数控机床故障诊断方法与技术研究论文_黄国彬

数控机床故障诊断方法与技术研究论文_黄国彬

利戴工业技术服务(上海)有限公司 上海 200233

摘要:随着我国社会不断的发展,使机械加工工业也在不断的进步。从而在对数控机床的使用越来越多。数控机床采用了先进的数控技术和机电一体化技术,有较高的加工精度和加工效率,适合现代机械加工工业高精度、高效率的要求。以微处理器为基础,以大规模集成电路为标志的数控设备,已经在我国大批量生产、大量引进和推广应用,因此它以成为机械制造业的发展的重要条件,而且还带来了很大的效益。但同时,由于它们的先进性、复杂性和智能性高的特点,在维修理论、技术和手段上都发生了飞跃的变化。但由于数控机床自动化程度高,结构复杂,所以故障率也较普通机床设备高,维修难度也较大,同时对数控机床维修人员的素质要求也越来越高,要求机床出现故障后,能尽快排除。数控机床维修技术不仅能够保障数控设备正常运行,而且对数控技术的发展和完善也有一定的推动作用,因此,研究和诊断数控机床故障,以及常规处理是具有非常重要的意义。

关键词:数控机床;数控技术;故障诊断

1 常见故障的分类

1.1 系统故障和随机故障

数控机床的故障有很多原因,根据故障的出现频率,主要分为系统性故障和随机性故障。系统性故障主要是指机床在特殊的环境下一定会出现的故障,这种故障有一定的必然性,而随机性的故障具有一定的偶然性。因此,随机性的故障有很多的困难,也十分难以解决。一般情况下,随机性的故障会产生机械的松动,出现元件的错位,需要经过多次的试验,将故障

排除。

1.2 诊断显示故障和无诊断显示故障

有些数控机床出现故障会自我诊断,有些数控机床的故障出现无自我诊断,根据这点也可以分为有诊断显示的和无诊断显示的。目前,数控机床都具备自我诊断的功能,甚至会出现报警的情况,根据报警的情况,相关的维修人员能够快速的找出故障发生的原因,做出具体的诊断。通常情况下,当无故障时,机床都是停在某一个位置不动,维护人员只是分析出现故障的原因,根据产生故障的现象来找出故障的原因。

2 故障常规处理方法

2.1进给传动链故障

目前的数控机床产生故障主要的处理方法就是采用滚动摩擦副,这样会导致传动故障的发生,例如机械部件不在规定的位置上,在数控机床的运行中出现空隙过大的情况,这些都可以通过调整松动的环节来解决问题,还能够提高于东运动的精确度。

2.2机床回零故障

还有一种处理方法是通过机床的回零来解决,机床在返回基准点的同时会发生报警,这时并不会产生减速或者是加速运动。这类故障主要是通过减速的信号来让人看到的,也可以通过信号线判断。

2.3自动换刀装置故障

还有一种故障较为常见,这类故障是自动换刀装置,这类故障出现的原因是刀锯库出现故障所引发的,导致换刀动作不到位,换刀动作灵活,出现整个数控机床停止工作的情况,这些故障可以通过检查开关的位置和检查信号线等措施来排除。

2.4机床不能运动或加工精度差

机床不能运动的原因有很多,这是一项十分复杂的故障,需要整体调整和补休,需要采用轴进给时有无爬行等方法来排除。

3 数控机床的关键技术

3.1 补偿误差技术

加工过程中出现的误差对产品的质量产生直接影响,所以随着对加工产品质量要求的不断提升,对产生误差的重视程度也越来越高。数控机床加工所采用的补偿误差技术,能够最大程度减小误差和误差对产品造成的影响,这需要对产生误差的原因进行深入研究。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆床身、立柱、主轴以及各种导轨等是组成数控机床的重要部分,这几部分都可能在生产中产生误差,补差误差技术主要体现在误差建模、误差测量和误差补偿三个方面。其中最基础的技术是误差建模,这包括误差元素建模和综合建模两项内容,其次是误差测量技术,这包含直接测量和间接测量,这两项工作都是为最后的误差补偿技术创造条件。根据时间可以将误差补偿技术分为离线补偿和实时补偿,前者是以测量的误差为依据,在后期进行机床的误差补偿,这只适用于机床产生的稳定误差。如果是因温度等原因产生的误差必须进行实时补偿,研究补差误差技术是让补偿误差工作更加有效、简便和准确。

3.2 直线电机进给驱动技术

无需任何中间转换装置实现电能向直线运动机械能的直接转换,就是直线电机,结构简单、磨损少、效率高、噪音小以及组合性强是其主要的优势。交流直线电机是当前在高精度数字机床上普遍应用的设备,这种设备有直线感应电机和永磁直线同步电机两种,直线感应电机成本较低,并且受到外界干扰影响的程度较低,同时也可以抗电磁干扰;永磁直线同步电机同时具备直线电机和永磁电机的优势,响应速度更快、体积更小、推力能量更大,所以是当前高精度直线进给系统的首选。

3.3 五轴联动技术

五轴联动数控机床是当前高档数控机床的主要类型,也是航天航空等诸多重工业加工精密仪器时应用的主要工具。“3+2”是五轴联动数控机床的结构模式,可以实现 X、Y、Z 三轴与另外两轴的同时运动和回转。欧美和日本是进口五洲联动数控机床的代表国家,其数控技术处于国际领先水平,由于国外技术封锁和国内缺乏工业基础的原因,我国现在整体的数控技术水平较为落后,不过对五轴联动数控机床的研究脚步从未停止。

4 数控机床技术未来发展趋势

4.1性能逐步提升

机械行业性能指标是通过精读、速度和效率来体现,所以数控技术未来会在这些方面有更加显著的提升,将多处理器作为控制系统的方法。与此同时要在提升机床动、静态性能方面加强研究力度,提出合理、有效的改善措施,以满足不同客户在机床使用方面的需要。数控系统中的群控制系统逐渐向柔软化转型,对物料流及信息流进行调整,从而适应生产的各项流程,最大程度发挥群控制系统的性能,简化加工程序,使数控技术的发展方向更加多元化。

4.2 趋向网络化

随着社会进步和互联网发展,各行各业都获得巨大的发展空间和机遇,传统工业也不例外,当前大多数加工流程已经将计算机技术加入其中,这为数控机床的发展创造诸多有利条件,并且可以实现诊断故障和远程监控的功能。

4.3趋向智能化

智能数控机床的实时控制在未来会实现模糊控制、专家控制、学习控制和自适应控制等功能,并且将编程、故障诊断和参数设定相关系统都加入到数控系统中,对机床在告诉运行时缠身的数据进行收集和检测,保证机床能够正常、高速、稳定运行,当出现故障能够及时反馈,以便进行处理和解决,使数控机床的操控性大大提升。

结语:根据上述可知,数控机床应该坚持市场导向原则,将数控产品的终端作为生产的目标,通过数控车床和高速高精高性能数控机床、重点行业关键设备等促进整个数控机床行业的发展。关于数控机床所出现的常见问题,应该重点分析和处理,促进数控机床的可持续发展,为数控机床的使用提供良好的技术支持,使数控机床的朝着快速发展的方向前进。

参考文献:

[1]吴唤. 数控机床的技术发展路线[J]. 大科技,2017(1):304.

[2]井陆阳,王太勇,陈东祥,等.数控机床多参数在线监测诊断系统的设计与实现[J].制造业自动化,2013,35(6):178-180.

[3]张金刚.数控机床关键技术与发展趋势[J].房地产导刊,2017(6):240

[4]赵钦志,王立平,王军见.数控机床可靠性试验和评估技术分析与研究[J].制造技术与机床,2017(11):17-21.

论文作者:黄国彬

论文发表刊物:《基层建设》2018年第28期

论文发表时间:2018/11/16

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

数控机床故障诊断方法与技术研究论文_黄国彬
下载Doc文档

猜你喜欢