如何做好數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)？
作者：宋運(yùn)偉 教授 渤海船舶職業(yè)學(xué)院
【摘要】：熟悉掌握數(shù)控設(shè)備的操作規(guī)程、維護(hù)與保養(yǎng)方法，使大家能夠按照操作規(guī)程,采用正確的方法與步驟,對所使用的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。
數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的高新技術(shù)設(shè)備,具有高效率、高精度等特點(diǎn),而且具有一定的柔性,在裝備制造現(xiàn)場發(fā)揮了強(qiáng)大的作用,是企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵設(shè)備。但是,如果機(jī)床設(shè)備操作使用不當(dāng)、維護(hù)不周、就會(huì)發(fā)生各種故障。這些故障如果得不到及時(shí)有效的維修,就會(huì)造成停機(jī),使生產(chǎn)不能正常進(jìn)行,影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和信譽(yù),損失難以估量和彌補(bǔ)。要使設(shè)備長期可靠地運(yùn)行,很大程度上取決于對它們的使用和維護(hù)。正確的使用可避免突發(fā)故障,延長無故障時(shí)間;精心維護(hù)可使機(jī)床處于良好的技術(shù)狀態(tài),延緩劣化的過程。將在下列介紹數(shù)控機(jī)床日常維護(hù)及各級保養(yǎng)方面的知識。
（一）數(shù)控機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)的意義與要求
1.操作者維護(hù)保養(yǎng)數(shù)控設(shè)備的重要性
隨著數(shù)控機(jī)床被越來越多地應(yīng)用于制造業(yè),各數(shù)控設(shè)備的使用單位對數(shù)控操作者的需求也越來越迫切。但是目前,絕大部分使用單位除了重視數(shù)控操作者的操作技能并給予定期培訓(xùn)外,對操作者保養(yǎng)設(shè)備的工作強(qiáng)調(diào)得卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。長此以往,勢必造成數(shù)控設(shè)備的“只用不保”,最直接的后果就是數(shù)控設(shè)備故障率的不斷上升、利用率的不斷下降,設(shè)備使用單位就會(huì)陷入生產(chǎn)斷續(xù)、疲于維修的惡性循環(huán)。
因此說,數(shù)控設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)是保持設(shè)備處于良好技術(shù)狀態(tài)、延長使用壽命、減少停工損失和維修費(fèi)用、降低生產(chǎn)成本、保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率所必須的日常工作。對于高精度、高效率的數(shù)控機(jī)床而言,維護(hù)保養(yǎng)更為重要。
使用單位要制訂數(shù)控設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)的培訓(xùn)計(jì)劃,定期對操作者進(jìn)行數(shù)控設(shè)備保養(yǎng)方面知識的培訓(xùn)。要加強(qiáng)職能部門對數(shù)控設(shè)備的巡回檢査,制定嚴(yán)格的獎(jiǎng)懲制度,目的是要在操作者腦海中形成“使用設(shè)備就要保養(yǎng)設(shè)備”的觀念。操作者要不斷提高自身修養(yǎng),認(rèn)真學(xué)習(xí)數(shù)控設(shè)備各級維護(hù)與保養(yǎng)的知識,嚴(yán)格遵守單位制定的有關(guān)數(shù)控設(shè)備保養(yǎng)的規(guī)章制度,本著“磨刀不誤砍柴工”的原則,按照數(shù)控設(shè)備的保養(yǎng)規(guī)范的要求保養(yǎng)好所用的設(shè)備。
2.數(shù)控設(shè)備維護(hù)的基本要求
(1)完整性：數(shù)控機(jī)床的零部件齊全,工具、附件、工件放置整齊,電路、管道完整。
(2)潔凈性：數(shù)控機(jī)床內(nèi)外清潔,無黃袍、無黑污、無銹蝕;各滑動(dòng)面、絲杠、齒條、齒輪等處無油垢、無碰傷;各部位不漏油、不漏水、不漏氣、不漏電;切削垃圾清掃干凈。
(3)靈活性：為保證部件靈活性,必須按照數(shù)控機(jī)床潤滑標(biāo)準(zhǔn),定時(shí)定量加油、換油。油質(zhì)要符合要求;油壺、油槍、油杯、油嘴齊全;油氈、油線清潔,油標(biāo)明亮,油路暢通。
(4)安全性：嚴(yán)格實(shí)行定人定機(jī)和交接班制度。操作者必須熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu),遵守操作維護(hù)規(guī)程,合理使用,精心維護(hù),檢測異常,不出事故。各種安全防護(hù)裝置齊全可靠,控制系統(tǒng)正常,接地良好,無事故隱患。
3.對數(shù)控機(jī)床操作人員的要求
與機(jī)床接觸最多、能掌握機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)“脈搏”的是操作人員。他們整天操作機(jī)床,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),對機(jī)床各部分的狀態(tài)了如指掌。他們在正確使用和精心維護(hù)方面做得如何往往對數(shù)控機(jī)床的狀態(tài)有著重要的作用。因此,一個(gè)合格的數(shù)控機(jī)床操作者應(yīng)具備如下基本條件。
(1)有較高的思想素質(zhì)工作勤勤懇懇,具有良好的職業(yè)道德;能刻苦鉆研技術(shù);文化程度中專以上,并具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
(2)熟練掌握各種操作與編程能正確熟練地對自己所負(fù)責(zé)的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行各種操作,并熟練掌握編程方法,能編制岀正確優(yōu)化的加工程序,避免因操作失誤或編程錯(cuò)誤造成碰撞而導(dǎo)致機(jī)床故障。
(3)深入了解機(jī)床特性。掌握機(jī)床運(yùn)行規(guī)律對機(jī)床的特性有較深入的了解,并能逐步摸索掌握運(yùn)行中的情況及某些規(guī)律。對由操作人員負(fù)責(zé)進(jìn)行的日常維護(hù)及保養(yǎng)工作能正確熟練地掌握,從而保持機(jī)床的良好狀態(tài)。
(4)熟知操作規(guī)程及維護(hù)和檢査的內(nèi)容應(yīng)熟知本機(jī)床的基本操作規(guī)程和安全操作規(guī)程、日常維護(hù)和檢查的內(nèi)容及達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)、保養(yǎng)和潤滑的具體部位及要求。知道本機(jī)床所使用的油(脂)牌號、代用油(脂)牌號、液壓及氣動(dòng)系統(tǒng)的正常壓力。
(5)認(rèn)真處理并做好記錄對運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的任何不正常的情況和征兆都能認(rèn)真處理并做好記錄。一旦發(fā)生故障,要及時(shí)正確地做好應(yīng)急處理,并盡快找維修人員進(jìn)行維修。修理過程中,與維修人員密切配合,共同完成對機(jī)床故障的診斷及修理工作。
(二)數(shù)控機(jī)床操作規(guī)程
數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程是指導(dǎo)操作人員正確使用和維護(hù)設(shè)備的技術(shù)性規(guī)范,每個(gè)操作人員必須嚴(yán)格遵守,以保證數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行,減少故障,防止事故發(fā)生。
1.數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程制定原則
1)一般應(yīng)按數(shù)控機(jī)床操作順序及班前、中、后的注意事項(xiàng)分列,力求內(nèi)容精煉、簡明適用,屬于“三好”“四會(huì)”的項(xiàng)目,此處不再列入。
2)按照數(shù)控機(jī)床類別將結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、加工范圍、操作注意事項(xiàng)、維護(hù)要求等分別列出,便于操作工人掌握要點(diǎn),貫徹執(zhí)行。
3)各類數(shù)控機(jī)床具有共性的內(nèi)容,可編制統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)通用規(guī)程。
4)重點(diǎn)設(shè)備,高精度、大重型及稀有關(guān)鍵數(shù)控機(jī)床,必須單獨(dú)編制操作維護(hù)規(guī)程,并用醒目的標(biāo)識牌、板張貼顯示在機(jī)床附近,要求操作工特別注意,嚴(yán)格遵守。
2.操作維護(hù)規(guī)程的基本內(nèi)容
1)班前清理工作場地,按日常檢査卡規(guī)定項(xiàng)目檢査各操作手柄、控制裝置是否處于停機(jī)位置,安全防護(hù)裝置是否完整牢靠,查看電源是否正常,并做好點(diǎn)檢記錄。
2)査看潤滑、液壓裝置的油質(zhì)、油量,按潤滑圖表規(guī)定加油,保持油液清潔,油路暢通,潤滑良好。
3)確認(rèn)各部位正常無誤后,方可空車起動(dòng)設(shè)備。先空車低速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min,查看各部位運(yùn)轉(zhuǎn)正常,潤滑良好,方可進(jìn)行工作。不得超負(fù)荷超規(guī)范使用。
4)工件必須裝夾牢固,禁止在機(jī)床上敲擊夾緊工件。
5)合理調(diào)整各部位行程擋塊,定位正確緊固。
6)操縱變速裝置必須切實(shí)轉(zhuǎn)換到固定位置,使其嚙合正常。要停機(jī)變速時(shí),不得用反轉(zhuǎn)制動(dòng)變速。
7)數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)中要經(jīng)常注意各部位情況,如有異常,應(yīng)立即停機(jī)處理
8)測量工件、更換工裝、拆卸工件都必須停機(jī)進(jìn)行,離開機(jī)床時(shí)必須切斷電源。
9)數(shù)控機(jī)床的基準(zhǔn)面、導(dǎo)軌、滑動(dòng)面要注意保護(hù),保持清潔,防止損傷。
10)經(jīng)常保持潤滑及液壓系統(tǒng)清潔。蓋好箱蓋,不允許有水、塵、鐵屑等污物進(jìn)入油箱及電器裝置。
11)工作完畢和下班前應(yīng)清掃機(jī)床設(shè)備,保持清潔,將操作手柄、按鈕等置于非工作位置,切斷電源,辦好交接班手續(xù)。
各類數(shù)控機(jī)床在制定操作維護(hù)規(guī)程時(shí),除上述基本內(nèi)容外,還應(yīng)針對各機(jī)床本身特點(diǎn)、操作方法、安全要求、特殊注意事項(xiàng)等列出具體要求,便于操作人員遵照執(zhí)行。
(三)數(shù)控機(jī)床維護(hù)的主要內(nèi)容
(1)保持良好的潤滑狀態(tài)定期檢查清洗潤滑系統(tǒng),添加或更換油脂、油液,使絲杠和導(dǎo)軌等運(yùn)動(dòng)部件始終保持良好的潤滑狀態(tài),降低機(jī)械磨損速度。
(2)定期檢查液壓、氣壓系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)定期進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)并更換液壓油,并定期對潤滑、液壓和氣壓系統(tǒng)的過濾器或過濾網(wǎng)進(jìn)行清洗或更換,對于氣壓系統(tǒng),還要注意及時(shí)對分水排水器放水。
(3)盡量少開電氣控制柜門加工車間漂浮的灰塵、油霧和金屬粉末等落在電氣柜上容易造成元器件間絕緣電阻下降,導(dǎo)致出現(xiàn)故障,甚至?xí)乖骷蛴≈齐娐钒鍝p壞。對于主軸控制系統(tǒng)安裝在強(qiáng)電柜中的情況,強(qiáng)電柜門關(guān)閉不嚴(yán)、密封不良是使電氣元器件損壞、主軸控制失靈的原因之一。因此,除定期維護(hù)和維修外,平時(shí)應(yīng)盡量少開電氣控制柜門。
(4)光柵尺保養(yǎng)：
1）禁止使用氣槍強(qiáng)氣清理讀數(shù)頭或尺本體上及周圍的雜屑，避免雜屑掉入尺本體內(nèi)部。
2）不能用手指直接接觸讀數(shù)頭的讀數(shù)窗口。
3）不能用丙酮 、苯、酒精清潔光柵尺。
4) 最好用潔凈、柔軟的無絨干布輕擦，無需使用任何清洗劑。如果尺面太臟，只能用軟布沾少許庚烷 、丙烷擦拭，不得用力。切勿使鋼帶長時(shí)間浸入任何液體中。
(5)定期對直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電刷和換向器檢査、清洗和更換定期對直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行電刷和換向器檢査,用白布蘸取酒精清洗,若表面粗糙,要用細(xì)金相砂紙修理、清洗和更換。
(6)超程限位試驗(yàn)適時(shí)對各坐標(biāo)軸進(jìn)行超程限位試驗(yàn)。
(7)定期檢查電氣部件檢查各插頭、插座、電纜和繼電器的觸點(diǎn)是否接觸良好,檢查各印制電路板是否干凈。伺服電源變壓器、各電動(dòng)機(jī)絕緣電阻應(yīng)在1MΩ以上。
(8)數(shù)控柜和電氣柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)維護(hù)應(yīng)經(jīng)常檢查數(shù)控柜、電氣柜的冷卻風(fēng)扇工作是否正常、風(fēng)道過濾網(wǎng)是否堵塞。一般情況下不允許開電柜門。
(9)長期不用的數(shù)控機(jī)床的維護(hù)數(shù)控系統(tǒng)處于長期閑置的情況下,要經(jīng)常給系統(tǒng)通電,應(yīng)堅(jiān)持每周至少通電一次,在機(jī)床鎖住不動(dòng)的情況下,讓系統(tǒng)空運(yùn)行。系統(tǒng)通電可利用電器本身的發(fā)熱來驅(qū)散電氣柜內(nèi)的潮氣,保證電器性能的穩(wěn)定可靠。實(shí)踐證明,在空氣濕度較大的地區(qū),經(jīng)常通電是降低故障的一個(gè)有效措施。
(10)定期更換存儲器用的電池?cái)?shù)控系統(tǒng)存儲參數(shù)用的存儲器件是CMOS器件,其存儲內(nèi)容在數(shù)控系統(tǒng)斷電期間靠電池支持供電,當(dāng)電池電壓下降至一定值時(shí)就會(huì)造成參數(shù)丟失。因此,要定期檢查電池電壓,當(dāng)該電壓下降至限定值或出現(xiàn)電池電壓報(bào)警時(shí),應(yīng)及時(shí)更換電池。需要注意的是,一般情況下,即使電池尚未消耗完,也應(yīng)每年更換一次,以確保系統(tǒng)能正常工作,還可以防止存儲參數(shù)的丟失。電池更換應(yīng)在CNC系統(tǒng)通電狀態(tài)下進(jìn)行。
(11)經(jīng)常監(jiān)視CNC裝置用的電網(wǎng)電壓通常,數(shù)控系統(tǒng)允許的電網(wǎng)電壓波動(dòng)范圍在額定值的10%~15%之間,如果超出此范圍,輕則會(huì)使數(shù)控系統(tǒng)不能穩(wěn)定工作,重則會(huì)造成重要電子部件的損壞。因此,要經(jīng)常注意電網(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)配備數(shù)控系統(tǒng)專用的交流穩(wěn)壓電源裝置,這將會(huì)使故障率有比較明顯的降低。
(12)定期進(jìn)行機(jī)床水平和機(jī)械精度校正機(jī)床運(yùn)行一段時(shí)間后,機(jī)床水平和機(jī)械精度往往會(huì)發(fā)生變化,因此應(yīng)定期校正。校正方法有兩種:一是通過系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償,如絲杠螺母反向間隙補(bǔ)償、螺距誤差補(bǔ)償和參考點(diǎn)校正等;二是通過調(diào)整和預(yù)緊方法消除間隙,恢復(fù)精度。
(13)提高利用率數(shù)控機(jī)床如果較長時(shí)間閑置不用,當(dāng)需要使用時(shí),機(jī)床的各運(yùn)動(dòng)環(huán)節(jié)會(huì)由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動(dòng)態(tài)傳動(dòng)性能,降低機(jī)床精度,油路系統(tǒng)的堵塞更是一大煩事。從電氣方面來看,由于一臺數(shù)控機(jī)床的整個(gè)電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬計(jì)的電子元器件組成的,它們的性能和壽命具有很大的離散性,從宏觀來看分三個(gè)階段:在一年之內(nèi)基本上處于所謂的“磨合”階段,在該階段故障率呈下降趨勢,如果在這期間不斷開動(dòng)機(jī)床則會(huì)較快完成“磨合”任務(wù),而且也可充分利用一年的保修期,若有難以解決的問題出現(xiàn)還可以得到廠家的免費(fèi)維修與維護(hù);第二階段為有效壽命階段,也就是充分發(fā)揮效能的階段,在合理的使用和良好的日常維護(hù)保養(yǎng)條件下,機(jī)床正常運(yùn)轉(zhuǎn)至少可在5年以上;第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段,電氣硬件故障會(huì)逐漸增多。數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在8~10年。
因此,在沒有加工任務(wù)的一段時(shí)間內(nèi),最好在較低速度下空運(yùn)行機(jī)床,至少也要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電,甚至每天都應(yīng)通電。
(14)充足的電氣備件當(dāng)電氣元件的損壞引起機(jī)床故障時(shí),為避免由于購買電氣元件的周期過長而影響機(jī)床正常恢復(fù)的情況出現(xiàn),應(yīng)為數(shù)控機(jī)床準(zhǔn)備一定數(shù)量的備件儲存。另外,在某些故障的維修過程中,有時(shí)需要采用備件替換法輔助排除故障,因此足夠的備件儲存還可以縮短設(shè)備的停機(jī)待修時(shí)間。
由于數(shù)控機(jī)床種類繁多,各類數(shù)控機(jī)床因其功能、結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同,各具有不同的特性,其維護(hù)、保養(yǎng)的內(nèi)容和要求也各不相同,應(yīng)根據(jù)機(jī)床的種類、型號及實(shí)際使用情況,并參照機(jī)床使用說明書要求,制定和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度。數(shù)控車床的定期維護(hù)內(nèi)容如下表：
【實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)與維護(hù)操作】
1.實(shí)訓(xùn)內(nèi)容
(1)閱讀所使用機(jī)床的使用說明書,掌握機(jī)床的操作規(guī)程與維護(hù)保養(yǎng)內(nèi)容與操作方法。
(2)選用正確的工具,對所使用機(jī)床的各部位進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng),填寫維護(hù)日志,并檢查機(jī)床各功能。
2.實(shí)訓(xùn)設(shè)備
數(shù)控實(shí)訓(xùn)中心內(nèi)的各類數(shù)控機(jī)床,各種維護(hù)保養(yǎng)用工具用品。
3.實(shí)訓(xùn)步驟
(1)閱讀所使用機(jī)床的使用說明書,掌握機(jī)床的操作、維護(hù)規(guī)程。
(2)檢查各型數(shù)控機(jī)床日常養(yǎng)護(hù)的部位,學(xué)習(xí)保養(yǎng)維護(hù)操作的具體內(nèi)容與方法。
(3)熟悉各種機(jī)床維護(hù)使用的工具用品。
(4)選用正確的工具,對所用機(jī)床的各部位進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
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