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影響數(shù)控車床加工精度的因素分析與故障檢修診

發(fā)布時間:2018-08-27  發(fā)布者:禹創(chuàng)重工機(jī)械
閥門機(jī)床的加工精度由數(shù)控系統(tǒng)的控制精度和車床的機(jī)械精度共同組成。數(shù)控系統(tǒng)的低、伺服控制的方法是否調(diào)整到較優(yōu)直接影響數(shù)控車床的加工精度,而機(jī)床的機(jī)械本體精度同樣也會制約數(shù)控車床的加工精度。總的來說,數(shù)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(shù)引發(fā)的誤差;
(4)刀具磨損誤差;
(5)伺服進(jìn)給系統(tǒng)誤差等。
其中,車刀幾何參數(shù)引發(fā)的誤差和伺服進(jìn)給系統(tǒng)誤差在實際生產(chǎn)中較為常見。
現(xiàn)代的數(shù)控車床大多通過伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠實現(xiàn)其位置控制,而滾珠絲杠的傳動誤差能影響機(jī)床的精度,成為數(shù)控機(jī)床定位精度的重要因素之一。
目前我國數(shù)控機(jī)床的數(shù)控進(jìn)程大多采用半閉環(huán)控制伺服進(jìn)給系統(tǒng)控制,半閉環(huán)控制系統(tǒng)工作原理。在數(shù)控車床工作時,伺服電機(jī)的絲杠反方向運(yùn)動會使空隙出現(xiàn)空運(yùn)轉(zhuǎn),導(dǎo)致軸承與軸承座之間的空隙產(chǎn)生反向間隙誤差。同時外力作用會使機(jī)床的傳動、運(yùn)動部件發(fā)生彈性變形,數(shù)控車床的誤差是正向運(yùn)轉(zhuǎn)誤差和反向間隙的總和,其運(yùn)轉(zhuǎn)過程中部件受力的不均勻?qū)е聫椥蚤g隙發(fā)生變化,從而影響數(shù)控設(shè)備的精度。
機(jī)械部件的被加工零件是通過數(shù)控車床的車刀在零件表面按   運(yùn)行軌跡運(yùn)動產(chǎn)生的。由于數(shù)控車床的車刀存在刀尖圓弧半徑和車刀主偏角,導(dǎo)致其對圓柱類零件加工的軸向尺寸發(fā)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(dāng)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(jìn)行編制加工程序時,應(yīng)根據(jù)軸向尺寸的變化改變其軸向位移長度。在數(shù)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(shù),都會對加工零件的精度和零件表面的粗糙度產(chǎn)生影響,此外相關(guān)參數(shù)的不合理還會對車床刀具的使用壽命產(chǎn)生影響。
的研究成果表明,各種因素對數(shù)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(shù)控機(jī)床的加工精度與機(jī)床、刀具、夾具、加工工藝和加工環(huán)境等諸多因素有關(guān)。在正常的加工條件下,數(shù)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(shù)控鏜孔機(jī)床的幾何誤差占到數(shù)控車床總誤差的20%~30%,對于和超數(shù)控車床,其比例系數(shù)還要   高。
閥門數(shù)控機(jī)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(yù)防各種故障,提高閥門數(shù)控機(jī)床的平均無故障工作時間和使用壽命。
使用注意
1、閥門數(shù)控機(jī)床的使用環(huán)境:對于數(shù)控機(jī)床較好使其置于有恒溫的環(huán)境和遠(yuǎn)離震動較大的設(shè)備(如沖床)和有電磁干擾的設(shè)備;
2、電源要求;
3、閥門數(shù)控機(jī)床應(yīng)有操作規(guī)程:進(jìn)行定期的維護(hù)、保養(yǎng),出現(xiàn)故障注意記錄保護(hù)現(xiàn)場等;
4、閥門數(shù)控機(jī)床不宜長期封存,長期會導(dǎo)致儲存系統(tǒng)故障,數(shù)據(jù)的丟失;
5、注意培訓(xùn)和配備操作人員、維修人員及編程人員
閥門數(shù)控機(jī)床形成這種發(fā)展趨勢的原因,固然與我國工業(yè)轉(zhuǎn)型升級帶來催化作用、我國人力成本的提高、工業(yè)機(jī)器人價格降低與性能提高這些普遍因素有很大關(guān)系,同時也床的原因,一是當(dāng)前隨著機(jī)床數(shù)控技術(shù)的不斷完善,各種自動檢測、動態(tài)補(bǔ)償技術(shù)的成熟,數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入智能化新階段,機(jī)器人的加入只是起到了一種推波助瀾的作用;二是機(jī)器人與閥門數(shù)控機(jī)床的集成應(yīng)用還具有一些優(yōu)越,例如,機(jī)床密度加大,廠房利用率提高;輔助時間縮短,提高機(jī)床工作效率;操作   性和可重復(fù)性比自然人高;工傷的可能性大為減少;可長時間連續(xù)工作,而沒有情緒問題和情感需求,等等。
閥門數(shù)控機(jī)床的故障診斷
1.閥門數(shù)控機(jī)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(jī)床故障率曲線,它共分為三個階段。第I階段為初期運(yùn)行區(qū),曲線呈負(fù)指數(shù)狀,機(jī)床故障率較高:第u階段為系統(tǒng)壽命區(qū),一般數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行9-14個月后才能進(jìn)入壽命區(qū),所以一般數(shù)控機(jī)床的保修期在1年左右。進(jìn)入壽命區(qū)機(jī)床具有非常低的故障率;第IQ階段為數(shù)控機(jī)床的衰老區(qū),在這個時期系統(tǒng)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(shù)控機(jī)床的故障產(chǎn)生情況。
2.閥門數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的產(chǎn)物,、結(jié)構(gòu)父雜。數(shù)控機(jī)床的故障也是多種多樣,故障原因一般都比較復(fù)雜,這給數(shù)控機(jī)床的故障診斷和維修帶來不少困難。為了便于機(jī)床的故障分析和診斷,本節(jié)按故障的性質(zhì)、故障產(chǎn)生的原因和故障發(fā)生的部位等因素大致把數(shù)控機(jī)床的故障劃分為幾類。
在線診斷是指通過數(shù)控系統(tǒng)的控制程序,在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下,實時自動地對數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服系統(tǒng)、PLC的輸入/輸出以及與數(shù)控裝置相連的其他外部裝置進(jìn)行自動測試、檢驗,并呈現(xiàn)有關(guān)狀態(tài)信息和故障信息。系統(tǒng)除了在屏幕卜呈現(xiàn)警報號和警報內(nèi)容外,還實時呈現(xiàn)NC內(nèi)部標(biāo)志寄存器及PLC操作單元的狀態(tài),為故障診斷提供方便。
3離線診斷
當(dāng)閥門數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障或者要判斷是古真有故障時,往往要停止加工,并停機(jī)進(jìn)行檢查,這就是離線診斷。離線診斷的日的是修u系統(tǒng)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(qū)域或者某一模塊等。
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