淺析數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)

史光巖

（武威職業(yè)學(xué)院，甘肅 武威 733000）

淺析數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)

史光巖

（武威職業(yè)學(xué)院，甘肅 武威 733000）

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷深入，數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)直接影響著我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平，但是我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性仍然處于偏低的水平，因此，我們應(yīng)該重視數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)。此文將針對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)和對(duì)其該如何進(jìn)行提高做出討論。

數(shù)控機(jī)床；可靠性；技術(shù)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和裝備制造業(yè)中占有重要的位置 。數(shù)控機(jī)床的功能變得出多樣化和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，用戶對(duì)產(chǎn)品的各方面的要求都不斷提高，為了滿足用戶的需求，產(chǎn)品市場(chǎng)的發(fā)展開始呈現(xiàn)出樣式多、批量小的趨勢(shì)。

在制造業(yè)加工當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床在高精度、省時(shí)間、質(zhì)量佳、柔性好等方面發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢(shì)。因此，國(guó)家的工業(yè)生產(chǎn)水平很大程度上取決于數(shù)控機(jī)床的技術(shù)水平是否出色。

1 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)分析

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)不足之處具體有以下3點(diǎn)。

1.1 電源和工藝技術(shù)

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，電源對(duì)信號(hào)傳導(dǎo)造成干擾和電源存在問(wèn)題是導(dǎo)致電氣系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要問(wèn)題。由于強(qiáng)電設(shè)備會(huì)產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的的脈沖噪聲，脈沖噪聲會(huì)直接影響到電子設(shè)備的正常工作，從而對(duì)電源系統(tǒng)造成非常嚴(yán)重的污染。

針對(duì)這種問(wèn)題，需要使用電氣兼容性原理對(duì)電源降噪進(jìn)行干擾的解除，從根源上進(jìn)行解決問(wèn)題。

1.2 數(shù)控機(jī)床安裝不當(dāng)

為了能夠確保數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作不出現(xiàn)問(wèn)題，正確地安裝數(shù)控系統(tǒng)的重要性是不可小覷的。如果沒(méi)有根據(jù)安裝手冊(cè)進(jìn)行安裝和調(diào)試，布線不規(guī)整或者沒(méi)有考慮到電磁的影響，都會(huì)導(dǎo)致伺服東軸失控，從而影響零件的使用壽命，嚴(yán)重則會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障。

此外，數(shù)控機(jī)床的使用壽命還受到安裝人員的安裝經(jīng)驗(yàn)和機(jī)床運(yùn)作環(huán)境影響。

1.3 機(jī)電元器件質(zhì)量不佳

在我國(guó)機(jī)電元器件和低壓電器的市場(chǎng)上，以假亂真、魚目混珠的現(xiàn)象非常泛濫。觸發(fā)器、繼電器、接插起、連接器、鍵盤、開關(guān)和雙絞線等部件容易出現(xiàn)故障。繼電器的彈簧耐熱性和耐疲勞性較差，絕緣材料失效和彈簧受溫度影響而出現(xiàn)形變會(huì)導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)故障。

接插器和連接器使用壽命較短，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用之后，其電阻會(huì)變大，因?yàn)榛善推谛阅懿?，所以?huì)導(dǎo)致運(yùn)作時(shí)的系統(tǒng)突然出現(xiàn)故障。如果數(shù)控機(jī)床使用這一類劣質(zhì)的部件的話，不僅僅不能夠保證系統(tǒng)正常地運(yùn)行，甚至?xí)?dǎo)致安全事故的發(fā)生。

2 提高數(shù)控機(jī)床可靠性的方式

2.1 正確使用數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控機(jī)床中的邏輯程序編寫錯(cuò)誤和參數(shù)配置不當(dāng)都是值得重視的，在實(shí)際使用的時(shí)候，這樣的問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障，影響用戶的使用。例如，螺距誤差補(bǔ)償功能通常用于修正數(shù)控轉(zhuǎn)臺(tái)定位精度，當(dāng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致誤差累積；當(dāng)加減速時(shí)間設(shè)置不當(dāng)，機(jī)床的傳動(dòng)鏈將受到影響，減少數(shù)控機(jī)床的使用壽命。

對(duì)小尺寸深孔進(jìn)行加工的時(shí)候，用戶只需應(yīng)用數(shù)控系統(tǒng)的宏功能進(jìn)行參數(shù)化編程，對(duì)加工距、進(jìn)給量、進(jìn)給速度等工藝參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修改，就能夠高效地完成加工工作。每個(gè)零件的加工都能夠被系統(tǒng)的工號(hào)檢索功能所檢索到，并且使用相應(yīng)的開關(guān)就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)其進(jìn)行加工程序。

2.2 合理布線與接地

在復(fù)雜的地線中，數(shù)控機(jī)床小信號(hào)回路、邏輯電路和直流電源工作回路是不能夠和電磁閥回答、繼電器混搭。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)機(jī)架箱等都應(yīng)該進(jìn)行接地，接地線電阻不能夠超過(guò)一歐姆，橫截面面積必須要超過(guò)10 mm2。

布線的時(shí)候不能夠?qū)⑷蹼婋娐泛蛷?qiáng)電電路兩者混搭，脈沖、平電線和輸入輸出之間留有間距，遵循“強(qiáng)弱分開”的原則。可編程控制器禁止和其他設(shè)備串聯(lián)接地，只能配置獨(dú)立電源進(jìn)行接地。對(duì)輸入信號(hào)線使用金屬屏蔽線進(jìn)行分隔，需要使用金屬蛇形管進(jìn)行獨(dú)立走線。

2.3 提高伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性

在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，根據(jù)不同機(jī)床的不同功能進(jìn)行對(duì)模塊的組建，應(yīng)使用模塊化硬件的方式，同時(shí)要具備機(jī)械故障自動(dòng)診斷、機(jī)床自保護(hù)、刀具管理和人機(jī)對(duì)話，這樣能夠延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命、降低機(jī)床的維護(hù)費(fèi)用和提到自身工作的穩(wěn)定性。

數(shù)控機(jī)床運(yùn)作最大速率受到伺服系統(tǒng)的性能限制，控制系統(tǒng)和機(jī)床之間的電傳動(dòng)離不開工作穩(wěn)定性、生產(chǎn)效率、零件表面質(zhì)量和定位跟蹤的精確度等指標(biāo)的協(xié)調(diào)。伺服系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性還可以依靠數(shù)字信號(hào)和交流替直流代替模擬信號(hào)進(jìn)行增強(qiáng)。此外，數(shù)字驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠使系統(tǒng)自身的適應(yīng)能力和柔度得到有效地提升。

3 結(jié)言

綜上所述，我國(guó)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)需求是非常龐大的，這為整個(gè)機(jī)床行業(yè)的發(fā)展提供了很大的空間。同時(shí)，集成化、自動(dòng)化、智能化和柔性化是我國(guó)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的方向。

在我國(guó)加入了世界貿(mào)易組織之后，國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床面臨著非常大的挑戰(zhàn)和競(jìng)爭(zhēng)，想要增強(qiáng)我國(guó)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，不斷對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性進(jìn)行提高是非常重要的。我們應(yīng)該重視對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究，才能夠推動(dòng)我國(guó)數(shù)控機(jī)床事業(yè)的發(fā)展。

［1］ 張耀滿，劉啟偉. 數(shù)控車床主軸部件及其主軸箱熱特性有限元分析. 東北大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，32（4）.

［2］ 徐航 . 產(chǎn)品可靠性是企業(yè)的“生命線”［J］. 家電科技，2004，（8）.

Reliability technology of CNC machine tool

TG659

1009-797X （2015） 20-0072-02

B DOI：10.13520/j.cnki.rpte.2015.20.014

史光巖（1988-），男，本科學(xué)歷，助教，研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)。

2015-09-15