一、概述
隨著數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展,數(shù)控機床已滲透到各個工業(yè)領(lǐng)域。它集現(xiàn)代精密機械、計算機、傳感檢測、信息處理等多學(xué)科技術(shù)為一體,具有率、高精度、高自動化和高柔性的特點,成為當(dāng)代機械制造業(yè)的主流裝備,是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的基礎(chǔ)和核心,也是當(dāng)今機床行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
*,數(shù)控機床的應(yīng)用不僅大大提高了機械加工性能,加工傳統(tǒng)機床的復(fù)雜零件,有效提高加工質(zhì)量和效率,而且也為改變傳統(tǒng)機械行業(yè)的生產(chǎn)模式帶來進(jìn)步,同時也為人們的工作模式帶來變革。但是,多年實踐表明,由于受到數(shù)控技術(shù)普及性的限制,許多企業(yè)對數(shù)控機床的性能、應(yīng)用等不同程度還缺乏了解和認(rèn)識,從數(shù)控機床的選型到設(shè)備投入使用等環(huán)節(jié)仍然存在諸多問題,不僅造成了從母機產(chǎn)品到設(shè)備使用鏈接的“瓶頸”,也形成了數(shù)控設(shè)備應(yīng)用和管理上的“瓶頸”,導(dǎo)致了數(shù)控機床的利用率不高,有的甚至長期處于癱瘓狀態(tài),不能有效發(fā)揮作用。所以,解決“瓶頸”,也是當(dāng)今數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域不可忽視的重要課題。
二、瓶頸與對策
1、為主機制造企業(yè)提供完整、規(guī)范的技術(shù)條件是解決“瓶頸”的有效途徑。
企業(yè)在依據(jù)加工要求選擇數(shù)控機床時,大多需要市場調(diào)研,對比分析和論證確定等幾個階段,zui終為主機制造廠提供符合滿足自身
工藝需求的技術(shù)條件,技術(shù)條件確立了數(shù)控機床的系統(tǒng)配置、基本性能、技術(shù)參數(shù)、設(shè)備規(guī)格等,它是母機設(shè)計輸入的依據(jù),其完整和準(zhǔn)確性都為今后數(shù)控機床的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。然而,現(xiàn)實中由于技術(shù)條件的不規(guī)范所產(chǎn)生的“瓶頸”屢見不鮮,也為后續(xù)數(shù)控設(shè)備的使用帶來了許多不利影響,諸如數(shù)控系統(tǒng)選擇的功能配置無法滿足企業(yè)特殊加工工藝需求、機床承載不夠,無法承擔(dān)相應(yīng)工件加工、設(shè)備規(guī)格不能達(dá)到工件加工要求、因數(shù)控系統(tǒng)選擇不當(dāng),未能按需要提供工業(yè)以太網(wǎng)接口,由于傳輸速率的影響,不得不重新更換數(shù)控系統(tǒng)、全閉環(huán)控制配置了半閉環(huán),加工精度無法保證、主軸變頻調(diào)速與負(fù)載特性不匹配,影響正常使用等等。這些實例體現(xiàn)出了對數(shù)控機床的性能、系統(tǒng)功能配置的認(rèn)識和理解的不足,由此形成了鏈接中的“瓶頸”,不僅為企業(yè)帶來投資成本的增加,同時也影響了設(shè)備使用周期,不同程度為企業(yè)帶來了損失。
2、隨機技術(shù)文件的完整性-解決鏈接中的資料“瓶頸”。
數(shù)控機床經(jīng)安裝調(diào)試后,zui終驗收并移交使用,其隨機技術(shù)文件的完整性也是后續(xù)設(shè)備應(yīng)用的關(guān)鍵,對于數(shù)控機床應(yīng)用的企業(yè)來說也
是不可忽視的重要環(huán)節(jié)。
由于圖紙、說明書等技術(shù)資料提供不完整,設(shè)備產(chǎn)生故障無法修復(fù)、數(shù)控系統(tǒng)口令設(shè)置隨機資料未能涉及,需要修改機床參數(shù)時,無法進(jìn)入設(shè)定狀態(tài)、驗收期間未能提供完整的系統(tǒng)zui終數(shù)據(jù)備份文件,機床數(shù)據(jù)丟失時無法恢復(fù)正常使用,不少企業(yè)的數(shù)控機床在質(zhì)保期后,因為遇到該問題導(dǎo)致機床停機時間數(shù)月,多者一年甚至更長,嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)的進(jìn)行,為企業(yè)帶來不可估量的損失。
數(shù)控機床在zui終驗收并移交使用前,對隨機技術(shù)文件的完整性進(jìn)行確認(rèn),是應(yīng)用企業(yè)*的重要環(huán)節(jié)。
3、加大數(shù)控基礎(chǔ)知識的普及力度,充分開發(fā)數(shù)控功能的合理使用,做到管理科學(xué)化,解決應(yīng)用和管理上的“瓶頸”。
從目前數(shù)控機床應(yīng)用企業(yè)來看,管理不夠規(guī)范,應(yīng)用能力還普遍存在問題,產(chǎn)生了應(yīng)用上的“瓶頸”。具體表現(xiàn)在:對機床數(shù)控系統(tǒng)
了解不多,系統(tǒng)功能的開發(fā)利用還很不夠,形成加工件品種單一,效率不高的局面、對機床控制原理理解不深,尤其是整機系統(tǒng)原理,一旦機床出現(xiàn)問題無從下手處理,形成設(shè)備停機率高、編程能力受到限制,造成數(shù)控機床利用率低、設(shè)備管理環(huán)節(jié)不夠科學(xué)和規(guī)范,缺少數(shù)控知識的基礎(chǔ)常識,也因此造成了管理上的“瓶頸”。在實際使用的現(xiàn)場觀察到:數(shù)控機床的使用環(huán)境在含有灰塵、靜電、潮濕、鐵削、廢液等的環(huán)境中,不僅改變了機床工作的特定環(huán)境,也是引發(fā)機床故障的原因之一、電箱及控制箱內(nèi)通風(fēng)散熱性能被任意改變,顯示出箱內(nèi)配置的散熱器容量不夠,從而引發(fā)故障、定期的設(shè)備保養(yǎng)使用風(fēng)管子清理鐵削,異物進(jìn)入位置檢測光柵尺內(nèi)部,導(dǎo)致鋼帶表面產(chǎn)生劃橫,柵距受到破壞而無法恢復(fù),只能采取更換的處理措施、加工過程中的冷卻液沒有采取防范措施,液體濺入主伺服電機內(nèi)部,電機冒煙并異常損壞,不得不停機修復(fù)或更換……。綜上實例所述,究其原因,主要是對數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)知識的了解還很缺乏,數(shù)控技術(shù)應(yīng)用也還不夠普及,特別是設(shè)備管理部門,在用好數(shù)控設(shè)備的同時,提高對數(shù)控系統(tǒng)基礎(chǔ)知識的理解和掌握,形成科學(xué)、規(guī)范化的管理,只有這樣才能管好設(shè)備并滿足實際應(yīng)用的需要,在設(shè)備利用率上發(fā)揮更大作用。因此加大數(shù)控基礎(chǔ)知識的普及力度,提高全員意識,努力造就一批集數(shù)控技術(shù)、管理于一體的人才隊伍,也是解決數(shù)控機床應(yīng)用和管理上“瓶頸”的重要對策。
4、改善電源質(zhì)量,提高電網(wǎng)品質(zhì),解決因電網(wǎng)對數(shù)控機床可靠性帶來的“瓶頸”。
就數(shù)控機床應(yīng)用而言,企業(yè)供電系統(tǒng)的好壞對數(shù)控系統(tǒng)的可靠性都會帶來影響,如電網(wǎng)中的諧波通過供電電源對數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生干擾,
同時對周圍機電設(shè)備產(chǎn)生電磁輻射;有些信號經(jīng)過傳遞形成二次輻射,這種干擾疊加在信號上,會引起數(shù)控系統(tǒng)信號測控失真和誤動作,位置控制產(chǎn)生漂移,對測量單元的干擾直接影響測量與控制精度。直接驅(qū)動的電動機產(chǎn)生的電磁噪聲,由供電網(wǎng)絡(luò)傳導(dǎo)給系統(tǒng)其他設(shè)備;通過與其相連的導(dǎo)線向外部發(fā)射,或阻抗耦合接地回路將干擾帶入其它電路,干擾途徑可以很遠(yuǎn),嚴(yán)重時產(chǎn)生的干擾信號沿著供電變壓器進(jìn)入民用網(wǎng)絡(luò),使接自配電母線的電氣設(shè)備成為遠(yuǎn)程受害者。電源波動大超出正常范圍,也會影響系統(tǒng)控制的不穩(wěn)定、設(shè)備無法正常工作,甚至導(dǎo)致系統(tǒng)控制單元失靈或損壞;見圖一噪聲發(fā)射和干擾、圖二干擾信號的傳遞。因此改善電源質(zhì)量,提高電網(wǎng)品質(zhì),也是有效解決數(shù)控機床可靠性“瓶頸”的重要因素。
為了保證傳動控制系統(tǒng)在工業(yè)電磁環(huán)境中免受或減少干擾,必須采取抑制干擾措施;切斷或衰減干擾傳播途徑及耦合通道、降低系統(tǒng)對干擾信號的敏感性,才能保證系統(tǒng)的電磁兼容性和運行的可靠性。目前采取的措施有以下幾種:(1)、隔離/濾波隔離是把干擾源和易受干擾的部分隔離開來,使它們不發(fā)生電的,濾波的作用是抑制傳導(dǎo)干擾,通常采用隔離變壓器或濾波器。(2)、適配電抗器可以減少諧波對電網(wǎng)的污染。(3)、穩(wěn)壓電源可以提高電網(wǎng)品質(zhì),減小電源波動。具體采取的措施需要結(jié)合企業(yè)電網(wǎng)工況和數(shù)控機床系統(tǒng)配置確定,條件具備時依據(jù)企業(yè)具體情況,可與母機制造企業(yè)協(xié)商在原設(shè)計基本配置的基礎(chǔ)上,考慮上述配置,這是zui為理想的辦法。
三、結(jié)束語
在數(shù)控技術(shù)迅猛發(fā)展的今天,數(shù)控機床應(yīng)用領(lǐng)域的“瓶頸”也許是人們不太關(guān)注或常常被忽視的一個選題,但是數(shù)控機床從研發(fā)到應(yīng)用也是一項系統(tǒng)而又復(fù)雜的工程,只有不斷提高數(shù)控機床的綜合應(yīng)用能力,充分重視并有效解決應(yīng)用領(lǐng)域的“瓶頸”,才能使我國的數(shù)控機床沿著健康的軌道發(fā)展。