精密數控機床的維修方法大全

目前，國內眾多企業(yè)正快速實(shí)施智能化制造，向構建高柔性、高效率的智能工廠(chǎng)邁進(jìn)。具有高精度、高效率、柔性化、大容量及加工靈活可變等特點(diǎn)的眾多機床有的使用了FANUC等數控系統，有的內嵌了研齒或配對等特定軟件；有的使用了Windows工控機，有的裝入尺寸形位檢測等專(zhuān)用軟件；有的使用人機界面（HMI），有的配置可編程序邏輯控制器（PLC）；有的使用伺服放大器、伺服電動(dòng)機和滾珠絲杠副或蝸輪蝸桿副等部件組成的伺服驅動(dòng)環(huán)節，有的使用由變頻器和主軸電動(dòng)機等部件組成的主軸驅動(dòng)環(huán)節，有的配置液壓系統、潤滑系統、氣動(dòng)系統、冷卻裝置和排屑裝置等輔助環(huán)節。因此，對它們準確地進(jìn)行故障診斷與快速維修也越來(lái)越重要。

1關(guān)鍵技術(shù)

（1）確立模塊化思想　實(shí)施高精度(數控)機床模塊化維修，可以高度概括品種繁多的數控機床的工作原理，大致均是利用數字化的邏輯電信號控制機床的運動(dòng)過(guò)程以獲得所需的輪廓軌跡和相應的控制功能，此過(guò)程包含工件夾緊／松開(kāi)、刀具選擇、刀具與工件的相對位置、切削液開(kāi)／關(guān)、主軸運行、伺服驅動(dòng)、各機械耦合部件的潤滑及相應部位的冷卻降溫等方面。簡(jiǎn)言之，數控機床就類(lèi)似人的一只手，工作時(shí)它抓著(zhù)刀具或工件，按照預定軌跡控制刀具或工件沿運動(dòng)方向前進(jìn)，最終加工出用戶(hù)要求的零件形狀或實(shí)現應有的用途。其刀具可以是割炬（如火焰、等離子、激光束、水射流和電極絲等）、焊槍?zhuān)ㄈ鐔谓z焊槍和雙絲焊槍等）、噴槍、車(chē)刀、鉆頭、銑刀、砂輪、銑齒刀／插齒刀及刻針等。

（2）提出四步到位法維修規范  四步到位法維修是維修人員在了解設備宏觀(guān)組成結構——設計制造過(guò)程中系列化和標準化的零部件基礎上，遵照“故障記錄到位→診斷分析到位→故障維修到位→維修記錄到位”四個(gè)步驟，快速處理機床故障的一種具有綜合性特點(diǎn)的維修方法。

1）故障記錄到位。機床故障時(shí)，操作者先停機保護現場(chǎng)，一般不要切斷電源，再詳細記錄故障細節并及時(shí)通知維修人員。故障記錄的內容主要有：什么時(shí)間、什么操作、什么報警、其他情況等。

2）診斷分析到位。維修人員要立足于以往維修經(jīng)驗的積累，綜合運用現代機床模塊化維修方法——原理分析法、報警信息分析法、數據/狀態(tài)檢查法、在線(xiàn)監控法、隔離法、強迫閉合法、程序測試法及工作介質(zhì)流向法等，對故障診斷分析以快速判斷故障的可能原因和部位。

3）故障維修到位。對磨損或損壞的機械零部件測繪、更換并檢測精度，對電氣元件、印刷電路板進(jìn)行簡(jiǎn)單維修或整體更換，對數控機床參數或加工程序進(jìn)行修改等。最后確認各環(huán)節無(wú)誤后，機床空運轉并試切工件。

4）維修記錄到位。機床復轉后，維修人員需將維修過(guò)程寫(xiě)入《設備檔案》存檔，以便日后查閱。

（3）提煉故障診斷分析技法 故障的診斷分析是機床維修的關(guān)鍵一步。通常，采取一定的方法或組合幾種方法來(lái)進(jìn)行故障的診斷分析，以迅速查明故障原因并排除；也可制定針對性措施，預防故障的再發(fā)生。針對高精度數控機床模塊化維修項目提煉出3大維修技法及其13個(gè)維修子方法。用于機床電氣故障分析的原理分析法、報警信息分析法、數據/狀態(tài)檢查法、在線(xiàn)監控法、測量比較法、隔離法、強迫閉合法及程序測試法合稱(chēng)為電信號演繹法；用于機床輔助裝置上非電氣故障分析的原理分析法、直觀(guān)檢查法、測量比較法及隔離法等合稱(chēng)為工作介質(zhì)流向法；用于設備機械故障分析的原理分析法、直觀(guān)檢查法、測量比較法、敲擊法、隔離法等合稱(chēng)為機械動(dòng)作耦合法。電信號演繹法適用場(chǎng)合及可能案例如表1所示。

2國內外同類(lèi)技術(shù)

（1）企業(yè)狀況 該公司某部在用主要設備既有1.32億元的4條錐齒輪柔性自動(dòng)線(xiàn)（2條主動(dòng)錐齒輪＋2條從動(dòng)錐齒輪）、1.5億元的13臺德國Oerlikon機床、521.36萬(wàn)元的8臺四機CNC磨床、162.10萬(wàn)元的2臺LGMazak車(chē)削中心、323.47萬(wàn)元的7臺重慶滾齒機等，還有0.26億元的4條熱處理連續線(xiàn)和426.74萬(wàn)元的滲碳多用爐等。受操作者技能水平、維修人員業(yè)務(wù)能力、管理人員維護意識及售服人員遠在外地等因素影響，一旦上述機床發(fā)生病患，一是生產(chǎn)停滯、損失巨大，二是操作者和維修人員束手無(wú)策，三是長(cháng)時(shí)間等待廠(chǎng)家技術(shù)人員上門(mén)服務(wù)，四是維修、培訓費用額度高。

（2）國內外現狀 國內外機床型號繁多，所用數控系統、變頻器等零部件的品牌眾多。它們既有德國進(jìn)口齒輪機床，又有韓國/日本機器人，還有國內磁粉探傷和熱處理等專(zhuān)業(yè)設備。維修人員既要掌握這些設備的模塊化結構組成，又要全面熟悉這些設備的電氣控制原理并細致總結實(shí)地維修案例。

（3）模塊化維修的競爭力 實(shí)施高精度(數控)機床模塊化維修，可使設備工程師及廣大維修技工在面對公司FANUC或SINUMERIK等系統的數百臺數控機床的故障維修時(shí)，能夠舉一反三，簡(jiǎn)化機床故障分析過(guò)程，提高維修效率和縮短機床停機時(shí)間，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)節拍（尤其是瓶頸式生產(chǎn)環(huán)節）的連續性，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟效益的穩步實(shí)現。

3結語(yǔ)

高精度(數控)機床模塊化維修項目，現已取得良好的社會(huì )效果，在企業(yè)中產(chǎn)生顯著(zhù)的經(jīng)濟效益?？蓭椭S修人員和機電類(lèi)、數控維修專(zhuān)業(yè)學(xué)生強化基本技能，簡(jiǎn)化機床故障的分析過(guò)程，提高維修效率和縮短停機時(shí)間，使其快速成長(cháng)為現代企業(yè)的具有創(chuàng )新能力的復合型高技能人才。