淺談數(shù)控機床的使用與維護(hù)

楊紅

（沈陽黎明航空發(fā)動機（集團）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽 110043）

數(shù)控機床是機電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，它的產(chǎn)生是20世紀(jì)中期計算機技術(shù)，微電子技術(shù)和自動化技術(shù)高速發(fā)展的結(jié)果。伴隨著數(shù)控車床的普遍應(yīng)用，數(shù)控車床的維修與保養(yǎng)技術(shù)也應(yīng)運而生，數(shù)控車床維護(hù)人員不僅要有機械加工工藝以及液壓氣動方面的知識，還要具備電子計算機﹑自動控制﹑驅(qū)動及測量技術(shù)等方面的知識 ，這樣才能全面的了解和掌握數(shù)控車床，及時搞好維護(hù)保養(yǎng)工作。數(shù)控車床經(jīng)過長時間使用后都會出現(xiàn)零部件的損壞，且在首次使用數(shù)控車床或由工人不熟練操作時，在一段時間里有1/3以上的故障是由操作不當(dāng)引起的 ，但是即使開展有效的預(yù)防性維護(hù)可以延長元器件的工作壽命，延長機械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，延長車床的工作時間。

1 數(shù)控機床的使用

1.1 科學(xué)合理的使用數(shù)控機床

在數(shù)控機床的工作場地我們要求避免陽光的直射和其它熱輻射，保持室溫20℃左右，對于精度高、價格貴的機床應(yīng)安裝空調(diào)。數(shù)控機床要遠(yuǎn)離振動大的設(shè)備，避免振動損害，可以通過設(shè)置防振溝等方法避免損害。數(shù)控機床的供壓電源要嚴(yán)格符合標(biāo)準(zhǔn)，同時接地電阻要符合接地標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控機床配置必要的附件和刀具，有條件的盡量購置易損部件及其它附件。應(yīng)重視生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備工作以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時間，充分提高數(shù)控機床的使用效率，應(yīng)提前審查工件的數(shù)控加工工藝性。建立一支高水平的維修隊伍，保存好設(shè)備的完整。

1.2 使用檢查

由于數(shù)控系統(tǒng)在運行一定時間后，某些元器件難免出現(xiàn)一些問題，因此為了延長使用壽命，防止惡性事故的發(fā)生，就必須對進(jìn)行日常的維護(hù)保養(yǎng)。在操作在使用數(shù)控系統(tǒng)時了解所用數(shù)控系統(tǒng)的性能，必須進(jìn)行使用前的檢查。

1.2.1 通電前的檢查

為了確保數(shù)控系統(tǒng)正常工作，首先確認(rèn)交流電源的規(guī)格是否符合CNC裝置的要求，并且認(rèn)真檢查CNC裝置與外界之間的全部連接電纜是否按隨機提供的連接技術(shù)手冊的規(guī)定，同時要注意檢查連接中的連接件和各個印刷線路板是否緊固，確認(rèn)CNC裝置內(nèi)的各種印刷線路板上的硬件設(shè)定是否符合CNC裝置的要求。還要認(rèn)真檢查數(shù)控機床的保護(hù)接地線，以保證使用過程操作人員的安全。

1.2.2 通電后的檢查

要檢查風(fēng)扇運轉(zhuǎn)、直流電源、CNC裝置的各種參數(shù)是否正常，當(dāng)數(shù)控裝置與機床聯(lián)機通電時，應(yīng)在接通電源的同時，作好按壓緊急停止按鈕的準(zhǔn)備，以備出現(xiàn)緊急情況時隨時切斷電源。進(jìn)行幾次返回機床基準(zhǔn)點的動作，并完成CNC系統(tǒng)的功能測試。只有通過上述各項檢查，確認(rèn)無誤后，CNC裝置才能正式運行。

2 數(shù)控機床使用中的注意事項

要重視工作環(huán)境，數(shù)控機床必須在無陽光直射、有防震裝置并遠(yuǎn)離有振動機床和環(huán)境適宜的地方，數(shù)控機床用的電源電壓應(yīng)保持穩(wěn)定，其波動范圍應(yīng)在+10%～-15%以內(nèi)。數(shù)控機床所需壓縮空氣的壓力應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)，最好在機床氣壓系統(tǒng)外增置氣、液分離過濾裝置，增加保護(hù)環(huán)節(jié)。電氣系統(tǒng)的控制柜和強電柜的門應(yīng)盡量少開。經(jīng)常清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，正確選用優(yōu)質(zhì)刀具不僅能充分發(fā)揮機床加工效能，也能避免不應(yīng)發(fā)生的故障，在加工工件前須先對各坐標(biāo)進(jìn)行檢測，復(fù)查程序，對加工程序模擬試驗正常后，再加工。數(shù)控機床的各類參數(shù)和基本設(shè)定程序要安全儲存。數(shù)控機床機械結(jié)構(gòu)簡化，密封可靠，自診功能日臻完善，在日常維護(hù)中除清潔外部及規(guī)定的潤滑部位外，不得拆卸其他部位清洗。數(shù)控機床較長時間不用時要注意防潮，停機兩月以上時必須給數(shù)控系統(tǒng)供電，以保證有關(guān)參數(shù)不會丟失。

3 數(shù)控機床的常見故障維修

我們要學(xué)習(xí)車床的故障診斷首先要需要了解兩個概念：系統(tǒng)可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力，故障是指系統(tǒng)在規(guī)定的條件和規(guī)定的時間內(nèi)失去了規(guī)定的功能：

3.1 診斷的內(nèi)容

（1）動作診斷：監(jiān)視車床各動作部分，判定動作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和車床主軸。

（2）狀態(tài)診斷：當(dāng)車床電機帶動負(fù)載時，觀察運行狀態(tài)。

（3）點檢診斷：定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。

（4）操作診斷：監(jiān)視操作錯誤和程序錯誤。

（5）數(shù)控系統(tǒng)故障自診斷。

3.2 常見故障診斷

3.2.1 NC系統(tǒng)故障

(1)硬件故障

硬件故障是指已損壞的器件就能排除的故障，有時由于NC系統(tǒng)出現(xiàn)硬件的損壞，使車床停機。對于這類故障的診斷，首先必須了解該數(shù)控系統(tǒng)的工作原理及各線路板的功能，然后根據(jù)故障現(xiàn)象進(jìn)行分析，在有條件的情況下利用交換法準(zhǔn)確定位故障點。

(2)軟故障

軟故障是指由于編程錯誤造成的軟件故障，只要改變程序內(nèi)容，修改機床參數(shù)設(shè)定就能排除故障，數(shù)控車床有些故障是由于NC系統(tǒng)車床參數(shù)引起的，有時因為設(shè)置不當(dāng)，有時因意外使參數(shù)發(fā)生變化或混亂，這類故障只要調(diào)整好參數(shù)，就會自然消失。

3.3 機床部分典型故障分析及維修

3.3.1 主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修

在維修主回路采用錯位選觸無環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。故障現(xiàn)象：1.8m臥車在點動時，花盤來回擺動。檢查：測量驅(qū)動控制系統(tǒng)中的±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規(guī)定的范圍。

分析：在控制系統(tǒng)的放大電路中，高、低通濾波器可以濾掉，如：測速機反饋，電流反饋，電壓反饋中的各次諧波干擾信號，但無法濾除系統(tǒng)本身直流電源電路中的諧波分量，因它存在于整個系統(tǒng)中，這些諧波進(jìn)入放大器就會使放大器阻塞，使系統(tǒng)產(chǎn)生各種不正常的現(xiàn)象。在點動狀態(tài)下，因電機的轉(zhuǎn)速較低，這些諧波已超過了點動時的電壓值，造成了系統(tǒng)的振蕩，使主軸花盤來回擺動，而且一旦去除諧波信號，故障馬上消失。

處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測量紋波只有幾個毫伏后將電源板安裝好，開機試運行，故障消除。

3.3.2 機床PLC初始故障的診斷

機床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機床和維修方便，PLC有顯示和檢測機床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，我們發(fā)現(xiàn)有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報警就消失了?？墒菑臋C床PLC顯示的所有報警故障中，維修人員并不知道哪個故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個故障去查，這就增加了維修難度。機床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報警號。維修中，首先排除初始故障，其它引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機床的維修，提高了機床維修的快速性和準(zhǔn)確性。

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)進(jìn)步的需求而不斷發(fā)展和完善起來的生產(chǎn)工具，是生產(chǎn)力的重要素。根據(jù)我國的情況，我們要加強對數(shù)控機床從業(yè)人員的技術(shù)培訓(xùn)，增強專業(yè)技術(shù)人員的實戰(zhàn)能力，保證數(shù)控機床的安全、正常運轉(zhuǎn)，提高數(shù)控機床在企業(yè)的生產(chǎn)效率。

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