高档数控机床技术范文

时间:2023-10-15 06:54:32

高档数控机床技术

高档数控机床技术篇1

关键词:科学技术;机械制造业;现代数控机床;发展情况;策略

中图分类号:TB 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2012)17-0176-01

0 绪言

机床是世界先进制造技术与制造信息结合的重要元素,并且是机械制造业发展的重要环节与工具。所谓数控机床,指的是在数字化控制下,能够在尺寸精准与几何精准两个方面制造毛坯零件加工中需要立体几何形状的工作母机的总称。与传统的数控机床相比,现代数控机床具有高效、高精度等特征,解决了原来数控领域难以解决的问题,保证了加工零件的质量,并且降低了数控工人的工作强度,进而提升了生产效率。发展数控机床技术是我国实现工业现代化的基础工作,并且也是机械制造产业改革的必经之路。而随着科学技术的不断发展,我国的数控机床技术也取得了明显的成果,但是依然存在一些问题,就需要我们去改进与创新。

1 我国数控机床技术发展现状与问题

机床产业是我国经济发展的基础,而其中的装备制造业又是工业发展的核心。我国将发展高档数控机床技术作为新时期十六个科技创新项目之一,尤其在我国政府的大力支持下,我国的数控机床领域有了重大的研究突破,并且研发出了一批具有我国自主知识产权的数控机床技术。

第一,在中高档数控机床方面有了重大突破。我国在近几年开发出了大型、五轴联动的数控加工机床与其他大批的专业化高效率数控机床,并且建立了大批的中档数控机床核心产业基地。

第二,核心功能部位的制造水平提高。随着科学技术的发展,我国制造的数控机床的部分性能已经接近了国际的指标,达到了制造的先进水平。我国相应开发出了高速主轴单元、重载直线导轨等高性能的核心数控部件样机,而其中有些部件已经开始小批量的生产,获得了不错的反响。

第三,部分中高档数控机床系统开发应用取得一定成果。我国的数控领域通过自主研发与其他国家相互合作,在部分中档数控机床技术领域取得了明显的成果,能够初步解决远程数据等传统机床出现的技术难题。

然而我们看到了我国数控机床取得的明显成果,也要正视依然存在的问题:

第一,我国高档数控机床供应能力较弱。虽然我国的数控机床领域在近几年得到了显著的发展,并且工作效率也明显提高。但是我们依然可以看到机床消费与生产结构之间的矛盾,而随着我国工业发展,对中高档数控机床的需求远远超过了低档的需求,但是我国高档数控机床依然需要从外国进口。

第二,自主创新能力较差。一直以来,我国的机床制造业都在行业内的研究所中进行,但是由于创新能力较差,技术投入不足,导致自主创新能力不高。虽然我国一直引进海外技术,并且购买了许多先进的数控技术,但是由于缺乏基础性的研究技术,因此难以汲取先进技术为己用。

2 我国数控机床发展创新策略研究

第一,提高自主开发与创造能力。面对我国这个工业大国,我们必须要提高机床产品的创新开发力度,要实现核心技术与功能部件的有机结合,以研发高档数控机床为主要目标,提高整个数控产业化的水平。加强我国数控技术基础研发理论的研究以及数控应用软件的科研,改革行业标准,为我国数控机床领域发展奠定基础。

第二,将数控功能部件作为基础,核心共性科学技术作为支撑力量。我国的数控系统与功能部件等基础研究方面是弱项,并且成为阻碍我国数控机床领域发展的一大障碍,因此我们必须要提高专业化程度与自主研发能力。数控技术的发展与自主创新能力的提升需要依靠数控核心技术的掌控,并且依靠数控核心共性技术的支撑作用。我们都知道基础技术的研究是提高整个数控产业水平的基础与保障,也是机床设计中的核心与关键之处,这对于我国数控机床领域跨出一大步具有重要的作用。

第三,引进先进技术,与先进国家合作。我们可以向西方具有先进技术的国家吸取经验,并且以市场来换技术,与跨国公司进行合作,实现数控主流产品的高起点与专业化发展模式。对引进的先进技术,要充分吸收,实现创新,满足用户的多种需求。

3 结语

随着我国工业化进程的大踏步前进,数控机床领域的发展也是迅猛飞进的,并且朝着高效、高速、网络化等方向发展。在近几年我国政府注重对数控机床的投入资金与研发力度,并且取得了巨大的成效。但是纵观我国数控机床技术,依然以西方先进国家存在较大差距。我们需要不断努力,加强对自主知识产权技术与创新产品的研发,进而满足我国重点工程的现代需求,缩短与先进国家的差距,实现我国数控机床领域的可持续发展。

参考文献

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[4]邰晓辉.XK717数控铣床进给传动系统的动力学优化[D].浙江工业大学,2006.

[5]孙利.高速切削加工关键技术现状与发展[J].工业技术经济,2002,(04).

高档数控机床技术篇2

关键词:数控机床;数控技术;发展趋势;概况

0 引言

数控技术是每个国家先进制造业发展水平的重要标志,国家综合国力的提高和国防工业的现代化所必不可少的重要基础。美国、日本和德国等发达国家的数控机床和技术都处于世界先进行列, 如日本山崎马扎克公司开发出了2种可使用长镗杆切削工件的复合加工机床。德国德马吉(DMG)公司生产的CTX 310 ECO通用车床其主轴驱动在无级可调情况下,转速可达5000r/min,输出功率为ll千瓦 。

而我国数控技术发展比较晚,起步比较慢。在20世纪50年代末,经历了封闭式开发阶段。在“六五”、“七五”间,通过吸收和引进相结合,于“八五”期间建立国产体系。“九五”期间实现了产业化阶段,组建了数控研发,数控生产基地,初步掌握了数控发展的技术,同时培养一批数控专业技术人才,初步形成了国产数控产业规模,开拓了国产数控产业市场。如图1所示为我国数控机床产业销售情况分布图。其规模较大生产公司有华中数控、广州数控和航天数控等具有经济性和普及型的数控系统及机床产品。经过50多年的大力发展,其产品和性能大幅度提高,并逐渐在市场上站稳脚跟。但高端技术产品含量比较低,与国外数控系统差距比较大,对我国数控产业的发展还达不到主导和支撑作用。绝大部分高端数控产品主要依赖进口,如表1所示是近年来我国数控机床进出口变化对比表。因此大力发展国产数控产业对我国经济的发展、国防的进步和综合国力水平的提高具有极为重要的作用。

1 数控机床与技术简介

1.1 数控机床的结构组成

数字控制(Numerical Control )是一种借助数字、字符或其它符号对某一加工过程进行可编程控制的自动化方法。而数控技术(Numerical Control Technology)就是采用数字控制的方法对加工过程实现自动控制的技术。再将数控技术应用到机床上就演化为现在的数控机床。标准型的数控机床通常由数控机床控制系统和机床本体这两大部分组成,如图2所示。

1.2 数控机床及技术分类

1)按控制系统特点分,主要包括点位控制、直线控制和轮廓控制数控机床。其中,点位控制数控机床只要控制移动部件的终点位置,对运动轨迹不作要求;直线控制数控机床不仅控制两点间准确位置,还要控制其移动速度和轨迹;轮廓控制数控机床能够同时控制两轴以上的轴,并具有插补功能,同时对运动的起、终点,速度和轨迹进行精确控制来加工任意形状的曲线和曲面。

2)按执行机构的控制方式分,主要包括开环、半闭环和闭环数控机床。其中,开环数控机床无位置反馈系统,加工精度低;半闭环数控机床带有位置反馈系统,并安装在滚珠丝杠或电机轴上,加工精度较高;闭环数控机床不仅带有位置反馈系统,而且将其安装在运动部件上,加工精度最高。

3)按工艺用途分,主要包括金属切削类、金属成形类和特种加工数控机床及其他类型数控机床。其中,金属切削类数控机床应用最为广泛,种类最多;金属成形类数控机床最近几年发展较快。

4)按数控机床的性能分,主要有高、中、低档三种数控机床。

1.3 数控机床及技术特点

数控机床作为一种先进的自动化机床,不仅具有较高的自动化程度,而且还具有广泛的通用性,综合运用了计算机技术、微电子技术、自动控制技术、机械结构和精密测量等最新成就和技术,广泛应用于机械加工制造、国防军工产品生产、航空航天、交通运输等领域,其主要特点如下:

1)加工精度高,加工质量稳定、可靠性高;

2)加工过程无需人工干预,降低了工人的劳动强度;

3)当零件发生改变时,只需改变数控程序,即可继续加工,节省生产准备时间,提高生产率;

4)能实现多坐标的联动加工,能加工各种形状复杂的零件,加工范围广;

5)适应性强,适合加工单件和小批量复杂工件;

6)有利于实现机械加工的现代化管理。

2 数控机床及技术的发展概况

数控机床产业是国民经济发展的支柱产业,中国是世界制造大国,但不是制造强国。创新能力不强,基础薄弱,主要以低端产品为主,而制造业的发展主要依赖于机床业的发展。为此,国家于2005年制定了《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,同时将“高档数控机床与基础制造装备”确立为16个科技重大专项之一。通过国家计划支持,在数控关键技术方面取得较大突破,主要表现在如下几个方面:

1)关键部件的技术水平和质量逐步提高,功能日趋完善,部分零部件的性能指标逐步达到国际先进水平。开发出了高速主轴控制单元、重载导轨、数控回转工作台、A/C轴数控铣头、机械手和刀库装置和数字化量仪等部件和样机,并实现小批量生产规模。

2)中高档数控系统的研发取得了一定的成果。通过自主研发与国外合作,在中档数控系统研发上取得很大进展。解决了远程数据传输和坐标联动的关键难题,相继又开发了伺服驱动系统,形成了系列化和标准化生产。

3)中高档数控机床研发有了较大的突破,在复合加工、五轴联动、高速加工和数字设计等方面取得了重大进展。

但与国外先进发达国家相比,差距还很大,还有很长的路要走,其不足主要有以下几点:

1)自主创新能力还不足,创新成分少,吸收和消化能力差。就目前情况来看,我国只是停留在掌握已有国外的先进技术上和提高国产化率上,没有形成自主研发和自主创新能力。要改变这种局面,不仅借助国外的先进技术作引导,还必须增强消化吸收能力,否则会更加依赖于国外技术。

2)功能部件发展滞后。由于数控机床是由若干功能部件在立柱和床身上进行组装而成。其整体和功能部件之间是相互依赖,相互发展的,这些功能部件的发展也在一定程度上限制了数控机床的发展。

3)产品的稳定性、可靠性不高。进口机床的平均无故障时间约为10,000小时以上,国产为3000-6000小时左右。这种差距在一定程度上影响了国产机床在市场上的占有率。

4)网络化水平和技术较低。目前应用较多的还是NC传输、串口通讯技术和纸带阅读器,而远程故障排除、集成化和网络化水平有限。

5)产品可靠性、服务水平和产品质量等方面不强。国产机床的交货期、服务和质量等方面与国外的著名品牌差距较大,其数控系统的平均无故障时间差距也很大。另外,服务体系不完善,快速反应能力和成套技术服务满足不了现在的多元化市场要求。

6)高档数控机床的需求量较大。尤其对高端数控机床的需求量较大,每年大约有60%的固定资产用于购买机床。在“十二五”期间,随着汽车、高铁、航天工业、工程机械等行业投资增速、产业结构调整,对中高端数控机床需求量将继续增大。据分析,到2020年低中高档数控机床之比将达到20:60:20,中高档数控机床年需求量在12万台左右。

7)体系结构不够完善和开放。用户接口不够完善,少数开放功能的产品,只停留在试验和试制阶段。

8)创新环境不完善。我国还未形成有利于企业创新的竞争环境,创新动力和创新意识不强。

3 数控机床及技术的发展趋势

数控技术不仅对传统的制造业带来了巨大的变革,而且成为工业化的象征。随着数控技术的发展和应用领域的逐渐扩大,对国际民生的重要行业产生了极为重要的作用。从目前世界上数控技术及装备的发展趋势来看,主要体现在以下几个方面:

3.1 高精度化、高速化、高效性、高可靠性

世界各工业国家从精密到超精密加工,从微米级到亚微米级,再到纳米级发展,以适应现代科技的发展。通过高速化缩短切削时间,来提高生产率,实现高效发展。高的可靠性可以大大降低机床故障率,提高机床寿命。

3.2 开放式、智能化、网络化

开放式数控系统能在一个统一平台上,面向厂家和用户,通过增加、剪切和改变结构对象,实现产品的系列化。智能化主要是对产品质量、驱动性能、编程、人机对话、智能控制、智能诊断等方面实现智能化。网络化是近年来的一大亮点,这一目标的实现可极大满足制造系统和制造企业对信息集成的需求,实现虚拟制造和敏捷制造等。

3.3 五轴联动加工和复合快速加工

采用五轴联动可实现对三维曲面零件的加工,效率高、加工质量好。但价格较高,编程难度较大,从而限制了五轴联动机床的发展。由于当前电主轴的快速发展,使五轴联动的复合主轴头结构大为简化,制造难度和成本降低,促进了五轴联动机床和复合加工机床的迅速发展。我国复合加工机床刚刚起步、国内首台复合加工机床是由沈阳机床集团与德国MAX-MULLER公司合作生产的车铣复合中心。

3.4 环保化

随着环境保护意识的增强,环保的要求也越来越高。不仅在制造过程中不污染环境,在使用中也不产生二次污染。在这种环境下,装备制造领域对机床提出了无液、无冷却液、无气味的环保要求。欧洲已有10%-15%的加工实行了干切削或准干切削,如德国HUELLER的高速加工中心均采用了干切削技术;美国HARDING的QUEST系列车床;日本原洲公司加工中心采用了液氮冷却技术;日本富士公司的数控车床采用了冷风冷却技术。

3.5 新技术规范和标准的建立

开放式数控系统有更好的适应性、扩展性、通用性和柔性。美国、欧共体和日本等国纷纷开始对开放式体系结构的数控系统新技术规范的研究和制定,这预示着数控技术的又一个新的变革时期的到来。我国在2000年也开始对中国的ONC数控系统的规范进行研究和制定。

4 结束语

我国是制造和生产大国,在世界产业转移中尽量接受前端而不是后端的转移。一方面,要努力掌握世界先进制造核心技术,缩短与先进国家之间的差距。重视数控人才的培养,加大对数控高端科技领域的拓展,加大经济的投入,实现由制造大国到制造强国的转变。另一方面,制造业还是我国就业人口最多的行业,可缓解当前就业的压力,提高人民的生活水平,保障社会的稳定。

参考文献:

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[4] 苏宏志. 数控机床及应用[M].青岛:中国海洋大学出版社,2010.9.

高档数控机床技术篇3

"十二五"期间,专项实施紧紧围绕中央的决策部署,与各部门密切配合,将任务部署与支撑制造业"扩内需、促增长、调结构、上水平"密切结合,聚焦于航空航天、汽车等重点领域所需关键装备的研发和示范应用,取得了一批阶段性成果。

一、专项进展与实施成效

2015年,随着持续深入实施,数控机床专项在单机研制和技术研发方面取得一些重要成果,目前正进入产业化和推广应用的攻坚阶段。截止2015年底,数控机床专项共申请发明专利3849项,立项国家及行业标准407项,研发各类新产品、新技术2920项,新增产值685亿元;在行业研究机构、重点企业建设了18项创新能力平台,在重点用户处建立了46个示范基地;共培养人才5368人,其士2147人。

(一)科学部署阶段任务,促进专项取得突出成绩

通过七年的实施,数控机床与基础制造装备行业技术水平明显提升。目前已有37种数控机床与基础制造装备主机达到或接近国际先进水平,在数控系统、关键功能部件及关键技术研发方面均取得了突破,航空航天、船舶、汽车、发电设备四大服务领域的品种满足度得到大幅度提升,先后为核电、大飞机、高超等科技重大专项和新型战机、运载火箭、高技术船舶等国家重点工程提供了一批关键制造装备,多项关键技术和装备打破国外垄断,有力支撑和保障了国家安全。通过专项实施,培养和集聚了一批专业人才,增强了行业创新能力。

(二)中高档机床水平迅速提升,打破国外产品垄断

针对中高档数控机床进口依赖度高的现状,专项重点对进口量大、市场需求面广的加工中心和数控车床的研发进行了部署。推动机床企业对高档机床的研发投入和可靠性研究,重点企业建立了综合检验验证平台,加强了实验室建设。新研发的数控车床、加工中心及数控系统MTBF(平均无故障间隔时间)平均超过1000小时,有的产品达到1600小时以上,较专项启动前提升一倍以上。

数控机床专项产品的研发成功和批量应用,成功打破了国外产品的垄断,迫使国外产品主动降价。如3.6万垂直挤压机无缝钢管产品,促使国外同类产品从20万元/吨降至4万元/吨,引起我国政府实施反垄断调查;国产RV减速器研发成功后,国外同类产品价格由30万元降至10万元左右。

(三)功能部件等配套能力提升,数控系统取得突破

通过数控系统、功能部件和工具与数控机床主机的应用示范和批量配套,促进了机床产业结构的转型。

多通道、多轴联动等先进数控系统关键技术指标已基本达到国际主流系统技术水平;部分品牌国产高档数控系统可靠性已达1万小时以上,和国际先进产品水平相当。在国防军工企业中实现了国产高档数控系统零的突破,仅沈飞公司一家已有30余台国产数控系统投入实际生产使用,对于国防信息安全具有重大意义。中档数控系统累计销售3.5万余台,国内市场占有率从10%提高到25%,形成了2-3家产业化生产基地;高档数控系统累计销售700余套,国内市场占有率由专项启动前的不足1%提高到了3%以上。

(四)聚焦重点用户领域,行业支撑能力显著提升

航空制造装备领域关键制造装备实现重大突破。在成飞、沈飞等代表性企业,目前已有六类30余台国产五轴联动机床投入实际生产,龙门及卧式五轴加工中心等重点装备在新型战机制造中得到了应用验证,为军机跨展和大飞机研制提供了强有力的保障。

航天制造装备领域初步满足重点型号产品的生产需求。五轴立式铣车复合加工中心等大型、特种制造装备得到示范应用,摆脱国外技术封锁的束缚,保障了新一代航天产品制造的安全性。建立了首条采用国产加工中心和数控车削中心的生产示范线,应用到新一代运载火箭、对接机构等100余种、10000余件关键复杂零部件的加工,为国家重大战略需求的航天产品的研制生产提供了装备能力与制造技术方面的保障。

汽车制造装备领域核心加工设备国产化取得重大进展。目前汽车覆盖件冲压设备已经满足用户需要,达到世界先进水平;轿车曲轴等关键零部件加工设备80%可满足用户需求;轿车发动机缸体缸盖半精加工装备实现了组线应用。电控共轨柴油喷射系统制造关键工艺技术取得突破,12台套关键设备达到国际同类机床先进水平,其成果已成功应用于我国第X代战术军车制造中。

(五)聚集高端人才,增强行业创新能力

数控机床专项实施以来,通过共性技术研发、创新能力平台建设,深化了企业与高校、科研院所的合作,使企业能够充分利用公共科技资源。一些高等院校的学科建设得到加强,为行业培养了一批技术骨干。数控机床专项实施吸引了装备制造行业科研人员广泛参与,研发人员达23594人,其士硕士研究生约占50%。共引进人才208人,有43位""参与了专项研发工作。专项已初步构建了以企业为主体的"产学研用"相结合的创新体系,促进了重点领域技术团队的建设,相关企业的技术和产品能力大幅增强。

(六)创新组织管理,确保专项成果落地

"十二五"期间,数控机床专项坚持采用"需求导向、用户牵引"的方式,组织安排重点任务的落实。通过产学研用,形成了关键技术研发应用和形成产业化能力相协调的发展模式。一是实施管理过程创新,坚持用户牵头、工艺引领、技术共享。二是合作模式创新,采用"产需联合规划"、"用户主机系统部件刀具全产业链联合攻关"等形式,推动重点领域成果的应用。三是坚持"军民融合"发展,针对国防军工领域重点用户的急迫需求,有力推进了装备制造企业与国防军工行业用户的深度融合。

二、2016年主要工作设想

2016年作为"十三五"的开局之年,对科技重大专项实施起到承上启下的关键作用。数控机床专项在"十三五"实施计划和2016年度计划中,坚决贯彻落实国务院关于民口科技重大专项聚焦调整的有关要求,将专项实施重点落实在以下几方面工作上:

(一)着眼行业瓶颈问题,强化专项顶层设计

着力攻克高档数控机床主机、数控系统、功能部件的可靠性、精度保持性等关键瓶颈问题,持续推进航空航天、汽车两大领域关键装备的研发和示范应用,满足国民经济和国防建设的急需。加强数控机床专项与"中国制造2025"有关重点任务的衔接,进一步加强战略研究,完善顶层设计,凝练重点任务,促进成果共享和已取得成果的应用,并产生辐射带动作用。

(二)加强政策引导优化社会环境,推进专项成果应用

根据专项成果的实际应用情况,适时提出国家重大技术装备进口免税目录的修改建议,将符合条件的专项成果纳入"重大技术装备首台套"保险目录,为专项成果的应用推广创造良好的发展环境。

持续推进国产数控机床与军工行业深入合作,编制国产高档数控机床成果目录和国防军工行业产品需求目录,引导国防军工领域重点用户了解并积极采购专项成果。

在国际机床展览会、上海工业博览会等专业展上举办专项成果展,在航空航天、汽车、机床等典型用户企业召开专项成果应用推广会,积极推广、宣传专项成果。

(三)与行业管理有机结合,促进企业健康发展

充分发挥专项的引领作用,加强专项成果知识产权转化应用,有效推动检测机构与企业协作攻关,推进机床主机、关键功能部件的行业规范条件编制,将科技重大专项实施与行业管理有机结合,促进机床行业企业健康有序协调发展,引导机床行业企业提升创新能力和品牌意识。

高档数控机床技术篇4

1940年,美国的密执安(即现在的密歇根州)飞机制造公司为了加工飞机叶片轮廓框架,设计了加工轨迹和进行了数据处理,由此产生了早期的数控思想。1952年,Parsons公司和M.I.T(麻省理工学院)合作研制了世界上第一台三座标数控机床,它的电子元器件是电子管,体积庞大,硬接线电路,这台数控机床的研制具有划时代的历史意义,因为它采用了先进的数字控制技术,综合应用了电子计算机、自动控制、伺服驱动、精密测量、新型机械结构等多方面的技术成果,是一种新型的机床,开辟了工业生产技术的新纪元。1955年,第一台工业用数控机床由美国Bendix公司生产出来,在此以后,从1960年开始,其他一些工业国家,如德国、日本都陆续开发、生产及使用了数控机床。从1952年至今,NC机床按NC系统的发展经历了五代,第一代:1955年NC系统以电子管组成,体积大,功耗大;第二代:1959年NC系统以晶体管组成,广泛采用印刷电路板,跨入了第二代(晶体管);第三代:1965年NC系统采用小规模集成电路作为硬件,其特点是体积小,功耗低,可靠性进一步提高。以上三代NC系统,由于其数控功能均由硬件实现,故历史上又称其为“硬线NC”;第四代:1970年NC系统采用小型计算机取代专用计算机,其部分功能由软件实现,它具有价格低,可靠性高和功能多等特点;第五代:1974年NC系统以微处理器为核心,不仅价格进一步降低,体积进一步缩小,使实现真正意义上的机电一体化成为可能。人们习惯上将第四代、第五代统称为CNC――软件数控。

进入20世纪90年代以来,随着国际上计算机技术突飞猛进的发展,数控技术不断采用计算机、控制理论等领域的最新技术成就,使其朝着运行高速化、加工高精化、功能复合化、控制智能化、体系开放化和交互网络化方向发展,最近30年,CNC性能和功能不断发展,CNC机床向综合自动化方向发展。所以机床数控技术,被认为是现代机械自动化的基础技术。

我国数控技术的发展起步于二十世纪五十年代,通过“六五”期间引进数控技术,“七五”期间组织消化吸收“科技攻关”,我国数控技术和数控产业取得了相当大的成绩。特别是最近几年,我国数控产业发展迅速,1998年~2004年国产数控机床产量和消费量的年平均增长率分别为39.3%和34.9%。尽管如此,进口机床的发展势头依然强劲,从2002年开始,中国连续三年成为世界机床消费第一大国、机床进口第一大国,2004年中国机床主机消费高达94.6亿美元,国内数控机床制造企业在中高档与大型数控机床的研究开发方面与国外的差距更加明显,在我国,目前不要说系统,就是国内造的质量稍微好一点的数控机床,所用的高精度滚珠丝杠,轴承都是进口的,主要是买日本的,我们自产的滚珠丝杠、轴承在精度、寿命等方面都有或多或少的问题,技术还不够成熟。目前国内的各大机床厂,数控系统大部分是由国外进口,各厂家一般都买日本FANUC、三菱的系统,占80%以上,也有德国西门子的系统,但比较少。德国西门子系统为什么用的少呢?早期,德国系统不太能适合我们的电网,我们的电网稳定性不够,西门子系统的电子伺服模块容易烧坏。日本就不同了,他们的系统就烧不坏。近来西门子系统改进了不少,价格方面还是略高。德国人很不重视中国,所以他们的系统汉语化最近才有,而日本很早就有汉语化版的。由此可以看出国产数控机床特别是中高档数控机床仍然缺乏市场竞争力,究其原因主要在于国产数控机床的研究开发深度不够、制造水平依然落后、服务意识与能力欠缺、数控,系统生产应用推广不力及数控人才缺乏等。我们应看清形势,充分认识国产数控机床的不足,努力发展先进技术,加大技术创新与培训服务力度,以缩短与发达国家之问的差距。

近年来随着中国经济的不断发展,使世界一些主要机床厂商引起他们的重视,在2000年,最大的日本机床制造商“马扎克”在中国银川建立了数控机床合资厂,制造水平相当先进,号称“智能化、网络化”工厂并且与世界同步。日本大隈公司在北京也建立了年产1 000台数控机床控股公司,德国的一家企业也在我国上海建立工厂。步入21世纪的今天,随着行业规模不断壮大,国产高档数控机床明显进步,国产中高档数控系统取得重大突破,这些都充分说明,中国数控机床整体水平全面提升。在数量不断上升的同时,数控机床质量在追赶世界的进程中也在飞速发展。同时,作为数控机床核心技术国产数控系统也在这样的变化中取得了重大突破与进步。

由于国家把高端装备制造业作为战略性新兴产业培育,在“十二五”期间加大了该项重大专项投入。我国每年重大专项有效带动本国机床行业增加研发投入达到100亿以上,使国家中央财政投入大幅提升至30亿元。高档数控机床、数控系统和功能部件核心技术将是本次资金投入的主要方向,有国家的重点扶持和重视,相信我国在不久的将来数控技术将会步入国际先进行列。

参考文献

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[2]朱晓春.数控技术[M].北京:机械工业出版社,2003.

高档数控机床技术篇5

十年磨一剑的“光洋模式”

五轴高档数控机床作为装备制造业中的典型高端产品,有着装备制造业“工业母机”的尊称。VGW400-U高速高精度五轴联动数控机床此次出口传统的机床强国德国,可以算作是中国机床工业史上的标志性事件,在中国机床工业整体性大而不强的格局与产业不景气的背景下,大连科德作为一抹亮色,告诉世人中国机床在面对国际的激烈竞争下,依然执着地在走向高端。

十年磨一剑。作为国家创新型企业和国家知识产权试点企业,大连光洋科技工程有限公司用了十年的时间专注于数控产业,自主创新、对外研发的十年征程下来,大连光洋俨然成为国内外行业内首家实现拥有数控系统、数控铣头、数控刀架和数控转台四大核心技术以及包括相关配套产品,刀库和机械手、数控刀架和转台、主轴单元、滚珠丝杠副和滚动导轨副、防护罩和数控刀具等功能部件等在内完整数控技术产品产业链的企业。

这一切的背后是大连光洋通过技术创新、平台建设、人才培养、产业链整合几个步骤来完成的。行业内曾将这种模式成为“光洋模式”。在大连光洋发展其子公司大连科德的过程中,大连科德总经理郭强曾介绍,“大连科德自成立之日起,就对研发非常重视,研发所需设备配置齐全,且拥有卓越的研发团队,研发人员占到技术人员的1/3。大连德科还建立有部级‘博士后科研站’及数控系统研发中心,并与清华大学、哈尔滨工业大学、大连理工大学等国内著名高校展开校企合作,现有数控专业博士后8名,博士、硕士研究生30多名。”

大规模的人才性投资,背后是平台建设与国内市场对创新技术、核心技术的渴求。国内产业频提的“产学研”体系在大连光洋得到彻底的贯彻,在实际高档数控机床产品市场需求带动下,通过应用技术的研究带动基础技术的研究,最终解决可推动全行业技术进步的共性技术,专利170多项,国际发明专利4项大连光洋的努力,有效推动了我国数控机床产业的技术进步和核心竞争力提升。

自主研发 收获成功

在大连光洋这些年的发展中,不仅只有自主研发的VGW400高速五轴立式加工中心。近期据《中国工业报》报道,最近举行的“中大型机床亚微米级集成控制技术国际研讨会”上,大连光洋科技公司首创的一个大小0.05立方米,能模拟10多吨重大型机床的全套动作智能控制器受到了前来观摩的国内外专家高度关注。它通过内置的“数控仿真模拟系统”,像打电脑游戏一样,能模拟操控庞大的数控机床,既可完成工具切削、功能部件加工,还可简单编程,对机床工艺技术进行深度研发。

这是继2012年大连光洋实现“光纤”数控机床装置国产化今年带给业界的又一个惊喜。大连光洋这些年来通过自主研发,收获的成功可谓如数家珍。LKW2530五轴联动龙门加工中心、KDW-4200FH14轴5联动卧式车铣复合加工中心,直驱式双摆铣头DDTS-2000作为“十一五”期间“高档数控机床与基础制造装备”重大专项成果在国家会议中心展出,打破国际技术垄断的六轴五联动数控刀具磨床TG-45更是得到了张德江副主席的高度评价。

大连光洋的成功离不开基础的自主研发,大连科德总经理郭强指出,“目前,我们最大的精力并不在开拓市场,还在于基础的研发。像六轴五联动数控刀具磨床,我们就是先进行基础的关键技术的研发,没有掌握关键的数控系统和功能部件,也不可能研发出如此先进的刀具磨床。”郭强介绍说,“大连科德的数控系统和功能部件今后将给各大机床主机厂商配套,相信通过国家的支持,自身的努力,大连科德的产品将会越来越多地获得用户的认可。”

系统规划 精细加工

常言道,一个国家的规划与发展,一个产业的发展离不开产业与政策的顶层规划与设计。对此,大连光洋科技工程有限公司总经理于德海曾指出,要发展好数控系统,必须要做系统规划,做到专精特,数控企业要与主机企业密切合作,更好地为主机服务。搞数控系统的厂家必须要研究工艺,研究机床,还必须要研究关键的执行部件,只有这样才能搞清楚数控系统要做什么事情,解决哪些问题。

在产业链的整合与对高端技术的探索方面,大连光洋没有松懈。2009年大连光洋投资近5000万元修建新的厂房,在这个厂房的设计在温度环境控制、照明系统设计,还是洁净度保障上全部采用世界最高标准以保障其产品机床的精度制造和装配。

成功源于细节,不是单纯的从财力上保证产品质量。为了充分为主机企业服务,大连光洋采取的方法是尊重客观规律,数控软件设计、控制设计、硬件装置不能脱离工艺和机械设计,在全局进行完善的加工设计和系统规划且精细化管理从而保证质量与客户满意。

而分析大连光洋的VGW400加工中心,该产品为高动态五轴立式铣车复合加工中心,它采用DDTR-400直驱式双轴转台,龙门框架结构配置,人造花岗岩床身。回转摆动工作台双壁支撑和单/双驱动,C轴连续360°支持高速车铣,A轴±130°摆动,Y轴采用四导轨支撑和重心驱动方式,环形刀库与床身融为一体,换刀屑对屑4.5s;XYZ定位精度0.008 mm、A/C轴 7″。XYZ轴进给速度60m/min,A轴40 r/min,C轴1000 r/min(车铣)。出色的硬件配置与工作精度搭配大连光洋自主研发的GNC61全数字光纤总线开放式高档数控系统,使得VGW400非常适用于航空航天整体叶盘、涡轮转子、复杂箱体、螺旋伞齿轮类零件复杂曲面的高效精密加工,据大连光洋介绍,VGW400效率比其他五轴机床能提高30%。

高档数控机床技术篇6

关键词:数控机床;维修改造;技术要点

引言

以数控技术作为基础的先进制造技术成为当前机械制造技术的主要发展趋势,数控机床具有高效率以及高精度的特点,现代制造业中数控机床的大量使用对数控设备利用率的高低、现代企业效益的好坏都具有非常重要的意义。因此,在当前背景下,对“数控机床维修改造中需要注意的要点探析”这一课题进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。

1 数控机床维修改造的必要性

数控机床在我国的大规模使用开始于20世纪80年代,而数控机床维修改造的必要性主要表现在以下几个方面:

(1)数控设备处于许多行业的关键工作岗位,且经常处于长期运转或者超负荷使用的状态下,而在平时的使用中又缺乏认真的保养与维修,进而导致数控机床的精度受到严重的影响,机床也被严重磨损[1]。

(2)由于数控设备结构以及使用人员的改变,导致数控机床操作的相关技术力量不够,最终被大量闲置。

(3)随着新产品制造业的发展以及计算机技术的进步,原有的数控机床的性能已经难以满足相关的要求,对数控系统的更新以及数控维修的改进提出了新的要求[2]。

2 数控机床维修改造中存在的问题

当前我国数控机床维修改造存在的问题具有多方面的表现,具体来说,主要有以下几方面:

(1)乱接中线到PE。根据相关的技术要求,电器设备内部的中线与保护接地的电路之间不能相连。机械的电柜内部也不能使用PE兼用端子。但在数控机床的维修改造的实际操作中,由于增加器件的需要,往往会将机床PE接地端和三相380v中的一相进行直接的连接,以构成AC220V,对接近机床的工作人员带来了遭受电击的危险。

(2)非单一电源。根据相关的标准,机械电气设备应该连接在单一电源之上,但在实际的数控设备维修改造中,往往会由于走线的方便而进行另外引线。这样在紧急的情况下,在切断设备电源开关之后,往往会因为没有切断设备的全部电源而对技术人员带来安全隐患。

(3)电气设备欠保护。电动机的热积累是电动机烧毁的一个主要原因,根据相关的技术标准,连续工作在0.5kw以上的电动机必须要有热保护的措施。在实际的机床设备改造中,往往使用的是和电动机不匹配的“时间-电流”的保护器件,在被保护器件绕组的时间常数和保护器件有较大的差异时,会严重降低保护的作用。

3 数控机床维修改造中需要注意的要点

3.1 数控机床维修改造的原则

(1)先易后难的原则。当数控机床的故障比较多时,应该要遵循先易后难的原则,先排除比较简单的故障,在解决简单故障的过程中再探究复杂的故障。

(2)先外部后内部的原则。由于数控机床属于电气、机械以及液压为一体的机械设备,电器件的损坏以及连接设备接触的不良是导致数控机床故障的重要原因,同时,外部环境也会引发数控机床的故障。因此,在进行数控机床的改造维修中,必须要对位置开关、按钮元件以及液压阀等外部元件进行仔细检查,注重检查电控柜插座、端子排以及印刷线路板的插头座等机电的连接设备,同时,还需要对湿度、油污、粉尘以及温度进行常规性的检查。通过对数控机床的外部检查可以尽量避免大拆大卸,以免造成机床设备精度的降低以及故障与维修的麻烦。

(3)先观察后动手的原则。在数控机床设备出现故障之后,应该要先仔细阅读数控机床的操作以及维修的说明,再对故障发生的原因以及故障的过程进行调查,最后再对故障出现的原因以及解决的方案进行仔细的研究,最后再进行有针对性的故障诊断,且需要保持设备的通电,以对数控机床进行动态的故障查找和故障检测。

3.2 数控机床维修改造需要注意的技术要点

(1) 大型专用数控设备的技术要点

对于大中型的数控机床的主轴一般都是采用齿轮变速的传动方式,以扩大恒功率区域的变速范围,保证低速时可传递较大的转矩。由于齿轮的变速存有“挂档”的问题,为了预防挂档时出现顶齿的现象需要采用电动瞬动来完成。因此,在进行大惯量部件的延时时需要采用时间继电器来进行检测。同时,由于挂档的限位开关应该要对计算机挂档成功是否进行回答,在进行挂档的瞬间点需要向接口输出短时运动的命令,这一操作的过程很难在PAL的系统中完成,导致PAL难以对电机运动的问题进行处理。因此,在数控机床的设备中需要特别注意在面板上保留手动挂档的按钮开关。同时,在专有机床的数控改造中,需要进行参数宏调用的方式以实现PLC程序和零件加工程序之间信息的传递,最终实现特殊的功能要求。最后,大型专用的数控设备需要特别注意放松和夹紧问题,具体来说,当坐标轴在运动时需要放松,到达目的位置时需要立即夹紧,另外,还需要将坐标轴分成高夹、低夹两个程度,以避免夹紧时出现抖动的现象。

(2) 振荡轴软件维修的要点

机械的部分磨损会导致坐标轴的振荡,一般来说,在进行数控机床旧设备的改造与维修时,需要找出原NC系统中的相关参数,再适当扩大到位带与夹紧带,以对坐标轴的振荡问题进行临时性的解决。但是需要对机械部门的磨损进行彻底的修复才能彻底解决坐标轴的振荡问题。

(3) 数控机床设备的导轨

对于数控设备来说,其导轨不但需要具有普通车床导向的工艺性和精度以外,还需要具有耐磨损以及耐摩擦的特性,因此,需要保证数控车床足够的精度,以此来避免数控机床的加工精度受到导轨变形的影响,具体的操作时需要使用合理的导轨和防护。另外,由于一般的机床的齿轮大多集中于变速箱与主轴箱当中,因此,数控机床所使用的齿轮精度应该要高于普通的机床,以此来保证数控传动的精度,同时,数控机床改造的结构也应该要满足无间隙传动的要求。

(4) 数控机床维修改造的调试与验收

对数控设备进行相关的调试以及对维修的标准进行合理的验收也是数控机床维修改造必不可少的一个步骤。在进行数控机床的调试过程中,需要有专门的负责人来对机械、液压以及光学、传感等操作进行合理的调试,并按照从小到大、从简到繁、从外到里的程序来进行。而在制定维修工作的维修标准时,也应该要遵循实事求是的原则,根据数控机床的具体特点进行系统的考核。

4 结束语

由以上可以看到,加强数控机床的维修改造对现代制造业的发展具有非常重要的意义。针对我国当前数控机床改造维修存在的诸如乱接中线到PE、非单一电源、电气设备欠保护等方面的问题,需要相关的技术人员坚持先易后难的原则、先外部后内部的原则、先观察后动手的原则等数控机床维修改造的原则,并掌握好数控技术维修改造中大型专用数控设备的技术要点、振荡轴软件维修的要点、数控机床设备的导轨、数控机床维修改造的调试与验收等方面的技术要点,就一定能切实提高我国现代企业数控机床维修改造的水平,最终促进我国现代制造业以及现代企业的发展。

参考文献

[1]石树慎,郑维文,秦树山,等.集成电路数控机床抗干扰问题的讨论[J].大连轻工业学院学报,2009(1).

[2]周彬.数控机床简介[J].农机化研究,2010(Z1).

高档数控机床技术篇7

关键词:数控机床 控制技术

数控机床是机电一体化的典型产品,数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展,机电一体化技术迅猛发展,数控机床在企业普遍应用,对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。

一、数控机床的优点与缺点

(一)数控机床的优点

对零件的适应性强,可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上,只需更换加工程序,就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工,这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利,特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面),数控机床也能实现自动加工。

加工精度高,加工质量稳定。目前,数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm,而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差,使数控机床达到很高的加工精度。此外,数控机床的制造精度高,其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差,因此,同一批工件的尺寸一致性好,产品合格率高,加工质量稳定。

生产效率高。由于数控机床结构刚性好,允许进行大切削用量的强力切削,从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大,因此在加工时可选用最佳切削用量,提高了数控机床的切削效率,节省了机动时间。与普通机床相比,数控机床的生产效率可提高2—3倍。

良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时,可节省划线工时,减少调整、加工和检验时间,节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高,质量稳定,减少了废品率,使生产成本进一步下降。此外,数控机床还可实现一机多用,所以数控机床虽然价格较高,仍可获得良好的经济效益。

自动化程度高。数控机床自动化程度高,可大大减轻工人的劳动强度,减少操作人员的人数,同时有利于现代化管理,可向更高级的制造系统发展。

(二)数控机床的缺点

数控机床的主要缺点价格较高,设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。

二、数控机床的种类

数控机床的种类很多,主要分类

按工艺用途分类。按工艺用途,数控机床可分类如下。普通数控机床:这种分类方式与普通机床分类方法一样,铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床:数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床,它可在一次装夹后进行多种工序加工。

按运动方式分类。按运动方式,数控机床可分类点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床:数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外,还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线,而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床:数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制,使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。

按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式,数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。

按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类,数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜,适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全,价格适中,应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全,价格较贵。

三、数控机床控制技术的发展

机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前,继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代,出现了交磁放大机—电动机控制,这是一种闭环反馈系统,系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制,由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善,而且减少了机械设备和占地面积,耗电少,效率局,完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。

高档数控机床技术篇8

关键字: 数控机床;维护;管理

Abstract: in the mold for daily shop management, equipment management and maintenance of CNC machine tools has become increasingly important. CNC device management is a very comprehensive engineering, which requires both scientific equipment management, but also have good equipment maintenance.Key words: CNC machine tools; maintenance; management

中图分类号:TH-39文献标识码:A文章编号:2095-2104(2012)02-

数控机床通常是模具企业中的关键设备,随着我国现代模具制造企业技术装备的升级,中、高档数控机床设备的应用越来越广泛了。随之而来的是如何充分保证设备的有效利用率,设备出现故障时,要尽快将设备恢复正常使用。因此,在模具企业的日常车间管理中,数控机床设备管理与维修就变得越来重要了。数控设备管理是一项十分丰富的综合工程,既要有科学的设备管理,又要有好的设备维修。

一、数控设备的管理模式

数控设备的使用情况直接影响着企业的生产效率和经济效益,而管理方式又直接决定着数控设备的使用,可见数控设备的管理是十分重要的。在数控设备使用初期,由于数控设备少,类型单一,并且集中在一、两个单位,因此,各有关单位自身形成数控设备管理、使用、维修三位一体的封闭形管理模式。随着生产发展,越来越多的设备使用了数控技术,使得数控设备难以集中在一个单位,许多生产车间,都有了数控设备。因此,上述的管理模式就难以适用了。如若采用上述模式,每个单位均要建立维修机构及人员,必然造成人力、物力和财力的极大浪费,现实的条件也是不允许的。所以,我们目前采用了数控设备使用及数控工艺归车间负责,管理和维修归机动部门负责的现代化管理模式。

二、数控设备管理与维修对人员的要求

数控机床是一种综合应用了计算机技术、自动控制技术、精密测量技术和现代制造技术等典型机电一体化产品,其控制系统复杂、价格昂贵,因此它对设备管理与维修人员素质方面提出了比普通设备更高的要求,这些要求主要包括以下几个方面:

1.具有较广的机电知识 采集者退散

由于数控机床是集机械、电气、液压、气动等于一体的先进设备,人员的素质直接决定了管理与维修的效率和效果。这就要求数控设备的管理与维修人员应该有很高的素质,要求具有丰富的专业知识,如机电一体化技术、计算机原理、数控技术、PLC技术、自控技术、拖动原理、液压技术等,还要掌握机械加工常识和数控装置的简单编程。

2.善于思考学习

数控机床的结构复杂,各部分之间的联系紧密,故障涉及面广。数控机床的管理维修人员应“多动脑,慎动手”,不仅要注重分析与积累,还应当勤于学习,善于学习。数控机床,尤其是数控系统,其说明书内容通常都较多,有操作、编程、连接、安装调试、维修手册、功能说明、PLC编程等。要全面掌握这些技术资料绝非一日之功,根据实际需要,精读某些与维修有关的重点章节,理清思路、把握重点、详略得当切忌大海捞针、无从下手,同时由于越来越多的模具企业采用了进口的设备,其配套的说明书、资料往往使用原文资料,数控系统的报警文本显示亦以外文居多。所以具备专业外语基础就显得十分必要。

3.具有较强的动手能力

动手是维修人员必须具备的素质,能熟练操作机床和使用维修仪器数控机床的维修离不开实际操作,对于数控机床这样的精密、关键设备,动手必须有明确的目的、完整的思路、细致的操作。特别是在维修过程中。维修人员通常要进入一般操作者无法进行的特殊操作方式,如:进行机床参数的设定与调整、通过计算机以及软件联机调试、利用PLC编程器监控等。此外,为了分析判断故障原因维修过程中往往还需要编制相应的加工程序,对机床进行必要的运行试验与工件的试切削。因此,从某种意义上说,一个高水平的管理与维修人员,其操作机床的水平应比操作人员更高,运用编程指令的能力应比编程人员更强。

三、数控设备管理的主要内容

对于模具企业来说,数控机床的拥有是企业的竞争实力体现,最大限度地利用数控设备,对企业提高效率和竞争力都是十分有益的。企业不能只注意数控设备的利用率和最佳功能,还必须重视设备的保养与维修,它是直接影响数控设备能否长期正常运转的关键。为保持数设备完好的技术状态,使其充分发挥效用,在设备基础管理和技术管理工作上应该注意以下几个方面:

1.健全设备管理机构

制造部门应该设立数控设备与维修岗位,承担车间数控设备的管理和维修工作。聘用一些具有丰富经验的专业技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气工程师组成,专门负责数控设备日常管理维护工作。

2.制定和健全规章制度

针对数控机床的特点,逐步制定相应的管理制度,例如数控设备管理制度、数控设备的安全操作规程、数控设备的操作使用规程、数控设备的技术管理办法、数控设备的维修保养规程等,这样使设备管理更加规范化和系统化。

3.建立完善的设备档案

建立数控设备维护档案及交接班记录,将数控设备的运行情况及故障情况详细记录,特别是对设备发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档,以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。

4.加强数控设备的验收

为确保新设备的质量,加强设备安装调试和验收工作,尤其是设备验收这一环节,对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关,对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。机床调试完成后,利用RS232接口对机床参数进行数据传输做为备用,以防机床文件(参数)丢失。

5.加强维修队伍建设

数控设备集机、电、液(气)、光于一身的高技术产品,技术含量高,操作和维修难度大。所以,必须建立一支高素质的维修队伍以适应设备维修的需要。采取利用设备安装调试和内部办学习班等多种形式对数控设备的操作、维修、编程和管理人员进行设备操作技术和维修保养技术培训。

6.建立数控设备协作网

由于沿海地区的中、小规模具企业较多,他们在数控设备的管理与维修方面可能存在资源不足的情况,同时也由于数控设备千差万别,硬件、软件配套不尽相同,这样给维修工作带来了很多困难。为此,同区域的模具企业可以建立友好联系,就管理和维修方面的经验进行交流,互通信息,这样对各方的企业都有利。

四、数控设备的日常维护

在数控设备的日常管理中,预防性维修是一项十分重要而积极的工作。顾名思义,所谓预防性维修,就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前,尽量减少或延缓数控设备的故障。

1.正确使用设备

数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键,它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计,有三分之一的故障是人为造成的,而且一般性维护(如注油、清洗、检查等)是由操作者进行的,解决的方法是:强调设备管理、使用和维护意识,加强业务、技术培训,提高操作人员素质,使他们尽快掌握数控机床的性能,严格执行设备操作规程和维护保养规程,保证设备运行在合理的工作状态之中。

2.操作者日常检查

操作者是数控设备的直接用户,为了保证数控设备的正常运行,要求数控操作者每天应该执行以下各项:检查所有的防护板、罩壳和门操作是否适当、在整个行程中步进每一个轴,观察运行是否平滑、确保所有轴的限位开关正常工作并调整到相应的限位位置、检查导轨是否有划伤或过度磨损的迹象、检查导轨清洁器没有被损坏、触摸导轨检查是否适当。

3.巡回检查设备

根据数控设备的先进性、复杂性和智能化高的特点,使得它的维护、保养工作比普通设备复杂且要求高的多。维修人员应通过经常性的巡回检查,如CNC系统的排风扇运行情况,机柜、电机是否发热,是否有异常声音或有异味,压力表指示是否正常,各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等,积极做好故障和事故预防,若发现异常应及时解决,这样做才有可能把故障消灭在萌牙状态之中,从而可以减少一切可避免的损失。

五、常用的数控机床维修方法

数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作,数控设备与普通设备有较大的差别。

1.利用数控系统的自诊断功能

一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统,无论是发那科系统还是西门子系统,数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。 维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围,定位故障元器件,对于进口的数控系统一般只能定位到板级,其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。

2.利用PLC程序的逻辑查找

现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器,大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析,在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析,方便地检查出问题存在部位,如 FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析,定位机床与CNC系统接口故障,以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。

3.与当场的操作人员充分沟通

现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴,操作人员也是各种故障的第一发现人。因此,当故障发生后,维修人员一般不要急于动手,先与操作人员进行充分的沟通,要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否是误操作,故障能否再现等,这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。

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