1.2 数控铣床日常维护
学习目标
1.掌握数控铣床的日常维护保养方法。
2.懂得处理常见故障。
为了使数控铣床保持良好状态，除了发生事故应及时修理外，坚持日常维护保养也是十分重要的（图1-2-1）。坚持定期检查，经常维护保养，可以把许多故障隐患消灭在发生之前，防止或减少事故的发生。不同型号的数控铣床要求不完全一样，应视具体情况进行具体分析。
图1-2-1 设备检查
一、数控铣床日常维护保养
数控铣床具有集机、电、液于一身的特点，是一种自动化程度高的先进设备。为了充分发挥其效益，减少故障的发生，必须做好日常维护保养工作，使数控系统少出故障，以延长系统的平均无故障时间。因此，要求数控铣床维护人员不仅要有机械、加工工艺以及液压、气动方面的知识，还要具备电子计算机、自动控制、驱动及测量技术等方面的知识，这样才能全面了解、掌握数控铣床，搞好维护保养工作。主要的维护保养工作如下。
[1] 严格遵守操作规程和日常维护制度。数控系统的编程、操作和维修人员必须经过专门的技术培训，严格按机床和系统使用说明书的要求正确、合理地操作机床，尽量避免因操作不当引起的故障。
[2] 保持良好的润滑状态。定期检查、清洗自动润滑系统，及时添加或更换油脂、油液，使丝杠、导轨等运动部位始终保持良好的润滑状态，以降低机械的磨损速度。
[3] 经常打扫卫生。机床周围环境太脏，粉尘太多，均会影响机床的正常运行；电路板太脏，可能产生短路现象，造成故障，所以必须定期进行卫生清扫。
[4] 应尽量少开数控柜和强电柜的门，定期清扫数控柜的散热通风系统。
[5] 数控系统长期不用应注意维护，要经常给系统通电，特别是在环境湿度较高的梅雨季节。
[6] 在操作时应保持控制面板干净，防止油脂或杂物腐蚀面板，导致按键失灵等。
[7] 应每天检查数控装置上各个冷却风扇工作是否正常。视工作环境的状况，每半年或每季度检查一次过滤通风道是否有堵塞现象。如过滤网上灰尘积聚过多，应及时清理，否则将导致数控装置内温度过高（一般温度为55～60°C），CNC系统不能可靠地工作，发生过热报警。
[8] 伺服电动机的保养。对于数控铣床的伺服电动机，要每10～12个月进行一次维护保养，加速或者减速变化频繁的机床要每2个月进行一次维护保养。维护保养的主要内容有：用干燥的压缩空气吹去电刷上的粉尘，检查电刷的磨损情况，更换时应选用规格型号相同的电刷，更换后要空载运行一定时间，使其与换向器表面吻合。检查清扫电枢整流子以防止短路；如装有测速电动机和脉冲编码器，也要进行定期检查和清扫。
[9] 定期检查电气部件。检查各插头、插座、电缆、继电器的触点是否出现接触不良、断线和短路故障。检查各印刷电路板是否干净。检查主电源变压器、各电动机的绝缘电阻是否在1MΩ以上。
[10] 经常监视数控系统的电网电压。数控系统允许的电网电压范围为额定值的85%～110%。如果超出此范围，轻则使数控系统不能稳定工作，重则造成重要的电子元器件损坏。因此要经常注意电网电压的波动。对于电网质量比较恶劣的地区，应及时配置数控系统用的交流稳压装置。
[11] 定期更换存储器电池。数控系统中部分CMOS存储器中的存储内容在关机时靠电池供电保持。当电池电压降到一定值时就会造成参数丢失。因此，要定期检查电池电压。更换电池时一定要在数控系统通电状态下进行，这样才不会造成存储参数丢失，同时应做好数据备份。
[12] 备用印制电路板长期不用容易出现故障，因此对所购数控机床中的备用电路板，应定期装到数控系统中通电运行一段时间，以防止损坏。
[13] 定期进行机床水平和机械精度检查并校正。机械精度的校正方法有软硬两种。软方法主要是通过系统参数补偿，如丝杠反向间隙补偿、各坐标定位精度定点补偿、机床回参考点位置校正等；硬方法一般在机床大修时进行，如导轨修刮、滚珠丝杠螺母预紧调整反向间隙等，并适时对各坐标轴进行超程限位检验。
数控铣床保养一览表见表1-2-1。
表1-2-1 数控铣床保养一览表
二、数控铣床常见的操作故障
数控铣床的故障种类繁多，有电气、机械、系统、液压、气动等部件的故障，产生的原因也比较复杂，但大部分故障是由于操作人员操作机床不当引起的。数控铣床常见的操作故障如下。
[1] 防护门未关，机床不能运转。
[2] 机床未回零。
[3] 主轴转速超过最高转速限定值。
[4] 程序内没有设置F或S值。
[5] 进给修调F%或主轴修调S%开关设为空挡。
[6] 回零时离零点太近或回零速度太快，引起超程。
[7] 程序中G00位置超过限定值。
[8] 刀具补偿测量设置错误。
[9] 刀具换刀位置不正确，如换刀点离工件太近。
[10] G40撤销不当，引起刀具切入已加工表面。
[11] 程序中使用了非法代码。
[12] 刀具半径补偿方向错误。
[13] 切入、切出方式不当。
[14] 切削用量太大。
[15] 刀具钝化。
[16] 工件材质不均匀，引起振动。
[17] 机床被锁定（工作台不动）。
[18] 工件未夹紧。
[19] 对刀位置不正确，工件坐标系设置错误。
[20] 使用了不合理的G功能指令。
[21] 机床处于报警状态。
[22] 断电后或报过警的机床，没有重新回零。
三、数控机床常见故障的分类及处理
1.常见故障的分类
数控机床由于自身原因不能正常工作，就是产生了故障。数控机床故障可分为以下几种类型。
（1）系统故障和随机故障
[1] 系统故障是指机床和系统在某一特定条件下必然出现的故障。系统故障通常容易排除。
[2] 随机故障是指偶然出现的故障。随机故障通常不容易排除。
（2）诊断显示故障和无诊断显示故障
[1] 诊断显示故障：数控系统具有自动诊断功能，出现故障时会停机、报警并自动显示相应报警参数号，较容易找到故障原因。这类故障一般容易排除。
[2] 无诊断显示故障：往往机床停在某一位置不能动，甚至手动操作也失灵，维护人员只能根据出现故障前后的现象来分析判断。这类故障一般不容易排除。
（3）破坏性故障和非破坏性故障
[1] 破坏性故障：失控造成撞车，短路烧断熔丝等。这类故障一般不容易排除。
[2] 非破坏性故障：可多次反复试验直至排除，不会对机床造成危害。这类故障一般容易排除。
（4）机床运动特性质量故障
故障发生后，机床照常运行，也没有任何报警显示，但加工出来的工件不合格。这类故障通常不容易排除。
2.故障常规处理方法
数控机床出现故障，除了少量自诊断功能可以显示故障原因外，大部分故障是由综合因素引起的，往往不能确定其具体原因。一般按以下步骤进行常规处理。
[1] 充分调查故障现场。数控机床发生故障后，维护人员应仔细观察显示的自诊断报警情况，了解现场情况和现象。
[2] 将造成故障的原因全部列出，如机械、电气、控制系统等。
[3] 确定故障产生的原因。根据故障现象，参考机床有关维护使用手册，找出导致故障的确定因素。
[4] 排除故障。对症下药，修理、调整和更换有关部件。
3.常见机械故障的排除
[1] 进给传动故障。导轨普遍采用滚动摩擦副，进给传动故障大部分是由运动质量下降造成的。导致定位精度差、反向间隙过大等。排除方法是调节松动环节、补偿环节。
[2] 机床回零故障。机床在返回基准点时发生超程报警，无减速动作。排除方法是检查限位块或信号线。
[3] 机床不能运动或加工精度差。这属于综合故障。排除方法是调节间隙补偿，检查各轴进给是否有爬行。
数控机床如果长期不及时进行日常维护，就会出现各种问题，如图1-2-2所示。
图1-2-2 数控机床常见问题