技術(shù)中心2025-11-13
摘要: 隨著數(shù)控加工中心在機(jī)械加工中的普及，加工中心的檢修成為設(shè)備管理重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。做好數(shù)控加工中心的檢修不但可以全面排查設(shè)備問題而且還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并消除設(shè)備潛在的隱患。系統(tǒng)完善的檢修方法日益成為減少機(jī)床故障、提高機(jī)床利用率、保證生產(chǎn)的重要部分。本文主要論述了加工中心檢修的思路和具體方法。
由于加工中心在長期使用過程中的磨損和老化，如果不注意保養(yǎng)，加工中心會一直處于“亞健康”狀態(tài)下運(yùn)行。定期對機(jī)床進(jìn)行檢修可使機(jī)床保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，延緩劣化過程，降低機(jī)床故障發(fā)生率，從而保證機(jī)床利用率。加工中心雖然種類繁多結(jié)構(gòu)復(fù)雜但其大致可分為機(jī)械部分和電氣部分。以下就從機(jī)械和電氣兩部分論述其檢修的方法。
1 加工中心的概述
數(shù)控加工中心是一種自帶刀庫并且能夠自動交換刀具，對加工零件能夠在一定范圍下進(jìn)行多工序的加工操作的機(jī)床。數(shù)控加工中心從結(jié)構(gòu)上劃分可分為以下幾個(gè)主要組成部分。
( 1) 基礎(chǔ)部件。由床身、立柱、工作臺等組成。基礎(chǔ)部件不僅要承受在切削加工時(shí)所產(chǎn)生的動載荷，還要承受機(jī)床本身的靜載荷，所以這就要求數(shù)控加工中心的基礎(chǔ)部件要有足夠的剛性。
( 2) 主軸部件。由主軸電動機(jī)、主軸、主軸箱、主軸軸承等零部件組成。
( 3) 數(shù)控系統(tǒng)。數(shù)控系統(tǒng)的主要部分由可編程控制器、CNC 裝置、伺服驅(qū)動模塊和伺服電機(jī)等部件組成。
( 4)自動換刀系統(tǒng)( ATC) 。自動換刀系統(tǒng)是數(shù)控加工中心區(qū)別于普通數(shù)控機(jī)床的特征裝置，它可以解決加工零件一次裝夾后的多個(gè)工序連續(xù)進(jìn)行加工過程中，工序和工序之間的刀具選擇、自動儲存和交換任務(wù)。
( 5) 其他輔助部件。包括液壓單元、潤滑單元、冷卻單元、氣動單元和排屑器等部件。
2 機(jī)械部分檢修
數(shù)控加工中心在長期的使用后其機(jī)械部件很容易松動磨損。定期檢修發(fā)現(xiàn)機(jī)床隱藏的問題，并對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，可以恢復(fù)其加工精度，延長使用壽命。機(jī)械部分檢修可以分以下幾個(gè)部分。
( 1) 幾何精度檢查。數(shù)控加工中心的幾何精度是其加工工件精度的保證，因此需要定期對其進(jìn)行檢查和調(diào)整。可按照數(shù)控加工中心幾何精度表對各軸的幾何精度進(jìn)行檢查，并對不合格的事項(xiàng)進(jìn)行調(diào)整。幾何精度的校準(zhǔn)主要有機(jī)械校準(zhǔn)和參數(shù)補(bǔ)償兩種方式。對于誤差不大的情況可以采用參數(shù)補(bǔ)償?shù)姆绞剑绻`差較大就要從機(jī)械方面進(jìn)行調(diào)整。
( 2) 主軸部件的檢修。數(shù)控機(jī)床的主軸部件是影響其加工精度的關(guān)鍵部件。它的回轉(zhuǎn)精度會直接影響工件的加工出來的精度。其自動變速、自動換刀和準(zhǔn)停等動作影響數(shù)控加工中心的自動化程度。在結(jié)構(gòu)上，主軸部件必須能解決工件和刀具的裝夾、主軸潤滑和軸承的間隙等問題。所以在檢查主軸部件時(shí)應(yīng)先檢查其徑向跳動和端面竄動，再檢查主軸潤滑是否良好。觀察主軸在高速轉(zhuǎn)動時(shí)有無異響，是否發(fā)熱。最后清洗主軸電機(jī)風(fēng)扇并檢查主軸電機(jī)正常運(yùn)行下的負(fù)載、噪音和溫度。
( 3) 各軸進(jìn)給傳動系統(tǒng)的檢查。軸的進(jìn)給傳動機(jī)構(gòu)是將伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)化為傳動部件的直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動。對各軸進(jìn)給傳動系統(tǒng)檢查時(shí)先檢查各軸絲桿和導(dǎo)軌潤滑情況，并對其清洗使其無銹蝕。再檢查各軸軟、硬限位的位置和功能。如果軟限位設(shè)置不合理，則應(yīng)調(diào)整相應(yīng)的機(jī)床參數(shù)。最后檢查并調(diào)整各軸定位精度和反向傳動誤差。
( 4) 自動換刀系統(tǒng)( ATC) 的檢修。應(yīng)先檢查機(jī)械手及卡爪磨損情況，必要時(shí)調(diào)整、更換卡爪。再檢查換刀過程中機(jī)械手、防護(hù)門的動作是否正常。
( 5) 液壓單元的檢修。先更換液壓油，并清洗油箱。再清洗油泵、油路和各液壓控制閥，使油路順暢無泄漏。最后調(diào)整各液壓閥，使液壓壓力和流量保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。
( 6) 潤滑單元的檢修。在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程中潤滑單元不但具有潤滑作用，而且還可起到冷卻的作用，它可以減小機(jī)床的熱變形產(chǎn)生的對加工精度帶來的影響。潤滑單元的檢修，對于保證數(shù)控機(jī)床的加工精度、延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命都具有很重要的意義。對潤滑單元進(jìn)行檢
修時(shí)應(yīng)先清洗分油器及油路，再檢查潤滑管路有無泄漏，潤滑油是否注入到終端。必要時(shí)加注潤滑油。
修時(shí)應(yīng)先清洗分油器及油路，再檢查潤滑管路有無泄漏，潤滑油是否注入到終端。必要時(shí)加注潤滑油。
( 7) 冷卻單元的檢修。先清洗過濾網(wǎng)更換冷卻液，再檢查并更換磨損和破裂的冷卻管路，最后調(diào)整冷卻液壓力和流量。
( 8) 氣壓單元的檢修。先查看氣壓表的氣壓是否在正常的范圍內(nèi)。再清洗或更換空氣過濾芯，檢查各氣閥、管路有無泄漏并調(diào)整相關(guān)氣壓壓力。最后更換老化破裂的氣管。
3 電氣部分檢修
電氣部分在數(shù)控機(jī)床長期使用后會出現(xiàn)元器件的劣化，容易對數(shù)控加工中心安全穩(wěn)定運(yùn)行形成潛在危害。對電氣部分的檢修可分以下幾個(gè)部分。
( 1) 電網(wǎng)電壓的檢測。通常，數(shù)控系統(tǒng)所允許接入的電網(wǎng)電壓的范圍要在額定值的90%～ 110%。如果超出了這個(gè)范圍，輕則會使數(shù)控系統(tǒng)不能夠穩(wěn)定工作，重則會使電氣元器件損壞。在對電網(wǎng)電壓的檢測時(shí)如果發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)電壓的質(zhì)量較差，則應(yīng)加裝數(shù)控機(jī)床專用交流穩(wěn)壓的裝置。
( 2) 更換系統(tǒng)后備電池。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)和用戶的加工程序都是由具有斷電保護(hù)的靜態(tài)寄存器來保存的。系統(tǒng)斷電后內(nèi)存里的參數(shù)是由電池供電來保持的，因此檢查電池的電壓，及時(shí)更換后備電池十分重要。更換電池時(shí)應(yīng)注意需要在機(jī)床開機(jī)帶電狀態(tài)下更換，否則會丟失系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
( 2) 更換系統(tǒng)后備電池。數(shù)控系統(tǒng)的參數(shù)和用戶的加工程序都是由具有斷電保護(hù)的靜態(tài)寄存器來保存的。系統(tǒng)斷電后內(nèi)存里的參數(shù)是由電池供電來保持的，因此檢查電池的電壓，及時(shí)更換后備電池十分重要。更換電池時(shí)應(yīng)注意需要在機(jī)床開機(jī)帶電狀態(tài)下更換，否則會丟失系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
( 3) 電氣柜的檢查。先檢查電氣柜冷卻裝置( 風(fēng)扇或空調(diào)) 是否正常工作，再清洗電氣柜門上的過濾網(wǎng)。最后檢查電氣柜內(nèi)的各種熔斷器、空氣開關(guān)、接觸器和繼電器是否正常可靠。
( 4) 線路的檢查。先整理電氣柜線路，再更換老化、破損的線路。最后檢查各PE 線的接地情況，并查看固定PE 線的螺釘有無松動。
( 5) 電機(jī)的檢修。先清洗電機(jī)外殼、端蓋和散熱風(fēng)扇。再檢查電機(jī)三相電壓是否一致，三相繞組的電阻是否平衡，外殼是否良好接地。最后再用搖表測量電機(jī)的三相繞組對地絕緣狀態(tài)，正常情況下絕緣電阻應(yīng)大于10MΩ。
( 6) 開關(guān)和按鈕功能的檢查。檢查各急停開關(guān)、防護(hù)門鎖和各功能按鈕功能是否正常可靠。
4 結(jié)語
隨著數(shù)控加工中心的在機(jī)械加工中的廣泛使用，如何減少其故障發(fā)生率，延長使用壽命日益成為設(shè)備管理的重要部分。通過制定系統(tǒng)完善的檢修方法可以檢測數(shù)控加工中心的運(yùn)行狀態(tài)，提高使用性能，排查潛在隱患。本文通過機(jī)械和電氣兩部分檢修來逐一檢查設(shè)備運(yùn)行情況，并對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)采取措施，避免問題進(jìn)一步擴(kuò)大。數(shù)控加工中心最好每年進(jìn)行一次檢修，這樣可以使數(shù)控加工中心保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，延緩老化過程從而延長其使用壽命。
參考文獻(xiàn):
［1］吳先文．機(jī)械設(shè)備維修技術(shù)［M］．人民郵電出版社．
［2］韓喜峰．?dāng)?shù)控機(jī)床維修與保養(yǎng)項(xiàng)目教程［M］．武漢大學(xué)出版社．
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