【正文】 數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)技術(shù) 摘要： 數(shù)控機(jī)床又稱 CNC（ Computer Numerical）機(jī)床，即計(jì)算機(jī)數(shù)字控制機(jī)床，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工行業(yè)針對產(chǎn)品提出了高精度，高復(fù)雜性的要求。而且隨著產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不僅對機(jī)床設(shè)備提出了高精度和高復(fù)雜性的要求。而且伴隨產(chǎn)品的更新?lián)Q代，不僅對機(jī)床設(shè)備提出了高精度和高效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動(dòng)化機(jī)床。本文通過闡述數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及應(yīng)用來導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)，突出數(shù) 控機(jī)床的日常維護(hù)是延續(xù)數(shù)控機(jī)床生命周期的有效手段。 結(jié)合數(shù)控機(jī)床的性能及使用特點(diǎn)，本文對基本養(yǎng)護(hù)方法做了詳盡介紹，包括各部件的維護(hù)和工作人員的素質(zhì)要求，并著重對預(yù)防性維護(hù)及數(shù)控機(jī)床的點(diǎn)檢進(jìn)行了分析，給出了較為系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng)方法，對數(shù)控機(jī)床的維護(hù)工作具有一定指導(dǎo)意義。 關(guān)鍵詞 第一章 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)和注意事項(xiàng) 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn) 數(shù)控機(jī)床的操作和監(jiān)控全部在這個(gè) 數(shù)控 單元中完成，它是數(shù)控機(jī)床的大腦。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床有如下特點(diǎn)： ● 加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量； ● 可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動(dòng)， 能加工形狀復(fù)雜的零件； ● 加工零件改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間； ● 機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高（一般為普通機(jī)床的 3~5 倍）； ● 機(jī)床自動(dòng)化程度高，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度； ● 對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高。 數(shù)控機(jī)床的組成 (1) 主機(jī)，是數(shù)控機(jī)床的主題，包括機(jī)床身、立柱、主軸、進(jìn)給機(jī)構(gòu)等機(jī)械部件，是用于完成各種切削加工的機(jī)械部件。 (2) 數(shù)控裝置，是數(shù)控機(jī)床的核心，包括硬件以及相關(guān)的軟件，用于輸入數(shù)字化的零件 程序，并完成輸入信息的儲(chǔ)存、數(shù)據(jù)的變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 (3) 驅(qū)動(dòng)裝置，他是數(shù)控機(jī)床執(zhí)行機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)部件，包括主軸驅(qū)動(dòng)單元、進(jìn)給單元、主軸電機(jī)及進(jìn)給電機(jī)等。他在數(shù)控裝置的控制下通過電氣或電液伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)主軸和進(jìn)給驅(qū)動(dòng)。當(dāng)幾個(gè)進(jìn)給聯(lián)動(dòng)時(shí)，可以完成定位、直線、平面曲線和空間曲線的加工。 (4) 輔助裝置，是指數(shù)控機(jī)床的一些必要的配套部件，用以保證數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行，如冷卻、排屑、潤滑、照明、監(jiān)測等。它包括液壓和氣動(dòng)裝置、排屑裝置、交換工作臺(tái)、數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)和數(shù)控分度頭、還包括刀具及監(jiān)控監(jiān)測裝置等。 (5) 變成及其他附屬設(shè)備，可用來在機(jī)外進(jìn)行零件的程序編制、存儲(chǔ)等。 數(shù)控機(jī)床的注意事項(xiàng) 數(shù)控機(jī)床的使用要求 (1) 對使用人員的要求。數(shù)控機(jī)床的使用人員必須具備初步的機(jī)、電、液基礎(chǔ)知識(shí)和一定的機(jī)械加工實(shí)踐能力。一名合格的使用人員應(yīng)具有熟練的操作技巧及快速理解程序的能力，還應(yīng)該具備對常見故障的判斷與處理技能。 (2) 機(jī)床位置環(huán)境要求。機(jī)床的位置應(yīng)遠(yuǎn)離振源，避免陽光直射、熱輻射、潮濕及氣流的影響。數(shù)控機(jī)床的環(huán)境溫度應(yīng)低于 30 攝氏度，相對適度不超過80%。 (3) 數(shù)控機(jī)床對電源 的電壓有較高的要求，電源的電壓波動(dòng)必須在允許范圍內(nèi)，并保持相對穩(wěn)定。 (4) 按機(jī)床說明書使用機(jī)床。使用機(jī)床時(shí)，不允許隨意改變制造廠設(shè)定的控制系統(tǒng)的參數(shù)，不允許隨意提高液壓系統(tǒng)的壓力及更換機(jī)床附件等。 數(shù)控機(jī)床的操作規(guī)程 (1) 操作者必須熟悉機(jī)床的性能、結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)原理及控制，嚴(yán)禁超性能使用。 (2) 工作前，應(yīng)按規(guī)定對機(jī)床進(jìn)行檢查，查明電氣控制是否正常，各開關(guān)、手柄位置是否在規(guī)定位置上，潤滑油是否通常，油質(zhì)是否良好，并按規(guī)定加潤滑油。 (3) 開機(jī)時(shí)應(yīng)先注意液壓和氣壓系統(tǒng)的調(diào)整，檢查總系統(tǒng)的工作壓力必須在額定范 圍內(nèi)，溢流閥、順序閥、減壓閥等調(diào)整壓力正確。定期清理氣壓系統(tǒng)的雜質(zhì)和水液，保持清潔和干燥。 (4) 開機(jī)時(shí)應(yīng)低速運(yùn)行 35 分鐘，查看各部分運(yùn)行是否正常。 (5) 加工工件前，必須進(jìn)行加工模擬或試運(yùn)行，嚴(yán)格檢查調(diào)整加工原點(diǎn)、刀具參數(shù)、加工參數(shù)及運(yùn)動(dòng)軌跡，并且要將工件清理干凈，特別注意工件是否固定牢固，調(diào)節(jié)工具是否已經(jīng)移開。 (6) 工作中發(fā)生不正常現(xiàn)場或故障時(shí)，應(yīng)立即停機(jī)排除，或通知維修人員檢修。 (7) 工作完畢后，應(yīng)及時(shí)清掃機(jī)床，并將機(jī)床回復(fù)到原始狀態(tài)，各開關(guān)、手柄放于非工作位置上，切斷電源。 第二章 數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)的目的及意 數(shù)控技術(shù)是 數(shù)字信息對機(jī)械運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行控制的技術(shù)，數(shù)控設(shè)備是以數(shù)控技術(shù)為代表的新技術(shù)對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興機(jī)械加工制造業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品，與普通機(jī)床相比較，數(shù)控機(jī)床不僅具有零件加工精度高、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定自動(dòng)化程度極高的特點(diǎn)，而且它還可以完成普通難以完成或根本不能加工的復(fù)雜曲面的零件加工，因而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中的地位顯得愈來愈為重要。其技術(shù)范圍覆蓋制造業(yè)很多領(lǐng)域，是現(xiàn)代制造業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，是企業(yè)提高效率和競爭力的關(guān)鍵設(shè)備。但是，我們應(yīng)當(dāng)清醒地認(rèn)識(shí)到：在企業(yè)生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床能否達(dá)到加工精度高、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn) 定、提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)，這不僅取決于機(jī)床本身的精度和性能，很大程度上也與操作者在生產(chǎn)中能否正確地對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和使用密切相關(guān)。只有堅(jiān)持做好對機(jī)床的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，才可以延長元器件的使用壽命，延長機(jī)械部件的磨損周期，防止意外惡性事故的發(fā)生，爭取機(jī)床長時(shí)間穩(wěn)定工作；也才能充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的加工優(yōu)勢，達(dá)到數(shù)控機(jī)床的技術(shù)性能，確保數(shù)控機(jī)床能夠正常工作。因此，做好日常維護(hù)保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，延緩劣化進(jìn)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運(yùn)行。 第三章 數(shù)控機(jī)床的預(yù)防性保養(yǎng)工作 一 、預(yù)防性維護(hù)的重要性 數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行一定時(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，對于這種高精度、高效益且又昂貴的設(shè)備，如何延長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，非凡是將惡性事故消滅在萌芽狀態(tài)，從而提高機(jī)床的無故障工作時(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。數(shù)控機(jī)床通常都是企業(yè)較為要害的設(shè)備，運(yùn)行中出現(xiàn)一些不正?，F(xiàn)象，但也不一定影響運(yùn)行，生產(chǎn)任務(wù)較忙時(shí)往往讓機(jī)床帶病工作，沒有及時(shí)做預(yù)防維護(hù)工作，這樣長時(shí)間使用之后，必然造成機(jī)床產(chǎn)生較大故障。在現(xiàn)在設(shè)備治理理念中，應(yīng)做到事前維護(hù)而不是事后搶修。最大力度地發(fā)揮機(jī)床效率，同時(shí)也節(jié)約費(fèi)用。 二、預(yù)防性維護(hù)的主要部位及方法 1．嚴(yán)格遵守操作規(guī)程 數(shù)控機(jī)床的編程、操作和人員，必須經(jīng)過專門的技術(shù)培訓(xùn)，熟悉所用機(jī)床的機(jī)械、數(shù)控系統(tǒng)、強(qiáng)電設(shè)備、液壓、氣動(dòng)部分的有關(guān)知識(shí)以及機(jī)床的使用環(huán)境、加工條件等。能按機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)使用說明書的要求正確、合理地使用，應(yīng)盡量避免因操作不當(dāng)引起的故障。通常，數(shù)控機(jī)床的故障相當(dāng)一部分是由于操作、編程人員對機(jī)床的把握程度太低而造成的，同時(shí)設(shè)備治理人員應(yīng)編制出完善合理的操作規(guī)程，要求操作人員 嚴(yán)格按照操作規(guī)程的要求進(jìn)行正常維護(hù)工作，作好交接班記錄，填寫好點(diǎn)檢卡。 2．防止數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)單元過熱 由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度高，因此對溫度控制較嚴(yán)，一般數(shù)控機(jī)床都要求環(huán)境溫度為 20℃ 左右，同時(shí)機(jī)床本身也有較好的散熱通風(fēng)系統(tǒng)，在保證環(huán)境溫度的同時(shí)，也應(yīng)保證機(jī)床散熱系統(tǒng)的正常工作。要定期檢查電氣柜各冷卻風(fēng)扇的工作狀態(tài)，應(yīng)根據(jù)車間環(huán)境狀況每半年或一季度檢查清掃一次。數(shù)控及驅(qū)動(dòng)裝置過熱往往會(huì)引起許多故障，如控制系統(tǒng)失常，工作不穩(wěn)定，嚴(yán)重的還能造成模塊燒壞。 3．監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓 通常數(shù)控 系統(tǒng)答應(yīng)的電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍在 85%～ 110%，假如超出此范圍，輕則數(shù)控系統(tǒng)工作不穩(wěn)定，重則造成重要的電子元器件損壞。因此要經(jīng)常注重電網(wǎng)電壓的波動(dòng)，對于電網(wǎng)質(zhì)量比較惡劣的地區(qū)，應(yīng)及時(shí)配置合適的穩(wěn)壓電源，可降低故障。 4．機(jī)床要求有良好的接地 現(xiàn)在有很多企業(yè)仍在使用三相四線制，機(jī)床零地共接。這樣往往會(huì)給機(jī)床帶來諸多隱患。有些數(shù)控系統(tǒng)對地線要求很嚴(yán)格。如德國 DMU 公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心，由于沒有使用單獨(dú)接地線，多次造成機(jī)床誤動(dòng)作甚至燒毀了一套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。因此，為了增強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的抗干擾能力最好使用單獨(dú)的接 地線。 5．機(jī)床潤滑部位的定期檢查 為了保證機(jī)械部件的正常傳動(dòng)，潤滑工作就顯得非常重要。要按照機(jī)床使用說明書上規(guī)定的內(nèi)容對各潤滑部位定期檢查，定期潤滑。 6．定期清洗液壓系統(tǒng)中的過濾器 過濾器假如堵塞，往往會(huì)引起故障。如液壓系統(tǒng)中的壓力傳感器、流量傳感器信號不正常，導(dǎo)致機(jī)床報(bào)警。有些油缸帶動(dòng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作緩慢，導(dǎo)致超時(shí)報(bào)警或執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作不到位等情況。 7．定期檢查氣源情況 數(shù)控設(shè)備基本上都要使用壓縮空氣，用來清潔光柵尺、吹掃主軸及刀具，油霧潤滑以及用氣缸帶動(dòng)一些機(jī)械部件傳動(dòng)等。要求氣 源達(dá)到一定的壓力并且要經(jīng)過干燥和過濾。假如氣源濕度較大或氣管中有雜質(zhì)，會(huì)對光柵尺造成極大的影響甚至?xí)p壞光柵尺。同時(shí)油霧潤滑中的氣源中如含有水和雜質(zhì)會(huì)直接影響潤滑，尤其是高精度高轉(zhuǎn)速的主軸。 8．液壓油和冷卻液要定期更換 由于液壓系統(tǒng)是封閉網(wǎng)路，液壓油使用一定時(shí)間后，油質(zhì)會(huì)有所改變，影響液壓系統(tǒng)的正常工作。因此必須按規(guī)定定期更換。 9．定期檢查機(jī)床精度 機(jī)床使用一段時(shí)間后，其精度肯定有所下降，甚至有可能出廢品。通過對機(jī)床幾何精度的檢測，有可能發(fā)現(xiàn)機(jī)床的某些隱患，如某些部件松動(dòng)等。用激光干涉儀 對位置精度定期檢測，如發(fā)現(xiàn)精度有所下降，可通過數(shù)控系統(tǒng)的補(bǔ)償功能對位置精度進(jìn)行補(bǔ)償，恢復(fù)機(jī)床精度，提高效率。 10．定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷 一些老數(shù)控機(jī)床上使用的大部分是直流電動(dòng)機(jī)，其電刷的過度磨損會(huì)影響其性能。必須定期檢查電刷。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等應(yīng)每年檢查一次，頻繁加速機(jī)床（如沖床等）應(yīng)每兩個(gè)月檢查一次。 11．要注重電控柜的防塵和密封 車間內(nèi)空氣中飄浮著灰塵和金屬粉末，電控柜假如防塵措施不好，金屬粉末很輕易積聚在電路板上，使電器元件間絕緣電阻下降，從而出現(xiàn)故障甚至使元件損壞。這一點(diǎn)對于電火花加工設(shè)備和火焰切割設(shè)備尤為重要。另外有些車間衛(wèi)生較差，老鼠較多，假如電控柜密封不好，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)老鼠鉆進(jìn)電控柜內(nèi)咬斷控制線，甚至將車間內(nèi)肥皂、水果皮等帶到線路板上，這樣不僅會(huì)造成元器件損壞，嚴(yán)重的會(huì)使數(shù)控系統(tǒng)完全不能工作，這一點(diǎn)在日常中己多次碰到，應(yīng)引起足夠重視。 12．存儲(chǔ)器用電池要定期檢查和更換 通常數(shù)控系統(tǒng)中部分 CMOS 存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)內(nèi)容在斷電時(shí)靠電池供電保持，一般采用鏗電池或可充電鎳福電池。當(dāng)電池電壓下降到一定值就會(huì)造成參數(shù)丟失，因此要定期檢查電池，及時(shí)更換。更換電池時(shí)一 般要在數(shù)控系統(tǒng)通電狀態(tài)下進(jìn)行，以免造成參數(shù)丟失。 13．注重機(jī)床數(shù)據(jù)的備份和技術(shù)資料的收集 數(shù)控機(jī)床尤其是較為復(fù)雜的加工中心僅機(jī)床參數(shù)就有幾千個(gè)，還有 PLC 程序以及宏程序等。而數(shù)控機(jī)床有時(shí)會(huì)發(fā)生主板或硬盤故障或者由于外界干擾等原因造成數(shù)據(jù)丟失。假如沒有備份數(shù)據(jù)的話，將是一件非常麻煩的事，有可能造成系統(tǒng)癱瘓。同時(shí)對數(shù)控設(shè)備的，技術(shù)資料顯得非常重要，有些機(jī)床生產(chǎn)廠家提供的資料不全，給工作帶來很多不便。因此平時(shí)的工作中一定要注重相關(guān)技術(shù)資料的收集。 14．定期檢查機(jī)床制冷單元運(yùn)行情況 很多機(jī)床尤其 是加工中心都配有制冷單元，制冷單元運(yùn)行的好壞，直接影響機(jī)床精度和使用壽命。如瑞士 DIXI 公司生產(chǎn)的五軸聯(lián)動(dòng)加工中心使用 GE FANUC 181系統(tǒng)，機(jī)床 CRT屏幕上可以隨時(shí)調(diào)出機(jī)床要害部位以及空調(diào)的溫度變化情況。假如制冷單元效果不好，主軸在高速