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数控机床电气驱动系统故障跟电气硬件部分

2020-09-30 09:19:37

其一、数控机床电气控制与驱动系统故障分析

机床床身铸件针对收集到电气故障以及维修数据进行初步整理,确定故障判据和故障统计原则,然后对该系列数控机床电气控制与驱动系统故障部位和主要故障类型进行统计。从而找到故障频发部位和常见故障模式,并对其进行分析。

1、故障部位分析

对收集到故障数据进行分析,确定故障发生部位,并计算各个部位的故障频率,电气控制与驱动系统故障频发部位依次为:进给控制系统(25.64%)、主轴驱动控制系统(17.95%)、辅助装置控制系统(17.95%)、PLC输出系统(15.38%)、PLC输入系统(12.82%)、电源控制系统(10.26%)。

2、故障模式分析

机床电气系统主要故障类型为功能型故障、损坏型故障以及状态型故障。主要故障模式有元器件损坏、接触不良或断路、控制部件无/误动作、功能失效、回零不准、控制精度不稳、噪声、振动等。电气系统较频繁的故障类型为损坏型故障(28.21%)、其次是状态型故障(20.51%)、功能型故障(15.38%)、失调型故障(15.38%)、松动型故障(12.82%)、其他故障(7.69%)。

由以上数据可知:

(1)主轴驱动控制系统和进给控制系统为故障频发部位。主轴驱动控制系统和进给控制系统对于数控机床实现正常的加工功能关键,其性在很大程度上影响着整个电气控制与驱动系统的性,后文将对主轴驱动控制和进给控制系统展开详细介绍和性分析。

(2)电气故障的主要故障类型为损坏型,主要表现为:元器件损坏、开路、熔体熔断等。其次是状态型故障,主要表现为:示值异常、信号及测量精度不稳、振动、异响、灵敏度差等。因此,对于易发生开路、短路的元器件,定期检查换,选用好的材料。同时严格控制外购件的质量。定期做好除尘除污工作,防止灰尘、油污影响元器件正常工作。

其二、数控机床电气控制系统的硬件部分

数控机床由机械部分、上下位机软件和硬件电路这3个不可少的部分组合而成。占整个机床核心部分的就是数控装置,主要体现就是数字控制方式了很好的应用。通常情况下,PLC数控机床分为两个大类:一类是内装型的PLC,这种装置在设计中能够好的体现数控机床的控制顺序;二类是PLC,这种系统在软件和硬件方面都比较,而且,在数控机床以及控制都能很好的体现,因此,二类装置在生产过程中加容易被应用。

机床铸件在电气控制系统中硬件部分也不容忽视,主要由机械手自动换刀、断刀检测和检测等。

1、机械手自动换刀

机械手自动换刀其在生产过程中能够起到提高数控机床工作效率的作用,在应用过程中主要的工作原理就是利用控制电动阀的开关实现机械臂以及刀具的夹紧功能,然后实现机械手的伸展、收回以及松开,自动完成换刀的动作。

2、断刀检测

在电气系统运行过程中,断刀检测系统的主要核心部分就是利用光纤传感器,在生产加工过程中,刀具在长时间的使用过程中会出现磨损的问题,在情况比较严重的时候会出现刀具断裂的情况。为了好的提高加工的效率,在生产过程中要对刀具的使用情况进行检测,在刀具出现严重磨损的情况下,机床要能够自动换刀,对生产效率不会产生任何的影响。

3、检测

在换刀过程中,主要是对主轴夹紧位置的机械手,或者是人工对刀具进行的检测,不论采用何种方式,在对刀具进行检测时,都要使用相关的检测工具来进行实现。


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