胡秋(中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川绵阳621900)
摘要：对机械制造过程中设备维修检测策略进行了论述，其内容包括：建立与设备技术特性相适应的监测诊断体系统；提高监测维修人员业务素质；建设与单位设备、财力相适应的维修检测环境和硬件平台；综合运用各种先进检测与诊断技术。对先进表面工程、先进加工技术、数字控制技术在机床再制造中的应用进行了介绍。为机械制造企业建立具有本单位特色的设备监测维修体制和设备再制造工程提供了参考。
关键词：策略；维修监测；现代制造设备；再制造技术
数控机床的出现使得机械制造业要求的高精度、高质量、高生产率、低消耗和中、小批量、多品种产品的生产成为可能。然而现代化生产过程中机电液、计算机技术、自动控制技术高度集成，加工过程和加工设备日趋复杂，这给我们在设备维修检测上提出了新的挑战。
1机械制造过程中设备维修检测策略
1．1建立具有本单位特色的设备维修体制
传统的事后维修方式与现代化大生产不相适应，然而完全摒弃而转变到状态维修既不现实也没必要。根据单位设备、技术特点、财力情况建立具有本单位特色的设备维修体制才是最合理和有效的。
对那些非主要流程上，有冗余备份且故障后果不严重的设备采取事后维修是最经济的。
对关键设备，重点设备采用状态维修和计划维修方式。对重点设备或其部位，使用简易手提式状态检查仪器对设备进行定期巡回检查是经济和有效的，在关键(瓶颈)设备或部件甚至可以配备永久性的在线实时监测系统。
值得指出的是，状态维修是设备技术进步和发展的必然趋势。根据本单位现有条件和人员素质，从简到繁，从传统的状态检查向科学的状态监测和故障诊断过渡，从简易的技术诊断向精密技术诊断的方向发展是必要的。
1．2综合运用各种先进检测技术，逐步推动维修体制向状态雏修转变
所谓状态维修技术是指通过对设备噪声、振动、温度变化、润滑油质变化等二次效应的监测与分析，在足够的时间内提前发生警报，以便采取适当的维修措施。对设备状态的分析与监测技术主要有以下几种：
(1)复杂软件支持下的振动分析技术。实践证明，振动分析法对轴承故障、转子不平衡、转子不对中、机械松动、转子横向裂纹存在、齿轮箱的诊断都是行之有效的。
对数控机床主轴系统和伺服进给系统这两个关键部件，建立起标准化、规范化的监测程序，定期对其进行相关数据采集与分析，把握精度趋势和走向，及时采取相应的对策，以保证满足工艺要求。
(2)噪声监控。利用声发射技术进行轴承故障诊断、刀具的在线实时状态监测和磨损量预报、机械构件裂纹检查、焊缝质量等都是其典型应用。
(3)温升监控。主轴温升监测、精密机床的环境温控、精密机床伺服系统温度监控、电控部分温度控制都是温度监控的典型应用。在数控机床误差控制与补偿上，通过测量数控机床数个关键部位温度和误差值，通过神经网络等方法建立热误差模型，从而对其进行热误差的实时补偿。
(4)油液检测技术。通过油液检测，评价润滑油变化和设备零件磨损状态，预报其剩余寿命是当前迅速发展的检测技术之一，成为检测设备技术状态的重要手段之一。油液检测分析技术已广泛应用于有机械传动、液系统等场合。
(5)基于多传感器数据融合的状态监测与故障诊断。现代制造过程中，加工过程和加工设备高度复杂，传统的感知单一属性传感器和经典控制方法已不能满足需要，多传感器技术给智能加工的监控带来了全新的概念。
多传感器融合技术在精密加工在线检测与误差补偿、机床热误差补偿、刀具状态监测都有着典型的应用。
(6)人工智能与故障诊断专家系统。近年来，模糊故障诊断技术、神经网络故障诊断技术及故障诊断专家系统有了很大的发展。
近年来出现的一些综合性的实时在线数据采集分析与故障诊断系统，在本质上就是一个集检测、诊断于一体的智能型专家系统，这些产品也开始被广泛应用。
(7)数据域分析技术。以大规模、超大规模集成电路和微处理器为基础的数字电路和分立元件电路有着根本的差别，逻辑分析技术、特征分析技术在电子电路的诊断中发挥着越来越重要的作用。
1．3重视设备维修人员业务素质的培训
要推动现在的维修方式向基于状态的维修方式转换，维修人员业务素质的提高是重要的。
一方面，数控机床集机电液技术、计算机技术、自动控制技术、微电子技术于一身，这对维修人员素质提出了更高的要求；另一方面，状态监测与故障诊断技术是在振动与噪声理论、测试技术、信号分析与数据处理技术、计算机技术及其它相关基础学科的基础上发展起来的，对一个合格的状态监测师来讲，扎实的专业理论基础和丰富的工程实践经验二者缺一不可。
为此，定期或不定期对设备维修人员进行相关的专业知识培训，提高其业务素质，这对最终建立起基于状态监测的维修模式足必不可缺的一环。
1．4重视设备维修环境和硬件平台的建设
巧妇难为无米之炊，基于状态的维修离不开先进的监测、诊断、维修工具。
以现代机床精密主轴维修为例，其装配环境要求为恒温、除湿、三级无尘；其精密角接触轴承预紧力控制已从传统的大概加估计发展到精确的定量控制，而这些再靠以往那种锤子加挪头的装配方式已不可能再满足要求。进给系统精密丝杆的预拉伸技术、支承轴承的装配技术也同样如此。
设备振动、温变、润滑油质变化等二次效应数据的采集与分析离不开先进的采集与分析工具。如果没有相应的数据采集与分析工具，哪怕是最好的状态监测师也是难有所作为的。
因此。视单位设备、财力实际情况，建设一个好的设备维修检测环境和硬件平台是必要的。
2机械制造过程中设备再制造技术
综合先进表面工程技术、先进加技术及计算机数字控制技术进行集成创新并应用于对旧机床的再制造，是以最小的投入更新现有加工设备，改善机床组成结构，提升装备制造业水平的有效途径。
综合运用纳米复合电刷镀技术、高强度纳米粘接技术、纳米润滑减摩技术等多种表面技术恢复甚至超过机床导轨等零部件机械精度。
采用滚珠丝杠取代传统梯形螺纹丝杠来提高传动精度、响应速度和运行速度。
应用微电子技术推进传统产业的现代化改造。采用微计算机数字控制装置以及相应的伺服系统以替代原有的电气控制系统，提升机床的控制性能与控制精度，实现加工装备的自动或半自动化操作。
机床再制造技术中主轴系统机电匹配、伺服系统机电匹配、转动惯量匹配分析计算以提高整机静、动态性能。
3几点建议
根据企业现有的条件和人员素质，采用适合于企业特色的设备维修体制，并逐步从传统的事后维修向基于状态的维修方式转变。
综合运用各种先进的状态监测诊断技术，优先考虑生产线上的重点设备和发生事故后有重大影响的、检修费用高及检修难度大的设备。
积极开展以设备管理技术人员和操作工为对象的设备监测技术与诊断技术的培训工作，提高他们的业务素质，为全面深入搞好设备动态管理工作打好基础。
根据企业财力，有计划、有针对性地扩充检测仪器，加强诊断手段和改善维修环境。
综合先进表面工程技术、先进加工技术及计算机数字控制技术进行集成创新并应用于对旧设备的再制造，以最小的投入更新现有加工设备，提升装备制造水平，坚持走制造业可持续发展的道路。
参考文献
杨晓强，张梅军，苏卫忠．机械设备状态监测系统．振动、测试与诊断，1999(3)．
胡文彬，陈幼平，周祖德．现代制造设备集成故障诊断系统设计．华中理工大学学报，1997(1)．
韩西京，张锦萍，赵淳生．智能诊断中的状态监测与趋势分析．数据采集与处理，1999(1)．