❶ 數控機床機械零部件安裝調試注意事項
1、主軸軸承的安裝調試注意事項
(1)單個軸承的安裝調試:裝配時盡可能使主軸定位內孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內圈與滾道的偏心量接近,並使其方向相反,這樣可使裝配後的偏心量減小。
(2)兩個軸承的安裝調試:兩支撐的主軸軸承安裝時,應使前、後兩支撐軸承的偏心量方向相同,並適當選擇偏心距的大小。前軸承的精度應比後軸承的精度高一個等級,以使裝配後主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機床拆卸主軸軸承時,因原生產廠家已調整好軸承的偏心位置,所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號,保證重新裝配後軸承與主軸的原相對位置不變,減少對主軸部件的影響。
過盈配合的軸承裝配時需採用熱裝或冷裝工藝方法進行安裝,不要蠻力敲砸,以免在安裝過程中損壞軸承,影響機床性能。
2、滾珠絲杠螺母副的安裝調試注意事項
滾珠絲杠螺母副僅用於承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使滾珠絲杠副產生附加表面接觸應力等不良負荷,從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,應注意:
(1)滾珠螺母應在有效行程內運動,必須在行程兩端配置限位,避免螺母越程脫離絲杠軸,而使滾珠脫落。
(2)由於滾珠絲杠螺母副傳動效率高,不能自鎖,在用於垂直方向傳動時,如部件重量未加平衡,必須防止傳動停止或電機失電後,因部件自重而產生的逆傳動,防止逆傳動方法可用:蝸輪蝸桿傳動、電動制動器等。
(3)絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行,機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。
(4)滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時,要使用輔助套,否則裝卸時滾珠有可能脫落。
(5)螺母裝入螺母座安裝孔時,要避免撞擊和偏心。
(6)為防止切屑進入,磨損滾珠絲杠螺母副,可加裝防護裝置如折皺保護罩、螺旋鋼帶保護套等,將絲杠軸完全保護起來。另外,浮塵多時可在絲杠螺母兩端增加防塵圈。
3、直線滾動導軌安裝調試注意事項
(1)安裝時輕拿輕放,避免磕碰影響導軌的直線精度。
(2)不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難,需要拆下滑塊時,需使用引導軌。
(3)直線滾動導軌成對使用時,分主、副導軌副,首先安裝主導軌副,設置導軌的基準側面與安裝台階的基準側面緊密相貼,緊固安裝螺栓,然後再以主導軌副為基準,找正安裝副導軌副。
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1.可靠性最大化
數控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控系統將採用更高集成度的電路晶元,利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路,以減少元器件的數量,來提高可靠性。通過硬體功能軟體化,以適應各種控制功能的要求,同時採用硬體結構機床本體的模塊化、標准化和通用化及系列化,使得既提高硬體生產批量,又便於組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序,實現對系統內硬體、軟體和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示,及時排除故障;利用容錯技術,對重要部件採用「冗餘」設計,以實現故障自恢復;利用各種測試、監控技術,當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時,自動進行相應的保護。
2.控制系統小型化
數控系統小型化便於將機、電裝置結合為一體。目前主要採用超大規模集成元件、多層印刷電路板,採用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,較大規模縮小系統的佔有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管,將使數控操作系統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上,更便於對數控機床的操作使用。
3.智能化
現代數控機床將引進自適應控制技術,根據切削條件的變化,自動調節工作參數,使加工過程中能保持良好工作狀態,從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修復功能,在整個工作狀態中,系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時,立即採用停機等措施,並進行故障報警,提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊離線,而接通備用模塊,以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求,其發展趨勢是採用人工智慧專家診斷系統。
4.數控編程自動化
目前CAD/CAM圖形互動式自動編程已得到較多的應用,是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣,再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和後置處理,從而自動生成NC零件加工程序,以實現CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發展,當前又出現了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式,它與CAD/CAM系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與,直接從系統內的CAPP資料庫獲得。
5.高速度、高精度化
速度和精度是數控機床的兩個重要指標,它直接關繫到加工效率和產品質量。目前,數控系統採用位數、頻率更高的處理器,以提高系統的基本運算速度。同時,採用超大規模的集成電路和多微處理器結構,以提高系統的數據處理能力,即提高插補運算的速度和精度。並採用直線電動機直接驅動機床工作台的直線伺服進給方式,其高速度和動態響應特性相當優越。採用前饋控制技術,使追蹤滯後誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度。
6.多功能化
配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心,能在同一台機床上同時實現銑削、鏜削、鑽削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工,現代數控機床還採用了多主軸、多面體切削,即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由於採用了多CPU結構和分級中斷控制方式,即可在一台機床上同時進行零件加工和程序編制,實現所謂的「前台加工,後台編輯」。為了適應柔性製造系統和計算機集成系統的要求,數控系統具有遠距離串列介面,甚至可以聯網,實現數控機床之間的數據通信,也可以直接對多台數控機床進行控制。
為適應超高速加工的要求,數控機床採用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式,實現了變頻電動機與機床主軸一體化,主軸電機的軸承採用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。
數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目,它開創了機械產品向機電一體化發展的先河,因此數控技術成為先進製造技術中的一項核心技術。另一方面,通過持續的研究,信息技術的深化應用促進了數控機床的進一步提升。
拓展延伸
數控機床的故障診斷與維修方法
摘 要: 現如今,我國的數控技術的發展非常迅速,數控機床的應用相當普遍,隨之而來的就是數控機床的結構卻越來越復雜、種類也越來越多,那麼在數控機床發生故障時,面臨的維修問題也就變得更加復雜,這就需要掌握一定的故障診斷方法和維修方法,盡快排除故障,保證機床的正常運轉。
關鍵詞: 數控機床;故障診斷;維修方法
0 引言
數控機床是集合機械、電子、液壓、氣壓氣動控制為一體的高新技術產物,是技術密集度及自動化程度很高的自動加工設備,由於各種原因,不可避免地會出現故障,如果得不到及時維修,生產將會無法繼續,會使企業經濟效益受到影響。
1 數控機床故障分類
1.1 機械方面故障
數控機床的機械部分主要包括:機床基礎件、主傳動系統、進給傳動系統、潤滑系統、冷卻系統、液壓系統、氣動系統、防護系統等。故障原因大多由於安裝、調試不正確,操作過程中發生失誤引起碰撞,從而造成機械傳動失靈、導軌運動摩擦阻力過大的現象。常表現為:切削振動大,傳動雜訊大,加工精度達不到要求,主軸溫升過高等。例如:進給軸的聯軸器松動,導致齒輪、絲杠、軸承缺油,導軌潤滑不良等機械方面故障。
1.2 電器方面的故障
電器故障分為強電故障和弱電故障。強電部分主要是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分電路處於高電壓、大電流工作狀態,故障率較高。弱電部分包括CNC裝置、PLC控制器、CRT顯示器以及伺服驅動單元、輸入輸出單元等。弱電故障又有硬體故障與軟體故障之分,硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體正常情況下所出現的動作出錯、數據丟失等故障。
2 數控機床故障診斷的方法
引起數控機床故障的原因是多方面的,維修時不能只看故障的表象,要透過現象找到引起故障的根源,採取合理的診斷方法。
2.1 機械方面的故障診斷方法
機械方面故障診斷方法,一般採用直觀診斷技術,充分利用人的感官,採用問、聽、看、觸、嗅直接發現問題所在,原則上找到問題的所在,問題就解決了一半,再根據機械原理,修復出現問題的部位。例如,我校使用的華中數控車床,學生在使用過程中報告說機床有異響,在主軸旋轉時有咯噔咯噔的聲音,據學生反映前一段時間就有異響,只是聲音沒有這么大,停機用手轉動卡盤,發現阻力較大,懷疑是主軸軸承有問題,拆卸主軸後,發現主軸外圈有裂痕,主軸箱內已沒有油,原來軸承因為缺油損壞。更換新的軸承,加註適量的潤滑油後,故障排除。
2.2 電器方面故障診斷方法
2.2.1 系統自診斷法
維修時要充分利用數控系統的自診斷功能,根據CRT顯示器上顯示的報警信息,可判斷出故障的大致部位,再進一步利用數控機床的PLC功能來診斷,可快速找到出現問題的模塊。PLC程序是機床生產廠家根據機床的功能和特點,編制相應的動作順序以及報警文本,對過程進行監控,PLC在數控機床上起著連接NC與機床的橋梁作用,一方面,它接受NC的控制指令,在內部順序程序控制下,給機床側發出控制指令,控制電磁閥、繼電器、指示燈,另一方面根據機床側的反饋信號,將機床側的狀態信號發送到NC,PLC在對大量信號的處理過程中任何一個信號不到位,任何一個執行元件不動作,都會使機床出現故障。所以根據PLC梯形圖來分析和診斷故障,可以快速、方便的找到故障點,PLC梯形圖能顯示系統與各部分之間的介面信號狀態,只要熟悉有關控制對象的正常狀態和故障狀態,就能找到數控機床的外圍故障,它是故障診斷過程中常用、有效的方法之一。
2.2.2 常規測量檢查法
常規檢查採用感官來了解故障發生時所伴隨的各種異常雜訊、異常發熱、發熱元件表面的過熱變色、煙熏黑或燒焦、金屬燒結的亮點等。找出這些表面變化後,根據數控系統的組成及工作原理,從原理上分析各點的電壓與參數,利用儀器儀表對數控機床電路或元器件進行測量、分析、比較、判斷。運用這種方法對維修人員的水平要求較高,需對整個系統和各部分電路思路清楚,深入的了解才能進行。
2.2.3 部件交換法
這是一種在一定條件下採用的方法,就是將可能有故障的目標用備用板更換,或用機床上相同的板進行互換,然後啟動機床,觀察故障現象是否消失或轉移,以確定故障的具體部位。採用此法之前要確認:數控系統各種電壓正常,負載沒有短路。如某數控車床,故障現象為X軸不動,其它功能正常。通過分析數控系統、伺服驅動器和各電機間的連接框圖,從控制環節上看,故障可能出在數控系統、伺服驅動器或電機上,此時可以利用部件交換法來確定故障點,將X、Z軸電機電纜線互換,發現X軸伺服電機可以正常運轉,Z軸伺服電機沒有動作,此時,說明X軸電機正常,電纜恢復到原來位置後,再交換數控系統到伺服驅動器之間的電纜,發現X軸不動、Z軸正常,由此可判斷X軸驅動器有故障。
2.2.4 參數檢查法
加工程序出錯,系統程序、計算機運算出錯等數控機床軟體故障,往往就是由於參數變化或丟失造成的,此外,機床受外界電、磁場的影響也會造成參數變化,出現這樣的現象,要先檢查參數,若有變化,要先恢復參數,再查找其它原因。例如:長期閑置的機床,由於電池電量不足和電子元器件的性能變化,很容易造成參數丟失或變化, 檢查機床的參數情況,很容易找到故障所在。
3 數控機床維修過程
數控機床種類多,元器件多,所產生的故障原因復雜,在維修中,要根據實際情況進行處理,下面是數控機床發生故障時的維修過程。
數控機床加工常用專業術語
1)計算機數值控制 (Computerized Numerical Control, CNC) 用計算機控制加工功能,實現數值控制。
2)軸(Axis)機床的部件可以沿著其作直線移動或回轉運動的基準方向。
3)機床坐標系( Machine Coordinate Systern )固定於機床上,以機床零點為基準的笛卡爾坐標系。
4)機床坐標原點( Machine Coordinate Origin )機床坐標系的原點。
5)工件坐標系( Workpiece Coordinate System )固定於工件上的笛卡爾坐標系。
6)工件坐標原點( Wrok-piexe Coordinate Origin)工件坐標系原點。
7)機床零點( Machine zero )由機床製造商規定的機床原點。
8)參考位置( Reference Position )機床啟動用的沿著坐標軸上的一個固定點,它可以用機床坐標原點為參考基準。
9)絕對尺寸(Absolute Dimension)/絕對坐標值(Absolute Coordinates)距一坐標系原點的直線距離或角度。
10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐標值(Incremental Coordinates)在一序列點的增量中,各點距前一點的距離或角度值。
11)最小輸人增量(Least Input Increment) 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。
12)命令增量(Least command Increment)從數值控制裝置發出的命令坐標軸移動的最小增量單位。
13)插補 (InterPolation)在所需的.路徑或輪廓線上的兩個已知點間根據某一數學函數(例如:直線,圓弧或高階函數)確定其多個中間點的位置坐標值的運算過程。
14)直線插補(Llne Interpolation)這是一種插補方式,在此方式中,兩點間的插補沿著直線的點群來逼近,沿此直線控制刀具的運動。
15)圓弧插補(Circula : Interpolation)這是一種插補方式,在此方式中,根據兩端點間的插補數字信息,計算出逼近實際圓弧的點群,控制刀具沿這些點運動,加工出圓弧曲線。
16)順時針圓弧(Clockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心,按負角度方向旋轉所形成的軌跡.方向旋轉所形成的軌跡.
17)逆時針圓弧(Counterclockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心,按正角度方向旋轉所形成的軌跡。
18)手工零件編程(Manual Part Prograrnmiog)手工進行零件加工程序的編制。
19)計算機零件編程(Cornputer Part prograrnrnlng)用計算機和適當的通用處理程序以及後置處理程序准備零件程序得到加工程序。
20)絕對編程(Absolute Prograrnming)用表示絕對尺寸的控制字進行編程。
21)增量編程(Increment programming)用表示增量尺寸的控制字進行編程。
22)宇符(Character)用於表示一組織或控制數據的一組元素符號。
23)控制字元(Control Character)出現於特定的信息文本中,表示某一控制功能的字元。
24)地址(Address)一個控制字開始的字元或一組字元,用以辨認其後的數據。
25)程序段格式(Block Format)字、字元和數據在一個程序段中的安排。
26)指令碼(Instruction Code) /機器碼(Machine Code)計算機指令代碼,機器語言,用來表示指令集中的指令的代碼。
27)程序號(Program Number)以號碼識別加工程序時,在每一程序的前端指定的編號 .
28)程序名(Prograo Name)以名稱識別加工程序時,為每一程序指定的名稱。
29)指令方式(Command Mode)指令的工作方式。
30)程序段(Block)程序中為了實現某種操作的一組指令的集合.
31)零件程序(P art Program)在自動加工中,為了使自動操作有效按某種語言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質上的加工程序,也可以是為計算機准備的輸人,經處理後得到加工程序。
32)加工程序(Machine Program)在自動加工控制系統中,按自動控制語言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當的輸人介質上,完全能實現直接的操作。
33)程序結束(End of Program)指出工件加工結束的輔助功能
34)數據結束(End of Data)程序段的所有命令執行完後,使主軸功能和其他功能(例如冷卻功能)均被刪除的輔助功能。
35)程序暫停(Progrom Stop)程序段的所有命令執行完後,刪除主軸功能和其他功能,並終止其後的數據處理的輔助功能.
36)准備功能(Preparatory Functton)使機床或控制系統建立加工功能方式的命令.
37)輔助功能(MiscellaneouS Function)控制機床或系統的開關功能的一種命令。
38)刀具功能(Tool Funetion)依據相應的格式規范,識別或調人刀具。
39)進給功能(Feed Function)定義進給速度技術規范的命令。
40)主軸速度功能(Spindle Speed Function)定義主軸速度技術規范的命令。
41)進給保持(Feed Hold)在加工程序執行期問,暫時中斷進給的功能。
42)刀具軌跡(Tool Path)切削刀具上規定點所走過的軌跡。
43)零點偏置(Zero Offset)數控系統的一種特徵.它容許數控測量系統的原點在指定范圍內相對於機床零點移動,但其永久零點則存在數控系統中。
44)刀具偏置(Tool Offset)在一個加工程序的全部或指定部分,施加於機床坐標軸上的相對位移.該軸的位移方向由偏置值的正負來確定.
45)刀具長度偏置(Tool Length Offset)在刀具長度方向卜的偏晉
46)刀具半徑偏置(Tool Radlus OffseO)刀具在兩個坐標方向的刀具偏置。
47)刀具半徑補償(Cutter Compensation)垂直於刀具軌跡的位移,用來修正實際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異
48)刀具軌跡進給速度(Tool Path Feedrate)刀具上的基準點沿著刀具軌跡相對於工件移動時的速度,其單位通常用每分鍾或每轉的移動量來表示。
49)固定循環(Fixed Cycle , Canned Cycle)預先設定的一些操作命令,根據這些操作命令使機床坐標袖運動,主袖工作,從而完成固定的加工動作。例如,鑽孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復合動作。
50)子程序(Subprogram)加工程序的一部分,子程序可由適當的加工控制命令調用而生效
51)工序單(Planning sheet)在編制零件的加工工序前為其准備的零件加工過程表。
52)執行程序(Executlve Program)在 CNC 系統中,建立運行能力的指令集合
53)倍率(Override)使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值(例如,進給率、主軸轉速等)的手工控制功能。
54)伺服機構(Servo-Mwchanisnt)這是一種伺服系統,其中被控量為機械位置或機械位置對時間的導數.
55)誤差(Error)計算值、觀察值或實際值與真值、給定值或理論值之差
56)解析度(Resolution)兩個相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔。
❷ 防靜電工作台如何接地
用橫截面積不小於2m㎡多股絞合銅芯軟線或電纜,把防靜電台墊和地墊分別串聯1MΩ電阻連接到地線配置系統上,防靜電平安工作台接地。
檯面則採用防靜電防火板或防靜電台墊,主體框架採用金屬資料。具有良好的接地措施及優異的防靜電性能。主體框架下配有調節腳可適當調節工作台的高度,工作台上可預留電纜配置盒並具有若干組多功能電源插座,方便搭配照明系統,非常方便。另外還有一種為不銹鋼的工作台,桌面需要鋪一塊防靜電桌墊,桌墊通過接點線連入大地,達到瀉放靜電的效果。
防靜電工作台主要由三局部組成防靜電檯面、工作台支架、附件三部分組成,防靜電工作台依照組成來分類。如果依照使用性能來分類大致可以分成導靜電防靜電工作台和耗散型防靜電工作台兩個部分組成,其中導靜電防靜電工作台主要用在潔凈室,因為導靜電防靜電工作台全部由金屬結構組成,不會在工作中發生磨損發生塵埃,不會對潔凈室造成污染,而耗散型防靜電工作台因為經常地磨損而會發生塵埃來污染潔凈室,防靜電工作台的支架主要是起到支撐作用。此外它金屬支架可以將經典導致防靜電地板上,工作檯面是防靜電工作台的重點,檯面主要有抗沖擊,耐腐蝕,性能穩定等物理化學性質。
才能對靜電維護做到無懈可擊,選用適合的防靜電工作台。為了維護好元件不被靜電損壞或損傷,測試防靜電工作台,一定要保證丈量方法的准確,如果性能沒有達到規范,一定要記得及時更換,才能保證元件的平安。
參考:http://www.fjdgzt.com/show-74-124.html