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数控机床基础结构及电气控制故障诊断

2021-03-27 19:16:39

其一、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。
其二、数控机床电气控制系统故障诊断
1、直观诊断法。直观诊断法是数控机床电气系统故障较为直接也是较为常用的一种诊断方法,主要通过感官观察机床声、光、味等异常现象,从而确定故障位置,诊断故障原因,之后有针对性地进行故障处理。
2、自诊法。磨床床身随着技术的进步,现代数控系统已经逐渐实现了故障自动化诊断,在工作期间,CNC系统可以利用自我诊断程序进行系统诊断,一旦发现故障,则会产生分类声光告警,例如设定错误警报、伺服系统故障警报、操作错误警报等等,这样就可以根据不同的警报内容来实现故障诊断检测。
3、参数分析诊断法。对于数控机床电气控制系统来说,参数设置的合理性至关重要,参数设定之后,数值不可改。但需要注意的是,随着电气控制系统及相关数控设备的长时间运行,各个零部件不可避免地会产生磨损,导致性能出现变化,这会引起参数丢失或变化,影响机床的正常工作。因此,在进行故障诊断的过程中,可以采用参数分析的方式,根据参数异常变化来诊断故障,并合理调整参数,机床稳定、正常地运行。
4、置换及转移诊断法。在确定故障原因的前提下,可采用置换诊断法确定故障部位,利用备用集成电路芯片、相关元器件及印制电路板等来换存在疑点的部分,之后再行检察和修复。在没有备件且不确定故障部位的情况下,可采用转移诊断法,将系统中相同功能的电路板、集成电路芯片或元器件等相互交换,观察故障也随之转移,以此来确定故障部位。
5、仪器检查诊断法。仪器检查诊断法主要是为了检查出故障源,如果能够将故障源定位于具体的元器件,则可以准确地把握故障性质和原因,从而提升维修效率,降低维修成本。以电路板的检测为例,可以将电路板特性参数输入到电路板故障测试仪中,之后进行测试,参数对比找出故障源。

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