数控机床知识范例

更新时间:2023-09-03 15:14:30

数控机床知识

数控机床知识范文1

关键词:PLC;嵌入式;数控机床;控制系统

引言

PLC也称为可编程控制器,是由计算机实现对继电器的控制发展而来的一种全自动化的控制装置。PLC具备传统继电器中操作简单、成本低廉等优势,同时又具备计算机中运用灵活、功能完备的优势,因此在众多要求可靠性高且工作环境恶劣的领域得到而很好的发展,但目前仍没有一套结构完善、功能强大的基于PLC的数控机床控制系统[1]。传统数控机床的控制主要是通过人为的方式进行,一旦设备出现故障会严重影响工作人员的人身安全,因此本文提出一种全新的基于PLC的嵌入式数控机床控制系统,通过对其硬件结构及软件中的功能进行设计,为工业控制领域的安全生产提供保障。

1基于PLC的嵌入式数控机床控制系统硬件设计

基于PLC的嵌入式数控机床控制系统硬件部分是由微型处理器、存储设备、输入输出设备以及设备之间连接的电路组成的系统硬件结构。硬件结构为系统中的软件及软件的运行提供良好的运行环境[2]。硬件结构中,嵌入式的微型处理器装置是本文系统的硬件核心部分,主要负责控制整个嵌入式数控机床的运行[2]。外部设备主要用于本文系统与数控机床现场的环境进行交互,其中包括用于对数据信息进行保留的存储设备、计算机接口设备以及用于制作控制过程中数据表格的打印设备等。在本文系统实际应用过程中,用户可以根据不同的需要,选择不同的硬件平台。因此,在系统中的嵌入式计算机应该与标准计算机完全兼容,并且其它硬件结构也应与标准计算机相同,实现本文系统完成与标准计算机相同的工作任务。保证本文设计的基于PLC的嵌入式数控机床控制系统能够在数控机床现场恶劣的环境当中正常的运行,在系统输入接口处位置的连接线路选用具备光电隔离工能以及滤波功能的电路[3]。输入接口的线路主要用于接收和收集开关量输入的信号以及模拟量信号。通过微型处理器设备的输入接口线路一般是由寄存设备、选通线路以及带有中断请求逻辑的线路三部分构成,将以上三种组成结构连接在一个芯片上形成完整的电路集成。在输出接口线路中的继电器装置输出时,由于继电器装置上的线圈与两个导体间可供电流通过的接触面是相互隔离的,因此可以将其分别连接在具有不同性质以及不同电压等级的电路当中。根据这一原理,在本文设计的系统上可以利用PLC将继电器装置输出电路中的内部电路与PLC的外部驱动在电路中间完全的隔离,实现两部分结构在不受另一方影响的情况下,稳定的运行。

2基于PLC的嵌入式数控机床控制系统软件设计

基于PLC对嵌入式数控机床控制系统软件功能的设计包括对数控机床控制数据通信的接收功能、基于PLC的控制数据输入映射功能、控制状态值逻辑处理功能以及控制程序最终的执行功能。图1为基于PLC的嵌入式数控机床控制系统运行基本流程。根据图1中系统的运行基本流程对系统中数控机床控制数据通信接收、基于PLC的控制数据映射以及实现数控机床控制程序执行进行详细的说明。

2.1数控机床控制数据通信接收

数控机床控制数据通信接收是系统运行的第一个阶段,是通过接口板获取端口上的控制数据信息[4]。由于在系统实际运行中,控制数据信息常常会存在无效数据。因此,需要利用PLC以扫描的方式,按照控制顺序对接收到的控制数据进行采集,并将其中有效的控制数据填入到存储器当中,再进入系统的处理阶段当中。在进行程序控制执行的阶段,通过数控机床控制数据通信接收保证当输入的控制数据发生变化的情况下,存储器当中已有的控制数据不会受到影响发生改变,控制数据的改变只会通过在下一阶段中的控制数据通信接收改变。

2.2基于PLC的控制数据映射

当完成数控机床控制数据通信接收后,再次通过系统的计算机接口实现对控制数据的通信,并获取到2个8位数的16进制数,通过对该数据进行映射,最终获取到每个控制点位上的数值,再用特定的变量对每个点位的数值进行保存,实现区域性映射[5]。基于PLC的控制数据映射是系统中一项十分重要的环节,只有通过这一环节才能将用户输入的参数信息转换为具体的功能,从而在系统当中实现对数据机床的控制。通过本文上述数据的采集阶段,已经将用户编写的语言程序转变为了系统可以运行的数据,再利用计算机接口板的端口状态对信息进行实时的存储,并将其输入到映射区域当中,通过映射环节再将数据中原本的语义、词义等分析出来,从而做出正确的控制。

2.3实现数控机床控制程序执行

为了实现系统对数控机床控制程序执行,首先需要根据用户实际输入的信息,经过控制程序执行后得到相应的预想结果[6]。在逻辑构造当中,根据设备元件的各项信息将保留的输出控制数据的变量与系统中对应的位置进行连接,实现设备元件与系统端口额的额状态数值实时连接的效果。通过编译环节将控制程序差分成多个不同的单元,再将其分别进行转换。在每个逻辑当中都分别对应一个数据机床上的设备元件,节点位置表示各个控制逻辑与逻辑功能的节点。再对逻辑进行后序周游,并在后序周游的过程中,系统开始对各个控制命令进行逻辑运算,并将运算结果输出到映射区域。最终通过映射区域输出的结果执行相应的控制程序,实现对数控机床的控制。

3实验论证分析

3.1实验准备

首先将本文系统与传统控制系统共同建立在实时操作系统环境当中,分别选取两种规格、型号完全相同的数控机床作为实验对象,设置本文系统为实验组,传统控制系统为对照组,分别在实验组和对照组中添加一位实验人员作为系统的使用用户,对两组系统输入同样的数控机床控制信息,待两组系统均完成相应的运行后,将两组系统的实验结果相关数据进行记录。

3.2实验结果及分析

根据记录的实验结果,计算出两组系统的误差率,并绘制成如图2所示的实验结果对比图。从图2中的两条曲线可以看出,实验组的误差率明显低于对照组的误差率。且实验组的误差率曲线波动幅度较缓,而对照组的误差率波动幅度较大。因此通过对比实验证明,本文提出的基于PLC的嵌入式数控机床控制系统对数控机床的控制准确性和稳定性更高,更适用于实际工业控制领域对数据机床的控制。

4结束语

本文针对传统控制系统中存在的问题,结合PLC的优势,提出一种基于PLC的嵌入式数控机床控制系统,并通过对比实验进一步证明了该系统的稳定性和准确性。但本文在研究的过程中仍然存在某些方面的问题,例如系统中除控制功能外其它功能涉及较少、系统本身可支持的元件较少等。因此在后续的研究中,还将针对这两个方面的问题进行更加深入的研究。

参考文献:

[1]高罗卿,庄源昌.基于OPC技术实现WINCC与FANUC数控机床的监控系统设计[J].制造技术与机床,2019,38(01):169-172.

[2]雷楠南.西门子802D系统数控机床模拟主轴控制与调试[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2019,18(01):4-9.

[3]陶慧.“数控机床安装调试与维修”课程自主进程教学改革研究[J].工业和信息化教育,2019,38(05):70+79.

[4]司昌练.基于电液位置伺服系统机床滑台模糊自适应控制研究[J].液压气动与密封,2019,39(05):32-37.

[5]徐世卿,夏永红,张建国,等.浅谈FANUCio-MD数控机床控制系统伺服驱动器的记忆装置改造[J].科技风,2019,38(21):156-157.

数控机床知识范文2

关键词:网络模式;数控机床;故障诊断

0引言

网络技术在数控机床故障诊断中的有效应用,能够对设备的整个运行过程进行合理规划,对故障产生的主要原因进行推理,并制定出合理的解决措施,同时能够全面提高维护人员,对整体加工环境的感知能力,通过智能化编程对整个施工过程进行监管,自动化进行数控机床故障诊断。

1网络技术在数控机床故障诊断应用的必要性

在进行数控机床故障诊断的过程中,通常会采用单机版技术设备,有效节约故障诊断时间,降低人力物力的投入,将得到的海量代码进行融合处理,通过网络技术的应用,保证诊断过程的通用性,结合故障产生的主要原因,进行故障代码的实时更新。采用网络所具有的开放式、互动性的功能作用,对当前数控机床常见的系统故障进行诊断分析,在基层端口显示出不同的故障代码,通过网络通讯模块的应用,实现互联网之间的有效传输,工作人员能够通过远程控制技术,分析数控机床的实际运行状态,并下达维修指令,要求现场的工作人员,进行数控机床故障信息检查。借助网络的便利性完成远程故障分析工作,打破传统数控机床故障诊断,时间与空间的限制,在出现运行故障的第一时间,制定出完整的故障解决方案,并随时通过网络平台,向数控机床领域专家进行故障咨询,分析故障发生的主要原因,及时进行故障排除,全面提高设备的运行效率,降低企业经济损失,节约机械生产企业的设备维护成本。

1.1故障查询的通用性

不同型号的数控机床有着不同的内在结构,产生故障的主要原因也存在着明显的差异性,如果在故障诊断的过程中,出现错误代码和报警信息,就会形成数控系统故障,这是由于数控系统会自动根据部件产生的异常情况进行汇总报告,反馈出相应的错误代码。数控系统故障所产生的错误代码,不会因为机床的型号不同而发生改变,同时,数控系统所具有的系统报警功能也存在着区别,在进行机床错误代码融合的过程中,需要制定出合理的应急预案,保证故障代码的实时更新,确保故障查询的通用性。

1.2故障码网络化传输

网络技术在数控机床故障诊断过程中的有效应用,能够简化故障诊断流程,为机床自带的诊断系统运行提供便捷服务,通过网络技术实现区域范围内的自主通讯,应用串口服务器完成故障代码的网络传输,简化故障诊断工作流程,制定多元化的数控机床设备维护方案。网络技术为大量的数控机床运行数据处理提供便捷,网络凭借庞大的系统功能支持,实现跨平台的远程监控,严格管理数控机床设备运行状态。一些工作人员无法在短时间内,诊断出数控机床设备故障信息,通过网络的便利性传输,由诊断专家远程进行故障系统分析,找出故障问题形成的主要原因,并制定出合理的解决方案。通过远距离传输故障代码的形式展现数据,有助于数控机床故障问题的智能化处理,节约数控机床故障诊断的人力、物力投入,全面提高机械设备的使用效率,为企业创造更高的经济效益。

1.3提高技术人员故障诊断水平

随着信息技术的不断发展,计算机通信技术和网络技术,开始融入到数控机床故障诊断过程中,改变了技术人员传统的故障诊断方式,目前数控机床故障诊断过程中,需要采用远距离通信技术,以计算机网络技术为基础,通过物理层将数控机床运行问题,直观地呈现在专家面前。对数控机床故障产生的主要原因进行分析,并制定出合理的故障排除方案,弥补技术人员故障诊断水平的不足,数控机床研发人员和操作工人的技术水平,将会直接影响到数控机床故障诊断过程中,网络技术的应用价值。因此,需要对机械制造业的数控机床操作人员,开展计算机网络技术培训,向工作人员传授基础故障处理知识,在数控机床发生运行故障时,技术人员能够凭借数学运算能力,进行故障问题处理。

2数控机床故障诊断系统模型的建立

以网络技术为基础,建立数控机床故障诊断系统分析模型,系统功能设计的优劣,取决于数控机床故障诊断基础知识的掌握,因此,需要在系统中建立数据知识库,结合以往的故障处理经验,将复杂的数控机床故障类型进行合理分类,分别储存到不同的知识库中。工作人员在进行数控机床故障资源搜索的过程中,会花费大量的时间和精力,在这一时间内企业需要承担着一定的经济损失,同时,数控机床故障排除具有滞后性,通过网络技术的应用进行故障树分解,并在不同的网络层次内,设置单元子知识库,让技术人员在搜索过程中,优先按照子知识库的类别,划分一定的搜索范围。判断记录故障运行状态的搜索区域,并通过范围内的故障排查,了解故障产生的主要原因,通过对各个子系统的有效管理,将数控机床故障诊断系统分析模型,划分为不同的知识层次,并以拓扑网的形式表现出,不同实体间所具有的层次关系。

3数控系统诊断技术及故障排除方法

3.1网络自诊断技术

3.1.1设备开机自诊断。数控机床在开机通电运行后,系统内部所蕴含的诊断软件会自动对系统CPU、RAM等元件的运行状态,连同系统内部的各类应用软件进行统一检查,并将最终的检查结果直观地显示出来,一旦发现设备运行故障问题,就会产生报警信号,发出预警提示。要求工作人员对系统运行信息进行详细排查,一般情况下,开机后的设备自诊断,在一分钟内足够完成,一旦发现数控机床运行故障,开机诊断系统会将故障产生的主要原因,直接定位到电路板和运行模块中。工作人员在进行故障排除的过程中,只需要在一定范围内查找故障产生的主要原因,根据网络维修手册和相关知识库记录,制定出合理的故障排除方案,保证系统设备的稳定运行。3.1.2设备运行自诊断。在数控机床设备运行的过程中进行自诊断,被统一称为在线自诊断,主要指的是严格排查数控系统运行时,各区域的运行状态,实现对运行故障的提前预防,设备运行时的内部诊断程序,需要自动测试系统、PLC等装置的使用情况。位置伺服单元是内部检测的核心数控装置,与外郏装置相连,自动检查能够直观的显示出数据诊断信息,并在数控系统工作的过程中反复确认。3.1.3设备停机诊断。在设备运行过程中通过自检测找出故障问题后,需要先停止设备的使用,通过随机诊断纸的运用进行系统脱机诊断,将诊断纸带写好的诊断程序编写到设备的RAM系统模块,计算机程序自动完成故障诊断,找出设备故障发生的主要位置,设备停机诊断是传统数控机床诊断的常用方式。

3.2人工网络诊断技术

人工网络诊断技术,需要技术人员科学的使用网络技术,对数控机床的故障问题进行分析,在短时间内完成诊断工作,找出故障发生的主要范围。3.2.1功能程序诊断法在数控机床设备出现运行故障时,需要通过功能程序诊断法分析数控系统中,不同工作区域下发的功能指令,并通过技术人员的操作,进行测试程序的编写和输入,穿成纸带的形式或在软盘上储存,故障诊断过程中进行程序运行。帮助工作人员快速的找出故障存在的功能区域,制订出合理的解决方案,功能程序诊断法经常被应用到随机性故障诊断过程中,也可以在设备长时间闲置或长时间使用时进行故障诊断。3.2.2运行参数诊断法工作人员在进行设备系统运行故障诊断的过程中,对RAM中的数据参数进行检验,在这一流程中会产生网络干扰,技术人员的职业技能水平不足,很容易导致参数丢失,或造成不同程度的系统混乱,系统的不正常运行状态下会显现出故障问题的主要特征,因此需要通过工作人员的数据检查和参数核对,得到准确性的运行数值,排除一部分故障类型,具有充分故障排除经验的技术人员,能够自主完成设备运行参数凋整。

3.3高级诊断技术

3.3.1系统自修复诊断。随着网络技术的不断发展,一些数控机床能够实现系统自修复,首先在数控机床设备出现运行故障时,要通过自诊断技术,确定故障发生的主要范围,在系统内部设置备用模块,全程不会参与到设备的正常运行,只是在设备启动过程中,进行系统程序的自修复。当模块内部存在故障问题时,系统能够自主将故障信息产生的主要原因,展示在电脑屏幕上,并在备用模块中查询,随时对故障模块进行替换,维修人员能够在不耽误生产进度的状态下,根据系统提示,进行故障模块更换,想要实现系统自修复诊断,就需要设置较多的备用模块,导致数控机床的设备体积不断扩大,造价不断提升。3.3.2通讯诊断系统。通讯诊断系统的建立,需要与控制中心保持联系,维修站会通过电话线路进行沟通,运用网络系统,向设备的操作人员发送相应的诊断程序,通讯诊断属于一种遥控诊断类型,通讯诊断系统的建立要以计算机为基础,被广泛应用到故障发生后的诊断,和定期的设备预防性诊断。整个故障诊断过程中不需要派遣维修工到运行现场,只需在固定的时间内完成机床运行测试,将得到的诊断数据自动化传输到中央维修站进行统一分析。

4总结

数控机床知识范文3

[关键词]能力提升;数控机床;考试改革

0引言

数控机床因加工精度高、效率高和灵活性高,在机械加工行业包括冶金行业得到广泛的应用。企业配备数控机床装调维修人员将大大提高数控设备的使用效率。数控机床装调维修工是一个技术含量要求较高的工种,它要求操作者能够读懂机械、电气图纸,具备数控机床装配工艺知识,熟知数控机床精度检测的方法,能够诊断并排除数控机床的故障,同时具有质量意识、安全操作意识。随着数控机床在企业中的广泛使用,数控机床装调维修工岗位需求越来越多。而在企业中,培养一名成熟的数控机床装调维修工需要至少五到十年的时间,这就大大降低了工作效率和生产效率。如果在学校的教育中,能够培养学生具备较全面的数控机床装调维修技能,将缩短学生对岗位的适应期,更好地为社会服务。2019年政府工作报告中明确要求加快建设制造强国,正式提出“智能+”的重要战略:深化大数据、人工智能等研发应用。打造工业互联网平台,拓展“智能+”,为制造业转型升级赋能。这就意味着新一代的数控机床不在是简单的“机床+电脑”,而是数字化、网络化、人工智能与数控机床深度融合的“智能+机床”,由此对数控机床装调维修人才提出了更高的要求。本文通过融合信息技术,对《数控机床装调与维修》课程进行深入的改革,有效地促进了学生对知识技能的掌握。

1基于能力提升的教学设计

1.1《数控机床装调与维修》课程主要内容

《数控机床装调与维修》是我院数控技术专业的核心课程,专业的综合能力要求较高,包括数控机床机械部件装配与调整,数控机床电气装调,数控机床机电联调,数控机床故障诊断与维修四部分内容。在数控机床机械部件装配与调整模块,学生需要掌握零件图试读、公差配合与技术测量、材料及其性能、工量刀具等机械加工基础知识,数控机床的基本组成、主要机械结构、数控原理及系统等数控机床基本知识。在数控机床电气装调模块,学生需要掌握电路原理、电气元器件特点及功能、伺服系统、PLC技术等数控机床电气知识。在数控机床机电联调模块,学生需要掌握常用的装配方法、机床调试方法、机床参数设置与修改等数控装调与调试的技能;熟悉常用的检测设备及方法,机床性能评价等数控机床的性能与精度检验。在数控机床故障诊断与维修模块,学生需要掌握常用的故障诊断方法、机床的机械维护与电气维护方法等数控机床的故障诊断与维修知识。另外学生还应了解高速切削、精密加工、快速成型等新技术、新工艺、新设备等内容;具备安全文明生产与环境保护知识、职业道德基本知识。专业课程前期开设《机械制图与CAD》、《公差配合与测量》、《机械制造工艺与实施》、《电工与电子技术》、《数控机床机械结构》、《数控机床电气控制技术》等课程,让学生具备专业基本能力,在《数控机床装调与维修》课程中,结合企业实际生产案例,培养学生合理应用先进技术、软件、仪器设备,掌握数控机床维修人才综合知识和技能,具备安全文明生产的职业规范。

1.2《数控机床装调与维修》课程教学设计

在《数控机床装调与维修》课程教学设计中,对四个模块采用情境教学,模拟企业操作规范,选用典型数控机床分别进行机械装调、电气装调、机电联调和故障诊断。充分应用数控机床装调维修软件、视频、图片等信息技术手段,让学生对数控机床主轴箱、滚珠丝杠、刀架、尾座、十字滑台等典型部件进行机械装调,学习数控机床数控系统、伺服进给系统、主轴系统、辅助装置的电气连接,数控机床基本参数的设定、进给系统参数的设定和参数的备份;PMC梯形图的修改,根据梯形图进行数控机床的故障诊断;正确处理主轴拉不紧刀具故障、主轴旋转时有异响故障、钻孔时X向尺寸不准故障和机床运动时X轴有异响故障;系统开机急停故障诊断;伺服轴跟踪误差过大报警故障诊断;车螺纹乱牙、节距不准故障等。

2基于能力提升的课堂教学

在《数控机床装调与维修》课题教学中,采用咨询、决策、计划、实施、检测与评估、总结与提高六步教学法。以下主轴拉不紧刀具为例展示课堂教学。

(1)咨询

采用企业实际案例将问题引出。大连机床厂生产的VDF850加工中心,数控系统FANUC0iMC,在换刀过程中,出现主轴拉不紧刀具,经常掉刀的情况,要求分析故障原因,完成故障排除。

(2)决策

首先分析完成该任务所需的条件:数控机床维修软件、教师讲授/演示指导、训练项目相关资讯等。第二分析所需要的知识与技能,需要掌握数控机床主轴箱结构;了解拆卸工具的结构原理并正确使用;能够根据故障现象,合理判断故障原因,掌握故障排除方法;准确做好相应的记录。最后用问题引导法解决知识问题,操作演示法指导学生的技能训练,训练学生查阅数控机床的使用说明书,收集资料、并分析与整理。

(3)计划

教师对相关知识进行引导和讲授45分钟;教师操作演示30分钟;学生操作与训练45分钟;学生操作/演示与评估10分钟;提问与讨论5分钟。

(4)实施

实施过程中,要求安全、有序、高效、规范、整洁地完成操作与训练。指导教师引导学生操作规范,分组实施,团队合作;仪器及设备的操作与管理有序、到位。完成对故障现象、维修过程、维修结果工作日志的记录,如表2所示。主轴拉不紧刀具故障排除具体操作:①检查打刀缸动作是否正确,是否主轴拉不紧刀具,掉刀。机床通电,在MDI方式下,输入T3M06;点击循环启动,观察到主轴拉不紧刀具,出现掉刀的现象。②经检查打刀缸动作正确,然后修理零件。鼠标点击打刀缸,出现修理零件界面,进行故障零件的排除。③由此判断电气控制部分无故障,进行逐步排查。依次检查带轮紧固螺母,带轮螺母,带轮隔圈、带轮、后轴承防松螺母,后轴承挡圈、后端盖、后轴承、衬套、端面键、前端盖、主轴箱体、前轴承防松螺母、前轴承挡圈、前轴承、主轴、蝶形弹簧固定螺母、圆套、蝶形弹簧。④判断很可能出在蝶形弹簧或拉杆。⑤卸主轴和拉杆连接;拆到蝶形弹簧处,发现蝶形弹簧破损严重,可断定是蝶形弹簧引起的故障。⑥更换蝶形弹簧。⑦进行换刀测试。⑧故障排除成功,完成检测。

(5)检查与评估

教师针对学生的组织的有序性与有效性、团队精神,安全操作、规范操作的掌握程度与熟练程度,操作环节的整洁程度,仪器和设备使用后的归位情况进行检查和评估。评价表如表3所示,重点考核学生沟通表达交流、记录情况、安全文明生产、完成时间、合作与创新性方面的内容。

(6)总结与提高

学生通过项目的训练,应该能正确回答所有的思考题,会进行数控机床相关资料的查询,对训练项目的安排提出合理化的改进建议。教师则通过对学生的指导与训练效果的评估,结合学生学习过程中存在的问题及学生提出的建议,重新审视训练项目安排与组织的合理性、训练内容的全面性、指导与演示的相关、学生的掌握程度等内容,改进训练内容、组织与安排、考核评估指标等内容,为下次教学安排与组织实施提供反馈,以达到最佳教学效果。

3课程改革效果

通过对《数控机床装调与维修》课程教学设计、课堂教学革新,采用企业真实案例教学,重新激发了学生学习的积极性和主动性,让学生在真正上岗前就接受到职业现场的学习和锻炼,就业后会更快地适应工作岗位。同时在课堂教学中,培养了学生很强的责任感,在项目训练时,主动承担并能相互合作,具备了目标管理和时间管理的能力,小组学习时,取长补短,充分锻炼了学生的沟通表达能力、团队协作能力,在故障的诊断与排除时,学生能创新性地提出更合理的建议,这些都让学生具备了较高的职业能力。

参考文献

[1]李国斌.《数控机床机械装调与检测》课程教学方法探究[J].高教学刊,2016(22):107-109.

[2]王晓霞等.数控机床装调维修人才技术技能积累与创新研究[J].内燃机与配件,2016(10):41-42.

数控机床知识范文4

数控机床保养的方法与措施

要做好数控机床的保养工作,需要做好方方面面的工作,各部分协调,为有效做好数控机床的保养工作创造良好的条件和基础。

1)提高工作人员的职业素养和专业技能水平:数控机床的日常操作也是在工作人员的操作下进行,如果有问题出现,需要第一时间由操作人员进行处理。作为操作人员,要掌握正确科学的操作方法,并且具备良好的责任心和职业素养,对于数控机床提高重视程度,加大对企业的责任心。同时,工作人员也应该主动的提高自我专业技能水平,主动的学习和掌握数控相关的知识技能,并且经常组织相关培训,与有经验的操作人员进行学习与交流,切实的提高自身的工作能力。无论什么机械设备都有自己的工作方式和操作规范,严格按照操作规范进行操作既可以保证机械正常高效的工作,又可以保障机械操作人员的自身安全。

2)数控机床保养的设备需求:数控机床的保养需要提供足够并且可靠的保养设备,提供足够的物质条件支持。如相应的维修设备、仪表设备等。并且,对于不同的机床,也需要配备相应的维修软件、工程图样、技术资料、维修手册等等材料。这样,数控机床的保养工作才能正常的进行。

3)数控机床的预防性保养工作预防性的保养工作:对于数控机床的稳定生产具有相当大的意义。预防性维修保养就是把即将出现的问题和设备故障提前发现与排除,降低设备的故障率,保证正常生成的进行。

(1)对于选择数控机床设备不能仅仅从性能参数等角度来考虑与选择,还要从维修维护角度进行考察与分析。要重视设备的技术先进性、可维修的能力、设备运行的可靠性等等方面。选择技术含量较高的数控机床设备,不仅仅可以增加生成效率,更可以在设备运行的可靠性占有很大的优势。设备的可维修能力是指设备在出现故障的时候,维修起来是否方便和迅速,设备的零件元件更换是否方便,后备零件的购买是否方便有保证等。设备的可靠性是指设备正常运行的稳定性、正常生产的能力,应该选择可靠性高的设备,选择故障率低,平均正常运行时间高的设备。(2)注重数控机床设备的正确使用。数控机床稳定高效生产的关键是正确的使用数控机床,正确使用数控机床可以延长机床使用寿命,提高生产效率,这在预防性保养中具有非常关键的。根据厂商的培训以及操作手册等资料,加强使用与维护的意识,严格按照流程和规章操作机床,降低配件的损耗与人为破坏,提高正常操作水平。在使用中严格注意数控机床的使用环境,避免过于潮湿或者阳光直射等不良环境对数控机床的实际影响。保证机床供电电压的稳定,从外部因素上杜绝和避免不正常情况的发生,减少外部因素引起的故障率。(3) 增加运行利用率。减少数控机床的闲置,避免由于过长时间的闲置造成的性能、精度的降低,减少配件由于闲置造成的故障。注重数控机床的使用统计,保证其通电时间的合理性。对于新投入生产的数控机床,要尽快的投入到日常生产使用中,磨合好设备,让故障在保修期内得以暴露和解决,为日后稳定正常生产做好准备。(4)坚持设备的一般性维护和检查。数控机床由于自身具有较大的先进性和复杂性,其工作环境比普通机床要复杂的多。维修人员应坚持巡回检查,详细认真的统计好数控机床的日常工作情况,对于供电、压力、润滑等情况细致的处理与记录。并且做好清洗、注油等日常工作,保证数控机床设备的正常运行。

结束语

综上,数控机床设备是机械制造企业的生成核心。对于提高数控机床的稳定性,发挥数控机床的高效生产的特点,需要不断的研究和发展。只有坚持做好数控机床的日常保养工作,才能才延长元器件的使用寿命,延长机械部件的磨损周期,防止意外恶性事故的发生,争取机床长时间稳定工作。维修人员应该提高自身能力和素养,在思想上高度重视对数控机床的日常保养和预防性维护工作。对于数控机床的预防性保养工作切实的做好,及时发现隐患和非正常情况,减少故障的发生和维修成本,这同时也是在为企业创造效益。

本文作者:车成龙 单位:唐山轨道客车有限责任公司资源管理部 

如果数控机床不能正常工作,影响生产,那么对于企业的损失是非常严重的。因此,长期、高效、安全、稳定可靠的生产,对于企业经济效益的实现是必要的条件。那么,正确的使用和保养数控机床就成为了一项保证企业正常生产的重要工作。在企业日常生产中,由于生产过程中对于数控机床的维护重视不足,偏重生产的效能,忽视日常保养与维护,这种现象也是部分存在的。如果日常不注重对数控机床的保养和维护,那么在出现故障时,就很难达到迅速恢复正常生产,节约维修成本等目的。只有坚持的做好数控机床的保养工作,才能降低日常数控机床的元件器件的损耗,延长机械使用寿命,保证数控机床的良性工作状态,增加生产稳定性和安全性。并且在日常工作中也要及时的发现工作隐患,争取长时间的稳定高效工作。因此,要做好数控机床的日常保养工作,要提前做好预防,防微杜渐,认真细致的抓好数控机床的日常保养工作,正确的使用数控机床,保证数控机床的生产稳定性。#p#分页标题#e#

数控机床保养的方法与措施

要做好数控机床的保养工作,需要做好方方面面的工作,各部分协调,为有效做好数控机床的保养工作创造良好的条件和基础。

1)提高工作人员的职业素养和专业技能水平:数控机床的日常操作也是在工作人员的操作下进行,如果有问题出现,需要第一时间由操作人员进行处理。作为操作人员,要掌握正确科学的操作方法,并且具备良好的责任心和职业素养,对于数控机床提高重视程度,加大对企业的责任心。同时,工作人员也应该主动的提高自我专业技能水平,主动的学习和掌握数控相关的知识技能,并且经常组织相关培训,与有经验的操作人员进行学习与交流,切实的提高自身的工作能力。无论什么机械设备都有自己的工作方式和操作规范,严格按照操作规范进行操作既可以保证机械正常高效的工作,又可以保障机械操作人员的自身安全。

2)数控机床保养的设备需求:数控机床的保养需要提供足够并且可靠的保养设备,提供足够的物质条件支持。如相应的维修设备、仪表设备等。并且,对于不同的机床,也需要配备相应的维修软件、工程图样、技术资料、维修手册等等材料。这样,数控机床的保养工作才能正常的进行。

3)数控机床的预防性保养工作预防性的保养工作:对于数控机床的稳定生产具有相当大的意义。预防性维修保养就是把即将出现的问题和设备故障提前发现与排除,降低设备的故障率,保证正常生成的进行。

(1)对于选择数控机床设备不能仅仅从性能参数等角度来考虑与选择,还要从维修维护角度进行考察与分析。要重视设备的技术先进性、可维修的能力、设备运行的可靠性等等方面。选择技术含量较高的数控机床设备,不仅仅可以增加生成效率,更可以在设备运行的可靠性占有很大的优势。设备的可维修能力是指设备在出现故障的时候,维修起来是否方便和迅速,设备的零件元件更换是否方便,后备零件的购买是否方便有保证等。设备的可靠性是指设备正常运行的稳定性、正常生产的能力,应该选择可靠性高的设备,选择故障率低,平均正常运行时间高的设备。(2)注重数控机床设备的正确使用。数控机床稳定高效生产的关键是正确的使用数控机床,正确使用数控机床可以延长机床使用寿命,提高生产效率,这在预防性保养中具有非常关键的。根据厂商的培训以及操作手册等资料,加强使用与维护的意识,严格按照流程和规章操作机床,降低配件的损耗与人为破坏,提高正常操作水平。在使用中严格注意数控机床的使用环境,避免过于潮湿或者阳光直射等不良环境对数控机床的实际影响。保证机床供电电压的稳定,从外部因素上杜绝和避免不正常情况的发生,减少外部因素引起的故障率。(3) 增加运行利用率。减少数控机床的闲置,避免由于过长时间的闲置造成的性能、精度的降低,减少配件由于闲置造成的故障。注重数控机床的使用统计,保证其通电时间的合理性。对于新投入生产的数控机床,要尽快的投入到日常生产使用中,磨合好设备,让故障在保修期内得以暴露和解决,为日后稳定正常生产做好准备。(4)坚持设备的一般性维护和检查。数控机床由于自身具有较大的先进性和复杂性,其工作环境比普通机床要复杂的多。维修人员应坚持巡回检查,详细认真的统计好数控机床的日常工作情况,对于供电、压力、润滑等情况细致的处理与记录。并且做好清洗、注油等日常工作,保证数控机床设备的正常运行。

结束语

数控机床知识范文5

关键词:数控机床;人工智能;故障诊断

目前,数控机床系统的发展已不仅仅局限于性能的优良,更趋向于智能化。随着智能技术的引入,数控机床已具有规划加工运动的能力。通过推理、决策能力、智能监控和智能故障诊断,将智能化的人因技术应用于数控系统,形成智能化的诊断系统。数控机床作为一个复杂的被控对象,结合了多种先进技术,难以建立精确的数学模型。传统的控制理论虽然可以解决一些控制问题,但在加工过程控制和故障诊断与维修智能化方面存在很大的困难。为了解决这一问题,引入智能故障诊断技术,及时、有效地预测机床的故障趋势是非常重要的。

1智能化数控机床故障诊断分析

1.1常见故障

1.1.1电力故障

数控机床平稳运转的先决条件是供电系统正常,供电系统平稳,假如开关电源出现故障,将立即导致整机数控机床终止运行,这在电气控制系统中属常见问题。尽管中国数控机床生产加工水准持续提升,但为保证数控机床的整体特性,系统的选用仍然以国外为主导。可是,因为世界各国常用的电流强度不一样,国外所设计的系统也无法彻底融入我国的工作电压,因此中国若选用这类数控机床,需处理其供电系统问题。此外,数控机床在具体运行环节中,也会产生一些意料不到的状况,造成开关电源系统出现异常,数控机床电气控制系统非常容易发生卡死和数据库查询信息遗失等问题,严重的时候会使整个数控机床处于崩溃状况。为防止以上问题的产生,需对数控机床各自分别装有配电柜,确保供电系统的单一性和可靠性。若工作区域电压不稳定,需配备三相交流稳压器。此外,为了地尽量避免发生漏电、串电等现象的概率,数控机床的开关电源还需要做接地保护处理。此外,为提升数控机床电气控制系统的稳定性,在数控机床上可选用三相五线制的方法,此时需要把接地线和中心线分离[1]。

1.1.2短路故障

在数控机床中,短路故障也是一种普遍的电气设备故障,而造成短路的主要原因便是电缆线的连接不可靠或电气元器件烧毁。造成断路故障的具体原因有:接触器触头因长时间烧灼,使接触表面发生较严重氧化问题,因而发生断路故障。另外,还存在一些电气元件之间的接触不良和导线卡紧螺丝不够牢固等问题。可选用专业设备,如数字万用表、电阻、压力器等,对数控机床进行常见故障检验,以分辨是否是短路故障。具体步骤是:运用电阻器检验电控系统,分辨电源电路是否断掉,与此同时参考电路设计图,选用按段测量法,依据测出的电阻值尺寸,精确地确定短路位置。若用变压器检验电控系统时,需接入电路,参考电路设计图分段测量工作电压,依据测出的数据,确定短路位置。另外,在短接故障段中,可以用短接方式来判断机床的电阻值是否有异常,从而判断机床是否出现断路,根据故障现象确定这一段路是否为故障点,假如故障仍在继续,则需要进一步检验,直到最后明确故障所在。

1.1.3电源开关和控制板故障

若断路器发生灼烧现象,可能使数控机床电气控制系统中的电源开关和控制板接触不良,进而形成控制失效,严重影响数控机床的常规工作。为处理这一问题,在切换开关时要挑选能承担大负荷的电源开关,与此同时尽可能不要用继电器。因为从现在的经验看来,电源电路出现问题的概率与继电器应用的数量相关,尤其是检修过的部位和维护保养位置极易产生电气设备故障。产生这类电气设备故障大多数是因为缺少专业技术人员的支持,机器设备存有的安全隐患不能及时清除,并且在具体应用中操作不标准而导致的。这类故障一旦产生,将对数控机床的日常运作造成较大影响[2]。

1.2智能故障诊断

首先,大多数的现代智能数控系统具有启动时的自我诊断功能。当机器启动时,自动将系统文件从FROM加载到数控系统引导文件下的子系统DRAM中,从而完成各种数据的初始化。而且在执行过程中,数控系统还会检测系统的硬件安全以及软件和硬件的运作是否匹配。当数控系统出现故障时,该故障报警系统就会启动,停止运行机械设备,并对服务器发出相应的告警指令以及相应的告警信息。我们以FANUC-0iC系统为例。当数控系统的电源接通时,该系统就会进入启动状态。接下来,就要启动系统主板ROM中的系统综合引导文件,与此同时预先转移内存板中的ROM系统功能软件,再转移到数控系统的RAM中。这时,数控系统将显示运行系统的文件编号和当前版本号,数控系统将开始调试初始化检测系统的软件以及硬件运行结构,查看两个是否匹配,当数控系统发生运行故障或硬件系统的软件缺陷时,该数控系统就会停止启动和切换到后台的报警屏幕,系统也将显示910~998号的报警提示。当加载并初始化数控系统的引导文件后,系统还会将机床控制的PMC程序预先加载,即在存储板的EPROM中,设备机床厂家的PMC程序再次装入RAM中,当显示界面开始显示PMC程序的序列号以及运行版本号时,运行故障的数控系统将执行伺服的初始化过程:第一步,数控系统将继电器输入信号发送到各子系统的伺服放大器。当子系统的伺服系统准备好后,各轴的伺服放大器就会向数控系统发送一个伺服准备的信号。当数控系统接收到这个信号后,就会发出伺服准备完成的信号,其坐标轴的位置显示屏幕也会出现。当某一个伺服轴因运行故障而不能响应时,子伺服系统将立即停止工作,并发出伺服运行故障的报警信息。接下来通过数控系统自带的故障诊断程序,在数控系统正常运行时,就可以对数控系统和各伺服的设备、伺服的电机组以及连接到数控设备的各个外部机械设备进行故障的自诊断。只要数控系统和伺服系统有运行故障,系统的诊断图和伺服调节图的诊断编号就会显示“1”。因此,当数控机床发生运行故障时,就可通过系统的诊断编号来确定故障发生的具体位置。另外,各个数控机床的厂家还根据不同机床的运行特点为机床准备了不同的报警文本。比如FANUC系统的机床报警号1000#~1999#就是机床系统运行故障的报警号码,而2000#~2999#是机床因操作故障显示的报警号码,3000#~3999#则是机床制造商通过数据语言编制的系统报警文件,因此根据机床厂家的不同报警文本显示,数控系统的故障诊断就可以达到高效的诊断率。

2在数控机床中运用智能化系统技术的重要性

一般状况下,在对数控机床完成故障检测时,都是会选用单机版技术设备,这样合理地节约了确诊时间,降低了人力资源和物力资金投入,对所获取的很多代码完成融合解决,根据智能技术的运用,保证确诊过程的实用性,并融合故障关键原因,对故障代码完成自动更新。应用智能化所具备的开放式,易用性功能作用,对现阶段数控机床普遍系统故障完成诊断研究,并在底层端口号上显示不一样的故障代码;运用智能安防控制模块,完成互联网间的合理传送,使工作员能够根据远程控制系统对数控机床具体运作情况完成研究。并且传出检修命令,要求现场职工,对数控机床故障信息完成查验。运用智能化的方便性完成远程控制故障研究工作,提升传统式数控机床的故障检测,时空限制,在一次运作故障产生时,根据开发详细的故障解决方法,随时随地根据智能化服务平台,向数控机床领域专家给予故障咨询,研究常见故障的首要原因,及时故障检测,进一步提高机器设备运作效率,减少企业经济损失,节约机器生产企业设备维修费用。

3数控系统的诊断技术与故障处理

3.1智能自诊断技术

一是设备通电自确诊。在数控机床上电通电后,系统内嵌的确诊软件将全自动系统对CPU,RAM等构件的运作情况,与操作系统内各种系统软件一起查验,并且把最终的检验结果直观地显示出来,一旦遇到机器设备运作异常,便会造成报警系统,并提出警告提醒。一般规定职工对系统运作信息内容完成具体的查验,一般状况下,运行后的机器设备自确诊,一分钟左右就会完成,一旦发现数控机床运作故障,启动检测系统便会将错误的具体原因,直接精准定位到线路板和运作控制模块上。在故障检测时,工作员只需在相应区域内找到导致故障的具体原因,依据智能化维护保养指南及相关知识库系统记录,制订出合理性的故障解决方案,以保证系统机器设备平稳运作。二是设施运作自确诊。数控机床设备运转操作过程中的自我诊断,统一地称之为线上自诊断,具体指的是对数控机床运作时,对每个地区的运行情况完成严格的查验,在机器设备运转操作过程中,要事前预防运作故障,要有内部诊断程序流程,要有功能测试系统软件,PLC等机器设备的应用。偏移器是内检机的核心数控机械,连接到外置设备上,自动校验可直观地显示数据诊断信息,并在数控系统工作过程中反复确认。三是设备故障诊断。根据对设备运转过程中自检发现故障问题后,最先要停止使用设备,运用随机诊断纸进行系统线下确诊,把诊断纸带机确诊程序流程载入机器设备RAM系统软件控制模块,计算机程序全自动进行故障检测,找到机器设备主要故障点,故障检测是传统式数控机床中常见的故障检测方式。

3.2智能化检测技术的应用

智能化检测技术的运用,要求技术人员应用智能技术对数控机床的故障问题进行研究,在短期内进行诊断工作,寻找关键故障。其主要的诊断方式有:一是函数程序流程诊断。数控机床设备运作出现故障时,可以根据功能程序流程诊断法对数控系统中不同功能区域传出的功能命令进行研究,并根据技术人员的实际操作结果键入实验程序流程或硬盘存储进行故障检测,帮助员工快速寻找故障存有的功能区域,制订出合理的解决方法,功能程序流程确诊方式常见于随机故障检测过程及其当设备长期空闲或长期应用时进行的故障检测。二是利用参数进行诊断。数控机床在进行启动时,会对各种参数进行全面的自动检查,所有出现的错误都需要工作人员逐一解决,工作员在对RAM中的信息参数进行检验修改时,由于外界的干扰和个人因素,非常容易导致参数遗失,误设等不同种类的错误,为此我们需要对工作人员进行技术培训,让他们知道怎样正确地完成参数的修改和设置,怎样不会使数控机床的参数免受干扰而破坏,只有这样才能保证我们的数控机床具有良好的无故障率和无故障诊断时间。

3.3先进诊断技术

一是系统自身修复诊断。伴随着智能技术的持续发展,一些数控机床能够完成程序自修补,最先在数控机床机器设备运作故障时,选用自确诊技术,找到产生故障的主要范畴,在系统内部设定预留控制模块,整个过程不参加设备的常规运作,仅仅机器设备运行期内,实行系统程序流程自身修补。在控制模块内部发生故障问题时,系统软件能独立地将关键故障信息的造成,表明在电脑屏幕上,在预留控制模块中完成查询,时刻拆换故障控制模块,维护保养工作人员可依据提示信息,在不延误生产制造进度的情形下,对常见故障控制模块完成拆换,期待完成系统自修诊断,因为数控机床中必须设定较多的备用控制模块,促使机器设备容积持续增大,成本费持续提升。二是通讯检测系统。创建通讯检测系统时,必须与监测中心保持联络,维护站将根据电话路线完成通讯,运用智能控制系统将特定的诊断程序发给设备运作人员,通讯诊断是一种远程诊断,它是一种通讯诊断系统,它的创建要以计算机为基础,普遍用以故障检测,以及按时对机器设备完成保护性诊断。在整个故障检测过程中,不用外派设备维修工到运行现场,只需在要求的时间内完成数控机床运作检测,自动将所获取的诊断数据信息定时传送给核心维修站,供统一分析。

4结语

整体上看,数控机床在制造业领域的广泛运用,促进了生产制造水平的持续提升,给公司带来了较好的经济收益。但数控机床构造繁琐,在长期运作过程中,难以避免会发生各种不同级别的故障,这对维护人员提出了很高的要求。文中就数控机床的常见故障作了相应的讨论,在这个基础上,将人工智能技术应用到数控机床的故障检测工作中,能够在相应水平上提升数控机床故障检测工作效率。

参考文献

[1]陈瀚.数控机床电气故障诊断及维修研究[J].设备管理与维修,2020(2):75-77.

[2]陈淳辉,欧阳一明,张伟.数控机床故障诊断智能化研究[J].机械制造与自动化,2007(4):67-68.

数控机床知识范文6

关键词:PLC技术;数控机床;电气控制系统

0引言

数控机床电气控制系统在具体的运用以及发展过程中,通过合理运用PLC技术,可以实现对传统控制系统在使用过程中各类限制的突破,提升实际的工作效果,降低传统工作模式的局限性带来的不利影响,使整个工作流程可以更加顺利的进行,整体提升数控机床电气系统的运行效率,为加工产品的精准性和质量提供有效的保障。与此同时能够使整个系统的运行效果更加稳定,快速达到预期的目标。通过本文对于PLC数控机床电气控制系统的分析,有利于提高整体的系统效果,使相关工作能够实现更加稳定地开展。

1基于PLC数控机床电气控制系统重要价值分析

基于PLC技术的数控机床电气控制系统的运行环节普遍会存在众多的问题,使工作的效果受到相应的影响,通过PLC技术的应用,按照原本规定的标准和控制的对象来开展全面性的控制工作,能够使系统的运行效果得到进一步的保障,使整体的工作模式更加完整。与此同时,在数控机床电气控制系统的性价比方面,需要对各种设备的情况进行了解,使整体的控制模式更加完整,具有专业性。通过专业的数控机床电气控制技术方式,能够使PC设备本身的价值得到相应的体现,达到文件处理的目的以及人机交互的目的,同时也能够对各种数据信息进行全面细致的分析和了解。同时,针对运动控制器设备来说,在实际的运用过程中能够帮助系统提高整体的可靠性和运行的效果,同时确保系统的精确度和使用的真实性价值,有利于对数据实现更加客观的处理。与此同时,在光栅尺方面系统中的位置精确度更高。而针对电机控制系统中的运动控制器的实际操作环节,能够保障整体运行的稳定性和安全性,让各个方面的工作都能够实现顺利的执行和开展,通过控制器的全面支持来实现系统的完善,通过运动控制器来使轴的数量得到进一步的增加和丰富,同时也能够为系统的升级提供全面的支持。除此之外,针对数控机床电气控制系统的运动控制器设备运作方面,可以通过标准的数据接口来接入PLC系统中,使整体的功能得到进一步的改善,并且能够使系统的运作效率得到保障[1]。

2数控机床的常见功能

在实际工作中,数控机床是通过分布在多个轴位上的伺服电机实现最终的定位功能,并且不同轴位之间在工作过程中存在良好的联动特点,能够同时进行运动也能够分开运动,从而能够使数控机床生产的效率得到相应的保障,提高数控机床机械生产的工作准确性和真实性。在数控机床的实际工作中,不同的轴在进行全面运动的同时,还可以通过使用光栅尺完成全闭环式的完整控制,进而保证工作台可以对整体进行定位,为了保证实际的定位和工作质量,需要合理使用外展模拟量I/O点形式来对高速变频器的工作状态进行控制以及保证不同位置的电机都可以实现启动和停止功能的优化,提升转速系统整体的同步控制效果。将主轴的转速保持在一定水平,能够帮助提高机械生产的工作效率,同时使冷却水泵得到合理的配置,通过对电机设备的冷却处理也能够更好地检测电机设备的温度,并且使温度的保护效果得到进一步的提高,实现预期的工作目的。在主轴运行环节通常需要进行机械手以及刀库的安装,这项工作的主要目的是为自动化以及手动化的工作方式提供保障,同时也是提升整体工作效率和产品质量的有效方式。在采取机械手换刀的方式后,可以实现对刀具各类信息的收集。在数控机床的实际工作中,需要对系统的刀具磨损情况以及断刀的情况进行了解,防止系统中出现刀具失效的问题而最终影响到整体的效果。同时,在对机械和设备进行换刀的过程中,需要保障加工生产的稳定性,控制不同机位的工作模式来完成相应的任务和要求[2]。

3基于PLC的数控机床电气控制系统运作思路分析

在数控系统中,包括PC机、电机模块、传感器、光栅尺等在内的众多零部件对于系统的正常运行都是非常重要的,其中,在针对机械手系统、主轴变频器系统等分析的过程中,工作人员除了具备相应的专业知识外,还需要对上位机的管理方式进行充分的学习,保证整个PC机在实际运行中可以符合相应的要求,并且从加工的文件中来读取数控机床的加工流程。例如,在钻孔方面,科学合理地操作可以实现对各类孔位信息的采集,而且可以通过向使用者提供更加友好的操作界面来进行各类工作参数的设定,然后通过IP协议将各类数据向运动控制器进行传输。这也是极其关键的一部分内容,能够在一定程度上提高整体的运行速度,使相关系统的可靠性得到保障。运动控制器设备的运行主要是通过内部结构中可以进行运动控制的CPU来完成的,而这个核心部件继承了基于PLC系统的工业控制系统所具备的各类优势,在实际运行过程中,实现了良好的灵活性。除了对运动控制器进行各类操作,还可以为运动控制任务的完成提供一定的保障,在这个过程中展现出更加灵活的形式,使控制方案的合理性得到保障,拓展相关的功能,确保整体系统的运作效果进一步提高。对此,需要达到运动控制方面的最终目的,并且能够针对逻辑情况来进行严格的控制,比如说,在信号的输入环节实现逻辑处理的目的,并且对后续的输出信号进行合理的分析,使整体的工作目标得到保障,而在后续的工艺处理环节能够达到压力和温度的控制效果。在控制设备正常运作完成生产的过程中,系统往往需要进行复杂繁琐的运行流程,但是同时也可以保证整个操作流程的速度和精确度,因此,可以将其用于包装生产和制造生产等多种机械设备中,为后续的生产处理提供更良好的服务[3]。

4基于PLC数控机床电气控制系统的运作控制分析

4.1对于变频器设备的控制分析

数控机床在实际运行过程中往往对主轴的实际速度有着更高的要求,因此,主轴设备的管理和控制是影响实际工作效率的重要因素,对于变频器的选择通常需要运行速度较高的类型。变频器设备应用环节需要尽可能满足高速运作主轴的频率,同时也应当了解在运动控制机理方面的变频器通信端口可能还存在一些其他设备的运作系统等方面的连接,因此会对变频器产生更高的要求,需要采取适当的模拟量控制方法对其进行有效的处理,使变频器设备的整体运作质量得到相应的保障[4]。

4.2对于高速主轴的合理性应用分析

机床主轴设备的运行环节需要通过运作效率更高的PCB钻孔主轴系统来实现,在实际的运行过程中,通过全流道冷却系统的应用会产生更高的运行精确度需求和寿命以及稳定性,因此属于一种全功能的PCB钻孔主轴模式,针对刀具的处理方式与冷却系统有着较大的不同,两者针对的对象就有很大的差别,前者更多的需要加紧的方式,而后者的处理则需要更好地体现出水循环系统的作用,为了降低整体控制系统运行过程中受到的不利影响,冷却系统的用水类型要尽量避开去离子水。同时,高速主轴的运行需要实现合理保护目标,主要通过NTC的温度控制系统来更好地满足当前系统的运行管理要求。[5]

4.3.CB数控机床电气控制分析

为了保障各种数控工作能够顺利的开展,体现出数控工件的准确性,需要合理地使用变频器设备以及电机设备或者光栅尺设备,形成全闭环的控制模式。与此同时,在实际的工作中来提高整体的生产工作效率,确保数控机床能够展现出更加完整的工件自动化处理功能,达到断刀检测的工作效果。与此同时,在实现通信检测的环节,自动化的建设效果也能够实现自动化通信连接的目的,使刀位的检测功能得到进一步的保障,确保机床的监控能够达到自动化的要求。在硬件结构方面需要对其进行重视[6]。通常来说,数控机床中主要包括上位机软件系统、下位机软件系统以及硬件电路系统等。硬件电路系统一般是负责机床驱动功能,能够使不同的信息在传递的过程中体现出更加完善的保护效果,在机械手换刀时可以完成自由度的合理性控制。而针对断刀检测的环节,则需要合理使用光纤传感设备,将接入线设置在电源系统中,体现出信号线的支持效果,并且能够通过电阻的接入来形成点评输出的模式。另外,在功能模块方面需要重视软件的合理性设计,达到硬件设计的最终目标,使软件系统的功能更加完善,确保各种软件的合理应用效果。在对软件系统进行应用的环节,需要将设计轴的使用功能模块进行相应的体现,同时也需要对轴位进行合理地控制,使其达到最终的设计目标。实际中,怎样才能够形成轴回零功能模块系统,使不同方面的应用价值得到相应的体现,仍然是需要去思考的重要问题,这就需要重视数控机床电气控制系统的运行管理情况,积极地拓展相关的功能,丰富整体的模式,使工作的效果得到进一步的体现和增强,体现出科学化的效果,改善系统运作的模式,以确保从整体上来提高数控机床电气控制的水平,使其能够更好地符合当前时代的发展目标[7]。

4.4对于数控机床的故障分析

数控机床在具体使用过程中需要使操作人员以及加工人员明确自身的重要价值以及操作的合理性,确保操作方式的有效开展,防止他们受到伤害,针对出现的数控机床故障问题,需要对其进行及时的处理。一般来说,数控机床的运行中可以断开急停按钮,使它处于一个闭合的状态,按下急停按钮之后,触电就会自动断开,这样的系统能够存在继电器中断的情况,就可以将移动装置动力电源断开。通过PLC中间继电器连接以后,能够将信号发送到系统中,达到急停报警的目标[8]。

5结语

数控机床知识范文7

《数控机床故障诊断与维修》是数控技术、数控设备维修等专业的一门专业核心课程,它的教学效果直接影响到数控机床维修人才的培养规格和质量。针对本课程自身特点,分析教学与实践中存在的问题,结合相关专业的就业需求现状,依托FANUC0imateTD数控实训平台进行课程教学改革。重点突出理论与实践教学相结合,使学生熟练掌握数控机床常见故障现象、故障产生原因及故障诊断和排除的方法,达到培养学生分析问题和解决问题的综合能力、增强实践动手能力的目的。

【关键词】

数控机床;故障诊断与维修;教学改革;数控实训平台

数控机床维修工是我国劳动和社会保障部在2006年的新职业,主要从事数控机床的安装、调试、维护保养和检修工作。一名合格的数控机床维修工不仅要具有扎实的专业理论知识功底,还要具备检查、分析、确定故障原因和快速准确的维修好机床的能力。为满足社会需求,大多数职业院校在数控技术专业或数控设备维修等专业都开设了《数控机床故障诊断与维修》课程,并把它作为一门专业核心课程,为社会输送了大量数控机床维修人员。然而高职院校数控机床维修课程在教学中存在重理论轻实践,理论和实践教学脱离的现象,学生的职业素质与企业的用工要求还有一定的距离。这就导致了企业招聘的数控维修工不能达到用工要求,相关专业的毕业生就业难以对口的矛盾。因此,对于数控机床故障诊断与维修课程的教学迫切需要进行改革与创新,探索出学校、学生和企业都能共同参与、共同获益的教学方法。

1课程教学主要面临的问题

(1)课程教学中涉及的知识面广,包括了数控系统、数控机床机械结构、电气控制、液压与气动等相关知识,这些知识在前置课程中进行了独立设置。但是在前期教学中,学生基本只是孤立的接受知识,而本课程则是将这些知识融合到一起,并且要将理论知识应用于实践解决实际问题,再加上职业院校的学生文化基础相对比较薄弱,这就导致了大部分学生感到这门课程的学习难度很大,对知识进行综合应用时无从下手。(2)课程教学仍然以理论教学为主。在本门课程的实践教学过程中,数控设备通常会处于被保护状态,不能进行拆装,这就使得用于维修教学的设备不足,学生仅仅只是接收一些认知实验,或者老师设定一些简单的故障让学生进行排除,实习时间得不到足够保障,学生的综合实践能力难以提高。(3)数控系统的品牌、型号众多,更新也快,其结构、参数设置以及故障诊断方法等在不同的品牌和型号中均存在一定的差异。而本课程在课堂教学中往往只是以一种数控系统为载体来进行教学设计与安排,最多再把学校拥有的其它数控系统作为辅助介绍,缺乏了对机床故障诊断与维修方法能力的培养,因此,难以培养出走出校门就能满足企业基本要求的数控维修人员。(4)考核方式不合理,《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩,这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式,也不适合于本门课程的成绩评定,为此该课程的考核方式需要进行改革。考核方式不合理,《数控机床故障诊断与维修》传统的考核方式为:平时成绩(50%)+期末考试(50%)=总评成绩,这种考核方式已不再适应“双证融通”人才培养模式,也不适合于本门课程的成绩评定,为此该课程的考核方式需要进行改革。

2课程教学改革的研究内容

(1)研究以典型项目为载体的基于工作过程的课程教学内容,让学生在真实或接近真实的实践情境中获得知识和技能。(2)依托FANUC0imateTD数控实训平台研究数控机床维修的典型工作任务,并结合维修工的国家职业技能鉴定标准对教学内容进行整合,确定出课程学习的不同学习情境,精选企业现场典型的维修案例作为教学任务。(3)研究新的课程考核评价方式。

3解决教学问题采取的方法

(1)采用项目教学法,以工程为背景,把项目作为载体实施课堂教学,依托FANUC0imateTD数控实训平台,学生亲自完成各项目实施的整个过程。构建课程项目围绕项目构思→设计→实施→运作的主线来进行,实现课程理论知识和实践技能一体化教学。(2)课程项目要符合课程教学目标的要求,与企业实际相结合,还要考虑学生的综合能力。课程项目的开发最好由学校教师、企业维修技术人员以及行业专家共同研讨,精选出有代表性的项目案例;也可以让学生利用学校建立的FANUC数控实训台参与开发一些简单的课程项目,使学校资源得到更好的利用最大化。(3)课程教学实行双导师制,尤其在实践教学环节,安排企业工程师或学校的实训教师与学校理论教师一起共同担任该环节的指导老师。同时,学校也应多安排专业教师到企业兼职锻炼,不断提升教师的工程实践能力。(4)对于强调实践能力突出的课程,传统的考核方式不能合适体现课程的学习效果。新的评价方法应该是注重学生的综合职业能力,以过程性考核为主,采用多元化的评价方法。比如课程项目实施完成后做项目的展示;以小组为单位进行答辩;答辩完后学生撰写个人项目报告,总结项目学习的成果,分享心得和体会。

4教学改革的主要特色

(1)课程项目的实施过程依托FANUC数控实训台,体现了“做中学”的理念。(2)课程主要在实践教学环节实行双导师制,能够更好地达到对学生的指导效果。(3)评价方法的改革注重学生的综合职业能力的培养。

5课程教学改革的预期效果

(1)数控机床维修课程项目教学法的实施,将会激发出学生的学习潜力。遇到技术问题时,能够学会主动查找资料,探讨和寻找解决方法;能够正确进行故障的判断、检测和排除,使学生把抽象难懂的理论知识融到实践过程之中,既提高了学生的动手能力和语言表达能力,也培养了学生独立工作的能力和团队合作的精神,同时也增强了学生的自信心,为他们今后的学习和就业打下良好的基础。(2)制作丰富的教学资源。包括开发数控机床维修项目案例库;编写适合本课程教学内容的特色教材;搜集相关的技术资料和视频教学案例等。并在教学过程中不断积累更新,为本课程的后续教学顺利进行提供有利的保障。

作者:罗应娜 单位:重庆工业职业技术学院

参考文献:

[1]岑华.数控机床维修教学中CDIO项目教学法的应用[J].广西教育c:职业与高等教育版,2014(47):147~148.

数控机床知识范文8

关键词:金工实习;改革措施;数控实训

0引言

金工实习是应用型本科院校机电学院各专业学生的一门比较重要的实践课程。主要包含了铸造、锻造、钳工、车工、焊工、铣工等传统的加工方法,还有比较先进的制造技术数控加工。通过学习,可以使学生掌握各种设备的使用方法以及各类零件的机械加工工艺。对培养应用型人才具有及其重要的作用。而数控技术更是重中之重。

1数控实训教学中存在的问题

本校机电工程学院有足够的实习场所和实习设备,除了传统的车床、铣床、刨床、电焊机、钳工操作台等,近几年还投入了大量的资金购买了不少数控机床,其中数控车床30台,三轴、四轴、五轴加工中心共六台,还有数控线切割等。机床总数虽然不少,但是也有很多的问题。

1.1课程安排不够合理,课时较少。以机械设计制造及其自动化专业为例,金工实共80个课时,分四个项目,包括数控实训、焊工实训、钳工实训和车工实训,每个项目只有20个课时。这么短的时间也只能学习数控车床的基本操作,基本没时间学习数控加工中心的知识。而且数控编程与操作这门课是在金工实习之后才开设的,理论与实践无法结合起来,显然不能达到培养应用型人才的要求。

1.2学生的理论知识不足,教师教学经验欠缺。在进行金工实习之前,学生没有学习相应的理论知识,对机床对数控编程都是一窍不通的。数控实训时,在20个课时之内,老师既要讲授实践知识,又要讲授数控编程的理论知识和其它的一些相关知识,增加了教学难度。而负责实践教学的老师,实践能力较强,理论知识相对有点不足,上课基本都是先满堂讲解理论编程知识,而学生由于没有基础知识,接受能力较差,而且学生也很少有作笔记的习惯,听过以后几乎就忘记了,白白浪费了时间。而数控机床属于机电一体化的先进设备,操作也相对繁琐,需要熟悉各个按键的功能、参数的作用、以及刀具的选择安装方法,最后输入程序,对刀进行加工。在对数控机床操作的过程中,不可控因素较多,对学生来说具有很大的危险性。这些都是难以在较短的时间里掌握的。

1.3数控机床的运用不合理。学生在金工实习数控实训时,由于课时较少,指导教师一般只教学生数控车床方面的知识,而数控加工中心的知识一带而过,基本不进行数控加工中心机床的操作练习。而整个金工实习中,也没有安排普通铣床的实训,所以这样下来,学生仅仅懂得一点车削知识,而铣削知识则是一窍不通。而铣削在现实中,是应用的非常广泛的,普通零件的加工、手机外壳等电子产品的加工、各种模具的制造、以及飞机叶轮等复杂零件的加工,都离不开数控加工中心。所以,仅仅学习数控车床知识是远远不够的。

2数控实训教学改革的措施及方法

针对我校数控实训教学方面出现的问题,必须进行相应的改革。本文从多方面进行探讨,提出了几点有效的改革措施。

2.1首先要调整课程安排,增加课时量。学好一门技能,需要理论和实践相结合,只学一样肯定是不行的。由于数控加工对理论知识的要求较高,包括机械制图、数控编程与操作、机械加工工艺、互换性与测量等知识。所以在进行数控实训之前,一定要先把这些课上了,让学生有良好的基础,尤其是数控编程,之前都是放在数控实训之后再学的,显然是不合理的,既增加了实践教学的难度,又没有教学效果,只是白白浪费了学生的宝贵时间。课时还需要增加,20个课时比较少,这么短的时间内,很难既完成数控车床的学习,又完成数控加工中心的学习。需要至少安排两周的时间,数控车和加工中心的操作分别用一周的时间来学习。

2.2加强教师的培训,增强教师间的交流。目前教学的特点是,各位老师都是按照自己的方法独自上课,缺乏相互间的交流,理论老师和实验教师不能就相关的课程进行交流商讨,很难保证教学质量。比如代数控编程的理论老师和代数控实训的实验老师,需要在一起多多交流,互相学习,在理论教学中适当的讲些实践知识,而实验老师在实践教学中也要讲些理论知识,理论实践相结合,才能教好学生。社会在发展,科技在进步,作为老师也要时刻不断的学习,学习新的知识,新的教学方法。利用暑假或者寒假的时间,去相关企业进行挂职锻炼,增强自身的实践能力,或者去参加新技术的培训,学习新的技术,提高操作能力。尤其是五轴加工中心,目前教师队伍中还没有人能够进行熟练操作,需要利用假期时间去培训学习。由于五轴加工的复杂性,编程一般都需要借助CAD/CAM软件进行自动编程,比如UG、mastercam、CAXA等自动编程软件。这就要求教师既要学习机床的基本操作知识,还要学习一些软件。要想把学生教会教好,首先指导老师自己要熟练掌握相关的知识技能。

2.3虚实相结合,建立虚拟仿真实验室。数控机床在实际的操作加工过程中,会出现各种各样的状况。首先要根据图纸编制数控加工程序,选择合适的切削用量,然后把程序输入机床进行程序的校验,再对刀进行试切加工。整个过程比较繁琐,一步出错就有可能出现事故,造成机床的损坏。而且在教学中一个实验老师需要一次教二三十个学生,在机床操作演示的过程中,可能只有一部分学生能够看清楚学会,所以在演示以后还要对不会的学生进行重复的指导,还要时刻观察周围学生的操作情况,费心费力,浪费时间。而在仿真实验室里,每台电脑上都装有数控仿真软件,通过学习,可以有效解决上述问题。在上机床操作之前,可以先在仿真软件上学习数控机床的基本操作,比如程序的输入、机床面板上各个按键的功能、对刀、程序的校验等,和真实机床操作是一样的。通过实验室里多媒体教学演示,可以保证每位学生都能清楚的看到操作步骤,而同学们可以一边听老师讲课,一边跟着老师的操作步骤,在电脑上进行数控仿真学习。老师在讲课的时候,利用录屏软件进行录屏,讲课结束后,把录的内容发给同学们。这样的话,即便是学生在上课时没有听懂,也可以课后自己看录的讲课内容进行自学。避免了老师的重复讲解。尤其是在学习加工中心知识的时候,由于学校加工中心比较少,而实训的人数比较多,需要轮流进行操作的练习,平均每个人操作机床的时间是很少的,很难熟练掌握。而利用数控仿真软件,每个学生都可以同时进行机床操作的学习,直到能够熟练掌握。学生也可以在自己的电脑上安装数控仿真软件,即便在不上课的情况下,也可以进行数控机床的操作学习,非常方便。能够在仿真软件上进行熟练操作以后,就可以在真实的机床上进行操作加工,虚实相结合,可以有效的提高教学质量,而且还可以减少事故的发生。

2.4丰富教学手段,加强实训过程指导。传统的教学方法是指导教师站在数控机床旁边,学生围一圈,教师对着机床进行讲解,由于学生人多,就会造成后面的学生看不到听不清的情况。而且由于数控机床操作步骤比较多,只讲一遍的话,学生也很难完全记住。这就需要改变一下教学方法,在讲解的时候可以分步进行,把每一步讲解都录成视频。比如在对数控车床加工进行讲解的时候,在编程完成以后,首先需要进行刀具的选择和安装,可以把每一种刀具的规格用法,及适用范围都讲清楚。然后把刀具安装在车床刀架上,把注意事项讲清楚。整个详细的操作过程录成视频,发给全体学生,保证每个学生都能清楚的理解。数控机床操作面板知识和数控仿真类似,可以一次性把各个按键的功能讲清楚,与仿真不同的可以重点讲解,同样整个过程录成视频。最后进行对刀的操作,车床刀具一般为外圆车刀、螺纹刀、切槽刀、内孔车刀等等,每一种刀具的对刀方法和仿真基本是一样的。操作时,把用到的每一种刀具都进行一次对刀操作,一边操作一边讲解,整个过程录成视频,发给每一个同学。在对加工中心进行教学的时候,这种教学方法更具有优势,因为加工中心数量较少,学生较多,学生自己动手操作的时间较少,而通过看视频,可以先了解操作方法,在进行实际动手操作的时候,就可以很容易的掌握。使用这样的教学方法,即便有的学生上课时没有跟上老师的思路,也可以重新看所录的视频,哪一步不懂的再看着视频学习一下,就能很容易的学会,而这样也减轻了老师的负担,相同的知识点不需要重复的进行讲解。这样指导教师就有足够的时间进行巡回指导,发现有操作不当的地方,可以及时进行制止和改正。在学生操作练习的过程中,指导教师要适当的进行提问,或者让学生演示操作,以便及时了解学生的掌握情况,对不会的进行及时教导,保证每位学生都能学会。教师要把一些重要的操作步骤整理成电子文档,比如对刀方法、编程的注意事项、各指令的用法、切削用量的选择方法、安全操作规程等。然后通过QQ群发给同学们,这样可以帮助他们更好的学习数控知识。

3结束语