数控机床维修改造中的问题与对策研究

2017-01-20何亮

中国设备工程 2017年23期

关键词：丝杠数控机床机床

何亮

（株洲钻石切削刀具股份有限公司，湖南株洲 412000）

数控机床维修改造中的问题与对策研究

何亮

（株洲钻石切削刀具股份有限公司，湖南株洲 412000）

数控机床技术是现今企业生产当中的重要组成部分，其具有种类繁多以及结构复杂的特点，在实际应用当中，需要做好其维修改造工作，使其能够一直具有稳定的运行效果。本文就数控机床维修改造中的问题与对策进行探讨。

数控机床；维修改造；问题与对策

在我国机械设备数控化、自动化水平不断提高的过程中，较多的老旧机械设备需要不断改进，以便适应新的发展与应用要求。在现今企业生产当中，数控机床是重要的产品生产工具，不仅能够实现产品生产效率的提升，还是做好产品质量的保证。在机床技术、类型不断发展的过程中，也因此具有了更为复杂的内部结构。对此，做好设备维修改造，则成为了实际生产当中的一项重点。而在该项工作实际开展中，也经常会发生问题。因此，需要在做好问题的解决和问题的规避基础上，做好重点内容的控制。

1 维修改造常见问题与应对

在数控机床维修改造工作实际开展当中，需要做好以下常见问题的重视与把握。

第一，非单一电源。部分数控设备在经过改造以及维修处理之后，具有一定机构的增加，因在走线方面存在不便情况，或同其余设备在动作方面存在联系，新增的机构则并不是从该设备的主空气开关下方接电源，而是在另外的电源处取电的情况，而违反了单一电源规定。在发生紧急情况时。在对设备电源开关进行切断情况下，却依然无法对设备的全部电源进行切断，并因此导致安全隐患的发生。对于该问题需要在实际处理当中严格遵循规定，保证机械电气设备能够同单一电源连接，保障工作的安全性。

第二，设计源头存在的隐患。对于涉及到机床、操作及维修人员安全的信号，如报警信号、急停信号以及超行程信号等等，应当在设计电气控制回路时就要尽量考虑得周到，一旦出现此类报警就应该切断一切相关回路的电源，使相关部分停止运行，避免因为控制回路设计不严谨或是其他因素，造成较大的设备方面的损失或人员方面的伤害。例如，部分数控机床的改造中，设计时将线路接到了行程开关的常开点上，当此回路断开时机床正常运转，机床发生超行程时回路为闭合状态，这样就会产生一些隐藏的缺陷，如：在机床维修或是调试时，相关人员为了检查控制线路或是为了调试方便，存在将接线头断开而忘记及时复原的情况，在后续试车过程中，此部分一直处于常开状态。此时，控制系统认为机床工作一切正常，而当发生超程故障时，不会有控制动作来切断电源，就可能发生撞坏机床丝杆零部件的情况，因此在设计的源头上就应注意避免此类情况的发生。另外在控制电路方面，做好继电器线圈的一侧接地是避免发生误动作、避免故障发生的重要措施。而在部分改造后机床设备当中，在继电器线圈的两侧端口，具有一端接电源、另一端接触点或是在两端设置触点的情况。在实际生产当中，线路在机床设备上下穿走，如其中某个位置因机械磨损发生绝缘失效情况，则可能因继电器发生误动作而导致严重后果的发生。此外，在实际改造当中经常出现输出点为集电极开路形式对继电器线圈进行直接驱动，也可能因此埋下隐患。所以在实际设计改造当中，需要从设计的源头上考虑的更周到。

第三，安全操作保护功能不完备。对于在运行当中存在飞溅危险的设备，需要将其设计为带连锁功能的防护门，在实际生产当中，当经确认操作人员已经离开危险区之后再进行动作。而在实际设计当中，却经常出现没有对双手控制预防装置进行设置的情况；而对于缺相情况下可能使电器发生烧毁的部位，没有使用相关缺相保护装置，而是使用三路保险的情况也时有发生。在设备当中，滚珠丝杠副为重要的精密元件，部分机床在经过改造之后，受到保护功能缺失影响，在具体工作当中，灰尘、硬砂粒以及切屑等都可能进入到滚道当中。在实际设计当中，如果没有在丝杠上加装整体防护罩，没有做好滑动导轨同大拖板两端的密封处理，也可能因硬质颗粒状异物进入到滑动面对导轨造成损伤。对于这部分问题，需要在实际设计改造当中引起重视，避免问题隐患的发生。

第四，在具体施工中，部分施工人员在标准化意识方面存在淡薄情况，因蛮干情况的存在，经常导致设备事故的发生。例如电工布线为图方便,将电源进线接到了空气开关的下端,而将负载端接到了空气开关的上端。当其他人员维修时,断开空气开关就误认为已断电,维修时存在被电击的危险。而对于部分已经完成改造的数控机床，也经常出现施工人员以及技改人员在器件上直接粘贴器件标识的情况。对此，需要在改造前做好人员控制，保证其能够严格按照规程内容开展工作。

2 维修改造需控制重点

在数控机床维修改造工作当中，需要做好以下内容的把握与控制。

第一，在数控机床应用当中，导轨不仅需要具有普通机床的工艺性以及导向精度，同时，需要具备良好的磨损特性以及耐摩擦性。同时，要在刚度方面能够满足生产要求，避免因导轨发生变形情况影响实际加工精度，并做好导轨的润滑以及防护工作。通常情况下，机床齿轮将主要集中在变速箱以及主轴箱位置，为了对传动精度进行保证，数控机床上需要使用同普通机床相比更高精度的齿轮。结构方面，要保证无间隙传动，对此，在实际改造工作开展中，需要保证齿轮能够对数控机床生产要求进行满足，以此做好机床加工精度控制。

第二，在数控机床柜内元器件以及电器柜使用一定时间后，即使其已经达到了一定的年限，这部分元器件在参数以及性能方面也将具有着较为稳定的特点。对此，在对高档进口数控机床进行改造时，则不需要进行大拆大改。对于部分二手机床来说，因其原有电器柜状态较差，或用户认为其所具有的故障率较高，则可以对其进行全套更换处理。在用户资金方面允许的情况下，则可以对具有较好外观、质量的国际品牌进行选择。同时，电缆是实际生产当中信号传输的重要部件，在实际项目改造过程当中，对于与伺服、变频驱动或位置测量、定位相关的控制电缆，需要保证选择优质屏蔽电缆。大型主轴电机方面，因其电力电缆价格过高，则可以根据情况不同来选择电缆。

第三，传动链方面，丝杠传动将对其精度产生直接的影响。在具体丝杠选用方面，同拖动扭矩要求以及加工精度具有着一定的联系。如被加工精度要求不高，则可以对滑动丝杆进行使用，并做好原丝杠磨损情况的检查，如累积误差、螺距误差以及螺母间隙等。通常来说，滑动丝杠需要在6级别以上，如螺母间隙较大，则可以考虑对螺母进行更换处理。同滚珠丝杠相比，使用滑动丝杠通常具有较低的价格，很难对高精度零件加工需求进行满足。对于滚珠丝杠来说，其在实际应用当中具有着效率高以及摩擦损失小的特点，具有较高的传动效率，且在寿命以及精度方面也具有较好的表现。其运动时力矩与起动力矩较为接近，能够以此实现电机起动力矩的降低，能够对高精度零件的加工需求进行满足。

第四，振荡轴软件维修。当机械存在部分磨损情况时，到位带在无法满足要求的情况下，将使某坐标轴发生振荡问题。对于新型数控系统来说，处理方式较为简单，仅仅对到位带参数进行修改即能够达成目标。而对于旧设备，尤其是年代较早的数控系统，则需要将原NC系统相关参数找出，适当扩大夹紧带以及到位带，以此对轴的振荡问题进行临时解决。当然，要想对该问题进行彻底解决，则需要修复好机械的磨损部分。

第五，在完成系统改造之后，做好验收标准的确定以及调试也是实际工作当中的重点内容。在调试工作当中，其将涉及到电气、控制、传感以及机械等方面，需要由项目负责人处理。具体调试步骤方面，可以按照从小到大、从简到繁的顺序处理。对于新系统来说，验收标准是对其的重要考核，在具体标准制定当中，要严格按照实事求是原则进行，避免标准存在过高或者过低情况影响到改造工作开展效果。在完成标准确定后，在没有特殊情况下不得随意修改，避免因此对整个改造工作产生影响。