数控机床原理结构与维修3

第8章数控机床的维修管理与维护学习目的与要求了解数控机床的维修管理任务及内容；理解数控机床使用要点和安全生产要求；了解数控机床修理计划的内容和计划预防修理制度；掌握数控机床的日常维护与保养；了解数控机床常见故障分类、诊断与维修。8．1数控机床的维修管理

8.1.1数控机床的管理不断改善数控机床管理工作，合理配置、正确使用、精心保养和及时修理，才能延长有效使用时间，减少停机，以获得良好的经济效益。

1.数控机床管理的任务及内容数控机床管理工作的任务概括为“三好”，即“管好、用好、修好”。

数控机床管理的主要内容就是正确使用，计划预修、搞好日常理等。

2.数控机床使用的初期管理1)初期使用中的调试，达到原设计预期功能。2)对操作工进行使用维修技术的培训。3)观察机床使用初期运行状态变化，作好记录与分析。4)查看机床结构、传动装置、操纵控制系统的稳定性和可靠性。5)跟踪加工质量、性能是否能达到设计规范和工艺要求。6)考核机床对生产的适用性和生产效率情况。7)考核机床的安全防护装置及能耗情况。8)对初期发生故障部位、次数、原因及故障间隔期进行记录分析。9）要求使用部门对典型故障和零部件的失效进行分析，提出对策。10）发现机床原设计或制造的缺陷，采取改善维修和措施。11）对使用初期的费用、效果进行技术经济分析和评价。数控机床所需压缩空气的压力应符合标准，并保持清洁。润滑装置要清洁，油路要畅通，各部位润滑应良好，所加油液必须符合规定的质量标准，并经过滤。电气系统的控制柜和强电柜的门应尽量少开。经常清理数控装置的散热通风系统，使数控系统能可靠地工作。8．1．2数控机床使用要点1．数控机床电源要求数控机床用的电源电压应保持稳定，其波动范围应在10％一15％以内，否则应增设交流稳压器。2．数控温度条件要求数控机床的环境温度应低于30℃，相对湿度应不超过80％。3．数控机床位置的环境要求机床的位置应远离振源，避免阳光直接照射和热辐射的影响，避免潮湿和气流的影响，避免有焊机、高频设备等工作的干扰。4．数控机床的设备要求

5．建立使用数控机床的岗位责任制①操作工必须严格按“数控机床操作维护规程”的规定正确使用与精心维护设备。②实行日常点检，认真记录。③搞好日常维护和定期维护工作；配合维修工人检查修理自己操作的设备。④认真执行交接班制度和填写好交接班及运行记录。⑤发生设备事故时立即切断电源，保持现场，及时报告，听候处理。6．建立交接班制度连续生产和多班制生产的设备必须实行交接班制度。在交接班簿上写下发现的问题和签字。7．操作工使用数控机床的“四会”和“五纪律”“四会”

①会使用②会维护③会检查④会排除故障。“五纪律”①凭操作证用设备，遵守安全操作维护规程。②经常保持机床整洁，按规定加油，合理润滑。③遵守交接班制度。④管好工具、附件，不得遗失。⑤发现异常立即通知有关人员检查处理。8．技术培训

运作①严禁取掉或挪动数控机床上的维护标记及警告标记。②不得随意拆卸回转工作台，严禁用手动换刀方式互换刀库中刀具的位置。③加工前应仔细核对工件坐标系原点以及加工轨迹是否与夹具、工件、机床干涉，新程序经校核后方能执行。④刀库门、防护挡板和防护罩应齐全，且灵活、可靠。机床运行时严禁开电气柜环境温度较高时不得采取破坏电气柜门连锁开关的方式强行散热。⑤切屑排除机构应运转正常，严禁用手和压缩空气清理切屑。⑥床身上不能摆放杂物，设备周围应保持整洁。⑦安装加工中心刀具时，使主轴锥孔保持干净。关机后主轴处于无刀状态。⑧维修、维护数控机床时，严禁开动机床。发生故障后，必须查明并排除机床故障，然后再重新启动机床。⑨加工过程中应注意机床显示状态，对异常情况应及时处理，尤其应注意报警、急停超程等安全操作。⑩先将各坐标轴停在中间位置，按要求依序关闭电源，再清扫机床。8.1.3数控机床安全生产要求1．数控机床修理计划的内容1)确定计划期内的数控机床修理的类别、日期与停机时间，计划修理工作量及材料、配件消耗的品名及数量，编制费用预算等。2)根据数控机床修理的类别，周期结构与下一次修理的种类，确定本次应为何种修理。3)由上一次修理时间确定本次修理的日期，根据数控机床修理复杂系数的劳动量定额、材料消耗定额及费用定额，计算出各项计划指标。4)将计划年度需要的各种数控机床的劳动量总加，即为全年修理总工作量。5)将总工作量除以全年工作日数与每人每天工作小时数，考虑出勤率的影响以后，即可求得完成计划任务所需工人数。

8.1.4数控机床维修管理三种不同生产类型的生产管理特点

2.计划预防修理制度

计划预防修理制度，简称计划预修制。实行计划预修制的主要特点是修理工作的计划性与预防性。

（1）修理周期与周期结构

修理周期是指相邻两次大修之间的时间间隔。一般规定，数控机床的修理周期为3～8年，个别为9～12年。修理周期结构就是在一个修理周期内，所包括的各种修理的次数及排列的次序，是编制数控机床修理计划的主要依据。两次修理之间的间隔时间称为修理间隔期，这是修理计划中确定修理日期的根据。（2）修理复杂系数数控机床的修理复杂系数，是用来表示不同数控机床的修理复杂程度的换算系数，作为计算修理工作量、消耗定额、费用以及各项技术经济指标的基本单位，用R表示。如规定数控机床以XK8140(FUNNC0MA)数控铣床为代表产品，将它的复杂系数定为33，记为33R。（3）修理劳动量定额修理劳动量定额是指修理1个复杂系数的设备所消耗的各个工种的工时标准。企业制订的标准见表8-2机械设备标准。

。表8-2机械设备标准

种类机械设备／h钳工电工其他合计小修102113中修4810260大修5530590

（4）修理停留标准设备修理停留时间是指从设备停止使用起到修理结束、经验收后转入使用止的全部时间，以小时或天数为计算单位。主修工种工时停修时间的计算公式如下：8．2．1数控机床的维护保养8．2数控机床的维护

(1)保持良好的润滑。(2)定期检查液压、气压系统。(3)定期检查电动机系统。(4)适时对各坐标轴进行超限位试验。(5)定期检查电气部件。(6)机床长期不用时的维护。(7)更换存储器电池。(8)印制线路板的维护。(9)监视数控装置用的电网电压。(10)定期进行机床水平和机械精度检查。(11)经常打扫卫生。适用范围：对已投产的企业确定生产类型时使用（1））主轴轴系统统性能能的检检查(2)进进给系系统性性能的的检查查(3)自自动换换刀系系统的的检查查(4)机机床噪噪声的的检查查(5)电电气装装置的的绝缘缘检查查(6)数数字控控制装装置的的检查查(7)安安全装装置的的检查查(8)润润滑装装置的的检查查(9)气气、液液装置置的检检查(10)附附属属装置置的检检查(11)数数控控系统统使用用功能能的检检查(12)连连续续无载载荷运运转4.机机床床性能能及数数控系系统性性能检检查【实实例8-1】数数控机机床的的日常常维护护与保保养表8-3数控机机床日日常维维护与与保养养的主主要内内容（（部分分）序号检查部位检查内容每天每月六个月一年1切削液箱观察箱内液面高度，及时添加清理箱内积存切屑，更换切削液清洗切削液箱、清洗过滤器全面清洗、更换过滤器2润滑油箱观察油标上油面高度，及时添加检查润滑泵工作情况，油管接头是否松动、漏油清洁润滑箱、清洗过滤器全面清洗、更换过3各移动导轨副清除切屑及脏物、用软布擦净、检查润滑情况及划伤与否、清理导轨滑动面上刮屑板导轨副上的镶条、压板是否松动检验导轨运行精度，进行校准4压缩空气气泵检查气泵控制的压力是否正常检查气泵工作状态是否正常、滤水管道是否畅通空气管道是否渗漏

清洗气泵润滑油箱、更换润滑油5气源自动分水器、自动空气干燥器工作是否正常、观察分油器中滤出的水分，及时清理擦净灰尘、清洁空气过滤网空气管道是否渗漏、清洗空气过滤器全面清洗、更换过滤器8．2．2数数控控机床床常见见故障障分类类、诊诊断与与维修修1．数数控机机床故故障的的分类类(1)按数数控机机床发发生故故障的的部件件分类类。①主机机故障障。包包括机机械、、润滑滑、冷冷却、、排屑屑、液液压、、气动动与防防护等等装置置故障障。②②电气气故障障。电电气故故障分分弱电电故障障与强强电故故障。。弱电电部分分主要要指CNC装置置、PLC控制制器、、CRT显显示器器以及及伺服服单元元、输输入／／输出出装置置等电电子电电路。。强电电部分分是指指断路路器、、接触触器、、继电电器、、开关关、熔熔断器器、电电源变变压器器、电电机、、电磁磁铁、、行程程开关关等电电气元元件及及其所所组成成的电电路故故障。。(2)按数数控机机床发发生的的故障障性质质分类类。①系统统性故故障，，通常常是指指只要要满足足一定定的条条件或或超过过某一一设定定的限限度，，工作作中的的数控控机床床必然然会发发生的的故障障。②②随机机性故故障，，通常常是指指数控控机床床在同同样的的条件件下工工作时时只偶偶然发发生一一次或或两次次的故故障，，有时时称此此为““软故故障””。其其原因因分析析与故故障诊诊断较较其他他故障障困难难得多多。(3)按故故障发发生后后有、、无报报警显显示分分类。。①有报报警显显示的的故障障，这这类故故障又又分为为硬件件报警警显示示与软软件报报警显显示两两种。。②无报报警显显示的的故障障，这这类故故障发发生时时无任任何硬硬件或或软件件的报报警显显示。。(4)按故故障发发生的的原因因分类类。①数控控机床床自身身故障障，这这类故故障的的发生生是由由于数数控机机床自自身的的原因因引起起的，，与外外部使使用环环境条条件无无关。。数控控机床床所发发生的的极大大多数数故障障均属属此类类故障障。②数控控机床床外部部故障障，这这类故故障是是由于于外部部原因因造成成的。。2．故故障诊诊断与与维修修的步步骤和和原则则●通常按按以下下步骤骤进行行：(1)调查查故障障现场场，充充分掌掌握故故障信信息。。(2)分分析故故障原原因，，确定定检查查的方方法和和步骤骤。●在诊断断排除除故障障中还还应掌掌握以以下若若干原原则：：(1)先先外部部后内内部(2)先先机机械后后电气气(3)先先静后后动(4)先先公公用后后专用用(5)先先简单单后复复杂(6)先先一一般后后特殊殊●数控机机床诊诊断技技术的的基本本原理理及工工作程程序如如图8-1所示示。它包括括信息息库和和知识识库的的建立立及信信号检检测、、特征征提取取、状状态识识别和和预报报决策策等4个工工作程程序。。图8-1设设备诊诊断技技术的的基本本原理理及工工作程程序图图【实实例8-2】数数控机机床故故障诊诊断及及维修修实例例以刀架架转位位不正正常的的故障障为例例进行行分析析和处处理。。故障设设备：：华中中数控控产HED一21S数控控系统统综合合实验验台，，采用用世纪纪星HNC一21TF㈣㈣。故障现现象：：实验验台调调试过过程中中，手手动、、MDI或或自动动循环环，刀刀架转转位正正常，，但就就是不不能到到位，，刀架架无锁锁紧动动作且且没有有任何何报警警。故障检检查与与分析析：给给出换换刀指指令，，刀架架有动动作但但就是是不能能到位位，而而没有有反向向锁紧紧动作作且反反向接接触器器无动动作。。根据据故障障现象象来看看，主主要是是刀架架电机机反向向工作作不正正常。。故障处处理：：检查查电路路接线线没有有任何何问题题，检检查接接触器器元件件，发发现反反向接接触器器工作作电压压不正正常，，断电电后拆拆下反反向接接触器器检查查其主主触点点有一一边烧烧结在在一起起，无无法分分开，，换了了一个个好的的接触触器后后，故故障排排除，，刀架架转位位正常常。4．数数控系系统的的日常常维护护(1)制订订CNC系系统的的日常常维护护的规规章制制度。。(2)应尽尽量少少开数数控拒拒的门门。(3)定期期清理理数控控装置置的散散热通通风系系统。。(4)CNC系系统的的输入入／输输出装装置的的定期期维护护。(5)定期期检查查和更更换直直流电电动机机电刷刷。(6)经常常监视视CNC装装嚣用用的电电网电电压。。(7)存储储器用用电池池的定定期更更换。。(8)数控控机床床长期期不用用时的的维护护。5．CNC系统统故障障检查查的一一般方方法(1)赢观观法维维修修人员员通过过对故故障发发生时时的各各种光光、声声、味味等异异常现现象的的观察察以及及认真真查看看系统统的每每一处处，往往往可可将故故障范范围缩缩小到到一个个模块块或一一块印印制线线路板板。(2)自诊断断功能法利利用自诊诊断功能，能能显示出系统统与主机之间间接口信号状状态，判断出出故障发生在在机械部分还还是数控系统统部分，并指指示出故障大大致部位。(3)功能程程序测试法就就是将将数控系统的的常用功能和和特殊功能，，编制成一个个功能测试程程序，输人数数控系统使之之运行(4)交换法法就是是在分析出故故障大致起因因的情况下，，维修人员可可以利用备用用的印制线路路板、模板、、集成电路路芯片或元器器件替换有疑疑点鹤部分，，从而把故障障范嗣缩小到到印制线路板板或芯片一级级。(5)转移法法就就是将CNC系统中具有有相同功能的的两块印制线线路板、模板板、集成电路路芯片或元器器件相互交换换，观察故障障现象是否随随之转移，从从而迅速确定定系统的故障障部位。(6)参数检检查法能能直接接影响数控机机床的性能。。参数通常是是存放在磁泡泡存存储器或需由由电池保持的的CMOSRAM中，，一且电池不不足或由于外外界的某种干干扰等因素，，会使使个别参数丢丢失或变化，，发生混乱，，使机床不能能正常工作。。(7)测量比比较法用用户户可以利用这这些端子比较较测量正常的的印制线路板板和有故障的的印制线路板板之间差异。。可以检测这这些测量端子子电压或波形形，分析故障障位置。(8)原理分分析法可可从逻辑辑上分析各点点的逻辑电平平和特征参数数(如电压值值或波形)，，然后用万用用表、逻辑笔笔、示波器或或逻辑分析仪仪进行测量、、分析和比较较，从而对故故障定位。8．3数控机机床的生产管管理(1)初次次应用数控机机床的准备工工作执行复杂的计计划时，可采采用简便而有有效的网络计计划技术。这这种方法只需需画出简单的的网络计划图图，就可得出出全部措施的的概貌。表8-4是其明明细计划。采采用第一台数数控机床的网网络计划，是是总结了全过过程棚勺各项项具体任务，，见图8-3。表8-3采采用第一台数数控机床明细细计划表8-5采用第一台数数控机床明细细计划生产计划部门生产部门组织：信息流；订货处理；程序修改服务；表格；文件；纸带管理；数据文件工件选择：典型工件；验收机床用工件；试运转用工件；生产加工的工件编制作业计划：机床和附件；夹具和刀具；操作顺序；切削参数编程：编程方法；编程装置；工作程序(软件)；编程员；培训；编程装置使用；制备程序带；优化零件程序⑤检查：作业计划；数控零件程序；第一条程序带；程序纸带复本；机床上第一次程序执行；零件程序交付生产使用组织：数控机床配置