使用及維修談數(shù)控機(jī)床的管理

    企業(yè)如何做好數(shù)控機(jī)床的管理、使用、維修、改造等工作，部領(lǐng)導(dǎo)及各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)歷來(lái)非常重視，開發(fā)和推廣數(shù)控技術(shù)是生產(chǎn)力發(fā)展技術(shù)進(jìn)步的必然規(guī)律，振興機(jī)械制造業(yè)是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要環(huán)節(jié)，而振興機(jī)械制造業(yè)的重要手段是數(shù)控機(jī)床，這要求企業(yè)要不斷進(jìn)步，做好數(shù)控設(shè)備壽命周期管理的全部工作，不斷降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)效益。十多年來(lái)不少企業(yè)和單位發(fā)表過這方面工作看法、體會(huì)和經(jīng)驗(yàn)的文章，筆者在“96機(jī)械工業(yè)數(shù)控設(shè)備使用、維修、改造經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”上發(fā)表過“談數(shù)控機(jī)床的管理、使用及維修”（后面簡(jiǎn)稱為“前文”），這些都是各企業(yè)和單位工作的親身體會(huì)。從八十年代初經(jīng)“六五”、七五”、“八五”技改工作，很多企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備構(gòu)成中數(shù)控機(jī)床的比例大量增加，對(duì)數(shù)控技術(shù)的認(rèn)識(shí)，對(duì)數(shù)控設(shè)備的管理使用維修等工作和七十年代未八十年代初相比有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，探索和積累了很多好經(jīng)驗(yàn)。經(jīng)過十幾年的改革開放，企業(yè)體制的調(diào)整：轉(zhuǎn)軌，面對(duì)激烈的市場(chǎng)，數(shù)控設(shè)備的管理工作也出現(xiàn)新的問題（如數(shù)控設(shè)備技術(shù)力量的流動(dòng)）需企業(yè)不斷改進(jìn)自己的工作加以適應(yīng)，以提高企業(yè)效益，本文通過幾個(gè)實(shí)例在“前文”的基礎(chǔ)上再突出幾點(diǎn)如下：

    一、前期管理：突出造型和購(gòu)置的論證和現(xiàn)場(chǎng)施工

    企業(yè)對(duì)不是自己設(shè)計(jì)開發(fā)的產(chǎn)品（如引進(jìn)技術(shù)或是來(lái)料加工等）的加工對(duì)象一定要吃透，對(duì)其加工藝過程、工藝性能要反復(fù)研究，得出最佳方案，這是設(shè)備選型的依據(jù)。如××公司的曲軸箱生產(chǎn)線，加工圖紙是國(guó)外的，工藝過程為左、右箱體鑄件分別由兩臺(tái)立式園臺(tái)銑床銑削平面后由立式加工中心，左箱右箱同時(shí)裝夾，進(jìn)行加工，定為后道工序經(jīng)五臺(tái)加工中心完成工件須經(jīng)過五次裝夾。所選機(jī)床為三軸?？杉右恍D(zhuǎn)軸，交流伺服，脈沖編碼器反饋的半閉環(huán)控制。所選機(jī)床的精度指標(biāo)從設(shè)備的圖紙的尺寸要求看完全可以滿足機(jī)床安裝調(diào)試完成后進(jìn)入試切階段時(shí)，單件和小批試切經(jīng)三座標(biāo)測(cè)量?jī)x件測(cè)，尺寸合格，但尺寸已到了公差帶的邊緣，到了生產(chǎn)批量的試切問題出現(xiàn)，大部份不合格，尺寸超差且飄乎不定，沒有規(guī)律CP值更是差的多。刀具夾具加工程序，機(jī)床參數(shù)各方面的調(diào)整反復(fù)多次也無(wú)效果，最后問題落到了機(jī)床的定位精度，由于絲杠的熱變形不穩(wěn)定而在變，乙方只好在二序和三序的機(jī)床上加裝光柵尺，取代編碼器改成全閉環(huán)的位置反饋控制，問題才得以解決。這樣新機(jī)床在現(xiàn)場(chǎng)還沒投產(chǎn)即行改造，給日后的機(jī)床保養(yǎng)和維修埋下了隱患，通過以上介紹筆者認(rèn)為：

    1．五道工序，五臺(tái)機(jī)床，五次裝夾，加大了累計(jì)誤差，把本來(lái)較寬的尺寸公差帶吃的過了頭，考慮機(jī)床精度時(shí)應(yīng)該從后道工序向前道工序推進(jìn)，二、三序的機(jī)床精度要高于一、四、五序的才好。

    2．加工過程的五道工序變不了，但應(yīng)減少工作的裝夾次數(shù)，最好選型為高性能的機(jī)床，裝夾3次或2次完成加工是保險(xiǎn)的。

    3．選購(gòu)和驗(yàn)收機(jī)床時(shí)突出機(jī)床的熱穩(wěn)定性指標(biāo)，可以用檢測(cè)重復(fù)定位精度的辦法，行程盡量長(zhǎng)的，在GoOl00％的狀態(tài)下往返循環(huán)讀表，連續(xù)2小時(shí)最好4小時(shí)以上即可看出熱變形的程度。

    4．項(xiàng)目實(shí)施中無(wú)論甲方還是乙方對(duì)技術(shù)問題可以討論，也可爭(zhēng)論，必要時(shí)可以咨詢請(qǐng)教該堅(jiān)持的一定要堅(jiān)持。還是前面的××公司在機(jī)床進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)時(shí)乙方?jīng)]有安裝地腳螺釘來(lái)固定機(jī)床，甲方也沒有堅(jiān)持，到了40臺(tái)機(jī)床（××公司項(xiàng)目機(jī)床總數(shù)為40臺(tái)）擺滿現(xiàn)場(chǎng)試切出問題時(shí)，才意識(shí)到螺釘?shù)闹匾?，因機(jī)床的水平總在變，APC（自動(dòng)交換工作臺(tái)）沒有地腳固定更是不行（幾次發(fā)生過交換時(shí)碰撞），本來(lái)不復(fù)雜的事，生米已成熟飯，不好辦了，最后乙方只得特制一批壓板用膨脹螺釘將機(jī)床壓住，來(lái)湊合過關(guān)，這也給日后的設(shè)備管理工作留下了麻煩。

  二、后期管理：從維修實(shí)例，看數(shù)控維修技術(shù)力量的穩(wěn)定。

    例l：車床CK7815，系統(tǒng)為日本原裝Fs一3TA。機(jī)床工作中突然停車，CRT上沒有報(bào)警，關(guān)機(jī)后重新啟動(dòng)還是不行。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)七軸伺服驅(qū)動(dòng)板上F1、F2、F3中的F1熔斷。切削負(fù)載并不大，檢測(cè)電機(jī)沒有問題，用萬(wàn)用表測(cè)試SCR模塊也沒發(fā)現(xiàn)問題，伺服控制板放到另一臺(tái)機(jī)床上工作正常，換上F1通電后手動(dòng)X軸，F(xiàn)1沒斷而F2斷了，因此判定還是SRC模塊的問題，說(shuō)明用普通的指針式萬(wàn)用表測(cè)試普通SRC管子的方法來(lái)判別現(xiàn)在的SRC模塊是不行的。因此我用500v搖表進(jìn)行搖測(cè)，拆了模塊的接線，對(duì)模塊的A、K只瞬間的一搭，搖表即通說(shuō)明A、K已經(jīng)短路，因驅(qū)動(dòng)板上的保險(xiǎn)電阻完好，說(shuō)明模塊是內(nèi)部擊穿屬自然損壞。拆下后看模塊是富士公司產(chǎn)品，2oov40A二塊，上各為三相全橋I反組的一半。二塊各壞了一相。買相同的模塊為3900元一塊，密云即沒有原來(lái)的模塊，他們可以改，需將板子送去也要4800元，后來(lái)我們?nèi)杂昧吮本┐粫r(shí)的產(chǎn)品，每塊一個(gè)橋臂共6塊（250v，45A），170元一塊，在原來(lái)的散熱器上鉆孔，攻絲安裝好，接線試車機(jī)床工作正常。節(jié)省了幾千元。這里要注意的是，原接線三相橋的元件不是我們熟悉的1354．62的順序而就是135。246的順序這樣和原板子上的控制極G1一G2相對(duì)應(yīng)。

    例2：XH714立式加工中心，系統(tǒng)是BS06M，直流伺服CRT沒有報(bào)警，機(jī)床就是不動(dòng)。經(jīng)檢查X軸伺服板上TGLS燈報(bào)警，說(shuō)明電機(jī)斷線，電機(jī)的接線是不會(huì)斷的，判斷可能是電刷不好，取下電刷發(fā)現(xiàn)電刷的彈簧燒斷，一個(gè)好的也沒有，其原因是BESK制造電機(jī)時(shí)電刷的刷握有注塑的毛刺，造成不是炭刷的辮子線導(dǎo)電而是彈簧在導(dǎo)電，才將彈簧燒斷，拿下電機(jī)帽子清除毛刺，用銅皮做了墊片，幸好整流子沒問題，更換新電刷裝好開機(jī)恢復(fù)正常。這只是X軸，其它軸如何？BESK的電機(jī)肯定是一批存在這樣的毛病，于是檢查Y軸，Z軸和刀庫(kù)電機(jī)都是一樣的問題，刀庫(kù)電機(jī)最嚴(yán)重，機(jī)床通電、電機(jī)處于鎖O的制動(dòng)狀態(tài)，電刷位置的整流子表面由于放電出現(xiàn)凹坑，只好將電機(jī)拆下來(lái)，上車床修光整流子的表面，片間絕緣用鋸條磨削的小刀刮好（行話說(shuō)為剔牙縫）電機(jī)全部裝好后通電試車，X、Y、z軸回另都正常。刀庫(kù)回另時(shí)，刀庫(kù)快速?zèng)_動(dòng)后CRT報(bào)井，這說(shuō)明刀庫(kù)電機(jī)拆裝后位置反饋的分解器反饋出了問題，位控板是A20B一0010一0100／03B。分解的型號(hào)是TS530N。33E9、3000Hz，輸人為3．5V，分解器和電機(jī)齒輪傳動(dòng)為1：2，拆裝后出現(xiàn)的問題是分解器的位置不對(duì)了，定位板不可能有問題，調(diào)整分解器定子的轉(zhuǎn)位幾次都不起作用。分解器的輸人為3．5v的sin的cos二個(gè)信號(hào)，輸出也應(yīng)是正位波信號(hào)，手頭又沒有示波器，我將其齒輪和電機(jī)脫開，將刀庫(kù)的刀座位置調(diào)正，在電機(jī)的插頭處用萬(wàn)用表測(cè)分解器的輸出電壓，測(cè)到其輸出電壓最低時(shí)AC1.15V左右，定下分解器轉(zhuǎn)子位置，即是其波距另點(diǎn)再和電機(jī)齒輪裝好后通電試車刀庫(kù)回另正常，機(jī)床恢復(fù)工作，全部工作歷時(shí)2天。

    例3：VA55立式加工中心，日立精機(jī)，系統(tǒng)為FS一11MF，直流伺服14”彩色CRT。故障發(fā)生情況是操作者加工一件活后離開機(jī)床大約20分鐘回來(lái)發(fā)現(xiàn)CRT畫面上全亂了，沒有正常顯示，只是亂七八糟各色的條條道道了，關(guān)機(jī)再開還是照樣的亂七八糟。這說(shuō)明是主板和MDI/CRT通訊出現(xiàn)問題，檢查主板，七段數(shù)碼管顯示小C報(bào)警（正常時(shí)應(yīng)為1）說(shuō)明光纜有了毛病，I／O單元的IFOI一也為報(bào)警狀態(tài)，系統(tǒng)共兩棵光纜，一棵為I／O，一棵為MD1／CRT，取下光纜，用光照射，光纜沒有折斷，其中和MPI／CRT通訊的一棵二芯的亮度不一樣，其中一芯較暗，是否壞了拿不定，把光纜拿到另一臺(tái)FS一IOTE系統(tǒng)上，（10TE系統(tǒng)也是二棵光纜和外部通訊），證明光纜是好的。MDI／CRT部份的控制板A201B一1000一0850／09B。即無(wú)備件也無(wú)相同設(shè)備無(wú)法判斷，是主板的光纜接口問題也無(wú)法判斷，電源板是A20B一1001一0160／04A。上面的五個(gè)熔斷器均沒熔斷，因該機(jī)床的操作臺(tái)是可移動(dòng)的，幾個(gè)板子垂直裝人，空間極小，手進(jìn)不去，無(wú)法在線測(cè)量，電源板拿下來(lái)接上AC2oov測(cè)量輸出電壓，5V、24V均正常。檢查CRT部分燈絲，高壓包聚焦，偏轉(zhuǎn)線圈等均無(wú)損壞跡象。再裝好后通電還是照樣，這時(shí)我冷靜下來(lái)，CRT上雖很亂，但亮度不夠，關(guān)機(jī)時(shí)不像正常時(shí)閃亮一下（在家看完電視關(guān)機(jī)時(shí)屏幕也是閃亮一下的），我判定還是電源板的問題，因CRT的電源是DC24V，再把電源板取下，手進(jìn)不去就在24V端子上線，裝回去通電檢查24v，變成不到19v了，說(shuō)明電源板24v輸出空載時(shí)正常加上CRT負(fù)載降到了不到19V。再取下板子測(cè)試濾波后的電壓在20V，說(shuō)明濾波電容容量嚴(yán)重下降，更換后機(jī)床通電CRT恢復(fù)正常。

    筆者所以舉以上五個(gè)例子認(rèn)為有代表性，意在說(shuō)明如下看法：

    1．?dāng)?shù)控機(jī)床故障的絕大多數(shù)發(fā)生在接口以外，沒有太深?yuàn)W的技術(shù)理論，因?yàn)槲覀兊墓ぷ魇窃诠芎?、用好、修好機(jī)床，更不是在開發(fā)NC產(chǎn)品，只要具備機(jī)床電氣和機(jī)械等維修行道的基礎(chǔ)知識(shí)和較扎實(shí)的基本功底，細(xì)心、鉆研精神和敬業(yè)的工作責(zé)任心，數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)是不難掌握的。

    2．由于數(shù)控機(jī)術(shù)密集了相當(dāng)?shù)母咝录夹g(shù)，幾年來(lái)各企業(yè)相繼分配了不少本科生擔(dān)當(dāng)編程和維修工作，對(duì)他們企業(yè)投入相當(dāng)?shù)牧α窟M(jìn)行學(xué)習(xí)、培訓(xùn),他們能獨(dú)立工作后有的調(diào)走有的干脆辭職，前3、5年筆者助手中2人去了合資公司，對(duì)于這樣的人員流動(dòng)企業(yè)沒有好辦法，只能面對(duì)現(xiàn)實(shí)，筆者認(rèn)為企業(yè)應(yīng)多著眼于中專、職業(yè)高中或大專生，和具有幾年維修基本功的相應(yīng)人員，只要努力鉆研，有敬業(yè)愛崗的精神，經(jīng)過培養(yǎng)鍛煉即可成為相對(duì)穩(wěn)定的技術(shù)力量。

    3．在"前文"的基礎(chǔ)上突出維修技術(shù)檔案的管理，定期舉行維修技術(shù)研討會(huì)，確定主題，落實(shí)任務(wù)到人頭，通過實(shí)例解剖機(jī)床，逐步深入技術(shù)，公開共同提高，維修技術(shù)成為集體財(cái)富，要形成制度，以保持?jǐn)?shù)控維修力量的相對(duì)穩(wěn)定。

    4．企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)層也要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控設(shè)備管理的學(xué)習(xí)和提高，他們對(duì)數(shù)控技術(shù)有了體會(huì)就會(huì)給數(shù)控設(shè)備管理工作給予支持，設(shè)備主管負(fù)責(zé)人更要領(lǐng)先掌握自己的