数控机床的应用越来越广泛,相关数控机床技术方面文章本也很多,但对如何正确使用数控机床、如何对其进行有效的维护等方面的论述不是很多。本文就是为回答这些问题所写,虽然文章中的一些观点有些泛,但很全面、很实用。

随着科学技术的发展,对机械产品提出了高精度、高复杂的要求,产品的更新换代也在加快,不仅要求精度和效率,还要求机床具有通用性和灵活性。数控机床是适应这一要求的新型自动化机床。数控机床集微电子技术、计算机技术、自动控制技术、伺服驱动技术和精密机械技术于一体,是典型的高机电一体化产品。也是机电一体化的重要组成部分,是现代机床技术水平的重要标志。数控机床体现了当前世界机床技术进步的主流,是衡量机械制造技术水平的重要指标,在柔性生产、计算机集成制造等先进制造技术中发挥着重要的基础性作用。因此,如何更好地利用数控机床是一个非常重要的问题。由于数控机床是一种昂贵的精密设备,其维护不容忽视。

一、数控机床

1.数控加工的概念

数控机床的工作原理是用数字代码表示各种操作(如主轴变速、工件松开和夹紧、进刀和退刀、启动和停止、自动关闭冷却液)和步骤以及工件的形状和尺寸。数字信息通过控制介质(如穿孔纸带或磁盘等)传送到CNC装置。),数控装置对输入的信息进行处理和计算,发出各种控制信号,控制机床的伺服系统或其他驱动元件,使机床实现自动化。因此,数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,即数控编程。数控加工一般包括以下内容:

(1)分析图纸,确定需要数控加工的零件;

(2)使用图形软件(如CAXA制造工程师)对需要数控加工的零件进行建模;

(3)根据加工条件,选择合适的加工参数,生成加工轨迹(包括粗加工、半精加工和精加工轨迹);

(4)弹道模拟试验;

(5)生成g代码;

(6)传给机床加工。

2.数控机床的特点

(1)高灵活性

在数控机床上加工零件主要靠加工程序。不像普通机床,不需要制造和更换很多刀具和夹具,也不需要经常调整机床。因此,数控机床适用于频繁更换零件的场合。即适合单件小批量生产和新产品的开发,缩短了生产准备周期,节省了大量的工艺设备费用。

(2)加工精度高

数控机床的加工精度一般可以达到0.005 ~ 0.1毫米,数控机床是由数字信号控制的。数控装置每输出一个脉冲信号,机床运动部件就运动一个脉冲当量(一般为0.001mm),机床进给传动链反向间隙与螺距的平均误差可以由数控装置补偿,因此数控机床的定位精度较高。

(3)加工质量稳定可靠。

加工同一批零件,在同一台机床上,在相同的加工条件下,使用相同的刀具和加工程序,刀具轨迹完全相同,零件一致性好,质量稳定。

(4)高生产率

数控机床可以有效地减少零件的加工时间和辅助时间。数控机床的主轴转速和进给速度范围大,允许机床进行大切削量的强力切削。数控机床现在正进入高速加工时代。数控机床运动部件的快速移动定位和高速切削,可以减少半成品工序间的周转时间,提高生产效率。

(5)改善工作条件。

数控机床在加工前调整好后,输入并启动程序,机床可以自动连续加工,直到加工结束。操作员主要输入程序、编辑、装卸零件、准备工具、观察加工状态、检查零件等。劳动强度大大降低,机床操作者的劳动趋向于脑力劳动。另外,机床一般都是封闭加工,即干净又安全。

(6)有利于生产管理的现代化。

数控机床的加工时间可以提前准确预估,使用的刀具和夹具可以标准化和现代化。数控机床采用数字信号和标准代码作为控制信息,易于实现加工信息的标准化。目前,它已与计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)有机结合,是现代集成制造技术的基础。

3.数控机床使用中的注意事项

使用数控机床前,应仔细阅读机床使用说明书及其他相关资料,以正确操作机床,并注意以下几点:

(1)机床操作人员和维修人员必须是掌握相应机床专业知识的专业人员或经过技术培训的人员,必须按安全操作规程和制度操作机床;

(2)非专业人员不允许打开电气柜门。在打开电气柜门之前,必须确认机床的主电源开关已经关闭。只有专业维护人员才允许打开电柜门进行通电维护;

(3)除了一些可以为用户更改的参数外,用户不能修改其他系统参数、主轴参数、伺服参数等。未经许可,否则会给操作人员带来设备、工件、人身伤害等伤害;

(4)修改参数后,机床第一次加工时,机床被机床、单程序段等锁定。,确认正常后才使用机床;

(5)机床的PLC程序是机床制造厂根据机床的需要设计的,不需要修改。对机床的不当改装和操作可能造成机床损坏,甚至伤害操作者;

(6)建议机床连续运转不超过24小时。如果连续运行时间过长,会影响电气系统和部分机械装置的使用寿命,从而影响机床的精度。

(7)所有连接器、接头等。机床的电源不准拔掉或插上电,否则会造成严重后果。

二、数控机床的维护

数控系统是数控机床的核心部件,所以数控机床的维护主要是数控系统的维护。数控系统经过长时间的使用,电子元件的性能会老化甚至损坏,尤其是一些机械元件。为了尽可能延长部件的使用寿命和部件的磨损周期,防止各种故障,特别是恶性事故的发生,有必要对数控系统进行日常维护。综上所述,要注意以下几个方面。

1.制定数控系统日常维护的规章制度。

根据各部件的特点,确定各自的维护规定。如果明文规定每天需要清洁哪些地方(如清洁数控系统的输入/输出单元——光电阅读器,检查机械结构是否润滑良好等。),哪些零件要定期检查或更换(如DC伺服电机电刷和换向器要每月检查一次)。

2.数控柜和高压柜的门应尽量少开。

因为机械加工车间的空气体一般都含有油雾、灰尘甚至金属粉末。一旦它们落在数控系统中的印刷电路或电气器件上,很容易造成元件间的绝缘电阻下降,甚至导致元件和印刷电路的损坏。夏季,有些用户为了让数控系统长时间超负荷工作,打开数控机柜的门散热。这是一种不可取的方法,最终会导致数控系统的加速损坏。正确的做法是降低数控系统的外部环境温度。因此,应该有一个严格的规定。除非进行必要的调整和维护,否则不允许随便打开柜门,更不允许在使用时打开柜门。

3.定期清洗数控机柜的散热和通风系统。

每天检查数控系统机柜上的各散热风扇是否工作正常,视工作环境每半年或每季度检查一次风道过滤器是否堵塞。如果过滤网上积尘过多,需要及时清理,否则会造成数控系统机柜内温度过高(一般不允许超过55℃),引起过热报警或数控系统工作不可靠。

4.经常监控数控系统使用的电网电压。

FANUC生产的数控系统允许电网电压在额定值的85% ~ 110%范围内波动。如果超出这个范围,就会导致系统无法正常工作,甚至导致数控系统内部的电子元器件损坏。

5.定期更换蓄电池。

FANUC生产的数控系统中有两种存储器:

(1)无电池保持的磁泡存储器。

(2)需要用电池保存的CMOS RAM器件,为了在数控系统不通电的情况下保存存储的内容,内部有一个可充电的电池维护电路。数控系统上电时,+5V电源通过二极管给CMOS RAM供电,并给充电电池充电;当数控系统的电源被切断时,CMOS RAM中的信息由电池来维持。正常情况下,即使电池没有出现故障,也要每年更换一次电池,以保证系统的正常运行。另外,必须注意的是,更换电池必须在数控系统的供电状态下进行。

6.数控系统长期不使用时的维护

为了提高数控系统的利用率,减少数控系统的故障,数控机床应该满负荷使用,而不是长期闲置。由于某种原因,当数控系统长时间闲置时,为了避免损坏数控系统,应注意以下两点:

(1)经常给数控系统加电,尤其是在环境湿度大的雨季,在机床锁死的情况下(即伺服电机不转的情况下)让数控系统空运行。利用电器元件的热量驱散数控系统中的湿气,保证电子元件性能稳定可靠。实践证明,在空空气湿度高的地区,频繁供电是降低故障率的有效措施。

(2)如果数控机床采用DC进给伺服驱动和DC主轴伺服驱动,应将电刷从DC电机中取出,以免换向器表面因化学腐蚀而腐蚀,造成换向性能变差,甚至损坏整个电机。