數控機床

數控機床

自動化機床
數控機床是數字控制機床(Computer numerical control machine tools)的簡稱,是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符号指令規定的程序,并将其譯碼,用代碼化的數字表示,通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信号,控制機床的動作,按圖紙要求的形狀和尺寸,自動地将零件加工出來。數控機床較好地解決了複雜、精密、小批量、多品種的零件加工問題,是一種柔性的、高效能的自動化機床,代表了現代機床控制技術的發展方向,是一種典型的機電一體化産品。
    中文名:數控機床 英文名:Computer numerical control machine tools 全稱:數字控制機床 釋義:裝有程序控制系統的自動化機床

主要特點

數控機床的操作和監控全部在這個數控單元中完成,它是數控機床的大腦。與普通機床相比,數控機床有如下特點:

1、對加工對象的适應性強,适應模具等産品單件生産的特點,為模具的制造提供了合适的加工方法;

2、加工精度高,具有穩定的加工質量;

3、可進行多坐标的聯動,能加工形狀複雜的零件;

4、加工零件改變時,一般隻需要更改數控程序,可節省生産準備時間;

5、機床本身的精度高、剛性大,可選擇有利的加工用量,生産率高(一般為普通機床的3~5倍);

6、機床自動化程度高,可以減輕勞動強度;

7、有利于生産管理的現代化。數控機床使用數字信息與标準代碼處理、傳遞信息,使用了計算機控制方法,為計算機輔助設計、制造及管理一體化奠定了基礎;

8、對操作人員的素質要求較高,對維修人員的技術要求更高;

9、可靠性高。

基本組成

加工程序載體

數控機床工作時,不需要工人直接去操作機床,要對數控機床進行控制,必須編制加工程序。零件加工程序中,包括機床上刀具和工件的相對運動軌迹、工藝參數(進給量主軸轉速等)和輔助運動等。将零件加工程序用一定的格式和代碼,存儲在一種程序載體上,如穿孔紙帶、盒式磁帶、軟磁盤等,通過數控機床的輸入裝置,将程序信息輸入到CNC單元。

數控裝置 

數控裝置是數控機床的核心。現代數控裝置均采用CNC(Computer Numerical Control)形式,這種CNC裝置一般使用多個微處理器,以程序化的軟件形式實現數控功能,因此又稱軟件數控(Software NC)。CNC系統是一種位置控制系統,它是根據輸入數據插補出理想的運動軌迹,然後輸出到執行部件加工出所需要的零件。因此,數控裝置主要由輸入、處理和輸出三個基本部分構成。而所有這些工作都由計算機的系統程序進行合理地組織,使整個系統協調地進行工作。

伺服與測量反饋系統 

伺服系統是數控機床的重要組成部分,用于實現數控機床的進給伺服控制和主軸伺服控制。伺服系統的作用是把接受來自數控裝置的指令信息,經功率放大、整形處理後,轉換成機床執行部件的直線位移或角位移運動。由于伺服系統是數控機床的最後環節,其性能将直接影響數控機床的精度和速度等技術指标,因此,對數控機床的伺服驅動裝置,要求具有良好的快速反應性能,準确而靈敏地跟蹤數控裝置發出的數字指令信号,并能忠實地執行來自數控裝置的指令,提高系統的動态跟随特性和靜态跟蹤精度。

伺服系統包括驅動裝置和執行機構兩大部分。驅動裝置由主軸驅動單元、進給驅動單元和主軸伺服電動機、進給伺服電動機組成。步進電動機、直流伺服電動機和交流伺服電動機是常用的驅動裝置。

測量元件将數控機床各坐标軸的實際位移值檢測出來并經反饋系統輸入到機床的數控裝置中,數控裝置對反饋回來的實際位移值與指令值進行比較,并向伺服系統輸出達到設定值所需的位移量指令。

機床主體

機床主機是數控機床的主體。它包括床身、底座、立柱、橫梁、滑座、工作台、主軸箱、進給機構、刀架及自動換刀裝置等機械部件。它是在數控機床上自動地完成各種切削加工的機械部分。與傳統的機床相比,數控機床主體具有如下結構特點:

1、由于采用了高性能的無級變速主軸及伺服傳動系統,數控機床的極限傳動結構大為簡化,傳動鍊也大大縮短;2、為适應連續的自動化加工和提高加工生産率,數控機床機械結構具有較高的靜、動态剛度和阻尼精度,以及較高的耐磨性,且熱變形小;3、為減小摩擦、消除傳動間隙和獲得更高的加工精度,更多地采用了高效傳動部件,如滾珠絲杠副和滾動導軌、消隙齒輪傳動副等;4、為了改善勞動條件、減少輔助時間、改善操作性、提高勞動生産率,采用了刀具自動夾緊裝置、刀庫與自動換刀裝置及自動排屑裝置等輔助裝置。

數控機床輔助裝置

輔助裝置是保證充分發揮數控機床功能所必需的配套裝置,常用的輔助裝置包括:氣動、液壓裝置,排屑裝置,冷卻、潤滑裝置,回轉工作台和數控分度頭,防護,照明等各種輔助裝置。

技術應用

數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床,能夠根據已編好的程序,使機床動作并加工零件。它綜合了機械、自動化、計算機、測量、微電子等最新技術,使用了多種傳感器,在數控機床上應用的傳感器主要有光電編碼器、直線光栅、接近開關、溫度傳感器、霍爾傳感器、電流傳感器、電壓傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、旋轉變壓器、感應同步器、速度傳感器等,主要用來檢測位置、直線位移和角位移、速度、壓力、溫度等。

1、數控機床對傳感器的要求

1)可靠性高和抗幹擾性強;

2)滿足精度和速度的要求;

3)使用維護方便,适合機床運行環境;

4)成本低。

不同種類數控機床對傳感器的要求也不盡相同,一般來說,大型機床要求速度響應高,中型和高精度數控機床以要求精度為主。

2、感應同步器的應用

感應同步器是利用兩個平面形繞組的互感随位置不同而變化的原理制成的。其功能是将角度或直線位移轉變成感應電動勢的相位或幅值,可用來測量直線或轉角位移。按其結構可分為直線式和旋轉式兩種。直線式感應同步器由定尺和滑尺兩部分組成,定尺安裝在機床床身上,滑尺安裝于移動部件上,随工作台一起移動;旋轉式感應同步器定子為固定的圓盤,轉子為轉動的圓盤。感應同步器具有較高的精度與分辨力、抗幹擾能力強、使用壽命長、維護簡單、長距離位移測量、工藝性好、成本較低等優點。旋轉式感應同步器則被廣泛地用于機床和儀器的轉台以及各種回轉伺服控制系統中。

加工中心

第一台加工中心是1958年由美國卡尼-特雷克公司首先研制成功的。它在數控卧式镗銑床的基礎上增加了自動換刀裝置,從而實現了工件一次裝夾後即可進行銑削、鑽削、镗削、鉸削和攻絲等多種工序的集中加工。加工中心是帶有刀庫和自動換刀裝置的一種高度自動化的多功能數控機床。工件在加工中心上經一次裝夾後,能對兩個以上的表面完成多種工序的加工,并且有多種換刀或選刀功能,從而使生産效率大大提高。

加工中心按其加工工序分為镗銑和車削兩大類,按控制軸數可分為三軸、四軸和五軸加工中心。

數控編程口訣,數控機床代碼順口溜有G90:絕對值輸入;G31:等導程螺紋切削;G91:相對值輸入;G32:跳步功能;G00:快速點定位;M02:程序結束等等。

維護檢修

使用注意

1、數控機床的使用環境:對于數控機床最好使其置于有恒溫的環境和遠離震動較大的設備(如沖床)和有電磁幹擾的設備;

2、電源要求;

3、數控機床應有操作規程:進行定期的維護、保養,出現故障注意記錄保護現場等;

4、數控機床不宜長期封存,長期會導緻儲存系統故障,數據的丢失;

5、注意培訓和配備操作人員、維修人員及編程人員

維護章程

數控系統的維護

1、嚴格遵守操作規程和日常維護制度

2、防止灰塵進入數控裝置内:漂浮的灰塵和金屬粉末容易引起元器件間絕緣電阻下降,從而出現故障甚至損壞元器件。

3、定時清掃數控櫃的散熱通風系統

4、經常監視數控系統的電網電壓:電網電壓範圍在額定值的85%~110%。

5、定期更換存儲器用電池

6、數控系統長期不用時的維護:經常給數控系統通電或使數控機床運行溫機程序。

7、備用電路闆的維護機械部件的維護

機械部件的維護

1、刀庫及換刀機械手的維護

1)用手動方式往刀庫上裝刀時,要保證裝到位,檢查刀座上的鎖緊是否可靠;

2)嚴禁把超重、超長的刀具裝入刀庫,防止機械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具等發生碰撞;

3)采用順序選刀方式須注意刀具放置在刀庫上的順序是否正确。其他選刀方式也要注意所換刀具号是否與所需刀具一緻,防止換錯刀具導緻事故發生;

4)注意保持刀具刀柄和刀套的清潔;

5)經常檢查刀庫的回零位置是否正确,檢查機床主軸回換刀點位置是否到位,并及時調整,否則不能完成換刀動作;

6)開機時,應先使刀庫和機械手空運行,檢查各部分工作是否正常,特别是各行程開關和電磁閥能否正常動作。

2、滾珠絲杠副的維護

1)定期檢查、調整絲杠螺母副的軸向間隙,保證反向傳動精度和軸向剛度;

2)定期檢查絲杠支撐與床身的連接是否松動以及支撐軸承是否損壞。如有以上問題要及時緊固松動部位,更換支撐軸承;

3)采用潤滑脂的滾珠絲杠,每半年清洗一次絲杠上的舊油脂,更換新油脂。用潤滑油潤滑的滾珠絲杠,每天機床工作前加油一次;

4)注意避免硬質灰塵或切屑進入絲杠防護罩和工作過程中碰擊防護罩,防護裝置一有損壞要及時更換。

3、主傳動鍊的維護

1)定期調整主軸驅動帶的松緊程度;

2)防止各種雜質進入油箱。每年更換一次潤滑油;

3)保持主軸與刀柄連接部位的清潔。需及時調整液壓缸和活塞的位移量;

4)要及時調整配重。

4、液壓系統維護

1)定期過濾或更換油液;

2)控制液壓系統中油液的溫度;

3)防止液壓系統洩漏;

4)定期檢查清洗油箱和管路;

5)執行日常點檢查制度。

5、氣動系統維護

1)清除壓縮空氣的雜質和水分;

2)檢查系統中油霧器的供油量;

3)保持系統的密封性;

4)注意調節工作壓力;

5)清洗或更換氣動元件、濾芯;

故障檢修

在數控機床中,大部分的故障都有資料可查,但也有一些故障,提供的報警信息較含糊甚至根本無報警,或者出現的周期較長,無規律,不定期,給查找分析帶來了很多困難。對這類機床故障,需要對具體情況分析,進行耐心的查找,而且檢查時特别需要機械、電氣、液壓等方面的綜合知識,不然就很難快速、正确地找到故障的真正原因。

加工精度異常故障:系統參數發生變化或改動、機械故障、機床電氣參數未優化電機運行異常、機床位置環異常或控制邏輯不妥,是生産中數控機床加工精度異常故障的常見原因,找出相關故障點并進行處理,機床均可恢複正常。生産中經常會遇到數控機床加工精度異常的故障。此類故障隐蔽性強、診斷難度大。

導緻此類故障的原因主要有5個方面:

1、機床進給單位被改動或變化;

2、機床各軸的零點偏置(NULLOFFSET)異常;

3、軸向的反向間隙(BACKLASH)異常;

4、電機運行狀态異常,即電氣及控制部分故障;

5、機械故障,如絲杆、軸承、軸聯器等部件。

此外,加工程序的編制、刀具的選擇及人為因素,也可能導緻加工精度異常。

機械故障導緻的加工精度異常,主要應對以下幾方面逐一進行檢查。

1、檢查機床精度異常時正運行的加工程序段,特别是刀具長度補償、加工坐标系(G54~G59)的校對及計算。

2、在點動方式下,反複運動Z軸,經過視、觸、聽對其運動狀态診斷,發現Z向運動聲音異常,特别是快速點動,噪聲更加明顯。由此判斷,機械方面可能存在隐患。

故障排除

1、初始化複位法:一般情況下,由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件複位或開關系統電源依次來清除故障,若系統工作存貯區由于掉電,拔插線路闆或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化後故障仍無法排除,則進行硬件診斷。

2、參數更改,程序更正法:系統參數是确定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統的塊搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以确保其正常運行。

3、調節,最佳化調整法:調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節,修正系統故障。如某廠維修中,其系統顯示器畫面混亂,經調節後正常。如在某廠,其主軸在啟動和制動時發生皮帶打滑,原因是其主軸負載轉矩大,而驅動裝置的斜升時間設定過小,經調節後正常。

最佳化調整是系統地對伺服驅動系統與被拖動的機械系統實現最佳匹配的綜合調節方法,其辦法很簡單,用一台多線記錄儀或具有存貯功能的雙蹤示波器,分别觀察指令和速度反饋或電流反饋的響應關系。通過調節速度調節器的比例系數和積分時間,來使伺服系統達到即有較高的動态響應特性,而又不振蕩的最佳工作狀态。在現場沒有示波器或記錄儀的情況下,根據經驗,即調節使電機起振,然後向反向慢慢調節,直到消除震蕩即可。

4、備件替換法:用好的備件替換診斷出壞的線路闆,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,然後将壞闆修理或返修,這是最常用的排故辦法。

5、改善電源質量法:一般采用穩壓電源,來改善電源波動。對于高頻幹擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源闆的故障。

6、維修信息跟蹤法:一些大的制造公司根據實際工作中由于設計缺陷造成的偶然故障,不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。以此做為故障排除的依據,可正确徹底地排除故障。

發展曆史

美國發展

美國政府重視機床工業,美國國防部等部門因其軍事方面的需求而不斷提出機床的發展方向、科研任務,并且提供充足的經費,且網羅世界人才,特别講究“效率”和“創新”,注重基礎科研。因而在機床技術上不斷創新,如1952年研制出世界第一台數控機床、1958年創制出加工中心、70年代初研制成FMS、1987年首創開放式數控系統等。由于美國首先結合汽車、軸承生産需求,充分發展了大量大批生産自動化所需的自動線,而且電子、計算機技術在世界上領先,因此其數控機床的主機設計、制造及數控系統基礎紮實,且一貫重視科研和創新,故其高性能數控機床技術在世界也一直領先。當今美國生産宇航等使用的高性能數控機床,其存在的教訓是,偏重于基礎科研,忽視應用技術,且在上世紀80代政府一度放松了引導,緻使數控機床産量增加緩慢,于1982年被後進的日本超過,并大量進口。從90年代起,糾正過去偏向,數控機床技術上轉向實用,産量又逐漸上升。

德國發展

德國政府一貫重視機床工業的重要戰略地位,在多方面大力扶植。于1956年研制出第一台數控機床後,德國特别注重科學試驗,理論與實際相結合,基礎科研與應用技術科研并重。企業與大學科研部門緊密合作,對數控機床的共性和特性問題進行深入的研究,在質量上精益求精。德國的數控機床質量及性能良好、先進實用、貨真價實,出口遍及世界。尤其是大型、重型、精密數控機床。德國特别重視數控機床主機及配套件之先進實用,其機、電、液、氣、光、刀具、測量、數控系統、各種功能部件,在質量、性能上居世界前列。

日本發展

日本政府對機床工業之發展異常重視,通過規劃、法規(如“機振法”、“機電法”、“機信法”等)引導發展。在重視人才及機床元部件配套上學習德國,在質量管理及數控機床技術上學習美國,甚至青出于藍而勝于藍。自1958年研制出第一台數控機床後,1978年産量超過美國,至今産量、出口量一直居世界首位。戰略上先仿後創,先生産量大而廣的中檔數控機床,大量出口,占去世界廣大市場。在上世紀80年開始進一步加強科研,向高性能數控機床發展。

中國發展

作為現代工業基石的機床産業,是工業經濟發展過程中無論如何都不能繞過一個關鍵性問題,中國機床産業由于先天不足,一直在中高端機床項目發展上落于國外主流水準,正處于一個追趕的過程當中。

中國數控機床仍然較為落後。中國數控機床市場巨大,與國外産品相比,中國的差距主要是機床的高速高效化和精密化上,中國正處于工業化中期,即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變,從脫貧向緻富轉變,煤炭、汽車、鋼鐵、房地産、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁,構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。

中國機床行業加速轉型面臨四大制約因素。中國的數控機床技術現在目前最多隻能做到五軸聯動,并且據有關人士說這個五軸還是作秀成份居多,五軸以上幾乎就是全部進口,并且在多點聯動的技術上也和國外技術水準存在非常大的差距。

國内市場國際化競争加劇:由于中低檔數控機床市場萎縮和生産能力過剩,加之國外産品低價湧入,市場競争将進一步加劇。而高檔産品由于長期以來一直依賴進口,國内産品更加面臨着國際化競争的嚴峻挑戰。

以技術領先的策略正在向以客戶為中心的策略轉變:經濟危機往往會催生大規模的産業升級和企業轉型,機床工具行業實現制造業服務化,核心在于要以客戶為中心,積極提供客戶需要的個性化服務。因此,從簡單的賣産品轉向提供整體解決方案、從以技術為中心向以客戶為中心轉變成為當今的趨勢。

中國的産品與中國市場需求反差較大,産品結構亟待快速調整:中國機床行業雖然保持多年持續快速發展,但是産業和産品結構不合理的現象依然存在,整個行業大而不強,高檔産品還大量依賴進口。國産機床的國内市場占有率雖然已經有一定的提高,但是高檔數控機床、核心功能部件在國内市場占有率還很低,全行業替代進口的潛力非常巨大。

企業技術創新模式有待完善:由于中國機床企業的地位、工業化水平和品牌影響力在逐步提升,要成為工業強國,其技術的獲得再也不能依賴别人。過去,中國走了一條從模仿到引進的道路,從現在開始必須走自主創新的道路。企業技術遇到新的封鎖,建立自主、新型、戰略性的産學研創新模式是支撐産品結構調整技術來源的惟一途徑。

中國數控機床行業将延續結構調整的勢頭,不斷以新産品、新亮點占領更大市場。數控切割機床按切割方式可分為火焰切割和等離子切割兩大類。随着下遊行業需求的不斷提高,對數控機床配件提出了更大的需求和更高的要求。

東北地區發展不快,其他地方的發展也比較緩慢。三是調結構促轉型取得成效。專家認為面對金融危機,廣大企業應不斷調整結構、提高質量、增加品種及推動産業升級,再加上企業加強管理,降低費用,所以企業效益明顯好轉。數控切割機床裝飾性發展趨勢可見一斑,數控切割機床更多的是強調在機械性能、操作簡便、價格經濟、加工精度穩定等方面。在金屬材料加工日益要求普及和批量化的今天,數控切割機床除了要滿足上述功能性外,還要具有多切割方式的适用性。

國内數控機床企業為了提高自身實力,更快地拓展國際市場,将采取多種手段加快和國外企業的融合以提高産品質量、提高競争力。在繼續開拓美國、日本等國家市場的同時,在東南亞、中東、俄羅斯、歐洲、非洲等也全面開花。據了解,當前金屬切割數控機床行業運行具有以下幾個特點:一是外銷企業困難較大。從規模以上企業來看,以内銷為主的品牌企業發展勢頭較好。沒有品牌的中小企業發展比較困難。二是各地區發展不夠均衡,浙江、山東、河北、北京以及四川發展比較快,廣東的民營企業發展也較快。

技術發展

高速、精密、複合、智能和綠色是數控機床技術發展的總趨勢,近幾年來,在實用化和産業化等方面取得可喜成績。主要表現在:

1、機床複合技術進一步擴展随着數控機床技術進步,複合加工技術日趨成熟,包括銑-車複合、車銑複合、車-镗-鑽-齒輪加工等複合,車磨複合,成形複合加工、特種複合加工等,複合加工的精度和效率大大提高。“一台機床就是一個加工廠”、“一次裝卡,完全加工”等理念正在被更多人接受,複合加工機床發展正呈現多樣化的态勢。

2、數控機床的智能化技術有新的突破,在數控系統的性能上得到了較多體現。如:自動調整幹涉防碰撞功能、斷電後工件自動退出安全區斷電保護功能、加工零件檢測和自動補償學習功能、高精度加工零件智能化參數選用功能、加工過程自動消除機床震動等功能進入了實用化階段,智能化提升了機床的功能和品質。

3、機器人使柔性化組合效率更高機器人與主機的柔性化組合得到廣泛應用,使得柔性線更加靈活、功能進一步擴展、柔性線進一步縮短、效率更高。機器人與加工中心、車銑複合機床、磨床、齒輪加工機床、工具磨床、電加工機床、鋸床、沖壓機床、激光加工機床、水切割機床等組成多種形式的柔性單元和柔性生産線已經開始應用。

4、精密加工技術有了新進展數控金切機床的加工精度已從原來的絲級(0.01mm)提升到微米級(0.001mm),有些品種已達到0.05μm左右。超精密數控機床的微細切削和磨削加工,精度可穩定達到0.05μm左右,形狀精度可達0.01μm左右。采用光、電、化學等能源的特種加工精度可達到納米級(0.001μm)。通過機床結構設計優化、機床零部件的超精加工和精密裝配、采用高精度的全閉環控制及溫度、振動等動态誤差補償技術,提高機床加工的幾何精度,降低形位誤差、表面粗糙度等,從而進入亞微米、納米級超精加工時代。

5、功能部件性能不斷提高功能部件不斷向高速度、高精度、大功率和智能化方向發展,并取得成熟的應用。全數字交流伺服電機和驅動裝置,高技術含量的電主軸、力矩電機、直線電機,高性能的直線滾動組件,高精度主軸單元等功能部件推廣應用,極大的提高數控機床的技術水平。

銑刀選用

數控機床硬質台金可轉位式面銑刀主要用于銑削平面。粗銑時,銑刀直徑選小一些,因為粗銑時切削力大,選小直徑銑刀可減小切削力矩。數控機床精銑時,銑刀直徑選大一些,最好能包容待加工面的整個寬度,以提高加T精度和效率。機床加工餘量大且不均勻時,刀具直徑應選小一些,否則,會因挂刀刀痕過深而影響工件的加丁質量。

高速鋼立銑刀多用于加工凸台和凹槽,一般不用來加工毛坯表面,因為毛坯表面的硬化層和夾砂會加快刀具磨損。

加工毛坯表面或粗加工孔時,可選鑲硬質合金的立銑刀或玉米銑刀進行強力切削。

加工平面工件周邊輪廓時,常采用立銑刀C。

為了提高槽寬的加精度,減少換刀次數,加工時可采用直徑比槽寬7的銑刀,先銑槽的中間部分,然後利用刀具半徑補償功能銑削槽的兩邊。

加工立體曲面或變斜角輪廓外形時,常采用球頭銑刀、環形銑刀、鼓形銑刀、錐形銑刀、盤形銑刀等。

當加工餘量較小,且表面粗糙度要求較高時,可選用鑲立方氮化硼刀片或鑲陶瓷刀片的面銑刀,以便能進行機床高速切削。

電源要求

衆所周知,高速加工技術發展迅速,而推動這種發展趨勢的正是數控機床,如何合理利用好數控機床的各項性能和維護好機床的精度,就顯得至關重要。

電源是維持系統正常工作的能源支持部分,它失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。另外,數控系統部分運行數據,設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器内,系統斷電後,靠電源的後備蓄電池或锂電池來保持。因而,停機時間比較長,拔插電源或存貯器都可能造成數據丢失,使系統不能運行。

同時,由于數控設備使用的是三相交流380V電源,所以安全性也是數控設備安裝前期工作中重要的一環,基于以上的原因,對數控設備使用的電源有以下的要求:

1、電網電壓波動應該控制在+10%~-15%之間,而我國電源波動較大,質量差,還隐藏有如高頻脈沖這一類的幹擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等)。電高峰期間,例如白天上班或下班前的一個小時左右以及晚上,往往超差較多,甚至達到±20%。使機床報警而無法進行正常工作,并對機床電源系統造成損壞。甚至導緻有關參數數據的丢失等。這種現象,在CNC加工中心或車削中心等機床設備上都曾發生過,而且出現頻率較高,應引起重視。

建議在CNC機床較集中的車間配置具有自動補償調節功能的交流穩壓供電系統;單台CNC機床可單獨配置交流穩壓器來解決。

2、建議把機械電氣設備連接到單一電源上。如果需要用其他電源供電給電氣設備的某些部分(如電子電路、電磁離合器),這些電源宜盡可能取自組成為機械電氣設備一部分的器件(如變壓器、換能器等)。對大型複雜機械包括許多以協同方式一起工作的且占用較大空間的機械,可能需要一個以上的引入電源,這要由場地電源的配置來定。

除非機械電氣設備采用插頭/插座直接連接電源處,否則建議電源線直接連到電源切斷開關的電源端子上。如果這樣做不到,則應為電源線設置獨立的接線座。

電源切斷開關的手柄應容易接近,應安裝在易于操作位置以上0.6~1.9m間。上限值建議為1.7m。這樣可以在發生緊急情況下迅速斷電,減少損失和人員傷亡。

3、數控設備對于壓縮空氣供給系統的要求數控機床一般都使用了不少氣動元件,所以廠房内應接入清潔的、幹燥的壓縮空氣供給系統網絡。其流量和壓力應符合要求。壓縮空氣機要安裝在遠離數控機床的地方。根據廠房内的布置情況、用氣量大小,應考慮給壓縮空氣供給系統網絡安裝冷凍空氣于煤機、空氣過濾器、儲氣罐、安全閥等設備。

4、數控設備對于工作環境的要求精密數控設備一般有恒溫環境的要求,隻有在恒溫條件下,才能确保機床精度和加工度。一般普通型數控機床對室溫沒有具體要求,但大量實踐表明,當室溫過高時數控系統的故障率大大增加。

潮濕的環境會降低數控機床的可靠性,尤其在酸氣較大的潮濕環境下,會使印制線路闆和接插件鏽蝕,機床電氣故障也會增加。因此中國南方的一些用戶,在夏季和雨季時應對數控機床環境有去濕的措施。

1)工作環境溫度應在0~35℃之間,避免陽光對數控機床直接照射,室内應配有良好的燈光照明設備。

2)為了提高加工零件的精度,減小機床的熱變形,如有條件,可将數控機床安裝在相對密閉的、加裝空調設備的廠房内。

3)工作環境相對濕度應小于75%。數控機床應安裝在遠離液體飛濺的場所,并防止廠房滴漏。

4)遠離過多粉塵和有腐蝕性氣體的環境。

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