定期維護功能在加工中心預(yù)防性維護中的應(yīng)用

樸成道，尹鳳哲

(延邊大學(xué)工程訓(xùn)練中心，吉林延吉133002)

提高煤機行業(yè)的核心競爭力是煤炭行業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略思想的主要內(nèi)容，核心競爭力能為煤機企業(yè)創(chuàng)造超過同行業(yè)平均利潤水平的超值利潤，并在競爭中占有主動權(quán)。煤機產(chǎn)品專業(yè)性強、品種多、單件小批量生產(chǎn)、制造周期要求短，這就要求煤機企業(yè)要在競爭激烈、市場需求多變的環(huán)境中生存和發(fā)展，就需要以最短的時間、最低的價格、最好的質(zhì)量去滿足市場需求的變化。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，作為提高企業(yè)核心競爭力的措施，煤機制造行業(yè)中廣泛應(yīng)用數(shù)控機床。數(shù)控機床是集機械制造、電子技術(shù)、液壓、氣動、傳感測量技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等多項技術(shù)于一體的機電一體化產(chǎn)品，具有高精度、高速度、高效率、高自動化和高柔性化等優(yōu)點。加工中心是煤機制造企業(yè)中廣泛應(yīng)用的數(shù)控機床之一，具有自動化程度高、技術(shù)先進、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴等特點的精密設(shè)備，并具有自動選刀、換刀功能，可以對復(fù)雜工件進行連續(xù)多工序加工。加工中心的這些特點決定其在煤機制造行業(yè)中起著舉足輕重的作用，均分布于關(guān)鍵的工作崗位。

在實際生產(chǎn)過程中，對加工中心進行嚴(yán)格的日常維護和保養(yǎng)，才能保證其長期高性能、高精度、安全平穩(wěn)運行。在加工中心的日常維護工作中，一個容易忽視的內(nèi)容是，省略預(yù)防性維護或預(yù)防性維護的力度不夠。有計劃、有準(zhǔn)備的加工中心的預(yù)防性維護，能確保其良好的工作性能，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量，充分發(fā)揮機床的效能?，F(xiàn)以立式加工中心為例，介紹利用FANUC 數(shù)控系統(tǒng)的定期維護功能對立式加工中心進行預(yù)防性維護的方法。此機床為典型的模具加工用立式加工中心，其配置的數(shù)控系統(tǒng)是FANUC-18iMB 系統(tǒng)，并自帶24 把刀具的自動刀庫和機械手換刀機構(gòu)。如圖1 所示。

圖1 立式加工中心的結(jié)構(gòu)和外觀

1 預(yù)防性維護的概念和作用

預(yù)防性維護是指: 利用數(shù)控系統(tǒng)的定期維護功能，實時監(jiān)控需要定期更換或補充的電池、液壓油等耗材和易損件的使用情況，并管理這些耗材和易損件更換操作的過程。在加工中心的運行過程中，除了日常的維護和保養(yǎng)外，還要通過定期的檢查和檢測，及時更換數(shù)控系統(tǒng)的電池、液壓油等耗材和易損件，才能保證加工中心的正常工作。這些加工中心的定期維護工作一般靠機床管理人員或操作人員的人工紀(jì)錄和管理來完成，因此經(jīng)常發(fā)生因維護操作中的死角或維護項目的遺漏等失誤直接導(dǎo)致加工過程中發(fā)生機床突然停機、丟失系統(tǒng)數(shù)據(jù)等安全生產(chǎn)事故。預(yù)防性維護在數(shù)控系統(tǒng)的定期維護畫面上通過設(shè)定耗材和易損件的名稱、壽命時間、倒計時時間 (次數(shù)) 的方法，有計劃、有準(zhǔn)備、自動地對加工中心實行維護。預(yù)防性維護不僅有效減少停機損失、保證工件加工質(zhì)量、提高工作效率，而且對加工中心長期保持在高精度的運行狀態(tài)能起到很好的保障作用。

2 定期維護功能畫面的顯示與設(shè)定

定期維護功能畫面的顯示與設(shè)定在數(shù)控系統(tǒng)的操作面板上進行，具體步驟如下:

(1) 將與定期維護相關(guān)的機床參數(shù)No: 6084 的#0 改為“1”，顯示定期維護壽命已盡信息畫面。

(2) 在操作面板上按【SYSTEM】功能鍵，并連續(xù)按4 次位于畫面右下側(cè)的〈+〉軟鍵，直到畫面上出現(xiàn)【MAINTE】軟鍵。

(3) 按【MAINTE】軟鍵，顯示狀態(tài)畫面，如圖2 (a) 所示。圖中的［REMAIN］是指剩余使用時間。

(4) 按【操作】軟鍵，顯示另一個形式的狀態(tài)畫面，如圖2 (b) 所示。在此狀態(tài)畫面上，可以把光標(biāo)移動到［ITEM NAME］下面的目標(biāo)耗材或易損件項目欄，并利用MDI 鍵盤輸入耗材或易損件的名稱，同時可以顯示使用剩余時間和計數(shù)狀態(tài)。

圖2 定期維護功能狀態(tài)畫面

具體操作方法是: 鍵盤輸入字母數(shù)字型字符之后，按【輸入】軟鍵(或〈INPUT〉功能鍵) 即可。如果要在先前已登錄的項目名稱后面再添加新的內(nèi)容，則鍵入英文或數(shù)字之后，可以用按【+ 輸入】軟鍵的方法輸入。耗材或易損件最多可以登錄10 個項目，而且每個項目的名稱最長不能超過24 個英文字母數(shù)字型字符。如果想刪除已登錄的耗材或易損件項目，只需把光標(biāo)移動到要刪除的項目之處，按【CLEAR】軟鍵，再按【EXEC】軟鍵即可。當(dāng)清除了項目名稱后，與之相關(guān)的使用壽命、剩余使用時間、計數(shù)類型也隨之清除。計數(shù)狀態(tài)在相應(yīng)的易損件項目順序號的左側(cè)表示，其符號和意義如下: ［空］(表示沒有計數(shù)) ，［@］(表示正在計數(shù)中) ，［*］(表示已超過使用壽命) 。

(5) 按【CHANGE】軟鍵，顯示設(shè)定畫面，如圖3 所示。在此畫面上可以把光標(biāo)移動到［LIFE］(使用壽命) 、［COUNT TYPE］(計數(shù)類型) 下面的欄目中，可以設(shè)定使用壽命時間和計數(shù)類型。所設(shè)定的信息與狀態(tài)畫面的相關(guān)欄目中顯示的信息一致。具體設(shè)定方法為: ①使用壽命。把光標(biāo)移至目標(biāo)項目欄，用數(shù)字鍵輸入使用壽命值后，按【輸入】軟鍵(或〈INPUT〉功能鍵) ，則使用壽命設(shè)定完畢。并且同樣的數(shù)值顯示在同項目的［REMAIN］欄目，此時同項目的［COUNT TYPE］欄目變?yōu)椤啊?。如果要把指定的使用壽命值加到先前指定的使用壽命值的欄目中，可以用?shù)字鍵輸入指定的使用壽命值后，按【+ 輸入】軟鍵的方法輸入，剩余使用時間也同時隨所相加的使用壽命值而變化。使用壽命的有效數(shù)據(jù)范圍為: 0 ～65 535。②剩余使用時間。剩余使用時間通過計數(shù)來決定并顯示在同項目的［REMAIN］欄目。剩余使用時間的顯示方式上，通過事先設(shè)定系統(tǒng)參數(shù)的方法，可以設(shè)置成當(dāng)剩余時間減少至使用壽命的百分比或更低時，則剩余使用時間以紅色顯示告警。具體的設(shè)定方法為: 將機床參數(shù)No: 8911 的“定期維護畫面中顯示的易損件項目的使用壽命百分比”欄目中鍵入適當(dāng)?shù)陌俜直燃纯?。③計?shù)方法。計數(shù)方法在［COUNT TYPE］欄目中設(shè)定。把光標(biāo)移動到目標(biāo)項目的計數(shù)類型欄目，按下【TYPE】軟鍵，會顯示［NO CNT］(不計時) 、［ALL］(總是計數(shù)) 、［POWER ON］(電源接通時計數(shù)) 、［RUN］(操作時計數(shù)) 、［CUT］(切削時計數(shù)) 5 個類型，其中選擇一項，再按【EXEC】軟鍵即可。如果耗材或易損件項目或它們的使用壽命還沒設(shè)定的情況下，設(shè)定計數(shù)方法，則會出現(xiàn)報警信息“EDIT REJECTED”。

圖3 定期維護功能的設(shè)定畫面

3 定期維護功能的報警信息與處理方法

當(dāng)耗材或易損件項目中的任何一個項目的剩余時間減少至設(shè)定的使用壽命時，在數(shù)控系統(tǒng)的操作面板上所有顯示時鐘的位置均被紅色［MAINTE．］信息替代，如圖4 所示。雖然此信息僅是提示性信息并不立即影響機床的運行，但從維護和保養(yǎng)的角度，應(yīng)及時補充和更換相應(yīng)的耗材和易損件，以免發(fā)生突然停機、導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)的丟失或變化等事故。

圖4 定期維護功能的報警畫面

具體操作步驟為:

(1) 操作面板上按【MAINTE】軟鍵，顯示狀態(tài)畫面，見圖5 (a) 。帶［*］的項目為需要補充或更換的項目。

(2) 補充或更換相關(guān)項目的耗材或易損件之后，再按【操作】軟鍵，顯示狀態(tài)畫面。

(3) 按【CHANGE】軟鍵，顯示設(shè)定畫面，如見5 (b) 。并把光標(biāo)移動到該項目的［REMAIN］欄目中。

(4) 按【CLEAR】軟鍵，再按【EXEC】軟鍵，則［REMAIN］欄目被設(shè)定為與［LIFE］欄目相同的剩余使用時間，紅色［MAINTE．］信息隨之被取消。

圖5 報警畫面和報警處理畫面

4 結(jié)束語

自動化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的數(shù)控加工中心在競爭激烈的煤機制造行業(yè)中起著舉足輕重的作用。為了保證加工中心長期高性能、高精度、安全平穩(wěn)運行，除了日常的維護和保養(yǎng)外，必須進行預(yù)防性維護。利用數(shù)控系統(tǒng)的定期維護功能的預(yù)防性維護不僅有效減少安全生產(chǎn)事故、保證工件加工質(zhì)量、提高工作效率，而且對加工中心長期保持在高精度的運行狀態(tài)能起到很好的保障作用。雖然各類預(yù)防性維護機制大同小異，但不同的數(shù)控系統(tǒng)中所使用的具體方法不盡相同。應(yīng)用時一定要明確系統(tǒng)類型和型號后，選擇與系統(tǒng)相匹配的操作方法。

［1］羅生梅，姚天鵬，趙雪．加工中心的維護保養(yǎng)［J］．現(xiàn)代制造工程，2003(12) :103－105．

［2］韓京海，郭燕．參數(shù)設(shè)置在數(shù)控機床故障診斷中的應(yīng)用［J］．機床與液壓，2010，38(9) :112－113．

［3］任曉東，杜文閣．?dāng)?shù)控機床的維護保養(yǎng)［J］．煤礦機械，2008(12) :170－172．

［4］宋煜．加工中心維護管理中幾個容易忽視的細(xì)節(jié)［J］．?dāng)?shù)控機床市場，2005(1) :33－34．

［5］司聚朝．GMC30120mdr3 加工中心的預(yù)防性維護措施［J］．設(shè)備管理與維修，2010(11) :26－27．

［6］孫政軍．談數(shù)控機床的維護措施與方法［J］．價值工程，2011(12) :243－245．

［7］FANUC 公司．FANUC Series 18i-MB 系統(tǒng)維修說明書［M］．2006．

［8］FANUC 公司．FANUC Series 18i-MB 參數(shù)手冊［M］．2004．