使用及維修談數控機床的管理

    企業如何做好數控機床的管理、使用、維修、改造等工作，部領導及各級領導歷來非常重視，開發和推廣數控技術是生產力發展技術進步的必然規律，振興機械制造業是發展國民經濟的重要環節，而振興機械制造業的重要手段是數控機床，這要求企業要不斷進步，做好數控設備壽命周期管理的全部工作，不斷降低生產成本，提高企業效益。十多年來不少企業和單位發表過這方面工作看法、體會和經驗的文章，筆者在“96機械工業數控設備使用、維修、改造經驗交流會”上發表過“談數控機床的管理、使用及維修”（后面簡稱為“前文”），這些都是各企業和單位工作的親身體會。從八十年代初經“六五”、七五”、“八五”技改工作，很多企業的生產設備構成中數控機床的比例大量增加，對數控技術的認識，對數控設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足的進步，探索和積累了很多好經驗。經過十幾年的改革開放，企業體制的調整：轉軌，面對激烈的市場，數控設備的管理工作也出現新的問題（如數控設備技術力量的流動）需企業不斷改進自己的工作加以適應，以提高企業效益，本文通過幾個實例在“前文”的基礎上再突出幾點如下：

    一、前期管理：突出造型和購置的論證和現場施工

    企業對不是自己設計開發的產品（如引進技術或是來料加工等）的加工對象一定要吃透，對其加工藝過程、工藝性能要反復研究，得出最佳方案，這是設備選型的依據。如××公司的曲軸箱生產線，加工圖紙是國外的，工藝過程為左、右箱體鑄件分別由兩臺立式園臺銑床銑削平面后由立式加工中心，左箱右箱同時裝夾，進行加工，定為后道工序經五臺加工中心完成工件須經過五次裝夾。所選機床為三軸。可加一旋轉軸，交流伺服，脈沖編碼器反饋的半閉環控制。所選機床的精度指標從設備的圖紙的尺寸要求看完全可以滿足機床安裝調試完成后進入試切階段時，單件和小批試切經三座標測量儀件測，尺寸合格，但尺寸已到了公差帶的邊緣，到了生產批量的試切問題出現，大部份不合格，尺寸超差且飄乎不定，沒有規律CP值更是差的多。刀具夾具加工程序，機床參數各方面的調整反復多次也無效果，最后問題落到了機床的定位精度，由于絲杠的熱變形不穩定而在變，乙方只好在二序和三序的機床上加裝光柵尺，取代編碼器改成全閉環的位置反饋控制，問題才得以解決。這樣新機床在現場還沒投產即行改造，給日后的機床保養和維修埋下了隱患，通過以上介紹筆者認為：

    1．五道工序，五臺機床，五次裝夾，加大了累計誤差，把本來較寬的尺寸公差帶吃的過了頭，考慮機床精度時應該從后道工序向前道工序推進，二、三序的機床精度要高于一、四、五序的才好。

    2．加工過程的五道工序變不了，但應減少工作的裝夾次數，最好選型為高性能的機床，裝夾3次或2次完成加工是保險的。

    3．選購和驗收機床時突出機床的熱穩定性指標，可以用檢測重復定位精度的辦法，行程盡量長的，在GoOl00％的狀態下往返循環讀表，連續2小時最好4小時以上即可看出熱變形的程度。

    4．項目實施中無論甲方還是乙方對技術問題可以討論，也可爭論，必要時可以咨詢請教該堅持的一定要堅持。還是前面的××公司在機床進入現場時乙方沒有安裝地腳螺釘來固定機床，甲方也沒有堅持，到了40臺機床（××公司項目機床總數為40臺）擺滿現場試切出問題時，才意識到螺釘的重要，因機床的水平總在變，APC（自動交換工作臺）沒有地腳固定更是不行（幾次發生過交換時碰撞），本來不復雜的事，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床壓住，來湊合過關，這也給日后的設備管理工作留下了麻煩。

  二、后期管理：從維修實例，看數控維修技術力量的穩定。

    例l：車床CK7815，系統為日本原裝Fs一3TA。機床工作中突然停車，CRT上沒有報警，關機后重新啟動還是不行。經查發現七軸伺服驅動板上F1、F2、F3中的F1熔斷。切削負載并不大，檢測電機沒有問題，用萬用表測試SCR模塊也沒發現問題，伺服控制板放到另一臺機床上工作正常，換上F1通電后手動X軸，F1沒斷而F2斷了，因此判定還是SRC模塊的問題，說明用普通的指針式萬用表測試普通SRC管子的方法來判別現在的SRC模塊是不行的。因此我用500v搖表進行搖測，拆了模塊的接線，對模塊的A、K只瞬間的一搭，搖表即通說明A、K已經短路，因驅動板上的保險電阻完好，說明模塊是內部擊穿屬自然損壞。拆下后看模塊是富士公司產品，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，密云即沒有原來的模塊，他們可以改，需將板子送去也要4800元，后來我們仍用了北京椿時的產品，每塊一個橋臂共6塊（250v，45A），170元一塊，在原來的散熱器上鉆孔，攻絲安裝好，接線試車機床工作正常。節省了幾千元。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相對應。

    例2：XH714立式加工中心，系統是BS06M，直流伺服CRT沒有報警，機床就是不動。經檢查X軸伺服板上TGLS燈報警，說明電機斷線，電機的接線是不會斷的，判斷可能是電刷不好，取下電刷發現電刷的彈簧燒斷，一個好的也沒有，其原因是BESK制造電機時電刷的刷握有注塑的毛刺，造成不是炭刷的辮子線導電而是彈簧在導電，才將彈簧燒斷，拿下電機帽子清除毛刺，用銅皮做了墊片，幸好整流子沒問題，更換新電刷裝好開機恢復正常。這只是X軸，其它軸如何？BESK的電機肯定是一批存在這樣的毛病，于是檢查Y軸，Z軸和刀庫電機都是一樣的問題，刀庫電機最嚴重，機床通電、電機處于鎖O的制動狀態，電刷位置的整流子表面由于放電出現凹坑，只好將電機拆下來，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（行話說為剔牙縫）電機全部裝好后通電試車，X、Y、z軸回另都正常。刀庫回另時，刀庫快速沖動后CRT報井，這說明刀庫電機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。分解的型號是TS530N。33E9、3000Hz，輸人為3．5V，分解器和電機齒輪傳動為1：2，拆裝后出現的問題是分解器的位置不對了，定位板不可能有問題，調整分解器定子的轉位幾次都不起作用。分解器的輸人為3．5v的sin的cos二個信號，輸出也應是正位波信號，手頭又沒有示波器，我將其齒輪和電機脫開，將刀庫的刀座位置調正，在電機的插頭處用萬用表測分解器的輸出電壓，測到其輸出電壓最低時AC1.15V左右，定下分解器轉子位置，即是其波距另點再和電機齒輪裝好后通電試車刀庫回另正常，機床恢復工作，全部工作歷時2天。

    例3：VA55立式加工中心，日立精機，系統為FS一11MF，直流伺服14”彩色CRT。故障發生情況是操作者加工一件活后離開機床大約20分鐘回來發現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，關機再開還是照樣的亂七八糟。這說明是主板和MDI/CRT通訊出現問題，檢查主板，七段數碼管顯示小C報警（正常時應為1）說明光纜有了毛病，I／O單元的IFOI一也為報警狀態，系統共兩棵光纜，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FS一IOTE系統上，（10TE系統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。即無備件也無相同設備無法判斷，是主板的光纜接口問題也無法判斷，電源板是A20B一1001一0160／04A。上面的五個熔斷器均沒熔斷，因該機床的操作臺是可移動的，幾個板子垂直裝人，空間極小，手進不去，無法在線測量，電源板拿下來接上AC2oov測量輸出電壓，5V、24V均正常。檢查CRT部分燈絲，高壓包聚焦，偏轉線圈等均無損壞跡象。再裝好后通電還是照樣，這時我冷靜下來，CRT上雖很亂，但亮度不夠，關機時不像正常時閃亮一下（在家看完電視關機時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，手進不去就在24V端子上線，裝回去通電檢查24v，變成不到19v了，說明電源板24v輸出空載時正常加上CRT負載降到了不到19V。再取下板子測試濾波后的電壓在20V，說明濾波電容容量嚴重下降，更換后機床通電CRT恢復正常。

    筆者所以舉以上五個例子認為有代表性，意在說明如下看法：

    1．數控機床故障的絕大多數發生在接口以外，沒有太深奧的技術理論，因為我們的工作是在管好、用好、修好機床，更不是在開發NC產品，只要具備機床電氣和機械等維修行道的基礎知識和較扎實的基本功底，細心、鉆研精神和敬業的工作責任心，數控機床的維修技術是不難掌握的。

    2．由于數控機術密集了相當的高新技術，幾年來各企業相繼分配了不少本科生擔當編程和維修工作，對他們企業投入相當的力量進行學習、培訓,他們能獨立工作后有的調走有的干脆辭職，前3、5年筆者助手中2人去了合資公司，對于這樣的人員流動企業沒有好辦法，只能面對現實，筆者認為企業應多著眼于中專、職業高中或大專生，和具有幾年維修基本功的相應人員，只要努力鉆研，有敬業愛崗的精神，經過培養鍛煉即可成為相對穩定的技術力量。

    3．在"前文"的基礎上突出維修技術檔案的管理，定期舉行維修技術研討會，確定主題，落實任務到人頭，通過實例解剖機床，逐步深入技術，公開共同提高，維修技術成為集體財富，要形成制度，以保持數控維修力量的相對穩定。

    4．企業領導層也要加強對數控設備管理的學習和提高，他們對數控技術有了體會就會給數控設備管理工作給予支持，設備主管負責人更要領先掌握自己的