浅谈数控机床的应用与维护

浅谈数控机床的应用与维护【摘要】数控机床是一种典型的机电一体化系统，随着科学技术的不断发展，数控机床已经成为机床发展的潮流和趋势。本文在对数控机床技术特点分析的基础上，探讨了如何进行数控机床的维护工作。【关键词】数控机床；维护随着科学技术的不断发展，机械产品的科技含量与自动化水平也在不断的提升。数控机床的发展是一种集自动化控制技术、微电子技术、计算机技术以及伺服驱动技术为一体的机电一体化产品。数控机床在最近几年的发展已经成为了机床技术进步的主流标志。数控机床技术的快速发展要求不断的加强数控机床的管理工作，正确使用和精心保养机床，减少停机等，从而保证实际生产的需要，通过以上手段使数控机床获得良好的使用效益。一、数控机床的特点（一）高精度，快速度加工一般数控机床的加工精度为0.005mm～0.05mm，它是按照数字信号控制的，数控装置每输出一个脉冲信号，机床的动作部件就会移动一个脉冲当量，机床进给传动系统的反向间隙与丝杠螺距平均误差可以通过数控装置进行螺距补偿，故数控机床的定位精度是比较高的。由于机床的一些关键部件性能的提高，机床对系统指令的读取和响应反馈的速度大大提高，目前其加速度可到1g甚至更高，大大缩短了机床移动部件从零速到高速的时间，其运动等各项性能能够达到很高的精度。（二）稳定性，可靠性，一致性好加工的稳定性好，同一批零件在同一台机床上，同时在相同加工条件下，在使用相同的刀具和加工程序，加工刀具的自动走刀轨迹是完全相同的，零件的一致性较好，质量很稳定。（三）生产效率高目前大多工件能在一台数控设备上连续完成多工序和多面的连续切削加工，有效地减少零件的加工时间和辅助时间，这大大减少了半成品的工序之间的周转时间，大大提高了生产效率。（四）高柔性化柔性是指数控机床适应加工对象变化的能力。数控机床适用于加工小批生产、单件加工以及新产品的开发，大大缩短了生产准备周期，同时也节约了工艺安排设备的费用。也可预先估计整个加工的总时长，目前已经可以与CAD/CAM技术有机地结合起来、融合在一起，是现代集成制造技术的发展基础。二、数控机床使用中应注意的事项使用数控机床之前，应仔细阅读机床使用说明书以及其他有关资料，以便正确操作使用机床，并注意以下几点：（一）机床操作、维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员，且必须按安全操作规程及安全操作规定操作机床；（二）非专业人员不得打开电柜门，打开电柜门前必须确认已经关掉了机床总电源开关。只有专业维修人员才允许打开电柜门，进行通电检修；（三）除一些供用户使用并可以改动的参数外，其它系统参数、主轴参数、伺服参数等，用户不能私自修改，否则将给操作者带来设备、工件、人身等伤害；三、数控机床的维护数控系统是数控机床的核心部件，因此，数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过一段较长时间的使用，电子元器件性能要老化甚至损坏，有些机械部件更是如此，为了尽量地延长元器件的寿命和零部件的磨损周期，防止各种故障，特别是恶性事故的发生，就必须对数控系统进行日常的维护。概括起来，要注意以下几个方面。（一）制订数控系统日常维护的规章制度根据各种部件特点，确定各自保养条例。如明文规定哪些地方需要天天清理（如CNC系统的输入/输出单元――光电阅读机的清洁，检查机械结构部分是否润滑良好等），哪些部件要定期检查或更换（如直流伺服电动机电刷和换向器应每月检查一次）。（二）应尽量少开数控柜和强电柜的门因为在机加工车间的空气中一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统内的印制线路或电器件上，容易引起元器件间绝缘电阻下降，甚至导致元器件及印制线路的损坏。有的用户在夏天为了使数控系统超负荷长期工作，打开数控柜的门来散热，这是种绝不可取的方法，最终会导致数控系统的加速损坏。正确的方法是降低数控系统的外部环境温度。因此，应该有一种严格的规定，除非进行必要的调整和维修，不允许随便开启柜门，更不允许在使用时敞开柜门。（三）定时清扫数控柜的散热通风系统应每天检查数控系统柜上各个冷却风扇工作是否正常，应视工作环境状况，每半年或每季度检查一次风道过滤器是否有堵塞现象。如果过滤网上灰尘积聚过多，需及时清理，否则将会引起数控系统柜内温度高（一般不允许超过55℃），造成过热报警或数控系统工作不可靠。（四）经常监视数控系统用的电网电压FANUC公司生产的数控系统，允许电网电压在额定值的85%～110%的范围内波动。如果超出此范围，就会造成系统不能正常工作，甚至会引起数控系统内部电子部件损坏。（五）定期更换存储器用电池FANUC公司所生产的数控系统内的存储器有两种：1.不需电池保持的磁泡存储器。2.需要用电池保持的CMOSRAM器件，为了在数控系统不通电期间能保持存储的内容，内部设有可充电电池维持电路，在数控系统通电时，由+5V电源经一个二极管向CMOSRAM供电，并对可充电电池进行充电；当数控系统切断电源时，则改为由电池供电来维持CMOSRAM内的信息，在一般情况下，即使电池尚未失效，也应每年更换一次电池，以便确保系统能正常工作。另外，一定要注意，电池的更换应在数控系统供电状态下进行。（六）数控系统长期不用时的维护为提高数控系统的利用率和减少数控系统的故障，数控机床应满负荷使用，而不要长期闲置不用，由于某种原因，造成数控系统长期闲置不用时，为了避免数控系统损坏，需注意以下两点：1.要经常给数控系统通电，特别是在环境湿度较大的梅雨季节更应如此，在机床锁住不动的情况下（即伺服电动机不转时），让数控系统空运行。利用电器元件本身的发热来驱散数控系统内的潮气，保证电子器件性能稳定可靠，实践证明，在空气湿度较大的地区，经常通电是降低故障率的一个有效措施。2.数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的，应将电刷从直流电动机中取出，以免由于化学腐蚀作用，使换向器表面腐蚀，造成换向性能变坏，甚至使整台电动机损坏。参考文献：[1]刘永久.数控机床故障诊断与维修[M].北京：机械工业出版社，2009