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數(shù)控技術(shù)就是利用數(shù)字化控制系統(tǒng)在加工機床上完成整個零件的加工,而這一類的機床稱為數(shù)控機床。利用數(shù)控加工技術(shù)可以完成很多異形零件的曲面加工,而且加工的效率、準(zhǔn)確性和精度都可以得到很好的保證。數(shù)控技術(shù)的廣泛使用給機械制造業(yè)生產(chǎn)方式、管理方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)等帶來了深刻的變化,數(shù)控技術(shù)及數(shù)控裝備已成為衡量一個企業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志,實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化,已經(jīng)成為當(dāng)今制造業(yè)的發(fā)展方向。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工 效率 提升
1 數(shù)控設(shè)備的正確選型
為保證加工效率的提高,產(chǎn)品質(zhì)量和精度的提升,需根據(jù)產(chǎn)品的特點來選擇合適的數(shù)控設(shè)備,設(shè)備的選型是一個非常謹(jǐn)慎的工作,是否得當(dāng),對后續(xù)的適用價值和全面管理起著決定性的作用。以湘電集團長沙水泵廠典型零件三聯(lián)泵中凝水增壓泵泵體、泵蓋和葉輪的鏜削加工,以及循環(huán)泵的葉輪葉片、輪轂的加工為例來選擇設(shè)備。
1.1 確定數(shù)控設(shè)備需承擔(dān)的主要任務(wù)
設(shè)備主要用于三聯(lián)泵中凝水增壓泵泵體、泵蓋和葉輪的鏜削加工,以及循環(huán)泵的葉輪葉片、輪轂的加工。
凝水增壓泵為雙聯(lián)立式中開泵,由凝水泵和增壓泵組成。其加工精度的高低,直接影響泵的各項技術(shù)性能指標(biāo)。泵體、泵蓋和軸承體的各項技術(shù)要求能否達(dá)到要求,是其產(chǎn)品質(zhì)量能否得到保證的關(guān)鍵。循環(huán)泵為立式軸流泵,主要由循環(huán)泵轉(zhuǎn)子、上下泵體、上下泵蓋、上部橡膠軸瓦、下部橡膠軸瓦、兩半導(dǎo)向器、密封環(huán)、進水部分、波紋補償器、防蝕護板等組成。精度等級高、異形曲面,加工難度大。
1.2 分析加工零件的特點及要求
凝水增壓泵的泵體、泵蓋是多蝸室結(jié)構(gòu),泵體、泵蓋和軸承體中需加工的內(nèi)圓、端面和定位槽數(shù)量多,各部位的位置精度要求高,各內(nèi)圓的加工范圍從Φ120mm至Φ608mm尺寸不一,精度等級從6級至11級不等,各蝸室的同軸度及端面的跳動值要求0.05mm,表面粗糙度要求最高值達(dá)Ra1.6。其中,多處有配合要求的內(nèi)圓表面還要切槽,且在同一位置上,泵體上槽比泵蓋上槽深,因此,更增加了加工的難度。如導(dǎo)葉蝸室內(nèi)圓為基孔制配合(Φ608H9+0.175),槽表面粗糙度值為Ra3.2,由于泵體各蝸室(蝸室形狀為曲面)鑄造后需要再加工,在加工過程既要軸向進刀,又需要徑向進刀。同時在加工過程中,還要保證各蝸室及端面的同軸度與跳動值在允許的公差范圍內(nèi)。由此在數(shù)控設(shè)備中五軸聯(lián)動加工中心因一次裝夾定位,能保證零件各尺寸加工精度和形位公差,從而滿足圖紙要求。
1.3 設(shè)備選型
通過對國內(nèi)外五軸聯(lián)動加工中心生產(chǎn)廠家進行調(diào)研,國內(nèi)調(diào)研廠家為沈陽機床集團,國外調(diào)研廠家為德國的德瑪吉和意大利廠家。通過與生產(chǎn)廠家或其商進行當(dāng)面交流與電郵、電話聯(lián)系,對各生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品情況有了一定程度的了解,在結(jié)合公司產(chǎn)品的實際需要,設(shè)備選型情況如下表所示:
1.4 確定主要技術(shù)參數(shù)
工作臺尺寸:≥1500×1500mm;主軸最高轉(zhuǎn)速:>4000r/min;
Z軸最大行程:>1000 mm;Y軸最大行程:>2000 mm;
X軸最大行程:>2000 mm;X軸定位精度:
Y軸定位精度:
A軸定位精度:
A軸重復(fù)定位精度:
1.5 確定主要功能和配置
五軸聯(lián)動加工中心是龍門式結(jié)構(gòu),能實現(xiàn)自動對刀功能,高精度原裝進口導(dǎo)軌和絲桿保證了設(shè)備的加工精度,機床除具有銑、鏜、鉆孔、擴孔等基本加工功能外,配套高精度數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、數(shù)控銑頭、數(shù)控平旋P等功能部件,可減少加工過程中的干涉現(xiàn)象,實現(xiàn)泵體內(nèi)臺階面及內(nèi)外圓的加工,同時可以實現(xiàn)曲面加工。機床可配帶定時定量自動冷卻系統(tǒng),滑枕端面可以安裝各種功能附件,并能自動更換功能附件。通過一連串的分析和確認(rèn),層層管控到位,最終選定的數(shù)控設(shè)備將會滿足生產(chǎn)的需求,達(dá)到高質(zhì)、高效生產(chǎn)。
2 設(shè)備的維護、維修及保養(yǎng)
2.1 數(shù)控設(shè)備的維護
數(shù)控設(shè)備的維護包括:預(yù)防性維護,以保證機床的正常運行;故障性維修,消除故障,恢復(fù)設(shè)備的正常運行;對老的數(shù)控機床進行改造,充分提高設(shè)備的使用效率。 在條件允許下,改善數(shù)控加工車間或數(shù)控設(shè)備周邊的環(huán)境條件,防高溫,防灰塵,減少數(shù)控機床的故障率,提高其生產(chǎn)效率。
2.2 數(shù)控機床維修注意事項
(1)從整機上取出模塊時,應(yīng)注意記錄其相對應(yīng)的位置,連接的電纜號,對于固定安裝的線路板,還應(yīng)按前后取下相應(yīng)的壓接部件及螺釘作記錄。
(2)維修時電烙鐵應(yīng)放在順手的前方,遠(yuǎn)離維修線路板。烙鐵頭應(yīng)作適當(dāng)?shù)男拚?,以適應(yīng)集成電路的焊接,并避免焊接時碰傷別的元器件。
(3)線路板測量時應(yīng)找到相應(yīng)的焊點作為測試點,不要鏟除焊膜,有的板子全部刷有絕緣層,則只有在焊點處用刀片刮開絕緣層。
(4)測量線路間的阻值時,應(yīng)斷電源,測阻值時應(yīng)紅黑表筆互換測量兩次,以阻值大的為參考值。
(5)不應(yīng)隨意切斷印刷線路。數(shù)控設(shè)備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板,印刷線路細(xì)而密,一旦切斷不易焊接,且切線時易切斷相鄰的線。
(6)查清線路板的電源配置及種類,根據(jù)檢查的需要,可分別供電或全部供電。應(yīng)注意高壓,有的線路板直接接入高壓,或板內(nèi)有高壓發(fā)生器,需適當(dāng)絕緣,操作時應(yīng)特別注意。
3 數(shù)控加工工藝優(yōu)化
3.1 分析零件的工藝性
根據(jù)設(shè)計圖紙應(yīng)分析尺寸標(biāo)注方法、零件圖的完整性與正確性、零件精度要求、零件材質(zhì)及零件的結(jié)構(gòu)等技術(shù)要求。
3.2 擬定零件的工藝過程
注意表面加工方法的x擇,要保證加表面的加工精度和表面粗糙度的要求,同時應(yīng)考慮生產(chǎn)率和經(jīng)濟性的要求,根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品的數(shù)量,盡量采用高效率的先進加工方法,正確選用加工設(shè)備。
3.3 劃分加工階段
加工階段分粗加工階段、半精加工階段、精加工階段,中間根據(jù)需要還要進行熱處理及著色、探傷等要求。粗加工階段,高效地切除加工表面上大部分的余量,使毛坯在形狀和尺寸上接近零件成品;半精加工階段,減小粗加工后留下的誤差,使被加工工件達(dá)到一定精度,為精加工作準(zhǔn)備,并完成一些次要表面的加工(如鉆孔、攻螺紋、銑鍵槽);精加工階段,保證各主要表面達(dá)到圖樣規(guī)定的質(zhì)量要求。
3.4 切削用量的確定
切削用量是切削時各運動參數(shù)的總稱,包括切削速度、進給量和背吃刀量(切削深度)。切削速度vc是指刀具切削刃上選定點相對于工件待加工表面在主運動方的瞬時速度單位為M/min。進給量f 是指在主運動每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)或每一行程時(或單位時間內(nèi)),刀具與工件之間沿進給運動方向的相對位移,單位mm/s。背吃刀量(切削深度)ap ,是指待加工表面與已加工表面之間的垂直距離,單位mm。
4 刀具、夾具的正確選擇
4.1 合理選擇切削刀具
刀具的合理選擇是保證加工質(zhì)量和提高加工效率的重要環(huán)節(jié)。為了提高生產(chǎn)率,數(shù)控機床尤其是加工中心正向著高速、高剛性和大功率方向發(fā)展。在選用刀具材料時,凡加工情況允許選硬質(zhì)合金刀具時,就不應(yīng)選用高速鋼刀具;甚至在條件允許下,選用性能更好更耐磨的刀具,如涂層刀具、立方氮化刀具、陶瓷刀片等。
4.2 工裝夾具的應(yīng)用與管理
工裝的選擇和管理應(yīng)從以下幾方面進行考慮:
(1)推廣和改進組合夾具及組合真空夾具的應(yīng)用,縮短輔助時間;
(2)盡可能提高定位基準(zhǔn)的統(tǒng)一性,減少工裝定位的工作量和夾具的數(shù)量;
(3)采用定力夾具,防止工件產(chǎn)生裝夾變形,提高加工精度;
(4)積極推廣工裝夾具的計算機輔助管理。
5 數(shù)控程序的現(xiàn)狀管理
(1)公司大部分技術(shù)人員采取的方式是每個人在計算機上建立不同的目錄,隨著人員的增加,程序量的膨脹,存在程序版本混亂、查找困難等問題,如果有人調(diào)動或跳槽,其程序能否安全地調(diào)用的確是個疑問,再者,程序的安全問題,自己已調(diào)好的程序有可能誤操作,乃至別人無意更改了你的程序,這些都是經(jīng)常發(fā)生的問題。
(2)程序結(jié)構(gòu)問題,數(shù)控程序要和對應(yīng)的零件模型關(guān)聯(lián),還要有相應(yīng)的刀具清單、刀具參數(shù)、工藝卡片等文檔,隨著數(shù)碼的普及,最好把關(guān)鍵工序的加工狀態(tài)、裝夾狀態(tài)、特殊刀具形狀記錄下來,并與程序一起存放,下一次調(diào)用就很形象、很直觀,實現(xiàn)圖文并茂。
Abstract: This paper mainly discusses laboratory equipment CNC Deep Hole Drilling Machine transformation design. CNC experimental device is a simple CNC equipment. Simple workpiece can be machined to achieve the demonstration teaching role. The transformation starts on the main design features of Deep Hole Drilling, the servo system and CNC system choice selection.
關(guān)鍵詞: 深孔鉆床;數(shù)控化改造
Key words: Deep Hole Drilling Machine;transformation of NC
中圖分類號:TG502 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)20-0073-02
1 深孔鉆床實驗概述
1.1 C630-1A深孔鉆床改造技術(shù)要求
加工孔徑:Ф8~Ф12;加工最大孔深:3000mm;
進給量范圍:f=0.01~0.4mm/r;
進給機構(gòu):絲杠進給;
采用步進電機或伺服電機;
控制軸數(shù):X軸方向進給及快進。
1.2 改造方案的確定 C630-1A深孔鉆床沒有z軸方向,且在深孔加工過程中,無需換刀。被加工工件固定,利用鉆槍旋轉(zhuǎn)進給進行鉆孔。只需考慮x軸方向和快進的控制。要根據(jù)機床的實際情況,選擇一個合適的數(shù)控系統(tǒng).基本原理:將原來機床的進給改為絲杠進給。絲杠每轉(zhuǎn)一圈,刀具就進給一段距離。刀具在加工過程中有時需要快速進給,有時又需要低速加工。所以需要一個控制電機來控制絲杠的轉(zhuǎn)速。
2 伺服系統(tǒng)的選擇
2.1 伺服系統(tǒng)的概述 伺服控制系統(tǒng)是一種自動控制系統(tǒng),系統(tǒng)的控制量主要是指位移、速度、加速度、力以及力矩等機械參數(shù),其主要性能主要為:
①快速性:系統(tǒng)能夠快速的輸入輸出相應(yīng)的指令。
②靈敏度:系統(tǒng)對參數(shù)變化的靈敏度小。
③穩(wěn)定性:系統(tǒng)在其工作范圍內(nèi)是穩(wěn)定可靠。
④精度:經(jīng)濟的達(dá)到給定精度的要求。達(dá)到給定的精度要求相對經(jīng)濟。
⑤抗干擾性:抵抗外部負(fù)載干擾高頻噪聲的能力強。伺服系統(tǒng)主要包括控制電機和驅(qū)動器。
2.2 電機類型的選擇 步進電機是一種將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰频难b置。步進電動機繞組接受一個脈沖時,轉(zhuǎn)子就轉(zhuǎn)過一個相應(yīng)的角度(稱為步距),在時間上與脈沖同步。只要控制輸入脈沖的數(shù)量,頻率和電機組的相序,即可獲得所需的轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。
①靜態(tài)距角特性??蛰d時,當(dāng)步進電機某相始終導(dǎo)通時,轉(zhuǎn)子的齒子與該相定子對齊。這時轉(zhuǎn)子上沒有力矩輸出,處于靜態(tài)。如果此時轉(zhuǎn)子承受一定負(fù)載,定子和轉(zhuǎn)子之間就有一角位移θ角,成為失調(diào)角。電動機及產(chǎn)生一抗衡負(fù)載轉(zhuǎn)矩的電磁轉(zhuǎn)矩Tj以保持平衡。Tj.θ的關(guān)系曲線成為距角特性,如圖1所示。
②動態(tài)矩頻特性。指步進電機運行時,輸出轉(zhuǎn)矩T與輸入脈沖頻率f的關(guān)系。如圖2矩頻特性對快速動作及工作可靠性影響很大,與其本身的特性,負(fù)載特性,驅(qū)動方式等有關(guān)。
2.3 電動機型號的確定 電動機型號一般有負(fù)載所需功率或轉(zhuǎn)距確定,動力機轉(zhuǎn)速與動力機至執(zhí)行之間的傳動方案選擇有關(guān)。因為深孔加工機床特殊的緣故,絲杠轉(zhuǎn)速低,但轉(zhuǎn)矩很大,故在選擇電動機的時候,要根據(jù)最大轉(zhuǎn)矩選取。
①最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩計算
所選擇伺服電機的額定轉(zhuǎn)矩應(yīng)大于最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩。最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩T可根據(jù)下式計算,即
T=(Fmax ph/2?仔η+Tp0+Tf0)i=■+4.7+0.64=18.9(N·m)
其中Fmax=7820.2N;絲杠導(dǎo)程ph=10mm=0.01m;預(yù)緊力Fp=14000N;滾珠絲杠螺母副的機械效率η=0.9;軸承的摩擦力矩Tf0=0.64N·m。
②空載加速轉(zhuǎn)矩計算
當(dāng)執(zhí)行件從靜止以階躍指令加速到最大移動(快移速度)時,所需的空載加速轉(zhuǎn)矩Ta為:
Ta=Jn/9.6tac=0.0244×1600/9.6×0.0456≈84(N·m)
空載加速轉(zhuǎn)矩Ta不允許超過伺服電機的最大輸出轉(zhuǎn)矩Tmax。由此可見,MB20型伺服電機的Tmax=154N·m>Ta=84N·m,滿足設(shè)計要求。
2.3.1 高速鋼60麻花鉆鉆削時總進給力的計算
①總進給力的計算
Fr=Cfd0xFfyFKF=833.85×(70×10-3)0.7×(1×106)0.75=7720.2N
②溜板箱移動的摩擦力
f=?滋mg=0.02×50×10=10N(m為溜板箱的重量)
③作用在絲杠上的總力
F=Ff?撞+f=7720.2+10=7730.2N
④絲杠上的切向力
Fa=Fsin?琢=7730.2×sin38°=4759.2N
⑤絲杠上的扭矩
T=Fad/2=4759.2×21×10-3=99.94N·m
2.3.2 絲杠功率的計算
刀具加工材料時,最大進給速度V=60mm/min;
絲杠最大轉(zhuǎn)速:n=v/f=60/12=5
絲杠轉(zhuǎn)動所需功率:
PW=Tn/9550=99.94×5/9550=0.05KW
2.4 驅(qū)動器的選擇
上述計算,可選MB20型伺服電機,其額定轉(zhuǎn)矩為18.4N·m,大于最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩M=15.4N·m;轉(zhuǎn)子慣量JM=0.016kg·m2均滿足要求。
MB20型交流伺服電機的主要參數(shù)如下:
最高轉(zhuǎn)速nmax:1500r/min;額定轉(zhuǎn)矩Te:17.6N·m;最大轉(zhuǎn)矩Tmax:154N·m;轉(zhuǎn)子慣量JM:0.001kg·m2;反電動勢系數(shù)Ke:0.58s·N/rad;轉(zhuǎn)矩系數(shù)kt:0.57N·m/A;電樞交流電阻Rm:0.26歐;機械時間常數(shù)tm:15.2ms。
3 數(shù)控系統(tǒng)的選擇
3.1 數(shù)控系統(tǒng)選擇的基本原則 為了能使數(shù)控系統(tǒng)與所需機床相匹配,在選擇數(shù)控系統(tǒng)適應(yīng)遵循以下基本原則:
①根據(jù)數(shù)控機床的類型選擇相應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng);
②根據(jù)數(shù)控機床的性能選擇數(shù)控系統(tǒng)功能;
③根據(jù)數(shù)控機床的設(shè)計指標(biāo)選擇數(shù)控系統(tǒng);
④訂購數(shù)控系統(tǒng)時要考慮周全。
3.2 數(shù)控系統(tǒng)的確定 綜上所述,對于C630-1A深孔鉆床,我們選擇HUST 2-系列數(shù)控器。HUSTH-2數(shù)控器的功能與特性:
①控制軸數(shù):X,Y二軸;②程式設(shè)計可由CAD/CAM 制作完成,經(jīng)電腦RS232C介面輸入,且可與GNT4604紙帶機作程式資料輸入或輸出,并可作DNC連線加工;③H -2控制器內(nèi)含4組高速INPUT,反應(yīng)時間可50u SEC;④H-2控制器具有同步裁減功能;⑤H-2控制器可經(jīng)由滾輪及被動ENCODE同時回授,相互對比,確認(rèn)送料長度;⑥自我診斷及錯誤指示功能;⑦提供標(biāo)準(zhǔn)的可程式邏輯控制功能,客戶也可自行編輯;⑧具有MPG手搖輪介面,可執(zhí)行手搖輪測試程式;⑨提供標(biāo)準(zhǔn)輸入24點,輸出16點的可程式邏輯控制點。
表1是HUST H-2系列G-指令功能碼的功能說明。
3.3 輔助功能指定
M00-程序中停M02-程序結(jié)束M03-主軸順時針旋轉(zhuǎn)M04-主軸逆時針旋轉(zhuǎn)
M05-主軸停 M08-冷卻液開 M09-冷卻液關(guān)
3.4 可程式邏輯控制(PLC)系統(tǒng) 可程式邏輯控制系統(tǒng)簡稱為PLC,亦稱MLC,其作用是用來控制機械界面和CNC界面訊號的邏輯程序,也就是控制載入/輸出信號的流程順序,借以控制工作機的動作。HUST數(shù)控器是利用階梯圖來編輯PLC,也稱階梯程式。
PLC 系統(tǒng)以軟件方式取代硬件配線,其優(yōu)點除了可簡化硬件邏輯線路外,并提供可變更的界面訊號位址,依不同邏輯線路需求。以軟件來規(guī)則不同的階梯線路,借以作為使用者控制CNC及機械界面訊號用。
PLC 系統(tǒng)是HUST數(shù)控器系統(tǒng)程式的一部分,雖然HUST提供有標(biāo)準(zhǔn)階梯圖,但因各種不同工具的動作千變?nèi)f化,因此這些階梯圖往往必須加以修正,或建立新的階梯圖來滿足工作機的特殊動作。HUST數(shù)控器提供一個階梯圖編軟體,用來修正或建立階梯圖。本軟件提供以圖形輸入方式,來建立階梯圖方式,借以避免使用者為了編寫階梯圖而必須學(xué)習(xí)和記憶階梯指令的困擾。在此PLC系統(tǒng)下,除了可作I/O訊號的AND、OR等邏輯控制器外,并提供了記時、記數(shù)、邏輯、算數(shù)和比較等運算能力,可用于如車床的換刀機構(gòu)設(shè)計及控制器等。
HUST PLC EDITOR提供下面三種功能:
②編譯(COMPILE,F(xiàn)3)功能——把階梯圖編譯為6800機械碼檔案,該檔案可以燒錄到EPROM/FLAST-ROM中;
③印刷(PRINT,F(xiàn)S)功能——用來印刷出階梯圖,以便檢視。
參考文獻:
[1]余英良.機械工業(yè)出版社.1998.4.
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[3]李佳著.清華大學(xué)出版社.2001.7.
關(guān)鍵詞 數(shù)控機床 日常維護
中圖分類號:TG659 文獻標(biāo)識碼:A
數(shù)控加工設(shè)備的正確使用和維護,是實訓(xùn)車間設(shè)備管理工作的重要中之中,數(shù)控機床使用年限的長短和加工零件精度的高低,取決于數(shù)控設(shè)備的設(shè)計構(gòu)造和精度性能,同時也在很大程度上體現(xiàn)在日常的維護和保養(yǎng)。因此管理好數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備、和提高設(shè)備操作者水平,才能達(dá)延長數(shù)控設(shè)備的使用壽命,發(fā)揮出良好的技術(shù)狀態(tài)。
1提高設(shè)備操作者責(zé)任心和職業(yè)道德
數(shù)控實訓(xùn)車間不僅承擔(dān)著本院機械加工專業(yè)、數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè),模具設(shè)計與制造專業(yè)的實訓(xùn)技能操作教學(xué)任務(wù),還承擔(dān)著相關(guān)企業(yè)及勞動部門的職業(yè)技能鑒定工作。在日常的使用中,每臺設(shè)備的操作者隨著教學(xué)計劃的不同存在不固定因素,因此很難按照數(shù)控機床廠方相關(guān)規(guī)定對數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備做好保養(yǎng)與維護。在這種情況下,必須對管理者和操作者提出更高的要求。即所有參加數(shù)控實訓(xùn)的學(xué)生在進行實訓(xùn)之前,除了學(xué)習(xí)數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備的安全操作規(guī)程之外還要掌握該數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備的日常維護和保養(yǎng)知識;在掌握操作規(guī)程和維護保養(yǎng)設(shè)備的方法后由指導(dǎo)教師統(tǒng)一考核,考核通過后方可進行基本操作訓(xùn)練項目。在每臺設(shè)備的使用者中選出小組長,小組長應(yīng)具備扎實的數(shù)控理論知識,和較強的責(zé)任心、動手能力、和良好的職業(yè)素養(yǎng),并熟知所操作實訓(xùn)設(shè)備日常保養(yǎng)和維護知識,在實訓(xùn)中嚴(yán)格按照安全操作規(guī)程和日常維護保養(yǎng)方法進行操作;帶領(lǐng)小組人員每天操作前對實訓(xùn)設(shè)備進行常規(guī)的日常保養(yǎng),養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣。
2做好數(shù)控設(shè)備預(yù)防性維護
鑒于數(shù)控實訓(xùn)車間數(shù)控設(shè)備種類繁多,狀態(tài)多樣,可用的設(shè)備維護方法的特征和適用范圍不同,其維護的重點和內(nèi)容也不盡相同,所以要根據(jù)每種數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備的特點,參照維護說明書等資料進行有針對性日常保養(yǎng)和維護。一般情況下數(shù)控設(shè)備維護方法主要包括:事后維護、改善維護、預(yù)防維護。預(yù)防維護又包括:視情維護、狀態(tài)維護、計劃維護。預(yù)防維護,也稱為主動維護。此維護方式是為了防止數(shù)控設(shè)備技術(shù)狀態(tài)劣化或降低設(shè)備故障概率,按事先規(guī)定的計劃所進行的維護活動。設(shè)備主動維護的好處在于:通常根據(jù)設(shè)備運行時間確定維修時間、周期。適用范圍:在實訓(xùn)生產(chǎn)中起重要作用的或故障風(fēng)險大于維修風(fēng)險的設(shè)備,應(yīng)采用預(yù)防維修方式。
2.1一級保養(yǎng)
一級設(shè)備保養(yǎng)在每次實訓(xùn)結(jié)束前,以操作者為主有指導(dǎo)教師指導(dǎo)全體組員參與完成。按計劃對設(shè)備進行清掃和檢查,疏通冷卻液油路管道。更換機油過濾器、檢查設(shè)備冷卻油表,緊固設(shè)備給部位松動螺絲。并按照設(shè)備一級保養(yǎng)要求和內(nèi)容,對數(shù)控設(shè)備關(guān)鍵部位進行保養(yǎng)時(傳動系統(tǒng)、系統(tǒng))指導(dǎo)教師可對學(xué)生進行講解示范,加深學(xué)生對數(shù)控實訓(xùn)設(shè)備構(gòu)造和工作原理的了解,以便日后的實訓(xùn)過程中更好地操作和維護。
2.2二級保養(yǎng)
數(shù)控車間的實訓(xùn)設(shè)備在無教學(xué)任務(wù)和寒暑假期間處于閑置狀態(tài),而在設(shè)備處于閑置狀態(tài)時更能體現(xiàn)設(shè)備維護和保養(yǎng)得重要性。因此,在放假前要求指導(dǎo)教師和操作者對數(shù)控實訓(xùn)車間的所有設(shè)備進行全面的檢查和修理,讓設(shè)備保持在良好技術(shù)狀態(tài),迎接開學(xué)后的實訓(xùn)教學(xué)任務(wù)。二級保養(yǎng)要以維修人員為主,由指導(dǎo)教師和操作者共同完成,同時也是對指導(dǎo)教師、操作者知識和技能水平的一次提升。二級保養(yǎng)包括:對設(shè)備部分解體檢查和檢修,修復(fù)更換易損件,清洗、換油、檢查電氣部分,使設(shè)備的技術(shù)狀況全面達(dá)到良好的標(biāo)準(zhǔn)要求。
3健全數(shù)控實訓(xùn)車間設(shè)備使用制度
數(shù)控實訓(xùn)車間除常規(guī)實訓(xùn)教學(xué)使用外還承擔(dān)數(shù)控系、機械系等相關(guān)專業(yè)的參觀教學(xué)、現(xiàn)場教學(xué)、理實一體化教學(xué)等教學(xué)任務(wù)。在數(shù)控實訓(xùn)教學(xué)中,由于學(xué)生剛剛接觸數(shù)控設(shè)備,對設(shè)備的構(gòu)造和操作并不熟悉,對數(shù)控設(shè)備有較強的好奇心,稍有操作不當(dāng)容易引起設(shè)備故障,指導(dǎo)教師在實訓(xùn)中要時刻負(fù)起責(zé)任巡視指導(dǎo),規(guī)范學(xué)生動作行為,提高學(xué)生愛護設(shè)備意識,減少設(shè)備故障率,提高實訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量和操作技能;在使用中,要求操作者完全按照設(shè)備的使用保養(yǎng)要求先保養(yǎng)后使用的原則進行操作。特別是日常的保養(yǎng)和維護工作如、清潔等,也要再使用中實時觀察設(shè)備的運行狀態(tài),有無異響、系統(tǒng)的自我檢測報警、是否安全可靠等,實行定人、定機、每天結(jié)束后對每臺設(shè)備使用情況和出現(xiàn)的問題做好使用記錄,做到合理使用、精心維護、確保設(shè)備安全無事故責(zé)任落實到個人。
4加強安全教育、培養(yǎng)設(shè)備安全理念
實訓(xùn)中的安全管理包括人身安全和設(shè)備安全的管理。第一要保證人身安全,實訓(xùn)過程中必須以人為本,把人身安全放在第一位。第二要保證設(shè)備安全,實訓(xùn)設(shè)備管理的安全在某種意義上也是對人身安全的保障。許多事實證明,實訓(xùn)中各種安全問題大多出自操作者安全意識淡薄。因此,要提高操作者對實訓(xùn)安全管理的重要認(rèn)識,牢固樹立“安全第一,預(yù)防為主的理念”把安全工作放在各項工作的首位,通過安全教育培養(yǎng)操作者重視安全的習(xí)慣,不斷增強安全意識。從而保證實訓(xùn)設(shè)備的正常使用和實訓(xùn)的順利進行。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控設(shè)備;電氣故障;處理
1、數(shù)控設(shè)備的電氣故障
1.1預(yù)防性維修
(1)數(shù)控設(shè)備的選型在維修角度上的表現(xiàn)。在數(shù)控設(shè)備的選型上,除可用性參數(shù)以外,應(yīng)包含的可維修性參數(shù)有:設(shè)備的可維修性、可靠性以及先進性的技術(shù)指標(biāo)。所謂的先進性主要指設(shè)備中的當(dāng)今技術(shù)含量;可靠性是指設(shè)備在運營過程中各項功能是否得到正常發(fā)揮,是否符合國家質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn);可維修性是指設(shè)備中的各個部件便于在市場上進行購買、便于進行更換和維修等操作,相關(guān)技術(shù)檢修指導(dǎo)書等資料全面、設(shè)備的性價比趨于合理化的結(jié)構(gòu)中;(2)對設(shè)備進行規(guī)范化的使用操作。為提高設(shè)備的使用效率,降低設(shè)備故障的發(fā)生率,對設(shè)備進行規(guī)范化的使用操作是一項關(guān)鍵措施。據(jù)不完全統(tǒng)計,有人為原因而導(dǎo)致的設(shè)備故障事故的發(fā)生率近30%以上,通常情況下的清洗、注油等日常設(shè)備養(yǎng)護工作也是由操作者人員實施,為避免這類事故的發(fā)生,可以采取以下措施:提高操作人員的設(shè)備管理及使用意識,強化操作技能,實施嚴(yán)格的崗前培訓(xùn)、合格上崗制度,以確保設(shè)備運行處于正常、合理的工作狀態(tài)中。
1.2數(shù)控設(shè)備電氣的主要故障內(nèi)容
(1)數(shù)控設(shè)備故障的表現(xiàn)形式主要包括:有無火花、有無異常聲音等;(2)故障發(fā)生時操作工作的主要表現(xiàn)為:故障發(fā)生前所進行的操作、故障發(fā)生部位等;(3)設(shè)備故障指示內(nèi)容:數(shù)控設(shè)備作為自動化程度較高的電氣設(shè)備,在發(fā)生故障時通常其內(nèi)部的計算機控制程序會自行啟動全面的自檢功能,通過對設(shè)備進行全面的自檢分析,將設(shè)備故障的原因及部位以數(shù)據(jù)代碼等形式反饋于計算機主控臺的顯示器上;(4)故障發(fā)生時設(shè)備各部分所處位置和呈現(xiàn)狀態(tài):故障發(fā)生軸所處的具置;(5)故障發(fā)生有無其他因素的作用:原先故障的再次出現(xiàn)、停電、雷擊、受潮等;(6)操作人員在熟知設(shè)備原理及故障情況允許的前提下開展初步的自檢工作:例如在進行開機試驗檢測,對設(shè)備運轉(zhuǎn)的聲音、狀態(tài)、氣味等信息進行辨別,從而有利于精準(zhǔn)的定位設(shè)備發(fā)生的故障點。
1.3定位設(shè)備故障的原因及采取的措施
對設(shè)備故障的查找不能僅僅停留在位故障發(fā)生部位的定位上,還因?qū)Σ块L發(fā)生原因進行具體分析,以避免下次同樣設(shè)備故障問題的再次發(fā)生,具體來說查找故障的原則一般為:從易到難,從外到內(nèi),先機械后電氣,先靜態(tài)后動態(tài)的次序,逐步分析認(rèn)真查找。在對設(shè)備故障進行檢測的過程中,通??梢圆扇∫韵路绞阶鳛槌S玫脑\斷故障方法:
(1)觀察法:在故障發(fā)生后,為縮小設(shè)備故障的排查范圍,我們可以先進行觀察法的測定,通過對設(shè)備聲、光和氣味的判斷以及用手或電阻工具的碰觸,對設(shè)備各部件進行初檢。
(2)參數(shù)檢查法:設(shè)備參數(shù)是設(shè)備正常運轉(zhuǎn)的一項重要指標(biāo),參數(shù)設(shè)置不當(dāng)則會造成設(shè)備故障的發(fā)生,因此根據(jù)設(shè)備故障的特征,可采取對設(shè)備參數(shù)進行檢查和調(diào)整的方法。
(3)原理分析法:在對數(shù)控設(shè)備的運轉(zhuǎn)原理進行充分掌握的基礎(chǔ)上,可根據(jù)設(shè)備的運轉(zhuǎn)原理,在進行設(shè)備故障原因的分析時,便于準(zhǔn)確有效的對查找方向進行確定。
(4)系統(tǒng)診斷法:在對設(shè)備自診系統(tǒng)進行充分利用的基礎(chǔ)上,通過對指示信號燈與報警號等在主機系統(tǒng)上的信號顯示狀態(tài),可快速的進行故障大置的確定。
(5)交換法:作為故障檢測常用的現(xiàn)場判斷方法,在對故障原因進行扼要分析的前提下,通過將功能原理大致相同的元件來代替故障疑似部位,可快速的對故障發(fā)生位置進行準(zhǔn)確判斷和驗證。
(6)測量法:強電故障是目前數(shù)控設(shè)備常見的故障發(fā)生位置,因此可通過萬用表、兆歐表等對電路中的電流、電壓的參數(shù)進行檢測,從而有助于確定故障的發(fā)生部位。
(7)試運行法:試運行法主要應(yīng)用于設(shè)備故障表現(xiàn)為時有時無的狀態(tài)下,通過對設(shè)備進行試運轉(zhuǎn)的啟動,對設(shè)備故障發(fā)生的頻率、位置、和操作程序等進行確定,同時便于對設(shè)備原因的深入分析。
(8)暴露故障法:該種方法主要應(yīng)用于設(shè)備故障表現(xiàn)為若有又若無的狀態(tài)下,通過用絕緣工具對相關(guān)部件故障疑似點的敲擊,或?qū)Σ考伤菩阅茏儾铧c進行局部升溫處理,可重復(fù)的將故障表現(xiàn)出來。但應(yīng)注意在采用暴露故障法時應(yīng)避免對機械設(shè)備元件的損壞。
以上方法是目前對數(shù)控設(shè)備故障進行判定時常用的檢測方式,各個檢測方法各有優(yōu)勢,在使用的過程中應(yīng)根據(jù)設(shè)備故障發(fā)生的具體特點有針對性的進行選用,便于將故障查找范圍進行縮小。
2、設(shè)備故障處理過程中應(yīng)主要的問題
有針對性的對設(shè)備故障進行合理處理,有利于維護設(shè)備的正常使用功能和技術(shù)性能,從而更好地為企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)服務(wù),企業(yè)之間競爭的加劇,要求設(shè)備維修為搞好企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營,提高和增強企業(yè)競爭能力服務(wù)。設(shè)備維修已成為企業(yè)競爭力的因素。
維修要為企業(yè)的經(jīng)營服務(wù),首先要提高設(shè)備的綜合效率,它指的是從時間和質(zhì)量這兩個方面來掌握設(shè)備的開動狀態(tài),增加能創(chuàng)造價值的時間和提高產(chǎn)品的質(zhì)量。其手段有:
a.從時間方面來說,是增加設(shè)備的開動時間,保證客戶的交貨期。
b.從質(zhì)量方面來說,是增加單位時間內(nèi)的產(chǎn)量,或者是通過減少廢次品來增加合格品的比例。
對于數(shù)控設(shè)備這種高精度、高效益并且價格不菲的設(shè)備,提高設(shè)備的綜合效率顯得尤為重要。我們維修人員不僅要盡快地查尋出故障源,迅速地排除故障,還要盡最大努力設(shè)法減少設(shè)備故障。保證企業(yè)的經(jīng)濟效益,實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)營目標(biāo)。
在修理工作中,一般情況下應(yīng)盡量做到復(fù)原。但是,有時為了盡快恢復(fù)設(shè)備的正常運行,根據(jù)實際情況也允許采取一些適當(dāng)?shù)膽?yīng)急措施,但絕不可敷衍了事。
每次排除故障后,還應(yīng)及時總結(jié)經(jīng)驗,做好維修記錄。記錄的內(nèi)容包括:設(shè)備型號、名稱、編號、故障發(fā)生日期、故障現(xiàn)象、部位、損壞的器件、故障原因、修復(fù)措施及修復(fù)后的運行情況等。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;電氣設(shè)備故障;診斷與維修
當(dāng)前,各種數(shù)控機床電氣設(shè)備出現(xiàn)的故障屢見不鮮,加強對數(shù)控機床電器設(shè)備故障的診斷與維修成為一項重要課題。
一、常見的數(shù)控設(shè)備電氣故障
1.硬、軟件故障
硬件故障排除需要修復(fù)或者更換已經(jīng)損壞的器件;軟件的故障通常都是由于編程或者參數(shù)出現(xiàn)錯誤造成的,故障的排除需要更改相應(yīng)的程序內(nèi)容,或者修改出現(xiàn)問題的參數(shù)。
2.系統(tǒng)故障與隨機故障
系統(tǒng)故障一般只要滿足某種條件,數(shù)控機電設(shè)備就必然會出現(xiàn)某種故障。隨機故障是指條件不變,偶然出現(xiàn)的故障。因此,隨機故障的診斷與維修的難度都比較大,通常與機電設(shè)備的局部結(jié)構(gòu)錯位、松動或者是電氣元件不可靠等有關(guān)系。隨機故障的排除通常需要進行反復(fù)地試驗,經(jīng)過綜合判斷與維修才能夠排除。
3.破壞性和非破壞性故障
破壞性故障屬于數(shù)控機電設(shè)備的常見故障。比如,伺服系統(tǒng)失控導(dǎo)致的飛車現(xiàn)象就屬于典型的破壞性故障,機電設(shè)備維修工作人員在進行維修工作時是不允許重演故障的,只能通過現(xiàn)場工作人員的描述,再通過詳細(xì)的檢查與分析來進行故障的排除,因此工作難度很大,而且還具有一定的風(fēng)險。
4.有、無自診斷顯示故障
當(dāng)前市場上出現(xiàn)的數(shù)控設(shè)備都具有相對豐富的自診斷功能,比如,在我國配置相對較多的德國西門子公司的數(shù)控設(shè)備都具有上百條的報警信號。我們所說的有診斷顯示的故障通常都與控制部分不存在非常大的關(guān)系,都能夠根據(jù)報警內(nèi)容找到故障發(fā)生的原因,而無診斷現(xiàn)實故障的維修通常只能根據(jù)故障出現(xiàn)前后,設(shè)
備的運行情況來進行分析和判斷,這樣的故障維修難度通常都比較大。
5.運動品質(zhì)故障
運動品質(zhì)故障通常在設(shè)備運行中沒有很突出的顯示特征,數(shù)控設(shè)備仍然能夠非常正常地運行,但是加工出來的零件卻不合
格。因為這樣的故障是沒有任何報警顯示的,因此,只能通過檢測儀器來發(fā)現(xiàn)故障。
二、數(shù)控設(shè)備電氣故障的維修技術(shù)
1.直觀法
直觀法是一種最簡單的數(shù)控設(shè)備維修方法。設(shè)備維修工作人員通過對設(shè)備發(fā)出的聲音、氣味以及光信號等仔細(xì)地觀察,將故障的發(fā)生范圍縮小。這樣的維修技術(shù)需要維修工作人員具有豐富的實踐經(jīng)驗和一定的綜合判斷能力。
2.參數(shù)診斷法
數(shù)控機電設(shè)備的參數(shù)是經(jīng)過試驗、實踐而得到的重要數(shù)據(jù),
這些數(shù)據(jù)對于數(shù)控機電設(shè)備的性能有著重要的影響。數(shù)控設(shè)備的相關(guān)參數(shù)通常被存儲在存儲器中,如果出現(xiàn)了電池電量不足,或
者受到外界因素的干擾,設(shè)備的參數(shù)就有可能發(fā)生變化,甚至丟失,這樣就導(dǎo)致了數(shù)控機電設(shè)備無法正常工作。這樣的故障必須要經(jīng)過參數(shù)的修正與核實之后才能夠?qū)⑵渑懦?/p>
3.交換法
交換法是一種現(xiàn)場故障判斷的常用方法。當(dāng)設(shè)備的故障原因基本分析出來之后,設(shè)備維修人員可以使用備用元件,比如,印刷電路板、集成電路元件等來替換出現(xiàn)故障疑點的元件,經(jīng)過替換之后,如果故障排除了,則說明是該元件出現(xiàn)了問題。要想充分發(fā)揮這個方法的優(yōu)勢,就必須要時刻準(zhǔn)備一些完好的元件,加強對備用元件的管理。
4.自診斷功能法
數(shù)控設(shè)備的故障診斷方法是當(dāng)前數(shù)控系統(tǒng)的一項重要技術(shù),這項技術(shù)的水平是評價系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)數(shù)控設(shè)備發(fā)生故障時,數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能通常能夠迅速找到故障的發(fā)生地,以及發(fā)生故障的原因。當(dāng)前,數(shù)控系統(tǒng)的自診斷方法主要有三個:首先是開機自診斷方法。每當(dāng)數(shù)控設(shè)備通電開始工作時,數(shù)控系統(tǒng)的自診斷軟件就會在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)對關(guān)鍵硬件與軟件的檢測,諸如CPU芯片、MDI模塊等;其次是在線診斷方法。當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)正常運作時,設(shè)備的自診斷程序?qū)ο到y(tǒng)的本身、系統(tǒng)的PLC以及與數(shù)控設(shè)備相連的其他設(shè)備等進行實時檢測,并且在最短的時間內(nèi)顯示出故障信息,只要設(shè)備不停地工作,在線診斷就時刻進行著。第三是離線診斷,通常也被叫做脫線診斷。當(dāng)需要對設(shè)備是否發(fā)生故障進行確切地判定時,可以將數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床相互脫離,然后再進行檢測,這樣更方便對故障做進一步的定位。
5.局部升溫法
數(shù)控機電設(shè)備在經(jīng)過長時間的工作以后,難免會出現(xiàn)設(shè)備老化、性能降低的現(xiàn)象。當(dāng)這些設(shè)備還沒有完全損壞時,有時候故障會時隱時現(xiàn)。在這樣的情況下,可以用吹風(fēng)機,或者是電烙鐵等對那些可能出現(xiàn)故障的元件進行局部的升溫,使其老化的速度加快,
這樣能夠使故障徹底暴露出來。
數(shù)控機床電氣設(shè)備是當(dāng)代制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵性設(shè)備,其自動化程度高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,要想使數(shù)控機床電氣設(shè)備的功能得到充分的發(fā)揮,就必須要做到對機電設(shè)備的正確操作和精心保養(yǎng),進而提高數(shù)控機床電氣設(shè)備的運行效率。數(shù)控機床電氣設(shè)備的造價通常都比較高,一旦出現(xiàn)故障,造成的損失往往是非常大的,所以,必須要對機床電氣設(shè)備故障的診斷高度重視,采取行之有效的故障維修措施。
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數(shù)控機床論文 數(shù)控加工論文 數(shù)控技術(shù)論文 數(shù)控技術(shù) 數(shù)控論文 數(shù)控技術(shù)專業(yè) 數(shù)控機床知識 數(shù)控實訓(xùn)報告 數(shù)控編程論文 數(shù)控專業(yè)論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價值觀