數(shù)控機床維護淺析

1、數(shù)控機床電氣維修技術淺析 (1)作者：  來源：互聯(lián)網(wǎng)    文字大小：【大】【中】【小】簡介：數(shù)控設備是一種自動化程度較高，結構較復雜的先進加工設備，是企業(yè)的重點、關鍵設備。要發(fā)揮數(shù)控設備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護，才能保證設備的利用率。正確的操作使用能夠防止機床非正常磨損，避免突發(fā)故障；做好日常維護保養(yǎng)，可使設備保持良好的技術狀態(tài)，延緩劣化進程，及時發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運行。關鍵字：數(shù)控機床 電氣維修技術 一、數(shù)控設備的維護保養(yǎng)知識 數(shù)控設備是一種自動化程度較高，結構較復雜的先進加工設備，是企業(yè)的重點、關鍵

2、設備。要發(fā)揮數(shù)控設備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護，才能保證設備的利用率。正確的操作使用能夠防止機床非正常磨損，避免突發(fā)故障；做好日常維護保養(yǎng)，可使設備保持良好的技術狀態(tài)，延緩劣化進程，及時發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運行。1、數(shù)控設備使用中應注意的問題1.1數(shù)控設備的使用環(huán)境為提高數(shù)控設備的使用壽命，一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。腐蝕氣體易使電子元件受到腐蝕變質(zhì)，造成接觸不良或元件間短路，影響設備的正常運行。精密數(shù)控設備要遠離振動大的設備，如沖床、鍛壓設備等。1.2電源要求為了避免電源波動幅度大(大于±10%)和可能

3、的瞬間干擾信號等影響，數(shù)控設備一般采用專線供電(如從低壓配電室分一路單獨供數(shù)控機床使用)或增設穩(wěn)壓裝置等，都可減少供電質(zhì)量的影響和電氣干擾。1.3操作規(guī)程操作規(guī)程是保證數(shù)控機床安全運行的重要措施之一，操作者一定要按操作規(guī)程操作。機床發(fā)生故障時，操作者要注意保留現(xiàn)場，并向維修人員如實說明出現(xiàn)故障前后的情況，以利于分析、診斷出故障的原因，及時排除。另外，數(shù)控機床不宜長期封存不用，購買數(shù)控機床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露，得以在保修期內(nèi)得以排除。在沒有加工任務時，數(shù)控機床也要定期通電，最好是每周通電1-2次，每次空運行1小時左右，以利用機床本身的發(fā)熱量來降

4、低機內(nèi)的濕度，使電子元件不致受潮，同時也能及時發(fā)現(xiàn)有無電池報警發(fā)生，以防止系統(tǒng)軟件、參數(shù)的丟失。2、數(shù)控機床的維護保養(yǎng)數(shù)控機床種類多，各類數(shù)控機床因其功能，結構及系統(tǒng)的不同，各具不同的特性。其維護保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應根據(jù)其機床種類、型號及實際使用情況，并參照機床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度。下面是一些常見、通用的日常維護保養(yǎng)要點。2.1數(shù)控系統(tǒng)的維護1)嚴格遵守操作規(guī)程和日常維護制度2)應盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門在機加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及

5、電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)能超負荷長期工作，采取打開數(shù)控柜的門來散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。3)定時清掃數(shù)控柜的散熱通風系統(tǒng)應該檢查數(shù)控柜上的各個冷卻風扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象，若過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，不及時清理，會引起數(shù)控柜內(nèi)溫度過高。4)數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機床，大多帶有光電式紙帶閱讀機，如果讀帶部分被污染，將導致讀入信息出錯。為此，必須按規(guī)定對光電閱讀機進行維護。5)直流電動機電刷的定期檢查和更換直流電動機電刷的過渡磨損，會影響電動機的性能，甚至造成電動機損壞。為此，

6、應對電動機電刷進行定期檢查和更換。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應每年檢查一次。6)定期更換存儲用電池一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對CMOSRAM存儲器件設有可充電電池維護電路，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內(nèi)容。在一般情況下，即使尚未失效，也應每年更換一次，以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進行，以防更換時RAM內(nèi)信息丟失。7)備用電路板的維護備用的印制電路板長期不用時，應定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運行一段時間，以防損壞。2.2機械部件的維護1)主傳動鏈的維護定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象；檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調(diào)節(jié)溫度范圍，及時補充油量，并清洗過濾器；主

7、軸中刀具夾緊裝置長時間使用后，會產(chǎn)生間隙，影響刀具的夾緊，需及時調(diào)整液壓缸活塞的位移量。2)滾珠絲杠螺紋副的維護定期檢查、調(diào)整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動；絲杠防護裝置有損壞要及時更換，以防灰塵或切屑進入。3)刀庫及換刀機械手的維護嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機床主軸回換刀點位置是否到位，并及時調(diào)整；開機時，應使刀庫和機械手空運行，檢查各部分工是否正常，特別是各行程開關和電磁閥能否正常動作；檢查刀具在機械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應及時處理。2.3

8、液壓、氣壓系統(tǒng)維護定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器或分濾網(wǎng)進行清洗或更換；定期對液壓系統(tǒng)進行油質(zhì)化驗檢查和更換液壓油；定期對氣壓系統(tǒng)分*濾氣器放水；2.4機床精度的維護定期進行機床水平和機械精度檢查并校正。機械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統(tǒng)參數(shù)補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標定位精度定點補償、機床回參考點位置校正等；硬方法一般要在機床大修時進行，如進行導軌修刮、滾珠絲杠螺母副預緊調(diào)整反向間隙等。二、維修工作的基本條件數(shù)控機床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關鍵產(chǎn)品關鍵工序的關鍵設備，一旦故障停機，其影響和損失往往很大。但是，人們對這樣的設備往往更多地是看重其效能

9、，而不僅對合理地使用不夠重視，更對其保養(yǎng)及維修工作關注太少，日常不注意對保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控機床的效益，我們一定要重視維修工作，創(chuàng)造出良好的維修條件。由于數(shù)控機床日常出現(xiàn)的多為電氣故障，所以電氣維修更為重要。1.人員條件數(shù)控機床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。(1)首先是有高度的責任心和良好的職業(yè)道德。(2)知識面要廣。要學習并基本掌握有關數(shù)控機床電氣控制的各學科知識，如計算機技術、模擬與數(shù)字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括上節(jié)所講的基本數(shù)控知識。(3)

10、應經(jīng)過良好的技術培訓。數(shù)控技術基礎理論的學習，尤其是針對具體數(shù)控機床的技術培訓，首先是參加相關的培訓班和機床安裝現(xiàn)場的實際培訓，然后向有經(jīng)驗的維修人員學習，而更重要且更長時間的是自學。(4)勇于實踐。要積極投入數(shù)控機床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力。(5)掌握科學的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學習和實踐中總結提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法。(6)學習并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。(7)掌握一門外語，特別是英語。起碼應做到能看懂技術資料。2.物質(zhì)條件(1)準備好通用的和某臺數(shù)控機床專用的電氣備件。(2)非必要的常

11、備電器元件應做到采購渠道快速暢通。(3)必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。(4)每臺數(shù)控機床所配有的完整的技術圖樣和資料。(5)數(shù)控機床使用、維修技術檔案材料。3.關于預防性維護預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作。(1)人員安排為每臺數(shù)控機床分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務技術水平。(2)建規(guī)建檔針對每臺機床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，管理者要經(jīng)常檢查、總結、改進。(3)日常保養(yǎng)對每臺數(shù)控機床都應建立日常維護保養(yǎng)計劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標軸傳動系統(tǒng)的潤滑、磨

12、損情況，主軸潤滑等，油、水氣路，各項溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等)及各功能部件和元氣件的保養(yǎng)周期(每日、每月、半年或不定期)。(4)提高利用率數(shù)控機床如果較長時間閑置不用，當需要使用時，首先機床的各運動環(huán)節(jié)會由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態(tài)傳動性能，降低機床精度，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)控機床的整個電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬計的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來看分三個階段：在一年之內(nèi)基本上處于所謂"磨合"階段。在該階段故障率呈下

13、降趨勢，如果在這期間不斷開動機床則會較快完成"磨合"任務，而且也可充分利用一年的維修期；第二階段為有效壽命階段，也就是充分發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護保養(yǎng)的條件下，機床正常運轉(zhuǎn)至少可在五年以上；第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段，電器硬件故障會逐漸增多，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在810年左右。因此，在沒有加工任務的一段時間內(nèi)，最好較低速度下空運行機床，至少也要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，甚至每天都應通電。三、維修與排故技術1.常見電氣故障分類數(shù)控機床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。(1)以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電

14、路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障。最嚴重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務機構聯(lián)系解決了。(2)以故障出現(xiàn)時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當今的數(shù)控系統(tǒng)都設計有完美的自診斷程序，時實監(jiān)控整個系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結合系統(tǒng)配備的診斷手冊不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。機床制造者也

15、會針對具體機床設計有相關的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致(如開關不閉合、接插松動等)。這類故障則要依靠對產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術水平加以分析、排除。(3)以故障出現(xiàn)時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障，損壞工件甚至機床的故障，維修時不允許重演，這時只能根據(jù)產(chǎn)生故障時的現(xiàn)象進行相應的檢查、分析來排除之，技術難度較高且有一定風險。如果可能會損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過程，但應十分小

16、心。(4)以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產(chǎn)生的確定的故障；而隨機性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機床機械結構的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關。此類故障的分析需經(jīng)反復試驗、綜合判斷才可能排除。(5)以機床的運動品質(zhì)特性來衡量，則是機床運動特性下降的故障。在這種情況下，機床雖能正常運轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標運行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測儀器確診產(chǎn)生誤差的機、電環(huán)節(jié)，然后通過對機械傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)

17、整來排除。2.故障的調(diào)查與分析這是排故的第一階段，是非常關鍵的階段，主要應作好下列工作：詢問調(diào)查在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現(xiàn)場排故所應攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時間?，F(xiàn)場檢查到達現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準確性、完整性，從而核實初步判斷的準確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手處理，重新仔細調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場，使

18、排故增加難度。故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經(jīng)驗和分析判斷能力的綜合考驗。排故準備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復雜，需要做一系列的準備工作，例如工具儀表的準備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷