数控铣床的精准保养技术

沈海涛

(淮安生物工程高等职业学校，江苏 淮安 223200)

0 引言

机械制造及加工业是我国科技进步的重要支撑，也是我国科技发展的第一驱动力。改革开放以来，我国制造业正在快速增长，并且取得了长足的进步，已经成为世界制造大国[1]。

数控铣床是一种过程控制的自动化加工机床，通过控制编码控制机床完成特定的加工过程，将金属、亚克力、塑料及钢板等毛坯材料加工成半成品或成品。数控铣床在机械生产及制造中的通用性较高，应用较为广泛，是重要的机械生产制造加工设备[2]，因此，在我国机械生产及相关产品制造中应用十分广泛，是我国目前保有量最高的加工设备之一。数控铣床的保有量及应用范围广泛，同时也使数控铣床的保养工作量增加，保养的难度及复杂程度也相应提升。但是在目前机械加工制造业中，大多数公司、生产企业及厂家的设备保养工作没有跟上设备数量的增加，进而造成数控铣床在工作过程中故障频发，影响机械制造产业生产环节的进展及企业运营效率[3]。

针对以上问题，本研究以目前数控铣床保养技术重要性为基础进行解析，提出目前数控铣床在保养中存在的问题与不足，提出未来数控铣床保养技术的主要发展方向与趋势，研究结果以其为提升数控铣床的工作效率及使用寿命提供技术参考与借鉴。

1 数控铣床精准保养技术对工业发展的重要性

数控铣床精准保养技术对于降低其故障发生率、延长使用寿命具有重要意义。目前，数控铣床故障发生率是影响企业运转及机械加工制造业工作效率的重要难题之一，也是数控铣床高效应用及企业经济效益提升的困扰问题之一。由表1可知，数控铣床是工况运行单价最高的机床，在机械生产及制造业中有着举足轻重的地位。因此，应用数控铣床的精准保养技术，是降低设备故障发生率、延长设备使用寿命的重要条件。

表1 设备工作单价概况 单位：元·h-1

以我国著名的美达制造有限公司为例，根据2021年企业内部数控铣床的故障发生损失统计数据(表2)，该企业每年因数控铣床造成企业经济损失高达7 000万以上。

表2 美达公司数控铣床2021年故障损失统计表

2 数控铣床保养现状及存在问题分析

2.1 设备精准保养的相关概念

数控铣床的精准保养技术主要分为日常保养、一级养护及二级养护。

2.1.1 日常养护

数控铣床的日常养护主要是依靠机器操作人员在机器使用前、使用中及机器使用结束后做好保养与维护工作。在使用过程中，认真观察运行情况，做好交接记录，使用结束后，对机器内部的零部件进行检查与润滑，及时消除故障隐患，降低数控铣床的故障发生率。

2.1.2 一级养护

数控铣床的一级养护主要是指在数控铣床运行时间连续超过30 d左右，在维修人员的协助下，以操作人员为主进行数控铣床的保养与养护[4]。首先是检查数控铣床内部结构，如关键机械零部件及电路系统，进行清洁与养护，全面擦拭、清扫数控铣床内外部，保证设备清洁；其次是检查数控铣床在工作过程中的工况操作是否运行正常，检查系统的传动机构，检查油泵及油路等是否满足生产要求，检查油箱内油的质量是否出现变质，油量是否充足等；最后检查数控铣床各种指示仪表是否运行正常。检查完毕后，做好相关问题及保养技术的记录。

2.1.3 二级养护

数控铣床的二级养护主要是以专业维修人员为主，操作人员辅助，进行数控铣床的保养与维护，是介于修理和保养之间的技术操作。主要是在完成数控铣床的相关保养工作后，对数控铣床内部磨损及损坏部件进行及时的恢复与更换；其次是全面进行机器的润滑，清洗换油；最后是进行数控铣床工况检查，对数控铣床工作过程中的压力、噪声异响、振动、温度等进行观察，及时调整与修复受损表层及磨损的活动轨面。二级养护后的数控铣床的工作精度和性能达到制造业生产的工艺要求，工作过程中的油压、异响、振动等符合相关工艺生产标准，并且做好数控铣床的养护记录[5]。

2.2 数控铣床设备保养模式

数控铣床设备的故障发生会扰乱制造生产企业原有的生产计划，严重时还会造成企业的经济损失。为了减少数控铣床设备的故障发生率，应加强数控铣床设备的保养。目前，数控铣床设备的保养模式主要包括用后保养模式、预防保养模式及预测保养模式等。

2.2.1 用后保养模式

数控铣床用后保养模式就是在数控铣床设备故障发生后进行保养，可以在较短的时间内完成数控铣床设备的保养，可以降低数控铣床的故障发生率，避免数控铣床设备后期发生较大故障后影响生产的正常进行，避免造成企业的经济损失。

2.2.2 预防保养模式

数控铣床预防保养模式主要是定期(周保养、月保养、季保养、年保养等)进行数控铣床设备的保养与维护，对数控铣床进行定期检查与测试，操作流程如图1所示。根据测试过程中发现的问题及时进行维修与调整，可以预防数控铣床设备的故障发生，降低日常数控铣床保养投入成本。

图1 数控铣床预防保养模式流程图

2.2.3 预测保养模式

数控铣床预测保养模式是近期发展的一种设备保养模式之一，主要是对数控铣床日常运行情况进行监测与诊断，在必要时进行数控铣床的保养与维护，提高设备保养效率，时刻维持设备的良好运行状态。

2.3 存在的问题

2.3.1 保养人员重视程度较低

目前，由于相关企业及保养工作人员对设备的定期保养观念陈旧和重视程度较低，缺乏对设备定期保养与维修技术，先进的保养设备及管理系统也较少，没有意识到数控铣床设备的定期保养与维护对于企业安全生产具有重要意义。

2.3.2 保养设备种类及数量较多

随着数控铣床设备类型及数量的增加，也增加了设备的管理难度与维修的复杂性。数控铣床因产自不同国家和地区在类型及型号上存在明显差异，仅国内就有超过42个数控铣床生产企业。

2.3.3 保养耗材管理不当

数控铣床保养耗材种类及数量较多，在不同企业中的仓库库存量较大，但是由于管理人员登记及管理不到位会造成管理复杂度升高，降低了保养耗材的利用效率，削弱了管理资源价值发挥。

3 数控铣床精准保养技术发展趋势

3.1 建立完善的数控铣床精准保养技术体系

建立并完善数控铣床设备数量及型号的基本资料，主要包括设备名称、产地、型号、数量、使用年限、保存位置及购入价格、时间等资料。根据统计结果，实现不同数控铣床设备的管理与定期维护，做到有据可依。在进行数控铣床设备维修与保养过程中，认真记录保养信息，减少由于数控铣床数量、型号等较多带来一定的维修保养难题。

3.2 加强数控铣床精准保养人员配置

数控铣床设备的精准保养及维护过程是一个涉及多个部门联合实施的管理过程，从管理人员到操作人员，最后到保养维修技术人员都是数控铣床精准保养的主体部分，因此，未来应该加强控铣床精准保养人员配置，实现数控铣床精准保养与维修技术效率的最大化。首先要建立完善的数控铣床精准保养人员组织，如图2所示。由相关管理层进行设备定期保养与维修的决策与决议，并将相关决策结果下达方案层，相关技术人员进行数控铣床精准保养技术方案的具体实施，决定具体实验方案后最后落实到基层人员实施。

图2 数控铣床精准保养技术人员配置示意图

4 结论

数控铣床是一种过程控制的自动化加工机床，是将毛坯产品加工成半成品或成品，在机械生产及制造中的通用性较高，应用较为广泛，是重要的机械生产制造加工设备。数控铣床故障发生率是影响企业运转及机械加工制造业工作效率的重要因素之一，也是数控铣床高效应用及企业经济效益提升的困扰问题之一。本研究以目前数控铣床保养技术中存在的问题进行解析，提出保养中存在的问题与不足并给出未来数控铣床保养技术的主要发展方向与趋势，为提升数控铣床的工作效率及使用寿命提供参考与借鉴。