數控機床使用的預防性維護

數控機床的正確使用和預防性維護非常重要，有效恰當的預防性維護可以顯著地延長數控機床的使用壽命，穩定機床精度。減少故障停機率。 

數控機床的預防性維護設備使用壽命周期分為新設備磨合期、正常使用期、狀態維修期。 不同階段預防性維護的重點不同，不同生產廠家、品牌、進口或國產的數控機床及其性能、品質、功能盡管有所差異，但其預防性維護的策略和方法基本相似。只是在執行預防性維護的某些項目的頻次上和根據小同機床特點開展有針對性的項目修理(簡稱項修)上有所區別。

一、設備前期的預防性維護

設備前期的預防性維護(數據采集、必要準備)對象是安裝調試的新設備，對于大修后設備或購置的二手設備也可以參照執行。

安裝調試后需要做好下述的前期預防性維護工作：

NO.1

隨機圖紙、說明書、機床精度檢測報告、調試驗收報告等資料和參數設定、程序、刀具刀補等數據資料歸梢，包括紙質和電子文檔兩種形式。

NO.2

詳細檢查、記錄、保存機床的原始典型狀態數據（如開機全部同零狀態和自動加工狀態時刀庫、換刀、轉臺在規定位置狀態及指定刀號時的程序、位置、坐標系、刀補等基礎數據）。 

數控機床異常狀態表現在報警、精度異常兩個方面。報警的原因有操作錯誤報警和故障報警。通過報警號范圍可以方便地排除操作錯誤類報警，而故障報警有基礎數據對比，可以加快判別故障點和嚴重程度，是機械故障還是電氣故障。對于加工精度問題有基礎數據對比，可以加快判別是機床精度問題還是刀具、工裝夾具、材料、熱處理等原因。

采集數據要記錄指定操作模式下空載和一定工況條件下的自診斷數據。 如I/O輸入輸出狀態數據等;在伺服診斷I母I面下X、Y、Z、主軸、刀架或MG 刀庫、ATC換刀、APC轉臺等各伺服驅動軸和各附加數控軸的負載電流百分比;主軸冷卻恒溫油箱的溫度及設定;電器箱內溫度;各處油壓和氣壓設定值等。 

對于繁多的屏幕數據可以采用拍照的方法快速采集數據;對于精密數控機床和大型數控機床，如精鏜加工中心、數控磨床等還需用振動診斷測量儀測整機、主軸或關鍵位置的振動狀態數據。這些數據是今后開展數控機床預防性維護、進行狀態檢測分析對比、判斷機床狀態變化趨勢必需的重要基準數據，也是維修調整必需的重要參考數據。

NO.3

新進機床3-6月后的第一次換油及油箱清洗非常重要，包括液壓油箱、潤滑油箱、主軸冷卻油箱、轉臺減速油箱等，目的是解決機床初期磨損大對油污染的問題。

NO.4

編制設備操作規程和點檢卡。操作規程應簡明扼要列出常用的操作方法和常見的故障復位方法;點檢卡應簡明直觀地列出檢查點、方法、標準并附圖。

NO.5

數控機床技術支持預案準備：人員培訓、數據備份方法和手段、備件規劃、故障原因分析與排除方法。

數據備份是通過CF卡、磁盤機、PC等任選一種形式讀取數控系統數據，包括系統參數、PMC參數、刀補數據、宏參數、加工程序、電氣梯形圖等，做好電子備份并打印存檔。

備份數據時首先必須考慮數據安全和操作策略。備件規劃時應一次技術準備，再根據重要性、預估使用時間、供應周期與渠道、國產化替代等要素，根據設備狀態監測情況分階段購買。對于非主流數控系統。應充分考慮其幾年后軟硬件升級和老版本淘汰的問題，應策略性提前購買備件。

預習故障報警號與排除方法，建立供應商聯系渠道。

二、設備正常使用期的預防性維護

設備投入正常使用后預防性維護的重點是保養和安全。前提是前期預防性維護工作必須做到位，才能充分發揮數控機床加工質量和效率的綜合優勢。

有效和長期的保養

可以顯著地延長數控機床使用壽命，保持精度穩定。

保養有日、周期，大小，級別之分，但要求都一樣，必須做到清潔、潤滑、調整、安全。

日保養主要是內外清潔，同時要檢查油位、油質。加油，檢查安全裝置，簡單的調節。

周期保養需拆卸有關的防護罩徹底清潔和潤滑軸承、滾珠絲杠、直線導軌、拖板等電器箱內清潔整理。檢查疏通各潤滑點，清洗濾網，對于潤滑脂潤滑點需用油脂槍壓注。開展有針對性的預防性維修，換液壓油，油氣壓力校準等。檢測安全聯鎖裝置是否齊全、互鎖。

其他方面的保養

電器箱內溫度不得超過55℃，南方無空調的車間數控機床電器箱內應加裝空調冷風器。長期不用的數控機床應注意定期通電暖機運行，自動潤滑，避免軸承、絲杠、拖板等機械部件銹死。陰雨天氣應注意濕度大造成電器箱電器板結露引起故障，尤其靠近車間門窗處機床。

數控機床的安全性所涉及的機床設計制造質量，各種安全保護互鎖裝置是否設計周全，這在設備出廠時已經定型。疏忽了安全，輕則造成撞機事故，損壞工件和刀具、機床零部件，影響機床精度，重則危及人身安全。

使用與維護安全包括數據安全和運行安全：

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數據安全

除了做好設備前期的各種數據備份外。必須定期更換機床關機后數據記憶后備支持電池，如果電池報警愈期不換，輕則造成數控機床絕對位置零點丟失，重則使程序和參數設定全部丟失，造成數控機床癱瘓。對于堿性電池，必須每年定期更換一次電池，要選用名牌鐵殼高性能電池，防止電池漏液腐蝕系統控制板;對于鋰電池，一般每隔3巧年更換一次電池。

注意：必須在機床控制系統通電并按下機床急停開關的情況下才能更換電池。特別提醒的是如果電池連接錯誤或接觸不良關機后存貯內容必然丟失。電池使用壽命的長短與系統的配置有關，與機床斷電關機時間長短及環境溫度成反比，即停機時間越長環境溫度越高電池使用壽命就越短。另外還必須注意電池的存貯有效期。

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設定安全

現代數控的本質就是計算機數字控制，因此必須規定參數，修改權限。數控參數設定就是各種數控控制方式和功能開關通斷的選擇和控制量的調節。因此必須在充分理解其參數的含義和作用后慎用修改，參數被錯誤設定，會損壞機床或工件并造成人員傷害。選擇設定合理，可使機床正常工作并充分發揮其性能，而且在一定程度上支持數控機床的安全使用，減小人為誤操作影響。 

數控機床的參數分為普通參數(用戶參數)和加密參數(系統功能參數)，用戶只能修改普通參數。常用需要掌握的參數設定有機床零點、主軸定向、刀庫、換刀和轉臺等。

設備出廠時的參數都是顯示其最大性能狀態的設定，設備購進后需要根據加工零件的特征、材質、工裝夾具刀具、使用環境等限制優化部分參數設定。 主要需要修改的參數有：收窄機床運動行程正負軟極限尺寸;主軸最高轉速;快速運動最高速度;ATC換刀快速換刀改慢速換刀等。避免或減少誤操作干涉撞機、減輕磨損，有利于數控機床安全長效、穩定精度使用。

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編程安全

在程序開頭需編入限制豐軸最高速度、限制端面切削恒線速度、自動返回參考原點、坐標系建立、加工區域限制存儲型行程限位、換刀防干涉檢查等指令。

三、設備狀態維修期的預防性維護

設備狀態維修期的預防性維護(狀態監測、分次項修)正常二班制生產情況下，數控機床5—6年后就進入了狀態維修期，而預防性維護做得好的設備則 8～10年后甚至更晚進入狀態維修期。這個時期設備的特征是精度下降，故障增多。表象是刀架或ATC換刀故障多、APC轉臺故障多、伺服驅動報警故障多，這些狀態實際上絕大部分是機械故障及磨損所引起的。為了減少維修成本，需要開展有針對性的項修。

NO.1

其中占故障報警75%以上的伺服驅動報警絕大部分是由于軸承、滾珠絲杠或導軌拖板等磨損或潤滑不良引起機械負載變大，從而引發伺服驅動電流變大，過負載報警，日積月累，引起伺服驅動器或伺服電機損壞。

因此應定期檢查數控機床診斷畫面下伺服驅動電流及負載百分比，分析記錄變化趨勢，綜合判斷適時項修，更換或保養軸承、絲杠或導軌，調整拖板塞鐵松緊等。可以有效地減少伺服報警和損壞。

NO.2

另一個容易引起伺服驅動器老化損壞的原因是電器箱的散熱問題，因此需要定期榆查清潔電器箱冷卻器散熱器、風扇，如配有空調冷風機。

除上述保養外還需檢查制冷效果，判斷制冷劑是否泄漏。