路傳偉

摘 要:隨著石化裝備制造企業(yè)的飛速發(fā)展,數(shù)控機(jī)床被得到了廣泛的應(yīng)用。隨之而來的數(shù)控機(jī)床故障與維修問題日益嚴(yán)重。本文從數(shù)控機(jī)床的故障分類出發(fā),探討了幾種數(shù)控機(jī)床的診斷方法,為企業(yè)提供了一定的維修決策支持。

關(guān)鍵詞:石化裝備數(shù)控機(jī)床故障

中圖分類號(hào):TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-098X(2012)06(a)-0079-01

先進(jìn)的技術(shù)裝備是保證石化企業(yè)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵,也是保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益快速提升的基本條件。數(shù)控機(jī)床是一個(gè)國家工業(yè)自動(dòng)化的體現(xiàn),是一個(gè)國家綜合國力水平的重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其水平高低是衡量一個(gè)國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標(biāo)志。目前,數(shù)控機(jī)床已廣泛應(yīng)用于石油石化、航空航天、核電風(fēng)電、汽車等行業(yè),極大的促進(jìn)了產(chǎn)品的加工精度及生產(chǎn)效率。同時(shí),也導(dǎo)致企業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的依賴性也愈來愈強(qiáng),對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性、穩(wěn)定性和長時(shí)間運(yùn)行的要求越來越高。

數(shù)控系統(tǒng)種類繁多、功能增強(qiáng)、形式多樣,給維修和診斷帶來了許多困難。數(shù)控機(jī)床是運(yùn)用高新技術(shù)改造和提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要載體。我們要實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)力的跨越式發(fā)展,就時(shí)刻要做到以信息化帶動(dòng)工業(yè)化,這將在一定程度上取決于以數(shù)控化為核心的裝備工業(yè),特別是數(shù)控機(jī)床的技術(shù)進(jìn)步。數(shù)控機(jī)床是典型的復(fù)雜機(jī)電一體化產(chǎn)品,也是目前典型的高效率、高精度的機(jī)械產(chǎn)品。然而,無論多么精密的機(jī)械裝備都會(huì)發(fā)生設(shè)備故障。數(shù)控機(jī)床作為一種技術(shù)含量很高的機(jī)、電、液一體化的現(xiàn)代化機(jī)床,同時(shí)涉及電子、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)、光學(xué)等多個(gè)方面。它更是綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)、精密測量和精密機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域的先進(jìn)成果,是一體化、自動(dòng)化程度高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,技術(shù)先進(jìn),價(jià)格昂貴的機(jī)器,在石化企業(yè),尤其是石油裝備制造商,得到了極為廣泛的應(yīng)用。

因此,數(shù)控機(jī)床作為生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,不僅要求數(shù)控機(jī)床能準(zhǔn)確無誤的工作還要能夠長周期安全運(yùn)行。因此,數(shù)控機(jī)床的維修工作不僅成為維持企業(yè)連續(xù)生產(chǎn)不可缺少的必要環(huán)節(jié),也是設(shè)備管理工作的主要內(nèi)容。從目前情況看,數(shù)控加床的故障時(shí)有發(fā)生,不僅影響了企業(yè)生產(chǎn)的正常高效進(jìn)行,而且對(duì)于生產(chǎn)具有高風(fēng)險(xiǎn)值的石化行業(yè)來說極為不利。因此,數(shù)控機(jī)床的管理、故障診斷、檢測、維護(hù)和修理已經(jīng)成為一個(gè)專門的學(xué)科,只有實(shí)施數(shù)控機(jī)床故障的科學(xué)維修,才能保證生產(chǎn)能夠長時(shí)間安全運(yùn)行和大幅度提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益[1～2]。

1 數(shù)控機(jī)床故障的分類

數(shù)控機(jī)床的故障可以按以下方式進(jìn)行分類:按數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部件分類、按數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障性質(zhì)分類、按故障產(chǎn)生時(shí)有無破壞性分類、按故障發(fā)生在硬件上還是軟件上來分類、按故障發(fā)生后有無報(bào)警顯示分類、按故障發(fā)生的原因分類。下面將按照數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的部件分類。

1.1 主機(jī)故障

數(shù)控機(jī)床的主機(jī)通常包括組成數(shù)控機(jī)床的機(jī)械、冷卻系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、排屑系統(tǒng)、氣動(dòng)與防護(hù)裝置、潤滑系統(tǒng)等。常見的主機(jī)故障有:因機(jī)械安裝、調(diào)試及操作使用不當(dāng)?shù)仍蛞鸬臋C(jī)械傳動(dòng)故障或?qū)к夁\(yùn)動(dòng)摩擦過大的故障;導(dǎo)軌、主軸等運(yùn)動(dòng)部件的干涉、摩擦過大等原因引起的故障,以及機(jī)械零部件的損傷和連結(jié)不良等原因引起的故障等等。其中主機(jī)的故障主要表現(xiàn)為傳動(dòng)噪聲大,加工精度差,運(yùn)行有阻力。軸向傳動(dòng)鏈的撓性聯(lián)軸器松動(dòng),齒輪、絲杠與軸承缺油,導(dǎo)軌鑲條調(diào)整不當(dāng),導(dǎo)軌潤滑不良以及系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)?shù)仍蚓稍斐梢陨瞎收?。尤其?yīng)引起重視的是,機(jī)床各部位標(biāo)明的注油點(diǎn)(注油孔)須定時(shí)、定量加注潤滑油(劑),這是機(jī)床各傳動(dòng)鏈正常運(yùn)行的保證。

1.2 電氣故障

電氣故障又分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指由CNC電子元器件、電線電纜、接插件、分立元件、潤滑系統(tǒng)、換刀系統(tǒng)、限位機(jī)構(gòu)、機(jī)床本體等硬件因素造成的故障,處于不正常狀態(tài)。常見的軟件一般指PLC邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障,也包括加工程序出錯(cuò)、系統(tǒng)程序和參數(shù)的改變或丟失、計(jì)算機(jī)的運(yùn)算出錯(cuò)等。強(qiáng)電部分是指斷路器、接觸器、繼電器、開關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開關(guān)等電氣元件及其所組成的電路,這部分的故障特別常見,必須引起足夠的重視。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失,這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。

2 數(shù)控機(jī)床的維修方法

數(shù)字控制是高效率的自動(dòng)控制技術(shù),利用數(shù)字信號(hào)對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及其加工過程進(jìn)行控制。數(shù)控機(jī)床故障的表現(xiàn)形式也比較復(fù)雜。常用的維修方法包括以下幾種[3~4]:(l)直觀法。即操作者利用感官觀察故障發(fā)生時(shí)的各種光、聲、味等異?，F(xiàn)象,判斷故障的可能部位或部件,觀察法在維修數(shù)控機(jī)床過程中是常用的;(2)自診斷:利用數(shù)控機(jī)床的硬件和軟件自診斷系統(tǒng);(3)參數(shù)檢驗(yàn)法;利用儀器、儀表(示波器、萬用表等)參照電氣原理圖和控制系統(tǒng)的邏輯圖等資料,沿著發(fā)生故障的通道,逐步測量,直到找到故障點(diǎn)為止。參數(shù)檢驗(yàn)法要真正了解電氣元器件的實(shí)際位置,才能迅速地排除故障;(4)利用狀態(tài)顯示的診斷功能;(5)備件置換法;(6)測量比較法;(7)敲擊法;(8)局部升溫法;(9)原理分析法;(10)故障樹分析法。(11)模糊診斷法。

隨著檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)與通信技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)及人工智能技術(shù)的發(fā)展,使機(jī)床故障診斷技術(shù)與方法產(chǎn)生了根本性的變化。其主要技術(shù)方法有以下幾種:故障診斷專家系統(tǒng);人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù);遠(yuǎn)程故障診斷系統(tǒng)。此外,還包括:基于無傳感器技術(shù)的數(shù)控機(jī)床故障診斷方法;基于多傳感器信息融合方法;智能化集成診斷。就目前而言,大部分的數(shù)控機(jī)床故障診斷系統(tǒng)都要能充分根據(jù)當(dāng)前狀態(tài),以及以往的經(jīng)驗(yàn)知識(shí),結(jié)合多種故障信息(征兆信息、狀態(tài)監(jiān)測信息等)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和綜合診斷。

3 結(jié)語

數(shù)控機(jī)床是機(jī)械、液壓、電氣一體化的設(shè)備,其故障的發(fā)生必然機(jī)械、液壓、電氣這三部份綜合反映出來,只有正確的使用并加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng),對(duì)出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入的分析,同時(shí)進(jìn)行不斷的總結(jié)學(xué)習(xí),才能提高維修者的理論水平和維修能力,才能迅速解決設(shè)備故障,才能降低故障率,保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 孟憲森,常政剛．石化設(shè)備故障的科學(xué)診斷與維修管理．設(shè)備管理與維修,2001.

[2] 范占緒．?dāng)?shù)控機(jī)床故障的維修思路．寧夏機(jī)械,2009.

[3] 關(guān)鵬程．淺析數(shù)控機(jī)床故障的診斷和維修技術(shù)．新疆有色金屬,2011.