浅谈数控机床的维护与保养

摘要： 数控机床的正确操作和维护保养时正确使用数控设备的关键因素之一，正确的操作使用能够防止机床非正常磨损，避免突发故障；做好日常维护保养，可使设备保持良好的技术状态，延缓劣化进程，及时发现和消灭故障隐患，从而保证安全运行。本文简单阐述数控机床的预防性维护和日常保养工作内容。

关键词：数控机床 维护 保养

数控机床是技术密集度及自动化程度很高的，典型的机电一体化产品，但在企业生产中，数控机床能否达到加工精度高、产品质量稳定、提高生产效率的目标，不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上取决于如何使用数控机床。而对于数控机床的使用不能单纯依靠维修人员在发生故障时及时修复机床使其尽早投入使用，还应重视机床的日常维护保养工作。

1、选择合适的使用环境

数控机床的使用环境（例如：温度、湿度、振动、电源电压、频率及干扰等）会影响机床的正常运转，所以在安装机床时应严格要求做到符合机床说明书规定的安装条件和要求。在经济条件许可的条件下，应将数控机床与普通机械加工设备隔离安装，以便于维修和保养。

2、严格遵守数控机床的操作规程，制定并严格执行数控机床管理的规章制度

制定和遵守操作规程是保证数控机床安全运行的重要措施之一，实践证明许多故障都可由遵守操作规程而减少。若机床在使用中出现故障，操作者不可盲目处理，以免产生更为严重的后果，要注意保留现场，待维修人员来后如实说明故障前后的情况，尽早排除故障。故障若属于操作原因，操作者要吸取经验，避免下次犯同样的错误。除日常维护外还必须制定并严格执行数控机床管理的规章制度，主要包括：定人、定岗和定责任的“三定”制度，定期检查制度，规范交接班制度等。

3、长期不用的数控机床的维护与保养

在数控机床闲置不用时，应经常给数控系统通电。给机床通电后使其空运行。在空气湿度大的雨季应该天天通电，利用电器元件本身发热驱走数控柜内的潮气，以保证电子部件的性能稳定可靠。

4、数控系统中硬件控制部分的维护与保养

每年让有经验的电工检查一次，检测有关的参考电压是否在规定范围内，如电源模块的各路输出电压、数控电源参考电压等是否正常并清除灰尘；检查系统内各电器元件联接是否松动；检查各功能模块使用及风扇的运转是否正常并清除灰尘；检查伺服放大器和主轴放大器使用的外接式再生放电单元的联接是否可靠并清除灰尘；检测各功能模块使用的存储器后备电池的电压是否正常，一般应根据厂家的要求定期更换。对于长期停用的机床，应每月开机运行4小时，这样可以延长数控机床的使用寿命。

5、机床机械部分的维护与保养操作者给刀架上装刀时要保证安装到位并检查是否锁紧可靠。

注意所装刀号与所需刀具一致，防止换错刀具导致事故发生；开机后检查刀架回零位置是否正确，刀台刀架空运行检查各部分工作是否是正常动作。

机床应定期检查、调整丝杠螺母的轴向间隙，保证反向传动精度和轴向刚度；注意保护护板，避免硬质灰尘和切屑从损坏的护板缝隙进入丝杠。定期调整主轴驱动皮带的松紧程度；防止各种杂质进入油箱，每年更换一次油。

操作者在每班加工结束后，应清扫干净散落于护板、导轨等处的切屑；在工作时注意检查排屑器是否正常工作，以免造成切屑堆积损坏导轨精度，危及丝杠和导轨的寿命；在工作结束前应将各伺服轴回归原点后停机。

6、机床主轴电机的维护与保养

维修电工应每年检查一次伺服电机和主轴电机。着重检查其运行噪声、温升，若噪声过大，应查明原因，是轴承等机械问题还是与其相配的放大器的参数设置问题，采取相应措施加以解决。对于直流电机，应对其电刷、换向器等进行检查、调整、维修或更换，使其工作状态良好。检查电机端部的冷却风扇运转是否正常并清扫灰尘；检查电机各联接插头是否松动。

7、机床进给伺服电机的维护与保养

对于数控机床的伺服电机，要在10-12个月进行一次维护保养，加速或者减速变化频繁的机床要在2个月进行一次维护保养。

维护保养的的主要内容有：用干燥的压缩空气吹除电刷的粉尘，检查电刷的磨损情况。如需更换，需选用规格相同的电刷，更换后要空载运行一定时间使其与换向器表面吻合；检查清扫电枢整流子以防止短路；如装有测速电机和脉冲编码器时，也要进行检查和清扫。

数控机床中的直流伺服电机应每年至少检查一次，一般应在数控系统断电的情况下，并且电动机已完全冷却的情况下进行检查：取下橡胶刷帽，用螺钉旋具刀拧下刷盖取出电刷；测量电刷长度，如FANUC直流伺服电动机的电刷由10mm磨损到小于5mm时，必须更换同一型号的电刷。仔细检查电刷的弧形接触面是否有深沟和裂痕，以及电刷弹簧上是否有打火痕迹。如有上述现象，则要考虑电动机的工作条件是否过分恶劣或电机本身是否有问题。用不含金属粉末及水分的压缩空气导入装电刷的刷孔吹净粘在孔壁上的电刷粉末。如果难以吹净，可用螺钉旋具尖轻轻清理，直到孔壁全部干净为止，但要注意不要碰到换向器表面。重新装上电刷，拧紧刷盖。如果更换了新电刷，应使电动机空运行一段时间，以使电刷表面和换向器表面吻合。

8、机床测量反馈元件的维护与保养机床测量元件采用编码器、光栅尺的较多，维修电工每月检查一次测量元件联接是否松动，是否被油液或灰尘污染。

9、机床电气部分的维护与保养具体检查可按如下步骤进行：

（1）检查三相电源的电压值是否正常，有无偏相，如果输入的电压超出允许范围则进行相应调整。

（2）检查所有电气联接是否良好。

（3）检查各类开关是否有效，可借助于数控系统CRT显示的自诊断画面及可编程机床控制器（PMC）、输入输出模块上的LED指示灯检查确认，若不良应更换。

（4）检查各继电器、接触器是否工作正常，触点是否完好，可利用数控编程语言编辑一个功能试验程序，通过运行该程序确认各元器件是否完好有效。

（5）检验热继电器、电弧抑制器等保护件是否有效等等。电工应每年检查调整一次。电气控制柜及操作面板显示器的箱门应密封，不能用打开柜门使用外部风扇冷却的方式降温。操作者应每月清扫一次电气柜防尘滤网，每天检查一次电气柜冷却风扇或空调运行是否正常。

10、压系统的维护与保养

检查各液压阀、液压缸及管子接头是否有外漏；液压泵或液压马达运转时是否有异常噪声等现象；液压缸移动时工作是否正常平稳；液压系统的各测压点压力是否在规定的范围内，压力是否稳定，油液的温度是否在允许的范围内；液压系统工作时有无高频振动；电气控制或撞块（凸轮）控制的换向阀工作是否灵敏可靠；油箱内油量是否在油标刻线范围内；行位开关或限位挡块的位置是否有变动；液压系统手动或自动工作循环时是否有异常现象；定期对油箱内的油液进行取样化验，检查油液质量，定期过滤或更换油液；定期检查蓄能器的工作性能；定期检查冷却器和加热器的工作性能；定期检查和旋紧重要部位的螺钉、螺母、接头和法兰螺钉；定期检查更换密封元件；定期检查清洗或更换液压元件；定期检查清洗或更换滤芯；定期检查或清洗液压油箱和管道。

操作者每周应检查液压系统压力有无变化，如有变化，应查明原因，并调整至机床制造厂要求的范围内。操作者在使用过程中，应注意观察刀架换刀情况、护板来回移动是否正常；液压油箱内油位是否在允许的范围内；油温是否正常，冷却风扇是否正常运转；每月应定期清扫液压油冷却器及冷却风扇上的灰尘。

机床液压油过滤装置每年都应清洗；检查液压油的油质，如果失效变质应及时更换，所用油品质应是机床制造厂要求品牌或已经得到确认可代用的品牌；每年检查调整一次主轴箱平衡缸的压力，使其符合出厂要求。

11、机床气动系统的维护与保养

保证供给洁净的压缩空气，压缩空气中通常都含有水分、油分

和粉尘等杂质。水分会使管道、阀和气缸腐蚀，油液会使橡胶、塑料和密封材料变质，粉尘会造成阀体动作失灵。选用合适的过滤器可以清除压缩空气中的杂质，使用过滤器时应及时排除和清理积存的液体，否则当积存液体接近挡水板时，气流仍可将积存物卷起。

保证压缩空气中含有适量的油，大多数气动执行元件和控制元件都要求有适度的，方法一般采用油雾器进行喷雾。油雾器一般安装在过滤器和减压阀之后。油雾器的供油量一般不宜过多，通常每10m3的自由空气供1ml油量（即40滴到50滴油）。检查是否良好的一个方法是：找一张清洁的白纸放在换向阀的排气口附近，如果阀在工作三到四个循环后，白纸上只有很轻的斑点，表明是良好的。

保持气动系统的密封性，漏气不仅增加了能量的消耗，也会导致供气压力的下降，甚至造成气动元件工作失常。严重的漏气在气动系统停止运行时，漏气引起的噪声很容易发现，轻微的漏气则利用仪表，或用涂抹肥皂水的办法进行检查。

保证气动元件中运动零件的灵敏性，从空气压缩机排出的压缩空气，包含有粒度为0.01～0.08μm的压缩机油微粒，在排气温度为120～220℃的高温下，这些油粒会迅速氧化，氧化后油粒颜色变深，粘性增大，并逐步由液态固化成油泥。这种μm级以下的颗粒一般过滤器无法滤除。当它们进入到换向阀后便附着在阀芯上，使阀的灵敏度逐步降低，甚至出现动作失灵。为了清除油泥，保证灵敏度，可在气动系统的过滤器之后，安装油雾分离器，将油泥分离出。此外，定期清洗液压阀也可以保证阀的灵敏度。

保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度，调节工作压力时，压力表应当工作可靠，读数准确。减压阀与节流阀调节好后，必须紧固调压阀盖或锁紧螺母，防止松动。操作者应每天检查压缩空气的压力是否正常；过滤器需要手动排水的，夏季应两天排一次，冬季一周排一次；每月检查器内的油是否用完，及时加满规定品牌的油。

12、机床部分的维护与保养

各部分必须按要求定期加油，注入的油必须清洁，

处应每周定期加油一次，找出耗油量的规律，发现供油减少时及时通知维修工维修。操作者应随时注意CRT显示器上的设备报警信息，发现报警或异常现象时，及时通知维修工维修。钳工每年应进行一次油油路检查，发现油路堵塞或漏油应及时疏通或修复。底座里的油必须加到油标的最高线，以保证工作的正常进行。因此，必须经常检查油位是否正确，油应5-6个月更换更换一次。由于新机床各部件的初磨损较大，所以第一次和第二次换油的时间应提前到每月换一次，以便及时清除污物。废油排出后，箱内应用煤油冲洗干净（包括床头箱及底座内油箱），同时清洗或更换滤油器。

13、可编程机床控制器（NC）的维护与保养主要检查NC的电源模块的电压输出是否正常；输入或输出模块的接线是否松动；输出模块内各路熔断器是否完好；后备电池的电压是否正常，必要时进行更换。对NC输入输出点的检查可利用CRT上的诊断画面用置位复位的方式检查，也可用运行功能试验程序的方法检查。

14、机床精度的维护与保养

定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。其软方法主要是通过系统参数补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等；硬方法一般要在机床大修时进行，如进行导轨修刮、滚珠丝杠螺母副预紧调整反向间隙等。

15、有些数控系统的参数存储器是采用CMOS元件，其存储内容在断电时靠电池带电保持。一般应在一年内更换一次电池，并且一定要在数控系统通电的状态下进行，否则会使存储参数丢失，导致数控系统不能工作。

16、及时清扫。如空气过滤器的清扫，电气柜的清扫，印制线路板的清扫。

17、X、Z轴进给部分的轴承脂应每年更换一次，更换时一定要把轴承清洗干净。

数控设备是一种自动化程度高、结构较复杂的先进加工设备，要充分发挥数控设备的高效性，就必须正确的操作和精心的维护保养，除本文所提到常规维护保养外，还应根据具体数控设备的详细操作说明手册作具体的专门维护和保养。以保证数控机床的正常运行和设备的高利用率。