加强数控设备管理的重要性及对策

【摘 要】随着工业经济和科学技术的飞速发展,我国的机械制造行业纷纷采用了数控设备。它们在自动化技术进步过程中发挥着极大的优势。然而数控设备如果出现了故障,就不可避免地给高效率的工业生产线造成更大的负面影响,从而使企业发展严重受阻。所以,加强数控设备的使用管理是当今科技领域不可忽视的一个重要课题。

【关键词】数控设备 科学管理 维护对策

【中图分类号】F406.4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810(2010)04-0179-02

一 数控技术导入机电领域的科学现实

数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控设备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,如数控机床等。其技术涉及多个领域:机械制造技术;处理、加工、传输技术;自动控制技术;伺服驱动技术;传感器技术;软件技术等。它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和与机械能量流向有关的调节量。数控的产生依赖于数据载体和二进制形式数据运算的出现。数控技术是与机床控制密切结合发展起来的。数控机床的问世,成为世界机械工业史上一件划时代的事件,推动了自动化的发展。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的科技基础。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅大力发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各国加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

二 数控技术设备在工业生产实践中广泛应用的意义

科学技术的快速发展,促使社会对机械产品的结构、性能、精度、效率和品种的要求越来越高,单件与中小批量产品的比重越来越大,传统的通用、专用机床和工艺装备已经不能很好地适应高质量、高效率、多样化加工的要求,因而,以微电子技术和计算机技术为基础的数控技术,将机械技术、现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、网络通信技术和成组技术等有机地结合在一起,使机器制造行业的生产方式和机器制造技术发生了深刻的、革命性的变化。当今机床行业的计算机数控化已成为技术进步的大趋势。数控机床是电子信息技术和传统机械加工技术结合的产物,它集现代精密机械、计算机、通讯、液压气动、光电等多学科技术为一体,具有高效率、高精度、高自动化和高柔性的特点,是当代机械制造业的主流装备。数控机床大大提高了机械加工的性能(可以精确加工传统机床无法处理的复杂零件)。有效提高了加工质量和效率,实现了柔性自动化(相对于传统技术基础上的大批量生产的刚性自动化),并向智能化、集成化方向发展。所以,可以毫不夸张地说,(计算机)数控技术,是现代先进制造技术的基础和核心。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。

三 有效应对数控系统常见故障的对策

根据数控系统的构成、工作原理和特点,我们可对常见的故障部位及故障现象做如下处理:

1.初始化复位法

一般情况下,由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意做好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。

2.参数更改、程序更正法

系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。例如,呼和浩特某厂数控铣床上采用了测量循环系统,这一功能要求有一个背景存贮器,调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定,经设定后该功能正常。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统的快搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。

3.调节、最佳化调整法

调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。如某军工厂维修中,其系统显示器画面混乱,经调节后正常;在山东某厂,其主轴在启动和制动时发生皮带打滑,原因是其主轴负载转矩大,而驱动装置的斜升时间设定过小,经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法,其办法很简单,用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器,分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间,来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性,而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下,根据经验,即调节使电机起振,然后向反向慢慢调节,直到消除震荡即可。

4.备件替换法

用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。

5.改善电源质量法

目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。

6.维修信息跟踪法

一些大的制造公司根据实际工作中设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员。以此作为故障排除的依据,可正确彻底地排除故障。

四 结语

随着计算机技术的快速发展,传统的制造业及其数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体,通过进行机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。然而在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,已不适应日益复杂的制造过程,因此,对数控技术实行变革势在必行,数控技术的发展是科技进步的必然选择。

参考文献

[1]朱培基.为我国数控技术发展做出重要贡献[M],2005

[2]李艳玲.数控加工技术在机械制造业中的重要性[J].中国科技信息,2005(18)

[3]曹贤康、周小波.计算机辅助管理机械设备[J].中国西部科技,2005(9)

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