第七章 數(shù)控機(jī)床的購置、使用與維護(hù)

第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的購置第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的使用與管理第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)第七章數(shù)控機(jī)床的購置、使用與維護(hù)第一節(jié)數(shù)控機(jī)床的購置一、數(shù)控機(jī)床的經(jīng)濟(jì)適用場合

一般來說，數(shù)控機(jī)床特別適合于加工零件較復(fù)雜、精度要求高、產(chǎn)品更新頻繁、生產(chǎn)周期要求短的場合。數(shù)控加工適用范圍可用圖7-7粗略表示。

圖7-7所示為零件復(fù)雜及生產(chǎn)批量的不同，三種機(jī)床的應(yīng)用范圍的變化，當(dāng)零件不太復(fù)雜，生產(chǎn)批量又較小時(shí)，宜采用通用機(jī)床；當(dāng)生產(chǎn)批量很大，宜采用專用機(jī)床；而隨著零件復(fù)雜程度的提高，數(shù)控機(jī)床越顯得適用。目前，隨著數(shù)控機(jī)床的普及，應(yīng)用范圍止由BCD向EFG線復(fù)雜性較低的范圍擴(kuò)大。

從圖7-7中可看出通用機(jī)床、專用機(jī)床和數(shù)控機(jī)床零件加工批量與生產(chǎn)成本的關(guān)系。在多品種、中小批量生產(chǎn)情況下，采用數(shù)控機(jī)床總費(fèi)用更為合理。

二、數(shù)控機(jī)床的選購原則1.工藝適應(yīng)性原則2.可靠性原則3.市場占有率原則4.優(yōu)化配置原則5.維修備件供應(yīng)原則6.質(zhì)量保證原則7.維修服務(wù)網(wǎng)絡(luò)原則8.避免風(fēng)險(xiǎn)原則9.環(huán)保安全原則二、數(shù)控機(jī)床的選購原則10.科學(xué)驗(yàn)收原則11.性能價(jià)格比原則12.招標(biāo)采購原則1）技術(shù)參數(shù)盡可能詳盡2）技術(shù)指標(biāo)符合實(shí)際3）注明所采用的標(biāo)準(zhǔn)，為評(píng)標(biāo)和驗(yàn)收提供依據(jù)4）投標(biāo)方按要求的配置報(bào)價(jià)競標(biāo)5）提出驗(yàn)收方法、保修期和售后服務(wù)要求等選型的一般原則明確加工對(duì)象，合理選擇規(guī)格，正確配置功能。1.實(shí)用性：選用的數(shù)控機(jī)床能最大限度的滿足用戶選購數(shù)控機(jī)床要求，解決生產(chǎn)過程中的瓶頸環(huán)節(jié)。例如：是為了解決復(fù)雜零件加工的生產(chǎn)效率、關(guān)鍵零件的制造精度或是為了工序集中、縮短生產(chǎn)周期等，以明確的目標(biāo)、有針對(duì)性的選購相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床，才能獲得最佳效益。2.經(jīng)濟(jì)性：是指以合適的功能、合理的精度、相匹配的效率選定所需產(chǎn)品。數(shù)控機(jī)床的功能很多，部分功能需要巨額投入，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的制造要求選用。3.使用維護(hù)的便利性：考慮數(shù)控機(jī)床的使用條件是否與本企業(yè)相適應(yīng)？是否有熟練的操作使用人員和合格的維護(hù)人員？是否有匹配的軟件？高性能機(jī)床通常結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用和維護(hù)成本較高，在選用該類機(jī)床時(shí)應(yīng)注意力所能及。4.性能穩(wěn)定性：穩(wěn)定性通常是指機(jī)床的精度保持性好，故障率低，是數(shù)控機(jī)床本身的質(zhì)量體現(xiàn)。性能可靠的數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過合理構(gòu)建、仔細(xì)匹配參數(shù)后，數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性通常比較好。同一生產(chǎn)商供應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)也有性能好壞之分，選購時(shí)應(yīng)向業(yè)內(nèi)人士認(rèn)真了解。1.正確操作和使用數(shù)控機(jī)床當(dāng)初次使用數(shù)控機(jī)床時(shí)，多數(shù)是由于操作技術(shù)不熟練或使用不當(dāng)而引起數(shù)控系統(tǒng)故障造成數(shù)控機(jī)床的停機(jī)。因此，正確使用和操作數(shù)控機(jī)床，可有效地減少故障，提高機(jī)床的效率。一﹑數(shù)控機(jī)床的使用第二節(jié)數(shù)控機(jī)床的使用與管理正確操作和使用數(shù)控機(jī)床的要求是：操作人員在操作、使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)該詳細(xì)閱讀有關(guān)操作說明書，了解所用數(shù)控機(jī)床的性能。熟練掌握數(shù)控機(jī)床和機(jī)床面板上的各個(gè)開關(guān)的作用，并嚴(yán)格按照數(shù)控機(jī)床的使用說明書要求進(jìn)行操作。數(shù)控機(jī)床在初次使用時(shí)，應(yīng)按下述要求對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行檢查。﹙1﹚數(shù)控系統(tǒng)通電前的檢查為了能使數(shù)控系統(tǒng)正常工作，當(dāng)數(shù)控機(jī)床第一次安裝調(diào)試或在搬遷后第一次運(yùn)行之前，建議按下述順序?qū)?shù)控系統(tǒng)進(jìn)行檢查。1﹚檢查CNC裝置內(nèi)的各個(gè)印制線路板是否緊固，各個(gè)插頭有無松動(dòng)。2﹚認(rèn)真檢查CNC裝置與外界之間的全部連接電纜是否按隨機(jī)提供的連接手冊(cè)的規(guī)定，正確而可靠地連接。3﹚交流輸入電源的連接是否符合CNC裝置規(guī)定的要求。這包括電源電壓、頻率及容量的要求。4﹚確認(rèn)CNC裝置內(nèi)的各種硬件定是否符合CNC裝置的要求。這些硬件設(shè)定，多是由短路棒和可調(diào)電位器構(gòu)成，這在70年代或多或80年代生產(chǎn)的數(shù)控裝置中是常見的，一般來說，機(jī)床生產(chǎn)廠在整臺(tái)數(shù)控機(jī)床出廠前，都已完成短路棒的設(shè)定和電位器的調(diào)整，但為了安全起見，用戶還是需要確認(rèn)一次。尤其是在搬遷之后的第一次通電，則更是需要根據(jù)機(jī)床生產(chǎn)廠提供的資料一一給予確認(rèn)。只有經(jīng)過上述檢查，CNC裝置才能投入通電運(yùn)行。

（2）數(shù)控機(jī)床通電后的檢查人員當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)通電后，需要進(jìn)一步檢查以下幾點(diǎn)：1）首先要檢查數(shù)控裝置中各個(gè)風(fēng)扇是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。2）檢查各個(gè)印刷線路板或模塊上的直流電源是否正常，是否在允許的波動(dòng)范圍之內(nèi)。3）進(jìn)一步檢查CNC裝置的各種參數(shù)是否與隨機(jī)所帶的說明書中要求的相同。4）當(dāng)數(shù)控裝置與機(jī)床連機(jī)通電時(shí)，應(yīng)在接通電源的同時(shí)，作緊急停止的準(zhǔn)備，以備出現(xiàn)緊急情況時(shí)隨時(shí)切斷電源。5）用手動(dòng)或低速運(yùn)轉(zhuǎn)各坐標(biāo)軸，觀察機(jī)床移動(dòng)方向的顯示是否正確。然后讓各軸撞到各個(gè)方向的超程開關(guān)，用以檢查超程限位是否有效，數(shù)控裝置是否在超程時(shí)發(fā)出報(bào)警。6）進(jìn)行幾次返回機(jī)床基準(zhǔn)點(diǎn)的動(dòng)作，用來檢查數(shù)控機(jī)床是否有返回基準(zhǔn)點(diǎn)功能以及每次返回基準(zhǔn)點(diǎn)的位置是否完全一致。7）CNC裝置的功能測試。按照數(shù)控機(jī)床所用的數(shù)控裝置使用說明書，用手動(dòng)或編程序的方法來檢查數(shù)控系統(tǒng)所具備的主要功能。

2.重視數(shù)控機(jī)床使用初期的運(yùn)轉(zhuǎn)率由于數(shù)控機(jī)床的投資較大，只有早日投入使用才能獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。按國際慣例規(guī)定從到貨之日起18個(gè)月內(nèi)或安裝調(diào)試完畢日起的12個(gè)月內(nèi)為保修期。經(jīng)驗(yàn)表明，數(shù)控機(jī)床經(jīng)過一段時(shí)間（約一年時(shí)間）的使用，性能才能穩(wěn)定。使用初期故障相對(duì)來說往往較高，這期間也叫故障多發(fā)期，在這之后進(jìn)入穩(wěn)定工作期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，數(shù)控機(jī)床由于外部因素引起的故障約占90%以上，其中由于操作、保養(yǎng)和調(diào)整不當(dāng)而引起的故障高達(dá)60%左右，這是造成使用初期故障率特別高的原因之一。二、數(shù)控機(jī)床的管理數(shù)控機(jī)床管理的基本要求

一個(gè)企業(yè)為了提高生產(chǎn)能力就要擁有先進(jìn)的技術(shù)裝備，同時(shí)對(duì)裝備也要合理地使用、維護(hù)、保養(yǎng)和及時(shí)地檢修。只有保持其良好的技術(shù)狀態(tài)，才能達(dá)到充分發(fā)揮效率、增加生產(chǎn)量的目的。要不斷改進(jìn)數(shù)控機(jī)床管理工作，合理配置，正確使用，精心保養(yǎng)和及時(shí)修理，才能延長有效使用時(shí)間，減少停機(jī)，以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益，體現(xiàn)先進(jìn)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)意義。數(shù)控機(jī)床的管理要規(guī)范化、系統(tǒng)化并具有可操作性。數(shù)控機(jī)床管理的基本要求可概括為“三好”，即“管好、用好、修好”。下一頁返回1．管好數(shù)控機(jī)床

嚴(yán)格執(zhí)行關(guān)于設(shè)備的移裝、調(diào)撥、借用、出租、封存、報(bào)廢、改裝及更新的有關(guān)管理制度，保證財(cái)產(chǎn)的完整齊全，保持其完好和價(jià)值。操作工必須管好自己使用的機(jī)床，未經(jīng)上級(jí)批準(zhǔn)不準(zhǔn)他人使用，杜絕無證操作現(xiàn)象。2．用好數(shù)控機(jī)床操作工必須嚴(yán)格遵守操作維護(hù)規(guī)程，不超負(fù)荷使用及采取不文明的操作方法，要認(rèn)真進(jìn)行日常保養(yǎng)和定期維護(hù)，使數(shù)控機(jī)床保持“整齊、清潔、潤滑、安全”的標(biāo)準(zhǔn)。

上一頁下一頁返回3．修好數(shù)控機(jī)床車間安排生產(chǎn)時(shí)應(yīng)考慮和預(yù)留計(jì)劃維修時(shí)間，防止機(jī)床帶病運(yùn)行。操作工要配合維修工修好設(shè)備，及時(shí)排除故障。要貫徹“預(yù)防為主，養(yǎng)為基礎(chǔ)”的原則，實(shí)行計(jì)劃預(yù)防修理制度，廣泛采用新技術(shù)、新工藝，保證修理質(zhì)量，縮短停機(jī)時(shí)間，降低修理費(fèi)用，提高數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。上一頁下一頁返回?cái)?shù)控機(jī)床使用的初期管理1．初期管理的含義數(shù)控機(jī)床使用的初期管理是指數(shù)控機(jī)床在安裝試運(yùn)轉(zhuǎn)后從投產(chǎn)到穩(wěn)定生產(chǎn)這一時(shí)期(一般約半年左右)對(duì)機(jī)床的調(diào)整、保養(yǎng)、維護(hù)、狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷，以及操作、維修人員的培訓(xùn)教育，維修技術(shù)信息的收集、處理等全部管理工作。其目的是：上一頁下一頁返回1）使安裝投產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床能盡早達(dá)到正常穩(wěn)定的良好技術(shù)狀態(tài)，滿足生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量和效率的要求。2）通過生產(chǎn)驗(yàn)證及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床從規(guī)劃、選型、安裝、調(diào)試至使用初期出現(xiàn)的各種問題，尤其是對(duì)數(shù)控機(jī)床本身的設(shè)計(jì)、制造中的缺陷和問題進(jìn)行反饋，以促進(jìn)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)、制造質(zhì)量的提高和改進(jìn)數(shù)控機(jī)床選型、購置工作，并為今后的數(shù)控機(jī)床規(guī)劃決策提供可靠依據(jù)。上一頁下一頁返回2．初期管理的主要內(nèi)容1）做好初期使用的調(diào)試，以達(dá)到原設(shè)計(jì)預(yù)期功能。2）對(duì)操作、維修工人進(jìn)行使用技術(shù)的培訓(xùn)。3）觀察機(jī)床使用初期運(yùn)行狀態(tài)的變化，作好記錄與分析。4）查看機(jī)床結(jié)構(gòu)、傳動(dòng)裝置、操縱控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。5）跟蹤加工質(zhì)量、機(jī)床性能是否能達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范和工藝要求。6）考核機(jī)床對(duì)生產(chǎn)的適用性和生產(chǎn)效率情況。上一頁下一頁返回7）考核機(jī)床的安全防護(hù)裝置及能耗情況。8）對(duì)初期發(fā)生故障部位、次數(shù)、原因及故障間隔期進(jìn)行記錄分析。9）要求使用部門做好實(shí)際開動(dòng)臺(tái)數(shù)、使用條件、零部件損傷和失效記錄。對(duì)典型故障和零部件的失效進(jìn)行分析，提出對(duì)策。10）對(duì)發(fā)現(xiàn)機(jī)床原設(shè)計(jì)或制造的缺陷，提出改善維修意見和措施。11）對(duì)使用初期的費(fèi)用、效果進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析和評(píng)價(jià)。12）將使用初期所收集信息分析結(jié)果向有關(guān)部門反饋。

上一頁下一頁返回?cái)?shù)控機(jī)床使用部門及其維修單位對(duì)新投產(chǎn)的機(jī)床要做好使用初期運(yùn)行情況記錄，填寫使用初期信息反饋記錄表并送交設(shè)備管理部門，由設(shè)備管理部門根據(jù)信息反饋和現(xiàn)場核查情況作出設(shè)備使用初期技術(shù)狀態(tài)鑒定表，按照設(shè)計(jì)、制造、選型、購置、安裝調(diào)試等方面分別向有關(guān)部門反饋，以改進(jìn)今后的工作。上一頁下一頁返回?cái)?shù)控機(jī)床的使用要求1.培訓(xùn)數(shù)控機(jī)床使用人員為了正確合理地使用數(shù)控機(jī)床，操作工在獨(dú)立工作前，必須經(jīng)過應(yīng)有、必要的基本知識(shí)和技術(shù)理論及操作技能的培訓(xùn)，并且在熟練技師指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)際上機(jī)訓(xùn)練，達(dá)到一定的熟練程度。同時(shí)要參加國家職業(yè)資格的資格證后，方能獨(dú)立操作所使用的數(shù)控機(jī)床。嚴(yán)禁無證上崗操作。技術(shù)培訓(xùn)、考核的內(nèi)容包括：數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)性能、數(shù)控機(jī)床工作原理、傳動(dòng)裝置、數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)特性、數(shù)控機(jī)床編程與操作、金屬加工技術(shù)規(guī)范、操作規(guī)程、安全操作要領(lǐng)、維護(hù)保養(yǎng)事項(xiàng)、安全防護(hù)措施、故障處理原則等。上一頁下一頁返回2.實(shí)行“定人、定機(jī)，持證操作制度”數(shù)控機(jī)床必須由經(jīng)考核合格持職業(yè)資格證書的操作工擔(dān)任操作，嚴(yán)格實(shí)行定人定機(jī)和崗位責(zé)任制，以確保正確使用數(shù)控機(jī)床和落實(shí)日常維護(hù)工作。多人操作的數(shù)控機(jī)床應(yīng)實(shí)行機(jī)長負(fù)責(zé)制，由機(jī)長對(duì)使用和維護(hù)工作負(fù)責(zé)。公用數(shù)控機(jī)床應(yīng)由企業(yè)管理者指定專人負(fù)責(zé)維護(hù)保管。數(shù)控機(jī)床定人、定機(jī)名單由使用部門提出，報(bào)設(shè)備管理部門審批，簽發(fā)操作證；精、大、稀、關(guān)鍵設(shè)備和定人、定機(jī)名單，設(shè)備部門審核報(bào)企業(yè)管理者批準(zhǔn)后簽發(fā)。定人、定機(jī)名單批準(zhǔn)后，不得隨意變動(dòng)。對(duì)技術(shù)熟練、能掌握多種數(shù)控機(jī)床操作技術(shù)的工人，經(jīng)考試合格可簽發(fā)操作多種數(shù)控機(jī)床的操作證。上一頁下一頁返回3.建立崗位責(zé)任制1）數(shù)控機(jī)床操作工必須嚴(yán)格按“數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程”、“四項(xiàng)要求”、“五項(xiàng)紀(jì)律”的規(guī)定正確使用與精心維護(hù)設(shè)備。2）實(shí)行日常點(diǎn)檢，認(rèn)真記錄。做到班前正確潤滑設(shè)備、班中注意運(yùn)轉(zhuǎn)情況、班后清掃擦拭設(shè)備，保持清潔，涂油防銹。

上一頁下一頁返回3）在做到“三好”要求下，練好“四會(huì)”基本功，搞好日常維護(hù)和定期維護(hù)工作；配合維修工人檢查修理自己操作的設(shè)備，保管好設(shè)備附件和工具，并參加數(shù)控機(jī)床修后驗(yàn)收工作。4）認(rèn)真執(zhí)行交接班制度，填寫好交接班及運(yùn)行記錄。5）發(fā)生設(shè)備事故時(shí)立即切斷電源，保持現(xiàn)場，及時(shí)向生產(chǎn)工長和車間機(jī)械員(師)報(bào)告，聽候處理。

4.建立交接班制度連續(xù)生產(chǎn)和多班制生產(chǎn)的設(shè)備必須實(shí)行交接班制度。交班人除完成設(shè)備日常維護(hù)作業(yè)外，必須把設(shè)備運(yùn)行情況和發(fā)現(xiàn)的問題，詳細(xì)記錄在“交接班簿”，上，并主動(dòng)向接班人介紹清楚，雙方當(dāng)面檢查，在交接班簿上簽字。接班人如發(fā)現(xiàn)異?；蚯闆r不明、記錄不清時(shí)，可拒絕接班。如交接不清，設(shè)備在接班后發(fā)生問題，由接班人負(fù)責(zé)。

上一頁下一頁返回5.熟記“四會(huì)”、“四項(xiàng)要求”和“五項(xiàng)紀(jì)律”1）“四會(huì)”（1）會(huì)使用，熟悉設(shè)備結(jié)構(gòu)、技術(shù)性能和操作方法，懂得加工工藝。會(huì)合理選擇切削用量，正確地使用設(shè)備。（2）會(huì)保養(yǎng)，按潤滑圖表的規(guī)定加油、換油，保持油路暢通無阻。會(huì)按規(guī)定進(jìn)行一級(jí)保養(yǎng)，保持設(shè)備內(nèi)外清潔，做到無油垢、無臟物，漆見本色鐵見光。（3）會(huì)檢查，檢查與加工工藝有關(guān)的精度檢驗(yàn)項(xiàng)目，并能進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。檢查安全防護(hù)和保險(xiǎn)裝置。（4）會(huì)排除故障，能通過不正常的聲音、溫度和運(yùn)轉(zhuǎn)情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備的異常狀態(tài)，并能判定異常狀態(tài)的部位和原因，及時(shí)采取措施排除故障。上一頁下一頁返回2）“四項(xiàng)要求”（1）整齊工件、附件放置整齊，安全防護(hù)裝置齊全，線路管道安全完整。（2）清潔設(shè)備內(nèi)外清潔，各部位無油垢、無碰傷、不漏水、不漏油，垃圾切屑清掃干凈。（3）潤滑按時(shí)加油、換油，油質(zhì)符合要求；油壺、油槍、油杯齊全；毛氈、油線、油表清潔；油路暢通。（4）安全實(shí)行定人、定機(jī)、憑證操作和交接班制度，遵守操作規(guī)程，合理使用、精心維護(hù)設(shè)備，安全無事故。上一頁下一頁返回3）“五項(xiàng)紀(jì)律”（1）憑證使用設(shè)備，遵守安全使用規(guī)程。（2）保持設(shè)備清潔，并按規(guī)定加油。（3）遵守設(shè)備的交接班制度。（4）管好工具、附件，不得遺失。（5）發(fā)現(xiàn)異常，立即停車。

上一頁返回一、數(shù)控機(jī)床的可靠性（一）、數(shù)控機(jī)床維修的基本知識(shí)1、有關(guān)可靠性的概念數(shù)控機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性是人們十分關(guān)心的問題，下面介紹有關(guān)可靠性的基本參數(shù)、基本術(shù)語、可靠性的尺度等(1)平均無故障工作時(shí)間MTBF（MeanTimeBetweenFailures）平均無故障工作時(shí)間定義為可修復(fù)產(chǎn)品的相鄰兩次故障間的系統(tǒng)能正確工作時(shí)間的平均值。它是衡量系統(tǒng)可靠性的主要指標(biāo)。第三節(jié)數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)（2）平均修復(fù)時(shí)間MTTR（MeanTimeToRepair）平均修復(fù)時(shí)間定義可修復(fù)設(shè)備在規(guī)定的條件下和規(guī)定時(shí)間之內(nèi)能夠完成修復(fù)的概率。它反映系統(tǒng)的可修復(fù)性，其實(shí)質(zhì)是指排除故障的平均時(shí)間。（3）有效度（或可利用率）A如果把MTBF看作系統(tǒng)的不能工作時(shí)間，那么有效度（可利用率）就是能工作時(shí)間與總時(shí)間之比，即有效度A為A=有用時(shí)間/有用時(shí)間+平均修復(fù)時(shí)間=平均無故障時(shí)間/平均無故障時(shí)間+故障平均修復(fù)時(shí)間=MTBF/MTBF+MTTR(4)失效率曲線（或浴盆曲線）失效率曲線是一條瞬時(shí)故障率變化曲線。它描述了數(shù)控設(shè)備瞬時(shí)故障隨時(shí)間變化的關(guān)系。從失效的類型來分，該曲線可分為早期、穩(wěn)定期、耗散期。早期失效與設(shè)計(jì)、制造和裝配及元器件的質(zhì)量有關(guān)，一般采取措施可消除。穩(wěn)定期的故障較少，并主要因?yàn)椴僮骰蚓S修不當(dāng)造成的偶發(fā)故障。耗散期又稱為磨損期，故障較多，是由于年久失修和磨損而產(chǎn)生的故障，說明系統(tǒng)的壽命將盡。數(shù)控設(shè)備在早期和耗散期，其可靠性較低。數(shù)控設(shè)備的可靠性指標(biāo)主要包括兩方面，一是平均無故障工作時(shí)間MTBF值；一是有效度A值，A與MTBF和MTTR有關(guān)。目前，根據(jù)機(jī)械加工的特點(diǎn)及具體要求，對(duì)于一般用途的數(shù)控系統(tǒng)，其可靠性的指標(biāo)至少應(yīng)達(dá)到的要求為：平均無故障工作時(shí)間MTBF>=300h有效度A>=0.95對(duì)于特殊要求或用于FMS和CIMS的CNC系統(tǒng)，其可靠性的要求高得多。此外，有些國家常采用單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障次數(shù)的平均故障率，作為可靠性的主要指標(biāo)。2.維修的概念維修的概念包含兩個(gè)方面：一是日常維護(hù)（預(yù)防性維護(hù)），這可以有效地延長MTBF的時(shí)間；二是故障維修，在出現(xiàn)故障后盡快修復(fù)，盡量縮短MTTR的時(shí)間，提高機(jī)床的有效度指標(biāo)。3.對(duì)維修工作的基本要求數(shù)控機(jī)床屬于技術(shù)密集和知識(shí)密集的設(shè)備，要求維修人員具有電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、檢測技術(shù)、機(jī)械理論和機(jī)械加工工藝、液壓傳動(dòng)等技術(shù)知識(shí)，還要求具有綜合分析和解決問題的能力，能盡快查明故障原因，及時(shí)排除故障，提高數(shù)控機(jī)床的開動(dòng)率。4.故障維修前期的準(zhǔn)備工作主要有技術(shù)準(zhǔn)備、工具準(zhǔn)備和備件準(zhǔn)備三個(gè)方面。（1）技術(shù)準(zhǔn)備維修人員應(yīng)熟讀有關(guān)數(shù)控機(jī)床的操作說明書和維修說明書，掌握CNC系統(tǒng)的框圖、結(jié)構(gòu)布置、常見故障及處理方法、需要經(jīng)常維修部分在印刷線路板上可供維修的檢測點(diǎn)及其正常狀態(tài)時(shí)的電平或波形。應(yīng)妥善保存好CNC系統(tǒng)現(xiàn)場調(diào)試完成之后的系統(tǒng)參數(shù)文件和PLC（可編程控制器）的參數(shù)文件，隨機(jī)提供的PLC用戶程序、報(bào)警文本、用戶宏參數(shù)和刀具文件參數(shù)以及典型的零件程序、CNC系統(tǒng)功能測試紙帶。還應(yīng)備有系統(tǒng)所用的各種元器件手冊(cè)，以備隨時(shí)查閱

。（2）工具準(zhǔn)備需準(zhǔn)備一些常規(guī)的儀器設(shè)備、維修工具，如電壓表（測量誤差在±2%范圍內(nèi)）、萬用表、各種規(guī)格的旋具、清洗紙帶閱讀機(jī)用的清潔液和潤滑油等。如有條件，可準(zhǔn)備一臺(tái)帶存儲(chǔ)功能的雙線示波器和邏輯分析儀。（3）備件準(zhǔn)備一般來說，應(yīng)準(zhǔn)備一定數(shù)量的保險(xiǎn)、晶體管模塊以及直流電動(dòng)機(jī)用的電刷。（4）建立維護(hù)記錄檔案數(shù)控機(jī)床的維護(hù)記錄檔案應(yīng)包括故障發(fā)生的時(shí)間、現(xiàn)象、原因及維護(hù)措施等。5.故障的概念和分類數(shù)控機(jī)床的故障是指數(shù)控機(jī)床喪失了規(guī)定的功能，包括機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)等各方面的故障。一般所說的數(shù)控系統(tǒng)故障是統(tǒng)指數(shù)控裝置、進(jìn)給伺服系統(tǒng)及主軸伺服系統(tǒng)這三部分的故障。數(shù)控機(jī)床的故障按表現(xiàn)形式、故障性質(zhì)、起因等有多種分類

。（1）按起因的相關(guān)性分為關(guān)聯(lián)性和非關(guān)聯(lián)性故障所謂非關(guān)聯(lián)性故障，即與系統(tǒng)本身無關(guān)，如由于運(yùn)輸、安裝等外因造成的。而關(guān)聯(lián)性又可分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性故障是指機(jī)床或數(shù)控系統(tǒng)部分在一定的條件下必然出現(xiàn)的故障，是一種可重演的故障。隨機(jī)性故障是指偶然出現(xiàn)的故障。這類故障在同樣條件下只偶然出現(xiàn)一兩次。（2）按有無診斷顯示分為有診斷顯示故障和無診斷顯示故障有診斷顯示的故障一般都與控制部分有關(guān)，較易排除故障。無診斷顯示的故障，維修人員只能根據(jù)出現(xiàn)故障前后的情況來分析判斷，所以排除故障的難度較大。（3）按性質(zhì)分為破壞性和非破壞性故障對(duì)于由于伺服系統(tǒng)失控造成飛車、短路燒保險(xiǎn)等破壞性故障，只能根據(jù)操作者提供的情況進(jìn)行維修，所以難度較大且有一定風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于非破壞性故障，可以經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，重演故障，因此排除較易。除以上分類外，還有多種分法，如從時(shí)間上可分為早期故障、偶然故障和耗損故障。從使用角度可分為使用故障和本質(zhì)故障。從嚴(yán)重性而言，可分為災(zāi)難性、致命性、嚴(yán)重和輕度四類故障。按過程可分為突發(fā)故障和漸變故障等等。6.故障的處理在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，操作人員應(yīng)采取急停措施，停止系統(tǒng)運(yùn)行，保護(hù)好現(xiàn)場。如果操作人員不能排除故障，應(yīng)及時(shí)通知維修人員，還應(yīng)對(duì)故障作詳細(xì)的記錄。記錄內(nèi)容如下：（1）故障的種類系統(tǒng)處于何種工作方式；系統(tǒng)處于何種狀態(tài)；報(bào)警號(hào)；刀具軌跡及速度是否正常等。（2）故障的頻率程度故障發(fā)生的時(shí)間及次數(shù)；加工同類工作時(shí)，發(fā)生故障的情況；故障發(fā)生的特定狀況；出現(xiàn)故障的程序段。（3）故障的重復(fù)性在不危害人身安全的前提下，將引起故障的程序段重復(fù)執(zhí)行多次進(jìn)行觀察。（4）外界狀況環(huán)境溫度及變化情況；周圍是否有強(qiáng)烈振源；輸入電壓是否有波動(dòng)，電壓值是多少；是否受到切削液、潤滑油的浸漬等等。（5）有關(guān)操作情況經(jīng)過什么操作后才發(fā)生故障；操縱方式是否有錯(cuò)等。（6）機(jī)床情況機(jī)床調(diào)整狀態(tài)；切削是否正常；間隙補(bǔ)償量是否恰當(dāng)?shù)取＃?）運(yùn)轉(zhuǎn)情況在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中是否改變或調(diào)整過運(yùn)動(dòng)方式；機(jī)床是否處于鎖住狀態(tài)；系統(tǒng)是否處于急停狀態(tài)；系統(tǒng)保險(xiǎn)是否燒壞；操作面板上方式開關(guān)設(shè)定是否正確等。（8）機(jī)床和系統(tǒng)間接線情況電纜是否完整無損；電源線和信號(hào)線是否分開走線；継電器、電磁體等是否有噪聲抑制器等。（9）CNC裝置的外觀檢查機(jī)框門是否打開，有無切屑；機(jī)框內(nèi)風(fēng)扇電動(dòng)機(jī)是否正常；電纜連接插頭是否完全插入、擰緊；印制線路板有無缺損等等。總之，需要記錄的原始數(shù)據(jù)材料很多，應(yīng)將現(xiàn)場原始資料記錄在預(yù)先準(zhǔn)備的記錄表上，供維修人員維修時(shí)使用。（二）、數(shù)控機(jī)床預(yù)防性維護(hù)CNC系統(tǒng)的時(shí)常保護(hù)CNC系統(tǒng)進(jìn)行日常維護(hù)保養(yǎng)的要求，在CNC系統(tǒng)的使用、維修說明書中一般都有明確的規(guī)定。總的來說，要注意以下幾個(gè)方面：（1）制作CNC系統(tǒng)的日常維護(hù)的規(guī)章制度根據(jù)各種部件的特點(diǎn)，確定各自保養(yǎng)條理，如規(guī)定哪些地方需要天天清理，哪些部件需要定時(shí)加油或定期更改等等。（2）應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門因?yàn)闄C(jī)加工車間空氣中一般都含有油霧、漂浮的灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數(shù)控裝置內(nèi)的印制線路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，并導(dǎo)致元器件及印制線路板的損壞。因此，應(yīng)該嚴(yán)格地規(guī)定，除非進(jìn)行必要的調(diào)整和維修，否則不允許隨意開啟柜門，更不允許加工時(shí)敞開柜門。

（3）定時(shí)清理數(shù)控裝置的散熱通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)每天檢查數(shù)控裝置上各個(gè)冷卻風(fēng)扇工作是否正常。視工作環(huán)境的狀況，每半年或沒季度檢查一次風(fēng)道過濾通道是否有堵塞現(xiàn)象。（4）CNC系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護(hù)現(xiàn)有的數(shù)控裝置絕大部分都帶有光電式紙帶閱讀機(jī)。為此，需要做到以下幾點(diǎn)：

①一旦紙帶閱讀機(jī)使用完畢應(yīng)將裝有紙帶閱讀機(jī)的小門關(guān)上，防止灰塵落入；②每天必須對(duì)光電閱讀機(jī)的表面、紙帶壓板、紙帶通道，用蘸有酒精的紗布進(jìn)行擦拭；③每周定時(shí)擦拭紙帶閱讀機(jī)的主動(dòng)輪滾軸、壓緊滾軸以及導(dǎo)向滾軸等運(yùn)動(dòng)部件；④對(duì)導(dǎo)向滾軸、張緊臂滾軸等應(yīng)每半年加注一次潤滑油。（5）定期檢查和更換直流電動(dòng)機(jī)電刷檢查周期隨機(jī)床使用頻率而異，一般為每半年或一年檢查一次。（6）經(jīng)常監(jiān)視CNC裝置用的電網(wǎng)電壓CNC裝置通常允許電網(wǎng)電壓在額定值的+10%至-15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。（7）存儲(chǔ)器用電池的定期更換在一般情況下即使電池尚未失效，也應(yīng)每年更換一次，以便確保系統(tǒng)能正常工作。電池的更換應(yīng)在CNC裝置通電狀態(tài)下進(jìn)行。（8）CNC系統(tǒng)長期不用時(shí)的維護(hù)若CNC系統(tǒng)長期不用閑置的情況下，一是要經(jīng)常給系統(tǒng)通電，防止潮氣，保證電子元件性能的穩(wěn)定；二是如果數(shù)控機(jī)床采用直流電動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)時(shí)，應(yīng)將電刷從直流電動(dòng)機(jī)中取出，以免由于化學(xué)腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞。（9）備用印刷線路板的維護(hù)印刷線路板長期不用是很容易出故障的，應(yīng)定期裝到CNC裝置上通電一段時(shí)間，以防損壞。二、數(shù)控機(jī)床的故障診斷與維修數(shù)控機(jī)床的故障維修在查找故障時(shí)，一般要遵循下述兩條原則：（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場一方面要向操作者調(diào)查，詳細(xì)詢問出現(xiàn)故障的全過程，查看故障記錄，了解發(fā)生過什么現(xiàn)象，采取過什么措施等；另一方面要對(duì)現(xiàn)場作細(xì)致的勘查。（2）認(rèn)真分析產(chǎn)生故障的起因分析時(shí)一定要思路開闊，只要有可能引起該故障的原因，要盡可能全面地列出來，進(jìn)行綜合判斷和篩選，然后通過必要的試驗(yàn)，達(dá)到確診和最終排除故障的目的。在此介紹故障檢查的一般方法。1.CNC系統(tǒng)故障檢查的一般方法我國現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床上所用的CNC系統(tǒng)，品種極其繁多。下面介紹常用故障檢查方法。

（1）直觀法這是一種最基本的方法。充分利用人的看、聽、聞等感官來縮小故障檢查范圍，往往可將故障范圍縮小到一個(gè)模塊或一塊印制線路板。這要求維修人員具有豐富的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，要有多學(xué)科的較寬的知識(shí)和綜合判斷的能力。（2）自診斷功能法現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)具備了較強(qiáng)的自診斷功能，能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的硬件和軟件的工作狀況。一旦發(fā)現(xiàn)異常，立即在CRT上顯示報(bào)警信息或用發(fā)光二極管指示出故障的大致原因。利用自診斷功能，也能顯示出系統(tǒng)與主機(jī)之間接口信號(hào)的狀態(tài)，從而判斷出故障發(fā)生在機(jī)械部分還是數(shù)控部分，并指示故障的大致部位。這個(gè)方法是當(dāng)前維修時(shí)最有效的方法。

（3）功能程序測試法所謂功能程序測試法，就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能，如直線定位、圓弧插補(bǔ)、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等用手工操作編程或自動(dòng)編程，編制成一個(gè)功能程序測試紙帶，通過紙帶閱讀機(jī)送入數(shù)控系統(tǒng)中，然后啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)使之運(yùn)行，借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確性和可靠性。進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的原因。本方法對(duì)于長期閑置的數(shù)控機(jī)床地一次開機(jī)時(shí)的檢查以及機(jī)床加工造成廢品但又無報(bào)警的情況下，當(dāng)難以確定是編程錯(cuò)誤或是操作錯(cuò)誤，還是機(jī)床故障時(shí)，是一種較好的方法。

（4）換板法這是一種簡單易行的方法。也是現(xiàn)場判斷時(shí)最常用的方法之一。所謂換板法，就是在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印制線路板、模板、集成電路芯片或元器件替換有疑點(diǎn)的部分，從而把故障范圍縮小到印制線路板或芯片一級(jí)。它實(shí)際上也是在驗(yàn)證分析的正確性。但在備板交換之前，應(yīng)仔細(xì)檢查備板是否完好，并且備板的狀態(tài)應(yīng)與原板狀態(tài)完全一致。這包括檢查板上的選擇開關(guān)，短路棒的設(shè)定位置以及電位器的位置，在置換CNC裝置的存儲(chǔ)器板時(shí)，往年還需要對(duì)系統(tǒng)作存儲(chǔ)器的初始化操作（如日本FANUC公司的FS-6系統(tǒng)用的磁泡存儲(chǔ)器就需要進(jìn)行這項(xiàng)工作），重新設(shè)定各種數(shù)控?cái)?shù)據(jù)，否則系統(tǒng)仍將不能正常地工作。

（5）轉(zhuǎn)移法所謂轉(zhuǎn)移法就是將CNC系統(tǒng)中具有相同功能的兩塊印制線路板、模板、集成電路或元器件互相交換，觀察故障現(xiàn)象是否隨之轉(zhuǎn)移，從而迅速確定系統(tǒng)的故障部位。（6）參數(shù)檢查法數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)能直接影響數(shù)控機(jī)床的性能。參數(shù)通常是存放在磁泡存儲(chǔ)器或需由電池保存的CMOSRAM中，電池不足或外界干擾會(huì)使個(gè)別參數(shù)丟失或改變，發(fā)生混亂，使機(jī)床不能正常工作。此時(shí)，通過核對(duì)、修正參數(shù)，就能將故障排除。（7）測量比較法CNC系統(tǒng)生產(chǎn)廠在設(shè)計(jì)印制線路板時(shí)，為了調(diào)整、維修方便，在印制線路板上設(shè)計(jì)了多個(gè)檢測用端子。用戶可利用這些端子比較測量正常的線路板和有故障的線路板的差異。可檢測這些端子的電壓或波形，分析故障的所在位置。（8）原理分析法根據(jù)CNC系統(tǒng)的組成原理，可從邏輯上分析各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)，然后用萬用表、邏輯筆、示波器或邏輯分析儀進(jìn)行測量、分析和比較，從而對(duì)故障定位。除以上方法外，還有拔板法、電壓拉偏法、開環(huán)檢測法、敲擊法、局部升溫法、離線診斷法等多種方法。按照不同的故障現(xiàn)象，同時(shí)采用幾種方法靈活應(yīng)用，對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，較快地排除故障。

2.機(jī)械故障上維修數(shù)控機(jī)床是機(jī)、電、液、氣一體化的機(jī)床，由各部分的共同作用來完成機(jī)械移動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)、夾緊放松、變速和刀具轉(zhuǎn)位等各種動(dòng)作。當(dāng)機(jī)床工作時(shí)，它們各項(xiàng)功能相結(jié)合，發(fā)生故障時(shí)也混在一起。有些故障形式相同，引起的故障原因卻不同。這給故障診斷和排除帶來很大困難。一般來說，機(jī)械故障類型可分為以下幾種：

（1）功能性故障主要指工件加工精度方面的故障，表現(xiàn)為加工精度不穩(wěn)定，加工誤差大、運(yùn)動(dòng)返向誤差大、工件表面粗糙度大。（2）動(dòng)作型故障主要機(jī)床各種動(dòng)作故障。表現(xiàn)為主軸不轉(zhuǎn)動(dòng)、液壓變速不靈活、工件夾不緊、轉(zhuǎn)塔刀架定位精度低等。（3）結(jié)構(gòu)型故障主要指主軸發(fā)熱、主軸箱噪音大、產(chǎn)生切削振動(dòng)等。（4）使用型故障主要指使用及操作不當(dāng)引起的故障，如過載引起的機(jī)件損壞、撞車等。各種機(jī)械故障通常可通過細(xì)心維護(hù)保養(yǎng)、精心調(diào)整來解決。對(duì)于已磨損、損壞或者已失去功能的零部件，可通過修復(fù)或更換部件來排除故障。由于床身結(jié)構(gòu)剛性差、切削振動(dòng)大、制造質(zhì)量差等原因產(chǎn)生的故障很難排除。數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的維修與普通機(jī)床有很多共同之處，可以參照機(jī)修手冊(cè)進(jìn)行。由于數(shù)控機(jī)床電氣控制功能的增強(qiáng)，使得機(jī)械結(jié)構(gòu)大大減少。三、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)數(shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程1．?dāng)?shù)控機(jī)床操作維護(hù)規(guī)程的制定原則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，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，便于操作工掌握要點(diǎn)，貫徹執(zhí)行。下一頁返回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)志牌張貼顯示在機(jī)床附近，要求操作工特別注意，嚴(yán)格遵守。

下一頁返回上一頁2．操作維護(hù)規(guī)程的基本內(nèi)容1）班前清理工作場地，按日常檢查卡規(guī)定項(xiàng)目檢查各操作手柄、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，并作好點(diǎn)檢記錄。2）查看潤滑、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)各部正常無誤后，方可空車啟動(dòng)設(shè)備。先空車低速運(yùn)轉(zhuǎn)3~5min，查看各部運(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）工件必須裝卡牢固，禁止在機(jī)床上敲擊、夾緊工件。5）合理調(diào)整行程撞塊，要求定位正確緊固。下一頁返回上一頁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，停機(jī)變速不得用反車制動(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