数控机床的加工与维护

　摘要：现在是一个飞速发展的时代，其中的机械制造工业也迅速的发展，数控机床是现代机械制造工业的重要技术装备，也是先进制造技术的基础和必不可缺少设备。数控机床是机电一体化的技术较高设备产品，它具有加工柔性好，精度高、生产效率高等优点。伴随着数控机床的在工业中的普遍应用，越来越多的人加入数控加工的岗位中，随之数控机床的工作人员的加工、维护与保养技术也会更加得到更加的重视和完善操作检查规范。数控机床是具有集机﹑电﹑液压于一身的完善的自动化设备，是一种自动化程度比较高的先进设备，为了充分发挥其价值，以减少故障延长系统的平均无故障时间和减少维修的费用，创造更多的效益和价值。所以对于数控机床操作及维护人员不仅要有机械加工工艺以及液压气动方面的基础知识，还需要对于电子计算机﹑自动控制系统技术等方面的知识有一定的了解，这样才能更加全面的了解和掌握数控机床，及时搞好维护保养工作。

　关键词：数控机床；自动化；加工；维护

　引言

本文从数控机床的日常开机之前的设备检查、加工中需要注意的细节和加工前后对于数控机床的维护及保养，将数控机床的一些加工细节和注意事项通过文字详细的描述出来，以及日常的维护设备需要注意的事项，怎么判定是否需要维护及怎么才能更加正确合理的保养，维护保养设备，需要我们了解学习那些知识才能更好的维护保养好数控机床的相关设备，主要的目的是为了减少数控机床设备出现故障的几率，增加加工效率，提高生产效能，减小维修费用，创造更高的价值，同时提升自我的工作技能学习更多的知识充实自己，为自己以后的发展打下良好的基础。希望此论文对企业的数控机床加工及维护人员可以提供一些帮忙及参考价值。

　一、数控机床的加工操作规范

　　（一）零件安装前注意事项

（1）首先是机床通电以后，我们先要检查机床及电器的各种开关、按钮是否可以正常、灵活的使用，机床启动的时候有无杂音和一些其他的异常现象，如果有杂音和异常的现象，及时按下急停按钮，先自己查找原因，若自己无法解决，挂好警示牌，报告给领导和设备维修科等待维修。

（2）检查电压是否在正常范围之内、油压是否在正常的数值刻度范围之内、打开数控机床后面的气压阀开关，检查气压是否在标准范围之内可以正常使用，有需要手动润滑的机械零件，需要先进行手动加润滑油进行润滑，检查是否没有卡顿可以正常操作。

（3）在机床启动加工零件前各坐标轴，手动回参考点(机床原点)。若X、Y、Z轴在回参考点位置前已经处在零点的位置，那么必须先将该轴移动到距离原点100mm以外的位置，再通过工作面板或者手轮慢慢进行手动回零。

（4）为了使机床达到热平衡状态，必须使机床空运转15min以上使机床达到热平衡状态才能开始加工零件。

（5）把编好的程序从电脑程序库输入到机台工作面板后，需要认真校对编程数据，确保编程数据正确无误和无遗漏。其中需要检查事项包括代码、指令、地址、数值、正负号、小数点及语法的查对检查。

（6）前面工序检查核对无误以后才能进行下一工序，前面的工作已经完成后，按工艺流程安装加工零件所需要的专用夹具开始加工零件。

　（二）零件、刀具安装注意事项

（1）安装好装夹零件后，注意观察考虑螺钉压板是否妨碍刀具运动。加工的时侯要注意下刀加工零件的时候，刀具是否会因为校准或者编程高度过低铣伤虎钳夹口，下刀深度过大造成断刀碰撞零件等问题。

（2）检查刀具库里面的各刀头的安装方向、位置、是否牢固避免没有卡好导致刀具掉落，及各刀具旋转方向是否符合程序代码的要求。

（3）查看各刀杆前后装夹部位的形状和尺寸是否符合加工工艺的要求，加工过年刀具和套头是否配合合理，刀具是否可以装夹牢度或者夹到刀身，是否刀可加工距离过短，加工沉孔或者凹槽时，刀具会碰撞零件与夹具。

（4）镗刀头尾部露出刀杆直径部分，必须小于刀尖露出刀杆直径部分这个需要特别注意。

　（三）零件试切注意事项

（1）在加工零件之前，按加工程序要求正确对刀和计算零件坐标系，然后对所得的结果进行验算和核算确认正确无误，并将零件坐标系输入到偏置页面进行数据补偿。

（2）因为一些数据的误差需要对刀具进行补偿（长度、半径)输入偏置页面后，对补偿值进行认真核对确保无误；

（3）安装好零件以后，首先要进行校验程序，进行仿真加工，仔细查看刀具的运行轨迹是否与要求完全符合；

（4）无论是首次上机床加工的零件，还是周期性重复加工的零件，首先都必须要照图纸样品的工艺和程序进行核对制作，加工之前需要进行刀具调整，进行逐把刀逐段程序的试切；

（5）开始试切的时候，机床的工作面板的快速倍率开关一定置于较低挡，让主轴上面的刀具缓慢移动，观察加工轨迹，加工高度等是否正确无误后再恢复到正常的速率加工零件；

（6）每把刀首次使用的时候，必须先验证它的实际长度是否符合加工零件的要求与所给补偿值是否相符；

（7）在零件加工的程序运行中，需要重点观察数控系统上的以下几种数据显示信息。

①坐标显示：了解目前刀具运动坐标点在机床坐标系及工件坐标系中的相对位置，了解这一程序段的运动量、以及剩余多少运动量等；

②寄存器和缓冲寄存器显示：正在执行程序段各状态指令和下一程序段的内容，看出正在加工和下一工序需要加工的程序编码；

③主程序和子程序显示：可以在机台面板上面看到正在执行程序段的具体内容。

（8）试切进刀时，一定不要打开机床观察门，防止切屑和切削液飞出来，造成伤害，不能带棉质手套进行工件的校准测试，防止手臂在高速的转速下，卷入机床造成人身伤害，在刀具运行到零件上表面30～50mm的距离处，必须在保持进给的状态下，验证Z坐标轴和零件上表面“0”距离基准面和X、Y轴坐标值与工艺要求是否一致。

（9）对一些有试刀要求的特殊刀具，需要采用循循渐进的方法进行试切。避免工件的损坏，刀具的折断。如镗刀进行镗孔，可先试镗一小段长度，然后进行检测，检测合格后，再镗到所需要的加工长度。使用刀具半径补偿功能的刀具数据，可由小到大，边试切边修改直到得到需要的结果。

　（四）工件加工过程注意事项

（1）加工零件中随着加工时间的增加，刀具加工工件的数量增加，刀具刀尖直径经过磨损会标小，刀具变钝，但是为了保证工件的精度和质量需要更换刀具，更换刀具以后，一些数据会有一定的误差，所以一定要重新测量刀长并修改刀补值和刀补号。

（2）程序检索时应注意光标所指位置是否准、合理，并观察刀具与机床运动方向的轨迹坐标是否正确一致。

（3）有时会工件的加工工艺需要更改一些数据，那么数控编程也会随之改变，程序修改后，我们需要对修改部分仔细计算和认真核对是否符合加工要求，确认无误才可以进行下一步制作工艺。

（4）手摇进给和手动连续进给操作时，首先要检查各种开关标识是否可以清晰辨认功能作用，所在的位置是否正确，弄清正负方向，进给倍率大小，认准按键，倍率调到比较小的档位，然后再进行操作。

　　(五)零件加工完毕后注意事项

（1）每日加工结束后，整理工作台面，把测量仪器，辅助工具擦拭干净，放到规定的位置，对工作台进行充电退磁，拆下虎钳夹具，用气枪吹干净，用干净、干燥的抹布擦干净，放到规定区域，方便下次使用，对于工作台也要，擦拭干净，把充电线圈整理好，挂到机台旁边的指定位置，打扫机床内外清除切屑废料，处理切削液。对于外露的电气元件及限位开关，用干燥的抹布清洁干净，注意用电安全，避免触电，按规定定期给各个加工轴承添加润滑油润滑保证正常灵活使用。

（2）主轴对于机台的加工是很重要的，零件的加工精度误差，和主轴的旋转误差有很大的关联，主轴的维修费用和更换零件的费用都是很高的，所以零件加工完毕后一定用干净的抹布清洁主轴上面的切屑，清洁干净，使主轴在保证旋转误差的情况下正常运转。

（3）数控机床设备附件及装夹工具、刀具、量具等，使用完后将其擦试干净，检查一遍，看下装夹工具是否可以装夹牢固，是否需要维修更换，刀具刀尖是否磨损严重需要用砂轮进行修正，或者报废更换新的刀具，量具是否变形，使用是否有卡顿，精度是否满足要求，检查一切可以正常使用后，把他们放置在指定位置，妥善管理，方便下次寻找使用。

（4）机床打扫干净以后，将机床的X、Y、Z坐标轴通过控制面板或者手轮停在机台工作台中间位置，方便下次开机加工制作，然后关上数控机床安全门，关掉电源开关。

　　二、数控机床的日常维护及保养

　　（一）每天维护及保养

每天上班之前都要对设备按照检查表进行点检，一一核对检查，查看导轨润滑油箱、主轴润滑恒温油箱的油量还有多少、如果低于安全刻度线，需要添加润滑油直到规定的刻度线上，保证机床加工零件的各个轴承之间的润滑油，起到相应的润滑左右，机床可以正常的加工，不损坏的轴承之间的配合部位，机床的液压系统、压缩空气的气源压力、气源自动的分水滤气器、自动空气的干燥器、气液的转换器和增压器的油面、X、Y、Z轴导轨是否正常运行、各种防护装置和标识、电气柜的各散热通风装置、冷却油箱、水箱等设备有无异常或者损坏。检查安全装置及电源等是否良好；是否做好警示，防护措施，确认无误后，先空车运转机器看看俺各运动轴的润滑情况及各部位正常后方可工作。设备工作运行中要严格遵守员工操作机床规程，通过机床安全门观察主轴的运转情况，发现异常立即按下急停按钮，停机处理，自己先查找分析原因，对与不能自己排除的故障按照流程应填写“设备故障请修单”提交给设备维修部门检修。下班前应清扫擦拭设备完毕之后，切断电源，在设备各轴承导轨部位上涂上润滑油，清理工作场地的加工碎屑，保持设备整洁。

　（二）周末及节假日维护及保养

在每周末和节假日前，因为机床设备停用时间比较久，所以需要一段较多的时间来彻底地清洗设备，清除油污，首先打扫干净地面，再把洗洁精倒入到装有清水的小推车里面混合均匀，再用拖把先把地面清洁一遍，去除地面上的油污，清洗干净，用干净干燥的拖把擦干地面，把数控机床后面的切削液小桶通过手推拉车和木板一起拉倒指定的仓库，倒入专门存放切削液的大塑料桶里面和清理的切削碎屑用小推车推倒在指定切屑垃圾的存放位置统一处理。检查要求如下：

（1）导轨润滑油箱和检查油量，如果油量对于刻度线及时添加润滑油，润滑油泵工作的时候是否可以定时稳定的启动打油泵，供油给数控机床设备。

（2）主轴润滑恒温油箱的工作是否正常，油量充足，恒温油箱的温度范围是否在标准范围之内。

（3）机床液压系统当机床工作的时候，液压泵工作的时候有无异常噪声，活塞是否可以正常运作，液压油箱油量是否在规定刻度线内是否需要添加补给，压力表显示刻度的数据是否正常，连接管道及各接头是否连接牢固，有无泄漏液体，或者气管管道是否漏气。

（4）压缩空气气源压力的气动控制系统压力是否在压力表刻度的正常数字范围之内，空气起源压力是否可供机床设备的正常运转操作。

（5）气源自动分水滤气器和自动空气干燥器，需要手动及时的清理分水器中滤出的水分，从而保证自动空气干燥器的正常工作，保证空气有一定的干燥度。

（6）气液转换器和增压器，检查气液转化器是否可以正常空气和液体进行转换，增压器是否正产工作，保证设备所需要的压力达到所需要的压力，油面显示油量不够时要及时补充添加油。

（7）X、Y、Z轴导轨面的切屑和脏物需要用小刷子和抹布，及时清洗整理，保证轴承的正常运转操作，检查运行导轨面有无铁屑，划伤损坏造成运行不流畅，润滑油是否充足的保证轴承运行时的润滑。

（8）各种防护装置的标识说明是否齐全醒目、导轨、机床防护罩等设备是否安装齐全起到相应的防护作用，减少危险事情的发生，避免造成重大事故，后悔不已。

（9）电气柜的各种散热通风装置是否安装到位和各电气柜中散热风扇是否可以把电气柜中的机器产生的大量的热及时散热出去，保证各设备的正常工作，避免热量的大量堆积散不出去，对机器造成损坏，导致其无法正常工作，检查风道过滤网上面有无灰尘堵塞，堵塞网眼导致风道里面的风不能及时排出去，定期检查清洗过滤器滤芯是否有脏污堵塞，阻碍过滤器滤芯的正常工作。

（10）冷却油箱、水箱都需要定期检查液面高度，如果低于安全刻度线的时候及时添加油(或水)，发现油或者水中有大量的杂质，太脏时要及时更换新的油（或水，保证油（或水）的纯净度。

（11）电气柜过滤网，各种电器工作的时候会产生大量的静电，因为静电的作用，过滤网上面会吸附大量的灰尘颗粒和其它的细小杂物，需要及时的清洗沾附在过滤网上面的尘土和其它的东西，保证过滤网清洁通风顺畅，起到相应的过滤作用。

（12）废油池存放的废油要及时通过抽油泵把存积在废油池中的废油抽到指定的装废油的油桶里面，油桶装满后及时拉走放到指定的仓库，避免废油过多溢出废油槽，污染车间工作地面和设备。

（13）排屑器经常旋转清理切屑，切屑混合油和水，产生一定的粘性，导致排屑器上面会粘有大量的切屑，要用专用的工具及时清理附着在上面的切屑，避免排屑器上面粘满切屑，无法把切屑排除造成切屑堆积卡住等现象。

（14）检查主轴驱动皮带，主轴的运转依靠电机和驱动皮带使其正常工作运转，检查驱动皮带的松紧程度的时候，一定要按照机床说明书要求调整皮带的松紧程度使主轴驱动正常的运行。

（15）各轴导轨上镶的皮条、压紧滚轮皮带都要按照机床说明书要求调整松紧状态。

（16）检查或更换直流伺服电动机碳刷、检查换向器表面有无灰尘，去除毛刺，吹干净粘在上面的碳粉，如果发现碳刷过短，及时更换长度过短的碳刷，先试跑一段时间后才能使用.

　（三）数控机床的机械系统的日常保养

数控机床是自动电气化的设备，内部机械结构较复杂，零件部件精度高，配合要求更高，所以对机床的使用和维护提出了更高的要求。数控机床机械部件维护需要维护的内容有：

（1）主传动链的维护

1)首先要熟悉数控机床主传动链的结构、性能和主轴调整方法，严禁超负荷使用传动链，导致链条因超负荷传动力过大超出其承受范围导致链条断裂，当链条出现松紧程度松弛，或者用力过猛绷得太紧等不正常现象时，应立即按下急停按钮停止机器的运转操作，查找原因，排除故障后才能正常工作；2)使用带传动的主轴系统，需要定期检查调整主轴传动带的松紧程度，使主轴，电机，传送带，同步运转，避免防止因带打滑造成一些加工零件加工精度要求不达标的现象；3)注意观察主轴箱温度表，检查主轴润滑恒温油箱调节的温度是否在正常要求范围之内，检查过滤网是否破损，防止各种杂质进人油箱，油量低于安全使用刻度时，需要及时补充油量。定期更换润滑油，清洗过滤器，清洗油箱；4)经常检查压缩空气气压，查看气压值是否达到标准要求值，只有足够的气压才能使气枪吹出足够的气体，把主轴锥孔中的切屑和灰尘吹干净，保持主轴与刀柄连接部位的清洁，避免进入切屑，导致装夹不牢固；5)对采用液压系统平衡主轴箱重量的结构，需定期观察液压系统的压力，油压低于要求值时，要及时调整。

　（四）电器、液压、润滑系统的日常维护及保养

（1）应当尽量少开数控柜和强电柜的门，因为里面有大量的电器会产生静电作用，如果经常开数控柜和强电柜的门，会有大量的灰尘通过静电反应吸引大量的灰尘吸附堆积在电器上面；

（2）定时清扫数控柜上面的散热通风装置，保证通风顺畅，数控柜里面产生的热量不大量堆积，可以及时的散出去，保证里面的电器设备正常操作运转；

（3）经常监视数控系统的电网电压

通常，数控系统允许的电网电压波动在其额定值的±10％范围之内，如果电压的波动电压超出此范围之外。轻则使数控系统的不稳定使其不能正常的工作，重则会造成其内部重要的电子部件应为电压的波动范围较大从而损坏电子元件。

（4）液压系统保养

1)定期对油箱内的液压油液进行抽样化验，化验油液的质量是否合格，定期通过滤芯进行过滤，如果时间较长，油液质量低于合格标准需要及时更换油液，保证质量；2)定期检查冷却器和加热器的工作性能，检查冷却器或者加热器正常工作的时候能否调节液压系统中油液的温度，使温度控制在标准要求内范围之内；3)定期检查更换密封件，密封件一定不能破损，检查配合元器件密封精度是否在要求范围之内，避免造成液压系统的液压液体泄漏；4)定期检查清洗机床设备或更换过滤器的滤芯，清洗液压油箱和各种管路；5)严格按照执日常点检制度行，检查电气、液压、润焕系统的油液泄漏、设备产生的噪声、加工时的振动、各种压力表、要求温度等是否正常，将故障排除扼杀在萌芽状态，防范与未然，避免酿成重大故障，造成重大损失。6)注意检查系统中油雾器的供油量，油量在油箱安全的刻度数字范围之内，正常工作的时候，保证空气中含有适量的润滑油来润滑气动元件。元器件上面有一层润滑油可以形成一层保护膜，防止生锈、磨损造成空气泄露和元件工作时运行卡顿；7)注意调节启动装置的工作压力，保证气动装置具有合适的工作压力和运动速度：8)定期检查、清洗或更换气动元件、保障元件精度质量，清洗过滤滤芯，使滤芯清洁干净，过滤大量的杂质。

　结论

数控机床的加工和维护及保养，需要每天定期的按照保养及维护操作手册和定制表进行全面的检查，实际行动起来，障保证机床的正常运转及操作，加工之后需要及时的清理切屑、打扫干净，各种工具用完清理干净放到原来的位置，数控机床的和其相关的设备和系统与之息息相关也需要进行定期的维护及保养，这样才能减少数控机床和相关设备的发生故障概率，提高生产加工效率，减少事故的发生，降低维修及更换费用，要先做好这样的工作是一件不容易的事情，这不仅需要我们按照规定的要求去做，还要自己经常学习掌握了解更多的的机械设备以及其他方面关于数控一些维护保养的知识，我们在做好现有的工作的基础的情况下，学习更多的知识充实自己，提升自我，让自己的专业技能得到更高的提升，得到领导的认可，这样自己也会有一个更好的岗位提升，去到一个更大的平台发展前途，实现自我的价值得到丰厚的回报。

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