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數(shù)控機床維保體系研究論文
摘要：針對進口和國產(chǎn)大型通用數(shù)控機床的維修和保養(yǎng)方面需要注意的問題，結(jié)合多年從事數(shù)控機床維修保養(yǎng)和管理的經(jīng)驗，建立一套針對數(shù)控機床的維保體系。
關(guān)鍵詞：數(shù)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，大型龍門銑鏜加工中心、大型落地鏜銑加工中心、大型龍門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、自動化等特點。這些大型機床可能是企業(yè)或地區(qū)唯一的大行程、高精度機床，為了確保大型機床的有效開機率和功能完好性，需要對機床進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(tǒng)計基礎(chǔ)上，并通過對機床常見故障剖析和備件庫的建立等來進一步完善。在實際工作中，對每臺機床建立各自的維保體系，對機床預(yù)防性故障的檢修具有指導(dǎo)意義。在維保工作中，為保證機床的有效使用，減少停機次數(shù)和時間，應(yīng)根據(jù)機床的實況進行針對性的預(yù)防性檢修。維保體系建立后，既可以作為設(shè)備維修新員工的培訓(xùn)、熟悉機床的資料；也可以在維修中根據(jù)維修實況不斷填充、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)過程執(zhí)行系統(tǒng)）維修體系的基礎(chǔ)檔案。根據(jù)機床特點及結(jié)合多年工作檢驗，建立了實用性的機床維保體系模型，圖1。
2維保體系內(nèi)容
2.1機床結(jié)構(gòu)部分
�。�1）機床主體。包括床身、立柱、導(dǎo)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(tǒng)。包括液壓站、油箱液壓功能閥體、供油系統(tǒng)、回油系統(tǒng)等。需確認機床液壓系統(tǒng)中每個泵、電機、閥體的位置和功能，并和圖紙一一對應(yīng)，便于維保時根據(jù)故障表象就可準(zhǔn)確找到所查元件。
（3）刀庫系統(tǒng)。包括刀庫門、機械手、刀套、刀鏈、鏈輪傳動組合、刀位信號開關(guān)等。需重點關(guān)注刀庫門和機械手運行步驟、各步驟信號開關(guān)的位置和報警信號。
�。�4）氣動系統(tǒng)。包括濾水和潤滑三聯(lián)件、氣動閥、氣壓缸等。需重點確認各氣動閥的位置和功能。
�。�5）潤滑系統(tǒng)。包括潤滑泵組合、管路布局、分油器、各潤滑終點等。需重點確認分油器及對應(yīng)潤滑終點的位置和功能。
�。�6）電氣系統(tǒng)。包括電柜冷卻、電柜內(nèi)部組件、操作面板、內(nèi)部分線盒等。需重點關(guān)注各類電機控制的功能電路組成、頻繁動作的繼電器和接觸器、具有保護功能的斷路器。機床結(jié)構(gòu)的輔助部分包括排屑器系統(tǒng)和切削液系統(tǒng)。這些輔助部分發(fā)生故障時一般不會影響機床的正常使用，僅會給機床的使用帶來不便。
2.2常見故障點
�。�1）機械部分故障點：幾何精度超差、反向間隙超差、機床運行抖動、護罩進給的異響等。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(nèi)應(yīng)力，所以機床的幾何精度檢查時需充分考慮溫度和內(nèi)應(yīng)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造成的，為保證加工精度需定期檢查并調(diào)整反向間隙，在進行調(diào)整時，首先進行機械調(diào)整，達到最優(yōu)效果后再用數(shù)控系統(tǒng)補償誤差；機床運行抖動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(tǒng)故障點：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(zhǔn)確和穩(wěn)定是液壓功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)，壓力調(diào)整可在設(shè)定值的上下5%，需在液壓表上做出設(shè)定壓力值的標(biāo)記，以便點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℃時需及時報修；溫升變化時重點檢查液壓泵的前后有無劇烈溫升、機床供油和回油有無大幅溫差，同步需檢查液壓泵的電機溫度應(yīng)≤80℃；管路漏油是機床使用中常見的故障，如管頭松動、油管老化開裂、密封圈失效、油封失效等；擦拭陳油即可查到漏點濾芯，應(yīng)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(tǒng)中難以消除的故障點，需要專業(yè)的液壓工程師給予輔助處理。
�。�3）刀庫系統(tǒng)故障點：刀庫門卡頓、機械手卡頓、檢測開關(guān)信號異常、卡爪掉刀等。刀庫門需保證運行軌道、氣缸的清潔和潤滑；機械手運行步驟要牢記與心，每個步驟運行軌跡及對應(yīng)的檢測開關(guān)均需做詳細統(tǒng)計；一旦機械手卡位，能根據(jù)機械手運行軌跡和報警信息對應(yīng)的監(jiān)測開關(guān)及時確定并排除故障點；卡爪掉刀主要是機械手抓刀時對應(yīng)的卡刀機構(gòu)異常，卡刀機構(gòu)故障多為運行機構(gòu)進入雜物或缺少潤滑造成。
�。�4）換頭系統(tǒng)故障點：附件頭支架位置偏移，檢測開關(guān)信號異常、滑枕裝頭位置異常等。較為先進的數(shù)控機床均能自動更換附件頭，部分機床同時配有多個附件頭，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期使用中結(jié)構(gòu)變形、導(dǎo)軌潤滑不足、動力的氣壓或液壓的壓力異常等原因造成；換頭過程中對應(yīng)的檢測信號位置和報警信息均需做好統(tǒng)計，以便處理換頭中的故障點；滑枕裝頭位置異常多為主軸定位異常和滑枕換頭過程中各暫停點位置異常。
�。�5）潤滑系統(tǒng)故障點：潤滑管路斷裂、潤滑管路堵塞。通過手動打壓時壓力的上升速度確認內(nèi)部潤滑管路是否存在斷裂；加油周期有無劇烈變化也是判斷內(nèi)部潤滑狀態(tài)的重要依據(jù)，加油周期劇烈變短多為油管斷裂，加油周期逐步變長多為內(nèi)部管路堵塞。
（6）電氣系統(tǒng)故障點：電柜溫度過高、工作環(huán)境濕度過高、常用觸頭的疲勞損壞、已發(fā)故障的復(fù)發(fā)隱患等故障點。
（7）氣動系統(tǒng)故障點：管路漏氣、氣路有水、氣缸缺少潤滑油。
（8）排屑器故障點：鐵屑或雜物掉入卡死、底部積屑過多卡死、鏈板拉長、軸承或變速箱缺少潤滑等。
�。�9）切削液故障點：回水和供水濾網(wǎng)濾芯堵塞、切削液泄漏、切削液變質(zhì)、液位開關(guān)升降異常等。
2.3已發(fā)故障統(tǒng)計與解決方案
（1）可避免故障的類型與對策。機床使用和維保中因為操作失誤或檢修不足造成的故障，可通過各種手段避免。使用中常見故障：機床運行中撞擊、超速運行、進給軸超程、換頭異常未及時停止、換刀異常未及時停止、排屑器內(nèi)掉入雜物卡死、切削液濾網(wǎng)未及時清潔等。維保中常見故障：導(dǎo)軌和絲杠潤滑不足、傳動齒輪箱潤滑不足、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(guī)定進行操作，嚴禁違規(guī)操作；要求維修人員按維保說明書對機床進行定期檢修，并切實檢查到位。
（2）可預(yù)測故障的類型與對策。可預(yù)測故障是根據(jù)機床運行中發(fā)生異響、振動等表象，依據(jù)維修人員的工作經(jīng)驗對機床可能出現(xiàn)的故障進行預(yù)測，并進行必要的檢修和備件準(zhǔn)備，協(xié)調(diào)合理的維修時間，組織進行維修。
�。�3）重要故障維修記錄。復(fù)雜和重要的維修情況，具有耗時長、要求高、工作量大等特點。例如，變速箱軸承、齒輪的更換，大型電機的更換，復(fù)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，如維修要點拍照、維修過程記錄、難點和注意事項的說明等，均可以為日后類似的維修提供技術(shù)支持和資料儲備。
2.4備件庫建設(shè)
�。�1）消耗性備件庫：邊使用邊補充。液壓油、導(dǎo)軌潤滑油脂、過濾棉、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，使用后需及時補充，嚴禁因補充不及時而影響維保的有序進行。
�。�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。同時部分已損備件修復(fù)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(shù)據(jù)庫：備件采購信息庫。電源模塊、液壓泵、伺服電機、導(dǎo)軌滑塊等單價較高，且不經(jīng)常損壞的備件，可以建立涵蓋備件型號、廠家、供應(yīng)商、供貨周期等電子檔案的數(shù)據(jù)庫，一旦相應(yīng)備件出現(xiàn)故障時，可以及時提取備件信息進行快速采購。
2.5維保人才的培養(yǎng)
�。�1）主觀能動性。維保中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是提高維保人員的個人主觀能動性。積極主動的去完成機床的檢查和保養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)故障隱患及時消除或上報，按照各類制度進行點檢和保全，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）個人專業(yè)素養(yǎng)：自學(xué)＋培訓(xùn)。維保人員個人能力的培養(yǎng)和提高也是提高維保水平的重要環(huán)節(jié)。維保人員為了更好的完成本職工作，需要看懂機床說明書，并對機床的實際結(jié)構(gòu)進行了解和研究。一方面公司應(yīng)針對維修人員的技能做定期定向的培訓(xùn)，組織維修人員進行內(nèi)部討論，促進工作經(jīng)驗的交流；另一方面應(yīng)為維保人員提供合適的外出培訓(xùn)機會，開拓員工的視野和思路。維保人員需要自覺提高工作水平，以應(yīng)對逐步復(fù)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的主動力。適當(dāng)?shù)莫剳椭贫群晚椖刻嘏劷穑捎行Ъぐl(fā)員工的積極性和主動性，為員工提供足夠的使用工具和工作環(huán)境也是管理者應(yīng)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(jié)
維保體系的建立總體而言是通過各種方法減少故障的發(fā)生概率、做好各類預(yù)想性檢查、建立完善的維修檔案、合理地儲備機床備件，即通過各種手段保證數(shù)控機床的正常運行。維保工作要以機床說明書為依據(jù)和起點建立適合自己的維保體系；統(tǒng)計和儲備各類信息，以備不時之需；積極主動的切實做好機床的保養(yǎng)工作，推行針對性的檢修方案，保障數(shù)控機床的正常運行。
參考文獻
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