机床论文.docx

论数控机床的维修与保养目录摘要（1）一、数控机床的维修（2）二、数控机床的保养（4）参考文献（6）谢辞（7）摘 要:数控机床(Numerical Control Machine Tools)是用数字代码形式的信息(程序指令),控制刀具按给定的工作程序、运动速度和轨迹进行自动加工的机床。具有高度柔性、高加工精度、高生产效率、加工质量稳定、利于生产管理现代化等特点,其应用日益普遍。但又由于其自身的高成本及高维修费用,使其在使用中的维护与保养显得非常重要。如何正确使用与及时维护数控机床,便成为装备制造业中非常重要的一个环节。随着电子技术和自动化技术的发展，数控机床已在我国批量生产和大量引进。由于其自动化程度高、结构复杂，能实现机械加工的高速度、高精度和高自动化，在企业生产中往往占有重要的地位，如何搞好数控机床的维修管理工作，使其发挥应有的效率，直接关系到企业生产的经济利益。本人从事数控机床电气维修工作多年，现将本人在实践中总结出的经验，遇到的问题，解决的方法，与同仁们作个阐述，供大家参考和交流，不足之处恳请批评指正。关键词:数控机床 维护 保养 润滑 研究随着我国经济与国际社会的全面接轨,加工制造业进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机,也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力,加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。数控机床是一种高度机电一体化的产品,不仅能够适应加工多品种、小批量、产品更新周期快等产品的要求,而且也是构建FMS以及CIMS等系统的基础设备。数控机床能否正常、平稳地运行,决定着现代化生产设备利用率以及生产效率的高低,而机床的稳定运行,关键在于日常的维护和保养。本文介绍了数控机床的日常维护和保养方法,并提出了日常使用中存在的一些问题。对数控机床进行日常预防性维护与保养的目的是为了延长元器件的使用寿命,延长机械部件的磨损周期,防止发生意外恶性事故,使机床能够长时间稳定工作。1 严格执行操作规程制定并遵守数控机床操作规程,是保证机床正确运行,延长机床使用寿命,避免出现不必要故障的前提。在日常应用中,由于使用者操作不当、对机床性能不熟悉而造成的故障是比较常见的。数控机床是集机、电、液、气等技术为一体的高新技术产物,操作复杂,对使用者知识要求较高,因此,对编程、操作、维修和日常管理人员,必须经过专门的技术培训,使其熟悉所用机床的机械系统、数控系统、气动及液压部分的相关知识,充分了解床的使用环境、加工条件以及所加工的对象,并严格按照机床操作规程进行操作。2 保持稳定的电压任何以电为动力能源的机器设备,都要求有相对稳定的工作电压。数控系统允许的电网电压波动通常在额定电压的85110范围之间,如果超出此范围,则会造成数控系统工作不稳定,或造成重要的电子元器件得烧毁、损坏。因此对数控系统电网电压的波动要时时进行监控。对于电网电压不稳定的生产环境,应及时采取措施,如安装稳压电源等,以便降低因电压不稳而出现的故障。3 选择正确的润滑方法为了保证机械部件的正常传动,减少由于磨损而造成机床各传动部件的过早失效,以及保证机床传动的高精度,就必须采取正确的润滑方法。尽可能用合成油脂代替普通矿油,尽量少用或不用淋浴式润滑刀具,对液压系统来说尽量选用粘度相对低一些的高档液压油或数控液压油,这样可以大提高数控机床在高速、高负荷下长寿命的工作。4 保证各冷却散热装置正常运行数控机床的数控系统及驱动、伺服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,加工精度降低等故障或误差的出现。因此,数控机床对工作环境的温度要求比较严格,一般为20左右的恒温,应在恒温室内进行工作。如果条件不允许,也应保证数控机床本身的散热通风系统能够正常工作。正确的做法是:定期检查电气柜各冷却风扇的工作状态,根据车间环境状况每半年、一季度或一年检查清扫一次,使各冷却散热装置始终保持正常运行。5 定期更换液压油和冷却液由于液压油和冷却液是在封闭回路中循环使用,时间久了,难免会掺入一些杂质,油液质量也会发生变化,从而影响到液压系统的正常工作。因此必须按规定更换液压油及冷却液,以保证机床液压系统的正常工作,并使机床相关部件保证正常的工作温度。6 定期清洗液压系统中的过滤器电动机、液压、气压装置是数控机床动力装置的重要组成部分。如果液压系统中的过滤器发生堵塞,往往会引起液压系统中的压力传感器、流量传感器信号的不正常,从而直接导致机床出现故障。有些油缸由于过虑器的堵塞使油液不能定量流动,出现液压动力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,因此,一定要定期清洗液压系统中的过滤器,保证机床的正常运转。7 保持气压装置恒定压力数控机床中的气压装置主要是用来吹扫主轴孔及刀具、清洁光栅尺等,还可进行油雾润滑以及用气缸带动一些机械部件传动等。如果气管中有杂质或气源湿度过大,将会对光栅尺造成极大的影响,严重的甚至会损坏光栅尺。在采用油雾润滑时,气源中如含有水和杂质会直接影响润滑,尤其对高精度、高转速的主轴的影响会更大。这就要求气压装置中的气源一定要达到适宜的压力,并且清洁、干燥。8 做好电控柜的防尘和密封数控机床是精密加工设备,恶劣的加工环境会影响到最终的加工精度,从而产生废品。如果电控柜防尘措施不好,车间内空气中灰尘或金属粉末较多,金属粉末或灰尘就很容易积聚在电路板上,导致电器元件间绝缘电阻下降,从而出现故障甚至使元件损坏。另外,如果电控柜密封不好,还会出现老鼠钻进电控柜内咬断控制线的意外情况,这样不仅会造成元器件损坏,严重时还会使数控系统完全瘫痪,造成巨大损失。9 定期检测机床精度数控机床的优点之一就是加工精度高,但由于任何机械设备都会存在加工误差、装配误差以及摩擦等,使得机床使用一段时间后,其精度会所有下降,机床会把这种自身精度的下降,通过传动系统传给主轴,使主轴在高速转动中出现“让刀”现象,从而造成所加工零件中间粗两头细或中间细两粗的,形成次品、废品。因此,要定期对机床几何精度进行检测,及时发现机床的某些隐患,以便对数控系统的位置和形状补偿功能进行补偿,恢复机床精度,避免次品、废品发生的概率。10 定期对机床数据进行备份数控机床是采用电脑通过软件控制运行其运行轨迹,这就不可避免的会发生主板、硬盘故障,或由于外界干扰等原因造成数据丢失等情况。而数控设备由于采用的软件不同,造成了每一台设备几乎有与众不同的执行指令或参数,如加工中心仅机床参数就有几千个,还有PLC程序、随机指令、参数以及宏程序等。如果不能及时进行数据备份,一旦造成数据丢失,将可能造成整个系统瘫痪。并且由于无据可循,从而给维修工作也带来很多不便。因此,在平时的使用、维修工作中一定要注意设备相关技术资料的备份与收集。总之,只有坚持做好对机床的日常维护保养工作,才可以延长元器件的使用寿命,延长机械部件的磨损周期,防止意外恶性事故的发生,争取机床长时间稳定工作;也才能充分发挥数控机床的加工优势,达到数控机床的技术性能,确保数控机床能够正常工作,因此,这无论是对数控机床的操作者,还是对数控机床的维修人员来说,数控机床的维护与保养就显得非常重要,我们必须高度重视。由于现代数控系统的可靠性越来越高，数控系统本身的故障越来越低，而大部分故障的发生则是非系统本身原因引起的。系统外部的故障主要指由于检测开关、液压元件、气动元件、电气执行元件、机械装置等出现问题而引起的。数控设备的外部故障可以分为软故障和外部硬件损坏引起的硬故障。软故障是指由于操作、调整处理不当引起的，这类故障多发生在设备使用前期或设备使用人员调整时期。对于数控系统来说，另一个易出故障的地方为伺服单元。由于各轴的运动是靠伺服单元控制伺服电机带动滚珠丝杠来实现的。用旋转编码器作速度反馈，用光栅尺作位置反馈。一般易出故障的地方为旋转编码器与伺服单元的驱动模块。也有个别的是由于电源原因而引起的系统混乱。特别是对那些带计算机硬盘保存数据的系统。例如，德国西门子系统840C。例1：一数控车床刚投入使用的时候，在系统断电后重新启动时，必须要返回到参考点。即当用手动方式将各轴移到非干涉区外后，再使各轴返回参考点。否则，可能发生撞车事故。所以，每天加工完后，最好把机床的轴移到安全位置。此时再操作或断电后就不会出现问题。外部硬件操作引起的故障是数控修理中的常见故障。一般都是由于检测开关、液压系统、气动系统、电气执行元件、机械装置出现问题引起的。这类故障有些可以通过报警信息查找故障原因。对一般的数控系统来讲都有故障诊断功能或信息报警。维修人员可利用这些信息手段缩小诊断范围。而有些故障虽有报警信息显示，但并不能反映故障的真实原因。这时需根据报警信息和故障现象来分析解决。例2：我厂一车削单元采用的是SINUMERIK840C系统。机床在工作时突然停机。显示主轴温度报警。经过对比检查，故障出现在温度仪表上，调整外围线路后报警消失。随即更换新仪表后恢复正常。例3：同样是这台车削中心，工作时CRT显示9160报警“9160NOPARTWITHGRIPPER1CLOSEDVERIFYV14-5”。这是指未抓起工件报警。但实际上抓工件的机械手已将工件抓起，却显示机械手未抓起工件报警。查阅PLC图，此故障是测量感应开关发出的。经查机械手部位，机械手工作行程不到位，未完全压下感应开关引起的。随后调整机械手的夹紧力，此故障排除。例4：一台立式加工中心采用FANUC-OM控制系统。机床在自动方式下执行到X轴快速移动时就出现414和410报警。此报警是速度控制OFF和X轴伺服驱动异常。由于此故障出现后能通过重新启动消除，但每执行到X轴快速移动时就报警。经查，该伺服电机电源线插头因电弧爬行而引起相间短路，经修整后此故障排除。例5：操作者操作不当也是引起故障的重要原因。如我厂另一台采用840C系统的数控车床，第一天工作时完全正常，而第二天上班时却无论如何也开不了机，工作方式一转到自动方式下就报警“EMPTYINGSELECTEDMOOESELECTOR”。加工完工件后，主轴不停，机械手就去抓取工件，后来仔细检查各部位都无毛病，而是自动工作条件下的一个模式开关位置错了。所以，当有些故障原因不明的报警出现的话，一定要检查各工作方式下的开关位置。对于数控机床的修理，重要的是发现问题。特别是数控机床的外部故障。有时诊断过程比较复杂，但一旦发现问题所在，解决起来比较简单。还有些故障不产生故障报警信息，只是动作不能完成，这时就要根据维修经验、机床的工作原理和PLC运行状况来分析判断了。对外部故障诊断应遵从以下两条原则：首先要熟练掌握机床的工作原理和动作顺序；其次，要会利用PLC梯形图。NC系统的状态显示功能或机外编程器监测PLC的运行状态，一般只要遵从以上原则，小心谨慎，一般的数控故障都会及时排除。参考文献1 王红军.滚动轴承测试技术 机械工业出版社,2 方希铮.滚动轴承选用指南 广西科学技术出版社,蔡厚道.数控机床的构造 北京理工大学出版王润孝.机床数控原理与系统 西北工业大学出版王侃夫.机床数控技术基础 机械工业出版社在本论文的写作过程中，我的导师孙传英老师倾注了大量的心血，从选题到开题报告，从写作提纲，到一遍又一遍地指出每稿中的具体问题，严格把关，循循善诱，在此我表示衷心