数控机床电气控制与驱动系统的可靠性研究论文_陆晓锋

数控机床电气控制与驱动系统的可靠性研究论文_陆晓锋

(杭州西奥电梯有限公司 浙江杭州 310000)

摘要:随着我国经济和科学技术的不断发展,制造业在国民经济中占据着越来越重要的地位,同时电力行业在其中的重要作用也在陆续显现。电力行业的发展是关系到我国社会发展和经济建设的重要因素,人们的生活和生产已经不能离开电力而顺利进行,因此电气行业系统问题已经是影响各行各业发展的重要因素,对于制造业也不另外。同时数控技术作为较高科技性能的技术也在不断的进步之中,在当今机械制造业中地位日益显著。在数控机床机电一体化的发展中,由于数控技术的先进性、复杂性和智能化高的特点,所以数控机床的电气控制系统也非常复杂,其中的线路和设备问题是有关人员非常重视的问题之一,其次在数控机床电气控制系统中经常会出现干扰现象,为此技术人员也非常苦恼。所以,本文对数控机床电气控制系统中经常出现的干扰现象以及干扰因素进行了探讨,提出了相应的抗干扰措施。

关键词:数控机床;电气控制;驱动系统

1数控机床的电气控制系统简介

就数控机床而言,它属于一种功能、机床、调节模块、机床设备。当然,详细的系统结构可以解决一些控制编码或类似符号指令程序的内容,同时完成编译过程,编译代码成为数字表达式,对应于载体完成数控设备的注入。然后,根据加工流程,不同的控制信息从数控设备的产生,从而达到控制机床操作流程的目标,就是根据设计图例的形状和规格,完成零件的自动加工。此外,与传统的机床相比,其主要优势在于复杂、精细的治疗有效,大量不同的零件的加工过程中,表现出了更大的灵活性和效率,标志着现代机床控制技术的研究,是机电一体化研究的一个重磅产品。电气控制计划包括装配线的使用、维护和参考资源的调整等方面,主要包括原理图、电路图、装配组件分布图和其他规划图。而整个系统的所有电气设备的调节原理都是按照相应的原则,除了电气设备的装配外,还包含整个系统的调节等。

2数控机床的电气控制系统的重要性

对于我国的工业生产行业,数控机床的生产效率要远远超于人工的机床控制,所以数控机床得到广泛的推广和使用,这样一来就使得我国的工业生产效率不断增大。传统的手工机械加工行业,不能够准确的控制产品的各项参数,保证生产质量。而数控机床则可以设置好各项需要的参数,减小产品的参数误差,提升产品的生产速率和效率,这样就增加了企业的经济效益。数控机床对于产品的高质量加工促进了了我国工业的发展,数控机床已经逐渐代替了传统的控制机床,为我国的经济发展做出了相应的贡献。因此,不管是学校还是企业,都得重视技术性人才的培养。

3数控机床电气控制与驱动系统的可靠性分析方法

3.1数控机床电气控制与驱动系统的故障树分析方法

在数控机床的运行过程中,对于运行的可靠性有着极为重要影响的便是电气控制与驱动系统。在数控机床之中,位于机床内部不同部位之中的一些电气元件和相应的连结线路便属于数控机床的电气控制与驱动系统,其也是数控机床中极为关键的一个子系统。而且在数控机床之中,该子系统发生故障的概率是最高的,同时也是对于数控机床可靠性影响最大的一个子系统。在对数控机床进行可靠性分析的过程中,应用的最为多的一种方法便是故障树分析方法,该分析方法已经在很多的领域之中得以应用。通过故障树分析方法,能够找出系统中所发生的一些基本的故障、故障产生的具体原因以及故障事件出现的概率大小等。所以,采用故障树分析方法进行可靠性的分析是极为必要的。故障树分析方法最早是在上世纪的60年代初由美国学者Watson所提出的,其主要是用来对结构相对复杂的一些系统进行安全性以及可靠性的相关评价工作。并且,在之后也逐渐的对故障树分析方法进行了一定的完善与改进,使得该分析方法在可靠性分析中的应用更为广泛。在采用故障树分析方法时,若想防止形成一个不正确的故障树模型,要对构建故障树的一些边界条件加以严格的确定,并且也应当对一些事件进行严格的定义。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,在构建故障树的过程中,也不能出现有所遗漏的问题,应当自上向下对故障树进行逐级的构建。

3.2数控机床电气控制与驱动系统的3F分析方法

3F分析方法是经过长期的实践总结而得到的,其能够有效的使系统中的故障得以减少或者彻底的消除,可以最大限度的确保系统的运行具有可靠性。通过利用3F分析技术,能够对系统中的故障模式、危害进行分析,还可以进行故障树分析,同时也能够进行故障的分析以及纠错处理,是确保系统可靠运行的一种有效以及实用的分析方法。

4数控机床电气控制与驱动系统的可靠性的主要影响因素

4.1元件的质量

在对以往对数控机床的维修经验来看,导致数控机床运行故障的原因,很多情况下是因为元件的质量出现问题而导致的。(1)对于数控机床的一些外围电气元件来说,会使用到一些接触式的机械元件,例如,继电器以及接触器等元件。若是这些元件的质量较差,极易的导致数控机床中电气控制与驱动系统发生不稳定的问题。在这些接触式的机械元件之中,所存在的一些质量问题主要是触点位置处的簧片不具有良好的弹性,在使用过程中极易发生疲劳问题,在动静的触点位置,接触过程中所形成的电阻较大。同时,受到外界环境温度升高以及元件的骨架发生一定的形变等因素影响,极易的导致这些接触式的机械元件出现失灵问题。(2)电容器元件出现失效问题同样也将出现一些噪声,尤其是电容器的形状为管状时,在引出线和内部的电极发生接触的过程中,要是出现接触不良的问题时,极易的产生较强的噪声,如果问题较为严重时,极有可能使得电解液发生并流问题,并流至电极以及引线的中间位置处,从而引发漏油现象,使得两者的接触电阻急剧增加,几乎的等同于将两者切断。并且,电容器的内部绝缘层易发生老化以及破坏问题,导致电容器的内部出现一定的放电现象,同样会导致非常大的浪涌冲击问题产生。

4.2制造工艺水平

(1)虚接虚焊。进行电气控制与驱动系统的安装作业时,对于导线端子应当充分的压紧,避免出现松动问题,要不然极易导致一些接触问题以及腐蚀问题的发生,使得在接触位置处的发热量急剧增加,接触位置的电阻值会急剧的增大。若在这一时期内有干扰电流的出现,那么接触位置便会形成非常大的电压降。而若是电压属于放大器装置的输入电压,那么会导致放大器在进行电压输出的过程中,存在极大的噪声电压。而对于一些焊接元件,若是发生虚焊问题。那么,在管脚的位置处易出现元件的锈蚀问题,虽然元件刚开始使用的过程中不会出现问题,但是在较长一段时间之后便会诱发一些噪声电压的出现,使得系统受到极大的干扰,引起系统的可靠性不良问题。(2)电源问题。在电气控制与驱动系统中,计算机装置发生故障的原因很多情况下是由于电源出现一定的故障而引起的。由于电源经常的会受到各个因素的干扰,所以电源极易出现一些较强的噪声,而会对电气控制与驱动系统造成可靠性极大的不良影响。另外,由于电网在供电的过程中,出现一些供电不稳定的问题,同样也极易的导致系统产生一定的波动,使得系统的可靠性受到较大的影响。

5结论

在数控车床中,通常电气控制与驱动系统的组成是采用的两种不同的结构组形式,一种属于整体的模块构成,而另外一种则是分立模块构成。仅仅就干扰方面来说,采用整体模块结构所具有的抗干扰性能相对要差。这是由于对于整体的模块来说,信号线所拥有的长度一般均要长,而且极易的发生天线效应问题,对于一些干扰信号的接收量较大,导致系统的运行过程中较多的不稳定因素出现。

参考文献:

[1]姜梅.数控机床电气控制与驱动系统故障树分析[D].电子科技大学,2016.

[2]晏晶.数控机床电气控制与驱动系统的可靠性研究[D].电子科技大学,2016.

论文作者:陆晓锋

论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期

论文发表时间:2017/11/14

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