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数控机床基础结构和液压系统故障诊断方法

2020-12-14 11:43:54

{一}、数控机床基础结构
用数字化信息技术对设备系统进行地控制的技术就是数字控制技术。数控机床就是用数字控制技术对机床的运动轨迹和对零件的加工过程进行控制,是数字和机床的运作的融合。像自动洗衣机、电冰箱等电气对数字控制技术的应用有着非常大应用,较具有代表性的机电一体化产品就是数控机床,机床床身铸件对控制编码和规定内的符号有的逻辑处理能力,与普通的机床相比具有现代化机械加工设备的性。数控机床所有的机电一体化产品相同,由以下几大组成部分:机床主体、电气控制单元、执行系统、数据控制系统部分。
1、机床主体。数控机床的主体是机床的重要组成部分,它是直接作用在零件上的。主要的作用就是对零件进行加工。
2、电气控制单元。电气控制系统是由电源模块、电机模块、运动控制器(SIMOTION)等部分组成。
现阶段的数控机床的电源模块有两种:一种可以将一个固定的电流转化成预定电流,并且与运动控制器能进行通信的可调电流;还有一种是不能转化电流,不能与运动控制器通信的不可调电流。电动机模块有两种,分别是装机装柜型和书本型。它的作用就是把通过的电流转变成适合电动机使用的交流电。电气控制单元是数控机床的重要指挥中心,而电气控制系统的主要组成部分就是运动控制器,它的主要功能就是对主体工作部分的运动、逻辑、工艺的控制,它的正常运行对电气控制系统的正常运转发挥着重要的作用。
3、电气控制系统的执行部分。这部分是数控机床对零件加工部分的直接作用者,通过对电磁阀的控制来完成机械的各种活动,通过对换刀角度的自由进一步提高数控车床的工作效率;在对机床进行换刀时会改变刀具原有的运动轨迹;刀具在加工的过程中,会出现磨损或断裂的现象,通过光纤传感器对刀具进行检测,加工的质量。
4、PLC数控机床的核心控制部分。数控机床的控制系统的核心部分就是软件对程序的分析及使用。工控机通过对输入信息的读取将正确的信息传递给运动控制器,运动控制器会根据接收到的信息对电动机模块进行控制,进而对数控机床的工作区域进行控制。同时,光栅尺检测到加工区域的信息,通过传感器将信息转化成标准信号传递给运动控制器,通过传感器的检测将数控机床的工作状态传递给数控机床的电气控制系统。
{二}、数控机床液压系统故障诊断方法
1、溯源分析法
溯源分析方法主要考察液压传动系统在实际生产过程中实现具体动作的详细过程,以及实现动作需要的一系列条件。溯源分析采用逻辑电路分析中的与门关系和或门关系进行分析。机床铸件做逻辑图的具体操作方法就是将液压系统各个子系统及各种元部件,以动作信息流向或则系统能量流向先后关系为准则,将各个逻辑框格图的联系起来。
2、假设验证法
实际生产中,经常出现难以一时判断出哪些参数处于不正常的情况。此时依靠常规的逻辑分析就很难发挥作用,解决办法是利用假设的方法对可能发生的原因进行试探。
先假设故障出现的各种可能原因,有些原因可能表面看起来和故障是毫不相关的,也要纳入到假设中。其次,再利用理论分析或测试的方法,简洁的验证假设是否成立,如果成立则判断出该原因是否是故障的原因。
3、经验分析法
通过感官经验进行判断。例如听觉判断可以识别液压缸、泵发出的不正常声音,以及溢流阀刺耳声音等。嗅觉判断的主要依据就是气味却发生变化,对于液压系统液压油的气味变化,目前还没有相关的仪器测试手段,因而利用人体嗅觉判断就有显著的优势。
触觉可以判断液压系统“爬行”故障,“爬行”故障时,用手能够感觉设备有较小的抖动,能够感受到液压执行元件速度时慢时快,速度不均匀等现象。
4、现象特点分析法
初次判断时,液压系统某一故障可能具有多个原因,但是某一特定原因引起的故障必有其之处,在引起这一故障时,必然还具有其他的异常现象。一般的,将不同原因引起的一些现象,称为特征信息(Ngetal.2017)。找出特征信息,可以提高液压系统故障初步诊断的效率。利用特征信息对故障原因进行判断时,还可以将其他特征参量引入,以加快故障判断的效率。例如发生爬行时,设备压力始终较低,但是溢流阀流量却增大,则可以初步判断故障发生于溢流阀。利用特征信息进行液压系统故障诊断具有重要的意义。
5、故障树图方法
此方法将分析的系统对象从往下逐层分为树枝状的树状图,不仅体现各个子系统或者元件的分类关系,还体现出各个子系统或者元件之间的逐层递进关系。因此,故障树图能够把具有复杂联系的液压系统子系统或者元部件直观的呈现给技术人员,利用树图在进行诊断就方便。故障树做好之后,故障发生的各个可能原因和可能的模块以及各种系统的层次递进关系就明了。故障诊断人员明确故障相关现象后,就可以利用故障树,从树图系统定义,到较底层各个事件的具体描述、相关原因以及判断标准进行逐步梳理,使得具有复杂关系的液压系统变得清楚明白,而且操作起来也简单,很快便能判定故障原因所在。
6、系统分析法
一是归纳多种症状分析,分析液压系统时,不仅要对主要检查对象进行准确检查和判断,而且要考虑其他故障发生过程中设备表现出的异常现象,将各种现象加以综合考虑,做成一个统一于液压系统的信息集,信息集中的每条描述都对应一个故障现象及其原因,这样便可以对液压系统故障现象及原因有一个的了解,结合液压相关理论以及设备相关资料,便可以做出判断。二是多角度分析,进行故障诊断时,有时会发现采取某种方式重复多次也检查不出故障所在。此时,就需要采取不同检查方式或者利用不同测试仪器进行不同角度的检查,每种检查方式便会有一种结论,将各种结论加以综合便可以进行诊断。

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