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兩大方面提高數(shù)控機(jī)床的有效度
任何一臺數(shù)控機(jī)床要想長期連續(xù)可靠地工作，除了機(jī)床自身的質(zhì)量因素以外，還與使用過程中的正確保養(yǎng)、及時排除故障和及時的維修有密切關(guān)系。從提高數(shù)控機(jī)床的有效度來看，維修應(yīng)包含兩方面的含義：一方面是日常的維護(hù)(預(yù)防性維修)，這是為了延長機(jī)床的平均無故障時間MTBF;另一方面是故障維修，其目的是盡量縮短平均修復(fù)時間MTTR。做好這兩項(xiàng)工作，是充分發(fā)揮設(shè)備效能的基本保證。
為充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效益，重要的是做好預(yù)防性維護(hù)，使數(shù)控系統(tǒng)少出故障，提高系統(tǒng)的平均無故障工作時間。另外還應(yīng)隨時做好維修的準(zhǔn)備工作，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能及時修復(fù)，以盡量減少停機(jī)修理時間。這就要求必須熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)和性能，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的構(gòu)成和基本操作，了解系統(tǒng)所用印制線路板上可供維修用的檢測點(diǎn)，掌握其正常電平和波形，以便維修故障時對照、分析。此外，還應(yīng)妥善保存數(shù)控系統(tǒng)和可編程控制器(PLC)的技術(shù)資料和原始設(shè)置參數(shù)，常用的典型零件程序。根據(jù)實(shí)際使用情況，可適當(dāng)配備一些易損備件，如保險(xiǎn)器、電刷以及容易出故障的晶體管模塊和印制電路板等。對于備用電路板，要定期裝在數(shù)控系統(tǒng)上通電運(yùn)行，以免因長期不用而發(fā)生故障。
預(yù)防性維修的關(guān)鍵是加強(qiáng)日常的維護(hù)、保養(yǎng)，通常應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：
1、為數(shù)控機(jī)床配備的數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修人員，應(yīng)熟悉所用設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)、數(shù)控裝置、強(qiáng)電設(shè)備、液壓系統(tǒng)、氣路等各部分的特點(diǎn)，以及規(guī)定的使用環(huán)境、加工條件等。并嚴(yán)格按機(jī)床及數(shù)控裝置使用說明書的要求正確、合理地使用機(jī)床，盡量避免因操作不當(dāng)而引起故障。
2、很多系統(tǒng)采用紙帶閱讀機(jī)作為程序的輸入裝置，系統(tǒng)參數(shù)、零件加工程序等紙帶信息，都要通過紙帶閱讀機(jī)輸入到數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部。如果紙帶閱讀機(jī)的讀帶部分(即閱讀頭的發(fā)光和受光部分)有污物，就會使讀入的紙帶信息出現(xiàn)錯誤，所以，對閱讀頭表面、紙帶壓板、紙帶通道表面應(yīng)經(jīng)常檢查，及時清除污物。對紙帶閱讀機(jī)的運(yùn)動部件，如主動輪滾軸、導(dǎo)向滾軸壓緊滾軸、張緊臂滾軸等應(yīng)經(jīng)常清理，并保證潤滑良好。
3、定期清掃空氣過濾器。當(dāng)安裝在數(shù)控柜及電器柜門上的空氣過濾器灰塵較多時會造成柜內(nèi)冷卻空氣流通不暢，長時間如此，會引起柜內(nèi)溫度升高，使系統(tǒng)不能可靠工作。因此，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境定期檢查，至少每半年拆下清掃一次。具體方法是：先卸下緊固螺釘，取出空氣過濾器內(nèi)芯，用壓縮空氣由里向外吹掉濾芯上的灰塵。如過濾器較臟，也可同時輕輕振動過濾器，用上述方法無法奏效時，可使用中性清潔劑(清潔劑比例5%)沖洗，但不可揉搓，然后將濾芯置于陰涼通風(fēng)處晾干即可。
4、定期進(jìn)行電池的維護(hù)。對于采用CMOS存貯器保存系統(tǒng)參數(shù)的數(shù)控裝置，為了避免停機(jī)斷電時參數(shù)丟失，使用蓄電池供電予以保持。當(dāng)電池電壓低于CMOS保持電壓時，蓄電池可在機(jī)床開機(jī)時自動充電。通常情況下蓄電池可確保斷電后信息保存1000h以上，當(dāng)機(jī)床長期停機(jī)時也應(yīng)根據(jù)說明書的要求定期通電開機(jī)，使蓄電池補(bǔ)充電力。這類數(shù)控裝置如果在CRT上或者用指示燈顯示出電池故障報(bào)警時，表示電壓過低，蓄電池已失效，需要更換新電池。為了保存原有數(shù)據(jù)，應(yīng)在接通電源的情況下更換電池，且不可將電池極性接反。
5、直流伺服電機(jī)應(yīng)定期進(jìn)行檢查和清掃。直流伺服電機(jī)帶有電刷，工作時與換向器接觸磨擦而逐漸磨損。電刷過度磨損后，會影響電機(jī)的工作性能甚至造成電機(jī)的損壞，因此必須定期檢查、更換。對于一般機(jī)床如數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心機(jī)床等，可每年檢查一次;而對于頻繁進(jìn)行加減速工作的機(jī)床如沖床，則應(yīng)每兩月檢查一次。檢查時要在斷開數(shù)控系統(tǒng)電源，且電機(jī)已完全冷卻的狀態(tài)下進(jìn)行，首先拆下電刷蓋，取出電刷，測量其長度，一般情況下。當(dāng)電刷磨損到原長度的一半時，就不應(yīng)再繼續(xù)使用，必須更換同一型號的新電刷。第二步應(yīng)仔細(xì)檢查電刷與換向器接觸的弧形接觸面是否有深溝或裂痕，以及電刷彈簧有無打火痕跡，如有上述現(xiàn)象，則須仔細(xì)檢查換向器的表面。若換向器正常，可更換新電刷，過一個月后再次檢查;如還發(fā)生上述現(xiàn)象，則要考慮電機(jī)的工作條件是否過分惡劣造成電機(jī)本身故障。裝新電刷前，要用不含金屬粉末和水分的清潔壓縮空氣清理電刷孔，一定要吹凈粘在孔壁上的電刷粉末。如果難以吹凈，可用螺絲刀等工具協(xié)助清理，直至孔壁全部干凈為止。但要注意避免螺絲刀尖損傷換向器表面及孔壁。最后，裝入新電刷，擰緊刷蓋，并使伺服電機(jī)空運(yùn)行跑合一段時間，使新電刷表面與換向器相吻合。
6、注意密閉數(shù)控柜門。一般情況下應(yīng)避免隨意打開數(shù)控柜門，尤其是長期敞門運(yùn)行。應(yīng)及時清理空氣過濾器。而決不可用敞開柜門的方法來散熱，否則是得不償失的。因?yàn)檐囬g內(nèi)的空氣中漂浮有大量灰塵、油霧和金屬粉末等，這些雜物落在印制電路板和電子組件上，易造成元器件絕緣電阻下降而出現(xiàn)故障，甚至使元器件及印制電路板損壞報(bào)廢。尤其對于將主軸控制系統(tǒng)安裝在強(qiáng)電柜中的數(shù)控機(jī)床，如強(qiáng)電柜門未關(guān)嚴(yán)或密封不良，還易造成電器元件的損壞使主軸控制失靈。
7、定期清掃冷卻裝置，加強(qiáng)散熱效果。一些伺服電機(jī)或主軸電機(jī)在機(jī)殼上設(shè)有強(qiáng)制冷卻裝置，如果冷卻裝置的保護(hù)網(wǎng)或散熱片很臟，影響空氣的流通，必然降低冷卻能力，會因熱損耗而產(chǎn)生故障。因此應(yīng)定期清掃這些冷卻裝置，具體方法是：若因保護(hù)網(wǎng)積塵過多而妨礙通風(fēng)，可將其取下進(jìn)行清掃;當(dāng)散熱片積塵很多時，可用壓縮空氣吹凈，或用細(xì)棒等深入散熱片中間將灰塵掃除。但操作時應(yīng)小心，不要將散熱片擠壓變形，重疊在一起，以免影響散熱效果。上述的清掃周期一般為每半年一次，也可根據(jù)具體情況適當(dāng)縮短。
8、對于長期不用的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，在機(jī)床鎖住不動的情況下使其空運(yùn)行。在空氣濕變較大的南方梅雨季節(jié)更應(yīng)每天通電，利用電器元器件自身發(fā)出的熱量驅(qū)除數(shù)控柜內(nèi)的潮氣。以保證電路性能的穩(wěn)定可靠。實(shí)踐證明，停置不用的機(jī)床經(jīng)過黃梅天后，往往容易發(fā)生各類故障。如果數(shù)控機(jī)床閑置半年以上，應(yīng)將直流伺服電機(jī)的電刷取出，以免由于化學(xué)作用使換向器表面受到腐蝕，換向性能變壞，甚至損壞電機(jī)。
9、對于機(jī)床上頻繁運(yùn)動的部件，無論從機(jī)械上還是從控制驅(qū)動上，都應(yīng)作為重點(diǎn)定期檢查。如在數(shù)控機(jī)床上為了保證機(jī)床工作的可靠性，采用了很多限制運(yùn)動位置的行程開關(guān)。而這些行程開關(guān)的可靠性直接影響著整機(jī)的工作可靠性。此外機(jī)床上的自動換刀裝置機(jī)械和電氣結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜，是容易發(fā)生故障的地方，所以應(yīng)經(jīng)常檢查控制刀庫選刀與定位狀況的電氣系統(tǒng)、檢測機(jī)械手運(yùn)行位置的行程開關(guān)的工作狀況，以確保機(jī)床能正常運(yùn)行。
任何一臺數(shù)控機(jī)床經(jīng)過長期的運(yùn)行以后都必然會出現(xiàn)磨損與故障，但是延長元器件的工作壽命，延長機(jī)床部件的磨損周期，預(yù)防意外惡性事故的發(fā)生，爭取機(jī)床能長時間可靠工作，是日常對機(jī)床進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)和保養(yǎng)的宗旨。一般機(jī)床使用說明書均有對維護(hù)檢查的具體要求，應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定進(jìn)行操作。
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