數(shù)控畢業(yè)論文范文
數(shù)控是數(shù)字控制的簡(jiǎn)稱(chēng),數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化信息對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。
數(shù)控畢業(yè)論文范文一:
摘要:本文系統(tǒng)介紹了數(shù)控高速切削加工的基礎(chǔ)理論及發(fā)展過(guò)程,分析了高速加工的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域,總結(jié)了發(fā)展數(shù)控高速切削加工需要的關(guān)鍵技術(shù)和研究方向。
關(guān)鍵詞:高速切削 應(yīng)用研究 關(guān)鍵技術(shù)
數(shù)控高速切削技術(shù)(High Speed Machining,HSM,或High Speed Cutting,HSC),是提高加工效率和加工質(zhì)量的先進(jìn)制造技術(shù)之一,相關(guān)技術(shù)的研究已成為國(guó)內(nèi)外先進(jìn)制造技術(shù)領(lǐng)域重要的研究方向。我國(guó)是制造大國(guó),在世界產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移中要盡量接受前端而不是后端的轉(zhuǎn)移,即要掌握先進(jìn)制造核心技術(shù),否則在新一輪國(guó)際產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中,我國(guó)制造業(yè)將進(jìn)一步落后。研究先進(jìn)技術(shù)的理論和應(yīng)用迫在眉睫。
一、數(shù)控高速切削加工的含義
高速切削理論由德國(guó)物理學(xué)家Carl.J.Salomon在上世紀(jì)三十年代初提出的。他通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)研究得出結(jié)論:在正常的切削速度范圍內(nèi),切削速度如果提高,會(huì)導(dǎo)致切削溫度上升,從而加劇了切削刀具的磨損;然而,當(dāng)切削速度提高到某一定值后,只要超過(guò)這個(gè)拐點(diǎn),隨著切削速度提高,切削溫度就不會(huì)升高,反而會(huì)下降,因此只要切削速度足夠高,就可以很好的解決切削溫度過(guò)高而造成刀具磨損不利于切削的問(wèn)題,獲得良好的加工效益。
隨著制造工業(yè)的發(fā)展,這一理論逐漸被重視,并吸引了眾多研究目光,在此理論基礎(chǔ)上逐漸形成了數(shù)控高速切削技術(shù)研究領(lǐng)域,數(shù)控高速切削加工技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家的研究相對(duì)較早,經(jīng)歷了理論基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究以及應(yīng)用研究和發(fā)展應(yīng)用,目前已經(jīng)在一些領(lǐng)域進(jìn)入實(shí)質(zhì)應(yīng)用階段。
關(guān)于高速切削加工的范疇,一般有以下幾種劃分方法,一種是以切削速度來(lái)看,認(rèn)為切削速度超過(guò)常規(guī)切削速度5-10倍即為高速切削。也有學(xué)者以主軸的轉(zhuǎn)速作為界定高速加工的標(biāo)準(zhǔn),認(rèn)為主軸轉(zhuǎn)速高于8000r/min即為高速加工。還有從機(jī)床主軸設(shè)計(jì)的角度,以主軸直徑和主軸轉(zhuǎn)速的乘積DN定義,如果DN值達(dá)到(5~2000)×105mm.r/min,則認(rèn)為是高速加工。生產(chǎn)實(shí)踐中,加工方法不同、材料不同,高速切削速度也相應(yīng)不同。一般認(rèn)為車(chē)削速度達(dá)到(700~7000)m/min,銑削的速度達(dá)到(300~6000)m/min,即認(rèn)為是高速切削。
另外,從生產(chǎn)實(shí)際考慮,高速切削加工概念不僅包含著切削過(guò)程的高速,還包含工藝過(guò)程的集成和優(yōu)化,是一個(gè)可由此獲得良好經(jīng)濟(jì)效益的高速度的切削加工,是技術(shù)和效益的統(tǒng)一。
高速切削技術(shù)是在機(jī)床結(jié)構(gòu)及材料、機(jī)床設(shè)計(jì)、制造技術(shù)、高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC系統(tǒng)、高性能刀夾系統(tǒng)、高性能刀具材料及刀具設(shè)計(jì)制造技術(shù)、高效高精度測(cè)量測(cè)試技術(shù)、高速切削機(jī)理、高速切削工藝等諸多相關(guān)硬件和軟件技術(shù)均得到充分發(fā)展基礎(chǔ)之上綜合而成的。因此,高速切削技術(shù)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,是一個(gè)隨相關(guān)技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展的概念。
二、數(shù)控高速切削加工的優(yōu)越性
由于切削速度的大幅度提高,高速切削加工技術(shù)不僅提高了切削加工的生產(chǎn)率,和常規(guī)切削相比還具有一些明顯的優(yōu)越性:第一、切削力。涸诟咚巽娤骷庸ぶ,采用小切削量、高切削速度的切削形式,使切削力比常規(guī)切削降低30%以上,尤其是主軸軸承、刀具、工件受到的徑向切削力大幅度減少。既減輕刀具磨損,又有效控制了加工系統(tǒng)的振動(dòng),有利于提高加工精度。第二、材料切除率高:采用高速切削,切削速度和進(jìn)給速度都大幅度提高,相同時(shí)間內(nèi)的材料切除率也相應(yīng)大大提高。從而大大提高了加工效率。第三、工件熱變形小:在高速切削時(shí),大部分的切削熱來(lái)不及傳給工件就被高速流出的切屑帶走,因此加工表面的受熱時(shí)間短,不會(huì)由于溫升導(dǎo)致熱變形,有利于提高表面精度,加工表面的物理力學(xué)性能也比普通加工方法要好。第四、加工精度高:高速切削通常進(jìn)給量也比較小,使加工表面的粗糙度大大降低,同時(shí)由于切削力小于常規(guī)切削,加工系統(tǒng)的振動(dòng)降低,加工過(guò)程更平穩(wěn),因此能獲得良好的表明質(zhì)量,可實(shí)現(xiàn)高精度、低粗糙度加工。第五、綠色環(huán)保:高速切削時(shí),工件的加工時(shí)間縮短,能源和設(shè)備的利用率提高了,加工效率高,加工能耗低,同時(shí)由于高速切削可以實(shí)現(xiàn)干式切削,減少甚至不用切削液,減少污染和能耗。
三、數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域研究
鑒于以上所述高速切削加工的特點(diǎn),使該技術(shù)在傳統(tǒng)加工薄弱的領(lǐng)域有著巨大應(yīng)用潛力。首先,對(duì)于薄壁類(lèi)零件和細(xì)長(zhǎng)的工件,采用高速切削,切削力顯著降低,熱量被切屑帶走,可以很好的彌補(bǔ)采用傳統(tǒng)方法時(shí)由于切削力和切削熱的影響而造成其變形的`問(wèn)題,大大提高了加工質(zhì)量。其次,由于切削抗力小,刀具磨損減緩,高錳鋼、淬硬鋼、奧氏體不銹鋼、復(fù)合材料、耐磨鑄鐵等用傳統(tǒng)方法難以加工的材料,可以研究采用數(shù)控高速切削技術(shù)來(lái)加工。另外,在汽車(chē)、模具、航天航空等制造領(lǐng)域, 一些整體構(gòu)件需要比較大的材料切除率,由于數(shù)控高速切削的進(jìn)給速度可隨切削速度的提高而相應(yīng)提高, 使得單位時(shí)間內(nèi)的材料切除率大大提高,因而在模具制造、汽車(chē)制造、航空航天制造中,數(shù)控高速切削技術(shù)的應(yīng)用將產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。第四,由于高速切削時(shí),加工過(guò)程平穩(wěn)、振動(dòng)小,與常規(guī)切削相比, 高速切削可顯著提高加工精度1~2級(jí),完全可以取消后續(xù)的光整加工, 同時(shí),采用數(shù)控高速切削技術(shù), 能夠在一臺(tái)機(jī)床上實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)件同時(shí)進(jìn)行粗、精加工,減少了轉(zhuǎn)工序中可能的定位誤差, 因而也有利于提高工件的加工精度。因此, 高速切削技術(shù)在精密制造中有著廣闊的應(yīng)用前景。如某企業(yè)加工的鋁質(zhì)模具,模具型腔長(zhǎng)達(dá)1500mm,要求尺寸精度誤差±0.05mm,表面粗糙度Ra0.8μm,原先的制造工藝為:粗刨—半精刨—精刨—手工鏟刮—手工拋光,制造周期要60小時(shí)。采用高速銑床加工后,經(jīng)過(guò)半精加工和精加工,加工周期僅需6小時(shí),不僅效率提高,而且模具質(zhì)量也大大提高。
四、實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)研究
數(shù)控高速切削加工是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,涉及到切削機(jī)理、切削機(jī)床、刀具、切削過(guò)程監(jiān)控及加工工藝等諸多相關(guān)的硬件與軟件技術(shù),數(shù)控高速切削技術(shù)的實(shí)施和發(fā)展,依賴(lài)于此系統(tǒng)中的各個(gè)組成要素的,這些實(shí)現(xiàn)數(shù)控高速切削技術(shù)離不開(kāi)的關(guān)鍵技術(shù),具體體現(xiàn)在以下方面:
1)高速切削機(jī)理:有關(guān)各種材料在高速加工條件下,切屑的形成機(jī)理,切削力、切削熱的變化規(guī)律,刀具磨損規(guī)律及對(duì)加工表面質(zhì)量的影響規(guī)律,對(duì)以上基礎(chǔ)理論的實(shí)驗(yàn)和研究,將有利于促進(jìn)高速切削工藝規(guī)范的確定和切削用量的選擇,為具體零件和材料的加工工藝制定提供理論基礎(chǔ),屬于原理技術(shù)。目前,黑色金屬及難加工材料的高速切削工藝規(guī)范和切削用量的確定,是高速切削生產(chǎn)中的難點(diǎn),也是高速切削加工領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。
2)高速切削機(jī)床技術(shù)模塊:高速切削機(jī)床需要高速主軸系統(tǒng)、快速進(jìn)給系統(tǒng)和高速CNC控制系統(tǒng)。高速加工要求主軸單元能夠在很高的轉(zhuǎn)速下工作,一般主軸轉(zhuǎn)速10000 r/min以上,有的甚至高達(dá)60000-100000r/min,且保證良好動(dòng)態(tài)和熱態(tài)性能。其中關(guān)鍵部件是主軸軸承,它決定著高速主軸的壽命和負(fù)載容量,也是高速切削機(jī)床的核心部件之一,主軸結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和性能的提高是高速機(jī)床的一項(xiàng)重要單元技術(shù)。另一項(xiàng)重要的單元技術(shù)是高速進(jìn)給系統(tǒng)。隨著機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速的提高,為保證刀具每齒或每轉(zhuǎn)進(jìn)給量不變,機(jī)床的進(jìn)給速度和進(jìn)給加速度也相應(yīng)提高,同時(shí)空行程速度也要提高。因此,機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)必須快速移動(dòng)和快速準(zhǔn)確定位,這顯然對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌、伺服系統(tǒng)、工作臺(tái)結(jié)構(gòu)等提出了新的更高要求,是制約高速機(jī)床技術(shù)的關(guān)鍵單元技術(shù)。
3)高速切削刀具技術(shù)模塊:由機(jī)床、刀具和工件組成的高速切削加工工藝系統(tǒng)中,刀具是最活躍的因素。切削刀具是保證高速切削加工順利進(jìn)行的最關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著切削速度的大幅度提高,對(duì)切削刀具材料、刀具幾何參數(shù)、刀體結(jié)構(gòu)等都提出了不同于傳統(tǒng)速度切削時(shí)的要求,高速切削刀具材料和刀具制造技術(shù)都發(fā)生了巨大的變化,高速切削加工時(shí),要保證高的生產(chǎn)率和加工精度,更要保證安全可靠。因此,高速切削加工的刀具系統(tǒng)必須滿(mǎn)足具有良好的幾何精度和高的裝夾重復(fù)定位精度,裝夾剛度,高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)良好的平衡狀態(tài)和安全可靠。盡可能減輕刀體質(zhì)量,以減輕高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所受到的離心力,滿(mǎn)足高速切削的安全性要求,改進(jìn)刀具的夾緊方式。刀具系統(tǒng)的技術(shù)研究和發(fā)展是數(shù)控高速切削加工的關(guān)鍵任務(wù)之一。
4)數(shù)控高速切削工藝:高速切削作為一種新的切削方式,要應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn),缺乏可供參考的應(yīng)用實(shí)例,更沒(méi)有實(shí)用的切削用量和加工參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù),高速加工的工藝參數(shù)優(yōu)化是當(dāng)前制約其應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一。另外,高速切削的零件NC程序要求必須保證在整個(gè)切削過(guò)程中載荷穩(wěn)定,但是現(xiàn)在使用的多數(shù)CNC軟件中的自動(dòng)編程功能都還不能滿(mǎn)足這一的要求,需要由人工編程加以補(bǔ)充和優(yōu)化,這在一定程度上降低了高速切削的價(jià)值,必須研究采用一種全新的編程方式,使切削數(shù)據(jù)適合高速主軸的功率特性曲線(xiàn),充分發(fā)揮數(shù)控高速切削的優(yōu)勢(shì)。
高速切削加工技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用有賴(lài)于以上原理方面、機(jī)床、刀具、工藝等各項(xiàng)關(guān)鍵單元技術(shù)的發(fā)展和綜合。
五、高速切削技術(shù)應(yīng)用方面研究狀況和發(fā)展趨勢(shì)
由于高速切削在提高生產(chǎn)效益方面具有巨大潛力,早己成為美、日、德等國(guó)競(jìng)相研究的重要技術(shù)領(lǐng)域。美國(guó)日本等國(guó)早在60年代初,就開(kāi)始了超高速切削機(jī)理的研究。上世紀(jì)70年代,美國(guó)已經(jīng)研制出最高轉(zhuǎn)速達(dá)20000r/min 的高速銑床。如今,歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家生產(chǎn)的不同規(guī)格的各種超高速機(jī)床已經(jīng)商業(yè)化生產(chǎn)并進(jìn)入市場(chǎng),在飛機(jī)、汽車(chē)及模具制造行業(yè)實(shí)際應(yīng)用。例如,在美國(guó)波音公司等飛機(jī)制造企業(yè),已經(jīng)采用數(shù)控高速切削加工技術(shù)超高速銑削鋁合金、鈦合金等整體薄壁結(jié)構(gòu)件和波導(dǎo)管、撓性陀螺框架等普通方法難加工的零件。近年來(lái),美、歐、日等國(guó)對(duì)新一代數(shù)控機(jī)床、高速加工中心、高速工具系統(tǒng)的研究和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程進(jìn)一步加快,高性能的電主軸技術(shù)及其產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)步伐加大;高性能的刀具系統(tǒng)技術(shù)也進(jìn)展迅速;直線(xiàn)電機(jī)技術(shù)應(yīng)用于高速進(jìn)給系統(tǒng)。
我國(guó)在研究和開(kāi)發(fā)高速切削技術(shù)方面,許多高校和研究所作了努力和探索,包括切削機(jī)理、刀具材料、主軸軸承、等方面,也取得了相當(dāng)大的成就。 然而,與國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,仍存在著較大的差距,基本上還處在實(shí)驗(yàn)室的研究階段。為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要,滿(mǎn)足航空航天、汽車(chē)、模具等各行業(yè)的制造需求,數(shù)控高速切削技術(shù)應(yīng)用研究任重道遠(yuǎn)。
目前,針對(duì)高速切削技術(shù)的研究已從實(shí)驗(yàn)階段轉(zhuǎn)向應(yīng)用階段。在應(yīng)用方面的研究包括兩個(gè)層面:一是高速加工關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)理論研究,包括高速主軸單元和高速進(jìn)給單元等,實(shí)現(xiàn)高速機(jī)床國(guó)產(chǎn)化。另一方面,在現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室實(shí)踐技術(shù)基礎(chǔ)上,進(jìn)行工藝性能和工藝范圍的應(yīng)用研究。其中,關(guān)于高速切削工藝的研究是當(dāng)前最活躍的研究領(lǐng)域之一,主要目標(biāo)是通過(guò)試驗(yàn)或引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備直接進(jìn)行工藝研究,努力解決關(guān)鍵零部件的加工工藝問(wèn)題,開(kāi)發(fā)和完善特種材料的高速切削工藝方法;研究開(kāi)發(fā)適應(yīng)高速加工的CAD/CAM軟件系統(tǒng)和后處理系統(tǒng),建立在新型檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)上的加工狀態(tài)安全監(jiān)控系統(tǒng)。
參考文獻(xiàn):
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數(shù)控畢業(yè)論文范文二:
【摘要】數(shù)控機(jī)床是一種高效的自動(dòng)化機(jī)床,涵蓋了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測(cè)量和傳感器技術(shù)等各個(gè)領(lǐng)域的新的技術(shù)成果,是一門(mén)新興數(shù)字程序控制機(jī)床。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床;排除方法;故障
不同的數(shù)控機(jī)床,其結(jié)構(gòu)和性能有很大的區(qū)別,但在故障診斷上有它的共性。通過(guò)對(duì)這些共性的分析得出一些對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷原則、方法及故障排除方法。以下逐一介紹:
一、 數(shù)控機(jī)床故障診斷原則
1. 先外部后內(nèi)部
數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的機(jī)床,所以故障的發(fā)生必然要從這三者之間綜合反映出來(lái)。所以要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,即當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后,維修人員應(yīng)采用望、聞、聽(tīng)、問(wèn)等方法,由外向里逐一進(jìn)行檢查。
例1:一數(shù)控車(chē)床剛投入使用的時(shí)候,在系統(tǒng)斷電后重新啟動(dòng)時(shí),必須要返回到參考點(diǎn)。即當(dāng)用手動(dòng)方式將各軸移到非干涉區(qū)外后,再使各軸返回參考點(diǎn)。否則,可能發(fā)生撞車(chē)事故。所以,每天加工完后,最好把機(jī)床的軸移到安全位置。此時(shí)再操作或斷電后就不會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
外部硬件操作引起的故障是數(shù)控修理中的常見(jiàn)故障。一般都是由于檢測(cè)開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、電氣執(zhí)行元件、機(jī)械裝置出現(xiàn)問(wèn)題引起的。這類(lèi)故障有些可以通過(guò)報(bào)警信息查找故障原因。對(duì)一般的數(shù)控系統(tǒng)來(lái)講都有故障診斷功能或信息報(bào)警。維修人員可利用這些信息手段縮小診斷范圍。而有些故障雖有報(bào)警信息顯示,但并不能反映故障的真實(shí)原因。這時(shí)需根據(jù)報(bào)警信息和故障現(xiàn)象來(lái)分析解決。
例如:臺(tái)立式加工中心采用FANUC-OM控制系統(tǒng)。機(jī)床在自動(dòng)方式下執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就出現(xiàn)414#和410#報(bào)警。此報(bào)警是速度控制OFF和X軸伺服驅(qū)動(dòng)異常。由于此故障出現(xiàn)后能通過(guò)重新啟動(dòng)消除,但每執(zhí)行到X軸快速移動(dòng)時(shí)就報(bào)警。經(jīng)查該伺服電機(jī)電源線(xiàn)插頭因電弧爬行而引起相間短路,經(jīng)修整后此故障排除。
2. 先機(jī)械后電氣
由于數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化程度高,技術(shù)復(fù)雜的先進(jìn)機(jī)械加工設(shè)備。機(jī)械故障較易發(fā)現(xiàn),而系統(tǒng)故障診斷難度要大一些。
3. 先靜后動(dòng)
維修人員要做到先靜后動(dòng),不可盲目動(dòng)手,應(yīng)先詢(xún)問(wèn)操作人員故障發(fā)生的過(guò)程及狀態(tài),查看說(shuō)明書(shū)、資料后方可動(dòng)手查找故障原因,繼而排除故障,
4. 先公用后專(zhuān)用
公用性問(wèn)題會(huì)影響到全局,而專(zhuān)用性問(wèn)題只影響局部。
5. 先簡(jiǎn)單后復(fù)雜
當(dāng)出現(xiàn)多種故障相互交織掩蓋、一時(shí)無(wú)從下手時(shí),應(yīng)先解決容易的問(wèn)題,后解決較大的問(wèn)題。常常在解決簡(jiǎn)單的故障的過(guò)程中,難度大的問(wèn)題也可能變的容易,理清思路,將難度較大的變得容易一些。
6. 先一般后特殊
在排除某一故障時(shí),要先考慮最常見(jiàn)的可能原因,然后再分析很少發(fā)生的特殊原因。
二、 數(shù)控系統(tǒng)自診斷技術(shù)及故障排除方法
所謂系統(tǒng)診斷技術(shù),就是利用數(shù)控裝置中的計(jì)算機(jī)及相關(guān)運(yùn)行診斷軟件進(jìn)行各種測(cè)試。
1. 自診斷技術(shù)
1) 開(kāi)機(jī)自診斷:數(shù)控系統(tǒng)通電后,設(shè)備內(nèi)部診斷軟件會(huì)自動(dòng)對(duì)系統(tǒng)中各種元件如CPU、RAM及各應(yīng)用軟件進(jìn)行逐一檢測(cè)并將檢測(cè)結(jié)果顯示出來(lái),如檢測(cè)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,系統(tǒng)會(huì)顯示報(bào)警信息或發(fā)出報(bào)警信號(hào)。開(kāi)機(jī)自診斷通常會(huì)在開(kāi)機(jī)一分鐘之內(nèi)完成。
有時(shí)開(kāi)機(jī)診斷會(huì)將故障原因定位到電路板或模塊上,但也經(jīng)常僅將故障原因定位在某一范圍內(nèi),這時(shí)維修人員需查找相關(guān)維修手冊(cè)根據(jù)提示找到真正故障原因并加以排除。
2) 運(yùn)行自診斷:運(yùn)行自診斷也稱(chēng)在線(xiàn)自診斷,是指數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí),運(yùn)行內(nèi)部診斷程序,對(duì)系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其它外部裝置進(jìn)行自動(dòng)測(cè)試、檢查,并顯示有關(guān)信息,這種診斷一般會(huì)在系統(tǒng)工作時(shí)反復(fù)進(jìn)行。
3) 脫機(jī)診斷:當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),首先停機(jī),然后使用隨機(jī)的專(zhuān)用診斷紙帶對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行脫機(jī)診斷。診斷時(shí)先要將紙帶上的程序讀入RAM系統(tǒng)中,計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序進(jìn)行診斷,從而判定故障部位,這種診斷在早期的數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用較多。
2. 人工診斷技術(shù)
數(shù)控系統(tǒng)的故障種類(lèi)很多,而自診斷往往不能對(duì)系統(tǒng)的所有部件進(jìn)行測(cè)試,也不能將故障原因定位到具體確定的元器件上,這時(shí)要迅速查明原因就需要采用人工診斷方法。人工診斷方法有很多種,最常用的有:功能程序測(cè)試法、參數(shù)檢查法、備件置換法、直觀法、原理分析法等,現(xiàn)簡(jiǎn)介如下:
1) 功能程序測(cè)試法:這種方法將數(shù)控系統(tǒng)中的G、M、S、T、功能的全部指令編成一個(gè)測(cè)試程序,穿成紙帶或存儲(chǔ)到軟盤(pán)上在進(jìn)行診斷時(shí)運(yùn)行這個(gè)程序,可快速判定哪個(gè)功能出現(xiàn)問(wèn)題,這種方法一般在機(jī)床出現(xiàn)隨機(jī)性故障時(shí)使用,也可用于設(shè)備閑置時(shí)間較長(zhǎng)重新投入使用時(shí)測(cè)試用。
2) 參數(shù)檢查法:一般系統(tǒng)的參數(shù)是存放在RAM中的,一旦出現(xiàn)干擾或其它原因會(huì)造成參數(shù)丟失或混亂,從而使系統(tǒng)不能正常工作,這時(shí)應(yīng)根據(jù)故障特征,檢查和核對(duì)有關(guān)參數(shù),在排除某些故障時(shí),有時(shí)還需對(duì)某些參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。
3) 備件置換法:是將系統(tǒng)中型號(hào)完全相同的電路板、模塊、集成電路或其它零部件進(jìn)行互相交換比較,或利用備用的元器件替換有疑點(diǎn)的部件,從而快速有效地確定故障部位。
4) 直觀法:直觀法是利用維修中常用的“先外后內(nèi)”的原則,利用觀察零部件的工作狀態(tài)、聽(tīng)聲音、摸發(fā)熱等方法,進(jìn)行逐個(gè)檢查,如利用視覺(jué)可觀察內(nèi)部器件或外部連接的形狀上的變化;利用聽(tīng)覺(jué)可查尋器件發(fā)出的異常聲音;利用嗅覺(jué)或觸覺(jué)可查尋過(guò)載、高溫等現(xiàn)象;等等。
5) 原理分析法:當(dāng)采用其它檢查方法難以奏效時(shí),可以從電路基本原理出發(fā),一步一步用萬(wàn)用表、邏輯表、示波器等工具對(duì)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行檢查對(duì)照,最終查明故障原因。
3. 高級(jí)診斷技術(shù)
1) 在高級(jí)診斷中,常用的方法主要有以下幾種方法:
2) 自修復(fù)診斷:自修復(fù)診斷一般是指在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置不參與運(yùn)行的備用模塊。自修復(fù)程序在控制系統(tǒng)每次開(kāi)機(jī)運(yùn)行,當(dāng)發(fā)現(xiàn)某模塊有問(wèn)題時(shí),系統(tǒng)會(huì)把故障信息顯示在屏幕上,同時(shí)自動(dòng)查尋備用模塊,故障模塊的工作即被備用模塊取代,維修人員可根據(jù)提示更換下一故障模塊。自修復(fù)診斷方法需要較多的備用模塊,這會(huì)使系統(tǒng)體積增大,價(jià)格提高。
3) 診斷指導(dǎo)專(zhuān)家系統(tǒng):近年來(lái),隨著圖像識(shí)別、聲音識(shí)別、自動(dòng)翻譯和智能工業(yè)機(jī)器人等技術(shù)的發(fā)展,這些技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床上。診斷專(zhuān)家系統(tǒng)以專(zhuān)家知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ),自動(dòng)模仿專(zhuān)家利用知識(shí)解決復(fù)雜問(wèn)題的思維活動(dòng),這就使普通工作人員同樣能對(duì)故障做出具有專(zhuān)家級(jí)水平的診斷結(jié)論。
例如:日本的FANUC系統(tǒng)的診斷指導(dǎo)專(zhuān)家系統(tǒng)是由知識(shí)庫(kù)、推理計(jì)算機(jī)和人工控制器組成。知識(shí)庫(kù)內(nèi)存儲(chǔ)了專(zhuān)家分析、故障判斷和如何消除故障的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。這些知識(shí)用于讀出數(shù)控系統(tǒng)的狀態(tài)信息,通過(guò)人工控制器,編程員可用簡(jiǎn)捷的記述把專(zhuān)家的知識(shí)編成程序,并把程序變成知識(shí)庫(kù)目標(biāo)形式,再存儲(chǔ)到知識(shí)庫(kù)中。推理機(jī)通過(guò)運(yùn)行程序進(jìn)行推理,操作者也可通過(guò)顯示單位,用簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話(huà)的方式選擇故障狀態(tài),必要時(shí)回答系統(tǒng)的提問(wèn),以補(bǔ)充為得出結(jié)論所需的其它信息。
4) 通訊診斷系統(tǒng):該診斷方法又稱(chēng)海外診斷,是由中央維修站通過(guò)電話(huà)線(xiàn)路,甚至國(guó)際電話(huà)系統(tǒng)向用戶(hù)設(shè)備發(fā)送診斷程序所進(jìn)行的一種遙控診斷。通訊診斷系統(tǒng)除可用于故障發(fā)生后的診斷外,還可以為用戶(hù)作定期的預(yù)防性診斷,設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家的維修工不必親臨現(xiàn)場(chǎng),只需按預(yù)定的時(shí)間對(duì)機(jī)床進(jìn)行系列試運(yùn)行檢查,在中央維修站分析診斷數(shù)據(jù),即可發(fā)現(xiàn)可能存在的故障隱患。
【參考文獻(xiàn)】
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