數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)

陳永波，林威屹

（成都理工大學，四川 成都 610059）

1 數(shù)控機床維護與保養(yǎng)的目的和意義

數(shù)控機床是一種新興產(chǎn)物，融合了多種技術(shù)，如計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)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(chǎn)品，其不僅比傳統(tǒng)機床功能更多，同時也提高了精確度，減少了誤差，同時生產(chǎn)率也大大提高。數(shù)控機床具有一體化的特點，一些精密零件通常由數(shù)控機床來完成加工，數(shù)控機床能做到許多傳統(tǒng)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(shù)控機床來完成，這樣才能減少誤差。近年來數(shù)控機床發(fā)展迅速，在制造業(yè)中占據(jù)重要地位，也是許多企業(yè)必不可少的機械設備。目前，一個企業(yè)的制造量可以通過企業(yè)數(shù)控機床的擁有量來反映，突出企業(yè)的業(yè)務能力。同時企業(yè)也要意識到，數(shù)控機床的精確度高、產(chǎn)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(shù)控機床進行良好的維護與保養(yǎng)，對數(shù)控機床進行保養(yǎng)能夠延長機床的使用壽命，降低故障率。

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

綜上所述，要提高企業(yè)的生產(chǎn)率，對數(shù)控機床進行維護與保養(yǎng)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(yè)帶來更多的經(jīng)濟收益。在數(shù)控機床日常運轉(zhuǎn)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(yǎng)意識，企業(yè)管理也必須對此高度重視。

2 數(shù)控機床日常維護與保養(yǎng)的主要工作內(nèi)容與基本要求

2.1 選擇合適的使用環(huán)境

數(shù)控機床雖然是機械化設備，但是對使用環(huán)境有較高要求。車間內(nèi)的溫度、濕度、電源電壓都會影響數(shù)控機床的正常運轉(zhuǎn)，因此在放置數(shù)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(shù)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(yǎng)。

數(shù)控機床含有大量的電子元件，這也是與傳統(tǒng)機床最大的區(qū)別之一，這類電子元件應放置于干燥陰涼的環(huán)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(huán)境下進行，電壓也需保持穩(wěn)定，盡量不能超過±10%波動。

2.2 閑置數(shù)控機床的維護與保養(yǎng)

企業(yè)內(nèi)的一些數(shù)控機床會長期閑置，對此，應該經(jīng)常讓數(shù)控系統(tǒng)通電，定期讓系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)，以免造成系統(tǒng)損壞。當空氣濕度較大時，應該保持機床長時間通電，用發(fā)電產(chǎn)生的熱量蒸發(fā)空氣中的濕氣，避免潮氣入侵機床內(nèi)部，對系統(tǒng)造成破壞[1-2]。

2.3 數(shù)控系統(tǒng)中硬件部分的維修與保養(yǎng)

數(shù)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(tǒng)是否正常運轉(zhuǎn)等。對于長時間閑置的機床設備，工作人員需要檢查系統(tǒng)內(nèi)部的元件是否出現(xiàn)松動現(xiàn)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(tǒng)的維護與保養(yǎng)

要定期檢查液壓閥和液壓缸是否出現(xiàn)外漏現(xiàn)象，機床工作時液壓泵是否出現(xiàn)噪聲，液壓缸是否處于平穩(wěn)狀態(tài)。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(zhì)

維修人員不僅需要有過硬的專業(yè)知識，在思想上也要極度重視。數(shù)控機床與普通機床相比，其零件較多，維修難度較大，因為數(shù)控機床屬于機電一體化產(chǎn)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(yè)知識。數(shù)控機床的換代速度較快，電氣系統(tǒng)中的CNC 升級換代速度快，如果不定期培訓專業(yè)維修人員，就不能使其熟練掌握新系統(tǒng)運作方式。因此，企業(yè)應該提高操作人員的綜合素質(zhì)，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(shù)控系統(tǒng)的日常維護與保養(yǎng)

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心系統(tǒng)。企業(yè)中的數(shù)控機床往往被長時間使用，在高強度的使用環(huán)境下，一些電子元件難免會出現(xiàn)損害的現(xiàn)象。要想延長數(shù)控機床的使用壽命，就必須做好數(shù)控機床的日常維護保養(yǎng)工作。為了降低數(shù)控系統(tǒng)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(guī)范操作執(zhí)行，不僅要熟悉數(shù)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(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓

一般情況下，數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)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(shù)控系統(tǒng)整體停止運轉(zhuǎn)，甚至會損壞內(nèi)部電子元件，因此維修人員需要定期檢查電網(wǎng)電壓波動，以免數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障。

3.2 定時清掃數(shù)控柜的散熱系統(tǒng)

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

3.3 定期更換儲存器電池

數(shù)控系統(tǒng)儲存器一般為SRAM，在數(shù)控機床斷電時，儲存器儲存的電量會為系統(tǒng)供電。當電池電量低于一定值時，系統(tǒng)參數(shù)會丟失。因此，數(shù)控機床正常運轉(zhuǎn)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(shù)控機床正常運轉(zhuǎn)的情況下進行。

3.4 機床氣動系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)

機床氣動系統(tǒng)容易受到外界干擾，車間內(nèi)空氣中含有的水分和其他雜質(zhì)，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(zhì)被阻擋在機床外。在過濾器運轉(zhuǎn)過程中，需要讓過濾器內(nèi)部保持干燥，排出積存的液體，當液體存在過濾器內(nèi)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(nèi)，過濾器排水需要人工手動操作，數(shù)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(tǒng)發(fā)生故障時，操作人員應該采取應急計劃，立即停止系統(tǒng)運行，并且不能讓現(xiàn)場被二次破壞，有助于維修人員對其進行維修。

3.5 CNC 系統(tǒng)長期不用時的維護

部分數(shù)控機床在長期放置時，CNC 系統(tǒng)也需要定期進行維護保養(yǎng)。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(nèi)容。長期不用時，需要檢查系統(tǒng)是否出現(xiàn)電量過低的系統(tǒng)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(tǒng)在不使用時應該經(jīng)常通電，讓機床保持鎖動狀態(tài)，使空機床運轉(zhuǎn)一段時間。梅雨季節(jié)的空氣比較潮濕，應該增加CNC 系統(tǒng)的通電次數(shù)，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(fā)熱，散發(fā)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(tǒng)來驅(qū)散空氣中的濕氣。相關(guān)實驗研究表明，如果數(shù)控機床長期不使用通電，在梅雨天過后很容易導致電路產(chǎn)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(shù)控機床，應該將電動機中的電刷取出，放在干燥的環(huán)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(yǎng)

4.1 主軸系統(tǒng)的維護

數(shù)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(tǒng)是數(shù)控機床中的重要部分之一，需要定期檢查驅(qū)動帶的運轉(zhuǎn)情況，驅(qū)動帶打滑容易出現(xiàn)丟轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。主軸與刀柄連接處容易產(chǎn)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(fā)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(shù)控機床主軸部件的密封潤滑冷卻系統(tǒng)是維護保養(yǎng)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(fā)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(xù)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(xiàn)象，因為隨著長時間使用部分元件容易出現(xiàn)老化現(xiàn)象[3-4]。

4.2 滾珠絲杠的維護

數(shù)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(yè)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(xiàn)碰撞的現(xiàn)象。因此，平時需要檢查刀庫是否已經(jīng)回零，并且各個開關(guān)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(jié)束語

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