技術中心2025-02-03
摘要: 隨著數控加工中心在機械加工中的普及，加工中心的檢修成為設備管理重要的一個環節。做好數控加工中心的檢修不但可以全面排查設備問題而且還能及時發現并消除設備潛在的隱患。系統完善的檢修方法日益成為減少機床故障、提高機床利用率、保證生產的重要部分。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，加工中心會一直處于“亞健康”狀態下運行。定期對機床進行檢修可使機床保持良好的運行狀態，延緩劣化過程，降低機床故障發生率，從而保證機床利用率。加工中心雖然種類繁多結構復雜但其大致可分為機械部分和電氣部分。以下就從機械和電氣兩部分論述其檢修的方法。
1 加工中心的概述
數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行多工序的加工操作的機床。數控加工中心從結構上劃分可分為以下幾個主要組成部分。
( 1) 基礎部件。由床身、立柱、工作臺等組成。基礎部件不僅要承受在切削加工時所產生的動載荷，還要承受機床本身的靜載荷，所以這就要求數控加工中心的基礎部件要有足夠的剛性。
( 2) 主軸部件。由主軸電動機、主軸、主軸箱、主軸軸承等零部件組成。
( 3) 數控系統。數控系統的主要部分由可編程控制器、CNC 裝置、伺服驅動模塊和伺服電機等部件組成。
( 4)自動換刀系統( ATC) 。自動換刀系統是數控加工中心區別于普通數控機床的特征裝置，它可以解決加工零件一次裝夾后的多個工序連續進行加工過程中，工序和工序之間的刀具選擇、自動儲存和交換任務。
( 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 機械部分檢修
數控加工中心在長期的使用后其機械部件很容易松動磨損。定期檢修發現機床隱藏的問題，并對其進行適當調整，可以恢復其加工精度，延長使用壽命。機械部分檢修可以分以下幾個部分。
( 1) 幾何精度檢查。數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行檢查和調整。可按照數控加工中心幾何精度表對各軸的幾何精度進行檢查，并對不合格的事項進行調整。幾何精度的校準主要有機械校準和參數補償兩種方式。對于誤差不大的情況可以采用參數補償的方式，如果誤差較大就要從機械方面進行調整。
( 2) 主軸部件的檢修。數控機床的主軸部件是影響其加工精度的關鍵部件。它的回轉精度會直接影響工件的加工出來的精度。其自動變速、自動換刀和準停等動作影響數控加工中心的自動化程度。在結構上，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應先檢查其徑向跳動和端面竄動，再檢查主軸潤滑是否良好。觀察主軸在高速轉動時有無異響，是否發熱。最后清洗主軸電機風扇并檢查主軸電機正常運行下的負載、噪音和溫度。
( 3) 各軸進給傳動系統的檢查。軸的進給傳動機構是將伺服電機旋轉運動轉化為傳動部件的直線或回轉運動。對各軸進給傳動系統檢查時先檢查各軸絲桿和導軌潤滑情況，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。如果軟限位設置不合理，則應調整相應的機床參數。最后檢查并調整各軸定位精度和反向傳動誤差。
( 4) 自動換刀系統( ATC) 的檢修。應先檢查機械手及卡爪磨損情況，必要時調整、更換卡爪。再檢查換刀過程中機械手、防護門的動作是否正常。
( 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。最后調整各液壓閥，使液壓壓力和流量保持在適當范圍內。
( 6) 潤滑單元的檢修。在數控機床運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，它可以減小機床的熱變形產生的對加工精度帶來的影響。潤滑單元的檢修，對于保證數控機床的加工精度、延長數控機床的使用壽命都具有很重要的意義。對潤滑單元進行檢
修時應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。必要時加注潤滑油。
修時應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。必要時加注潤滑油。
( 7) 冷卻單元的檢修。先清洗過濾網更換冷卻液，再檢查并更換磨損和破裂的冷卻管路，最后調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。再清洗或更換空氣過濾芯，檢查各氣閥、管路有無泄漏并調整相關氣壓壓力。最后更換老化破裂的氣管。
3 電氣部分檢修
電氣部分在數控機床長期使用后會出現元器件的劣化，容易對數控加工中心安全穩定運行形成潛在危害。對電氣部分的檢修可分以下幾個部分。
( 1) 電網電壓的檢測。通常，數控系統所允許接入的電網電壓的范圍要在額定值的90%～ 110%。如果超出了這個范圍，輕則會使數控系統不能夠穩定工作，重則會使電氣元器件損壞。在對電網電壓的檢測時如果發現電網電壓的質量較差，則應加裝數控機床專用交流穩壓的裝置。
( 2) 更換系統后備電池。數控系統的參數和用戶的加工程序都是由具有斷電保護的靜態寄存器來保存的。系統斷電后內存里的參數是由電池供電來保持的，因此檢查電池的電壓，及時更換后備電池十分重要。更換電池時應注意需要在機床開機帶電狀態下更換，否則會丟失系統數據。
( 2) 更換系統后備電池。數控系統的參數和用戶的加工程序都是由具有斷電保護的靜態寄存器來保存的。系統斷電后內存里的參數是由電池供電來保持的，因此檢查電池的電壓，及時更換后備電池十分重要。更換電池時應注意需要在機床開機帶電狀態下更換，否則會丟失系統數據。
( 3) 電氣柜的檢查。先檢查電氣柜冷卻裝置( 風扇或空調) 是否正常工作，再清洗電氣柜門上的過濾網。最后檢查電氣柜內的各種熔斷器、空氣開關、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) 電機的檢修。先清洗電機外殼、端蓋和散熱風扇。再檢查電機三相電壓是否一致，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的三相繞組對地絕緣狀態，正常情況下絕緣電阻應大于10MΩ。
( 6) 開關和按鈕功能的檢查。檢查各急停開關、防護門鎖和各功能按鈕功能是否正常可靠。
4 結語
隨著數控加工中心的在機械加工中的廣泛使用，如何減少其故障發生率，延長使用壽命日益成為設備管理的重要部分。通過制定系統完善的檢修方法可以檢測數控加工中心的運行狀態，提高使用性能，排查潛在隱患。本文通過機械和電氣兩部分檢修來逐一檢查設備運行情況，并對發現的問題及時采取措施，避免問題進一步擴大。數控加工中心最好每年進行一次檢修，這樣可以使數控加工中心保持良好的運行狀態，延緩老化過程從而延長其使用壽命。
參考文獻:
［1］吳先文．機械設備維修技術［M］．人民郵電出版社．
［2］韓喜峰．數控機床維修與保養項目教程［M］．武漢大學出版社．
［1］吳先文．機械設備維修技術［M］．人民郵電出版社．
［2］韓喜峰．數控機床維修與保養項目教程［M］．武漢大學出版社．
