數控機床基礎結構和液壓系統故障診斷方法

{一}、數控機床基礎結構
用數字化信息技術對(duì)設備系統進(jìn)行地控制的技術就(jiù)是數字控制技術。數控機床就(jiù)是用數字控制技術對(duì)機床的運動軌迹和對(duì)零件的加工過(guò)程進(jìn)行控制，是數字和機床的運作的融合。像自動洗衣機、電冰箱等電氣對(duì)數字控制技術的應用有著(zhe)非常大應用，較具有代表性的機電一體化産品就(jiù)是數控機床，機床床身鑄件對(duì)控制編碼和規定内的符号有的邏輯處理能(néng)力，與普通的機床相比具有現代化機械加工設備的性。數控機床所有的機電一體化産品相同，由以下幾大組成(chéng)部分：機床主體、電氣控制單元、執行系統、數據控制系統部分。
1、機床主體。數控機床的主體是機床的重要組成(chéng)部分，它是直接作用在零件上的。主要的作用就(jiù)是對(duì)零件進(jìn)行加工。
2、電氣控制單元。電氣控制系統是由電源模塊、電機模塊、運動控制器(SIMOTION)等部分組成(chéng)。
現階段的數控機床的電源模塊有兩(liǎng)種(zhǒng)：一種(zhǒng)可以將(jiāng)一個固定的電流轉化成(chéng)預定電流，并且與運動控制器能(néng)進(jìn)行通信的可調電流；還(hái)有一種(zhǒng)是不能(néng)轉化電流，不能(néng)與運動控制器通信的不可調電流。電動機模塊有兩(liǎng)種(zhǒng)，分别是裝機裝櫃型和書本型。它的作用就(jiù)是把通過(guò)的電流轉變成(chéng)适合電動機使用的交流電。電氣控制單元是數控機床的重要指揮中心，而電氣控制系統的主要組成(chéng)部分就(jiù)是運動控制器，它的主要功能(néng)就(jiù)是對(duì)主體工作部分的運動、邏輯、工藝的控制，它的正常運行對(duì)電氣控制系統的正常運轉發(fā)揮著(zhe)重要的作用。
3、電氣控制系統的執行部分。這(zhè)部分是數控機床對(duì)零件加工部分的直接作用者，通過(guò)對(duì)電磁閥的控制來完成(chéng)機械的各種(zhǒng)活動，通過(guò)對(duì)換刀角度的自由進(jìn)一步提高數控車床的工作效率；在對(duì)機床進(jìn)行換刀時(shí)會(huì)改變刀具原有的運動軌迹；刀具在加工的過(guò)程中，會(huì)出現磨損或斷裂的現象，通過(guò)光纖傳感器對(duì)刀具進(jìn)行檢測，加工的質量。
4、PLC數控機床的核心控制部分。數控機床的控制系統的核心部分就(jiù)是軟件對(duì)程序的分析及使用。工控機通過(guò)對(duì)輸入信息的讀取將(jiāng)正确的信息傳遞給運動控制器，運動控制器會(huì)根據接收到的信息對(duì)電動機模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)數控機床的工作區域進(jìn)行控制。同時(shí)，光栅尺檢測到加工區域的信息，通過(guò)傳感器將(jiāng)信息轉化成(chéng)标準信号傳遞給運動控制器，通過(guò)傳感器的檢測將(jiāng)數控機床的工作狀态傳遞給數控機床的電氣控制系統。
{二}、數控機床液壓系統故障診斷方法
1、溯源分析法
溯源分析方法主要考察液壓傳動系統在實際生産過(guò)程中實現具體動作的詳細過(guò)程，以及實現動作需要的一系列條件。溯源分析采用邏輯電路分析中的與門關系和或門關系進(jìn)行分析。機床鑄件做邏輯圖的具體操作方法就(jiù)是將(jiāng)液壓系統各個子系統及各種(zhǒng)元部件，以動作信息流向(xiàng)或則系統能(néng)量流向(xiàng)先後(hòu)關系爲準則，將(jiāng)各個邏輯框格圖的聯系起(qǐ)來。
2、假設驗證法
實際生産中，經(jīng)常出現難以一時(shí)判斷出哪些參數處于不正常的情況。此時(shí)依靠常規的邏輯分析就(jiù)很難發(fā)揮作用，解決辦法是利用假設的方法對(duì)可能(néng)發(fā)生的原因進(jìn)行試探。
先假設故障出現的各種(zhǒng)可能(néng)原因，有些原因可能(néng)表面(miàn)看起(qǐ)來和故障是毫不相關的，也要納入到假設中。其次，再利用理論分析或測試的方法，簡潔的驗證假設是否成(chéng)立，如果成(chéng)立則判斷出該原因是否是故障的原因。
3、經(jīng)驗分析法
通過(guò)感官經(jīng)驗進(jìn)行判斷。例如聽覺判斷可以識别液壓缸、泵發(fā)出的不正常聲音，以及溢流閥刺耳聲音等。嗅覺判斷的主要依據就(jiù)是氣味卻發(fā)生變化，對(duì)于液壓系統液壓油的氣味變化，目前還(hái)沒(méi)有相關的儀器測試手段，因而利用人體嗅覺判斷就(jiù)有顯著的優勢。
觸覺可以判斷液壓系統“爬行”故障，“爬行”故障時(shí)，用手能(néng)夠感覺設備有較小的抖動，能(néng)夠感受到液壓執行元件速度時(shí)慢時(shí)快，速度不均勻等現象。
4、現象特點分析法
初次判斷時(shí)，液壓系統某一故障可能(néng)具有多個原因，但是某一特定原因引起(qǐ)的故障必有其之處，在引起(qǐ)這(zhè)一故障時(shí)，必然還(hái)具有其他的異常現象。一般的，將(jiāng)不同原因引起(qǐ)的一些現象，稱爲特征信息(Ngetal.2017)。找出特征信息，可以提高液壓系統故障初步診斷的效率。利用特征信息對(duì)故障原因進(jìn)行判斷時(shí)，還(hái)可以將(jiāng)其他特征參量引入，以加快故障判斷的效率。例如發(fā)生爬行時(shí)，設備壓力始終較低，但是溢流閥流量卻增大，則可以初步判斷故障發(fā)生于溢流閥。利用特征信息進(jìn)行液壓系統故障診斷具有重要的意義。
5、故障樹圖方法
此方法將(jiāng)分析的系統對(duì)象從往下逐層分爲樹枝狀的樹狀圖，不僅體現各個子系統或者元件的分類關系，還(hái)體現出各個子系統或者元件之間的逐層遞進(jìn)關系。因此，故障樹圖能(néng)夠把具有複雜聯系的液壓系統子系統或者元部件直觀的呈現給技術人員，利用樹圖在進(jìn)行診斷就(jiù)方便。故障樹做好(hǎo)之後(hòu)，故障發(fā)生的各個可能(néng)原因和可能(néng)的模塊以及各種(zhǒng)系統的層次遞進(jìn)關系就(jiù)明了。故障診斷人員明确故障相關現象後(hòu)，就(jiù)可以利用故障樹，從樹圖系統定義，到較底層各個事(shì)件的具體描述、相關原因以及判斷标準進(jìn)行逐步梳理，使得具有複雜關系的液壓系統變得清楚明白，而且操作起(qǐ)來也簡單，很快便能(néng)判定故障原因所在。
6、系統分析法
一是歸納多種(zhǒng)症狀分析，分析液壓系統時(shí)，不僅要對(duì)主要檢查對(duì)象進(jìn)行準确檢查和判斷，而且要考慮其他故障發(fā)生過(guò)程中設備表現出的異常現象，將(jiāng)各種(zhǒng)現象加以綜合考慮，做成(chéng)一個統一于液壓系統的信息集，信息集中的每條描述都(dōu)對(duì)應一個故障現象及其原因，這(zhè)樣(yàng)便可以對(duì)液壓系統故障現象及原因有一個的了解，結合液壓相關理論以及設備相關資料，便可以做出判斷。二是多角度分析，進(jìn)行故障診斷時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現采取某種(zhǒng)方式重複多次也檢查不出故障所在。此時(shí)，就(jiù)需要采取不同檢查方式或者利用不同測試儀器進(jìn)行不同角度的檢查，每種(zhǒng)檢查方式便會(huì)有一種(zhǒng)結論，將(jiāng)各種(zhǒng)結論加以綜合便可以進(jìn)行診斷。