数控机床的预防性维护

任晶

摘要：数控机床在管理与使用中预防性维护是重要的。数控机床的操作、管理、使用环境以及自身的故障有其特殊性，操作、维修人员需要重点预防维护的部位及其常用方法，如：数控系统和驱动单元的过热、电网电压、机床的接地、润滑部位的定期检查、气源情况、液压油和冷却液品质、使用中的机床精度、机床数据的备份和技术资料收集、机床冷却单元运行情况。

关键词：数控机床 预防性维护 维护部位

一、前言

数控机床在运行一定时间后，某些电器元件或机械部件难免会出现一些损坏或故障，对于这种高精度、高效益且又昂贵的设备，如何延长电器元件的使用寿命和零部件的磨损周期，预防各种故障，特别是将恶性事故消灭在萌芽状态，从而提高机床的无故障时间和使用寿命，一个重要的方面就是要做好预防性维护工作。数控机床通常都是企业较为关键的设备，运行中出现一些不正常现象，但也不一定影响运行，生产任务较忙时往往让机床带病工作，没有及时做预防维护工作，这样长时间使用之后，必然造成机床产生较大故障。在现在设备管理理念中，应做到事前维护而不是事后抢修。最大力度地发挥机床效率，同时也节约维修费用。

二、预防性维护的主要部位及方法

1 严格遵守操作规程

数控机床的编程、操作和维修人员，必须经过专门的技术培训，熟悉所用机床的机械、数控系统、强电设备、液压、气动部分的有关知识以及机床的使用环境、加工条件等。能按机床和数控系统使用说明书的正确要求、合理的使用，应尽量避免操作不当引起的故障。通常，数控机床的故障相当一部分是由于操作、编程人员对机床掌握程度太低而造成的，同时设备管理人员应编制出完善的操作规程，要求操作人员严格按照操作规程的要求进行正常维护工作，作好交接班记录，填写好点检卡。

2 防止数控系统和驱动单元过热

由于数控机床结构复杂、精度高，因此对温度控制较严，一般数控机床都要求环境温度为20℃左右，同时机床本身也有较好的散热通风系统，在保证环境温度的同时，也应保证机床散热系统的正常工作。要定期检查电气柜各冷却风扇的工作状态，应根据车间环境状况每半年或一季度检查清扫一次。数控及驱动装置过热往往会引起许多故障，如控制系统失常，工作不稳定，严重的还能造成模块烧坏。

3 监视数控系统的电网电压

通常数控系统允许的电网电压波动范围在85%-110%，如果超出此范围，輕则数控系统工作不稳定，重则造成重要的电子元器件损坏。因此要经常注意电网电压的波动，对于电网质量比较恶劣的地区，应及时配置合适的稳压电源，可降低故障。

4 机床要有良好的接地

现在有很多企业仍在使用三相四线制，机床零地共接。这样往往会给机床带来诸多隐患。有些数控系统对地线要求很严格。如我公司铁路轴承分厂德国DMU公司的数控磨床，由于没有使用单独接地线，多次造成机床误动作甚至烧毁了一套驱动系统。因此，为了增强数控系统的抗干扰能力最好使用单独的接地线。

5 机床润滑部位的定期检查

为了保证机械部件的正常运转，润滑工作就显得非常重要。要按照机床使用说明书上规定的内容对润滑部位定期检查，定期润滑。

6 定期清洗液压系统中的过滤器

过滤器如果堵塞，往往会引起故障。如液压系统中的压力传感器、流量传感器工作不正常，导致机床报警。有些油缸带动的执行机构动作缓慢，导致超时报警或执行机构动作不到位等情况。

7 定期检查气源情况

数控设备基本上都要使用压缩空气，用来清洁光栅尺、吹扫主轴及刀具，油雾润滑以及用汽缸带动一些机械部件传动等。要求气源达到一定的压力并且要经过干燥和过滤。如果气源湿度较大或气管中有杂质，会对光栅尺造成极大的影响甚至会损坏光栅尺。同时油雾润滑中的气源中如含有水和杂质会直接影响润滑，尤其是高精度高转速的主轴。

8 液压油和冷却液要定期更换

由于液压系统是封闭网络，液压油使用一定时间后，油质会有所改变，影响液压系统正常工作。因此必须按规定定期更换。

9 定期检查机床精度

机床使用一段时间后，其精度肯定有所下降，甚至有可能出废品。通过对机床几何精度的检测，有可能发现机床的某些隐患，如某些部件松动等。对位置精度进行定期检测，如发现精度有所下降，可通过数控系统的补偿功能对位置精度进行补偿，恢复机床精度，提高效率。

10 定期检查和更换直流电动机电刷

一些老数控机床上使用的大部分是直流电机，其电刷的过度磨损会影响其性能。数控车床、数控铣床、加工中心等应每年检查一次，频繁加速机床（如冲床等）应每两个月检查一次。

11 要注意电控柜的防尘和密封

车间内空气中漂浮着灰尘和粉末，电控柜如果防尘措施不好，金属粉末很容易积聚在电路板上，使电器元件间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至使元件损坏。这一点对电火花加工设备和火焰切割设备尤为重要。另外有些车间卫生较差，老鼠较多，如果电控柜密封不好，会经常出现老鼠钻进电控柜内咬断控制线，甚至将车间内肥皂、水果皮带到线路板上，这样不仅会造成元器件损坏，严重的会使数控系统完全不能工作，这一点在日常维修中已多次遇到，应引起足够重视。

12 存储器用电池要定期检查和更换

通常数控系统中部分CMOS存储器中的存储内容在断电时靠电池供电保持，一般采用锂电池或可充电镍镉电池。当电池电压下降到一定值就会造成参数丢失，因此要定期检查电池，及时更换。更换电池时一般要在数控系统通电状态下进行，以免造成参数丢失。

13 注意机床数据的备份和技术资料的收集

数控机床尤其是较为复杂的加工中心仅机床参数就有几千个，还有PLC程序以及宏程序等。而数控机床有时会发生主板或硬盘故障或者由于外界干扰等因素造成数据丢失。如果没有备份数据的话，将是一件非常麻烦的事，有可能造成系统瘫痪。同时对数控设备的维修，技术资料显得非常重要，有些机床生产厂家提供的资料不全，给维修工作带来很多不便。因此平时的维修工作中一定要注意相关技术资料的收集。

14 定期检查机床制冷单元运行情况

很多机床尤其是加工中心都配有制冷单元，制冷单元运行的好坏，直接影响机床精度和使用寿命。如瑞士DIXI公司生产的五轴联动加工中心使用GE FANUC 181系统，机床CRT屏幕上可以随时调出机床关键部位以及空调的温度变化情况。如果制冷单元效果不好，主轴在高速旋转时温度曲线表中主轴温升就非常快。此时操作人员如果不及时采取措施，轻则影响产品精度，重责损坏主轴。因此要经常清洗制冷单元进出风口的过滤网，注意空调高低压保护情况，防止制冷剂的泄漏等。

15 数控设备在长期不用时的维护

当数控设备长期闲置不用时，也应定期进行保养。首先应经常给系统通电，在机床锁住不动的情况下让机床空运行，利用电器元件本身的发热驱走数控柜内的潮气，以保证电子元器件的性能稳定可靠。实践证明，经常闲置不用的机床，尤其是在梅雨季节，开机时往往容易发生各种故障。如果闲置时间较长，应将直流电机电刷取出来，以免由于化学腐蚀损坏换向器。

三、结束语

实践证明，数控机床的预防性维护长期坚持下去，对于预防各种故障、保证机床精度、提高工作效率、延长机床使用寿命具有很好的效果，应广泛推广应用。

参考文献：

[1] 孙汉卿 . 数控机床维修技术 . 机械工业出版社，2000

[2] 刘林祥 ，姚家瑞 . 现代设备管理 . 上海科学普及出版社，1989

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