數(shù)控機(jī)床維修人員知識(shí)結(jié)構(gòu)淺析

數(shù)控機(jī)床維修人員知識(shí)構(gòu)造淺析AnalysisoftheCNCMachineToolsRepairersKnowledgeStructureLiHeming(GuangxiModernPolytechnicCollege,Hechi*****,China)Abstract:ThestructuralprincipleofCNCmachinetoolsbasedonanalysisofCNCmachinetoolmaintenancepersonnelinthecourseoftheirworkshouldhaveknowledgeofthebasictheory,faultdiagnosisofCNCmachinetoolsandCNCmachinetoolsingeneralmethodsoftroubleshootingingeneralskills.Keywords:CNCmachinetools;Maintenance;Knowledgestructure數(shù)控機(jī)床是利用數(shù)字控制技術(shù)進(jìn)行控制的機(jī)床，是一種光機(jī)電液氣一體化程度很高的產(chǎn)品，涵蓋機(jī)械學(xué)、電子與微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)、系統(tǒng)控制學(xué)、檢測傳感等多種學(xué)科技術(shù)。它擁有適應(yīng)范圍廣、工序集中、效率高、精度高、功能強(qiáng)盛等長處，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)必需設(shè)施。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國于2002年開始，已經(jīng)成為世界機(jī)床花費(fèi)第一大國，但數(shù)控化率相對(duì)其余發(fā)達(dá)國家還有很大差距。只管我國數(shù)控化率較低，但數(shù)控機(jī)床從業(yè)人員包括操作技工、編程技術(shù)員、保護(hù)管理員、機(jī)床設(shè)計(jì)技術(shù)員等，在數(shù)目和質(zhì)量上都還沒法知足市場需求。作者依據(jù)多年教課實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就數(shù)控機(jī)床維修人員所應(yīng)該具備的知識(shí)構(gòu)造做以下總結(jié)。一、理論基礎(chǔ)知識(shí)要?jiǎng)偃螖?shù)控機(jī)床故障診療與保護(hù)工作，一定具備有相應(yīng)的基礎(chǔ)理論知識(shí)。這些知識(shí)不單能夠作為從業(yè)者閱讀理解數(shù)控機(jī)床技術(shù)文件以及理解和掌握數(shù)控機(jī)床構(gòu)造原理的知識(shí)平臺(tái)，并且能夠作為對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障診療與故障修復(fù)的判斷依照，同時(shí)，也為從業(yè)者的思想拓展、知識(shí)創(chuàng)新供給方向和持續(xù)學(xué)習(xí)供給理論基礎(chǔ)。一定掌握必需的偏機(jī)類知識(shí)。這些知識(shí)包含：1）機(jī)械圖樣閱讀與繪制。在數(shù)控機(jī)床維修過程中，假如對(duì)機(jī)床構(gòu)造不熟習(xí)，一定參照機(jī)床配套圖樣，以便正確完滿地拆卸和裝置；在故障修復(fù)階段假如某些零零件無效，需修復(fù)或從頭加工時(shí)，一定對(duì)其進(jìn)行測繪以達(dá)成零件圖紙，便于加工。2）機(jī)械設(shè)計(jì)有關(guān)知識(shí)。這些知識(shí)能夠幫助維修人員對(duì)機(jī)械產(chǎn)品中所采納的資料、聯(lián)接、緊固、密封、潤滑、傳動(dòng)、摩擦、磨損等方面的特性以及設(shè)施工作原理的認(rèn)識(shí)和理解，同時(shí)也能夠幫助他們正確判斷機(jī)床現(xiàn)狀能否知足加工所一定的強(qiáng)度、硬度、剛度、韌性、熱傳導(dǎo)性等性能要求，更好的進(jìn)行機(jī)床故障診療工作。（3）液壓與氣動(dòng)傳動(dòng)技術(shù)。目前，液壓與氣動(dòng)有關(guān)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用愈來愈寬泛，主要應(yīng)用零件有液壓卡盤夾緊與松開、液壓刀架換刀、加工中心或數(shù)控銑床主軸氣動(dòng)裝卸刀具、液壓尾座頂出與退回、機(jī)床潤滑系統(tǒng)液壓系統(tǒng)、靜壓軸承、靜壓導(dǎo)軌等。實(shí)質(zhì)上，因?yàn)橐簤号c氣動(dòng)技術(shù)的特別性使之在數(shù)控機(jī)床某些場合的應(yīng)用途于沒法代替的地位。4）傳感器與檢測技術(shù)。數(shù)控機(jī)床中應(yīng)用傳感器的場合許多，如主傳動(dòng)系統(tǒng)中的速度控制環(huán)，進(jìn)給系統(tǒng)中的速度環(huán)和地點(diǎn)環(huán)，刀具系統(tǒng)中刀具到位反應(yīng)，液壓缸行程到位反應(yīng)、坐標(biāo)軸限位及參照點(diǎn)開關(guān)反應(yīng)等，經(jīng)過這些傳感器的檢測或監(jiān)測，能夠讓數(shù)控系統(tǒng)有效地對(duì)機(jī)床履行零件進(jìn)行控制和調(diào)整，從而提升機(jī)床響應(yīng)速度和加工精度。在數(shù)控機(jī)床故障中，有一部分是由傳感器的缺點(diǎn)或無效造成的，所以，要正確理解和判斷數(shù)控機(jī)床的工作性能和故障原由，以及為數(shù)控機(jī)床性能最優(yōu)化機(jī)電聯(lián)調(diào)供給數(shù)據(jù)依照，一定熟習(xí)傳感器與檢測技術(shù)。（5）數(shù)控機(jī)床編程與操作。數(shù)控機(jī)床維修人員的工作是對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障診療和保護(hù)，所以，有必需掌握各樣數(shù)控機(jī)床的操作方法和認(rèn)識(shí)該機(jī)床的編程規(guī)則，以便更快更好地找到機(jī)床故障原由。（6）數(shù)控機(jī)床安裝與調(diào)試。數(shù)控機(jī)床維修人員一定掌握從數(shù)控機(jī)床地基建設(shè)、拆箱吊裝、安裝連結(jié)、功能測試、精度查驗(yàn)等一系列流程所一定的基建、組裝、密封、調(diào)試、丈量、緊固等知識(shí)。一定掌握必需的偏電類知識(shí)。這些知識(shí)包含：1）電工電子基礎(chǔ)知識(shí)。數(shù)控機(jī)床電氣可分為強(qiáng)電和弱電兩大多數(shù)，強(qiáng)電主假如供給動(dòng)力能源，往常電壓比較高，主要供電對(duì)象為電動(dòng)機(jī)，相對(duì)危險(xiǎn)，弱電主要用于信息傳達(dá)，主要供電對(duì)象為各樣控制元器件及數(shù)控單元，如繼電器、接觸器、顯示屏、I/O接口等。掌握電工電子技術(shù)，最基本的是要能夠正確閱讀理解電路構(gòu)造圖，其次是掌握各樣電工電子器件的構(gòu)造原理、作用和工作性能，這對(duì)數(shù)控機(jī)床強(qiáng)電、弱電故障的檢修、線路的布線和接線、電路間的抗擾亂以及改換電氣元件等工作擁有基礎(chǔ)性的指導(dǎo)作用。（2）電氣控制技術(shù)。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用電氣控制技術(shù)的場合主要有：經(jīng)過接收數(shù)控系統(tǒng)傳遞過來的指令對(duì)各樣電機(jī)如液壓系統(tǒng)電機(jī)、冷卻液泵電機(jī)、刀庫及機(jī)械手轉(zhuǎn)動(dòng)電機(jī)、轉(zhuǎn)塔頭或四方刀架電機(jī)等的電路的接通與斷開，主軸電機(jī)的減壓啟動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和泊車制動(dòng)以及數(shù)控機(jī)床各履行零件間的協(xié)調(diào)一致。電氣控制技術(shù)是成立在電工電子基礎(chǔ)上的技術(shù)，二者一定要聯(lián)合在一同才能有效地對(duì)數(shù)控機(jī)床故障進(jìn)行診療。3）PLC應(yīng)用技術(shù)。PLC是可編程序邏輯控制器的英文縮寫。在數(shù)控機(jī)床中，PLC的作用主要有：坐標(biāo)軸進(jìn)給或迅速控制，主軸正反轉(zhuǎn)、啟動(dòng)和停止，刀庫及換刀機(jī)械手控制、工件夾緊與松開、工作臺(tái)互換、氣液壓、冷卻液和潤滑等動(dòng)作進(jìn)行次序控制。在數(shù)控機(jī)床故障診療過程中，可借助查察PLC梯形圖或流程圖、PLC狀態(tài)圖進(jìn)行迅速故障定位，查明故障原由。4）系統(tǒng)參數(shù)與機(jī)電聯(lián)調(diào)。數(shù)控機(jī)床安裝達(dá)成或維修完成后，還一定正確設(shè)置各樣系統(tǒng)參數(shù)，如零漂、增益、時(shí)間常數(shù)、允差、賠償?shù)龋瑒e的還需進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，包含動(dòng)作試驗(yàn)、功能試驗(yàn)、空運(yùn)行、負(fù)荷試驗(yàn)，以獲取最正確機(jī)電聯(lián)調(diào)成效。維修人員一定熟習(xí)各樣系統(tǒng)參數(shù)的定義、作用、影響和調(diào)整方法，以及各參數(shù)之間的互相影響，才能調(diào)整出性能優(yōu)秀的數(shù)控機(jī)床。二、故障診療知識(shí)數(shù)控機(jī)床故障診療的前提是掌握維修對(duì)象的構(gòu)造和工作原理，任何檢測手段和故障診療方法都成立在此基礎(chǔ)之上。在故障診療過程中，應(yīng)做到系統(tǒng)化、仔細(xì)化，既全面系統(tǒng)地兼顧剖析，又深入細(xì)節(jié)，不放過任何可能造成故障的原由。維修人員能夠從人員、機(jī)器、原料、方法、環(huán)境幾個(gè)方面對(duì)故障進(jìn)行深入剖析。數(shù)控機(jī)床故障診療步驟：第一，應(yīng)立刻確認(rèn)故障狀況，從人、機(jī)、料、法、環(huán)各個(gè)方面進(jìn)行剖析，判斷所報(bào)故障所屬種類，而不可以盲目定性，更不可以輕易拆卸數(shù)控機(jī)床，不然會(huì)因?yàn)檎`判多走彎路，甚至將破壞機(jī)床；其次，依據(jù)數(shù)控機(jī)床故障的現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)性剖析，排列出造成該故障的可能原由，并加以權(quán)重；最后，依據(jù)以前剖析的可能原由和權(quán)重，依照先易后難、先簡后繁、先外后內(nèi)、先主后次、先機(jī)后電的原則，逐個(gè)查看、剖析、試驗(yàn)可能造成故障的原由，并逐個(gè)清除，最后找到惹起故障的原由，并加以修復(fù)。數(shù)控機(jī)床故障診療的方法。在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床故障診療時(shí)，除了具備基本知識(shí)之外，還應(yīng)具備必定的診療技術(shù)和方法。數(shù)控機(jī)床故障種類能夠分為機(jī)械故障和電氣故障兩大多數(shù)，它們的診療方法迥然不同，在此綜合敘述。（1）直接察看法。數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時(shí)，一般會(huì)伴有過熱、異響、異味、火花、振動(dòng)、爬行、竄動(dòng)等外在表現(xiàn)，所以由維修人員的感覺器官對(duì)機(jī)床操作者進(jìn)行咨詢及對(duì)機(jī)床進(jìn)行察看、耳聽、手摸、鼻嗅，以獲取機(jī)床故障的有關(guān)信息和故障現(xiàn)象。咨詢內(nèi)容包含機(jī)床運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)、異樣現(xiàn)象、維修調(diào)整記錄、程序內(nèi)容改正、加工資料批次等，查察內(nèi)容包含機(jī)床轉(zhuǎn)速穩(wěn)固狀況、油品顏色正常與否、零零件磕碰損害和變形曲折狀況、工件加工質(zhì)量、電氣元件接頭松動(dòng)、焊點(diǎn)虛焊等，耳聽內(nèi)容包含機(jī)床各軸轉(zhuǎn)動(dòng)聲響狀況、齒輪嚙合聲響狀況、各樣氣液壓管路泄露聲響、運(yùn)動(dòng)零件摩擦聲響、電氣設(shè)施非正常電流聲和嘯喊聲等，觸摸內(nèi)容包含用手感覺機(jī)床零零件的振動(dòng)、發(fā)熱、裂紋、爬行和聯(lián)接零件松緊狀況等，鼻嗅包含油脂、電氣元件、工件或其余物質(zhì)灼燒時(shí)發(fā)出的油煙味、焦糊味等。2）查察數(shù)據(jù)法。數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)包含：開機(jī)自診療信息、坐標(biāo)及加工用量信息、程序信息、PLC梯形圖信息、I/O接口信息、系統(tǒng)參數(shù)信息、報(bào)警及指示燈信息、變頻器參數(shù)信息、驅(qū)動(dòng)器信息等。數(shù)控機(jī)床維修人員能夠?qū)C(jī)床目前數(shù)據(jù)狀態(tài)與正常工作時(shí)的數(shù)據(jù)狀態(tài)進(jìn)行比較，找出數(shù)據(jù)差別，從而判斷故障原由。（3）丈量比較法。當(dāng)沒法經(jīng)過剖析表象和查察數(shù)據(jù)來診療故障時(shí)，能夠借助專用工具、量具、儀表、儀器對(duì)與故障有關(guān)系部位或系統(tǒng)進(jìn)行檢測，采集有關(guān)尺寸、精度、電壓、電流、波形、振動(dòng)等信息，將這些故障值與正常值進(jìn)行比較而剖析出故障的原由及故障的所在地點(diǎn)。（4）置換零件法。第一將故障定位到數(shù)控機(jī)床某個(gè)模塊或單元，再使用完滿的零零件模塊或單元代替疑似故障的零零件零零件模塊或單元，假如故障清除，則說明此處為故障部位，反正，則說明此處與故障并沒關(guān)系或故障部位不只一處，需要進(jìn)行更進(jìn)一步的置換零件試驗(yàn)，以最后診療出故障原由。三、維修技術(shù)知識(shí)當(dāng)維修人員對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行診療，找到故障原由和部位此后，還一定對(duì)該故障進(jìn)行修復(fù)，這是保障機(jī)床恢復(fù)功能的重要環(huán)節(jié)。數(shù)控機(jī)床修復(fù)內(nèi)容包含機(jī)械和電氣兩大多數(shù)的修復(fù)，修復(fù)手段往常有對(duì)舊件改造和改換新件。一定掌握必需的機(jī)械零件維修工藝：1）尺寸維修法，采納切削加工或其余加工方法恢復(fù)其磨損、無效部位的形狀精度、地點(diǎn)精度、表面粗拙度和其余技術(shù)條件，從而獲取一個(gè)新尺寸持續(xù)知足其功能的方法。該方法可用于修復(fù)軸頸磨損、傳動(dòng)螺紋或齒輪損害、鍵槽和滑動(dòng)導(dǎo)軌損害等，但一定注意，修復(fù)后零件的強(qiáng)度和剛度一定切合要求，必需時(shí)要進(jìn)行驗(yàn)算。2）機(jī)械維修法，利用機(jī)械聯(lián)接，如螺紋聯(lián)接、鍵、銷、鉚接、過盈聯(lián)接和機(jī)械變形等各樣機(jī)械方法，使磨損、斷裂、缺損的零件得以修復(fù)的方法。比如鑲補(bǔ)、局部修換、金屬扣合、塑性變形等，可修復(fù)零件裂紋、斷裂、損害、磨損、強(qiáng)度降低等故障。3）電鍍修復(fù)法，利用電解的方法，使金屬或合金堆積在零件表面形成金屬鍍層的工藝方法。常用的方法有鍍鉻、鍍鐵、局部電鍍和刷度?？捎糜谛迯?fù)磨損零件的尺寸、幾何形狀和局部損害、改良零件表面性能等。4）熱噴涂修復(fù)法，用高溫?zé)嵩磳娡抠Y料加熱至融化或呈塑性狀態(tài)，同時(shí)用高速氣流使其霧化，發(fā)射到經(jīng)過預(yù)辦理的工件表面形成一層覆蓋層的過程稱為噴涂，將噴涂層持續(xù)加熱，使之達(dá)到熔融狀態(tài)而與集體形成冶金聯(lián)合，獲取堅(jiān)固的工作層的工藝?？尚迯?fù)較大零零件的磨損尺寸、除去大型鑄件的缺點(diǎn)、提升和改良零件表面性能等。5）焊接修復(fù)法，利用焊接技術(shù)修復(fù)無效零件的方法?？捎糜诰S修零件缺點(diǎn)、恢復(fù)零件幾何形狀及尺寸、使零件表面獲取特別性能、連結(jié)零件等。6）粘接修復(fù)法，應(yīng)用粘接劑對(duì)無效零件進(jìn)行維修或連結(jié)，恢復(fù)零件使用功能的方法?？捎糜谛迯?fù)動(dòng)靜配合零件的磨損部位（如導(dǎo)軌、軸頸）、填充砂眼隨和孔、緊固防松、密封堵漏、簡單零件粘接組合等。一定掌握必需的電氣元件維修工藝：1）潔凈法。采納酒精沖洗、超聲波沖洗、毛刷掃塵、砂紙打磨等方法對(duì)電氣零零件進(jìn)行潔凈整理，以恢復(fù)觸點(diǎn)或線路導(dǎo)通的方法。設(shè)施在長時(shí)間使用過程中或在惡劣工作環(huán)境中，簡單使電氣零零件外露表面聚積塵埃，在金屬表面形成氧化膜，使電氣零零件臨時(shí)無效，此時(shí)，可經(jīng)過對(duì)零零件進(jìn)行潔凈，以清除故障。（2）干燥法。用吹風(fēng)筒吹風(fēng)或低溫烘烤的方法，將電氣零零件中的水分烘干，以恢復(fù)其功能。在春夏天節(jié)或設(shè)施工作環(huán)境濕度大的狀況下，電氣零零件易受潮短路，惹起保護(hù)，造成故障，在未造成嚴(yán)重腐化、變形狀況下，只要將零零件內(nèi)部水分烘干，即可恢復(fù)功能。（3）調(diào)整法。調(diào)整電氣零零件中的電阻、電容、電壓等物理量參數(shù)，如增益、賠償?shù)?，以適應(yīng)設(shè)施目前狀態(tài)要求，從而清除故障的方法。設(shè)施在經(jīng)過一段時(shí)間使用后，其機(jī)械、電氣零零件都會(huì)造成必定的消耗，如配合空隙增大、振蕩周期增添、穩(wěn)固性降落等缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)能夠經(jīng)過調(diào)整元器件的相應(yīng)物理量，即可清除故障。4）改換元件法。經(jīng)過螺接、焊接、粘接等方法，將電氣零零件中某個(gè)