{一}、數(shù)控機床基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
用數(shù)字化信息技術(shù)對設(shè)備系統(tǒng)進行地控制的技術(shù)就是數(shù)字控制技術(shù)。數(shù)控機床就是用數(shù)字控制技術(shù)對機床的運動軌跡和對零件的加工過程進行控制,是數(shù)字和機床的運作的融合。像自動洗衣機、電冰箱等電氣對數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用有著非常大應(yīng)用,較具有代表性的機電一體化產(chǎn)品就是數(shù)控機床,機床床身鑄件對控制編碼和規(guī)定內(nèi)的符號有的邏輯處理能力,與普通的機床相比具有現(xiàn)代化機械加工設(shè)備的性。數(shù)控機床所有的機電一體化產(chǎn)品相同,由以下幾大組成部分:機床主體、電氣控制單元、執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)部分。
1、機床主體。數(shù)控機床的主體是機床的重要組成部分,它是直接作用在零件上的。主要的作用就是對零件進行加工。
2、電氣控制單元。電氣控制系統(tǒng)是由電源模塊、電機模塊、運動控制器(SIMOTION)等部分組成。
現(xiàn)階段的數(shù)控機床的電源模塊有兩種:一種可以將一個固定的電流轉(zhuǎn)化成預(yù)定電流,并且與運動控制器能進行通信的可調(diào)電流;還有一種是不能轉(zhuǎn)化電流,不能與運動控制器通信的不可調(diào)電流。電動機模塊有兩種,分別是裝機裝柜型和書本型。它的作用就是把通過的電流轉(zhuǎn)變成適合電動機使用的交流電。電氣控制單元是數(shù)控機床的重要指揮中心,而電氣控制系統(tǒng)的主要組成部分就是運動控制器,它的主要功能就是對主體工作部分的運動、邏輯、工藝的控制,它的正常運行對電氣控制系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)發(fā)揮著重要的作用。
3、電氣控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分。這部分是數(shù)控機床對零件加工部分的直接作用者,通過對電磁閥的控制來完成機械的各種活動,通過對換刀角度的自由進一步提高數(shù)控車床的工作效率;在對機床進行換刀時會改變刀具原有的運動軌跡;刀具在加工的過程中,會出現(xiàn)磨損或斷裂的現(xiàn)象,通過光纖傳感器對刀具進行檢測,加工的質(zhì)量。
4、PLC數(shù)控機床的核心控制部分。數(shù)控機床的控制系統(tǒng)的核心部分就是軟件對程序的分析及使用。工控機通過對輸入信息的讀取將正確的信息傳遞給運動控制器,運動控制器會根據(jù)接收到的信息對電動機模塊進行控制,進而對數(shù)控機床的工作區(qū)域進行控制。同時,光柵尺檢測到加工區(qū)域的信息,通過傳感器將信息轉(zhuǎn)化成標準信號傳遞給運動控制器,通過傳感器的檢測將數(shù)控機床的工作狀態(tài)傳遞給數(shù)控機床的電氣控制系統(tǒng)。
{二}、數(shù)控機床液壓系統(tǒng)故障診斷方法
1、溯源分析法
溯源分析方法主要考察液壓傳動系統(tǒng)在實際生產(chǎn)過程中實現(xiàn)具體動作的詳細過程,以及實現(xiàn)動作需要的一系列條件。溯源分析采用邏輯電路分析中的與門關(guān)系和或門關(guān)系進行分析。機床鑄件做邏輯圖的具體操作方法就是將液壓系統(tǒng)各個子系統(tǒng)及各種元部件,以動作信息流向或則系統(tǒng)能量流向先后關(guān)系為準則,將各個邏輯框格圖的聯(lián)系起來。
2、假設(shè)驗證法
實際生產(chǎn)中,經(jīng)常出現(xiàn)難以一時判斷出哪些參數(shù)處于不正常的情況。此時依靠常規(guī)的邏輯分析就很難發(fā)揮作用,解決辦法是利用假設(shè)的方法對可能發(fā)生的原因進行試探。
先假設(shè)故障出現(xiàn)的各種可能原因,有些原因可能表面看起來和故障是毫不相關(guān)的,也要納入到假設(shè)中。其次,再利用理論分析或測試的方法,簡潔的驗證假設(shè)是否成立,如果成立則判斷出該原因是否是故障的原因。
3、經(jīng)驗分析法
通過感官經(jīng)驗進行判斷。例如聽覺判斷可以識別液壓缸、泵發(fā)出的不正常聲音,以及溢流閥刺耳聲音等。嗅覺判斷的主要依據(jù)就是氣味卻發(fā)生變化,對于液壓系統(tǒng)液壓油的氣味變化,目前還沒有相關(guān)的儀器測試手段,因而利用人體嗅覺判斷就有顯著的優(yōu)勢。
觸覺可以判斷液壓系統(tǒng)“爬行”故障,“爬行”故障時,用手能夠感覺設(shè)備有較小的抖動,能夠感受到液壓執(zhí)行元件速度時慢時快,速度不均勻等現(xiàn)象。
4、現(xiàn)象特點分析法
初次判斷時,液壓系統(tǒng)某一故障可能具有多個原因,但是某一特定原因引起的故障必有其之處,在引起這一故障時,必然還具有其他的異常現(xiàn)象。一般的,將不同原因引起的一些現(xiàn)象,稱為特征信息(Ngetal.2017)。找出特征信息,可以提高液壓系統(tǒng)故障初步診斷的效率。利用特征信息對故障原因進行判斷時,還可以將其他特征參量引入,以加快故障判斷的效率。例如發(fā)生爬行時,設(shè)備壓力始終較低,但是溢流閥流量卻增大,則可以初步判斷故障發(fā)生于溢流閥。利用特征信息進行液壓系統(tǒng)故障診斷具有重要的意義。
5、故障樹圖方法
此方法將分析的系統(tǒng)對象從往下逐層分為樹枝狀的樹狀圖,不僅體現(xiàn)各個子系統(tǒng)或者元件的分類關(guān)系,還體現(xiàn)出各個子系統(tǒng)或者元件之間的逐層遞進關(guān)系。因此,故障樹圖能夠把具有復(fù)雜聯(lián)系的液壓系統(tǒng)子系統(tǒng)或者元部件直觀的呈現(xiàn)給技術(shù)人員,利用樹圖在進行診斷就方便。故障樹做好之后,故障發(fā)生的各個可能原因和可能的模塊以及各種系統(tǒng)的層次遞進關(guān)系就明了。故障診斷人員明確故障相關(guān)現(xiàn)象后,就可以利用故障樹,從樹圖系統(tǒng)定義,到較底層各個事件的具體描述、相關(guān)原因以及判斷標準進行逐步梳理,使得具有復(fù)雜關(guān)系的液壓系統(tǒng)變得清楚明白,而且操作起來也簡單,很快便能判定故障原因所在。
6、系統(tǒng)分析法
一是歸納多種癥狀分析,分析液壓系統(tǒng)時,不僅要對主要檢查對象進行準確檢查和判斷,而且要考慮其他故障發(fā)生過程中設(shè)備表現(xiàn)出的異?,F(xiàn)象,將各種現(xiàn)象加以綜合考慮,做成一個統(tǒng)一于液壓系統(tǒng)的信息集,信息集中的每條描述都對應(yīng)一個故障現(xiàn)象及其原因,這樣便可以對液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象及原因有一個的了解,結(jié)合液壓相關(guān)理論以及設(shè)備相關(guān)資料,便可以做出判斷。二是多角度分析,進行故障診斷時,有時會發(fā)現(xiàn)采取某種方式重復(fù)多次也檢查不出故障所在。此時,就需要采取不同檢查方式或者利用不同測試儀器進行不同角度的檢查,每種檢查方式便會有一種結(jié)論,將各種結(jié)論加以綜合便可以進行診斷。