數(shù)控機床的安全操作與維護

 數(shù)控機床是機電一體化的高新技術(shù)設(shè)備，具有高效率、高精度等特點，能解決工藝難題，而且又具有一定柔性，在制造業(yè)發(fā)揮了強大的技術(shù)優(yōu)勢。但是，如果數(shù)控機床使用操作不當、維護不周，就會發(fā)生各種故障。這些故障如果得不到及時有效的維修，就會造成停機，使生產(chǎn)不能正常進行。因此，使用數(shù)控機床不僅要嚴格遵守操作規(guī)程，而且必須重視數(shù)控機床的維護工作。作為操作人員，也應(yīng)對數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)和控制有一定的了解，對簡單故障會及時處理。這不僅有助于正確使用數(shù)控機床，而且能提高數(shù)控機床的使用效率。
1 數(shù)控機床的安全操作
正確操作是保證數(shù)控機床正?？煽窟\行的基礎(chǔ)，特別是在數(shù)控機床的使用初期和保修期。在使用初期，由于操作者對數(shù)控機床的性能不熟悉，操作技術(shù)不熟練或使用不當，經(jīng)常發(fā)生故障，造成數(shù)控機床的停機。在保修期內(nèi)，由于運動部件處于磨合過程和部分元件穩(wěn)定性等原因，數(shù)控機床的故障發(fā)生率較高。例如，某廠有一臺加工中心，在使用的第一年，共發(fā)生16次停機故障，其中操作不當故障7次，伺服系統(tǒng)故障3次，機床調(diào)整不當造成故障2次，電源 電氣部分故障3次，顯示出錯1次。由此可見，因操作、保養(yǎng)、調(diào)整不當發(fā)生故障共有9次，占總故障的56.3%。因此，正確操作和使用數(shù)控機床，可有效地減少故障，提高數(shù)控機床的使用效率。
操作人員一定要先閱讀有關(guān)的操作說明書，了解數(shù)控機床的所有性能，熟悉每個部件和開關(guān)的作用，才能開始操作和使用數(shù)控機床，而且一定要嚴格的按照規(guī)章制度進行操作。而且要做到：熟悉數(shù)控機床部件的加工性能，如機械原點、各軸行程、夾具和工件安放位置、工件坐標系、各坐標的干涉區(qū)、換刀空間、主軸轉(zhuǎn)速和定位范圍等；掌握數(shù)控機床的操作方式，如工件的定位方法及主要裝夾方式、主軸轉(zhuǎn)速和進給速度的調(diào)整、刀具位置的調(diào)整等。
1.1 數(shù)控機床的操作規(guī)程 在使用過程中要嚴格遵守操作規(guī)程，數(shù)控機床的操作規(guī)程一般如下：①操作者不能超性能使用，要很了解機床的性能、結(jié)構(gòu)、傳動原理和控制操作。②在使用機床的時候，一定要把防護鏡、防護服、防護帽都穿戴整齊。③先對機床進行詳細的檢查，才能開始開機工作，比如各開關(guān)、手柄位置有沒有在規(guī)定的位置上；檢查電氣控制是否正常；潤滑油路是否暢通、油質(zhì)是否良好，并按規(guī)定加好潤滑油；注意液壓或氣壓系統(tǒng)的調(diào)整，檢查總系統(tǒng)的工作壓力是否在額定范圍，溢流閥、順序閥等調(diào)整壓力正確。④開機時應(yīng)低速運轉(zhuǎn)3～5min，查看各部分運轉(zhuǎn)是否正常。⑤加工工件前，必須進行加工模擬或試運行。先將工件清理干凈，特別注意工件是否固定牢靠，調(diào)節(jié)工具是否已經(jīng)移開。嚴格檢查調(diào)整加工原點、刀具參數(shù)、加工參數(shù)、運動軌跡。⑥工作中發(fā)生不正?，F(xiàn)象或故障時，應(yīng)立即停機排除，或通知維修人員檢修。⑦工作完畢后，先清掃機床，同時將機床各部分都恢復(fù)到原始狀態(tài)和非工作位置，并切斷電源，做好交接班制度。⑧一定按規(guī)定操作機床，除非操作者同意，任何人不許開動機床。⑨用適度的力去按動按鍵。⑩不能隨意的敲打一些部件，比如中心架、頂尖、主軸、機械手等。
1.2 數(shù)控機床通電后的檢查 數(shù)控機床通電后進行以下檢查是必要的：①檢查數(shù)控裝置中各個風扇有沒有正常作業(yè)；② 檢查機床移動方向是否正確，可以通過手動慢速的移動各坐標軸的方式；③檢查超程限位是否有效和一旦超程數(shù)控裝置是否發(fā)出報警信號，可以通過使各軸碰到各個方向的超程開關(guān)的方式；④檢查數(shù)控機床是否有返回基準點的功能，且每次返回的位置是否一致，可以通過進行幾次返回機床基準點的動作的方式；⑤最好按照使用說明書，用自編的簡單程序檢查數(shù)控系統(tǒng)的主要功能是否完好。如直線插補、螺旋線插補、定位、自動加速/減速、MST、刀徑半徑補償、間隙補償、鏡像功能及用戶宏程序等。
2 數(shù)控機床的維護
設(shè)備的維護，是保持設(shè)備處于良好技術(shù)狀態(tài)、延長使用壽命、減少停工損失和維修費用、降低生產(chǎn)成本、保證生產(chǎn)質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率所必須進行的日常工作。對于高精度、高效率的數(shù)控機床而言，維護就顯得更為重要。
2.1 數(shù)控機床維護的基本要求 ①完整性。數(shù)控機床的零部件齊全，工具、附件、工件放置整齊，線路、管道完整。②潔凈性。數(shù)控機床內(nèi)外清潔，無黃袍、無黑污、無銹蝕；各滑動面、絲杠、齒條、齒輪等處無油污、無碰傷；各部位不漏油、不漏水、不漏氣、不漏電；切削垃圾清掃干凈。③靈活性。為保證部件靈活性，必須按數(shù)控機床潤滑標準，定時定量加油、換油；油質(zhì)要符合要求；油壺、油槍、油杯、油嘴齊全；油氈、油線清潔，油標明亮，油路暢通。④安全性。嚴格實行定人定機和交接班制度；操作者必須熟悉數(shù)控機床結(jié)構(gòu)，遵守操作維護規(guī)程，合理使用，精心維護，檢測異常，不出事故；各種安全防護裝置齊全可靠，控制系統(tǒng)正常，接地良好，無事故隱患。
2.2 數(shù)控機床維護的內(nèi)容
2.2.1 數(shù)控機床電氣部分的維護 選擇合適的使用環(huán)境。機床的使用環(huán)境會影響機床的正常運轉(zhuǎn)，因此應(yīng)該選用合適的使用環(huán)境，并且應(yīng)嚴格按機床說明書的要求進行安裝。
定人定機使用。必須有專門的人員來對這些機床進行系統(tǒng)編程、操作和維修。這些人員必須熟悉所用數(shù)控機床的機械系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、強電控制系統(tǒng)、加工條件等，并能按說明書正確使用數(shù)控機床。
制定日常維護規(guī)章制度。要根據(jù)每個部件的不同，制定有針對性的保養(yǎng)條例。比如哪些需要定期更換、哪些需要每天清理等。
應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門。應(yīng)該嚴格規(guī)定如非必要盡量不要開啟柜門，因為機加工車間的空氣中都不是很清新，一般都含有一些物質(zhì)，一旦落在數(shù)控裝置的內(nèi)部，容易引起元器件間絕緣電阻下降，并導(dǎo)致元器件及印制線路板的損壞。
定時清理數(shù)控裝置的散熱通風系統(tǒng)。各個冷卻風扇要每天檢查是否正常。根據(jù)實際的情況而定，每半年或每季度檢查此過濾通風道是否有堵塞現(xiàn)象。如發(fā)現(xiàn)積塵過多，要及時的清理，一旦沒有及時的清理，可能導(dǎo)致溫度過高，使CNC系統(tǒng)不能正常的工作，甚至發(fā)出報警信號。
定期檢查和更換直流電動機電刷。要根據(jù)機床的使用周期的不同，來對電動機電刷進行定期的檢查和更換，做好是每半年或者一年檢查一次。
經(jīng)常監(jiān)視CNC的電網(wǎng)電壓。CNC通常允許電網(wǎng)電壓在額定值的10%～15%范圍內(nèi)波動，需要經(jīng)常監(jiān)視CNC使用的電網(wǎng)電壓，一旦超出范圍會影響正常工作，甚至?xí)餋NC內(nèi)的電子器件損壞。
存儲器用電池的定期更換。存儲器如采用CMOS RAM器件，設(shè)有可充電電池維持電路，可以在沒電的時候仍保持存儲的內(nèi)容。在正常電源供電時，有5v電源經(jīng)一個二極管向CMOS RAM供電，同時對可充電電池進行充電；當電源停電時，則改由電池供電維持COMS RAM的信息。一般情況下，即使電池有效，也應(yīng)該每年更換一次。電池的更換應(yīng)在CNC通電狀態(tài)下進行。
CNC長期不用時的維護。數(shù)控機床長期不用是不可以取的行為，既不利于提高系統(tǒng)的利用率，也不能降低系統(tǒng)的故障率。但如果CNC長期不用的話應(yīng)注意以下兩點：一是要經(jīng)常給系統(tǒng)通電，尤其是在雨季。如果機床鎖住不動，可以讓系統(tǒng)空運行，利用自身的發(fā)熱來驅(qū)散潮氣，以保證電子部件性能的穩(wěn)定可靠，實踐證明，這是很有效的一個降低故障率的措施。二是數(shù)控機床采用的是直流電動機的話，為了防止化學(xué)腐蝕作用，造成機床損壞，應(yīng)該將電刷從直流電動機中取出。
備用印制線路板的維護。對于已購置的備用線路板應(yīng)定期裝到CNC上通電一段時間，以防損壞。
2.2.2 數(shù)控機床機械部分維護
上表僅列出了日常維護檢查的一些主要內(nèi)容，對機床頻繁運動部分也應(yīng)做重點檢查。例如，加工中心的自動換刀裝置頻繁，最容易發(fā)生故障，所以刀庫的選刀及定位、機械手相對刀庫和主軸的定位精度等也應(yīng)進行日常檢查維護。
3 結(jié)束語
數(shù)控機床都應(yīng)配置相應(yīng)的安全操作規(guī)程、維護保養(yǎng)規(guī)程，這些規(guī)程可在傳統(tǒng)機床相應(yīng)規(guī)程的基礎(chǔ)上，根據(jù)數(shù)控機床的特點要求來制定。依據(jù)這些規(guī)程，對數(shù)控機床作相應(yīng)的維護，以確保數(shù)控機床的正常運行，提高設(shè)備的利用率。