劉斌
摘 要:如何有效提高數(shù)控機(jī)床的維修質(zhì)量及效率是數(shù)控機(jī)床的使用方和研制方共同關(guān)注的重要課題。數(shù)控機(jī)床的固有維修性與數(shù)控機(jī)床的設(shè)計方案有著直接的關(guān)系,可以從降低數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性、提高數(shù)控機(jī)床維修的可達(dá)性、提高數(shù)控機(jī)床零部件標(biāo)準(zhǔn)化與互換性程度、采取防差錯措施及識別標(biāo)記、符合人素工程要求等方面提高數(shù)控機(jī)床的維修性。
關(guān)鍵詞:維修性;數(shù)控機(jī)床;人素工程
除一次性使用的物品外,為了在一定時期內(nèi)保證物品的正常使用,都或多或少地需要進(jìn)行保養(yǎng)和修理,這些活動統(tǒng)稱為維修活動。在標(biāo)準(zhǔn)中,維修性定義為:產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內(nèi),按規(guī)定的程序和方法進(jìn)行維修時,保持或恢復(fù)其規(guī)定狀態(tài)的能力。傳統(tǒng)觀念認(rèn)為維修活動僅與企業(yè)里的設(shè)備管理人員(含維修人員)相關(guān),它同產(chǎn)品的設(shè)計、試驗與生產(chǎn)互不相關(guān)。實際上,維修性與產(chǎn)品自身設(shè)計特性有關(guān),同時與維修資源(含人員)有關(guān),其優(yōu)劣是在規(guī)定的維修資源下評價的。
數(shù)控機(jī)床作為一種較為復(fù)雜的機(jī)電一體化產(chǎn)品,其故障類型多種多樣,導(dǎo)致故障的原因也不容易發(fā)現(xiàn),即使找出了數(shù)控機(jī)床的故障原因,也可能存在多種對應(yīng)的維修方案。數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜性決定了數(shù)控機(jī)床可能產(chǎn)生的故障多種多樣,常見的故障有磨損導(dǎo)致的加工精度降低、液壓系統(tǒng)的泄漏、異物卡堵導(dǎo)致的機(jī)械故障、電氣元件的老化、誤操作導(dǎo)致的系統(tǒng)參數(shù)故障等。數(shù)控機(jī)床故障的復(fù)雜性導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床的可用度偏低、維護(hù)及維修費(fèi)用偏高,本文在研究設(shè)備維修理論的基礎(chǔ)上,結(jié)合數(shù)控機(jī)床的故障類型和特點(diǎn),分析并得出影響數(shù)控機(jī)床維修性的主要因素和提高數(shù)控機(jī)床維修性的途徑。
數(shù)控機(jī)床的固有維修性與數(shù)控機(jī)床的設(shè)計方案有著直接的關(guān)系,若在數(shù)控機(jī)床設(shè)計的過程中重視數(shù)控機(jī)床維修性設(shè)計,數(shù)控機(jī)床必然能夠擁有良好的固有維修性。在數(shù)控機(jī)床設(shè)計時,應(yīng)盡可能滿足以下要求。
一、降低數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性
簡化數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu),是提高數(shù)控機(jī)床維修性的關(guān)鍵。在滿足數(shù)控機(jī)床功能要求的情況下,應(yīng)盡量降低數(shù)控機(jī)床的復(fù)雜程度,對結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床,若不采取對應(yīng)的措施,必然增加數(shù)控機(jī)床的維修的次數(shù)和難度。因此,數(shù)控機(jī)床設(shè)計人員必須對數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行綜合權(quán)衡,將維修性與可靠性的要求融入復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床中,盡量做到操作簡單、維修方便,同時降低數(shù)控機(jī)床的維修技術(shù)難度。如從裝配人員、維修服務(wù)人員和用戶服務(wù)處反饋情況分析入手,對數(shù)控機(jī)床進(jìn)油管路進(jìn)行調(diào)整,降低數(shù)控機(jī)床進(jìn)油管路發(fā)生堵塞的可能性,這就需要設(shè)計人員對數(shù)控機(jī)床管路結(jié)構(gòu)進(jìn)行針對性的簡化。
二、提高數(shù)控機(jī)床維修的可達(dá)性
所謂的可達(dá)性為在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的過程中,接近數(shù)控機(jī)床故障維修部位的難易程度,其與數(shù)控機(jī)床設(shè)計構(gòu)型有直接的關(guān)系,成為影響數(shù)控機(jī)床維修的關(guān)鍵因素之一。提升數(shù)控機(jī)床的可達(dá)性在很大程度上能夠增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床維修的便捷性,減少數(shù)控機(jī)床搬動、拆卸的次數(shù),減少數(shù)控機(jī)床維修費(fèi)用,提升數(shù)控機(jī)床維修效率。科學(xué)合理的設(shè)置維修通道和維修窗口為提升數(shù)控機(jī)床維修可達(dá)性的重要方法之一。
三、提高數(shù)控機(jī)床零部件標(biāo)準(zhǔn)化與互換性程度
數(shù)控機(jī)床零部件的標(biāo)準(zhǔn)化與互換性是影響數(shù)控機(jī)床維修的直接因素。互換性為不同的零部件在功能與形式上可以相互進(jìn)行替換。標(biāo)準(zhǔn)化是為了更好地提高數(shù)控機(jī)床部件的互換性而采用的一種標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計與維修。通過標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計提升數(shù)控機(jī)床零件的組合化、模塊化、通用化、系列化。增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床零部件的互換性與標(biāo)準(zhǔn)化不僅能夠減少零部件的類型,還可以壓縮零部件儲存與采購的費(fèi)用,降低數(shù)控機(jī)床維修人員工作量,提高數(shù)控機(jī)床的維修效率。特別是數(shù)控機(jī)床上常發(fā)生故障的部位與一些關(guān)鍵性部位,這些部位的零件必須具有較強(qiáng)的互換性與標(biāo)準(zhǔn)化,如數(shù)控機(jī)床的液壓油過濾網(wǎng)等。
模塊化設(shè)計為實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床快速更換修理、互換通用的有效途徑之一。所謂的模塊為從產(chǎn)品中單獨(dú)分離出來,功能結(jié)構(gòu)較為獨(dú)立的單元。某機(jī)床企業(yè)從維修資料和用戶調(diào)研分析入手,充分考慮數(shù)控機(jī)床的維修工作要求與使用功能,將機(jī)床按照CNC數(shù)控系統(tǒng)、尾架、刀架、夾緊機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動及主軸箱等不同功能分成了十一組功能單元,結(jié)構(gòu)要求與功能要求相同的模塊可以進(jìn)行互換。
四、采取防差錯措施及識別標(biāo)記
采取防差錯措施及識別標(biāo)記主要是為了防止人為維修事故的出現(xiàn),避免外觀區(qū)別不大、結(jié)構(gòu)差別較小的零部件在進(jìn)行更換或維修的過程中出現(xiàn)拆卸或裝配錯誤。必要時應(yīng)有明顯的識別標(biāo)記,如開關(guān)、閥門等標(biāo)明旋轉(zhuǎn)方向,維修工具放置規(guī)范同時注明尺寸標(biāo)記,對機(jī)床的進(jìn)油管、回油管采用不同的顏色進(jìn)行區(qū)別。防差錯設(shè)計和識別標(biāo)志不但可以保證維修人員能夠快速的找準(zhǔn)維修部位,還可以減少人為錯誤發(fā)生的概率。
五、符合人素工程要求
數(shù)控機(jī)床設(shè)計時應(yīng)考慮維修時人的各種能力(如體力、感觀力、耐受力、心理容量)、人體尺寸等因素與數(shù)控機(jī)床的關(guān)系,考慮如何提高維修工作效率、質(zhì)量和減輕人員疲勞等方面的問題,這是維修性設(shè)計時不可忽視的問題。
除此之外,數(shù)控機(jī)床的使用情況也會對維修性有一定的影響,若數(shù)控機(jī)床長時間處于不合理的使用狀態(tài)下,則必然增加數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的頻率,其維修性也必然降低。數(shù)控機(jī)床操作人員應(yīng)經(jīng)過正規(guī)培訓(xùn),了解數(shù)控機(jī)床的工作原理,掌握數(shù)控機(jī)床的操作流程,嚴(yán)格按照數(shù)控機(jī)床的操作規(guī)程進(jìn)行操作,并且按照數(shù)控機(jī)床使用說明書中的規(guī)定進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng),保證數(shù)控機(jī)床在使用的過程中各項參數(shù)均處于合理的范圍內(nèi)。數(shù)控機(jī)床所處的工作環(huán)境(震動、濕度、溫度、粉塵等)也會對數(shù)控機(jī)床的維修性產(chǎn)生直接的影響。
參考文獻(xiàn):
[1]張相炎.兵器系統(tǒng)可靠性與維修性[M].北京:國防工業(yè)出版社,2016.
[2]呂川.維修性設(shè)計分析與驗證[M].北京:國防工業(yè)出版社,2012.
[3]呂文元.先進(jìn)制造設(shè)備維修理論、模型和方法[M].北京:科學(xué)出版社,2008.
來源:《現(xiàn)代職業(yè)教育》