王炳愷

（江蘇省鹽城技師學(xué)院，江蘇 鹽城 224000）

1 數(shù)控機床的維護(hù)保養(yǎng)

1.1 維護(hù)要求

數(shù)控機床是工業(yè)生產(chǎn)過程中，不可或缺的重要設(shè)備之一，為確保機床始終處于良好的工作狀態(tài)，要做好相關(guān)的維護(hù)保養(yǎng)工作。數(shù)控機床維護(hù)的基本要求如下：

1）完整性。數(shù)控機床是由諸多零部件組合而成的機電一體化設(shè)備，維護(hù)過程中，要求所有零部件齊全、完備，線路與管路完整，無破損的現(xiàn)象。

2）清潔性。數(shù)控機床從內(nèi)部到外部要干凈、整潔，無油污、無銹蝕，各個滑動面、齒輪等應(yīng)無明顯的碰傷痕跡，無油垢。所有部位要“四不漏”，即不漏油、不漏水、不漏氣、不漏電，加工中產(chǎn)生的垃圾要及時清理干凈。

3）靈活性。為確保數(shù)控機床關(guān)鍵部件的靈活性，要依據(jù)相關(guān)的潤滑標(biāo)準(zhǔn)，定時定量加油和換油，油質(zhì)應(yīng)當(dāng)與規(guī)定要求相符，油線清潔、油標(biāo)明亮、油路暢通[1]。

4）安全性。數(shù)控機床維護(hù)嚴(yán)格實行定人、定機制度，操作人員要熟悉機床的結(jié)構(gòu)，并遵守規(guī)程操作與維護(hù)，正確、合理使用，精心保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)異常及時檢查，將故障消滅在萌芽當(dāng)中，保證機床的運行安全性。所有防護(hù)裝置要齊全、可靠，控制系統(tǒng)穩(wěn)定，接地良好，不存在事故隱患。

1.2 維護(hù)內(nèi)容

1）對工作場地全面清理，按照日常檢查卡的規(guī)定要求，對數(shù)控機床的操作手柄、控制裝置進(jìn)行檢查，看是否處于停機位置；檢查安全防護(hù)裝置，看是否完整牢靠；查看電源，看是否正常，做好相關(guān)的點檢記錄。

2）認(rèn)真檢查潤滑裝置、液壓系統(tǒng)的油質(zhì)和油量，嚴(yán)格按照潤滑圖表的規(guī)定要求加注油品，使油液始終保持清潔狀態(tài)，油路暢通，潤滑狀態(tài)良好，液壓穩(wěn)定。

3）檢查數(shù)控機床的各個部位，確認(rèn)正常后，方可空車啟動。先空車低速運行3 min～5 min，檢查各部位的運轉(zhuǎn)狀況，看是否正常，潤滑是否良好，確定無任何問題后，方可進(jìn)入工作狀態(tài)[2]。使用中，不得超負(fù)荷或是超規(guī)范運行。

4）數(shù)控機床運轉(zhuǎn)過程中，要對各部位的運行情況加以注意，發(fā)現(xiàn)異常后，應(yīng)當(dāng)立即停機，查明原因，采取有效的方法和措施加以處理。要保護(hù)好數(shù)控機床的基準(zhǔn)面、滑動面以及導(dǎo)軌，確保清潔，避免受到損傷。應(yīng)經(jīng)常對潤滑和液壓系統(tǒng)進(jìn)行清理，使其保持潔凈狀態(tài)，降低故障問題的發(fā)生概率。

1.3 維護(hù)要點

1）數(shù)控機床要保持良好的潤滑狀態(tài)，對潤滑系統(tǒng)定期檢查和清洗，添加或更換潤滑油脂、油液，使機床的導(dǎo)軌、絲杠等部件能夠始終保持良好的潤滑狀態(tài)，從而最大限度減緩機械部件的磨損速度，延長數(shù)控機床的使用壽命，達(dá)到維護(hù)目標(biāo)。

2）定期對數(shù)控機床的液壓和氣壓系統(tǒng)檢查維護(hù)，定期化驗液壓系統(tǒng)的油質(zhì)，看是否需要更換，定期清洗或更換潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器、過濾網(wǎng)[3]。氣壓系統(tǒng)要及時對分水濾氣器放水。

3）數(shù)控機床所處的工作環(huán)境一般都是車間，在生產(chǎn)加工的過程中，不可避免會產(chǎn)生金屬粉末、油霧、灰塵等，這些物質(zhì)落于電氣柜上，容易引起元器件絕緣電阻下降，進(jìn)而造成機床故障，嚴(yán)重時甚至?xí)?dǎo)致元器件或PCB（印制電路板）損壞。對于主軸控制系統(tǒng)安裝在強電柜的數(shù)控機床，若強電柜門關(guān)閉不嚴(yán)或是密封不良，則可能導(dǎo)致電氣元件損壞、主軸控制失靈等問題。因此除了定期開展相應(yīng)的維護(hù)工作外，在平時，要盡可能減少電氣控制柜門的開啟次數(shù)。

4）對直流電動機的電刷和換向器進(jìn)行定期檢查、清洗及更換，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。清洗時，可以用無紡布蘸取酒精擦拭，去除表面的灰塵。如果表面過于粗糙，則可用砂紙打磨處理。適時對各坐標(biāo)軸開展超程限位試驗，并定期檢查數(shù)控機床的電氣部件，包括插頭、插座、電纜、繼電器的觸電等，看接觸是否良好，檢查PCB，看表面是否潔凈，有無灰塵吸附[4]。伺服電源變壓器、電動機的絕緣電阻應(yīng)當(dāng)與規(guī)范要求相符。

5）要經(jīng)常性檢查數(shù)控柜、電氣柜，看柜內(nèi)負(fù)責(zé)冷卻降溫的風(fēng)扇運轉(zhuǎn)是否正常，風(fēng)道過濾網(wǎng)有無堵塞的現(xiàn)象，若是風(fēng)扇不轉(zhuǎn)或是濾網(wǎng)堵塞，則應(yīng)當(dāng)及時采取相應(yīng)的方法處理，以免溫度過高，導(dǎo)致數(shù)控機床的零部件受損。

6）對于部分長時間不用的數(shù)控機床，要加強維護(hù)，使其保持良好的性能，以滿足使用需要。經(jīng)常為長期閑置的數(shù)控機床通電，每間隔7天左右通電一次，并在機床鎖住不動的情況下，讓系統(tǒng)空轉(zhuǎn)。通過通電能夠使電氣元件發(fā)熱，驅(qū)散潮氣，保持干燥，降低故障的發(fā)生概率，確保其性能穩(wěn)定、可靠[5]。在濕度較大的地區(qū)，經(jīng)常對數(shù)控機床通電，能夠使設(shè)備故障顯著減少。

7）常規(guī)的數(shù)控機床中，用于存儲參數(shù)的器件為CMOS，它相當(dāng)于一個小型的存儲器，其中存儲的內(nèi)容在數(shù)控機床斷電時，憑借內(nèi)部的電池供電。當(dāng)電池長時間使用后，電壓會不斷下降，當(dāng)降至一定值后，便可能無法滿足供電需要，此時若是斷電，則會導(dǎo)致參數(shù)丟失。而重新設(shè)定數(shù)控機床的系統(tǒng)參數(shù)是非常煩瑣的工作，設(shè)置不當(dāng)會影響機床的加工精度[6]。為避免這一問題的發(fā)生，要在機床維護(hù)中，定期對電池的電壓加以檢查，并在電壓降至限定值時，及時更換電池。通常情況下，即使電池中電量并未耗盡，在年度檢修時，也要進(jìn)行更換，以此來確保數(shù)控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，避免數(shù)據(jù)丟失。

8）對于數(shù)控機床而言，系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓在額定值的10%～15%之間，一旦超出，會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性下降，嚴(yán)重時，將會造成電子器件損壞。所以，在數(shù)控機床維護(hù)時，要留意電網(wǎng)電壓的波動情況，在電網(wǎng)質(zhì)量相對較差的地區(qū)，要配備數(shù)控機床專用的交流穩(wěn)壓電源供電，這能夠使機床電氣系統(tǒng)的故障率顯著降低。

9）定期檢查數(shù)控機床的精度，當(dāng)機床運行一段時間后，精度會發(fā)生一定程度的變化。所以要定期校正。常用的校正方法有以下兩種：一種是通過系統(tǒng)參數(shù)補償，如絲杠螺母反向間隙補償、螺距誤差補償、參考點校正等；另一種是通過調(diào)整和預(yù)緊的方法，消除機床機械部件的間隙，以此來恢復(fù)精度[7]。

10）當(dāng)需要啟用長時間不用的數(shù)控機床時，機床的運動部件會因為油脂凝固、灰塵積聚、銹蝕等情況影響傳動性能，從而導(dǎo)致機床的精度下降，并且還可能造成油路系統(tǒng)堵塞。從電氣方面看，數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)的硬件，是由大量的電氣元件組合而成，這些元件的性能和使用壽命具有離散性的特點。從宏觀的角度看，可以分為三個階段，第一階段為磨合階段，即投入使用的一年以內(nèi)，該階段的機床在產(chǎn)品保修期，出現(xiàn)無法解決的問題時，可以得到廠家免費的維護(hù)或維修[8]；第二階段為有效壽命階段，在該階段除了要正確、良好使用外，還要加強維護(hù)保養(yǎng)，降低機床的故障率，延長使用壽命；第三階段為衰老階段，進(jìn)入該階段后，機床的電氣硬件故障逐步增多，此時要做好定期的維護(hù)和檢修，使機床保持良好的狀態(tài)。

2 數(shù)控機床典型故障的維修方法

數(shù)控機床在使用過程中，會發(fā)生一些故障，比較常見的有報警異常、主軸無法啟動、導(dǎo)板無潤滑以及刀架故障等。上述故障的維修處理方法如下。

2.1 報警異常的維修

在數(shù)控機床中，機電部件是較為重要的組成部分，若是數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)無法重新返回參考點的情況，則會造成報警異常。導(dǎo)致該故障的主要原因是，運行中的數(shù)控機床在尋找參考點時，無法準(zhǔn)確接收到減速信號。針對該故障問題，可以采取如下方法維修處理：

1）對X軸和Y軸認(rèn)真檢查，看有無異常狀況，若是發(fā)現(xiàn)某個軸存在異常，則可采用手動的方式恢復(fù)。

2）檢查減速開關(guān)的信號，并觀察各部件是否處于關(guān)閉狀態(tài)。同時，還要檢查開關(guān)及部件的完好程度，看有無受損的跡象。排查后，按照具體的故障類型，采取針對性的措施排除故障，使數(shù)控機床恢復(fù)到正常狀態(tài)。

2.2 主軸無法正常轉(zhuǎn)動的維修

主軸是數(shù)控機床中較為重要的機械部件，當(dāng)主軸無法正常轉(zhuǎn)動時，機床將不能運轉(zhuǎn)。該故障在機床運行過程中時有發(fā)生，故障現(xiàn)象為電源指示燈正常亮起，但電機卻無法啟動，引起該故障的原因有馬達(dá)失靈、變流器故障、輸入信號失準(zhǔn)等[9]。針對該故障，可以采取如下方法維修處理：

1）檢查數(shù)控機床的電動機和逆變器信號，看是否存在故障，隨后判定主軸的轉(zhuǎn)動狀況，若為單向運行，可在維修過程中，將變頻器和電機去掉。如果主軸仍然無法正常轉(zhuǎn)動，則應(yīng)檢查逆變器信號、轉(zhuǎn)換器信號及線路連接情況，確認(rèn)全部正常后，觀察數(shù)控系統(tǒng)運行時指示燈的反應(yīng)。

2）在檢查電器線圈驅(qū)動電路裝置時，要注意觀察指示燈的狀況，確認(rèn)指示燈正常且全部線路都接觸正常后，主軸無法轉(zhuǎn)動的故障便會隨之消除。

2.3 導(dǎo)板無潤滑的維修

在數(shù)控機床中，導(dǎo)軌的潤滑程度與機床的運行狀態(tài)具有密切的關(guān)聯(lián)，若是導(dǎo)板無潤滑，則可能造成機床故障。針對導(dǎo)板無潤滑故障，可以采取如下方法維修處理：數(shù)控機床停機，拆卸后，查看機床的軌道、自動泵、進(jìn)油管等部件；若是進(jìn)油管無異常，則應(yīng)當(dāng)對油分離器進(jìn)行拆卸，并檢查泵內(nèi)的油量和通路的暢通情況，按照異?，F(xiàn)象，選擇相應(yīng)的方法處理，使?jié)櫥謴?fù)正常狀態(tài)。

2.4 刀架故障的維修

1）在數(shù)控機床中，刀架失效是常見故障之一，主要原因為更換刀架時，電動刀架無法停止轉(zhuǎn)動。該故障發(fā)生后，要先檢查機床上的報警裝置，并按照提示輸入相關(guān)說明，隨后重點檢查系統(tǒng)的串行通信端口，看是否存在輸出電壓，發(fā)現(xiàn)電壓時要及時清除。測試電壓的過程中，可以使用萬用表。如果該位置無故障問題，則可判斷為系統(tǒng)原因?qū)е?，此時需要對數(shù)控機床的主板進(jìn)行檢查。此外，還有一種情況會造成刀架失效，即刀架油箱連接異常。當(dāng)系統(tǒng)、連接全都正常時，要全面檢查磁盤電路板，看是否存在開焊的情況，發(fā)現(xiàn)開焊，應(yīng)在故障排除中，用電烙鐵和焊錫，將磁盤電路板修復(fù)，使電路板恢復(fù)正常。若是故障仍未消除，則可按照換方向盤的方式檢查。排查中發(fā)現(xiàn)的問題，應(yīng)當(dāng)與機床生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系，由專業(yè)的維修人員處理。

2）數(shù)控機床刀架失效故障維修過程中，常用的處理方法有兩種，一種是處理構(gòu)造斷層，在處理數(shù)控機床刀架故障時，傳動部件的關(guān)系處理是重點環(huán)節(jié)。所以在檢查機床零部件時，必須嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)程的要求，調(diào)試機床零件，保證預(yù)緊參數(shù)達(dá)標(biāo)。旋轉(zhuǎn)部件會產(chǎn)生一定的噪聲，起結(jié)構(gòu)屏障作用，維修時要重點檢查油分離器和油球，確保無堵塞及損壞的現(xiàn)象。數(shù)控機床是一種構(gòu)造比較特殊的機電一體化設(shè)備，這種特殊性主要體現(xiàn)在其內(nèi)部僅有壓入軸承上[10]?；诖?，要消除機床運行時的安全隱患，就必須保證管道內(nèi)壁光滑，圓球飽滿、無缺損。另一種是處理運動故障，其成因為參數(shù)設(shè)定問題。對此，應(yīng)當(dāng)在第一時間更換掉受損的機械手夾緊銷，并將彈簧上的螺母擰緊。維修該故障時，要控制好螺母的最大壓力，不得高于額定參數(shù)。此外，刀架故障發(fā)生后，為準(zhǔn)確確定故障部位，可以采取逐項檢查和檢測的方法，隨后使用萬用表，檢查電氣元件。

3 結(jié)論

綜上所述，數(shù)控機床的維護(hù)與維修是一項較為復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，通過日常維護(hù)保養(yǎng)，能夠降低故障發(fā)生概率。當(dāng)機床出現(xiàn)故障后，要明確故障原因，并采取有效的方法和措施，對故障進(jìn)行維修，從而使機床快速恢復(fù)正常。