金 辉

（中国中车长春轨道客车股份有限公司高速动车组制造中心设备部，吉林长春 130062）

0 引言

随着社会发展，机械加工方面数控加工设备的应用越来越多，从加工精度、效率、通用性和灵活性等方面，对数控加工设备都有了更高要求。数控加工设备的结构越来越复杂，不仅有机械结构，还有计算机控制部分，设备故障后，维修和改造越来越困难。数控加工设备多数是加工精度较高的零部件，随着设备磨损，设备将失去使用价值，给企业带来损失。设备的维护和管理，可以有效降低设备损耗，减少故障发生。因此，数控加工设备的维护和管理非常重要。

1 数控加工设备分析

数控加工设备是由机械设备与数控系统组成的适用于复杂零件的高效率自动化机床。它的综合能力较强，把铣削、镗削、钻削、攻螺纹和切削螺纹等功能集中在一台设备上，使其具有多种工艺手段。随着世界先进制造技术不断发展，超高速切削、超精密加工等技术的应用，柔性制造系统的迅速发展和计算机集成系统的不断成熟，对数控加工技术也提出了更高的要求[1]。

数控加工设备由多个结构单元组成，每一个结构单元的运行都直接关系到整体的运行质量。其中数字化控制单元是控制系统的核心，是由PLC 及其他附件构成。控制系统如同人的大脑，是所有指令发出的地方，如果这部分出现问题，则对应设备就整体瘫痪。在设备日常使用过程中，首先应该着重这部分检查，及时发现控制部分的问题并采取对应维护方案[2]。伺服驱动装置是接受数控装置补充而成的进给量信号，并将信号扩大后驱使主体运行的机构，实现设备工作。机床主体则是由基本的机械结构组成，各部机械机构的精度和刚度都非常高，这样才能保证加工出的零部件符合对应尺寸要求。在数控加工设备使用过程中，机床主体的机械结构磨损非常大，为提高对应设备使用寿命，应主要对这部分进行维护保养。数控加工设备的最后一个重点结构就是换刀结构，被加工零部件的生产，主要是通过零件的选择和刀具的切削，刀具磨损最快。持续加工过程中，会由于摩擦产生高温，对应被加工部位的冷却系统也非常重要。

2 数控加工设备的维护

2.1 维护原则

随着世界先进制造技术的兴起和不断成熟，超高速切削、超精密加工等技术的应用，对数控加工设备的要求也越来越高，数控加工设备的种类也越来越多，如五轴联动加工中心、车铣复合加工中心、车铣磨复合加工中心、车铣磨齿轮加工复合中心和磨削复合加工中心等[3]。不同设备的操作系统和结构单元也是不同的，因此设备维护也不尽相同，应根据数控加工设备的种类、型号和具体情况，制定对应的维护措施，促使设备长期稳定工作。

2.2 维护方法

现代企业的数控加工设备普遍存在操作不规范的问题，导致设备使用寿命下降。操作数控加工设备的技术人员是否按照操作章程操作设备至关重要，否则，操作人员完全根据自身意愿和方便程度来操作，那么其他方面的维护即使再完善也无济于事。因此要求操作数控加工设备的技术人员要严守操作规程，提高操作技术人员的专业素养[4]。在实际维护过程中，发现多数数控加工设备还会因灰尘和异物进入机械结构内部，导致机械结构磨损严重，还有的长期积累在电路系统上，导致电路不能正常工作或短路。在多年的设备维护工作中，还发现因系统温度过高、电刷过度磨损、刀库转动不到位和主轴定位不准确等使用因素而产生的设备故障问题。综合以上因素，数控加工设备正确维护的主要方法应该是每天使用设备后都要对设备进行清理，定期进行排查，特别是风道过滤器是否堵塞，冷却风扇是否运行良好，润滑部位定期加润滑油，对于损耗严重的零部件及时更换，不要过度使用，导致其他零部件使用寿命减少[5]。总之，多清理、多保养，保证其运行功能顺畅，延长使用寿命。实际加工使用中发现，长期不使用的数控加工设备最容易发生故障，为此，也应该定期进行维护，给对应设备通电让其空运行，利用机械结构间的摩擦生热驱散自身潮气，保证各个元器件性能稳定。

3 数控加工设备的管理

每种数控加工设备都有自身特点，不同设备都是由机械机构及计算机控制部分等组成，所以对于每个企业的不同数控加工设备都可以制定一个合理、规范的管理制度，有效提高设备使用寿命。具体的管理制度可以参照不同的设备使用说明和规程，制定出一套完成的维护管理体系。如可以分为定期维护和每天维护，特别是每天的维护要做到清洁整理、润滑剂添加及设备特殊部位的检查等。尤为重要的是，对于操作数控加工设备的技术人员也需要有对应的管理制度，多数设备的故障问题都是因操作不当所导致。对于操作的技术人员制定严格的操作规程，提高操作技术人员的专业素养，还需要有培养操作人员以提升专业水平的管理制度[6]。布置加工任务时，对生产工艺、操作流程、质量控制卡等都需要有严格的准备和管理。

3.1 日常维护管理

数控设备需要平时进行维护管理，而不是长时间间隔进行维护。工作多年的技术工人都熟悉一句话，即“买不如修、修不如养、而养要进行日常保养”，日常维护保养工作进行好，才能有效提高设备的使用寿命。对于日常的维护保养工作需要进行科学管理，这样才能保证日常高频次的保养工作有序进行[7]。如设备日常的运行状况分析、日常的清洁整理、日常的润滑维护等，结合生产的环境等因素指定日常维护管理的规程。因为日常维护比较频繁，可以直接由操作设备的技术人员进行即可，操作对应设备的技术人员对设备比较了解且方便。但是还需要安排单独检查，对应操作技术人员是否有按照规程进行维护，维护是否符合要求，这个检查也很重要。

3.2 检修维护管理

更进一步的数控加工设备的日常维护管理就是检修维护管理，这是相对时间间隔长一些的维护管理。设备长时间使用必然会有相应的磨损或故障，随着设备磨损加大或存在故障时间过长，会导致对应数控加工设备更大的损伤或更加严重的故障。数控加工设备常见故障问题：硬件以及软件故障、系统性以及随机性故障、破坏性以及非破坏性故障、有诊断以及无诊断显示故障、运动品质下降故障。可结合常见故障对应部位进行着重检修维护。设备检修维护很重要，可以很大程度上减少设备不必要的损失，还可以提升设备应用的安全性能力。但是由于不同设备的差异性问题，对于检修维护的逻辑也存在着不同，不同设备的使用企业，可以根据数控车、数控铣、数控刨、数控磨等加工方式不同来分类，对不同类别制定对应检修维护流程，让检修人员按照标准流程检修及记录，这样也让检修维护管理进入标准化、规范化[8]。

3.3 培养专业的技术人才

操作数控加工设备和进行维护保养的均是技术人员，因此技术人员的专业能力直接关系到设备是否能够正确使用，以及设备是否可以安全和更长久地使用。数控加工设备大体上是由编程及程序载体、输入输出装置、CNC 装置及强电控制装置、伺服驱动系统、位置检测装置、主体的机械构件等组成。组成结构相对复杂，一个专业的技术人员必须熟悉或掌握设备结构，才能在检测维护中精准判断故障问题所在或可能出现的故障问题，并且在维护检修中，可以对重点部位进行维护保养。技术人员还要熟悉公司的质量标准，能够熟练使用数控加工设备的各种检测工具，会使用常用的仪器、仪表、检测工具，熟悉机床原理和机械相关知识，知晓伺服驱动系统和伺服调整软件，熟悉使用数控设备的各种电气元件，了解相关的国家技术标准和安全生产知识[9]。能够掌握以上各方面知识的技术人员，通过自身学习和成长是一个漫长过程。目前国内这方面的人才非常紧缺，对于企业来说，培养数控加工设备的专业技术人才迫在眉睫。可以制定合理的课程培养方案和标准的课程体系，系统培养出专业技术型人才，以满足企业发展需要。