數(shù)控機(jī)床維護(hù)淺析

1、數(shù)控機(jī)床電氣維修技術(shù)淺析 (1)作者：  來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)    文字大小：【大】【中】【小】簡(jiǎn)介：數(shù)控設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，是企業(yè)的重點(diǎn)、關(guān)鍵設(shè)備。要發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護(hù)，才能保證設(shè)備的利用率。正確的操作使用能夠防止機(jī)床非正常磨損，避免突發(fā)故障；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。關(guān)鍵字：數(shù)控機(jī)床 電氣維修技術(shù) 一、數(shù)控設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)知識(shí) 數(shù)控設(shè)備是一種自動(dòng)化程度較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，是企業(yè)的重點(diǎn)、關(guān)鍵

2、設(shè)備。要發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護(hù)，才能保證設(shè)備的利用率。正確的操作使用能夠防止機(jī)床非正常磨損，避免突發(fā)故障；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。1、數(shù)控設(shè)備使用中應(yīng)注意的問(wèn)題1.1數(shù)控設(shè)備的使用環(huán)境為提高數(shù)控設(shè)備的使用壽命，一般要求要避免陽(yáng)光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過(guò)多或有腐蝕氣體的場(chǎng)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(shè)備的正常運(yùn)行。精密數(shù)控設(shè)備要遠(yuǎn)離振動(dòng)大的設(shè)備，如沖床、鍛壓設(shè)備等。1.2電源要求為了避免電源波動(dòng)幅度大(大于±10%)和可能

3、的瞬間干擾信號(hào)等影響，數(shù)控設(shè)備一般采用專線供電(如從低壓配電室分一路單獨(dú)供數(shù)控機(jī)床使用)或增設(shè)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(jī)床安全運(yùn)行的重要措施之一，操作者一定要按操作規(guī)程操作。機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，操作者要注意保留現(xiàn)場(chǎng)，并向維修人員如實(shí)說(shuō)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(shí)排除。另外，數(shù)控機(jī)床不宜長(zhǎng)期封存不用，購(gòu)買數(shù)控機(jī)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(méi)有加工任務(wù)時(shí)，數(shù)控機(jī)床也要定期通電，最好是每周通電1-2次，每次空運(yùn)行1小時(shí)左右，以利用機(jī)床本身的發(fā)熱量來(lái)降

4、低機(jī)內(nèi)的濕度，使電子元件不致受潮，同時(shí)也能及時(shí)發(fā)現(xiàn)有無(wú)電池報(bào)警發(fā)生，以防止系統(tǒng)軟件、參數(shù)的丟失。2、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng)數(shù)控機(jī)床種類多，各類數(shù)控機(jī)床因其功能，結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同，各具不同的特性。其維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應(yīng)根據(jù)其機(jī)床種類、型號(hào)及實(shí)際使用情況，并參照機(jī)床使用說(shuō)明書要求，制訂和建立必要的定期、定級(jí)保養(yǎng)制度。下面是一些常見(jiàn)、通用的日常維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)。2.1數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù)1)嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度2)應(yīng)盡量少開(kāi)數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門在機(jī)加工車間的空氣中一般都會(huì)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(dǎo)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(fù)荷長(zhǎng)期工作，采取打開(kāi)數(shù)控柜的門來(lái)散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。3)定時(shí)清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該檢查數(shù)控柜上的各個(gè)冷卻風(fēng)扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過(guò)濾器是否有堵塞現(xiàn)象，若過(guò)濾網(wǎng)上灰塵積聚過(guò)多，不及時(shí)清理，會(huì)引起數(shù)控柜內(nèi)溫度過(guò)高。4)數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護(hù)80年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，大多帶有光電式紙帶閱讀機(jī)，如果讀帶部分被污染，將導(dǎo)致讀入信息出錯(cuò)。為此，必須按規(guī)定對(duì)光電閱讀機(jī)進(jìn)行維護(hù)。5)直流電動(dòng)機(jī)電刷的定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷的過(guò)渡磨損，會(huì)影響電動(dòng)機(jī)的性能，甚至造成電動(dòng)機(jī)損壞。為此，

6、應(yīng)對(duì)電動(dòng)機(jī)電刷進(jìn)行定期檢查和更換。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應(yīng)每年檢查一次。6)定期更換存儲(chǔ)用電池一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對(duì)CMOSRAM存儲(chǔ)器件設(shè)有可充電電池維護(hù)電路，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲(chǔ)器的內(nèi)容。在一般情況下，即使尚未失效，也應(yīng)每年更換一次，以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行，以防更換時(shí)RAM內(nèi)信息丟失。7)備用電路板的維護(hù)備用的印制電路板長(zhǎng)期不用時(shí)，應(yīng)定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運(yùn)行一段時(shí)間，以防損壞。2.2機(jī)械部件的維護(hù)1)主傳動(dòng)鏈的維護(hù)定期調(diào)整主軸驅(qū)動(dòng)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(rùn)滑的恒溫油箱、調(diào)節(jié)溫度范圍，及時(shí)補(bǔ)充油量，并清洗過(guò)濾器；主

7、軸中刀具夾緊裝置長(zhǎng)時(shí)間使用后，會(huì)產(chǎn)生間隙，影響刀具的夾緊，需及時(shí)調(diào)整液壓缸活塞的位移量。2)滾珠絲杠螺紋副的維護(hù)定期檢查、調(diào)整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動(dòng)精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動(dòng)；絲杠防護(hù)裝置有損壞要及時(shí)更換，以防灰塵或切屑進(jìn)入。3)刀庫(kù)及換刀機(jī)械手的維護(hù)嚴(yán)禁把超重、超長(zhǎng)的刀具裝入刀庫(kù)，以避免機(jī)械手換刀時(shí)掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫(kù)的回零位置是否正確，檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點(diǎn)位置是否到位，并及時(shí)調(diào)整；開(kāi)機(jī)時(shí)，應(yīng)使刀庫(kù)和機(jī)械手空運(yùn)行，檢查各部分工是否正常，特別是各行程開(kāi)關(guān)和電磁閥能否正常動(dòng)作；檢查刀具在機(jī)械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時(shí)處理。2.3

8、液壓、氣壓系統(tǒng)維護(hù)定期對(duì)各潤(rùn)滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過(guò)濾器或分濾網(wǎng)進(jìn)行清洗或更換；定期對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行油質(zhì)化驗(yàn)檢查和更換液壓油；定期對(duì)氣壓系統(tǒng)分*濾氣器放水；2.4機(jī)床精度的維護(hù)定期進(jìn)行機(jī)床水平和機(jī)械精度檢查并校正。機(jī)械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過(guò)系統(tǒng)參數(shù)補(bǔ)償，如絲杠反向間隙補(bǔ)償、各坐標(biāo)定位精度定點(diǎn)補(bǔ)償、機(jī)床回參考點(diǎn)位置校正等；硬方法一般要在機(jī)床大修時(shí)進(jìn)行，如進(jìn)行導(dǎo)軌修刮、滾珠絲杠螺母副預(yù)緊調(diào)整反向間隙等。二、維修工作的基本條件數(shù)控機(jī)床的身價(jià)從幾十萬(wàn)元到上千萬(wàn)元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，其影響和損失往往很大。但是，人們對(duì)這樣的設(shè)備往往更多地是看重其效能

9、，而不僅對(duì)合理地使用不夠重視，更對(duì)其保養(yǎng)及維修工作關(guān)注太少，日常不注意對(duì)保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時(shí)抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)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(jī)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(jī)床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關(guān)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(zé)任心和良好的職業(yè)道德。(2)知識(shí)面要廣。要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控機(jī)床電氣控制的各學(xué)科知識(shí)，如計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動(dòng)控制與拖動(dòng)理論、控制技術(shù)、加工工藝以及機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)，當(dāng)然還包括上節(jié)所講的基本數(shù)控知識(shí)。(3)

10、應(yīng)經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)培訓(xùn)。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，尤其是針對(duì)具體數(shù)控機(jī)床的技術(shù)培訓(xùn)，首先是參加相關(guān)的培訓(xùn)班和機(jī)床安裝現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際培訓(xùn)，然后向有經(jīng)驗(yàn)的維修人員學(xué)習(xí)，而更重要且更長(zhǎng)時(shí)間的是自學(xué)。(4)勇于實(shí)踐。要積極投入數(shù)控機(jī)床的維修與操作的工作中去，在不斷的實(shí)踐中提高分析能力和動(dòng)手能力。(5)掌握科學(xué)的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的科學(xué)的方法。(6)學(xué)習(xí)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(yǔ)，特別是英語(yǔ)。起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。2.物質(zhì)條件(1)準(zhǔn)備好通用的和某臺(tái)數(shù)控機(jī)床專用的電氣備件。(2)非必要的常

11、備電器元件應(yīng)做到采購(gòu)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(tái)數(shù)控機(jī)床所配有的完整的技術(shù)圖樣和資料。(5)數(shù)控機(jī)床使用、維修技術(shù)檔案材料。3.關(guān)于預(yù)防性維護(hù)預(yù)防性維護(hù)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(tái)數(shù)控機(jī)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(wù)技術(shù)水平。(2)建規(guī)建檔針對(duì)每臺(tái)機(jī)床的具體性能和加工對(duì)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(jié)、改進(jìn)。(3)日常保養(yǎng)對(duì)每臺(tái)數(shù)控機(jī)床都應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容(如坐標(biāo)軸傳動(dòng)系統(tǒng)的潤(rùn)滑、磨

12、損情況，主軸潤(rùn)滑等，油、水氣路，各項(xiàng)溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動(dòng)帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動(dòng)，電氣柜通風(fēng)狀況等等)及各功能部件和元?dú)饧谋ｐB(yǎng)周期(每日、每月、半年或不定期)。(4)提高利用率數(shù)控機(jī)床如果較長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，當(dāng)需要使用時(shí)，首先機(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(lái)看，由于一臺(tái)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(wàn)計(jì)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(lái)看分三個(gè)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(shì)，如果在這期間不斷開(kāi)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(hù)保養(yǎng)的條件下，機(jī)床正常運(yùn)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(huì)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(méi)有加工任務(wù)的一段時(shí)間內(nèi)，最好較低速度下空運(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。三、維修與排故技術(shù)1.常見(jiàn)電氣故障分類數(shù)控機(jī)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(yán)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(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。(2)以故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)指示，分為有診斷指示故障和無(wú)診斷指示故障。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計(jì)有完美的自診斷程序，時(shí)實(shí)監(jiān)控整個(gè)系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會(huì)立即報(bào)警或者還有簡(jiǎn)要文字說(shuō)明在屏幕上顯示出來(lái)，結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊(cè)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(jī)床制造者也

15、會(huì)針對(duì)具體機(jī)床設(shè)計(jì)有相關(guān)的故障指示及診斷說(shuō)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(wú)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(kāi)關(guān)不閉合、接插松動(dòng)等)。這類故障則要依靠對(duì)產(chǎn)生故障前的工作過(guò)程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對(duì)機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除。(3)以故障出現(xiàn)時(shí)有無(wú)破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對(duì)于破壞性故障，損壞工件甚至機(jī)床的故障，維修時(shí)不允許重演，這時(shí)只能根據(jù)產(chǎn)生故障時(shí)的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來(lái)排除之，技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險(xiǎn)。如果可能會(huì)損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過(guò)程，但應(yīng)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(jī)性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會(huì)產(chǎn)生的確定的故障；而隨機(jī)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(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動(dòng)錯(cuò)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(guò)高有關(guān)。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)、綜合判斷才可能排除。(5)以機(jī)床的運(yùn)動(dòng)品質(zhì)特性來(lái)衡量，則是機(jī)床運(yùn)動(dòng)特性下降的故障。在這種情況下，機(jī)床雖能正常運(yùn)轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過(guò)大、坐標(biāo)運(yùn)行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測(cè)儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī)、電環(huán)節(jié)，然后通過(guò)對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)

17、整來(lái)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(guān)鍵的階段，主要應(yīng)作好下列工作：詢問(wèn)調(diào)查在接到機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)出現(xiàn)故障要求排除的信息時(shí)，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場(chǎng)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(shí)仔細(xì)詢問(wèn)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(chǎng)排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時(shí)間?，F(xiàn)場(chǎng)檢查到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，首先要驗(yàn)證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實(shí)初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對(duì)故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場(chǎng)后仍然不要急于動(dòng)手處理，重新仔細(xì)調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場(chǎng)，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(duì)照機(jī)床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊(cè)和使用說(shuō)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(jìn)行排查從中找出本次故障的真正原因，這時(shí)對(duì)維修人員是一種對(duì)該機(jī)床熟悉程度、知識(shí)水平、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和分析判斷能力的綜合考驗(yàn)。排故準(zhǔn)備有的故障的排除方法可能很簡(jiǎn)單，有些故障則往往較復(fù)雜，需要做一系列的準(zhǔn)備工作，例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購(gòu)甚至排故計(jì)劃步驟的制定等等。數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過(guò)程也就是故障的排除過(guò)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