谈数控机床的维护与保养

摘要：数控机床都是企业的重点、关键设备，要发挥数控机床的高效益，只有正确的操作和精心的维护，才能确保它的开动率。正确的操作和使用能防止机床非正常磨损，避免突发故障；精心的维护可使机床保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障，防患于未然，从而保障安全运行。因此，数控机床的正确使用与精心维护，是贯彻预付为主的设备维修管理方针的重要环节。

关键词：数控机床；维护；保养

随着我国制造业装备水平的提高，各类数控机床在企业中的作用越来越重要。但是数控机床的广泛应用业给人们带来了一些新的问题。首先，数控机床精度高，生产率高，因此它一旦发生故障停机，所造成的损失会比普通机床大得多。其次，数控机床本身价格昂贵，其投资比普通机床高许多。因此，正确维护和保养数控机床，减低数控机床故障率，对于企业具有明显经济效益。

1.数控机床使用中应注意的问题

数控机床生产效率高，零件加工精度好，产品质量稳定，还可以完成很多普通机床难以完成或根本不能加工的复杂型面的零件加工。但是，数控机床整个加工过程是由大量电子元件组成的数控系统按照数字化的程序完成的，在加工中途由于数控系统或执行部件的故障造成的工件报废或安全事故，一般操作者是无能为力的。所以，对于数控机床工作的稳定性、可靠性的要求最为重要。为此，在使用数控机床时应注意以下一些问题。

1.1 数控机床的使用环境

一般来说，数控机床的使用环境没有什么特殊的要求，可以同普通机床一样放在生产车间里，但是，要避免阳光的直接照射和其他热辐射，要避免太潮或粉尘过多的场所，特别要避免有腐蚀气体的场所。腐蚀性气体最容易使电子元件受到腐蚀变质，或造成接触不良，或造成元器件间短路，影响机床的正常运行。要远离振动大的设备，如冲床、锻压设备等。对于高精度的数控机床，还应采取防振措施。

1.2 数控机床应有操作规程

操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一，操作者一定要按操作规程操作。机床发生故障，操作者要注意保留现场，并向维修人员如实说明出现故障前后的情况，以利于分析、诊断出故障的原因，及时排除故障，减少停机时间。

1.3 数控机床不宜长期封存不用

购买数控机床后要充分利用，尽量提高机床的利用率，尤其是投入使用的第一年，更要充分利用，使容易出故障的薄弱环节尽早暴露出来，故障的隐患尽可能在保修期内得以排除。如果工厂没有生存任务，数控机床较长时间不用，也要定期通电，不能长期封存起来，最好是每周能通电1～2次，每次空运行1h左右，以利用机床本身的发热量来减低机内的湿度，使电子元器件不致受潮；同时也能及时发现有无电池报警发生，以防止系统软件、参数的丢失。

2.数控系统的维护

数控系统经过一段较长时间的使用，某些元器件总要老化甚至损坏。为了尽量延长与器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。具体的日常维护保养要求，主要有以下几个方面。

2.1严格遵守操作规程和日常维护制度

数控系统编程、操作和维修人员必须经过专门的技术培训，熟悉所用数控机床的数控系统的使用环境、条件等，能按机床和使用说明书的要求正确、合理地使用，应尽量避免因操作不当引起的故障。同时，根据操作规程的要求，针对数控系统各种部件的特点，确定各自保养条例。

2.2应尽量少开数控柜和强电柜的门

在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末，一旦它们落在电路板或电子元器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及电路板的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统能超负荷长期工作，采取打开数控柜的门来散热，这是一种极不可取的方法，其最终将导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，否则不允许随意开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。

2.3定时清扫数控柜的散热通风系统

应每天检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。视工作环境的状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器看是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，则需及时清理，否则将会引起数控柜内温度过高，造成过热报警或数控系统工作不可靠。清扫的具体方法如下：

（1）拧下螺钉，拆下空气过滤器；

（2）在轻轻振动过滤器的同时，用压缩空气由里向外吹掉空气过滤器内的灰尘；

（3）过滤器太脏时，可用中性清洁剂冲洗，然后置于阴凉处晾干即可。

2.4 经常监视数控系统的电网电压

数控系统允许的电网电压波动范围在额定值得+10%～ -15%，如果超出此范围，轻则使数控系统不能稳定工作；重则会造成重要电子元器件损坏。因此，要经常注意电网电压的波动。对于电网质量比较恶劣的地区，应及时配置数控系统用的交流稳压装置，这将会明显降低故障率。

2.5 做好维修前的准备工作

为了能及时排除故障，应在平时做好维修前的充分准备，主要有三个方面：

（1）技术准备。维修人员应在平时充分了解系统的性能，应熟读有关系统的操作和维修说明书，掌握数控系统的框图、结构布置等。同时维修人员还应备有系统所用的各种元器件手册，以备随时查阅。

（2）物质准备。主修技术人员在制定好修理工艺后，应及时把专用工、检具明细表和图样交给工具管理人员。工具管理人员经校对库存后，把所需用的库存专用工、检具，送有关部门鉴定，按鉴定结果，如需修理提请有关部门安排修理，同时要对新的专用的工、检具，提出订货。

3.机械部件的维护

数控机床的机械结构较传统机床的机械结构简单，但机械部件的精度提高了，对维护提出了更高要求。同时，由于数控机床还有刀库及换刀机械手、液压和气动系统等，使得机械部件维护的面更广，工作量更大 。数控机床机械部件维护时要注意以下事项：

3.1主传动链的维护

（1）熟悉数控机床主传动链的结构、性能和主轴调整方法，严禁超性能使用。出现不正常现象时，应立即停机排除故障。

（2）使用带传动的主轴系统，需定期调整主轴驱动带的松紧程度，防止因带打滑造成的丢转现象。

（3）注意观察主轴箱温度，检查主轴润滑恒温油箱，调节温度范围，防止各种杂质进入油箱，及时补充油量。每年更换一次润滑油，并清洗过滤器。

（4）经常检查压缩空气气压，调整到要求标准值，足够的气压才能使主轴锥孔中的切屑和灰尘清理干净，保持主轴与刀柄连接部位的清洁主轴中刀具夹紧装置长时间使用后，会产生间隙，影响刀具的夹紧，需及时调整液压缸活塞的位移量。

（5）对采用液压系统平衡主轴箱重量的结构，需定期观察液压系统的压力，油压低于要求值时，需及时调整。

3.2滚珠丝杠螺母副的维护

（1）定期检查、调整滚珠丝杠螺母副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度。

（2）定期检查滚珠丝杠支承与床身的连接是否有松动以及支承轴承是否破坏。如有以上问题，要及时紧固松动部位，更换支承轴承。

（3）采用润滑脂润滑的滚珠丝杠，每半年一次清洗滚珠丝杠上的旧润滑脂，换上新的润滑脂。用润滑油润滑的滚珠丝杠，每次机床工作前加油一次。

（4）注意避免硬质灰尘或切屑进入滚珠丝杠防护罩和工作中碰击防护罩，防护装置一有损坏要及时更换。

3.3刀库及换刀机械手的维护

（1）用手动方式往刀库上装刀时，要确保装到位，装牢靠，并检查刀座上的锁紧是否可靠。

（2）严禁把超重、超长的刀具装入刀库，防止在机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具等发生碰撞。

（3）采用顺序选刀方式需注意刀具放置在刀库上的顺序是否正确；其他选刀方式也要注意所换刀具号是否与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生。

（4）注意保持刀具刀柄的清洁。

（5）经常检查刀库的回零位置是否正确，检查机床主轴回换刀点位置是否到位，并及时调整，否则不能完成换刀动作。

（6）开机时，应先使刀库和机械手空运行，检查各部分工作是否正常，特别是各行程开关和电磁阀能否正常动作。检查机械手液压系统的压力是否正常，刀具在机械手上锁紧是否可靠，发现不正常要及时处理。

3.4液压系统维护

（1）定期对油箱内的油液进行取样化验，检查油液质量，定期过滤或更换油液。

（2）定期检查冷却器和加热器的工作性能，控制液压系统中油液的温度在标准要求内。

（3）定期检查清洗或更换液压件、滤芯，定期检查清洗油箱和管路。

（4）定期检查更换密封件，防止液压系统泄漏。

（5）严格执行日常点检制度，检查系统的泄漏、噪声、振动、压力、温度等是否正常，将故障排除在萌芽状态。

3.5气压系统维护

（1）选用合适的过滤器，清除压缩空气中的杂志和水分。

（2）注意检查系统中油雾器的供油量，保证空气中含有适量的润滑油来润滑气动元件，防止生锈、磨损造成空气泄漏和元件动作失灵。

（3）定期检查更换密封件，保持系统的密封性。

（4）注意调节工作压力，保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度。

（5）定期检查、清洗或更换气动元件、滤芯。

参考文献：

[1]周宗明.机电设备故障诊断与维修.北京：科学出版社，2009

[2]吴先文.机电设备维修.北京.机械工业出版社，2012

作者简介：

许东生（1982—），男，甘肃省武威市凉州区人，讲师，学士，研究方向：机械制造方向。