数控机床使用的预防性维护

数控机床的正确使用和预防性维护非常重要，有效恰当的预防性维护可以显著地延长数控机床的使用寿命，稳定机床精度。减少故障停机率。 

数控机床的预防性维护设备使用寿命周期分为新设备磨合期、正常使用期、状态维修期。 不同阶段预防性维护的重点不同，不同生产厂家、品牌、进口或国产的数控机床及其性能、品质、功能尽管有所差异，但其预防性维护的策略和方法基本相似。只是在执行预防性维护的某些项目的频次上和根据小同机床特点开展有针对性的项目修理(简称项修)上有所区别。

一、设备前期的预防性维护

设备前期的预防性维护(数据采集、必要准备)对象是安装调试的新设备，对于大修后设备或购置的二手设备也可以参照执行。

安装调试后需要做好下述的前期预防性维护工作：

NO.1

随机图纸、说明书、机床精度检测报告、调试验收报告等资料和参数设定、程序、刀具刀补等数据资料归梢，包括纸质和电子文档两种形式。

NO.2

详细检查、记录、保存机床的原始典型状态数据（如开机全部同零状态和自动加工状态时刀库、换刀、转台在规定位置状态及指定刀号时的程序、位置、坐标系、刀补等基础数据）。 

数控机床异常状态表现在报警、精度异常两个方面。报警的原因有操作错误报警和故障报警。通过报警号范围可以方便地排除操作错误类报警，而故障报警有基础数据对比，可以加快判别故障点和严重程度，是机械故障还是电气故障。对于加工精度问题有基础数据对比，可以加快判别是机床精度问题还是刀具、工装夹具、材料、热处理等原因。

采集数据要记录指定操作模式下空载和一定工况条件下的自诊断数据。 如I/O输入输出状态数据等;在伺服诊断I母I面下X、Y、Z、主轴、刀架或MG 刀库、ATC换刀、APC转台等各伺服驱动轴和各附加数控轴的负载电流百分比;主轴冷却恒温油箱的温度及设定;电器箱内温度;各处油压和气压设定值等。 

对于繁多的屏幕数据可以采用拍照的方法快速采集数据;对于精密数控机床和大型数控机床，如精镗加工中心、数控磨床等还需用振动诊断测量仪测整机、主轴或关键位置的振动状态数据。这些数据是今后开展数控机床预防性维护、进行状态检测分析对比、判断机床状态变化趋势必需的重要基准数据，也是维修调整必需的重要参考数据。

NO.3

新进机床3-6月后的第一次换油及油箱清洗非常重要，包括液压油箱、润滑油箱、主轴冷却油箱、转台减速油箱等，目的是解决机床初期磨损大对油污染的问题。

NO.4

编制设备操作规程和点检卡。操作规程应简明扼要列出常用的操作方法和常见的故障复位方法;点检卡应简明直观地列出检查点、方法、标准并附图。

NO.5

数控机床技术支持预案准备：人员培训、数据备份方法和手段、备件规划、故障原因分析与排除方法。

数据备份是通过CF卡、磁盘机、PC等任选一种形式读取数控系统数据，包括系统参数、PMC参数、刀补数据、宏参数、加工程序、电气梯形图等，做好电子备份并打印存档。

备份数据时首先必须考虑数据安全和操作策略。备件规划时应一次技术准备，再根据重要性、预估使用时间、供应周期与渠道、国产化替代等要素，根据设备状态监测情况分阶段购买。对于非主流数控系统。应充分考虑其几年后软硬件升级和老版本淘汰的问题，应策略性提前购买备件。

预习故障报警号与排除方法，建立供应商联系渠道。

二、设备正常使用期的预防性维护

设备投入正常使用后预防性维护的重点是保养和安全。前提是前期预防性维护工作必须做到位，才能充分发挥数控机床加工质量和效率的综合优势。

有效和长期的保养

可以显著地延长数控机床使用寿命，保持精度稳定。

保养有日、周期，大小，级别之分，但要求都一样，必须做到清洁、润滑、调整、安全。

日保养主要是内外清洁，同时要检查油位、油质。加油，检查安全装置，简单的调节。

周期保养需拆卸有关的防护罩彻底清洁和润滑轴承、滚珠丝杠、直线导轨、拖板等电器箱内清洁整理。检查疏通各润滑点，清洗滤网，对于润滑脂润滑点需用油脂枪压注。开展有针对性的预防性维修，换液压油，油气压力校准等。检测安全联锁装置是否齐全、互锁。

其他方面的保养

电器箱内温度不得超过55℃，南方无空调的车间数控机床电器箱内应加装空调冷风器。长期不用的数控机床应注意定期通电暖机运行，自动润滑，避免轴承、丝杠、拖板等机械部件锈死。阴雨天气应注意湿度大造成电器箱电器板结露引起故障，尤其靠近车间门窗处机床。

数控机床的安全性所涉及的机床设计制造质量，各种安全保护互锁装置是否设计周全，这在设备出厂时已经定型。疏忽了安全，轻则造成撞机事故，损坏工件和刀具、机床零部件，影响机床精度，重则危及人身安全。

使用与维护安全包括数据安全和运行安全：

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数据安全

除了做好设备前期的各种数据备份外。必须定期更换机床关机后数据记忆后备支持电池，如果电池报警愈期不换，轻则造成数控机床绝对位置零点丢失，重则使程序和参数设定全部丢失，造成数控机床瘫痪。对于碱性电池，必须每年定期更换一次电池，要选用名牌铁壳高性能电池，防止电池漏液腐蚀系统控制板;对于锂电池，一般每隔3巧年更换一次电池。

注意：必须在机床控制系统通电并按下机床急停开关的情况下才能更换电池。特别提醒的是如果电池连接错误或接触不良关机后存贮内容必然丢失。电池使用寿命的长短与系统的配置有关，与机床断电关机时间长短及环境温度成反比，即停机时间越长环境温度越高电池使用寿命就越短。另外还必须注意电池的存贮有效期。

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设定安全

现代数控的本质就是计算机数字控制，因此必须规定参数，修改权限。数控参数设定就是各种数控控制方式和功能开关通断的选择和控制量的调节。因此必须在充分理解其参数的含义和作用后慎用修改，参数被错误设定，会损坏机床或工件并造成人员伤害。选择设定合理，可使机床正常工作并充分发挥其性能，而且在一定程度上支持数控机床的安全使用，减小人为误操作影响。 

数控机床的参数分为普通参数(用户参数)和加密参数(系统功能参数)，用户只能修改普通参数。常用需要掌握的参数设定有机床零点、主轴定向、刀库、换刀和转台等。

设备出厂时的参数都是显示其最大性能状态的设定，设备购进后需要根据加工零件的特征、材质、工装夹具刀具、使用环境等限制优化部分参数设定。 主要需要修改的参数有：收窄机床运动行程正负软极限尺寸;主轴最高转速;快速运动最高速度;ATC换刀快速换刀改慢速换刀等。避免或减少误操作干涉撞机、减轻磨损，有利于数控机床安全长效、稳定精度使用。

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编程安全

在程序开头需编入限制丰轴最高速度、限制端面切削恒线速度、自动返回参考原点、坐标系建立、加工区域限制存储型行程限位、换刀防干涉检查等指令。

三、设备状态维修期的预防性维护

设备状态维修期的预防性维护(状态监测、分次项修)正常二班制生产情况下，数控机床5—6年后就进入了状态维修期，而预防性维护做得好的设备则 8～10年后甚至更晚进入状态维修期。这个时期设备的特征是精度下降，故障增多。表象是刀架或ATC换刀故障多、APC转台故障多、伺服驱动报警故障多，这些状态实际上绝大部分是机械故障及磨损所引起的。为了减少维修成本，需要开展有针对性的项修。

NO.1

其中占故障报警75%以上的伺服驱动报警绝大部分是由于轴承、滚珠丝杠或导轨拖板等磨损或润滑不良引起机械负载变大，从而引发伺服驱动电流变大，过负载报警，日积月累，引起伺服驱动器或伺服电机损坏。

因此应定期检查数控机床诊断画面下伺服驱动电流及负载百分比，分析记录变化趋势，综合判断适时项修，更换或保养轴承、丝杠或导轨，调整拖板塞铁松紧等。可以有效地减少伺服报警和损坏。

NO.2

另一个容易引起伺服驱动器老化损坏的原因是电器箱的散热问题，因此需要定期榆查清洁电器箱冷却器散热器、风扇，如配有空调冷风机。

除上述保养外还需检查制冷效果，判断制冷剂是否泄漏。