數控機床維保體系研究論文

　　摘要：針對進(jìn)口和國產(chǎn)大型通用數控機床的維修和保養方面需要注意的問(wèn)題，結合多年從事數控機床維修保養和管理的經(jīng)驗，建立一套針對數控機床的維保體系。

　　關(guān)鍵詞：數控機床；機床維修；機床維保

　　引言

　　在離散型加工、機床生產(chǎn)企業(yè)中，大型龍門(mén)銑鏜加工中心、大型落地鏜銑加工中心、大型龍門(mén)平面磨床等通用性加工母機是機床生產(chǎn)企業(yè)中的主力軍，這些機床存在唯一性、高精度、自動(dòng)化等特點(diǎn)。這些大型機床可能是企業(yè)或地區唯一的大行程、高精度機床，為了確保大型機床的有效開(kāi)機率和功能完好性，需要對機床進(jìn)行全方位的維保工作。

　　1維保體系建立的意義

　　維保體系是建立在對機床核心功能、輔助功能全面了解和對機床運行軌跡、信號的全面統計基礎上，并通過(guò)對機床常見(jiàn)故障剖析和備件庫的建立等來(lái)進(jìn)一步完善。在實(shí)際工作中，對每臺機床建立各自的維保體系，對機床預防性故障的檢修具有指導意義。在維保工作中，為保證機床的有效使用，減少停機次數和時(shí)間，應根據機床的實(shí)況進(jìn)行針對性的預防性檢修。維保體系建立后，既可以作為設備維修新員工的培訓、熟悉機床的資料；也可以在維修中根據維修實(shí)況不斷填充、豐富維修檔案，提高整體維修水平；最重要的是在智能制造的發(fā)展中，可以作為MES（ManufacturingExecu－tionSystem，制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程執行系統）維修體系的基礎檔案。根據機床特點(diǎn)及結合多年工作檢驗，建立了實(shí)用性的機床維保體系模型，圖1。

　　2維保體系內容

　　2.1機床結構部分

　�。�1）機床主體。包括床身、立柱、導軌、絲杠、滑枕等，尤其需注意斜鐵、拖鏈的安裝位置。

　�。�2）液壓系統。包括液壓站、油箱液壓功能閥體、供油系統、回油系統等。需確認機床液壓系統中每個(gè)泵、電機、閥體的位置和功能，并和圖紙一一對應，便于維保時(shí)根據故障表象就可準確找到所查元件。

　�。�3）刀庫系統。包括刀庫門(mén)、機械手、刀套、刀鏈、鏈輪傳動(dòng)組合、刀位信號開(kāi)關(guān)等。需重點(diǎn)關(guān)注刀庫門(mén)和機械手運行步驟、各步驟信號開(kāi)關(guān)的位置和報警信號。

　�。�4）氣動(dòng)系統。包括濾水和潤滑三聯(lián)件、氣動(dòng)閥、氣壓缸等。需重點(diǎn)確認各氣動(dòng)閥的位置和功能。

　�。�5）潤滑系統。包括潤滑泵組合、管路布局、分油器、各潤滑終點(diǎn)等。需重點(diǎn)確認分油器及對應潤滑終點(diǎn)的位置和功能。

　�。�6）電氣系統。包括電柜冷卻、電柜內部組件、操作面板、內部分線(xiàn)盒等。需重點(diǎn)關(guān)注各類(lèi)電機控制的功能電路組成、頻繁動(dòng)作的繼電器和接觸器、具有保護功能的斷路器。機床結構的輔助部分包括排屑器系統和切削液系統。這些輔助部分發(fā)生故障時(shí)一般不會(huì )影響機床的正常使用，僅會(huì )給機床的使用帶來(lái)不便。

　　2.2常見(jiàn)故障點(diǎn)

　�。�1）機械部分故障點(diǎn)：幾何精度超差、反向間隙超差、機床運行抖動(dòng)、護罩進(jìn)給的異響等。大型機床幾何精度發(fā)生變化多是因為溫度和新裝機床的內應力，所以機床的幾何精度檢查時(shí)需充分考慮溫度和內應力的因素；反向間隙主要是因為滾珠絲杠和絲母的磨損或松動(dòng)造成的，為保證加工精度需定期檢查并調整反向間隙，在進(jìn)行調整時(shí)，首先進(jìn)行機械調整，達到最優(yōu)效果后再用數控系統補償誤差；機床運行抖動(dòng)多為相對運行中摩擦阻力增大造成的，斜鐵或潤滑的異常是本類(lèi)故障的重要原因；護罩運行異響多為潤滑不足，踩踏或異常沖擊造成護罩的變形，需在日常使用中加強對護罩的保護。

　�。�2）液壓系統故障點(diǎn)：壓力異常、溫度升高、管路漏油、濾芯堵塞、沖擊異響等。壓力的準確和穩定是液壓功能實(shí)現的基礎，壓力調整可在設定值的上下5%，需在液壓表上做出設定壓力值的標記，以便點(diǎn)檢巡查中檢查壓力值是否正常；液壓站液壓油的最高溫度是60℃，＞60℃時(shí)需及時(shí)報修；溫升變化時(shí)重點(diǎn)檢查液壓泵的前后有無(wú)劇烈溫升、機床供油和回油有無(wú)大幅溫差，同步需檢查液壓泵的電機溫度應≤80℃；管路漏油是機床使用中常見(jiàn)的故障，如管頭松動(dòng)、油管老化開(kāi)裂、密封圈失效、油封失效等；擦拭陳油即可查到漏點(diǎn)濾芯，應定期清潔和更換濾芯，并記錄更換后壓力的變化；液壓沖擊和異響是液壓系統中難以消除的故障點(diǎn)，需要專(zhuān)業(yè)的液壓工程師給予輔助處理。

　�。�3）刀庫系統故障點(diǎn)：刀庫門(mén)卡頓、機械手卡頓、檢測開(kāi)關(guān)信號異常、卡爪掉刀等。刀庫門(mén)需保證運行軌道、氣缸的清潔和潤滑；機械手運行步驟要牢記與心，每個(gè)步驟運行軌跡及對應的檢測開(kāi)關(guān)均需做詳細統計；一旦機械手卡位，能根據機械手運行軌跡和報警信息對應的監測開(kāi)關(guān)及時(shí)確定并排除故障點(diǎn)；卡爪掉刀主要是機械手抓刀時(shí)對應的卡刀機構異常，卡刀機構故障多為運行機構進(jìn)入雜物或缺少潤滑造成。

　�。�4）換頭系統故障點(diǎn)：附件頭支架位置偏移，檢測開(kāi)關(guān)信號異常、滑枕裝頭位置異常等。較為先進(jìn)的數控機床均能自動(dòng)更換附件頭，部分機床同時(shí)配有多個(gè)附件頭，所以機床換頭的正常運行也是保障機床運行的重要組成部分。附件頭支架位置偏移主要是支架長(cháng)期使用中結構變形、導軌潤滑不足、動(dòng)力的氣壓或液壓的壓力異常等原因造成；換頭過(guò)程中對應的檢測信號位置和報警信息均需做好統計，以便處理?yè)Q頭中的故障點(diǎn)；滑枕裝頭位置異常多為主軸定位異常和滑枕?yè)Q頭過(guò)程中各暫停點(diǎn)位置異常。

　�。�5）潤滑系統故障點(diǎn)：潤滑管路斷裂、潤滑管路堵塞。通過(guò)手動(dòng)打壓時(shí)壓力的上升速度確認內部潤滑管路是否存在斷裂；加油周期有無(wú)劇烈變化也是判斷內部潤滑狀態(tài)的重要依據，加油周期劇烈變短多為油管斷裂，加油周期逐步變長(cháng)多為內部管路堵塞。

　�。�6）電氣系統故障點(diǎn)：電柜溫度過(guò)高、工作環(huán)境濕度過(guò)高、常用觸頭的疲勞損壞、已發(fā)故障的復發(fā)隱患等故障點(diǎn)。

　�。�7）氣動(dòng)系統故障點(diǎn)：管路漏氣、氣路有水、氣缸缺少潤滑油。

　�。�8）排屑器故障點(diǎn)：鐵屑或雜物掉入卡死、底部積屑過(guò)多卡死、鏈板拉長(cháng)、軸承或變速箱缺少潤滑等。

　�。�9）切削液故障點(diǎn)：回水和供水濾網(wǎng)濾芯堵塞、切削液泄漏、切削液變質(zhì)、液位開(kāi)關(guān)升降異常等。

　　2.3已發(fā)故障統計與解決方案

　�。�1）可避免故障的類(lèi)型與對策。機床使用和維保中因為操作失誤或檢修不足造成的故障，可通過(guò)各種手段避免。使用中常見(jiàn)故障：機床運行中撞擊、超速運行、進(jìn)給軸超程、換頭異常未及時(shí)停止、換刀異常未及時(shí)停止、排屑器內掉入雜物卡死、切削液濾網(wǎng)未及時(shí)清潔等。維保中常見(jiàn)故障：導軌和絲杠潤滑不足、傳動(dòng)齒輪箱潤滑不足、液壓壓力異常、漏氣漏水漏油、換頭換刀位置異常等。采取措施：要求操作者按照操作規定進(jìn)行操作，嚴禁違規操作；要求維修人員按維保說(shuō)明書(shū)對機床進(jìn)行定期檢修，并切實(shí)檢查到位。

　�。�2）可預測故障的類(lèi)型與對策�？深A測故障是根據機床運行中發(fā)生異響、振動(dòng)等表象，依據維修人員的工作經(jīng)驗對機床可能出現的故障進(jìn)行預測，并進(jìn)行必要的檢修和備件準備，協(xié)調合理的維修時(shí)間，組織進(jìn)行維修。

　�。�3）重要故障維修記錄。復雜和重要的維修情況，具有耗時(shí)長(cháng)、要求高、工作量大等特點(diǎn)。例如，變速箱軸承、齒輪的更換，大型電機的更換，復雜液壓故障的排查、主軸的拆裝、機床的搬遷、機床的項修和大修等。重要維修要建立針對性維修檔案，如維修要點(diǎn)拍照、維修過(guò)程記錄、難點(diǎn)和注意事項的說(shuō)明等，均可以為日后類(lèi)似的維修提供技術(shù)支持和資料儲備。

　　2.4備件庫建設

　�。�1）消耗性備件庫：邊使用邊補充。液壓油、導軌潤滑油脂、過(guò)濾棉、清潔用品等日常維保中經(jīng)常使用的消耗型輔料或通用備件，使用后需及時(shí)補充，嚴禁因補充不及時(shí)而影響維保的有序進(jìn)行。

　�。�2）常用備件庫：需計劃性存儲。接頭、氣管、濾芯、溢流閥、液壓表、氣壓表、刮屑板等維保中常用型備件，需要必備。同時(shí)部分已損備件修復后也可以納入常用備件庫，以防止再次發(fā)生。

　�。�3）不常用備件數據庫：備件采購信息庫。電源模塊、液壓泵、伺服電機、導軌滑塊等單價(jià)較高，且不經(jīng)常損壞的備件，可以建立涵蓋備件型號、廠(chǎng)家、供應商、供貨周期等電子檔案的數據庫，一旦相應備件出現故障時(shí)，可以及時(shí)提取備件信息進(jìn)行快速采購。

　　2.5維保人才的培養

　�。�1）主觀(guān)能動(dòng)性。維保中的關(guān)鍵環(huán)節就是提高維保人員的個(gè)人主觀(guān)能動(dòng)性。積極主動(dòng)的去完成機床的檢查和保養，發(fā)現故障隱患及時(shí)消除或上報，按照各類(lèi)制度進(jìn)行點(diǎn)檢和保全，針對機床的運行狀態(tài)多和操作者交流，以保障機床的正常運行。

　�。�2）個(gè)人專(zhuān)業(yè)素養：自學(xué)＋培訓。維保人員個(gè)人能力的培養和提高也是提高維保水平的重要環(huán)節。維保人員為了更好的完成本職工作，需要看懂機床說(shuō)明書(shū)，并對機床的實(shí)際結構進(jìn)行了解和研究。一方面公司應針對維修人員的技能做定期定向的培訓，組織維修人員進(jìn)行內部討論，促進(jìn)工作經(jīng)驗的交流；另一方面應為維保人員提供合適的外出培訓機會(huì )，開(kāi)拓員工的視野和思路。維保人員需要自覺(jué)提高工作水平，以應對逐步復雜化、綜合化的維保情況。

　�。�3）管理者的重視與支持：資金和物質(zhì)。管理者的重視與支持是維保工作順利推進(jìn)的主動(dòng)力。適當的獎懲制度和項目特批獎金，可有效激發(fā)員工的積極性和主動(dòng)性，為員工提供足夠的使用工具和工作環(huán)境也是管理者應做好的工作。管理者要想員工之所想為其服好務(wù)，用合適的管理制度激發(fā)維保人員的工作激情。

　　3總結

　　維保體系的建立總體而言是通過(guò)各種方法減少故障的發(fā)生概率、做好各類(lèi)預想性檢查、建立完善的維修檔案、合理地儲備機床備件，即通過(guò)各種手段保證數控機床的正常運行。維保工作要以機床說(shuō)明書(shū)為依據和起點(diǎn)建立適合自己的維保體系；統計和儲備各類(lèi)信息，以備不時(shí)之需；積極主動(dòng)的切實(shí)做好機床的保養工作，推行針對性的檢修方案，保障數控機床的正常運行。

　　參考文獻

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