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模具车间的数控设备管理与维修

  数控机床通常是模具企业中的关键设备，随着我国现代模具制造企业技术装备的升级，中、高档数控机床设备的应用越来越广泛了。随之而来的是如何充分保证设备的有效利用率，设备出现故障时，要尽快将设备恢复正常使用。因此，在模具企业的日常车间管理中，数控机床设备管理与维修就变得越来重要了。数控设备管理是一项十分丰富的综合工程，既要有科学的设备管理，又要有好的设备维修。

一、数控设备管理与维修对人员的要求

    数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和现代制造技术等典型机电一体化产品，其控制系统复杂、价格昂贵，因此它对设备管理与维修人员素质方面提出了比普通设备更高的要求，这些要求主要包括以下几个方面：

1．具有较广的机电知识 

    由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的先进设备，人员的素质直接决定了管理与维修的效率和效果。这就要求数控设备的管理与维修人员应该有很高的素质，要求具有丰富的专业知识，如机电一体化技术、计算机原理、数控技术、PLC技术、自控技术、拖动原理、液压技术等，还要掌握机械加工常识和数控装置的简单编程。

2．善于思考学习

    数控机床的结构复杂，各部分之间的联系紧密，故障涉及面广。数控机床的管理维修人员应“多动脑，慎动手”，不仅要注重分析与积累，还应当勤于学习，善于学习。数控机床，尤其是数控系统，其说明书内容通常都较多，有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明、PLC编程等。要全面掌握这些技术资料绝非一日之功，根据实际需要，精读某些与维修有关的重点章节，理清思路、把握重点、详略得当切忌大海捞针、无从下手，同时由于越来越多的模具企业采用了进口的设备，其配套的说明书、资料往往使用原文资料，数控系统的报警文本显示亦以外文居多。所以具备专业外语基础就显得十分必要。

3．具有较强的动手能力 

    动手是维修人员必须具备的素质，能熟练操作机床和使用维修仪器数控机床的维修离不开实际操作，对于数控机床这样的精密、关键设备，动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。特别是在维修过程中．维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式，如：进行机床参数的设定与调整、通过计算机以及软件联机调试、利用PLC编程器监控等。此外，为了分析判断故障原因维修过程中往往还需要编制相应的加工程序，对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此，从某种意义上说，一个高水平的管理与维修人员，其操作机床的水平应比操作人员更高，运用编程指令的能力应比编程人员更强。

二、数控设备管理的主要内容

    对于模具企业来说，数控机床的拥有是企业的竞争实力体现，最大限度地利用数控设备，对企业提高效率和竞争力都是十分有益的。企业不能只注意数控设备的利用率和最佳功能，还必须重视设备的保养与维修，它是直接影响数控设备能否长期正常运转的关键。为保持数设备完好的技术状态，使其充分发挥效用，在设备基础管理和技术管理工作上应该注意以下几个方面：

1．健全设备管理机构

    制造部门应该设立数控设备与维修岗位，承担车间数控设备的管理和维修工作。聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气工程师组成，专门负责数控设备日常管理维护工作。

2．制定和健全规章制度

    针对数控机床的特点，逐步制定相应的管理制度，例如数控设备管理制度、数控设备的安全操作规程、数控设备的操作使用规程、数控设备的技术管理办法、数控设备的维修保养规程等，这样使设备管理更加规范化和系统化。

3．建立完善的设备档案

    建立数控设备维护档案及交接班记录，将数控设备的运行情况及故障情况详细记录，特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档，以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。

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4．加强数控设备的验收

    为确保新设备的质量，加强设备安装调试和验收工作，尤其是设备验收这一环节，对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关，对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。机床调试完成后，利用RS232接口对机床参数进行数据传输做为备用，以防机床文件（参数）丢失。

5．加强维修队伍建设

    数控设备集机、电、液（气）、光于一身的高技术产品，技术含量高，操作和维修难度大。所以，必须建立一支高素质的维修队伍以适应设备维修的需要。采取利用设备安装调试和内部办学习班等多种形式对数控设备的操作、维修、编程和管理人员进行设备操作技术和维修保养技术培训。

6．建立数控设备协作网

    由于沿海地区的中、小规模具企业较多，他们在数控设备的管理与维修方面可能存在资源不足的情况，同时也由于数控设备千差万别，硬件、软件配套不尽相同，这样给维修工作带来了很多困难。为此，同区域的模具企业可以建立友好联系，就管理和维修方面的经验进行交流，互通信息，这样对各方的企业都有利。

三、数控设备的日常维护

    在数控设备的日常管理中，预防性维修是一项十分重要而积极的工作。顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前，尽量减少或延缓数控设备的故障。
1．正确使用设备
    数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且一般性维护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，解决的方法是：强调设备管理、使用和维护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌握数控机床的性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。
2．操作者日常检查
    操作者是数控设备的直接用户，为了保证数控设备的正常运行，要求数控操作者每天应该执行以下各项：检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴，观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查润滑是否适当。
3．巡回检查设备
    根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点，使得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查，如CNC系统的排风扇运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味，压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、润滑状况是否良好等，积极做好故障和事故预防，若发现异常应及时解决，这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中，从而可以减少一切可避免的损失。

四、常用的数控机床维修方法

    数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控设备与普通设备有较大的差别。
1．利用数控系统的自诊断功能
    一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。 维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级，其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。
2．利用PLC程序的逻辑查找
    现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位，如 FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析，定位机床与CNC系统接口故障，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。
3．与当场的操作人员充分沟通
    现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴，操作人员也是各种故障的第一发现人。因此，当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。

五、结束语

    数控机床设备作为一种高精尖的机械加工设备，综合了机械、电子、计算机等多门学科，因此对数控机床设备的专业管理和维修的要求越来越高，目前数控设备的主要问题可归结为：管理、维修和提高。即实行科学的设备管理方法，发挥数控设备的最佳效能，加强维护维修力量，建立一支机械、电气、动力、计算机软硬件等专业维修队伍，提高操作、编程、维修和管理人员的理论、技术管理的先进水平。