数控车床控制技术与机床维修.doc

数控车床控制技术与机床修理

随着机械加工技术的不断发展，数控机床的使用已经逐步扩展规模，但是在我国数控技术的起步时间比较晚，仍然没能够形成一套整体的系统的理论，属于不断摸索阶段，由于数控机床技术的复杂性以及多样性等的影响。另外，加之微电子技术的不断进步, 这使得数控机床功能更加复杂。本文主要通过对数控机床技术的分析，阐述了数控机床修理方面的一些知识,对数控机床的使用和修理人员具有一定的帮助作用。
随着电子技术的不断发展, 对当今的数控理论以及数控技术的提升有了一定的推动作用，促使数控机床控制技术得到了不断的提升, 这就意味着数控系统的结构越来越复杂，智能化越来越高。为此要求数控机床的控制技术在生产作业中的应用以及修理保养工作也需要进一步提升。需要形成一整套支持数控机床的控制与修理的理论, 通过这些技术及理论的学习，使得从事数控机床工作的人员能够掌握这项技术知识，从而更好的应用于生产，也希望通过这个理论体系的掌握, 使得数控机床的控制和修理作业人员，可以更快地掌握数控机床的操作以及故障修理技能。
数控机床控制技术

数据机床的控制一般是指通过数控程序命令的输入, 对数控机床的控制核心下达其指定工作的指令, 通过数据传输，使得数控机床遵循预定的工作程序命令, 实现对所需要加工的机械零件进行自动化操作的过程。在操作之前, 首先需要确定零件在数控机床上的安装位置以及刀具与机械零件之间的距离和相关尺寸参数等信息以及机床刀具所要操作的路线等具体参数等。知道了这些参数以后，程序员对加工参数进行程序编制，通过输入窗口将工作指令输入至电脑的控制系统，然后控制系统依据所制定的程序执行命令, 进行规范的自动操作，从而加工机械零件。

数控机床的电气控制分为三个环节：电流环、速度环、位置环，通过这三个控制环来对机床的运动进行精密控制。
电流环的功能通常是为伺服电机的转动，来提供其所需要的转矩提供动力能源的电路。一般状况下, 电流环与电动机之间的匹配参数, 是在机床制造过程中由制造厂商来调节，为其配备与之相对应的匹配参数。电流环的反馈信号也是在机床制造过程中, 在伺服电机系统内部提前联接完毕。所以这些参数不需要使用过程中再次进行接线与调整。
速度环的功能通常是用来控制伺服电机的转速, 也就是控制坐标轴在工作过程中的运行速度的电路。速度环中的速度调节器主要是对P 、I 值进行调整, 一般都是依据运动坐标轴的负载量, 以及机械转动的刚度或者机械间隙这些特性来决定的。如果在工作过程中这些特性产生了变化, 就便需要对数控机床的机械传动部分进行检查和修复, 然后再对数控机床的速度环的P、I调节器进行准确调整。
位置环通常是对每个坐标轴依照提前输入的程序指令来进行执行操作，主要是用于对位置的准确定位的控制环节。位置环是否能够正确运行, 对坐标轴的操作加工精度有着直接的影响。位置环的执行主要包括两部分：
第一部分, 位置环来测量加工元件的精度，判断其是否与系统的脉冲信号能够准确匹配，主要是来测量加工元件每次位置变化的距离,判断外部的倍频电路与系统的分辨率脉冲是否相符。只有当测量加工元件与分辨率脉冲的比值达到100倍以上, 才符合要求。比如, 在进行位置测量过程中，元件脉冲次数为10次/ mm，那么只有系统的分辨率达到0.001mm才能算是符合匹配要求。
第二部分：对位置环KV值进行设定以及调节。KV值通常的设定是用来当作数控机床数据进行的, 在数控控制系统中, 对KV值的数值的单位和地址都需要进行正确指定。KV值是判断机床性能状态以及操作精度准确与否的重要参数他值显示了数控机床运动的坐标，并能够展示运动过程的性能好坏程度。
数控机床的修理方法
3.1 参数恢复法
在数控机床故障时候，有时可以通过更改数据参数的方法来消除故障，这类故障通常为软件问题，采纳这种方法基本是相对数控机床的软件故障，软件故障通常是由于程序编写错误或者参数设置错误所导致的。通常软件故障通过改正的问题一般不大，主要有程序员来更改，但是参数的修改必须要提起重视，必须要确定参数的意义才能够进行改动，不然很可能造成顾此失彼，从而导致更多的复杂的麻烦，出现更多故障。数控机床在制造工程内已经设置了初始参数，这些参数与每台数控机床想匹配，但是一些参数也需要经过特别调试来最终确定。在数控机床修理过程中，有时候需要调整某些参数来消除故障，由于参数的重要性，修理工作人员必须对机床参数相当熟悉，数控机床的参数基本可分为三种。
〔1〕比率型参数：指某个参数设置的一些位数所表示的含义都与某种参量成比例关系。
〔2〕真实型参数：指的是一些参数直接反应了系统某个参数的实际值。
〔3〕状态型参数：指的是每个参数的八位二进制数位的每一位数值都作为一种独立的状态或者功能来浮现。
3.2 换件法
在修理过程中，不免会发现零部件损坏现象，因此必须改换，这一般是应用于电气控制部分的修理，包括电路板改换修理和电气关键改换修理。改换电路板属于模块化修理，需要有备用电路板，这样能够方便快捷的消除故障，但是修理费用比较高。改换电气元件修理，主要是通过排查，找出故障部件，对其单个或多个部件进行修理，这种修理方式需要工作人员的技术水平比较高，需要能够快捷的找到故障部件，并进行改换，但是这种方法的优点是成本费用相对比较低。
3.3 修复法
这种故障主要是对零部件的修复，而不是改换，包括对数控机床的故障部件进行恢复性修理、调整、以及复位行程开关、重新焊接、修理机械故障等。这种修理方式分为分日常维护性修理与故障临时处理修理两种。日常维护性修复通常更偏向于设备的保养，主要是对机床部件进行定期润滑，导轨清洁等。故障临时处理，是指在数控机床运行过程中突发故障造成停机时，检修人员及时对故障进行排查、修复，或进行临时处理，不影响工作的正常进行。
通过对以上数控机床技术的阐述以及修理方法的讲解, 我们可以了解到，数控机床的控制技术以及修理技术目前在我国仍然没有完整的理论体系作为支撑，还需要从业人员慢慢摸索，关于故障认真检查修理，并及时对数控机床进行定期保养，在工作过程中不断总结经验, 只有这样才能够做好数控机床的故障检修工作，也能够逐步提升数控机床的控制技术。