數(shù)控機(jī)床維修改造中的問題與對(duì)策

程世威

【摘要】自改革開放以來，我國企業(yè)引進(jìn)了許多國外數(shù)控設(shè)備，雖然數(shù)控技術(shù)比較先進(jìn)，但是數(shù)控機(jī)床維修改造還比較落后。由于數(shù)控設(shè)備都是進(jìn)口的，一旦出現(xiàn)故障，則需要借助外部力量進(jìn)行維修，從而增加了企業(yè)的成本費(fèi)用。因此，企業(yè)需要培養(yǎng)專業(yè)維修人才，解決維修中存在的問題。本文將對(duì)數(shù)控機(jī)床維修改造中的問題與對(duì)策進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；維修和改造；問題與措施

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展迅速，在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展中起著重要作用。數(shù)控機(jī)床在不斷地改造，所以其應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，種類繁多，一旦出現(xiàn)故障，則面臨著維修和改造的問題。因此，需要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床維修和改造方面的研究。

1.數(shù)控機(jī)床維修改造中存在的問題

第一，數(shù)控機(jī)床缺乏安全操作的環(huán)境。數(shù)控設(shè)備缺乏齊全的安全操作功能，具體表現(xiàn)是：對(duì)于容易噴出液體或其他物質(zhì)的數(shù)控設(shè)備，沒有安裝具有連鎖保護(hù)功能的防護(hù)門；對(duì)于操作人員必須處于安全區(qū)才能啟動(dòng)的設(shè)備，沒有安裝雙手控制的預(yù)防裝置，或者沒有按照規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安裝；對(duì)于缺相就會(huì)燒毀電器的部分，沒有安裝三聯(lián)動(dòng)斷路器。滾珠絲杠副是數(shù)控機(jī)床中一種重要的精密構(gòu)建，在數(shù)控機(jī)床維修改造的過程中，經(jīng)常沒有針對(duì)這一構(gòu)件制定有效的安全保護(hù)措施，導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在工作過程中，許多粉塵、碎屑、沙粒進(jìn)入到滾珠絲杠副，從而損壞這一構(gòu)件。

第二，亂接中線到PE。按照相關(guān)技術(shù)要求，不能將保護(hù)接地線與電器內(nèi)部的中線連接起來，在機(jī)械電柜內(nèi)部，也不能安裝PE兼用端子。但是在數(shù)控機(jī)床維修改造過程中，有的工作人員經(jīng)常將機(jī)床中的PE接地端與三相380v中的一相連接起來，形成了AC220V，直接危害著工作人員的人身安全。

第三，非單一電源。根據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該將電氣設(shè)備安裝在單一電源上，但是在實(shí)際工作中，為了走線方便，工作人員經(jīng)常另外引線。在這種情況下，當(dāng)切斷設(shè)備電源開光后，由于沒有及時(shí)切斷設(shè)備的所有電源，從而對(duì)技術(shù)人員的人身安全產(chǎn)生了威脅。

第四，電氣設(shè)備保護(hù)不當(dāng)。電動(dòng)機(jī)燒毀的主要原因是電動(dòng)機(jī)的熱積累，根據(jù)相關(guān)技術(shù)要求，如果電動(dòng)機(jī)連續(xù)工作0.5kw以上，則必須采取熱保護(hù)措施。在數(shù)控機(jī)床設(shè)備維修改造過程中，使用了“時(shí)間-電流”的保護(hù)器件經(jīng)常與電動(dòng)機(jī)不匹配，當(dāng)被保護(hù)設(shè)備燒組的時(shí)間常數(shù)與保護(hù)器件的時(shí)間常數(shù)的差異較大時(shí)，保護(hù)作用在大大降低。

第五，數(shù)控操作人員規(guī)范意識(shí)較低。數(shù)控操作人員在安裝和使用設(shè)備的過程中，規(guī)范操作意識(shí)較差，沒有按照規(guī)定的操作要點(diǎn)進(jìn)行操作，結(jié)果導(dǎo)致數(shù)控設(shè)備容易出現(xiàn)故障。尤其是對(duì)于已經(jīng)維修改造過的設(shè)備，如果操作人員沒有將器件標(biāo)志粘貼在維修器件上，一旦設(shè)備出現(xiàn)問題，則很難確定故障來源，不利于設(shè)備的維修和改造。

2.改進(jìn)數(shù)控設(shè)備維修改造工作的措施

2.1大型專用數(shù)控設(shè)備技術(shù)要點(diǎn)

對(duì)于大型數(shù)控設(shè)備主軸而言，基本都是采取齒輪變速的轉(zhuǎn)動(dòng)方式，這樣能有效地?cái)U(kuò)大功率變速范圍，即使在低速時(shí)也能傳遞較大的轉(zhuǎn)矩。一般齒輪變速都存在掛檔問題，可以利用電動(dòng)瞬動(dòng)解決這一問題，所以在利用大慣量部件進(jìn)行延時(shí)時(shí)，可以用時(shí)間繼電器進(jìn)行檢測。同時(shí)，掛檔限位開關(guān)需要回答計(jì)算機(jī)是否掛檔成功，掛檔的瞬間點(diǎn)應(yīng)該向接口輸入口令，在PAL系統(tǒng)中很難順利完成這一操作過程，所以PAL無法有效地處理電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)問題。

需要注意的是，應(yīng)該在數(shù)控設(shè)備上保留手動(dòng)掛檔按鈕開關(guān)。在進(jìn)行專有數(shù)控機(jī)床改造時(shí)，可以通過參數(shù)宏調(diào)用的方式來實(shí)現(xiàn)零件加工程序與PLC程序間信息的傳遞。對(duì)于大型專用數(shù)控機(jī)床來說，應(yīng)該注意夾緊和放松等問題，具體來說，坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)時(shí)應(yīng)該放松，到達(dá)目的地時(shí)應(yīng)該夾緊。同時(shí)，應(yīng)該坐標(biāo)軸劃分成低夾和高夾兩個(gè)程度，這樣能有效地避免坐標(biāo)軸夾緊時(shí)出現(xiàn)抖動(dòng)情況。

2.2掌控?cái)?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)

由于數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，所以需要進(jìn)行維修和改造，要想有效地解決數(shù)控設(shè)備改造中的問題，需要從根源上杜絕設(shè)備故障的出現(xiàn)。首先，對(duì)于制造商而言，應(yīng)該借鑒和吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)，制造出高性能、高密度的數(shù)控設(shè)備，掌控?cái)?shù)控機(jī)床機(jī)構(gòu)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，才能及時(shí)找出故障源頭，并進(jìn)行維修和改造。

2.3數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌

數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌不僅需要具備普通車床導(dǎo)向的精度與性能，同時(shí)還需要具備較高的耐磨性。因此，需要提高數(shù)控設(shè)備的精度，避免其導(dǎo)軌變形影響加工精度。在操作時(shí)，可以使用導(dǎo)軌潤滑和防護(hù)來提高其加工精度。一般情況下，機(jī)床齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中，所以，數(shù)控機(jī)床的齒輪精度高于普通機(jī)床。在改造數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)時(shí)，需要充分滿足無間隙轉(zhuǎn)動(dòng)的技術(shù)要求。

2.4數(shù)控機(jī)床維修改造的調(diào)試和驗(yàn)收

在數(shù)控機(jī)床維修的過程中，需要對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行合理調(diào)試，合理驗(yàn)收維修標(biāo)準(zhǔn)。在調(diào)試數(shù)控機(jī)床的過程中，應(yīng)該指定專人負(fù)責(zé)機(jī)械、光學(xué)、傳感以及液壓等操作進(jìn)行科學(xué)調(diào)試，按照從簡到難、從外到里、從小到大的順序進(jìn)行調(diào)試。在制定數(shù)控設(shè)備維修標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)該堅(jiān)持實(shí)事求是的原則，結(jié)合數(shù)控設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征開展系統(tǒng)考核。

2.5培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設(shè)備維修改造人員

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化高科技產(chǎn)品的典型代表，如果維修改造人員的專業(yè)知識(shí)較差，則無法快速地找出機(jī)床故障，并制定解決措施，那么數(shù)控機(jī)床改造也就無從談起。因此，對(duì)于數(shù)控機(jī)床行業(yè)來說，培養(yǎng)一批專業(yè)性強(qiáng)的維修和改造數(shù)控設(shè)備人才具有非常重要的意義。國家和企業(yè)應(yīng)該建立專門的數(shù)控設(shè)備維修和改造機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)數(shù)控設(shè)備維修的人員應(yīng)該具備機(jī)電一體化知識(shí)，且素質(zhì)較高。以下人員可以參與到數(shù)控機(jī)床維修改造培訓(xùn)：電氣工程師、機(jī)修鉗工以及機(jī)械工程師。

為了調(diào)動(dòng)數(shù)控設(shè)備維修改造人員培訓(xùn)的積極性，企業(yè)應(yīng)該盡量為培訓(xùn)機(jī)構(gòu)創(chuàng)造有利條件，對(duì)于參與培訓(xùn)的人員，企業(yè)需要配置技術(shù)手冊、測試儀器以及工具器具，從而提高其維修改造能力。

3.總結(jié)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床維修改造中存在許多問題，數(shù)控機(jī)床缺乏安全操作的環(huán)境，亂接中線到PE，非單一電源，電氣設(shè)備保護(hù)不當(dāng)，數(shù)控操作人員規(guī)范意識(shí)較低。因此，企業(yè)需要制定有效措施進(jìn)行改善，掌控?cái)?shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)，進(jìn)行數(shù)控設(shè)備導(dǎo)軌和數(shù)控機(jī)床維修改造的調(diào)試、工作驗(yàn)收，培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設(shè)備維修改造人員。

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