1.3 数控机床的维护

1.对数控机床的操作人员有哪些要求？

与数控机床接触最多，能掌握机床运转脉搏的是日常操作人员。他们负责日常机床的操作，积累了丰富的实践经验，对数控机床各部分的状态了如指掌。操作人员在正确使用和精心维护方面做得如何往往对数控机床的状态起着重要的作用。因此，一个合格的数控机床操作人员应具备如下基本条件。

（1）有较高的思想素质

工作勤勤恳恳，具有良好的职业道德，能刻苦钻研技术；文化程度最好是中专以上，并具有较丰富的实践经验。

（2）熟练掌握各种操作与编程

能正确熟练地对自己所负责的数控机床进行各种操作，并熟练掌握编程方法，能编制出正确优化的加工程序，避免因操作失误或编程错误造成碰撞而导致机床故障。

（3）深入了解机床特性，掌握机床运行规律

对机床的特性有较深入的了解，并能逐步摸索运行中的情况及一些规律。对于操作人员负责进行的日常维护及保养工作能正确熟练，从而保持机床的良好状态。

（4）熟知操作规程及维护和检查的内容

应熟知本机床的基本操作规程和安全操作规程、日常维护和检查的内容及达到的标准、保养和润滑的具体部位及要求。知道本机床所使用的油（油脂）牌号、代用油（脂）牌号、液压及气动系统的正常压力。

（5）认真处理并做好记录

对运行中发现的任何不正常的情况和征兆都能认真处理并做好记录。一旦发生故障，要及时正确做好应急处理，并尽快找维修人员进行维修。修理过程中，与维修人员密切配合，共同完成对机床故障的诊断及修理工作。

2.数控机床的维护有哪些基本要求？

数控机床的使用维护有下列基本要求。

（1）保持使用环境良好

数控机床的内外应清洁干净，各润滑面、丝杠、齿条、齿轮等处无油垢、无碰伤、无锈蚀；各部件无漏水、油、电、气现象；油水过滤器、空气过滤网、电路板不能太脏；切屑垃圾清扫干净。

（2）保证部件的润滑良好

必须按照数控机床润滑标准，定期检查、清洗自动润滑系统，及时添加或更换油液油脂，使主轴、丝杠和导轨等各运动部位始终保持良好润滑状态，以减缓机械磨损速度。

（3）保证机械精度要求

调整保持各运动部件之间的形状和位置偏差在允许范围内，其中包括对刀系统、工作台交换系统、丝杠反向间隙等的检查与调整。

（4）保证机床安全可靠

操作者应熟悉数控机床结构，合理使用，遵守操作维护规程，监测异常，及时消除事故隐患；各种安全保护装置齐全可靠，接地良好，控制系统正常。

3.数控机床使用中应注意哪些问题？

数控机床使用加工程序控制机床各个轴的运动，一旦执行加工程序，就不需要操作人员再对其进行干涉。在数控机床加工零件的过程中，由于数控系统或执行部件的故障造成的工件报废和安全事故，一般情况下，操作人员是无能为力的。所以，数控机床工作的稳定性、可靠性尤为重要，在使用数控机床时应注意以下问题。

（1）数控机床的使用环境

数控系统结构复杂，数控机床的工作环境，温度、湿度变化较大，油污和粉尘对元件及线路板的污染、机械振动、电磁干扰，都会对信号传送通道的接插件和电子元器件产生影响，从而影响机床的正常运行。所以，数控机床最好安装在安有中央空调的环境，并且远离振动较大的设备（如冲床）和电磁干扰的设备。

（2）电源要求

数控机床对电源没有特别高的要求，一般允许±10%。但是，由于国内供电的具体情况，不仅电源波动幅度大（有时电压波动超过±10%），而且质量差。交流电源往往叠加一些高频杂波信号，用示波器可以清楚地观察到，有时还出现很大的瞬间干扰信号，破坏数控系统的程序和数据，从而影响数控系统的正常运行。在供电质量不好的地区，数控机床采用专线供电（从低压配电室分一路单独供数控机床使用）或增设稳压装置，都可以减少供电质量的影响。

（3）数控机床的操作规程

操作规程是保证数控机床能否安全可靠运行的重要措施之一，数控机床操作人员一定要按操作规程操作。例如，对数控机床进行定期的维护、保养，出现故障注意记录、保护现场等。

（4）数控机床不宜长期封存

用户购买数控机床后要充分利用，尽量提高数控机床的利用率和开动率，尤其是设备投入使用的第一年，一般数控机床的保修期都是1 年。在保修期期间，使数控机床容易出现的故障薄弱环节尽早暴露出来，设备故障隐患尽可能在保险期得到解决。另外，数控机床长期不用会使数控系统的电子元器件由于受潮等原因而变质或损坏。所以，即使数控机床暂时无生产任务，也要定期开机，利用机床本身的散热来降低机床内的湿度。并且可以防止系统软件、数据丢失。

（5）注意培训和配备操作人员、维修人员和编程人员

数控机床是机、电、液、计算机各种技术复合于一体的高技术设备，任何不当的使用和操作都会对机床造成损坏。因此，对相关人员素质要求较高，操作人员应具备一定的专业知识。维修人员应选择具有自动控制、计算机或机电一体化专业知识的人员担任；而编程人员因需要具有机械加工和数学方面有关知识，则宜选择熟悉机械加工工艺并具备有一定数学和计算机软件知识基础的人员加以培训后担任。

4.数控机床的日常维护和保养有哪些内容？

数控机床是一种自动化程度高、结构复杂且又昂贵的先进加工设备。为了延长数控机床各元器件的寿命和正常机械磨损周期，防止意外恶性事故的发生，使机床能在较长时间内正常工作，充分发挥其效益，必须做好日常维护与保养工作。主要的维护与保养工作有下列内容。

（1）选择合适的使用环境

数控机床的使用环境（如温度、湿度、振动、电源电压、频率及干扰等）会直接影响数控机床的正常运转，因此，在安装数控机床时应严格保证机床说明书规定的安装条件和要求。在经济条件允许的情况下，应将数控机床与普通机械加工设备隔离安装，以便于数控机床的保养与维修。

（2）应为数控机床配备数控系统编程、操作和维修的专门人员

这些人员应熟悉所用数控机床的机械、数控系统、强电设备、液压、气动等部分及使用环境、加工条件等，并能按机床和系统使用说明书的要求正确使用数控机床。

（3）保持设备的清洁

要坚持不懈地做好数控机床的清洁工作。对主要部位如工作台、裸露的导轨、操作面板等，应每班擦一次。每周对整机进行一次较彻底的清扫与擦拭，例如，冷却装置的防尘垫、压缩空气系统的过滤器芯、冷却液箱中残存的切屑等。由于数控机床的结构一般都比较复杂，因此，要坚持按照说明书上的要求做好清洁工作，并不是一件容易的事情。

（4）定期对各部位进行检查

需要经常检查的主要部位：液压、润滑、冷却装置的油（液）位，气压、空气过滤装置，油雾润滑装置，各紧急停车按钮、各轴的限位开关等。

需定期检查的主要部位：传动皮带的磨损及松紧情况，液压油、润滑油及冷却液的洁净度，电动机及测速发动机碳刷、整流子的磨损情况，导轨间隙等。

（5）进行必要的调整与更换

根据检查情况，必要时进行调整和更换，例如，导轨间隙的调整、皮带松紧度调整。如果传送带磨损严重、碳刷短于规定的长度、液压油的洁净度不够等问题出现，则必须进行相应的更换。

以上所述的日常维护与保养工作，必须严格按照说明书上规定的方法与步骤进行，否则，可能会出现设备或者人身事故，造成严重后果。

（6）定期检查项目表

表1-1为一台特定机床的定期检查表。

对于具体的机床维护要求在机床的使用维护说明书中都有规定，但就其共性而言还应注意以下问题：

1）电气柜的保养

应尽量少开电气柜的柜门，以防止灰尘、油雾和金属粉末落在印制电路板上，造成元器件及印制电路板损坏。

2）直流伺服电动机的维护保养

早期的数控机床使用直流伺服电动机，要每10～12个月进行一次维护保养；加/减速频繁的机床，要每两个月进行一次维护保养。维护保养的主要内容：用干燥的压缩空气吹除电刷的灰尘；检查电刷的磨损情况，如需更换，要选用规定型号相同的电刷，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。例如，装有测速发电动机和脉冲编码器时，也要进行检查和清理。清洗检查后，按原接线方法和顺序组装后进行试验检查。如果数控机床闲置半年以上，应将直流伺服电动机和直流主轴电动机的电刷取出，以免由于化学作用，腐蚀换向器表面，致使换向性能降低，甚至损坏电动机。

3）机床电缆线的检查

主要检查电缆线的移动接头、拐弯处是否出现接触不良、断线或短路等现象。

4）定期更换数控系统的后备电池

很多数控系统的机床数据、加工程序、可编程控制器（Programmable Logic Controller，PLC）程序、PLC报警文本都保存在随机存储器内，系统断电靠后备电池提供电力保护数据。因此，后备电池的可靠与否与机床的正常工作息息相关。为了保证后备电池可靠工作，要定期检查电池容量，每2～3个月检查一次，每一年更换一次电池，要注意检查或更换电池一定要在系统通电的情况下进行。

5）电气柜的清洁

电气柜内的控制模块和元器件上有灰尘、油污时，很容易引起机床故障。因此，机床的电气柜要根据使用环境定期清洁，一般情况下每8～12 个月清洁一次。如果环境潮湿、灰尘较多，6个月必须清扫一次。

6）控制模块的电路板要定期清洁

有些机床工作环境比较恶劣，控制模块上容易积累灰尘和油污，因此要定期清洁控制板。控制板的清洁通常采用下列方法：

① 用毛刷清洁，适合于灰尘少的电路板，清洁时应注意防止划伤电路板或碰坏元器件。

② 用吸尘器清洁，使用时要选用功率适当的吸尘器。

③ 用干燥压缩空气清洁，适合于灰尘多、面积大的电路板及伺服单元，压缩空气的使用压力为0.2～0.3MPa，不宜直接对准元器件，要保持一定的距离。

④ 使用中性清洁剂清洁，对于灰尘较大、油污较多的线路板可以使用高纯度酒精或者专用线路板清洗剂清洗，注意清洗后，保证干燥之后才能安装通电。

⑤ 长期不用数控机床和库存备板的保养

数控机床长期闲置不用时，应经常给数控系统通电，在机床锁定的情况下，使其空运行。在空气湿度较大的南方霉雨季节应该天天送电，利用电气元件本身发热来驱散数控柜内的潮气，以保证电子部件的性能稳定可靠，不致损坏。

对于备件库中存储器的备板，要定期安装到系统上通电运行，以防损坏。

5.怎样对数控系统进行维护？

数控机床的数控系统在运行一段时间之后，某些电气元件难免出现一些损坏或故障现象，数控系统是数控机床的核心，数控系统出现故障对数控机床的影响非常大，虽然现代数控系统的平均无故障时间非常长，但是如果有好的维护还可以增加其平均无故障时间，如果维护不好，数控系统就要减少平均无故障时间并且缩短寿命。

因此，做好数控系统的维护是使用好数控机床的一个重要环节。数控机床的操作人员、维修人员以及管理人员应共同做好维护工作。下面是数控系统维护的主要内容。

（1）严格遵守数控机床的操作规程

数控系统的编程、操作和维修人员必须经过专门的技术培训，熟悉所用数控机床的数控系统、强电设备、机械、液压、气源等部分及使用环境、加工条件等；能按机床和数控系统使用说明书的要求正确、合理地使用；应尽量避免因操作不当引起故障。

（2）防止数控装置过热

定期清理数控装置的散热通风系统；应经常检查数控装置上冷却风扇工作是否正常；应重视机床使用环境状况，每一个季度或每半年检查清扫一次。

（3）防止尘埃进入数控装置

除了进行检修外，应尽量少开电气柜门。因为机床附近空间漂浮的灰尘、油雾和金属粉末落在印制电路板和电气接插件上，容易造成元器件之间绝缘电阻下降，从而出现故障甚至使元器件损坏。有些数控机床的主轴控制系统放置在强电柜中，强电门关得不严，是使电气元器件损坏、主轴控制失灵的一个原因。有些用户当夏天气温过高时干脆打开数控柜门，采用外部电扇向数控柜中吹风，以降低机内温度，使机床勉强维持工作。这种方法最终会导致系统加速损坏。

（4）存储器用后备电池定期检查和更换

数控系统的加工程序、机床数据等一般存储在数控装置的随机存储器内，系统断电时由后备电池供电保持。当电池能量下降到一定数值时，会使数据和程序丢失。如果系统一直通电会产生报警，出现报警后一周之内必须更换电池。但最好经常检查电池电压，当电池电压下降到一定数值时，提早更换，或者为可靠工作，一年更换一次电池。更换、检查电池电压时一定要在系统通电的状态下进行，这样才不至于丢失机床数据和程序。

（5）经常检查数控系统的供电电压

数控系统允许的供电电压通常为额定值的85%～110%，如果超出这个范围，轻则使数控系统不能稳定工作，重则会造成一些电子元器件损坏。因此，要注意电网电压波动。对于电网质量较差的地区，应及时配置数控系统专用的交流稳压电源装置，这会使数控系统的故障率明显降低。

（6）数控系统长期不用时的维护

当数控机床长期闲置不用时，也应定期对数控系统进行维护保养。首先，应经常给数控系统通电，在机床锁定不动的情况下，让其空运行。在空气湿度较大的霉雨季节应该天天通电，利用电器元器件本身发热驱散数控柜中的潮气，以保证电子部件的性能稳定。实践证明，经常闲置不用的机床，过了霉雨季节后，一开机往往容易发生各种故障。