{一}、數(shù)控機(jī)床基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)
用數(shù)字化信息技術(shù)對(duì)設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行地控制的技術(shù)就是數(shù)字控制技術(shù)。數(shù)控機(jī)床就是用數(shù)字控制技術(shù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軌跡和對(duì)零件的加工過(guò)程進(jìn)行控制，是數(shù)字和機(jī)床的運(yùn)作的融合。像自動(dòng)洗衣機(jī)、電冰箱等電氣對(duì)數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用有著非常大應(yīng)用，較具有代表性的機(jī)電一體化產(chǎn)品就是數(shù)控機(jī)床，機(jī)床床身鑄件對(duì)控制編碼和規(guī)定內(nèi)的符號(hào)有的邏輯處理能力，與普通的機(jī)床相比具有現(xiàn)代化機(jī)械加工設(shè)備的性。數(shù)控機(jī)床所有的機(jī)電一體化產(chǎn)品相同，由以下幾大組成部分：機(jī)床主體、電氣控制單元、執(zhí)行系統(tǒng)、數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)部分。
1、機(jī)床主體。數(shù)控機(jī)床的主體是機(jī)床的重要組成部分，它是直接作用在零件上的。主要的作用就是對(duì)零件進(jìn)行加工。
2、電氣控制單元。電氣控制系統(tǒng)是由電源模塊、電機(jī)模塊、運(yùn)動(dòng)控制器(SIMOTION)等部分組成。
現(xiàn)階段的數(shù)控機(jī)床的電源模塊有兩種：一種可以將一個(gè)固定的電流轉(zhuǎn)化成預(yù)定電流，并且與運(yùn)動(dòng)控制器能進(jìn)行通信的可調(diào)電流；還有一種是不能轉(zhuǎn)化電流，不能與運(yùn)動(dòng)控制器通信的不可調(diào)電流。電動(dòng)機(jī)模塊有兩種，分別是裝機(jī)裝柜型和書(shū)本型。它的作用就是把通過(guò)的電流轉(zhuǎn)變成適合電動(dòng)機(jī)使用的交流電。電氣控制單元是數(shù)控機(jī)床的重要指揮中心，而電氣控制系統(tǒng)的主要組成部分就是運(yùn)動(dòng)控制器，它的主要功能就是對(duì)主體工作部分的運(yùn)動(dòng)、邏輯、工藝的控制，它的正常運(yùn)行對(duì)電氣控制系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)揮著重要的作用。
3、電氣控制系統(tǒng)的執(zhí)行部分。這部分是數(shù)控機(jī)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(lái)完成機(jī)械的各種活動(dòng)，通過(guò)對(duì)換刀角度的自由進(jìn)一步提高數(shù)控車(chē)床的工作效率；在對(duì)機(jī)床進(jìn)行換刀時(shí)會(huì)改變刀具原有的運(yùn)動(dòng)軌跡；刀具在加工的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)磨損或斷裂的現(xiàn)象，通過(guò)光纖傳感器對(duì)刀具進(jìn)行檢測(cè)，加工的質(zhì)量。
4、PLC數(shù)控機(jī)床的核心控制部分。數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)的核心部分就是軟件對(duì)程序的分析及使用。工控機(jī)通過(guò)對(duì)輸入信息的讀取將正確的信息傳遞給運(yùn)動(dòng)控制器，運(yùn)動(dòng)控制器會(huì)根據(jù)接收到的信息對(duì)電動(dòng)機(jī)模塊進(jìn)行控制，進(jìn)而對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作區(qū)域進(jìn)行控制。同時(shí)，光柵尺檢測(cè)到加工區(qū)域的信息，通過(guò)傳感器將信息轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)傳遞給運(yùn)動(dòng)控制器，通過(guò)傳感器的檢測(cè)將數(shù)控機(jī)床的工作狀態(tài)傳遞給數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)。
{二}、數(shù)控機(jī)床液壓系統(tǒng)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(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)具體動(dòng)作的詳細(xì)過(guò)程，以及實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(mén)關(guān)系和或門(mén)關(guān)系進(jìn)行分析。機(jī)床鑄件做邏輯圖的具體操作方法就是將液壓系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)及各種元部件，以動(dòng)作信息流向或則系統(tǒng)能量流向先后關(guān)系為準(zhǔn)則，將各個(gè)邏輯框格圖的聯(lián)系起來(lái)。
2、假設(shè)驗(yàn)證法
實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)難以一時(shí)判斷出哪些參數(shù)處于不正常的情況。此時(shí)依靠常規(guī)的邏輯分析就很難發(fā)揮作用，解決辦法是利用假設(shè)的方法對(duì)可能發(fā)生的原因進(jìn)行試探。
先假設(shè)故障出現(xiàn)的各種可能原因，有些原因可能表面看起來(lái)和故障是毫不相關(guān)的，也要納入到假設(shè)中。其次，再利用理論分析或測(cè)試的方法，簡(jiǎn)潔的驗(yàn)證假設(shè)是否成立，如果成立則判斷出該原因是否是故障的原因。
3、經(jīng)驗(yàn)分析法
通過(guò)感官經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行判斷。例如聽(tīng)覺(jué)判斷可以識(shí)別液壓缸、泵發(fā)出的不正常聲音，以及溢流閥刺耳聲音等。嗅覺(jué)判斷的主要依據(jù)就是氣味卻發(fā)生變化，對(duì)于液壓系統(tǒng)液壓油的氣味變化，目前還沒(méi)有相關(guān)的儀器測(cè)試手段，因而利用人體嗅覺(jué)判斷就有顯著的優(yōu)勢(shì)。
觸覺(jué)可以判斷液壓系統(tǒng)“爬行”故障，“爬行”故障時(shí)，用手能夠感覺(jué)設(shè)備有較小的抖動(dòng)，能夠感受到液壓執(zhí)行元件速度時(shí)慢時(shí)快，速度不均勻等現(xiàn)象。
4、現(xiàn)象特點(diǎn)分析法
初次判斷時(shí)，液壓系統(tǒng)某一故障可能具有多個(gè)原因，但是某一特定原因引起的故障必有其之處，在引起這一故障時(shí)，必然還具有其他的異?，F(xiàn)象。一般的，將不同原因引起的一些現(xiàn)象，稱(chēng)為特征信息(Ngetal.2017)。找出特征信息，可以提高液壓系統(tǒng)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)，還可以將其他特征參量引入，以加快故障判斷的效率。例如發(fā)生爬行時(shí)，設(shè)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(tǒng)故障診斷具有重要的意義。
5、故障樹(shù)圖方法
此方法將分析的系統(tǒng)對(duì)象從往下逐層分為樹(shù)枝狀的樹(shù)狀圖，不僅體現(xiàn)各個(gè)子系統(tǒng)或者元件的分類(lèi)關(guān)系，還體現(xiàn)出各個(gè)子系統(tǒng)或者元件之間的逐層遞進(jìn)關(guān)系。因此，故障樹(shù)圖能夠把具有復(fù)雜聯(lián)系的液壓系統(tǒng)子系統(tǒng)或者元部件直觀的呈現(xiàn)給技術(shù)人員，利用樹(shù)圖在進(jìn)行診斷就方便。故障樹(shù)做好之后，故障發(fā)生的各個(gè)可能原因和可能的模塊以及各種系統(tǒng)的層次遞進(jìn)關(guān)系就明了。故障診斷人員明確故障相關(guān)現(xiàn)象后，就可以利用故障樹(shù)，從樹(shù)圖系統(tǒng)定義，到較底層各個(gè)事件的具體描述、相關(guān)原因以及判斷標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行逐步梳理，使得具有復(fù)雜關(guān)系的液壓系統(tǒng)變得清楚明白，而且操作起來(lái)也簡(jiǎn)單，很快便能判定故障原因所在。
6、系統(tǒng)分析法
一是歸納多種癥狀分析，分析液壓系統(tǒng)時(shí)，不僅要對(duì)主要檢查對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確檢查和判斷，而且要考慮其他故障發(fā)生過(guò)程中設(shè)備表現(xiàn)出的異?，F(xiàn)象，將各種現(xiàn)象加以綜合考慮，做成一個(gè)統(tǒng)一于液壓系統(tǒng)的信息集，信息集中的每條描述都對(duì)應(yīng)一個(gè)故障現(xiàn)象及其原因，這樣便可以對(duì)液壓系統(tǒng)故障現(xiàn)象及原因有一個(gè)的了解，結(jié)合液壓相關(guān)理論以及設(shè)備相關(guān)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(xiàn)采取某種方式重復(fù)多次也檢查不出故障所在。此時(shí)，就需要采取不同檢查方式或者利用不同測(cè)試儀器進(jìn)行不同角度的檢查，每種檢查方式便會(huì)有一種結(jié)論，將各種結(jié)論加以綜合便可以進(jìn)行診斷。
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