汽车制造行业的数控机床预防性维修技术及应用.pdf

材料 工艺 设备 汽车制造行业的数控机床预防性维修技术及应用 于利锋 杨琳琳 陕西汉德车桥有限公司 摘 要数控机床的预防性维修技术是降低数控机床故障率的关键技术之一，直接影响着数控机床长期正常运 行，是现代汽车制造业中数控加工生产顺利进行的技术保证 。本文主要介绍数控机 床预 防性 维修技术 、具体 实 施方法、应用、手段及注意事项，并分析其原因及影响后果，对降低企业设备故障率、减少维护费用及维修时 间起着重要的指导作用。 关键词 数控机床 预 防性维修技术 Th e T e c h n o l o g y a n d Ap p l i c a t i o n o f NC Ma c h i n e P r e v e n t i v e M a i nt e n a nc e i n Aut o m o b i l e M a c hi n i ng i n dus t r y Y uL i f e n g ， Y a n gLi n l i n S h a a n x i h a n d e a x l e C O ． 1 t d Xi ’ a n S h a a n x i 71 0 2 0 0 Abs t r ac t Th e NC ma c hi n e pr e ve nt i v e ma i nt e na n c e i s t he k e y t e c hno l o g y t o r e d uc e t he NC ma c hi ne f a ul t ，a s we l l a s t o a ffe c t i t t o r u n i n l o n g t e r m a s n o r ma 1 ． T h e p r e v e n t i v e ma i n t e n a n c e t e c hn o l o g y c a n a s s u r e t h e NC ma c h i n i n g t o r u n s u c c e s s f u l l y i n Au t o mo b i l e m a c h i n i n g i n d u s t r y ．I t i s i n t r o d u c e d i n thi s p a p e r t h a t t h e NC m a c h i n e p r e v e n t i v e ma i n t e n a n c e t e c h n o l o g y , i mp l e me n t me t h o d ， a p p l i c a t i o n ， a t t e n t i o n i t e ms ， wh i l e a n a l y z i n g t h e c a u s e a n d t h e r e s u l t ． I t c a n g u i d e t h e i n d u s tr y t o r e d u c e e q u i p m e n t f a u l t ， a n d a l s o t o r e d u c e t h e ma i n t e n a n c e c o s t a n d t i me ． Ke y W o r d NC M a c h i n e ， P r e v e n t i v e Ma i n t e n a n c e T e c hn o l o g y 1 ．引言 数控机床作为机电一体化产品的代表之一，自 1 9 5 2年诞生以来，随着几十年 的社会生产和科学 技术的快速发展， 数控机床的控制系统逐渐趋于小 型化、控制精度及性价比越来越高 。目前，数控 机床广泛用于汽车制造、机械加工的各个领域 ， 给 企业带来前所未有的经济效益和生产效率 。 企业为了提高数控机床的使用效率， 减少机床 故障率，数控机床的维修技术尤为重要。数控机床 维 修 技 术 分 为 恢 复 性 维 修 和 预 防 性 维 修 P r e v e n t i v e M a i n t e n a n c e 。恢复性维修是指 设备发生故障后的维修，机床必须停机，有可能更 换零部件 ，维修成本较高。预防性维修是指从预防 医学的立场出发， 对设备的异状进行早期发现和早 期治疗， 是在设备还未出现故障时对机床进行维护 2 0 1 0 年 第 6期 或维修，消除机床发生故障的隐患，随时监测与预 防，以达到 “ 零非计划停机、零速度损失、零废品” 的 目标。 目前现代企业大规模推行的 “ T P M ”也是 预防性维修技术的一部分 ， 数控机床的预防性维修 技术是企业 的关键技术和知识之一。 2 ．预防性维修技术及应用 2 ． 1 一般性的预防维修技术及应用 一 般性的预防维修技术是指加 强数控机床 日 常的维护、保养，减少设备故障隐患的逐步积累， 是由操作人员和维修人员在 日常维护和保养中应 该遵循和贯彻的原则和方法 ， 通常有以下几种预防 维修技术及应用。 2 ． 1 ． 1 坚持数控机床的正确使用原则 数控设备的正确使用是减少设备故障、 延长使 用寿命的关键， 它在预防性维修 中占有很重要的地 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 材料 工艺 设备 位 。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而 且一般性维护 如注油、清洗 、检查等 是 由操作 者进行的。数控机床 的数控系统编程 、操作和维修 等相关人员，应熟悉所用设各的构成 机械部分、 数控装置、液压部分、气路部分等及规格，并严 格按照机床及数控装置使用说明书的要求正确、 合 理地使用机床，严禁超功能使用。对于长期不用的 数控机床，应经常给数控系统通电，以免因长期不 用而发生故障。因此 ， 要有针对性地培养数控机床 各相关人员的设备管理 、使用和维护意识，加强业 务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌 握机床性能， 严格执行设备操作规程和维护保养规 程，保证设备正常、正确的运行状态。 2 ． 1 ． 2 坚持数控设备运行 中的巡回检查 由于数控设备的先进性、 复杂性和智能化高的 特点，它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求 高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如 伺服 电机的温度、 各移动轴的负载情况， 电源模块、 伺服模块是否发热，是否有异常声音或有异味，压 力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、润滑 状况是否 良好等 。 积极做好故障和事故预防，若发 现异常应及时解决， 这样做才有可能把故障消灭在 萌芽状态之中，从而可 以减少一切可避免的损失。 如在某次上午的巡检中， 某花键铣床红色报警指 示灯亮，经调查，发现机床运行加工中，对机床进 行回零操作时，Z轴负载达到 2 8 4 ％ ，出现跟随误差 过大，发生报警。通过检查分析，发现丝杠润滑不 良，机械机构抱死 ，润滑装置油量不足，立即要求 操作人员加注油后，丝杠润滑正常，报警消除，机 床恢复正常运转。 因此，设备运行 中的巡回检查 尤为重要。 2 ． 1 ． 3 数控机床主轴及油冷却装置的清扫 为了稳定主轴精度及机床加工精度， 主轴 内部 和液压系统都有冷却装置 ， 有些还配备有丝杠 中心 冷却装置。如果冷却装置的保护 网或散热片很脏， 则使冷却能力降低，就会因热损耗而产生故障 。 具 体维护方法是 若 因保 护网积尘而妨碍通风，可将其取下予 以清 扫； 若当散热片积尘很多时，可用压缩空气吹净 。 需要注意的是，不得将散热片挤成一堆 ， 重叠在一 起，以免影响散热效果； 一2O一 此类装置的清扫周期一般为 6个月。 2 ． 2专业性的预防维修技术及应用 专业性的预 防维修技术是对数控设备定期的 维护方法， 是 由专业人员或维修技术人员贯彻和执 行的活动， 通常有以下几种专业的预防维修技术及 应用。 2 ． 2 ． 1 坚持对数控机床进行季节性专项检查 数控机床 的高精度和高可靠性决定了数控机 床对环境的要求也 比较高。 每当春夏交接之时，环 境温度升高， 此时数控机床 的功率模块 电源模块、 伺服模块等的散热器，主轴油冷机，电柜空调的 热交换器必须进行彻底清扫。例如O K U M A 、M A Z A K 等数控系统的功率模块散热器在电柜外面， 通过风 扇强制冷却，由于车间环境等原因，散热器容易被 灰尘包裹 ，影响散热效果 ，当功率器件温度超过 5 0 ℃时发生报警 ，严重时烧坏模块。因此，维护人 员应根据车问环境每半年检查、清扫，提前消除故 障隐患。 2 ． 2 ． 2数控装置 电池的定期更换 某些数控装置是采用 C M O S存贮器储存参数及 数据 ，为了避免断 电不用时丢失这些参数及数据 ， 需要用电池供 电予 以保持 。此种数控装置如在 C R T 显示 出电池报警 时，表示电池 电压过低，需要换用 新 电池，通常应以每年定期更换一次为宜 。 2 ． 2 ． 3交、直流伺服电机的定期检查和清扫 交、直流伺服 电机是数控机床 的驱动部件 ， 应 定期对其进行预防性维修 。 对于数控车床、数控铣 床和加工中心等，每年检查一次；而对于频繁加、 减速 的机床．如冲床等，每 2个月检查一次。检查 时，必须在数控系统处于断电状态，且电机 已完全 冷却的情况下进行 。 交流伺服 电机只要注意定期清 理冷却风扇上的油污及灰尘，保证 电机散热 良好。 直流伺服电机的检查清扫相对复杂 ， 方法和步骤如 下 首先， 拧下电刷盖， 取出电刷 ， 先测量其长度 。 一 般来说，当电刷磨损到新电刷长度的 1 ／ 2时，就 不应再继续使用，必须换同型号的新电刷 。 其次， 仔细检查 电刷的弧形接触面是否有探沟 或裂痕，以及电刷弹簧有无打火痕迹。如有上述现 象 ，则须仔细检查换向器表面 。若表面正常，可换 新电刷，并在一个月后再次检查 。 若还发生上述现 汽 车 实 用 技 术 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 材料 工艺 设备 象，则要考虑电机的工作条件是否过分恶劣 ， 或 电 机本身不正常。 然后，装新电刷前，要用不含金属粉末及水分 的压缩空气吹入装电刷的各刷握孔， 吹净粘在孔壁 的电刷粉末 。如果难 以吹干净 ，可用螺丝刀尖轻轻 清理，直至孔壁全部干净为止。但是，在操作过程 中应注意避免螺丝刀尖损伤换 向器表面和刷握孔 壁 。 最后，装入新电刷 ，拧紧刷盖，并使伺服电机 空运行跑合一段时间，以使电刷表面和换向器表面 相吻合 。 2 ． 2 ． 4密闭数控柜门 数控柜 门必须保证严密的封 闭性， 如果为了散 热，应及时清理空气过滤器，严禁用敞开柜 门的方 法散热。这是由于车间内空气中飘浮有灰尘、油雾 和金属粉末等， 这些杂物落在 印刷线路板和 电子组 件上 ，容易造成元器件 间绝缘 电阻下降而 出现故 障，甚至使元器件及印刷线路板损坏 ，使机床停机 更加严重影响生产节拍 。 2 ． 2 ． 5定期备份数控系统资料及所需备件 为了方便维修工作 ，减少平均维修时间 M T T R ， 平时应做好故障维修的一切准备工作。为此，数控 机床的维护人员除了应熟悉所用 设备 的结构和性 能，熟悉数控系统的构成和功能 ， 应备份一些与数 控机床维修及检测有关的技术资料及程序 。 通常应 做 到 以下 几 点 应 了解系统所用印刷线路板上可供维修用 的 2 0 1 0年第 6期 检测点，掌握其正常电平和波形，以便维修故障时 进行对照和分析； 应妥善保存数控系统和可编程控制器 P L C 的 参数及技术资料， 常用的典型零件程序和用户宏程 序 ； 及时备份数控机床的系统数据和 P L C数据及 参数 根据实际使用情况 ， 适 当配置维修备件，如保 险、电池 、风扇刷 以及容易出故障的模块等 。 3 ．结论 本文详细论述 了数控机床预 防性维修的技术 及应用方法， 分析并举实例叙述企业中预防性维修 的应用、具体实施方法、手段及注意事项 ，是现代 企业数控机床维护保养的关键方式之一 ， 已在企业 设备维修中取得显著成果。 数控机床预防性维修的 技术对降低企业设备故障率、 减少维护费用及维修 时间起着重要的指导作用 ， 能够有效提高企业的生 产率及经济效益。 参考文献 [ 1 3孙汉卿． 数控机 床维修技术． 第 1版 [ M 3 ． 北京 机械工 业 出版社， 2 0 0 0 ， 5 ． [ 2 3郑 国伟， 文 德邦 主编． 设备 管理 与维修工作手册 [ M ] ． 长 沙 湖南科学技术 出版社 1 9 8 9 ． 1 [ 3 3 F A N U C O i s e r i e s维修说明书 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m