，由瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可通過(guò)硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源來(lái)消除故障。若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除，清除前應(yīng)注意做好拷貝記錄。

例0-2一臺(tái)數(shù)控，按下自動(dòng)運(yùn)行鍵后，微機(jī)拒不執(zhí)行加工程序，也不顯示報(bào)警故障，自檢提示系統(tǒng)處于復(fù)位狀態(tài)。檢查用戶(hù)程序和各種參數(shù)完全正確，而手動(dòng)運(yùn)行機(jī)床和編輯程序時(shí)而正常、時(shí)而不正常。排除方法：采用初始化復(fù)位法使系統(tǒng)清零復(fù)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(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路或芯片一級(jí)，并做相應(yīng)初始化啟動(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2.4 參數(shù)檢查法

系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)故障或某功能無(wú)效。發(fā)生故障時(shí)應(yīng)及時(shí)核對(duì)系統(tǒng)參數(shù)。參數(shù)一般存放在需由電池保持的數(shù)控存儲(chǔ)器中，一旦電池電量不足或受到外界干擾，就可能使個(gè)別參數(shù)丟失或變化，使機(jī)床無(wú)法正常工作。

例0-4一臺(tái)數(shù)控機(jī)床電動(dòng)刀架換刀突然出現(xiàn)故障，系統(tǒng)無(wú)法自動(dòng)運(yùn)行，在手動(dòng)換刀時(shí)，總要過(guò)一段時(shí)間才能再次換刀。對(duì)刀補(bǔ)等參數(shù)進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)一個(gè)手冊(cè)上沒(méi)有說(shuō)明參數(shù)P20變?yōu)?0，經(jīng)查有關(guān)資料P20是刀架換刀時(shí)間參數(shù)，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(cè)量比較法、局部升溫法等方法進(jìn)行故障診斷，不同的故障現(xiàn)象，可以同時(shí)選用幾個(gè)方法靈活運(yùn)用，逐步縮小故障范圍，迅速排除故障。

4 結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床加工的零件質(zhì)量在很大程度上取決于機(jī)床自身性能，但機(jī)床本身的各種問(wèn)題都可能導(dǎo)致加工零件的質(zhì)量不合格，一般都是在零件加工完畢后進(jìn)行質(zhì)量檢查，但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，想對(duì)由零件加工質(zhì)量造成的廢品進(jìn)行修復(fù)已為時(shí)已晚，而且會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，使材料成本大大增加。解決方法是對(duì)機(jī)床進(jìn)行定期檢測(cè)，使其保持應(yīng)有的精度。

只有堅(jiān)持做好對(duì)機(jī)床的日常維護(hù)工作，才可以延長(zhǎng)元器件的使用壽命，延長(zhǎng)機(jī)械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，爭(zhēng)取機(jī)床長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定工作，才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工優(yōu)勢(shì)，達(dá)到數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性能。因此，這無(wú)論對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作者，還是對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修人員來(lái)說(shuō)，數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)都顯得非常重要，我們必須高度重視。

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