機械設備管理及維修保養技術分析

劉思明

中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所，北京，100095

0 引言

隨著現代工業的快速發展，機械設備在生產制造過程中發揮著越來越重要的作用。然而，機械設備在長期運行過程中，受到多種因素的影響，容易出現各種故障，影響生產效率和產品質量。因此，機械設備管理及維修保養技術分析的必要性愈發凸顯。

1 數控半自動車床概述

數控半自動車床是一種先進的機械設備，在制造業中得到了廣泛應用[1]。它主要通過數控技術對工件進行高精度加工，具有自動化程度高、加工精度穩定等優點。數控半自動車床主要由床身、主軸箱、進給系統、冷卻系統等組成，各部分協同工作，實現高效的車削加工。車床加工設計圖見圖1。

圖1 車床加工設計圖

將原材料經過一系列的機械加工，其形狀、尺寸等按照設計要求進行加工，最終得到合格的零件。車床加工設計圖一般由設計部門根據產品要求設計出圖紙，并將其交給制造部門進行加工。在設計圖中要考慮到各種因素，包括工藝、材料、精度、成本等，以確保零件的加工質量和性能達到最佳狀態。

2 數控半自動車床的機械設備管理

2.1 選型與購置管理

根據實際生產需要，選購適合的數控半自動車床，重點考慮典型零件的加工需求。在設備選型過程中，應關注機床的機械結構、控制系統的易操作性和易維修性[2]。優先選擇本單位熟悉、性能先進且來自同一廠家的控制系統。在選擇數控車床時，企業必須清晰地了解自己的生產需求。需要確定加工零件是簡單的還是復雜的，生產規模是小批量還是大批量生產，零件的加工精度要求是否苛刻，企業在設備上的投資預算是否充裕。

在選擇過程中，為了選擇與企業適配度高、適合的選型策略，應了解企業文化和發展戰略，選擇與之相匹配的數控車床類型，根據企業的生產線布局和工藝流程，選擇適合的數控車床規格和配置[3]。綜合考慮設備的性能、價格、售后服務等因素，選擇性價比高的數控車床供應商。在購置數控半自動車床之前，首先明確設備需要具備的功能?？紤]加工工件的復雜程度、所需精度、加工效率等因素，以確定所需的坐標軸數、工作電機功率等。避免購買不必要的功能，以節省成本。詳細了解數控半自動車床所使用的數控系統，優先選擇具有智能化、自動化程度高、操作簡便的數控系統，以降低操作難度和維護成本。在選購數控半自動車床時，優先考慮知名品牌和具有良好信譽的供應商，確保設備質量可靠、性能穩定，同時能夠得到及時的售后服務和技術支持。

2.2 安裝與調試管理

設備進廠后，組織專業人員進行安裝調試，在安裝調試過程中，對操作人員、編程人員、維修人員和管理人員進行培訓，使其掌握設備操作技術和維修保養技術[4]。重點關注設備的各項技術參數和性能指標，與廠家提供的參數進行對比驗證，確保設備的性能達標。數控機床裝配和調試數據見表1。

表1 數控機床裝配和調試數據

2.3 參數與數據管理

在進行數控半自動車床加工之前，可運用G代碼編輯器和NC用友軟件預先檢查程序的正確性，仿真模擬數控半自動機床的加工過程，針對機床、刀具位置參數進行適當調整。如輸入刀具參數及刀具補償參數、輸入或修改零點偏置、輸入設定數據，以便在維修工作中參考使用。在進行加工之前，除了對機床和刀具進行調整外，還需要進行一系列的準備工作。首先，需要輸入正確的參數，包括刀具參數、刀具補償參數、零點偏置等，以確保加工的準確性和精度。其次，需要設定正確的參數數據，包括切削參數、切削液類型、切削速度等，以優化加工過程并提高加工效率。

在調整機床和刀具時，需要密切關注加工過程中的細節問題。例如，在選擇刀具時，需要將被加工材料的硬度、加工精度、加工效率等因素計入考量，以確保選擇的刀具能夠滿足加工要求。注意機床的坐標系、原點設置、坐標偏移等參數，通過查看NC用友軟件上的歷史記錄和報警信息，了解機床的運行狀態和加工過程，為維修工作提供有力的支持。

以A生產模具公司為例，由于機床在某些時段的進給倍率遠低于正常值，機床各個軸的零點偏置異常，導致實際加工效率低下，數控系統對電源要求較高。為此，針對電網電壓不穩定和波動大的問題，采用程序預先設置后，依照先外部后內部、先機械后電氣、先靜后動、先簡單后復雜的檢查步驟開展工作，及時解決此類問題，顯著提高生產效率，降低成本，確保生產過程中的每一步都嚴格遵守相關的工藝規定和質量標準[5]。此外，還編寫了一些小程序，將G、M、S、T功能的全部指令都包含在內。這些小程序可以在診斷故障時運行，通過判斷數控半自動車床的加工進展，及時發現并解決問題。確保設備工作電壓的穩定性和可靠性，配備自動補償式電力穩壓器，以保證系統的正常工作。對電源附近的干擾源進行排查和處理，減少電源波形的隨機性畸變，提高CNC系統的穩定性。最終，該項目得到了妥善的處理，A生產磨具公司成功地完成了項目，并獲得了客戶的高度評價。

3 基于FMEA失效模式分析保養策略

3.1 電氣系統防護與檢查

定期檢查電纜和插接頭的狀態，確保其連接良好，無破損和老化現象。如發現插接頭進水，應立即處理并加強防護措施。對電氣系統中的元器件進行定期檢查，如繼電器、接觸器等，確保其工作正常。如發現觸點碳化或線圈燒壞，應及時更換。提高電氣系統的抗干擾能力，如采用屏蔽電纜、加裝濾波器等措施。定期檢查熔斷器和空氣開關，確保其工作正常。如發現熔斷器熔斷或空氣開關跳閘，應查明原因并處理。定期檢查電源電壓穩定性，確保其符合設備要求。如發現電源電壓不穩，應采取措施解決。此外，為了確保電氣系統的正常運行，還需要注意以下幾點。

（1）定期清理電氣柜內的灰塵和雜物，保持柜內清潔。

（2）對電氣系統中的接線端子進行定期緊固，防止松動和接觸不良。

（3）定期檢查電纜和插接頭的絕緣性能，確保其符合電氣安全要求。

（4）在安裝和維護電氣系統時，要遵循相關標準和規范，確保人員和設備的安全。

（5）對電氣系統中的元器件進行備份和備件管理，確保在出現故障時能夠及時更換。

總之，電氣系統的維護和保養是極其重要的，需要定期進行檢查和維修，確保其正常運行和安全使用。

3.2 機械部件保養與檢查

定期對數控車床的機械部件進行檢查和保養，如清洗、潤滑、緊固等，確保各部件工作正常，無磨損和松動現象。對易損件進行定期檢查和更換，如刀具、軸承等，確保其性能良好，不影響加工質量和效率。對液壓系統進行定期檢查和維護，如清洗油箱、更換液壓油、檢查密封件等，確保其工作正常，無泄漏和老化現象。對冷卻系統進行定期檢查和維護，如清洗散熱器、檢查冷卻液等，確保其工作正常，能夠有效地降低設備溫度。

此外，還需要對數控車床的電氣部件進行檢查和保養，如檢查電線、插頭、插座等是否完好無損，確保其工作正常。對控制系統進行定期檢查和維護，如更新軟件、檢查硬件等，確保其工作正常，能夠準確地控制車床的加工過程。對測量系統進行定期檢查和維護，如檢查測量頭、測量尺等是否準確可靠，確保其工作正常。對機床的防護裝置進行檢查和維護，如清洗濾清器、檢查防護罩等，確保其工作正常，能夠有效地保護機床免受灰塵、雜質等的影響。如果發現防護裝置存在問題，應及時進行維修或更換，以確保機床的正常運行和延長其使用壽命。同時，還需要對機床的其他部件進行定期的維護和保養，如潤滑機床、檢查電氣系統等，以確保機床始終處于良好的工作狀態。

3.3 人為因素與環境因素控制

提高操作人員的技能和素質，減少誤操作和設備損壞的可能性。對操作人員進行定期培訓，使其熟練掌握設備操作和維護技能。改善設備的使用環境，如控制溫度、濕度、灰塵等，確保設備在良好的環境下工作，延長其使用壽命。建立完善的設備管理制度和保養制度，確保設備的正確使用和及時維護。對設備進行定期的檢查和維護保養，及時發現并處理潛在的問題。加強設備的日常巡視和檢查，及時發現并處理設備的異常情況。對設備的運行狀態進行實時監控，確保其處于良好的工作狀態。為了確保設備的正常運行和延長其使用壽命，還需要注意以下幾點。

（1）數控機床在工作過程中會產生大量的金屬屑和廢油等雜質，這些雜質容易堵塞機床的導軌和滑塊，影響機床的精度和運行效率。應定期對設備進行維護和保養，包括清潔、潤滑、調整等，確保設備的各個部件都處于良好的工作狀態。

（2）對于一些關鍵設備，需要進行定期的精度檢測和校準，以確保其測量準確度和工作穩定性。數控機床所需壓縮空氣的壓力應符合標準，并保持清潔。管路嚴禁使用未鍍鋅鐵管，防止鐵銹堵塞過濾器。要定期檢查和維護氣、液分離器，嚴禁水分進入氣路。

（3）對于一些高精度的設備，需要使用專業的工具和配件進行維護和保養，以確保其精度和穩定性。要定期清潔機床的外表面和內部，清除灰塵、碎屑等雜物，保持機床的干凈整潔。

（4）在使用設備時，要嚴格遵守設備的操作規程和安全規程，避免出現誤操作和安全事故。操作者必須熟悉本設備的結構、傳動原理以及控制程序，經考試合格取得操作證后方可獨立操作。

（5）對于一些需要長時間運行的設備，需要進行定期的停機檢查和維護，以確保其正常運行。

4 結語

綜上所述，數控半自動車床的機械設備管理和維修保養技術不僅關乎企業的生產效率和經濟效益，更涉及整個生產線的穩定運行和產品質量的保障。通過本研究提出的優化方案，企業可以進一步提升設備管理水平，降低故障風險，為企業的穩健發展提供有力支撐。