浅谈数控机床的维护与保养

熊小刚

摘要：数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和机床设计等先进技术的典型机电一体化产品，其控制系统复杂、价格昂贵，因此它对维修人员的素质、维修资料的准备、维修仪器的使用等方面提出了比普通机床更高的要求。

关键词：数控机床;维护;保养

一、维修人员的素质要求

维修工作开展的好坏（高的效率和好的效果）首先取决于维修人员的素质。为了迅速、准确判断故障原因，并进行及时、有效的处理，恢复机床的动作、功能和精度，要求维修人员应具备以下基本素质。

（1）   工作态度要端正。应有高度的责任心和良好的职业道德。（2）具有较广的知识面。

（3）具有一定的外语基础和专业外语基础。（4）善于学习，勤于学习，善于思考。

（5）   有较强的动手能力和实验技能。

（6）   应养成良好的工作习惯。需要胆大心细，动手必须要有明确目的、完整的思路和细致的操作。

在系统维修时应特别注意：数控系统的某些模块是需要电池保持參数的，对于这些电路板和模块切勿随意插拔;更不可以在不了解元器件作用的情况下，随意调换数控装置、伺服、驱动等部件中的器件、设定端子;任意调整电位器位置，任意改变设置参数，随意更换数控系统软件版本，以避免产生更严重的后果。

二、必要的技术资料

维修的效果、寻找故障的准确性，也决定于维修人员对系统的熟悉程度和运用技术资料的熟练程度。所以在平时应认真整理和阅读有关数控系统的重要技术资料。对于重大的数控机床故障维修，应具备以下技术资料。

1.    数控机床使用说明书。它是由机床厂家编制并随机床提供的资料。

2.    数控系统方面的资料。应有数控装置安装、使用（包括编程）、操作和维修方面的技术说明书。

3.    PLC的资料。它是根据机床的具体控制要求设计、编制的机床辅助动作控制软件。PLC程序中包含了机床动作的执行过程，以及执行动作所需的条件，它表明了指令信号、检测元件与执行元件之间的全部逻辑关系。

4.    伺服单元的资料。进给伺服驱动系统和主轴伺服单元的原理、连接、调整和维修方面的技术说明书。

5.    机床主要配套功能部分的说明书与资料。在数控机床上往往会使用较多功能部件，如：数控转台、自动换刀装置、润滑与冷却系统、排屑器等。这些功能部件，其生产厂家一般都提供较完整的使用说明书，机床生产厂家应将其提供给用户，以便功能部件发生故障时进行维修的参考。

6.    维修记录。这是维修人员对机床维修过程的记录与维修的总结。最理想的情况是：维修人员应对自己所进行的每一步维修情况进行详细的记录，不管当时的判断是否正确，这样不仅有助于今后进一步维修，而且有助于维修人员的经验总结与提高。

三、必要的维修用器具与备件

合格的维修工具是进行数控机床维修的必备条件。数控机床是精密设备，不同的故障，所需要的维修工具亦不尽相同。常用的工具主要如下。

1.    常用测量仪器、仪表。如万用表、示波器、数字转速表、相序表、常用的长度测量工具、PLC编程器、）IC测试仪、逻辑分析仪和脉冲信号笔等。

2.    常用维修用器具。如电烙铁、吸锡器、扁平集成电路拔放台、旋具类、钳类工具、扳手类、松香、纯酒精、清洁触点用喷剂、润滑油等。

3.    常用的备件。对于数控系统的维修，备品备件是一个必不可少的物质条件。如无备件可调换“，巧媳妇难为无米之炊”。而且如果维修人员手头上备有一些电路板的话，将给排除故障带来许多方便，采用电路板交换法通常可以快速判断出一些疑难故障发生在哪块电路板上。数控系统备件的配制要根据实际情况，通常一些易损的电气元器件如各种规格的熔断器、保险丝、开关、电刷，还有易出故障的大功率模块和印刷电路板等，均是应当配备的。

四、数控机床的保养

数控机床种类多，各类数控机床因其功能，结构及系统的不同，各具不同的特性。其维护保养的内容和规则也各有其特色，具体应根据其机床种类、型号及实际使用情况，并参照机床使用说明书要求，制订和建立必要的定期、定级保养制度。下面是一些常见、通用的日常维护保养要点。

1.    严格遵守操作规程和日常维护制度

数控设备操作人员要严格遵守操作规程和日常维护制度，操作人员的技术业务素质的优劣是影响故障发生频率的重要因素。当机床发生故障时，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，以利于分析并诊断出故障的原因，及时排除。

2.    防止灰尘污物进人数控装置内部

在机加工车间的空气中一般都会有油雾、灰尘甚至金属粉末，一旦它们落在数控系统内的电路板或电子器件上，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。

应该检查数控柜上的各个冷却风扇工作是否正常。每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象，若过滤网上灰尘积聚过多，不及时清理，会引起数控柜内温度过高。

20世纪80年代以前生产的数控机床，大多带有光电式纸带阅读机，如果读带部分被污染，将导致读人信息出错。为此，必须按规定对光电阅读机进行维护。

直流电动机电刷的过度磨损，会影响电动机的性能，甚至造成电动机损坏。为此，应对电动机电刷进行定期检查和更换。数控车床、数控铣床、加工中心等，应每年检查一次。

一般数控系统内对CMOS RAM存储器件设有可充电电池维护电路，以保证系统不通电期间能保持其存储器的内容。在一般情况下，即使尚未失效，也应每年更换一次，以确保系统正常工作。电池的更换应在数控系统供电状态下进行，以防更换时RAM内信息丢失。

备用的印制电路板长期不用时，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防损坏。

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;检查主轴润滑的恒温油箱、调节温度范围，及时补充油量，并清洗过滤器;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，须及时调整液压缸活塞的位移量。

定期检查、调整丝杠螺纹副的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度;定期检查丝杠与床身的连接是否有松动;丝杠防护装置有损坏要及时更换，以防灰尘或切屑进入。

严禁把超重、超长的刀具装入刀库，以避免机械手换刀时掉刀或刀具与工件、夹具发生碰撞;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;开机时，应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。

定期对各润滑、液压、气压系统的过滤器或分滤网进行清洗或更换;定期对液压系统进行油质化验检查、添加和更换液压油;定期对气压系统分水滤气器放水。

定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等;硬方法一般要在机床大修时进行，如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。

数控设备是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控设备的高效性，就必须正确的操作和精心的维护保养，以保证设备的正常运行和高的利用率。其集机、电、液于一身，因此数控设备对维修维护人员要求较高，除本文所提到常规维护保养外，还应根据具体数控设备的详细操作说明手册作具体的专门维护和保养。