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        影響數控車床加工精度的因素分析與故障檢修診

        發布時間:2018-08-27  發布者:禹創重工機械
        閥門機床的加工精度由數控系統的控制精度和車床的機械精度共同組成。數控系統的低、伺服控制的方法是否調整到較優直接影響數控車床的加工精度,而機床的機械本體精度同樣也會制約數控車床的加工精度。總的來說,數控車床加工的不   性一般由以下原因造成:
        (1)車床熱變形誤差;
        (2)車床幾何誤差;
        (3)車刀幾何參數引發的誤差;
        (4)刀具磨損誤差;
        (5)伺服進給系統誤差等。
        其中,車刀幾何參數引發的誤差和伺服進給系統誤差在實際生產中較為常見。
        現代的數控車床大多通過伺服電機驅動滾珠絲杠實現其位置控制,而滾珠絲杠的傳動誤差能影響機床的精度,成為數控機床定位精度的重要因素之一。
        目前我國數控機床的數控進程大多采用半閉環控制伺服進給系統控制,半閉環控制系統工作原理。在數控車床工作時,伺服電機的絲杠反方向運動會使空隙出現空運轉,導致軸承與軸承座之間的空隙產生反向間隙誤差。同時外力作用會使機床的傳動、運動部件發生彈性變形,數控車床的誤差是正向運轉誤差和反向間隙的總和,其運轉過程中部件受力的不均勻導致彈性間隙發生變化,從而影響數控設備的精度。
        機械部件的被加工零件是通過數控車床的車刀在零件表面按   運行軌跡運動產生的。由于數控車床的車刀存在刀尖圓弧半徑和車刀主偏角,導致其對圓柱類零件加工的軸向尺寸發生變化,并且軸向尺寸的變化量與刀尖圓弧半徑成正比,刀尖圓弧半徑增大時軸向尺寸的變化量也會增大,而軸向尺寸的變化與車床刀主偏角成反比,當車刀主偏角的增大時軸向尺寸的變化減小。
        因此在對被加工零件進行編制加工程序時,應根據軸向尺寸的變化改變其軸向位移長度。在數控車床加工中,車刀的刀尖圓弧半徑、主偏角、車刀刀尖距與零件中心高的偏差等參數,都會對加工零件的精度和零件表面的粗糙度產生影響,此外相關參數的不合理還會對車床刀具的使用壽命產生影響。
        的研究成果表明,各種因素對數控車床的加工精度的影響程度是不一樣的,各種誤差源所占比例。從表中可以看出,數控機床的加工精度與機床、刀具、夾具、加工工藝和加工環境等諸多因素有關。在正常的加工條件下,數控車床自身的精度是影響加工工件精度的較重要因素。在一般情況下,三面數控鏜孔機床的幾何誤差占到數控車床總誤差的20%~30%,對于和超數控車床,其比例系數還要   高。
        閥門數控機床的檢修與故障診斷
        延長元器件的壽命和零部件的磨損周期,預防各種故障,提高閥門數控機床的平均無故障工作時間和使用壽命。
        使用注意
        1、閥門數控機床的使用環境:對于數控機床較好使其置于有恒溫的環境和遠離震動較大的設備(如沖床)和有電磁干擾的設備;
        2、電源要求;
        3、閥門數控機床應有操作規程:進行定期的維護、保養,出現故障注意記錄保護現場等;
        4、閥門數控機床不宜長期封存,長期會導致儲存系統故障,數據的丟失;
        5、注意培訓和配備操作人員、維修人員及編程人員
        閥門數控機床形成這種發展趨勢的原因,固然與我國工業轉型升級帶來催化作用、我國人力成本的提高、工業機器人價格降低與性能提高這些普遍因素有很大關系,同時也床的原因,一是當前隨著機床數控技術的不斷完善,各種自動檢測、動態補償技術的成熟,數控機床技術的發展已經進入智能化新階段,機器人的加入只是起到了一種推波助瀾的作用;二是機器人與閥門數控機床的集成應用還具有一些優越,例如,機床密度加大,廠房利用率提高;輔助時間縮短,提高機床工作效率;操作   性和可重復性比自然人高;工傷的可能性大為減少;可長時間連續工作,而沒有情緒問題和情感需求,等等。
        閥門數控機床的故障診斷
        1.閥門數控機床的故障率隨使用時間的推移有明顯變化。由于典型故障曲線的形狀與浴盆相似,故稱為浴盆曲線或機床故障率曲線,它共分為三個階段。第I階段為初期運行區,曲線呈負指數狀,機床故障率較高:第u階段為系統壽命區,一般數控機床在運行9-14個月后才能進入壽命區,所以一般數控機床的保修期在1年左右。進入壽命區機床具有非常低的故障率;第IQ階段為數控機床的衰老區,在這個時期系統的故障率隨時間的增加急劇上升。這個曲線有助于我們了解和分析數控機床的故障產生情況。
        2.閥門數控機床是機電一體化的產物,、結構父雜。數控機床的故障也是多種多樣,故障原因一般都比較復雜,這給數控機床的故障診斷和維修帶來不少困難。為了便于機床的故障分析和診斷,本節按故障的性質、故障產生的原因和故障發生的部位等因素大致把數控機床的故障劃分為幾類。
        在線診斷是指通過數控系統的控制程序,在系統處于正常運行狀態下,實時自動地對數控裝置、PLC控制器、伺服系統、PLC的輸入/輸出以及與數控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢驗,并呈現有關狀態信息和故障信息。系統除了在屏幕卜呈現警報號和警報內容外,還實時呈現NC內部標志寄存器及PLC操作單元的狀態,為故障診斷提供方便。
        3離線診斷
        當閥門數控機床的數控系統出現故障或者要判斷是古真有故障時,往往要停止加工,并停機進行檢查,這就是離線診斷。離線診斷的日的是修u系統和故障定位.力求把故障定位在盡可能小的范圍,如縮小到某一區域或者某一模塊等。
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