数控机床的安全操作与维护

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摘要： 本文主要介绍了数控机床的安全操作规程、通电后的检查、数控机床维护的基本要求和维护内容。

Abstract： This article mainly introduced the safety operating rules， check after electrifying， maintenance requirement and content of numerical control machine tools.

关键词： 数控机床；安全操作；维护

Key words： CNC machine tools；safe operation；maintenance

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）35-0062-02

0 引言

数控机床是机电一体化的高新技术设备，具有高效率、高精度等特点，能解决工艺难题，而且又具有一定柔性，在制造业发挥了强大的技术优势。但是，如果数控机床使用操作不当、维护不周，就会发生各种故障。这些故障如果得不到及时有效的维修，就会造成停机，使生产不能正常进行。因此，使用数控机床不仅要严格遵守操作规程，而且必须重视数控机床的维护工作。作为操作人员，也应对数控机床的结构和控制有一定的了解，对简单故障会及时处理。这不仅有助于正确使用数控机床，而且能提高数控机床的使用效率。

1 数控机床的安全操作

正确操作是保证数控机床正常可靠运行的基础，特别是在数控机床的使用初期和保修期。在使用初期，由于操作者对数控机床的性能不熟悉，操作技术不熟练或使用不当，经常发生故障，造成数控机床的停机。在保修期内，由于运动部件处于磨合过程和部分元件稳定性等原因，数控机床的故障发生率较高。例如，某厂有一台加工中心，在使用的第一年，共发生16次停机故障，其中操作不当故障7次，伺服系统故障3次，机床调整不当造成故障2次，电源 电气部分故障3次，显示出错1次。由此可见，因操作、保养、调整不当发生故障共有9次，占总故障的56.3%。因此，正确操作和使用数控机床，可有效地减少故障，提高数控机床的使用效率。

操作人员一定要先阅读有关的操作说明书，了解数控机床的所有性能，熟悉每个部件和开关的作用，才能开始操作和使用数控机床，而且一定要严格的按照规章制度进行操作。而且要做到：熟悉数控机床部件的加工性能，如机械原点、各轴行程、夹具和工件安放位置、工件坐标系、各坐标的干涉区、换刀空间、主轴转速和定位范围等；掌握数控机床的操作方式，如工件的定位方法及主要装夹方式、主轴转速和进给速度的调整、刀具位置的调整等。

1.1 数控机床的操作规程 在使用过程中要严格遵守操作规程，数控机床的操作规程一般如下：①操作者不能超性能使用，要很了解机床的性能、结构、传动原理和控制操作。②在使用机床的时候，一定要把防护镜、防护服、防护帽都穿戴整齐。③先对机床进行详细的检查，才能开始开机工作，比如各开关、手柄位置有没有在规定的位置上；检查电气控制是否正常；油路是否畅通、油质是否良好，并按规定加好油；注意液压或气压系统的调整，检查总系统的工作压力是否在额定范围，溢流阀、顺序阀等调整压力正确。④开机时应低速运转3～5min，查看各部分运转是否正常。⑤加工工件前，必须进行加工模拟或试运行。先将工件清理干净，特别注意工件是否固定牢靠，调节工具是否已经移开。严格检查调整加工原点、刀具参数、加工参数、运动轨迹。⑥工作中发生不正常现象或故障时，应立即停机排除，或通知维修人员检修。⑦工作完毕后，先清扫机床，同时将机床各部分都恢复到原始状态和非工作位置，并切断电源，做好交接班制度。⑧一定按规定操作机床，除非操作者同意，任何人不许开动机床。⑨用适度的力去按动按键。⑩不能随意的敲打一些部件，比如中心架、顶尖、主轴、机械手等。

1.2 数控机床通电后的检查 数控机床通电后进行以下检查是必要的：①检查数控装置中各个风扇有没有正常作业；② 检查机床移动方向是否正确，可以通过手动慢速的移动各坐标轴的方式；③检查超程限位是否有效和一旦超程数控装置是否发出报警信号，可以通过使各轴碰到各个方向的超程开关的方式；④检查数控机床是否有返回基准点的功能，且每次返回的位置是否一致，可以通过进行几次返回机床基准点的动作的方式；⑤最好按照使用说明书，用自编的简单程序检查数控系统的主要功能是否完好。如直线插补、螺旋线插补、定位、自动加速/减速、MST、刀径半径补偿、间隙补偿、镜像功能及用户宏程序等。

2 数控机床的维护

设备的维护，是保持设备处于良好技术状态、延长使用寿命、减少停工损失和维修费用、降低生产成本、保证生产质量、提高生产效率所必须进行的日常工作。对于高精度、高效率的数控机床而言，维护就显得更为重要。

2.1 数控机床维护的基本要求 ①完整性。数控机床的零部件齐全，工具、附件、工件放置整齐，线路、管道完整。②洁净性。数控机床内外清洁，无黄袍、无黑污、无锈蚀；各滑动面、丝杠、齿条、齿轮等处无油污、无碰伤；各部位不漏油、不漏水、不漏气、不漏电；切削垃圾清扫干净。③灵活性。为保证部件灵活性，必须按数控机床标准，定时定量加油、换油；油质要符合要求；油壶、油枪、油杯、油嘴齐全；油毡、油线清洁，油标明亮，油路畅通。④安全性。严格实行定人定机和交接班制度；操作者必须熟悉数控机床结构，遵守操作维护规程，合理使用，精心维护，检测异常，不出事故；各种安全防护装置齐全可靠，控制系统正常，接地良好，无事故隐患。

2.2 数控机床维护的内容

2.2.1 数控机床电气部分的维护 选择合适的使用环境。机床的使用环境会影响机床的正常运转，因此应该选用合适的使用环境，并且应严格按机床说明书的要求进行安装。

定人定机使用。必须有专门的人员来对这些机床进行系统编程、操作和维修。这些人员必须熟悉所用数控机床的机械系统、数控系统、强电控制系统、加工条件等，并能按说明书正确使用数控机床。

制定日常维护规章制度。要根据每个部件的不同，制定有针对性的保养条例。比如哪些需要定期更换、哪些需要每天清理等。

应尽量少开数控柜和强电柜的门。应该严格规定如非必要尽量不要开启柜门，因为机加工车间的空气中都不是很清新，一般都含有一些物质，一旦落在数控装置的内部，容易引起元器件间绝缘电阻下降，并导致元器件及印制线路板的损坏。

定时清理数控装置的散热通风系统。各个冷却风扇要每天检查是否正常。根据实际的情况而定，每半年或每季度检查此过滤通风道是否有堵塞现象。如发现积尘过多，要及时的清理，一旦没有及时的清理，可能导致温度过高，使CNC系统不能正常的工作，甚至发出报警信号。

定期检查和更换直流电动机电刷。要根据机床的使用周期的不同，来对电动机电刷进行定期的检查和更换，做好是每半年或者一年检查一次。

经常监视CNC的电网电压。CNC通常允许电网电压在额定值的10%～15%范围内波动，需要经常监视CNC使用的电网电压，一旦超出范围会影响正常工作，甚至会引起CNC内的电子器件损坏。

存储器用电池的定期更换。存储器如采用CMOS RAM器件，设有可充电电池维持电路，可以在没电的时候仍保持存储的内容。在正常电源供电时，有5v电源经一个二极管向CMOS RAM供电，同时对可充电电池进行充电；当电源停电时，则改由电池供电维持COMS RAM的信息。一般情况下，即使电池有效，也应该每年更换一次。电池的更换应在CNC通电状态下进行。

CNC长期不用时的维护。数控机床长期不用是不可以取的行为，既不利于提高系统的利用率，也不能降低系统的故障率。但如果CNC长期不用的话应注意以下两点：一是要经常给系统通电，尤其是在雨季。如果机床锁住不动，可以让系统空运行，利用自身的发热来驱散潮气，以保证电子部件性能的稳定可靠，实践证明，这是很有效的一个降低故障率的措施。二是数控机床采用的是直流电动机的话，为了防止化学腐蚀作用，造成机床损坏，应该将电刷从直流电动机中取出。

备用印制线路板的维护。对于已购置的备用线路板应定期装到CNC上通电一段时间，以防损坏。

2.2.2 数控机床机械部分维护

上表仅列出了日常维护检查的一些主要内容，对机床频繁运动部分也应做重点检查。例如，加工中心的自动换刀装置频繁，最容易发生故障，所以刀库的选刀及定位、机械手相对刀库和主轴的定位精度等也应进行日常检查维护。

3 结束语

数控机床都应配置相应的安全操作规程、维护保养规程，这些规程可在传统机床相应规程的基础上，根据数控机床的特点要求来制定。依据这些规程，对数控机床作相应的维护，以确保数控机床的正常运行，提高设备的利用率。

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