數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修的研究

王學(xué)鵬

（中國(guó)石油大學(xué)（華東）機(jī)械工程學(xué)院，山東　青島　266580）

數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修的研究

王學(xué)鵬

（中國(guó)石油大學(xué)（華東）機(jī)械工程學(xué)院，山東青島266580）

【摘要】數(shù)控機(jī)床的維護(hù)和修理包含兩個(gè)方面：一是正確使用、日常維護(hù)，即預(yù)防性維護(hù)，以有效地延長(zhǎng)其平均無(wú)故障工作時(shí)間；二是故障修理，盡快修復(fù)，以縮短平均修復(fù)時(shí)間。通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床的研究，對(duì)延長(zhǎng)平均無(wú)故障工作時(shí)間、縮短平均修復(fù)時(shí)間，以提高數(shù)控機(jī)床利用率方面，提出了數(shù)控機(jī)床維護(hù)和維修的見(jiàn)解。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；維護(hù)；維修

數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，集合了機(jī)械、電氣、控制等多方面技術(shù)，對(duì)其維護(hù)和維修的要求比較高。不合理的維護(hù)和維修數(shù)控機(jī)床，能夠縮短其使用壽命。反之，正確的維護(hù)和維修數(shù)控機(jī)床，能有效地延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床的使用壽命。

1　數(shù)控機(jī)床維護(hù)方面的要求及方法

1.1數(shù)控機(jī)床的正確使用要求

1）數(shù)控機(jī)床對(duì)輸入電源的要求較高。隨著對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工要求越來(lái)越高，其電子元器件越來(lái)越“嬌貴”，主要體現(xiàn)在對(duì)電壓的要求上。目前大多數(shù)數(shù)控機(jī)床允許電源電壓的波動(dòng)范圍是±5%—±8%。如果電源電壓波動(dòng)范圍超過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的要求，需要配備交流穩(wěn)壓器。

2）數(shù)控機(jī)床對(duì)使用環(huán)境的要求較高。首先，安裝數(shù)控機(jī)床時(shí)，應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)離振動(dòng)源、放射源、熱輻射源，并且要避免太陽(yáng)光的直射，另外，還要保持?jǐn)?shù)控機(jī)床的工作環(huán)境干燥、通風(fēng)、恒溫。通常，數(shù)控機(jī)床都標(biāo)定使用溫度和保存溫度，應(yīng)按照規(guī)定執(zhí)行［1］。

1.2對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)要求

1）首先，要嚴(yán)格遵守操作數(shù)控機(jī)床的操作規(guī)程及維護(hù)要求。這是維持?jǐn)?shù)控機(jī)床精度、延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床壽命的一個(gè)重要因素。

2）確保數(shù)控柜電氣柜的散熱系統(tǒng)正常工作。每天應(yīng)檢查各柜的冷卻風(fēng)扇工作是否正常，風(fēng)道過(guò)濾網(wǎng)是否堵塞，以免引起柜內(nèi)溫度過(guò)高，使數(shù)控系統(tǒng)不能可靠地工作［2］。

3）定期檢查和更換伺服電機(jī)的電刷。直流電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，無(wú)法避免電刷與電機(jī)的定子發(fā)生摩擦，所以必然產(chǎn)生磨損。如果磨損嚴(yán)重而沒(méi)有及時(shí)更換，就會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的使用性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成電動(dòng)機(jī)損壞。一般每三個(gè)月或半年檢查一次，同時(shí)用工業(yè)酒精對(duì)電刷表面進(jìn)行清洗。

4）定期更換數(shù)控系統(tǒng)的后備電池。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)及加工程序是由帶有掉電保護(hù)功能的寄存器來(lái)保存的，當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)關(guān)閉后寄存器中的參數(shù)及加工程序由后備電池來(lái)保持。因此，定期檢查后備電池的工作狀態(tài)和及時(shí)更換電池就顯得極為重要，一般情況下，即使電池尚未用完，也應(yīng)每年更換一次。

5）盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜門。以防止車間空氣中的灰塵、油霧及金屬粉末落在電子部件或印刷電路板上造成短路。

6）長(zhǎng)期閑置的系統(tǒng)應(yīng)定時(shí)給數(shù)控系統(tǒng)供電，定期進(jìn)行機(jī)床空運(yùn)轉(zhuǎn)。通過(guò)對(duì)數(shù)控機(jī)床經(jīng)常通電、空運(yùn)轉(zhuǎn)等手段，使數(shù)控機(jī)床自身發(fā)熱，從而驅(qū)散機(jī)床內(nèi)部的濕氣。

1.3對(duì)于機(jī)械部件的維護(hù)要求

1）首先要保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)。無(wú)論是運(yùn)動(dòng)件還是不動(dòng)件，大多數(shù)都是由鋼件組成，如果潤(rùn)滑狀態(tài)不好，會(huì)引起“硬碰硬”的現(xiàn)象，造成運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的磨損嚴(yán)重。所以，要定期檢查機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)，始終保持導(dǎo)軌、絲杠等各運(yùn)動(dòng)部件潤(rùn)滑狀態(tài)良好，以減少其磨損。

2）檢查并及時(shí)調(diào)整機(jī)械精度。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的精度，要定期進(jìn)行檢查并及時(shí)調(diào)整，以減少各運(yùn)動(dòng)部件之間的狀態(tài)和位置偏差，如換刀系統(tǒng)、工作臺(tái)交換系統(tǒng)、絲杠反向間隙等的檢查調(diào)整。

3）做好機(jī)床的清潔衛(wèi)生工作。設(shè)備太臟，灰塵太多，會(huì)影響機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，如油水過(guò)濾器、空氣過(guò)濾網(wǎng)等太臟，會(huì)造成壓力不夠、散熱不好，從而造成故障。運(yùn)動(dòng)部件表面灰塵太多，會(huì)造成運(yùn)動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)阻力增加，加劇部件的磨損等，所以必須經(jīng)常對(duì)設(shè)備進(jìn)行清掃。

2　數(shù)控機(jī)床的維修

2.1數(shù)控機(jī)床的診斷和維修原則

1）先外部后內(nèi)部原則。先檢查機(jī)床設(shè)備外部，如果外部沒(méi)問(wèn)題然后再檢查設(shè)備內(nèi)部。不要急著去拆卸機(jī)床零部件，造成一些安裝精度的丟失。從故障出現(xiàn)的概率來(lái)講，機(jī)床外部故障率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于機(jī)床內(nèi)部故障率。

2）先主后次原則。根據(jù)機(jī)床組件的使用性能，出現(xiàn)故障的多數(shù)集中在機(jī)床的按鈕、行程開關(guān)、油管、電纜等輔助設(shè)備，而數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服系統(tǒng)等不太容易出現(xiàn)故障。所以，在排除機(jī)床故障時(shí)，先從故障率高的按鈕等機(jī)床輔助設(shè)備入手，如果故障還沒(méi)排除，再進(jìn)行數(shù)控裝置、可編程控制器、伺服系統(tǒng)的排查工作。

3）先簡(jiǎn)單后復(fù)雜原則。為了避免故障之間互相影響、掩蓋，故障的排除要“由簡(jiǎn)入深”。先排除容易解決的簡(jiǎn)單故障，然后再排除難度較大的復(fù)雜故障。采用這個(gè)原則，可以從根本上杜絕維修、維護(hù)過(guò)程中的盲目性，從而提高了故障處理的效率。

2.2診斷和維修的方法

1）機(jī)床自診斷法。目前，大多數(shù)數(shù)控機(jī)床具備故障自診斷功能。它是利用行程開關(guān)、傳感器等裝置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)行程、液壓氣壓、溫度、電壓電流、運(yùn)行速度等信息，并設(shè)置了正常的運(yùn)行范圍值，如果機(jī)床運(yùn)行時(shí)超出了該范圍，數(shù)控機(jī)床就會(huì)報(bào)警，并置出故障部位及原因。所以，在機(jī)床故障診斷時(shí)要優(yōu)先選擇數(shù)控機(jī)床自診斷功能。

2）備件互換法。當(dāng)數(shù)控機(jī)床的故障鎖定在某個(gè)組件后，可以利用機(jī)床上現(xiàn)有的相同組件或者備用組件進(jìn)行互換，能快速準(zhǔn)確的查找到數(shù)控機(jī)床的故障。

3）敲擊法。對(duì)于數(shù)控機(jī)床“時(shí)有時(shí)無(wú)”的故障可采用敲擊法。具體操作：開啟數(shù)控機(jī)床，拿一根絕緣的木棒或者橡膠棒敲擊可能出現(xiàn)故障的組件，同時(shí)注意觀察機(jī)床的運(yùn)行情況，如果敲擊某部位時(shí)，機(jī)床的運(yùn)行有變化，那么就能鎖定故障源。該方法由于是機(jī)床通電狀態(tài)上執(zhí)行的，所以要采取措施，防止觸電。

4）升、降溫法。如果數(shù)控機(jī)床連續(xù)長(zhǎng)時(shí)間工作或者周圍工作環(huán)境溫度偏高時(shí)，機(jī)床就會(huì)報(bào)警或者突然斷電重啟機(jī)床。此時(shí)，可用電吹風(fēng)或紅外線加熱燈使可疑電路板或組件升溫，使該組件的升溫狀態(tài)更加明顯，從而可以確定有問(wèn)題的組件。同理，也可以在機(jī)床發(fā)生此類故障后，利用酒精棉球涂抹可疑組件，降低組件溫度，消除溫度影響后觀察故障是否消失，從而可以快速地確認(rèn)有問(wèn)題的組件。

【參考文獻(xiàn)】

［1］陳蕾.淺析數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修的一般方法［J］.機(jī)械制造.2004.第42卷第482期.71-72頁(yè).

［2］李剛斌.數(shù)控機(jī)床維修實(shí)例分析［J］.制造技術(shù)與機(jī)床.2007.第4期.107-108頁(yè).

【作者簡(jiǎn)介】

王學(xué)鵬（1982—），男，山東招遠(yuǎn)人，在職研究生，機(jī)械工程專業(yè)。