目前，國內(nèi)眾多企業(yè)正快速實施智能化制造，向構(gòu)建高柔性、高效率的智能工廠邁進。具有高精度、高效率、柔性化、大容量及加工靈活可變等特點的眾多機床有的使用了FANUC等數(shù)控系統(tǒng)，有的內(nèi)嵌了研齒或配對等特定軟件；有的使用了Windows工控機，有的裝入尺寸形位檢測等專用軟件；有的使用人機界面（HMI），有的配置可編程序邏輯控制器（PLC）；有的使用伺服放大器、伺服電動機和滾珠絲杠副或蝸輪蝸桿副等部件組成的伺服驅(qū)動環(huán)節(jié)，有的使用由變頻器和主軸電動機等部件組成的主軸驅(qū)動環(huán)節(jié)，有的配置液壓系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、冷卻裝置和排屑裝置等輔助環(huán)節(jié)。因此，對它們準確地進行故障診斷與快速維修也越來越重要。

1關(guān)鍵技術(shù)

（1）確立模塊化思想　實施高精度(數(shù)控)機床模塊化維修，可以高度概括品種繁多的數(shù)控機床的工作原理，大致均是利用數(shù)字化的邏輯電信號控制機床的運動過程以獲得所需的輪廓軌跡和相應(yīng)的控制功能，此過程包含工件夾緊／松開、刀具選擇、刀具與工件的相對位置、切削液開／關(guān)、主軸運行、伺服驅(qū)動、各機械耦合部件的潤滑及相應(yīng)部位的冷卻降溫等方面。簡言之，數(shù)控機床就類似人的一只手，工作時它抓著刀具或工件，按照預(yù)定軌跡控制刀具或工件沿運動方向前進，最終加工出用戶要求的零件形狀或?qū)崿F(xiàn)應(yīng)有的用途。其刀具可以是割炬（如火焰、等離子、激光束、水射流和電極絲等）、焊槍（如單絲焊槍和雙絲焊槍等）、噴槍、車刀、鉆頭、銑刀、砂輪、銑齒刀／插齒刀及刻針等。

（2）提出四步到位法維修規(guī)范  四步到位法維修是維修人員在了解設(shè)備宏觀組成結(jié)構(gòu)——設(shè)計制造過程中系列化和標準化的零部件基礎(chǔ)上，遵照“故障記錄到位→診斷分析到位→故障維修到位→維修記錄到位”四個步驟，快速處理機床故障的一種具有綜合性特點的維修方法。

1）故障記錄到位。機床故障時，操作者先停機保護現(xiàn)場，一般不要切斷電源，再詳細記錄故障細節(jié)并及時通知維修人員。故障記錄的內(nèi)容主要有：什么時間、什么操作、什么報警、其他情況等。

2）診斷分析到位。維修人員要立足于以往維修經(jīng)驗的積累，綜合運用現(xiàn)代機床模塊化維修方法——原理分析法、報警信息分析法、數(shù)據(jù)/狀態(tài)檢查法、在線監(jiān)控法、隔離法、強迫閉合法、程序測試法及工作介質(zhì)流向法等，對故障診斷分析以快速判斷故障的可能原因和部位。

3）故障維修到位。對磨損或損壞的機械零部件測繪、更換并檢測精度，對電氣元件、印刷電路板進行簡單維修或整體更換，對數(shù)控機床參數(shù)或加工程序進行修改等。最后確認各環(huán)節(jié)無誤后，機床空運轉(zhuǎn)并試切工件。

4）維修記錄到位。機床復(fù)轉(zhuǎn)后，維修人員需將維修過程寫入《設(shè)備檔案》存檔，以便日后查閱。

（3）提煉故障診斷分析技法 故障的診斷分析是機床維修的關(guān)鍵一步。通常，采取一定的方法或組合幾種方法來進行故障的診斷分析，以迅速查明故障原因并排除；也可制定針對性措施，預(yù)防故障的再發(fā)生。針對高精度數(shù)控機床模塊化維修項目提煉出3大維修技法及其13個維修子方法。用于機床電氣故障分析的原理分析法、報警信息分析法、數(shù)據(jù)/狀態(tài)檢查法、在線監(jiān)控法、測量比較法、隔離法、強迫閉合法及程序測試法合稱為電信號演繹法；用于機床輔助裝置上非電氣故障分析的原理分析法、直觀檢查法、測量比較法及隔離法等合稱為工作介質(zhì)流向法；用于設(shè)備機械故障分析的原理分析法、直觀檢查法、測量比較法、敲擊法、隔離法等合稱為機械動作耦合法。電信號演繹法適用場合及可能案例如表1所示。

2國內(nèi)外同類技術(shù)

（1）企業(yè)狀況 該公司某部在用主要設(shè)備既有1.32億元的4條錐齒輪柔性自動線（2條主動錐齒輪＋2條從動錐齒輪）、1.5億元的13臺德國Oerlikon機床、521.36萬元的8臺四機CNC磨床、162.10萬元的2臺LGMazak車削中心、323.47萬元的7臺重慶滾齒機等，還有0.26億元的4條熱處理連續(xù)線和426.74萬元的滲碳多用爐等。受操作者技能水平、維修人員業(yè)務(wù)能力、管理人員維護意識及售服人員遠在外地等因素影響，一旦上述機床發(fā)生病患，一是生產(chǎn)停滯、損失巨大，二是操作者和維修人員束手無策，三是長時間等待廠家技術(shù)人員上門服務(wù)，四是維修、培訓(xùn)費用額度高。

（2）國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)外機床型號繁多，所用數(shù)控系統(tǒng)、變頻器等零部件的品牌眾多。它們既有德國進口齒輪機床，又有韓國/日本機器人，還有國內(nèi)磁粉探傷和熱處理等專業(yè)設(shè)備。維修人員既要掌握這些設(shè)備的模塊化結(jié)構(gòu)組成，又要全面熟悉這些設(shè)備的電氣控制原理并細致總結(jié)實地維修案例。

（3）模塊化維修的競爭力 實施高精度(數(shù)控)機床模塊化維修，可使設(shè)備工程師及廣大維修技工在面對公司FANUC或SINUMERIK等系統(tǒng)的數(shù)百臺數(shù)控機床的故障維修時，能夠舉一反三，簡化機床故障分析過程，提高維修效率和縮短機床停機時間，確保產(chǎn)品加工質(zhì)量及生產(chǎn)節(jié)拍（尤其是瓶頸式生產(chǎn)環(huán)節(jié)）的連續(xù)性，促進企業(yè)經(jīng)濟效益的穩(wěn)步實現(xiàn)。

3結(jié)語

高精度(數(shù)控)機床模塊化維修項目，現(xiàn)已取得良好的社會效果，在企業(yè)中產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益?？蓭椭S修人員和機電類、數(shù)控維修專業(yè)學(xué)生強化基本技能，簡化機床故障的分析過程，提高維修效率和縮短停機時間，使其快速成長為現(xiàn)代企業(yè)的具有創(chuàng)新能力的復(fù)合型高技能人才。