合理使用和维护数控机床

【摘要】数控机床是现代企业生产中关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。为了充分发挥数控机床的效益，减少数控机床故障率，笔者结合自己多年的数控机床使用和维修工作经验，提出了企业如何合理使用和维护好数控机床几点建议。

【关键词】数控机床；可靠性；维护保养；利用率；电源；环境

数控机床是现代企业生产中关键产品关键工序的关键设备，一旦故障停机，其影响和损失往往很大。但是，人们对这样的设备往往更多地是看重其效能，对如何才能合理地使用不够重视，更对其日常保养及维修工作关注太少，不注意对日常保养与维护工作投入，故障出现临时抱佛脚的现象很是普遍。因此为了充分发挥数控机床的效益，减少数控机床故障率，笔者结合自己多年的数控机床使用和维修工作经验，提出了企业如何合理使用和维护好数控机床几点建议。

一、应选取可靠性高的数控机床

可靠性是提高产品质量和生产效率的保证。数控机床的可靠性是指机床在规定条件下执行其功能时，长时间稳定运行而不出故障。即平均无故障时间长，即使出了故障，短时间内能恢复，重新投入使用。所以采购数控机床时应选择结构合理、制造精良，并已批量生产的机床。一般用户越多，数控系统的可靠性越高。

二、提高数控机床操作人员素质

数控机床的使用比使用普通机床的难度要大，因为数控机床是典型的机电一体化产品，它牵涉的知识面较宽，即操作者应具有机、电、液、气等更宽广的专业知识，因此对操作人员提出的素质要求是很高的。操作人员的综合素质低，操作者在生产中不能恰当、正确地使用数控机床，造成机床故障率增加。特别是新购机床，碰到一些问题不知如何处理，一般情况下，新购机床时机床厂家会为用户提供技术培训的机会，时间虽然不长，但他们的针对性很强，用户应予以重视，所培训人员应包括以后的机床操作者。

当然，操作人员综合素质的提高不是一时的事，在日后的使用中应不断积累，还有一个值得一试的办法是走访一些同类机床的老用户，他们有很强的实践经验，最有发言权，可请求他们的帮助，让他们为操作者进行一定的培训，这是短时间内提高操作人员综合素质最有效的办法。

三、数控机床的使用期中应重视保养

应当清醒地认识到：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，这不仅取决于机床本身的精度和性能，很大程度上也与操作者在生产中能否正确地对数控机床进行维护保养和使用密切相关。与此同时，我们还应当注意到：数控机床维修的概念，不能单纯地理解是数控系统或者是数控机床的机械部分和其它部分在发生故障时，仅仅是依靠维修人员如何排除故障和及时修复，使数控机床能够尽早地投入使用就可以了，这还应包括正确使用和日常保养等工作。

应当为每台数控机床分配专门的操作人员、工艺人员和维修人员，所有人员都要不断地努力提高自己的业务技术水平。对每台数控机床都应建立日常维护保养计划，包括保养内容（如坐标轴传动系统的润滑、磨损情况，主轴润滑等，油、水气路，各项温度控制，平衡系统，冷却系统，传动带的松紧，继电器、接触器触头清洁，各插头、接线端是否松动，电气柜通风状况等等）及各功能部件和元气件的保养周期（每日、每月、半年或不定期）。

综上所述，只有坚持做好对机床的日常维护保养工作，才可以延长元器件的使用寿命，延长机械部件的磨损周期，防止意外恶性事故的发生，争取机床长时间稳定工作；也才能充分发挥数控机床的加工优势，达到数控机床的技术性能，确保数控机床能够正常工作，无论是对数控机床的操作者，还是对数控机床的维修人员来说，数控机床的维护与保养就显得非常重要，我们必须高度重视。

四、提高数控机床利用率

数控机床如果较长时间闲置不用，当需要使用时，首先机床的各运动环节会由于油脂凝固、灰尘甚至生锈而影响其静、动态传动性能，降低机床精度，油路系统的堵塞更是一大烦事；从电气方面来看，由于一台数控机床的整个电气控制系统硬件是由数以万计的电子元器件组成的，他们的性能和寿命具有很大离散性，从宏观来看分三个阶段：在一年之内基本上处于所谓“磨合阶段”。在该阶段故障率呈下降趋势，如果在这期间不断开动机床则会较快完成“磨合”任务，而且也可充分利用一年的维修期；第二阶段为有效寿命阶段，也就是充分发挥效能的阶段。在合理使用和良好的日常维护保养的条件下，机床正常运转至少可在五年以上；第三阶段为系统寿命衰老阶段，电器硬件故障会逐渐增多，数控系统的使用寿命平均在8～10年左右。

因此，在没有加工任务的一段时间内，最好较低速度下空运行机床，至少也要经常给数控系统通电，甚至每天都应通电。

五、为数控机床提供高性能电源

电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。另外，数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。

同时，由于数控设备使用的是三相交流380V电源，所以安全性也是数控设备安装前期工作中重要的一环，基于以上的原因，对数控设备使用的电源有以下的要求：

1.电网电压控制在适当范围内

电网电压波动应该控制在+10%～-15%之间，而我国电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素（如突然拉闸断电等）。用电高峰期间，例如白天上班或下班前的一个小时左右以及晚上，往往超差较多，甚至达到±20%。使机床报警而无法进行正常工作，并对机床电源系统造成损坏。甚至导致有关参数数据的丢失等。这种现象，在CNC加工中心或车削中心等机床设备上都曾发生过，而且出现频率较高，应引起重视。

建议在CNC机床较集中的车间配置具有自动补偿调节功能的交流稳压供电系统；如果是单台CNC机床可单独配置交流稳压器来解决。

2.电源始端有良好的接地

进入数控机床的三相电源应采用三相五线制，中线（N）与接地（PE）严格分开。电柜内电器件的布局和交、直流电线的敷设要相互隔离。

六、为数控机床提供良好的工作环境

精密数控设备一般有恒温环境的要求，只有在恒温条件下，才能确保机床精度和加工度。一般普通型数控机床对室温没有具体要求，但大量实践表明，当室温过高时数控系统的故障率大大增加。

工作环境温度应在0～35℃之间，避免阳光对数控机床直接照射，室内应配有良好的灯光照明设备。安装在远离液体飞溅的场所，并防止厂房滴漏。远离过多粉尘和有腐蚀性气体的环境。

潮湿的环境会降低数控机床的可靠性，尤其在酸气较大的潮湿环境下，会使印制线路板和接插件锈蚀，机床电气故障也会增加。因此中国南方的一些用户，在夏季和雨季时应对数控机床环境有去湿的措施。

尽管数控机床是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物，是技术密集度及自动化程度很高的典型机电一体化加工设备，只要我们认真对待，培养一支高素质的机电一体化的操作维护队伍，通过多看、多问、多思、多练、积累经验，掌握维护维修技巧，融会贯通，我们一定能够主要依靠自己的力量，把数控机床用好、管好。

作者简介：李元博（1969—），男，河南省经济管理学校讲师，研究方向：数控教学。

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