刍议现代数控机床的预防性维修策略

刘红军，同亚龙

（陕西法士特齿轮有限责任公司，陕西 西安 710077）

1 数控机床预防性维修技术分析

近年来，我国机床行业发展迅速，数控机床更是基于其所具有的高效、快捷以及良好的加工能力在各行业得到了广泛应用，虽然取得了一定成绩，但是从整体上来看，可靠性低依然是限制生产效率的重要因素。根据调查可以确定，机床可靠性差的主要原因是其自身可靠性水平较低，再加上后期维护管理及保养策略不合理，使其在运行过程中受到外部因素干扰，出现运行故障的可能性增大，缩短了机床服务寿命。在数控机床维修方面，我国目前所应用的为定期维修模式，以早期机械故障认识和处理经验为依据，包括构件磨损达到一定程度后出现故障，但是机械部件故障率由其可靠性决定，随着机床运行时间的延长，可靠性不断降低，需要制订检查维护方案，定时对其进行检修才可确保其保持较高可靠性。随着技术水平的不断提高，现代数控机床设备复杂性越来越高，假如依然采取传统的计划检修方法，不管部件大小及重要程度，都进行定期检修，不仅工作量巨大，而且还需要较高的成本作为支持[1]。

2 数控机床预防性维修策略要点

2.1 一般预防性检修技术

2.1.1 坚持专业原则

对数控机床进行一般性预防维修，即通过对以往管理维护经验的总结，对日常维护保养方案进行调整和优化，及时发现并消除设备存在的故障隐患，以免在运行过程中逐渐积累最终产生问题。需要坚持专业原则与规范，对数控机床进行规范操作与管理，延长其服务寿命，减少各类故障的发生。在日常生产与维护中，注油、清洗以及检查等一般性维护需要操作人员来完成，要求数控机床数控系统编程、操作以及维修人员熟知设备机械、液压、数控以及气路等部分的构成与规格，然后基于设备使用说明书正确、规范地操作机床，严禁出现超负荷运行的情况[2]。对于长时间不用的数控机床，要定期对其进行通电，可降低故障发生的概率。

2.1.2 定期巡回检查

数控机床技术更为先进，且结构设计复杂程度更高，并且具有更高的智能化水平，相比旧式机床，其对检修维护技术的要求也更为严格。维修管理人员需要定期进行巡回检查，确认各移动轴负载情况、伺服电机温度，判断其是否存在发热、异味以及异响等情况，且要检查压力表数值是否存在异常，保证管道接头严密无泄漏，以及定期更换润滑油，争取通过细节控制来提高整个数控机床检修维护效果，将故障隐患消除在根源环节[3]。

2.1.3 清扫设备构件

数控机床加工具有较高的精度，而为保证主轴精度与机床加工精度，则在主轴内部及液压系统内均设置了冷却装置，部分还配置有丝杠中心冷却装置。在预防性维修工作中，需要定期对冷却装置进行清扫，以免保护网与散热片积垢过多影响冷却性能，造成热损耗过大而产生故障。维修人员需要将保护网取下进行全面清理，确保可以正常通风。一般对于散热片的清理，可以利用压缩空气来将积尘吹净。在安装时需要控制好散热片间距，避免挤压重叠在一起影响散热效果。

2.2 专业性预防维修技术

2.2.1 季节性专业检查

数控机床具有较高的可靠性与精确度，为充分发挥其在生产中的技术优势，就需要保证环境条件达到其运行要求。如果环境温度过高，必须要对数控机床电源与伺服模块散热器、电柜空调热交换器与主轴油冷机进行彻底清扫，以免数控机床运行温度过高出现故障。例如MAZAK、OKUMA等数控系统功率模块散热器均设置在电柜外部，利用风扇达到强制制冷效果，但是基于生产环境特点，散热器外部经常吸附大量灰尘，削弱设备散热效果，一旦功率器件温度达到50℃，便会发出报警信号，严重时则会将模块烧毁[4]。因此，必须要对此类模块进行季节性检修，尤其是春夏交接时间段，对散热器进行检查、清扫，提前消除存在的运行隐患。

2.2.2 定期更换电池

基于数控机床系统特点，部分数控装置利用CMOS存贮器来存储参数与数据，需要定期对其进行电池更换，保证不会因为断电而造成数据参数丢失。检修人员需要注意电池电量，一旦CRT发生电池报警，需要及时更换新电池，一般一年更换一次即可。

2.2.3 伺服电机清扫

交、直流伺服电机作为数控机床的驱动部件，如果其出现问题，必定会对数控机床性能产生影响，导致无法正常操作生产。将交、直流伺服电机作为对象进行预防性维修，一般对于数控车床、加工中心以及数控铣床等，需要保证每年一次的检修频率；加减速操作频繁的数控机床，则应维持2个月一次的维修频率，且要求检修时将机床设置为断电状态，待电机冷却后才可进行，以免影响检修结果的可靠性。其中，交流伺服电机重点是对冷却风扇进行定期清理，去除存在的油污与灰尘，保持良好的散热效果。而直流伺服电机检修技术比较复杂，应将电刷盖拧下后取出电刷，测量长度是否合理，一般电刷磨损达到原始长度的1/2时，需要更换。检查确认电刷弧形接触面是否存在探沟或裂痕，检查电刷弹簧是否存在打火痕迹，如无异常，便可更换新电刷；如有异常，则需要对换向器表面进行检查，处理后还存在问题，则需要结合机床工作环境进行综合分析，判断问题原因并处理。

3 结束语

数控机床无论是生产效率还是智能操作等均具有更明显的技术优势，其在实际生产中将会得到越来越广泛的应用。以提高其实际应用综合效率为目的，基于传统检修管理模式进行调整和优化，确定预防性维修策略，结合数控机床结构特点，采取相应的措施进行检修管理，争取从根本上减少各类故障的发生。

［1］张根保，康丽娜，刘英，等.基于广义比例强度模型的数控机床预防性维修周期决策［J］.计算机应用研究，2015，32（10）：2988-2991.

［2］杨毅.基于故障率特性的数控机床预防维修决策技术研究［D］.重庆：重庆大学，2013.

［3］王鹤.基于RCM的数控机床预防性维修策略研究［D］.长春：吉林大学，2012.

［4］于利锋，杨琳琳.汽车制造行业的数控机床预防性维修技术及应用［J］.汽车实用技术，2010（06）：19-21.