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引言
在當前的機械產品加工,需要通過對于數控加工方面實現技術加工技術研究,避免在數控機床的使用中,出現機床故障,保障數控機床處于良好的工作狀態中,保障機械加工工作的順利進行,避免由于機械故障造成生產上的延誤,從而造成經濟效益的浪費。
隨著科學技術的發展,對機械產品提出了精度、復雜性的要求,這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求,而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。機械加工現在已越來越傾向使用數控加工。數控加工主要有以下兩個優點:(1)精度高,(2)操作簡單,現代數控加工技術只需機床操作人員在加工前輸入相應的數控程序,機床就會嚴格按照數控程序進行加工。文章從數控加工工藝分析,分析零件經過數控加工,確定合理工藝方案,保證工件的精度和工藝設計要求,以達到配合要求,最終完成的零件的加工。同時由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備,維護更是不容忽視。
1、銑削為主的箱體類配合件的加工
所謂箱體類零件的加工,就是對孔隙較少的零件的加工管理,這種零件在使用過程中的最大的特點是能夠實現對尺寸和方向的靈活控制,也就是說被廣泛的應用于汽車和飛機等大型制造業中。主要的應用部位是發動機燈重要零件位置。
數控銑床銑削加工作為一種重要的模具加工方式,主要是針對數控零件進行的加工,也就是說可以實現對零件的數控管理和加工效率的有效提升,被廣泛的應用于我國的數控零件的加工和生產過程中。目前這種生產方式加工的高速銑削技術,不僅能夠在濟公過程中實現較低溫度的作業,還可以實現較小的切削力,也就是說可以實現縮短工期,節約成本的優勢,未來可以更好的應用于模具加工的生產過程中。
2、箱體零件加工方法
2.1在加工過程中,首先要先分辨孔好面,要先對面進行加工,然后在加工孔。
2.2在加工過程中,首先應該對零件進行粗加工,然后再進行精細加工。
2.3在材料的直徑大于三十的情況下,應該對其進行一定的孔隙處理,也就是說要保證直徑上面的孔隙達到相關的尺寸要求再進行精細加工,一般來說,要按照“粗鏜-半精鏜-孔端倒角-精鏜”這樣四個基本步驟完成。
2.4對于直徑達不到三十的孔隙的加工處理,要注意對不同的孔隙之間的面積進行打滑處理,也就是說要采用專門的擴孔工藝進行孔隙表面的處理。然后再按照’半精鏜-孔端倒角-精鏜”的這樣基本步驟進行是加工。
2.5在孔隙加工過程中,應該對一些尺寸較小的孔,進行擴孔處理,然后對于一些孔隙較大的孔,進行平整度的處理。
2.6在孔隙處理過程中,對于一些施工跨度較大的孔,應該做好相關的掉頭和刀具的剛性比,這樣就可以實現對材料的更加合理的加工。
3、數控機床使用中應注意的事項
要想實現對數控機床的有效加工,就必須要對其進行加工前的認真分析,對其自身的使用情況以及維修質量等問題進行全面的資料搜集,以更加全面的掌握加工的方式,避免加工技術隊現有的機床造成不利影響。
3.1數控機床的專業性和技術性都是非常強的,也就是說在實際的運行過程中,需要專門的技術人員進行操作和知道,所以在對其進行維修的過程中,也應該注意根據專業人員的指導進行操作,避免維修行為對現有的數控機床的功能造成影響。
3.2在墊柜門的開啟的過程中,有關工作人員應該注意對電源的控制盒管理,也就是說必須在電源的切斷的情況下開啟電柜門。
3.3對于數控機床的參數不得在維修過程中隨意的修改,也就是說有關部門應該加強對數控機床的參數的保護。
3.4修改參數后,進行第一次加工時,機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行,確認機床正常后再使用機床。
3.5機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的,不需要修改。不正確的修改,操作機床可能造成機床的損壞,甚至傷害操作者。
3.6機床在連續運行時,使用時間盡量不要超過二十四小時,以免造成電氣系統和各元器件的損壞,影響機床的精度和壽命。
3.7機床全部連接器、接頭等,不允許帶電拔、插操作,否則將引起嚴重的后果。
4、數控機床的維護
在數控機床的維護過程中,應該重點對現有的數控系統進行維護,因為數控系統作為數控機床的核心系統,對于數控機床的應用效果和應用質量有著十分重要的影響。而數控系統作為一種元件較多的長時間運行的系統設備,比較容易出現系統的故障問題。所以,要重視數控系統的日常管理和維護,一般來說,從以下幾個方面入手:
4.1制訂數控系統日常維護的規章制度
4.2應盡量少開數控柜和強電柜的門
因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印制線路或電器件上,容易引起元器件間絕緣電阻下降,甚至導致元器件及印制線路的損壞。
4.3定時清掃數控柜的散熱通風系統
應每天檢查數控系統柜上各個冷卻風扇工作是否正常,應視工作環境狀況,每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多,需及時清理,否則將會引起數控系統柜內溫度高(一般不允許超過55℃),造成過熱報警或數控系統工作不可靠。
4.4經常監視數控系統用的電網電壓
4.5定期更換存儲器用電池
4.6數控系統長期不用時的維護
為提高數控系統的利用率和減少數控系統的故障,數控機床應滿負荷使用,而不要長期閑置不用,由于某種原因,造成數控系統長期閑置不用時,為了避免數控系統損壞,需注意以下兩點:
要經常給數控系統通電,特別是在環境濕度較大的雨季更應如此,在機床鎖住不動的情況下(即伺服電動機不轉時),讓數控系統空運行。利用電器元件本身的發熱來驅散數控系統內的潮氣,保證電子器件性能穩定可靠,實踐證明,在空氣濕度較大的地區,經常通電是降低故障率的一個有效措施。
5、結束語
就當前的機械加工行業工作與發展情況分析,是通過數控加工的發展應用,實現機械加工行業的良好發展,實現技術加工上的更為高端的技術要求,實現數控加工上的技術進步,在節省人力的同時,能夠減少工作強度,實現更高的經濟效益。在數控加工中,需要做好數控加工機床的維護工作,這樣才能夠保障數控加工機床處于平穩的工作狀態中,延長使用時間,節省經濟支出。
參考文獻
關鍵詞:數控機床;精密機械;結合體
1 數控機床的工作原理及發展趨勢:
1.1數控機床的工作原理
數控機床的工作原理即為,將控制要求和信息以及反饋信息等轉化為數字信號,送人數控裝置處理后輸出控制機械加工過程。
1.2數控機床的發展趨勢
1.2.1高速度、高精度
當前先進制造技術的主體是效率和質量。因此高速度、高精度技術的發展可最大限度地提高生產的效率和產品的質量,縮短生產周期提高市場競爭力。目前HyperNach進給速度最大達60ndmin,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速達60000/min。
1.2.2多軸聯動加工和復合加工
多軸聯動加工可充分利用刀具幾何形狀進行切削,從而大大提高了零件的表面光潔度和加工效率。如一般一臺5軸機床的加工效率相當于2臺3軸聯動機床的加工效率。目前采用復合主軸頭的機床更為方便的實現了多面和多軸在同一臺機床上的并行使用。
1.2.3智能化、開放式、網絡化是當前數控系統的共同發展方向
智能化的數控系統涵蓋的方面很多,如加工方面的智能化,即加工過程的自適應控制,工藝參數的自生成;故障診斷方面的智能化。即智能監控機床各個部分運行情況,發送故障報告等。開放式既是數控系統的開發可以統一的在一個平臺上進行。這樣既可以解決數控系統軟件不能產業化的問題,又大大加快了數控功能系列化的進程。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。
1.3維修維護工作的意義
數控加工在當前制造行業中占據著主導地位,它的發展將帶動制造業的飛速發展,同時也將影響社會的發展進程。因此,使數控機床能夠實時高效的工作也是—項重要工作。
2 維護與維修的一般方法
數控機床是各種高精技術結合的生產工具,因此在日常的使用中維修維護工作對其使用壽命和精度起著很重要的作用,那么數控機床的維修維護工作一般應如何進行呢?
2.1數控機床的維護,對數控機床進行日常合理的維護工作,可以大大降低數控機床的故障發生幾率。概括為以下幾個方面需要注意:
2.1.1針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。
2.1.2應盡量少開數控柜和強電柜的門。因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印制線路或電器件上,容易引起元器件間絕緣電阻下降,甚至導致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統超負荷長期工作,打開數控柜的門來散熱,這是種絕不可取的方法,最終會導致數控系統的加速損壞。正確的方法是降低數控系統的外部環境溫度。因此,應該有一種嚴格的規定,除非進行必要的調整和維修,不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用時敞開柜門。
2.1.3定期清掃數控柜通風系統。應每天檢查數控系統柜各個冷卻風扇工作是否正常,應視工作環境狀況,每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多,需及時清理,否則會引起數控系統柜內溫度高(一般不能超過55℃),造成過熱報警或數控系統工作不可靠。
2.1.4對數控系統的電網電壓進行定期或定時監測。當電網電壓超出數控系統所能承受的額定范圍時,數控系統的正常工作會受到影響,嚴重的可能導致數控系統內部電子器件損壞。
2.1.5定期更換存儲器和伺服驅動器電池(不需保持電池的存儲器除外)。為使數控系統數據和伺服驅動器內部的參數數據在不通電的情況下不丟失,為兩者配備了保持電池。一般情況下每年應更換一次,并且應在數控系統通電的狀態下更換電池。
2.1.6數控系統長期不使用的情況下,其維護工作應注意以下兩方面:首先,要定期給數控系統通電,并空運行,這樣可以利用數控系統本身電子和電器元件的熱量驅散數控柜內的潮氣。達到保持電器元件穩定可靠性的目的。其次,如果數控機床是采用直流伺服電動機作為機械驅動首端部件的,應在長期停用前將內部的電刷取出,以此避免由于化學腐蝕作用,使換向器表面腐蝕,造成換向性能變壞,甚至使整臺電動機損壞的結果。
2.2由于數控機床是多種尖端技術的結合體,因此數控機床的維修工作不能隨意而為之,因為那樣可能導致機床的故障范圍擴大。數控機床維修工作可大致分為以下幾個步驟:
2.2.1問
這里的問包括:①問機床操作者,在機床出現故障后,維修工作進行之前應及時準確的詢問故障是在何種情況下出現的,出現時伴隨著怎樣的現象。由于操作者是故障出現時的第一目擊人又熟知機床特性,所以他的描述會有助于維修人員縮小故障范圍,減少時間,提高效率。②問機床,機床的自診斷系統對維修人員是最好的參考,它可以準確的提供所出現的故障的代碼以便于維修人員能夠準確定位故障的出處。近年來興起了新的接口診斷技術,JTAG邊界掃描,提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,完善了系統的自診斷能力。
2.2.2察
察主要是根據機床操作人員所提供的相關信息對可能出現故障的部件或元件外觀進行觀察。如檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,可發現一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍判斷故障產生的原因。
2.2.3切
猶如中醫切脈一樣,當維修人員完成了上述兩個步驟還不能準確定位故障的出處時,應該對機床故障進行進一步的檢測來確定故障的出處究竟在何處。對數控機床故障的切可大致分為:①強電檢測,其中包括配電、電動機動力線、電器元件完好性等的檢測。②弱點檢測,其中包括反饋信號、數控系統輸出信號等的檢測。
以上診斷方法并無嚴格界定,應以實際情況為準進行實地分析得出數控機床的故障所在,下面以實例分析來驗證以上故障處理方法的實用性。
3 主軸高速飛車故障排除:
故障設備:國產CK6140數控車床,采用FANUC OTE數控系統。故障現象:當接通電源時,主軸就高速飛車。
故障分析:造成主軸高速飛車的原因有:(1)裝在主軸電動機尾部的測速發電機故障;(2)激磁回路故障,弱磁電流太小;(3)速度設定錯誤。根據以上分析,在停電狀態下,用手旋轉測速發電機,測速發電機反饋電壓正常,在開機瞬間,測量激磁電壓也正常。而主軸給定電壓測得為14.8V(正常時最高給定電壓為±10V),故初步診斷故障為NC主板硬件故障。
故障處理:改主板上給定電壓有關的電路較多,除電阻、電容、二極管等常規元件外,還有很多集成電路,不可能把所有有關的線路一一分割,進行試驗。但由于給定輸出為14.8V,因此懷疑是15V電源通過元件加到了輸出上。由于無該系統主板的原理圖等資料,采用最基本的測電阻的方法,從外到里逐個元件測量對15V電源的電阻值,最終發現一塊運放損壞,其輸出與15V短接。更換后運行正常。
4 結束語
數控機床故障的產生是多種多樣的。所以,在維修時需要根據現象有理有據的分析、排除,最后達到維修的目的。切勿盲目的亂動。否則可能會導致故障更加的嚴重。總之,在面對數控機床故障和維修問題時,首先要防患于未燃,不能在數控機床出現問題后才去解決問題,要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理,這樣才能做到有的放矢。
參考文獻
[1]陳蕾、談峰淺析數控機床維護維修的一般方法[J],機修用造,2004(10)
關鍵詞:FANUC數控機床;維護;維修技術
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.02.004
1 數控機床的診斷技術分析
1.1 數控機床的故障處理流程
首先,要對數控機床中的故障進行調查分析,并對故障相關信息進行收集與提取;其次,根據收集道德信息,對故障進行診斷,排除一些干擾信息與無用信息;最后,對故障處理的流程與經驗進行總結并記錄,以便在今后的工作中進行查閱。從數控機床故障處理的流程來看,在收集、提取故障信息時,務必要使用科學合理的手段對其進行提取,確保故障信息的真實性與準確性。隨著我國科學技術的不斷發展,數控機床故障的診斷技術也在不斷的提高,主要包括遠程診斷、自動修復技術、職能診斷技術等,診斷技術的不斷發展與進步,使蘇航空機床的工作效率與質量得到了進一步的保障。
1.2 數控機床的故障診斷方案
通常情況下,數控機床在工作中發生了故障,用戶可以通過客戶端向服務器發出求救信號,請求服務器接受其診斷申請,并提供相應的維修服務。在服務器接受用戶的請求并核實后,會向用戶收集故障信息的通知。用戶在接到服務器的通知與指示后,便要嚴格按照指示中規定的程序與方法,進行故障信息采集,要確保故障信息采集過程的規范性,采集結果的真實性,并將故障信息第一時間發送到服務器。在故障信息收取完畢以后,服務器會根據系統中的相關資料,對故障進行診斷,并在診斷結束后將結果與處理建議一同發送回客戶端。之后,用于在進行故障維修時,只需按照服務器給出的建議進行維修就好,并將維修過程與結果發動給服務器,使服務器對該次維修過程進行存檔,以便下次出現類似情況,可以直接提取使用。
2 常見的數控機床故障
依照過往的維修經驗來看,數控機床常見的故障主要包括以下幾個方面:
2.1 位置環
所謂位置環,就是將位置信號作為反饋信號的控制環節。在實際的使用當中,位置環始終處理高頻率的狀態。與此同時,位置環在使用的過程中,為了有效的控制信號的反饋,必須要使其與外界保持相連。因此,十分容易出現不按指令運動,測量元件故障等問題。
2.2 伺服驅動系統
在數控機床運行的過程中,伺服驅動系統一旦出現了系統損壞或者是非受指令運行的情況,很有可能是電源電網或者是機械系統故障所引起的。伺服驅動系統出現故障,很可能導致加工的產品不達標,電機過熱燒斷保險裝置等問題。
2.3 電源環節
電能是支持數控機床系統運作的重要能源,一旦在生產的過程中,電源出現了問題,不僅會導致企業停產,企業的經濟效益也會遭受巨大的影響。由于技術方面的原因,我國的電能傳輸過程中長期存在著電源波動大,質量較低,脈沖干擾嚴重的問題,再加上工作人員的專業水平不足,操作方法不當,經常會導致電源方面故障的發生。電源一旦發生的故障,便會導致許多來不及儲存的文件與重要數據的丟失,后果十分嚴重。
2.4 邏輯控制
PLC技術廣泛應用以來,邏輯接口通常都是使用PLC技術來實現。因此,要在PLC技術使用之前,要對執行元件以及各種信號源進行連接,從而獲取控制點的相關狀態信息,在這個過程中,十分容易受到外界的干擾,從而產生各種不同類型的故障。
3 FANUC數控機床故障維修技術
3.1 更改系統參數
FANUC數控機床的系統參數的改變會直接影響機床的系統功能,一旦系統的參數出現了偏差,必然會導致FANUC數控機床的工作效率的下降。為了解決系統參數變化導致的機床故障,可以通過系統內的數據備份,對系統數據、參數進行還原。從而,使機床的系統參數恢復到正常的標準之上,確保FANUC數控機床可以正常運行。
3.2 初始化復位法
瞬時故障是FANUC數控機床中常見的故障之一,在故障發生時,系統會發出故障警報。從故障產生的原因來看,有可能是電池電壓不足或者是掉電等客觀因素所引起的故障。故障發生時,應及時對數控機床硬件進行復位或者是采用重啟系統電源的方式來進行處理,在故障處理的過程中,需要對存在故障的系統進行數據拷貝,然后進行復位初始化處理。如果初始化處理以后,故障依舊得不到有效的解決,可以對數控機床系統的硬件進行詳細的診斷,并對其中存在的故障進行排除,確保FANUC數控機床可以正常運行。
3.3 最優化調整法
優化系統是排除數控機床系統中故障的有效方法之一,所謂的最優化調整,就是將伺服驅動系統與機械系統進行匹配,使系統功能達到最優的一種方法,通過此種方法,從而達到系統優化的目的。
3.4 維修信息跟蹤法
由于我國的數控機床技術起步較晚,技術水平有限,FANUC數控機床還存在著一定的缺陷,在使用的過程中,偶爾會產生故障。針對這種故障,可以通過系統軟件修改或者是硬件修改的方式進行解決。從目前的情況來看,維修信息跟蹤法是最常用也是效果最好的一種維修方法,通過對信息的跟蹤,發現故障產生的原因,從而更好的將FANUC數控機床中存在的故障進行有效的排除。
4 總結
綜上所述,FANUC數控機床的出現,雖然可以提高我國機械制造業的生產效率與質量。但是,由于我國數控機床生產技術方面存在的客觀因素,導致了FANUC數控機床在使用的過程中,還存在著一定的缺陷,從而導致了數控機床故障的產生。因此,在FANUC數控機床使用的過程中,要加強對其常見故障的研究與排查力度,提高技術人員的專業素質水平,使FANUC數控機床可以穩定的運行。
參考文獻:
[1]王向陽.淺析FANUC數控機床螺距誤差的補償[J].科研,2015(05).
對于數控機床來說,合理的日常維護措施,可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。
首先,針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。
其次,在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物,一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上,很容易引起元器件之間絕緣電阻下降,甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修,一般情況下不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用過程中敞開柜門。
另外,對數控系統的電網電壓要實行時時監控,一旦發現超出正常的工作電壓,就會造成系統不能正常工作,甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視,以及盡量的改善配電系統的穩定作業。
當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的,要注意將電刷從直流電動機中取出來,以免由于化學腐蝕作用,是換向器表面腐蝕,造成換向性能受損,致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。
2.數控機床一般的故障診斷分析
2.1檢查
在設備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現的具置和產生的原因,我們可以目測故障板,仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,以此可發現一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產生的原因。
2.2系統自診斷
數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因,這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展,興起了新的接口診斷技術,JTAG邊界掃描,該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,進一步完善了系統的自我診斷能力。
2.3功能程序測試法
功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法,編制成一個功能測試程序,送人數控系統,然后讓數控系統運行這個測試程序,借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性,進而判斷出故障發生的可能原因。
2.4接口信號檢查
通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號,并與接口手冊正確信號相對比,也可以查出相應的故障點。
2.5診斷備件替換法
隨著現代技術的發展,電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜,按常規方法,很難把故障定位到一個很小的區域,而一旦系統發生故障,為了縮短停機時間,在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查,對于現代數控的維修,越來越多的情況采用這種方法進行診斷,然后用備件替換損壞模塊,使系統正常工作,盡最大可能縮短故障停機時間。上述診斷方法,在實際應用時并無嚴格的界限,可能用一種方法就能排除故障,也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵,或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例
由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的,是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹:驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器,有電源模塊和驅動模塊兩部分組成,電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流,而驅動部分實際上是個逆變換,將高壓支流轉換為三相交流,并驅動伺服電機,完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例,主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。
如在數控機床在加工過程中,主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上,主軸轉速顯示時有時無,主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速,其轉速信號是有編碼器提供,所以可排除編碼器損壞的可能,否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮,一是可能和數控系統連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題,就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽,結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。
數控機床故障產生的原因是多種多樣的,有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中,要分析故障產生的可能原因和范圍,然后逐步排除,直到找出故障點,切勿盲目的亂動,否則,不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之,在面對數控機床故障和維修問題時,首先要防患于未燃,不能在數控機床出現問題后才去解決問題,要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理,這樣才能做到有的放矢。
參考文獻
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[2]邱先念,數控機床故障診斷及維修[J],設備管理與維修,2003(01)
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[4]王剛,數控機床維修幾例[J],機械工人冷加工,2005(03)
[5]李宏慧、謝小正、沙成梅,淺談數控機床故障排除的一般方法[J],甘肅科技,2004(09)
[6]萬宏強、姚敏茹,基于網絡的數控機床設備遠程故障診斷技術的框架研究[J],精密制造與自動化,2004(04)
1.1數控機床的工作場地選擇
(1)避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮
濕或粉塵過多的場所,盡量在空調環境中使用,保持室溫20℃左右。由于我國處于溫帶氣候、受季風影響、溫
度差異大,對于精度高、價格貴的數控機床,應置于有空調的房間中使用。(2)要避免有腐蝕氣體的場所。因
腐蝕氣體易使電子元件變質,或造成接觸不良,或造成
元件短路,影響機床的正常運行。(3)要遠離振動大的設備(如沖床、鍛壓設備等)。對于高精度的機床還應采用防振措施(如防振溝等)。(4)要遠離強電磁干擾源,使
機床工作穩定。
1.2數控機床的電源
數控系統對電源要求較嚴,一般要求工作電壓為220V±10%。針對我國供電工況,對于有條件的企業,可
為數控機床采取專線供電或增設穩壓裝置,以減少供電品質差的影響,為數控系統的正常運行提供有力保證。
1.3數控機床配置合適的自動編程系統
手工編程對于外形不太復雜或編程量不大的零件
程序,簡單易行。當工件比較復雜時(如凸輪或多維空
間曲面等),手工編程周期長(數天或數周)、精度差、易
出錯。因此,快速、準確地編制程序就成為提高數控機床使用率的重要環節;為此,有條件的用戶最好配置必
要的自動編程系統,提高編程效率。
1.4數控機床配置必要的附件和刀具
為了充分發揮數控機床的加工能力,必須配備必要
的附件和刀具。切忌花了幾十萬元錢買來一臺數控機床,因缺少一個幾十元或幾百元的附件或刀具而影響整
機的正常運行。由于單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機一起供貨的附件單價,因此,有條件的企業盡量在購買主機時一并購置易損部件及其它附件。
1.5加工前的準備
加工前要審查工件的數控加工工藝性,應重視生
產技術準備工作(包括工件數控加工工藝分析、加工程
序編制、工裝與刀具配置、原材料準備及試切加工等)
以縮短生產準備時間,充分提高數控機床的使用效率。
合理安排適合在數控機床加工的各種工件,安排好數控機床加工運轉所需的節拍。
1.6為維修保養做好準備
建立一支高水平的維修隊伍,保存好設備的完整
2.數控機床的常見故障
2.1故障發生的階段
故障是指設備或系統因自身原因而喪失規定功能的現象。發生故障具有相同的規律,一般分為三個區域:
(1)初期運行區,故障率較高,故障曲線呈上升趨勢,此區故障多數屬于設計制造和裝配缺陷造成的。(2)正常
運行區,此時故障曲線趨近水平,故障率低,此區故障一
般是由操作和維護不良造成的偶發事故。(3)衰老區,此區故障率大,故障曲線上升快,主要原因是運行過久、機
件老化和磨損過度造成的。
2.2故障的分類
按結構分為機械和電氣兩類;按故障源分為機械故障和控制故障兩類;就其數控系統而言分為硬件故障、軟件故障、干擾故障三類。要判斷是機械方面故障
還是控制系統故障,其分析方法是:先檢查控制系統,
看程序能否正常運行,顯示和其它功能鍵是否正常,有無報警現象等;再檢查電機和檢測元件,是否能正常運轉,有無間歇或抖動現象,有無定位不準等問題。如果沒有上述問題,則可初步判斷故障原因在機械方面,著重檢查傳動環節。檢查傳動環節時應使電機斷電,用手動并配合打表檢查機器。
3.數控系統的常見故障分析
(1)位置環。這使數控系統發出控制指令,并與位
置檢測系統的反饋值相比較,進一步完成控制任務的
關鍵環節;它有很高的工作頻度,并與外設相聯接,容易發生故障。常見的故障有:1)位控環報警:可能是測量回路開路,測量系統損壞,位控單元內部損壞。2)不
發指令就運動,可能是漂移過高,正反饋,位控單元故
障,測量元件損壞。3)測量元件故障,一般表現為無反饋值;機床回不了基準點;高速時漏脈沖產生報警,可
能的原因是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。
(2)伺服驅動系統。它與電源電網、機械系統等相關聯,工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態,也是故
障多發部位。其主要故障有:1)系統損壞。一般由網絡電壓波動太大或電壓沖擊造成。地區電網質量不好,會給
機床帶來電壓超限,尤其是瞬間超限,若無專門的電壓監控儀,則很難測到。在查找故障原因時,要加以注意,
還有一些是由于特殊原因造成的損壞。2)加工時工件表面達不到要求,走圓弧插補軸換向時出現凸臺,電機低
速爬行或振動,這類故障一般是由于伺服系統調整不當,各軸增益系統不相等或與電機匹配不合適引起,解
決辦法是進行最佳化調節。3)保險燒斷,或電機過熱,以至燒壞,這類故障一般是機械負載過大或卡死。
(3)電源部分。電源失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。一般在歐美國家,這類問
題較少,在設計方面的因素考慮的不多;但在中國由于電源波動較大、質量差,還隱藏有高頻脈沖類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等),這些原因可造成電源故障失控或損壞。再者,數控系統部分運行數
據、設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內,系統斷電后依靠電源的后備蓄電池或鋰電池保持。
因而,停機時間比較長,拔插電源或存貯器都可能造成數據丟失,使系統不能運行。
(4)可編程序控制器邏輯接口。數控系統的邏輯控制(如刀庫管理,液壓啟動等),主要由PLC實現,必須采
集各控制點的狀態信息(如斷電器,伺服閥,指示燈等),它與外界繁多的各種信號源和執行元件相連接,
變化頻繁,發生故障的可能性較多,故障類型較多。
(5)其它。由于環境條件,例如干擾,溫度,濕度超過允許范圍,操作不當,參數設定不當,都可能造成停
機或故障。不按操作規程拔插線路板,或無靜電防護措施等,也可能造成停機故障甚至毀壞系統。
4常見故障的排除方法
(1)初始化復位法。一般情況下,由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次清
除故障;若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄;若初始化后故障仍無排除,則需進行硬件診斷。
(2)參數更改、程序更正法。系統參數是系統功能的依據,參數設定有誤可能造成系統的故障或某功能
無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統的塊搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,確保正常運行。
(3)調節、最佳化調整法。調節簡單易行的辦法,可通過對電位計的調節,修正系統故障。通過調節速度調
節器的比例系數和積分時間,可使伺服系統達到既有較高的動態響應特性,又不發生振蕩的最佳工作狀態。在現場沒有示波器或記錄儀的情況下,根據經驗,先正向調節使電機起振,然后向反向慢慢調節,直到消除震蕩即可。
(4)備件替換法。采用好的備件替換診斷出的壞線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,
然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。
(5)改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源,以改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法,通過這
些預防性措施可減少電源板的故障。
(6)維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中屬于設計缺陷造成的偶然故障,可以不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員,以此做為故障排除的依據,有利于正確徹底地排除故障。
礎上已設計了一套新型應力應變測試系統,該系統集
數據采集和處理功能于一體,減少了中間環節,操作更便捷、更簡單且測試結果更精確[22]。
結束語
SHPB裝置是研究材料動載特性的理想工具,SHPB
測試裝置的發展是力學、材料學、計算機等技術在應用
領域的綜合集成。各學科的協同發展將有力地推動
SHPB技術應用范圍的擴大以及SHPB測試技術的提高。
參考文獻
[1]馬嘵青.沖擊動力學[M].北京:北京理工大學出版社,1992.
[2]KolskyH.Aninvestigationofthemechanicalpropertiesofmaterials
atveryhighratesofloading[C].Proc.Phys.Soc.B62,1949:676~700.
【關鍵詞】數控機床;液壓與氣壓系統;維護
【Abstract】In the modern industrial production process, the numerical control lathe obtained the massive utilization, Hydraulic system is an important part of the NC machine tool; the maintenance of the hydraulic system for the normal operation of CNC machine tool foundation. This paper mainly introduces the main content and method of the hydraulic system maintenance of CNC machine tools, has the important practical significance of its normal use of machine tools.
【Key words】Numerical control engine bed;Hydraulic system;Maintenance
液壓技術是實現現代化傳動和控制的關鍵技術之一,現代數控機床在實現整機的全自動化控制中,除數控系統外,還需要配備液壓與氣壓傳動裝置來輔助實現整機的自動運行功能。所用的液壓傳動裝置應結構緊湊、工作可靠、易于控制和調節。
液壓傳動系統在數控機床中的應用具有如下輔助功能:
(1)自動換刀所需的動作。如機械手的伸、縮、回轉和擺動及刀具的松開和夾緊動作。
(2)機床運動部件的平衡。如機床主軸箱的重力平衡和刀庫機械手的平衡等。
(3)機床運動部件的運動、制動和離合器的控制、齒輪撥叉掛擋等。
(4)機床運動部件的支撐。如動、靜壓軸承和液壓導軌等。
(5)機床的和冷卻。
(6)機床防護罩、板、門的自動開關。
(7)工作臺的夾緊、松開及其自動交換動作。
(8)夾具的自動放松、夾緊。
機床中液壓系統發生故障時,事前往往都會出現異常現象。而認真嚴格地日常檢查和保養,對于及時發現和排除小的故障,預防大的事故發生,具有很重要的意義。因此,應重視和加強日常檢查和保養。
1 液壓系統的維護要點
1.1 控制油液污染,保持油液清潔,是確保液壓系統正常工作的重要措施
據統計,液壓系統的故障有80%是由油液污染引發的,油液污染還會加速液壓元件的磨損。
1.2 控制液壓系統中油液的溫升是減少能源消耗、提高系統效率的一個重要環節
一臺機床的液壓系統,若油溫變化范圍大,其后果是:
(1)影響液壓泵的吸油能力及容積效率;
(2)系統工作不正常,壓力、速度不穩定,動作不可靠;
(3)液壓元件內外泄漏增加;
(4)加速油液的氧化變質。
1.3 控制液壓系統泄漏
因為泄漏和吸空是液壓系統的常見故障,因此控制液壓系統泄漏極為重要。要控制泄漏,首先是提高液壓元件零部件的加工精度和元件的裝配質量以及管道系統的安裝質量;其次,是提高密封件的質量,注意密封件的安裝使用與定期更換;最后是加強日常維護。
1.4 防止液壓系統的振動與噪聲
振動會影響液壓件的性能,使螺釘松動、管接頭松脫,從而引起漏油,因此要防止和排除振動現象。
1.5 嚴格執行日常點檢制度
液壓系統的故障存在隱蔽性、可變性和難于判斷性,因此應對液壓系統的工作狀態進行點檢,把可能產生的故障現象記錄在日檢維修卡上,并將故障排除在萌芽狀態,從而減少故障的發生。
1.6 嚴格執行定期緊固、清洗、過濾和更換制度
液壓設備在工作過程中,由于沖擊振動、磨損和污染等因素,會使管件松動,金屬件和密封件磨損,因此必須對液壓件及油箱等實行定期清洗和維修制度,對油液、密封件執行定期更換制度。
2 作業中注意事項
機械作業要柔和平順,機械作業應避免粗暴,否則必然產生沖擊負荷,使機械故障頻發,大大縮短使用壽命。作業時產生的沖擊負荷,一方面使機械結構件早期磨損、斷裂、破碎,一方面使液壓系統中產生沖擊壓力,沖擊壓力又會使液壓元件損壞、油封和高壓油管接頭與膠管的壓合處過早失效漏油或爆管、溢流閥頻繁動作油溫上升。
3 液壓系統的預防性維護是數控機床現代化管理的發展需要
所以加強對液壓系統的日常保養對機床正常使用和避免設備意外發生故障都至關重要,主要的保養工作有下列內容:
3.1 日檢
其主要項目包括液壓系統、主軸系統、導軌系統、冷卻系統、氣壓系統。日檢就是根據各系統的正常情況來加以檢測。例如,當進行主軸系統的過程檢測時,電源燈應亮,油壓泵應正常運轉,若電源燈不亮,則應保持主軸停止狀態,與機械工程師聯系。進行維修。
3.2 周檢
其主要項目包括機床零件、主軸系統,應該每周對其進行正確的檢查,特別是對機床零件要清除鐵屑,進行外部雜物清掃。
3.3 月檢
主要是對電源和空氣于燥器進行檢查。電源電壓在正常情況下額定電180V-220V,頻率50Hz,如有異常,要對其進行測量、調整。空氣于燥器應該每月拆一次,然后進行清洗、裝配。
3.4 季檢
季檢應該主要從機床床身、液壓系統、主軸系統三方面進行檢查。例如,對機床床身進行檢查時,主要看機床精度、機床水平是否符合手冊中的要求,如有問題,應馬上和機械工程師聯系。對液壓系統和主軸系統進行檢查時,如有問題,應分別更換新油6oL和20L,并對其進行清洗。
3.5 半年檢
半年后,應該對機床的液壓系統、主軸系統以及X軸進行檢查,如出現毛病,應該更換新油,然后進行清洗工作。
4 結論
液壓系統的正確維護是數控機床能正常工作的保障,因此了解液壓系統并進行正確的維護檢修,對數控機床的正常使用至關重要。
【參考文獻】
[1]葛金印,組編.數控設備管理和維護技術基礎[M].高等教育出版社.
關鍵詞:數維 中職課程 必要性 可行性
一、近三年柳州市人才市場對數控機床維修工的需求狀況
數控技術人才增長表
數維技術人才增長表
通過對柳州4個制造企業的龍頭所做的詳細調查來看,企業對于數控技術方面的人才需求是呈逐年增加的,而數維人員占數控技術崗位的比例也是呈逐年增加的,且比例也隨之增大。
二、師資與硬件
師資:目前我校本專業共有專業課教師13人。其中高級職稱教師4人,占專業教師的30%;教師本科學歷100%;專業教師雙師型的比例達到80%;實習指導教師10人,長期外聘技術人員3名。
硬件:擁有電工實訓、數控維修維護實訓、液壓與氣動實訓、機械實訓等實訓室。
三、生源質量、目前開設的專業課程
生源質量要求:
數控技術應用專業和模具制造與設計專業,在校生共860人,數控技術應用專業學生數415人;模具制造與設計專業學生數143人;機電技術應用專業學生數302人。這些學生基礎知識扎實,素質高。數控技術應用專業和模具制造與設計專業在二年級獲得數控中級操作工證,機電技術應用專業在一年級獲得電工上崗證。
開設專業課程:
數控機床維修、維護專業實習及實訓教學計劃:
四、結束語
在數控維修維護課程開發與實施教學的過程中,雖然我校一直在開展數控維修、維護社團,但是對整個實施還需要大量的實戰經驗。同時我校也密切和華力集團、云南機床廠、琪成機電公司、關公機電公司、武漢華中數控股份有限公司等眾多國內知名企業積極探索數維人才校企訂單培養模式的深度合作項目,力爭和數控機床廠家、數控系統廠家建立校內外綜合實訓基地。
參考文獻
1、王侃夫 數控機床故障診斷及維護[M].北京:機械工業出版社,2000。
2、壯國楨 發達國家高職教育實訓基地建設的基本經驗及啟示[J]. 河南職業技術師范學院學報. 2004。