数控机床的维护与保养

陈永波，林威屹

（成都理工大学，四川 成都 610059）

1 数控机床维护与保养的目的和意义

数控机床是一种新兴产物，融合了多种技术，如计算机技术、自动控制技术等，这也是它功能多样化的原因之一。作为一种机电一体化产品，其不仅比传统机床功能更多，同时也提高了精确度，减少了误差，同时生产率也大大提高。数控机床具有一体化的特点，一些精密零件通常由数控机床来完成加工，数控机床能做到许多传统机床无法完成的事情，例如一些曲面零件的加工必须使用数控机床来完成，这样才能减少误差。近年来数控机床发展迅速，在制造业中占据重要地位，也是许多企业必不可少的机械设备。目前，一个企业的制造量可以通过企业数控机床的拥有量来反映，突出企业的业务能力。同时企业也要意识到，数控机床的精确度高、产量大，很大程度并不取决于机床本身的零件材料，更多地在于是否对数控机床进行良好的维护与保养，对数控机床进行保养能够延长机床的使用寿命，降低故障率。

数控机床往往零件多样，不能在机床出现故障时才对其进行维护保养，这样会缩短数控机床的使用寿命，降低企业的生产效率。出现故障时，维护人员排除故障并修复即可，平时也应该对数控机床进行维护与保养。

综上所述，要提高企业的生产率，对数控机床进行维护与保养是十分必要的，定期对其进行维护不仅可以延长机器的使用寿命，同时还可以为企业带来更多的经济收益。在数控机床日常运转时，应该定期对其进行维护，这样才能降低机器故障率。无论是维修人员还是操作人员，都应该有强烈的维护保养意识，企业管理也必须对此高度重视。

2 数控机床日常维护与保养的主要工作内容与基本要求

2.1 选择合适的使用环境

数控机床虽然是机械化设备，但是对使用环境有较高要求。车间内的温度、湿度、电源电压都会影响数控机床的正常运转，因此在放置数控机床时，需要严格按照说明书要求来操作。若条件允许，应该控制数控机床的间隔距离，尽量做到设备隔离安装，这样便于日后的维护与保养。

数控机床含有大量的电子元件，这也是与传统机床最大的区别之一，这类电子元件应放置于干燥阴凉的环境，因为粉尘和潮湿都会影响电子元件的使用寿命，容易造成元件短路。机床的使用应该在空气干燥、恒温、清洁的环境下进行，电压也需保持稳定，尽量不能超过±10%波动。

2.2 闲置数控机床的维护与保养

企业内的一些数控机床会长期闲置，对此，应该经常让数控系统通电，定期让系统进行运转，以免造成系统损坏。当空气湿度较大时，应该保持机床长时间通电，用发电产生的热量蒸发空气中的湿气，避免潮气入侵机床内部，对系统造成破坏[1-2]。

2.3 数控系统中硬件部分的维修与保养

数控机床应该定期检修。电工检修时，需要测量电压是否超标，电源模块系统是否正常运转等。对于长时间闲置的机床设备，工作人员需要检查系统内部的元件是否出现松动现象；检查储存器后备电池的电压是否正常，如果过期应该及时更换。

2.4 机床液压系统的维护与保养

要定期检查液压阀和液压缸是否出现外漏现象，机床工作时液压泵是否出现噪声，液压缸是否处于平稳状态。密封元件一般容易损坏，需要定期检查更换。

2.5 提高操作人员的综合素质

维修人员不仅需要有过硬的专业知识，在思想上也要极度重视。数控机床与普通机床相比，其零件较多，维修难度较大，因为数控机床属于机电一体化产品，对其进行维修涉及的知识层面较多，操作者需要较广泛的专业知识。数控机床的换代速度较快，电气系统中的CNC 升级换代速度快，如果不定期培训专业维修人员，就不能使其熟练掌握新系统运作方式。因此，企业应该提高操作人员的综合素质，定期组织培训，让其对机床的性能以及工作方式有更加深层的理解。

3 数控系统的日常维护与保养

数控系统是数控机床的核心系统。企业中的数控机床往往被长时间使用，在高强度的使用环境下，一些电子元件难免会出现损害的现象。要想延长数控机床的使用寿命，就必须做好数控机床的日常维护保养工作。为了降低数控系统在使用过程中的故障率，操作人员在实际操作之前必须熟读说明书，严格按照规范操作执行，不仅要熟悉数控机床的各种按键，还要熟悉机床的各种性能和注意事项。

3.1 监视数控系统的电网电压

一般情况下，数控系统允许的电网电压范围在额定值的85%～110%，倘若电压超出这一范围，容易导致数控系统整体停止运转，甚至会损坏内部电子元件，因此维修人员需要定期检查电网电压波动，以免数控系统出现故障。

3.2 定时清扫数控柜的散热系统

在日常维护时，工作人员应该定期检查数控柜的安全状态，检查冷却风扇的使用状态以及风道过滤器是否正常运行等。数控机床长时间使用会导致滤网灰尘过多，工作人员应该定期对其进行清理，否则会影响数控机床的使用寿命，还会影响设备的报警系统，容易造成误差。

3.3 定期更换储存器电池

数控系统储存器一般为SRAM，在数控机床断电时，储存器储存的电量会为系统供电。当电池电量低于一定值时，系统参数会丢失。因此，数控机床正常运转时应该定期对其进行检查，储存器电池往往一年更换一次，更换电池需要在数控机床正常运转的情况下进行。

3.4 机床气动系统的维护与保养

机床气动系统容易受到外界干扰，车间内空气中含有的水分和其他杂质，会导致气缸被腐蚀，且空气中的水分会导致材料密闭性变差。对此，需要使用过滤器来净化空气，让空气中的杂质被阻挡在机床外。在过滤器运转过程中，需要让过滤器内部保持干燥，排出积存的液体，当液体存在过滤器内部时，气流可以将积存物卷起。工作人员应该定期检查空气压力是否处于标准范围内，过滤器排水需要人工手动操作，数控机床一般在夏季排水较多，需要保持2d/次的排水频率，在冬天排水频率可适当降低。机床气动系统发生故障时，操作人员应该采取应急计划，立即停止系统运行，并且不能让现场被二次破坏，有助于维修人员对其进行维修。

3.5 CNC 系统长期不用时的维护

部分数控机床在长期放置时，CNC 系统也需要定期进行维护保养。机床在未通电时，需要检查芯片电池电量，并用备份电池进行供电。机床电池处于低电压时，通常显示屏会显示电量过低的内容。长期不用时，需要检查系统是否出现电量过低的系统警告，并且需要定期更换电池。这样可以检查电子元件是否正常，防止电路板受潮等，最好每周通电2 次以上。

CNC 系统在不使用时应该经常通电，让机床保持锁动状态，使空机床运转一段时间。梅雨季节的空气比较潮湿，应该增加CNC 系统的通电次数，最好做到每天通电一次。机床在通电的情况下，电子元件会发热，散发的热量能够防止电路受潮，从而保证电子元件的可靠性。通过元件自身的散热系统来驱散空气中的湿气。相关实验研究表明，如果数控机床长期不使用通电，在梅雨天过后很容易导致电路产生故障。因此，如果长时间不使用一些长期闲置的直流电动机数控机床，应该将电动机中的电刷取出，放在干燥的环境下保存，以免潮湿的空气损坏电刷，确保电刷性能。

4 机械部件的维护与保养

4.1 主轴系统的维护

数控机床在工作过程中不能负荷使用，这样会缩短机床的整体使用寿命。主轴系统是数控机床中的重要部分之一，需要定期检查驱动带的运转情况，驱动带打滑容易出现丢转的现象。主轴与刀柄连接处容易产生污垢，需要定期进行清理，因为污垢过多容易导致刀柄与主轴发生碰撞。主轴上未安装刀柄时，尽量不要使用气枪，避免粉尘进入主轴当中。

数控机床主轴部件的密封润滑冷却系统是维护保养的重点，为了达到良好的润滑效果，需要选择合适的润滑剂，把控润滑剂的密度，倘若油脂过多会导致主轴发热。油气润滑与油雾润滑是常见的主轴润滑方式，油雾润滑对主轴进行润滑时采用连续供给油雾的方式，而油气润滑是将油雾送到轴承空隙中，这种方式既做到了油雾润滑，又减少了污染。工作人员应该定期检查润滑油是否存在泄漏现象，因为随着长时间使用部分元件容易出现老化现象[3-4]。

4.2 滚珠丝杠的维护

数控机床往往滚动元件较多，需要定期对滚珠丝杠进行维护。这类元件在使用期间应该避免灰尘进入，因此一般企业在这一元件上都加装了防护罩，定期清理防护罩上的灰尘，避免灰尘渗透到防护罩中。防护罩能让滚珠丝杆更好地进行工作，并且传送带上不能放置重量较大的物品，操作人员更不能站在防护罩上。

4.3 刀库及换刀机械手的维护

刀库中需要安排合适口径的道具装入刀库中，有些员工在操作时往往忽视了刀库大小，导致在换刀时出现碰撞的现象。因此，平时需要检查刀库是否已经回零，并且各个开关是否正常运行等。

4.4 做好机床导轨防护

机床导轨做好润滑的目的是减少摩擦，延长机床的使用寿命。润滑对导轨的工作有较大帮助，滑动导轨使用润滑油进行润滑即可；遇到滚动导轨，则需要涂上润滑脂。工作人员应该定期添加润滑油，确保润滑油箱油量足够充沛。当油量不足时，导轨在工作中容易快速升温，导致导轨工作效率下降。

5 结束语

做好数控机床的维护与保养，可以延长数控机床的使用寿命，降低数控机床的故障率，避免很多恶性事件的发生；而往往数控机床诊断问题较难，只有第一时间发现问题才好进行解决。对此，要充分发挥数控机床的作用，做好日常维护保养工作。