数控机床润滑系统控制的改进

机床润滑系统的设计、调试和维修保养，对于提高机床加工精度、延长机床使用寿命等都
有着十分重要的作用。但是在润滑系统的电气控制方面，仍存在以下问题：一是润滑系统
工作状态的监控。数控机床控制系统中一般仅设油箱油面监控，以防供油不足，而对润滑
系统易出现的漏油、油路堵塞等现象，不能及时做出反应。二是设置的润滑循环和给油时
间单一，容易造成浪费。数控机床在不同的工作状态下，需要的润滑剂量是不一样的，如
在机床暂停阶段就比加工阶段所需要的润滑油量要少。针对上述情况，在数控机床电气控
制系统中，对润滑控制部分进行了改进设计，时刻监控润滑系统的工作状况，以保证机
床机械部件得到良好润滑，并且还可以根据机床的工作状态，自动调整供油、循环时间，

 

以节约润滑油。 1 

 

润滑系统工作状态的监控

润滑系统中除了因油料消耗，油箱油过少而使润滑系统供油不足外，常见的故障还有油
泵失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油严重等。因此，在润滑系统中设置了下述
检测装置，用于对润滑泵的工作状态实施监控，避免机床在缺油状态下工作，影响机床

 

性能和使用寿命。
1.

 

过载检测 在润滑泵的供电回路中使用过载保护元件，并将其热过载触点作为 PMC 系统

的输入信号，一旦润滑泵出现过载，PMC 系统即可检测到并加以处理，使机床立即停止
运行。
2.

 

油面检测 润滑油为消耗品，因此机床工作一段时间后，润滑泵油箱内润滑油会逐渐减

少。如果操作人员没有及时添加，当油箱内润滑油到达最低油位，油面检测开关随即动作，
并将此信号传送给 PMC 系统进行处理。
3.

 

压力检测 机床采用递进式集中润滑系统，只要系统工作正常，每个润滑点都能保证得

到预定的润滑剂。一旦润滑泵本身工作不正常、失效，或者是供油回路中有一处出现供油
管路堵塞、漏油等情况，系统中的压力就会显现异常。根据这个特点，设计时在润滑泵出
口处安装压力检测开关，并将此开关信号输入 PMC 系统，在每次润滑泵工作后，检查系
统内的压力，一旦发现异常则立即停止机床工作，并产生报警信号。
2 

 

润滑时间及润滑次数的控制

为了要使机床运动副的磨损减小，必须在运动副表面保持适当的清洁的润滑油膜，即维
持摩擦表面之间恒量供油以形成油膜。但是数控机床运动副需要的润滑油量不是太多时，
采用连续供油方式既不经济也不合理。因为过量供油与供油不足同样是有害的、会产生附

 

加热量、污染和浪费。因此，润滑系统均采用定期、定量的周期工作方式。
  
集中润滑系统本身可以配置微处理器，专门用于设定润滑泵停止的时间和每次供油时间 ，
以控制润滑泵间隙工作，设计人员往往也借此来简化自己的 PMC

 

程序。

  
但机床在不同的工作状态下，如刚刚通电初始工作阶段、加工运行和因调整、检测工件而
使机床暂停运行时，机床对润滑油的需求量各不相同。在配置 FANUC 数控系统的机床中，
通常通过控制润滑泵工作的时间来调节提供的润滑油量，但是，习惯考虑的是润滑系统
在机床加工运行状态下的供油方式，而没有顾及其它工作状态，这样，当机床处于其它

 

工作状态时，润滑系统所提供的润滑油量要么不够，要么过多。
  
机床导轨需要的润滑油量近似可用下面公式计算：(长度+移动行程)×宽度×K。从公式中可
以看出，机床导轨需要的润滑油量与该导轨上的轴的移动距离有关。欧美生产的数控系统
大多以行程量作为依据，来控制润滑泵工作，间隙供油，并在系统中提供了相应的参数 ，
便于机床制造商通过 PMC 程序对润滑泵进行电气控制。而在 FANUC 0i 系统中没有类似的