切削液中砂輪到位檢測裝置

㈠ 切削液的維護

切削液要滿足冷卻、潤滑、清洗、防銹四個目的，因此從這四方面著手。
1.冷卻
高水基切削液在常規使用狀態時的含水量95%以上，磨削時含水量在97%以上；
2.潤滑
水溶性潤滑劑(聚乙烯醇、甘油)。
3.清洗
在切削液中採用非離子性表面活性劑(如平平加、太古油)和陰離子表面活性劑(烷基苯磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉)進行復配，能起到顯著降低切削液表面張力的作用，達到清洗的目的。
4.防銹
水溶性防銹劑品種較多，通常分為有機防銹劑與無機防銹劑兩類。一般採用鉬酸鈉（0.05%）替代亞硝酸鈉，以減少污染；和有機防銹劑（硼胺）復合使用，達到很好的防銹效果。
切削液的維護工作主要包括以下幾項：
1 ．確保液體循環路線的暢通
防止雜油、雜物，特別是食物或布料等混入供液系統，及時排除循環路線的金屬屑、金屬粉末、黴菌粘液、切削液本身的分解物、砂輪屑，以免造成堵塞。
2 ．抑菌
切削液 ( 特別是乳液 ) 抑菌生長的重要性是人所共知的。可採用定期投入殺菌劑和用超微過濾等手段抑制細菌的繁殖。
3 ．切削液的凈化
污染切削液的物質主要是金屬粉末和砂礫細粉、飄浮油和游離水、微生物和繁殖物，特別是毛霉目真菌。浮油是厭氧菌滋生的溫床，如不及時除去，切削液將很快發臭。
4．調整濃度
每天用折光儀檢測切削液的濃度，並及時調整，正確的濃度可以保證切削液的穩定性。
切削液內所含的固體粉末來源於加工件和刀具。這類固體不但易堵塞管路並有以下危害：
飄浮油是指機床傳動和液壓系統用油因機床密封不嚴漏入切削液系統的油。飄浮油的危害是使切削液系統的某些材料膨脹變形，干擾了乳化液的乳化平衡，使乳化液失去穩定性。而且飄浮油常浮於乳液油表層，阻擋了乳化液和空氣的接觸，導致乳化液缺氧，使厭氧菌快速繁殖，加速乳化液的腐敗變質。
切削液被上述三類物質污染後，如採取分別去除污染的方法，手續十分繁瑣。開發了超細過濾方法，可除去固、液和大部分菌類污染物。但被超細過濾的切削液只限於含油少的微乳液或合成液，其成分在低濃度時不會構成膠束或其它凝聚物。

㈡ 機械加工中切削液有什麼作用

金屬切削液在金屬切削、磨削加工過程中具有相當重要的作用。實踐證明，選用合適的金屬切削液，能降低切削溫度60~150℃，降低表面粗糙度，1~2級，減少切削阻力15~30%，成倍地提高刀具和砂輪的使用壽命。並能把鐵屑和灰末從切削區沖走，因而提高了生產效率和產品質量。故它在機械加工中應用極為廣泛.切削液應具備以下幾方面的作用： 冷卻作用 在工件切削加工過程中，能及時而迅速的降低切削區的溫度，即 降低通常因摩擦引起的溫升、冷卻也影響切削效率，切削質量及刀具壽命。 潤滑作用 能減少切削刀具與工件間摩擦。潤滑液能浸潤到刀具與工件及其切屑之間，減少摩擦和粘結，降低切削阻力，保證切削質量，延長刀具壽命。 洗滌作用 使切屑或磨料粒子被沖洗而離開刀具和工件的加工區，以防它們相互粘結及粘附在工件、刀具和機床上妨礙 防銹作用 應有一定的防銹性能，防止工件和機床生銹。如提高防銹性能， 還可部分取代工序間防銹。 上述的冷卻、潤滑、洗滌、防銹四個性能不是完全孤立的，它們有統一的方面，又有對立方面。如切削油的潤滑、防銹性能較好，但冷卻、清洗性能差；水溶液的冷卻、洗滌性能較好，但潤滑、和防銹性能差。因此，在選用切削液時要全面權衡利弊。 參考資料：更多信息來源: http://www.chinajsjgy.com

㈢ 數控機床檢測裝置故障分析

1位置檢測元件的維護1.1光柵尺的維護光柵尺本身具有一定的防護措施，有的需要給尺盒裡面通入潔凈的氣源，保持尺內氣壓大於外部氣壓，防止潮氣進入，但限於現場的生產環境及機床本身的加工條件(如高壓力的切削液等)，還是要做好防污、防振等維護工作。1.1.1防污光柵尺由於直接安裝於工作台和機床床身上，因此，極易受到冷卻液的污染，從而造成信號丟失，影響位置控制精度。冷卻液在使用過程中會產生輕微結晶，這種結晶會在掃描頭上形成一層薄膜且透光性差，不易清除，故在選用冷卻液時要慎重。加工過程中，冷卻液的壓力和流量過大，容易形成大量的水霧，會污染光柵尺。光柵尺最好通入低壓壓縮空氣，以免掃描頭運動時形成的負壓把污物吸入光柵，壓縮空氣必須凈化，濾芯應保持潔凈並定時更換。1.1.2防振光柵尺拆裝時要用靜力，不能用硬物敲擊，以免引起光學元件的損壞。1.2光電脈沖編碼器的維護光電脈沖編碼器是在一個圓盤的邊緣上開有間距相等的縫隙，在其兩面分別裝有光源和光敏元件，當圓盤轉動時，光線的明暗變化，經過光敏元件檢測變成電信號的強弱，從而得到脈沖信號。編碼器的輸出信號有：兩個相位差90°的信號，用於辨向；一個零信號(又稱一轉信號)，用於機床回參考點的控制；另外還有+5 V電源和接地端信號。編碼器的維護主要注意以下兩個問題。1.2.1防振和防污編碼器是一個精密的測量元件，本身密封很好，在使用和拆裝時要與光柵尺一樣注意防振和防污。污染容易出現在導線引出段、接插頭處，要做好這些部位的防護措施。振動容易造成內部緊固件松動脫落，造成內部短路。1.2.2連接問題連接問題分為連接松動和連接調整不當。編碼器的連接方式有內裝式和外裝式。內裝式與伺服電機同軸安裝，如：SIEMENS 1FT5、1FT6伺服電機上的ROD320編碼器。外裝式安裝於傳動鏈的末端，當傳動鏈較長時，這種安裝方式可以減小傳動鏈累積誤差對位置檢測精度的影響。由於連接的松動，所以往往會影響位置控制精度。另外，有些交流伺服電機的內裝式編碼器除了位置檢測外，還同時有測速和交流伺服電機轉子位置檢測作用，因此編碼器連接松動還會引起進給運動的不穩定，影響交流伺服電動機的換向控制，從而引起機床的振動。另外編碼器是通過皮帶傳動的，若傳動皮帶調整過緊，給編碼器軸承施加力過大，則容易損壞編碼器。維修實例1：一數控機床出現進給軸飛車失控的故障。該機床伺服系統為SIEMENS 6SC610驅動裝置和1FT5交流伺服電機帶ROD320編碼器，在排除數控系統、驅動裝置及速度反饋等因素後，將故障定位在位置檢測控制裝置。經檢查，編碼器輸出電纜及連接均正常，拆開ROD320編碼器，發現一緊固螺釘脫落並置於+5 V與接地端之間，造成電源短路，編碼器無信號輸出，數控系統處於開環狀態，從而引起飛車失控故障。維修實例2：一加工中心在主軸換刀時，主軸定位不準，重新設定後，試驗位置又有偏差。該機床的主軸位置檢測用一個脈沖編碼器，主軸和編碼器通過皮帶1：1傳動。由於系統有C軸位置顯示功能，手動將主軸旋轉一圈，發現位置變化小於360°。懷疑編碼器問題，卸下來檢查發現，圓光柵部分區域磨損。經分析後認為，主軸和編碼器的傳動皮帶調整過緊，長時間運行後，編碼器軸承損壞，使圓光柵與讀數頭部分摩擦。更換新的編碼器，將皮帶松緊調整適當後，未出現類似故障。2位置檢測元件故障診斷及維修實例當出現位置環報警時，將J2連接器脫開，在CNC系統一側，把J2連接器上的+5 V線同報警線ALM連在一起，合上數控系統電源，根據報警是否再現，便可迅速判斷故障部位是在測量裝置還是在系統介面板上。若問題出現在測量裝置，便可測J1連接器上有無信號輸入，這樣便可將故障定位在光柵尺或EXE脈沖整形電路。維修實例1：一卧式加工中心採用SIN8系統，帶EXE光柵測量裝置，運行中出現114號報警，同時伴有113號報警。從報警產生的原因看，由於114號報警，引起113號報警，因此將故障定位在位置檢測裝置。114號報警有兩種可能：一是電纜斷線或接地；二是信號丟失。前者可通過外觀檢查和測量診斷，後者主要是信號漏讀。如果某種原因使光柵尺輸出的正弦信號幅度降低，則在信號處理過程中，將會影響到被處理信號過零的位置，嚴重時會使輸出脈沖擠在一起，造成丟失。因為光電池所產生的信號與光照強度成正比，所以信號幅度下降無非是因為光源亮度下降或光學系統臟污所致。從尺身中抽出掃描單元，分解後看到，燈泡下的透鏡表面呈毛玻璃狀，指示光柵表面有一層霧狀物，燈泡和光電池上也有這種污物，這些污物導致了光源發光效率下降和輸出信號降低，通過對光柵的清洗可消除故障。維修實例2：某數控立式銑床配備FANUC 3M數控系統，位置檢測裝置為與伺服電動機同軸連接的編碼器。在運行過程中Z軸產生31號報警。查維修手冊，31號報警為誤差寄存器內容大於規定值，根據31號報警提示，將誤差寄存器的設定極限值放大，即將對應的參數由2 000改為5 000，然後用手搖脈沖發生器給Z軸發移動指令，又發生32號報警，32號報警表示誤差寄存器的內容超過±32 767，或數模轉換指令值超過了-8 192~+8 191的范圍。這種故障需要檢查系統的位置偏差診斷。誤差寄存器是用來存放指令值和反饋值之差的，當位置檢測裝置或位置控制單元發生故障時，就會引起誤差寄存器的超差，為此，將故障定位在位置控制裝置上。位置控制信號可以用診斷號800（X軸）、801（Y軸）、802（Z軸）來診斷。將三個診斷號調出，用手搖脈沖發生器分別給各軸發出指令，觀察其變化，給X、Y軸發出指令，位置偏差變化的過程與機床的移動是一致的。給Z軸發出指令偏差不消失。進一步定位故障是在Z軸控制單元還是在編碼器上，採用交換法，將Z軸和Y軸驅動裝置和反饋信號同時互換，發現同樣的故障現象出現在Y軸上，這說明Z軸控制單元沒問題，故障出現在與Z軸伺服電動機同軸連接的編碼器上。維修實例3：某數控銑床，配備DECKEL系統，位置檢測裝置採用HEIDENHAIN LS907光柵尺，故障報警為Z軸檢測系統臟污。系統啟動後，移動Z軸時，低速時比較穩定，當跟隨誤差超過60時，機床就過沖，並發出該報警，且上升時不報警，下降時報警。根據報警內容，首先確認光柵尺是否需要清潔。拆下檢查後，發現光柵尺外殼上有較多潤滑油，這是由於機床對光柵尺的保護措施不到位，長時間使用後，機床導軌潤滑油順著床身流到光柵尺部位。清洗光柵尺，安裝上重試，還發生光柵尺報警。這時，分析光柵尺是否本身有故障。正好該機床Y軸光柵尺與Z軸規格、型號相同，採用置換法將兩根光柵尺進行互換，結果Y軸出現測量系統故障，可以確定是光柵尺本身故障，進一步對光柵尺進行鑒定，確認讀數頭有故障，更換讀數頭，機床恢復正常。位置檢測裝置是數控機床的關鍵部件，在數控機床故障中經常出現，在維修過程中，要仔細認真的研究，才能迅速查找出故障所在，保證機床的正常運行。

㈣ 選擇切削液時要注意什麼

在刀具加工業中，合理使用切削液不僅能夠保護刀具，節約生產成本，提高工作效率，而且能夠增強刀具加工精度，提高加工出的產品的表面光滑度。然而，在生產中，選錯了切削液不但不能達到預期效果，反而會損壞刀具和加工材料；有時，雖然滿足了刀具的需求，但損壞了加工材料，也得不償失。切削液選用的注意事項：1. 從刀具方面考慮（1）高速鋼刀具耐熱性差，應採用切削液。（2）硬質合金刀具耐熱性好，一般不用切削液，必須使用時可採用低濃度乳化液或多效切削液（多效指潤滑、冷卻、防銹綜合作用好，如高速攻螺紋油），且澆注時要充分連續，否則刀片會因冷熱不均而導致破裂。2.從加工方法方面考慮（1）鑽孔、鉸孔、攻螺紋和拉削等工序的刀具與已加工表面摩擦嚴重，易採用乳化液、極壓乳化液或極壓切削油。（2）成型刀具、齒輪刀具等價格昂貴，要求刀具使用壽命高，可採用極壓切削油（如硫化油等）。（3）磨削加工溫度很高，還會產生大量的碎屑及脫落的沙粒，因此要求切削液應具有良好的冷卻和清洗作用，常採用乳化液，如選用極壓型或多效型合成切削液效果更好。3. 從工件材料方面考慮（1）切削鋼等塑性材料時，需用切削液。（2）切削鑄鐵、青銅等脆性材料時可不用切削液，其作用不明顯。（3）切削高強度鋼、高溫合金等難加工材料時，屬高溫高壓邊界摩擦狀態，易選用極壓切削油或極壓乳化液，有時還需配置特殊的切削液。

㈤ 機械零件的檢測與誤差原因解析

對壓縮機單螺桿專用加工機床的介紹更新時間

摘要：本文從四個方面介紹了國內現有單螺桿加工機床的布局和結構，並把優缺點一一列舉出來，由於壓縮機生產廠的單螺桿加工機床和機床資料對外保密，以上介紹難免有片面、不妥之處，因此僅供單螺桿壓縮機生產廠參考。
一、介紹機床的布局
壓縮機排氣量的大小決定了星輪、螺桿直徑的大小和嚙合中心距的大小，因此螺桿直徑的不同，機床的主軸與刀具的回轉中心也不同。為滿足加工不同直徑的螺桿，目前國內單螺桿加工機床的布局大致有以下幾種方案。
第一種：機床的主軸與刀具回轉中心的中心距為固定式
機床的主軸與刀具回轉中心的中心距為固定式，中心距不可調整。加工幾種直徑的螺桿就需要幾種中心距規格不同的機床。
優點：機床的結構簡單。
缺點：每種機床只能加工一種規格的螺桿，當市場上某種規格的壓縮機螺桿需要量大時，造成一台機床加工，其他機床閑置。
第二種：機床的主軸箱為可回轉式
機床可根據加工螺桿直徑的大小在加工前把主軸箱旋轉一個角度。這種主軸箱能夠回轉的機床是對上述第一種機床在使用方法上的改進，與第一種機床的結構基本相同。
優點：機床的結構簡單，能適應多種規格螺桿的加工。
缺點1：主軸箱旋轉後主軸回轉中心線與刀具回轉中心線間的距離不易精確測量。
缺點2：主軸箱旋轉後主軸前端面與刀具的回轉中心線間的距離減少，因此加工較大直徑的螺桿受到限制。
第三種：機床的主軸箱為橫向移動式
主軸箱底部與底座之間布置有矩形滑動導軌，主軸箱移動的方向垂直於主軸回轉中心線並垂直於刀具回轉中心線。主軸箱的動力通過花鍵軸傳給底座內的刀具進給機構。
根據加工螺桿直徑的大小，在加工前用手輪絲杠進給機構把主軸箱移動到適當位置，然後用螺釘將主軸箱固定在底座上。主軸箱的移動距離可用光柵尺檢測，位置誤差±0.005mm。
採用主軸箱可橫向移動的一個機床就可以加工直徑φ95～φ385mm之間任何一種規格的螺桿。
由於加工φ95～φ385mm直徑的螺桿，造成主軸前端面與刀具回轉中心線間的距離差值過大，因此在實際應用時設計成兩種規格的機床，一個機床加工φ95～φ205mm直徑的螺桿，另一個機床加工φ180～φ385mm直徑的螺桿。
優點：機床能適應多種規格螺桿的加工，每種規格的螺桿不需要配備相應的加工機床。
缺點：機床的結構和機床的裝配較前二種機床復雜，機床的造價也較前二種機床高。
二、介紹機床的主軸結構
機床主軸箱的水平主軸和底座上的立式的主軸精度的高低決定了被加工螺桿的精度，同時螺桿在壓縮機中以幾千轉的速度高速旋轉時，精度較差的螺桿會使壓縮機產生發熱、振動、效率低、磨損快等現象。
國內目前現有的單螺桿加工機床主軸結構大致有以下兩種方案。
第一種：軸承徑向游隙不可調的主軸結構
主軸前軸承採用1個雙列圓柱滾子軸承和兩個推力球軸承組合，該主軸使用雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用兩個推力球軸承承受軸向切削力。
主軸後軸承一般採用1個雙列圓柱滾子軸承或採用1個向心球軸承。
這種主軸結構的優點：主軸的加工和裝配簡單，造價較低。
缺點1：由於主軸軸承的徑向游隙不可調整，所以主軸精度較差。雖然可以利用軸承的內徑和軸徑的過盈配合來消除軸承的徑向游隙，但每個軸承的內徑和徑向游隙不是一個固定值，因此設計和加工時很難給准軸徑與軸承內徑的配合公差。
缺點2：在市場上很難買到國產或進口的C、D級或P4、P5級的推力球軸承，機床生產廠常用普通級軸承替代使用，此舉也影響了主軸精度的提高。
軸承徑向游隙不可調的主軸結構適用於一般精度的普通機床，不適用於對主軸精度要求較高的機床。
第二種：軸承徑向游隙可調的主軸結構
主軸前軸承採用一個P4級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承和1個P4級的雙列向心推力球軸承組合。該主軸使用圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承承受徑向切削力，使用雙列向心推力球軸承承受軸向切削力和部分徑向切削力。
主軸後軸承一般採用1個P5級圓錐孔的雙列圓柱滾子軸承。
圓錐孔雙列圓柱滾子軸承的內圈和配合軸徑均為1：12圓錐，用圓螺母鎖緊軸承則使軸承在軸向產生一個位移並使軸承的內圈膨脹，從而達到減少或消除軸承徑向游隙的目的。
這種主軸結構的優點：主軸精度較高。在主軸前端面φ230mm直徑上測量主軸的端面跳動值為0.010mm。在主軸前端φ230mm外圓上測量主軸的徑向跳動值為0.005mm。第二種結構的主軸精度比第一種主軸精度提高50%左右。
這種主軸結構的缺點：
主軸的加工工藝較復雜，主軸的裝配也需要有經驗的工人操作才能使主軸精度達到理想數值。
三、刀具進給深度的控制
不同直徑的螺桿需要加工螺旋槽的深度也不同，螺旋槽的深度從幾十毫米到一百多毫米不等，刀具進給機構大約需要旋轉進刀幾千圈才能完成一個螺桿零件的加工。
由於刀具進給機構在刀具旋轉的同時還要完成進刀動作，所以一些在普通機床上常用的機械、電氣控制切深的方法都不適用於單螺桿加工機床。
單螺桿加工機床的刀具進給機構採用以下不同的方法都可以達到控制進刀深度的目的。
第一種：摩擦離合器和電氣開關控制刀具進給深度
它的控制原理是刀具切深增大時刀具進給機構的負載扭距增大，使刀具進給機構傳動鏈中的摩擦離合器打滑，一個機械連桿機構觸發電氣開關並發出聲、光信號提示操作者，此時操作者人工操作斷開刀具進給機構的動力。
這種控制方法的優點是：控制方法簡單及零件加工和操作不受突然斷電的影響。
缺點是：加工不同直徑的螺桿需要調整摩擦離合器壓緊碟簧的預緊力。
由於每個螺桿材質的密度、硬度存在細微差異及刀具鋒利程度也存在差異，因此使這種控制方法的精度不太准確，可能導致螺桿螺旋槽的深度公差過大。
第二種：用電磁離合器、編碼器組合控制刀具進給深度
刀具進給系統中，裝有電磁離合器及一對用於檢測刀具轉動圈數的測速齒輪和一個編碼器。

結論：本文從四個方面介紹了國內現有單螺桿加工機床的布局和結構，並把優缺點一一列舉出來，由於壓縮機生產廠的單螺桿加工機床和機床資料對外保密，以上介紹難免有片面、不妥之處，因此僅供單螺桿壓縮機生產廠參考。

近年來，PLC在工業自動控制領域應用愈來愈廣，它在控制性能、組機周期和硬體成本等方面所表現出的綜合優勢是其它工控產品難以比擬的。隨著PLC技術的發展, 它在位置控制、過程式控制制、數據處理等方面的應用也越來越多。在機床的實際設計和生產過程中，為了提高數控機床加工的精度，對其定位控制裝置的選擇就顯得尤為重要。永宏FBs系列PLC的NC定位功能較其它PLC更精準，且程序的設計和調試相當方便。本文提出的是如何應用永宏PLC的NC定位控制實現機床數控系統控制功能的方法來滿足控制要求，在實際運行中是切實可行的。整機控制系統具有程序設計思路清晰、硬體電路簡單實用、可靠性高、抗干擾能力強，具有良好的性能價格比等顯著優點，其軟硬體的設計思路可供工礦企業的相關數控機床設計改造借鑒。

2 數控機床組成結構及工作過程

本例數控機床由輸入、輸出裝置、數控裝置、可編程式控制制器、伺服系統、檢測反饋裝置和機床主機等組成，如圖1所示。

圖1 數控機床組成機構圖

輸入裝置可將不同加工信息傳遞於計算機。在數控機床產生的初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現已趨於淘汰;目前，使用鍵盤、磁碟等，大大方便了信息輸入工作。輸出指輸出內部工作參數(含機床正常、理想工作狀態下的原始參數，故障診斷參數等)，一般在機床剛工作狀態需輸出這些參數作記錄保存，待工作一段時間後，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機床工作是否維持正常。數控裝置是數控機床的核心與主導，完成所有加工數據的處理、計算工作，最終實現數控機床各功能的指揮工作。它包含微計算機的電路，各種介面電路、CRT顯示器等硬體及相應的軟體。可編程式控制制器對主軸單元實現控制，將程序中的轉速指令進行處理而控制主軸轉速;管理刀庫，進行自動刀具交換、選刀方式、刀具累計使用次數、刀具剩餘壽命及刀具刃磨次數等管理;控制主軸正反轉和停止、准停、切削液開關、卡盤夾緊松開、機械手取送刀等動作;還對機床外部開關(行程開關、壓力開關、溫控開關等)進行控制;對輸出信號(刀庫、機械手、回轉工作台等)進行控制。檢測反饋裝置由檢測元件和相應的電路組成，主要是檢測速度和位移，並將信息反饋於數控裝置，實現閉環控制以保證數控機床加工精度。數控機床的工作過程如圖2所示。

圖2 數控機床的工作過程框圖

數控加工的准備過程較復雜，內容多，含對零件的結構認識、工藝分析、工藝方案的制訂、加工程序編制、選用工裝及使用方法等。機床的調整主要包括刀具命名、調入刀庫、工件安裝、對刀、測量刀位、機床各部位狀態等多項工作內容。程序調試主要是對程序本身的邏輯問題及其設計合理性進行檢查和調整。試切加工則是對零件加工設計方案進行動態下的考察，而整個過程均需在前一步實現後的結果評價後再作後一步工作。試切成功後方可對零件進行正式加工，並對加工後的零件進行結果檢測。前三步工作均為待機時間，為提高工作效率，希望待機時間越短越好，越有利於機床合理使用。該項指標直接影響對機床利用率的評價(即機床實動率)。

3 機床數控系統需要解決的幾個問題

機床是由機械和電氣兩部分組成，在設計總體方案時應從機電兩方面來考慮機床各種功能的實施方案，數控機床的機械要求和數控系統的功能都很復雜，所以更應機電溝通，揚長避短。機床控制系統選件、裝配、程序編制及操作都應該比較合理，精度和穩定性都必須滿足使用要求。同時為便於調試和檢修，各項操作均設手動功能，如手動各軸快慢移動、主軸高低速旋轉、切削液及潤滑開關等。PLC按照邏輯條件進行順序動作或按照時序動作，另外還有與順序、時序無關的按照邏輯關系進行聯鎖保護動作的控制，PLC發展成了取代繼電器線路和進行順序控制的主要產品,在機床的電氣控制中應用也比較普遍。

在實際控制中如何既能提高定位速度，同時又能保證定位精度是一項需要認真考慮並切實加以解決的問題。精度是機床必須保證的一項性能指標。位置伺服控制系統的位置精度在很大程度上決定了數控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統中開環放大倍數的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環控制系統中，對於檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區分出來的，反饋檢測元件的精度對系統的精度常常起著決定性的作用。高精度的控制系統必須有高精度的檢測元件作為保證。當現場條件發生變化時，系統的某些控制參數必須能作相應的修改，為滿足生產的連續性，要求對控制系統可變參數的修改應在線進行。盡管使用編程器可以方便快速地改變原設定參數，但編程器一般不能交現場操作人員使用;所以，應考慮開發其他簡便有效的方法實現PLC的可變控制參數的在線修改。另外為了防止電壓過高損壞PLC，電源輸入端加上壓敏電阻。為了防止過熱, PLC不許安裝在變壓器等發熱元件的正上方，變頻器與PLC、伺服驅動器等保持一定距離。在元件間留有適當的空隙，以便散熱，並且在配電箱上安裝風扇降溫。此外，為保證控制系統的安全與穩定運行，還應解決控制系統的安全保護問題，如系統的行程保護、故障元件的自動檢測等。

4 永宏FBs系列PLC的NC機床定位伺服控制系統分析

數控機床是一種高精度、高效率的自動化設備，提高數控機床的可靠性就顯得尤為重要。可靠度是評價可靠性的主要定量指標之一，其定義為:產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的概率。對數控機床來說，這里的功能主要指數控機床的使用功能，例如數控機床的各種機能，伺服性能等。數控機床的功能部件對機床的功能擴展和性能的提升起著極為重要的作用，因此，它不同於一般配套件和附件的選用，不僅須與數控機床的整體結構諧和協調，融入整機系統具有最佳的匹配性能，而且還能很好地彰顯出該數控機床的個性化特徵。用於高速化的數控系統不能僅是提高數據處理能力，而是應具備熱誤差補償單元以及能實現速度前瞻控制、位置環前饋控制和加減速平穩控制等先進控制技術的功能。所以必須選擇穩定可靠的控制單元才能保證數控機床正常高效運行。

鑒於以上各項要求，筆者採用台灣永宏電機股份有限公司的FBs-44MN PLC作為該機床控制主單元，該型機具有較高的性價比，體積小，使用起來非常方便，接線簡捷。其編程軟體WinProladder有梯形圖大師之稱，易學易用且功能強大，編輯、監視、除錯等操作非常順手，按鍵、滑鼠並用及在線即時指令功能查詢與操作指引，使編輯、輸入效率倍增。同時配以人機界面進行程序參數修改、設定以及運行狀態顯示監控，可編程設置人機界面的內容。該控制系統具有可靠性高，價格便宜，結構緊湊等特點，非常適合機床的控制要求，具體控制思路如圖3所示。

圖3 採用永宏PLC FBs-44MN 的NC 機床定位電氣控制系統圖

可編程邏輯控制器是該機床各項功能的邏輯控制中心，集成於數控系統中，主要是指控制軟體的集成化，而PLC硬體則在規模較大的系統中往往採取分布式結構。由圖3可以看出，系統控制中心採用永宏PLC FBs-44MN控制，並配以人機界面進行程序參數修改、設定，以及運行狀態顯示監控，可編程設置人機界面的內容。三軸均為全數字交流伺服系統，各軸伺服電機通過連軸器帶動滾珠絲杠，以移動配有直線導軌的工作台和主軸銑頭，其定位準確，速度快。主軸銑頭由變頻器控制，根據刀具及工件和進給量，來設置主軸合理的轉速，並在程序中設定它的啟動停止。各軸均設二端極限感測器和原點感測器，冷卻和潤滑也都有異常檢測，在報警燈和人機界面處顯示報警信息由光柵、感應同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，驅動執行機構，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等於零為止。閉環進給系統在結構上比開環進給系統復雜，成本也高，對環境室溫要求嚴。設計和調試都比開環系統難。但是可以獲得比開環進給系統更高的精度，更快的速度，驅動功率更大的特性指標。早期使用一般電機作為定位控制，由於速度不快、或者精度要求不高，所以足夠應對所需場合;當機械運轉為了獲取效率而將速度加快時，當產品質量、精度要求越來越高時，電機停止位置的控制就不是一般電機所能達到的了。解決這一問題的最佳方法是採用NC定位控制配合步進或伺服電機作定位控制。但在過去，由於它的價格很高，而限制了它使用的普遍性，近年來由於技術的發展及成本的降低，其價位已被用戶所接受，使用數量也越來越多。為配合這一趨勢，永宏PLC FBs系列將目前市面上專用的NC定位控制器功能整合在PLC內部SoC晶元內，除了免掉PLC與專用NC 定位控制器之間復雜的數據交換與連結程序外，更大幅降低整體成本，為用戶提供一種價廉物美、簡單方便的PLC整合NC定位控制的方案。永宏PLC FBs-44MN內部的SoC晶元含有多軸高速脈沖輸出以及高速硬體計數器，並且提供簡易使用和設計的定位程序編輯，對於這方面的應用，更是如虎添翼、如魚得水、得心應手了。PLC結合伺服驅動器所構成的NC閉環迴路控制系統中，PLC負責發送高速脈沖命令給伺服驅動器，除了裝在伺服電機的位移檢測信號直接反饋到伺服驅動器外，外加位移檢測器裝在傳動機構之後，真正反映實際位移量，並將此信號反饋到PLC 內部的高速硬體計數器，這樣就可作更精確的控制，並且可避免上述半閉環迴路的缺點。永宏PLC FBs系列的定位功能將市面上專用NC定位控制器整合在PLC內，使PLC與NC控制器能共享相同的數據區，而不需要作兩個系統之間的數據交換與同步控制等復雜的工作，但仍可用一般常用的NC 定位控制指令(例如DRV、SPD…等)。PLC控制4軸的定位工作，並可作多軸同動控制，除了提供點對點的定位速度控制，還提供了各軸間直線插補功能。當系統應用超過4軸時還可利用永宏PLC的CPU LINK功能達到更多的定位運動控制。數控機床對位置系統要求的伺服性能包括:定位速度和輪廓切削進給速度;定位精度和輪廓切削精度;精加工的表面粗糙度;在外界干擾下的穩定性。這些要求主要取決於伺服系統的靜態、動態特性。對閉環系統來說，總希望系統有較高的動態精度，即當系統有一個較小的位置誤差時，機床移動部件會迅速反應。在數控機床的加工中，伺服系統為了同時滿足高速快移和單步點動，要求進給驅動具有足夠寬的調速范圍。

單步點動作為一種輔助工作方式常常在工作台的調整中使用。伺服系統最高速度的選擇要考慮到機床的機械允許界限和實際加工要求，高速度固然能提高生產率，但對驅動要求也就更高。此外，從系統控制角度看也有一個檢測與反饋的問題，尤其是在計算機控制系統中，必須考慮軟體處理的時間是否足夠。全閉環伺服系統是將位置檢測元件置於被測坐標軸的終端移動部件上，以檢測機械傳動鏈中螺距誤差、間隙及各種干擾所造成的傳動誤差，並進行反饋補償控制，從而提高機床的位置控制精度。在全閉環伺服控制系統中，對位置檢測元件和反饋元件的選擇很關鍵。感應同步器具有精度高、重復性好、抗干擾能力強，耐油耐污及維護簡單等優點，特別適合於高精度全閉環數控機床的工作場合。數控機床要求具備穩定性、快速性和准確性，而大型數控機床的機械傳動裝置轉動慣量較大，固有頻率低，要使其大大高於系統截止頻率很困難，全閉環包括了該進給系統軸幾乎所有不穩定的非線性因素，調整不當很容易使機床產生抖動現象。

因此數控機床全閉環伺服系統在保證快速性的基礎上主要是解決機床進給運動的穩定性而獲得比半閉環伺服系統高的位置精度。伺服電機的編碼器將位移檢測信號反饋到伺服驅動器，驅動器將輸入信號的脈沖頻率和脈沖數與回饋信號的頻率和脈沖數，經內部的偏差計數器與頻率轉電壓電路處理後，得到脈沖偏差值與轉速誤差值，這樣使控制伺服電機實現高速、精密的速度與位置閉環迴路處理系統。伺服電機的轉速與輸入信號的脈沖頻率成正比，而電機的移動量則由脈沖數決定。圖4是PLC控制下的伺服電機工作示意圖。

圖4 數控機床伺服電機工作示意圖

5 相關程序設計與操作

PLC通過編程器輸入程序，達到控制目的。由於PLC工作過程是循環，所以程序執行速度很快。另外軟體故障檢測設計在採用硬體設計的基礎上採用軟體檢測外部行程開關狀態，當行程開關失靈後，通過程序控制停止機床的運行，有效地減少了機床因元件失靈造成的事故。

圖5是使用編程軟體WinProladder編輯定位程序參數設定指令圖，圖6是具體操作加工程序圖。

圖5 定位程序參數設定指令圖

圖6 加工程序圖

6 結束語

我國是一個機床生產和應用大國，但數控技術的應用水平還不高，嚴重製約著我國製造業水平的提高。國際上的相關開發計劃對我國的數控技術的發展提出了嚴峻的挑戰，同時也帶來了機遇。只有選擇合適的PLC才能使定位達到預期的效果。永宏FBs系列PLC的NC定位功能在機床數控系統設計中佔有重要的地位，該機床經過長期運行表明，整個系統設計合理，控制精度高，運行可靠，提高了生產的自動化水平，減小了操作人員的勞動強度。

由於採用了PLC控制，使電氣部分的抗干擾能力增加，提高了機床的運行可靠性，因而增加了設備的柔性，提高了設備的使用效率。

㈥ 機加工時常採用哪些切削液有何作用

高速切削時，常常用乳濁液，也就是水和礦物油的混合體。。
起到冷卻刀具，保護刀具，同時沖洗切屑的作用。

低速的切削，比如鏜孔時，常常用礦物油來作為切削液。
當然這些切削液都有很多很多牌號，這邊不便列舉。
主要起到潤滑，冷卻的作用。。

線切割的時候，是浸泡在煤油當中。

㈦ 如何讓金屬切削液中的砂輪灰和金屬灰快速沉降

你好！
砂輪主要還是氧化硅和人造金剛石，打磨下來的微小粉體狀態本身就很少，也更容易沉降，不需要人工手段干預。倒是打磨過程中分離出的一些鈣鎂離子和金屬形成螯合物，比較不容易沉降，這個可以考慮使用水處理的方法。
至於金屬微粒，更是可以直接沉降，但形成離子狀態就和上面很像了，道理一樣。
僅代表個人觀點，不喜勿噴，謝謝。

㈧ 如何測量切削液的潤滑性,由於實驗條件不足，想通過簡單方法測量。請高手指點，，

最直觀的是用手摸一下,感覺是否滑滑的 ，對比基本可以看出哪種更潤滑！但是切削液不是單從潤滑可以看出品質的高低，畢竟潤滑是切削液中的其一性能！

來源：東展新博切削液

㈨ 切削液有哪些常見問題

切削液常見問題與解決辦法
由於水性的切削液自身的一定的局限性，使用時會出現很多問題。這些問題的產生有很多的客觀因素包括溫差、水質、原料品質、使用的工況、操作工的習慣等。對於部分問題提供一些解決辦法和方案供您參考。
一、如何處理切削液傷手的問題
切削液傷手的特徵有：手脫皮、皮膚起紅疹、起泡、發炎、瘙癢、有傷口的地方潰爛等，解決這些需要了解切削液的各種組分。
1、對於手脫皮這種情況，跟切削液的pH值存在很大的關系，過高就會出現這種特徵，一般加工鑄鐵、鋼材類的切削液工作液pH值盡量保持在8.5-9.5之間、對於鋁材切削液工作液pH值應保持在8.5-9.0之間合適。如減少三乙醇胺的使用量。
2、對於手上皮膚的其他症狀。跟切削液中的殺菌劑有關，殺菌劑使用量太高會刺激皮膚，出現炎症，三嗪類的殺菌劑如(BK)作用機理是細菌分解殺菌劑從而產生甲醛，甲醛有防腐滅菌的效果。甲醛會刺激皮膚，出現炎症，所以使用這類殺菌劑不宜過高，另外過多的使用亞硝酸鈉也會刺激皮膚，出現瘙癢、潰爛。此外也不排除其他的原因，如操作人員的體質、皮膚過敏等因素。
二、關於加工出來的鑄鐵件、鋼件沒有生銹，而機床導軌出現生銹的情況
有些負荷加工需要添加極壓劑(主要以含S、P、Cl等極壓活性元素的化合物)，這類添加劑和潤滑劑復配使用可以大大改善切削的難易程度，提高刀具的抗磨損的能力。缺點是這些物質加入到水溶性切削液中容易對多種金屬產生腐蝕。這些化合物溶於水後產生少量游離的CL、S、P與水中的氫離子結合產生酸從而會腐蝕導軌。
三、對於全合成切削液在夏天出現的工件生銹的情況
全合成的切削液由於不含油，很多生產廠家會選擇無機鹽作為其防銹的添加劑，如亞硝酸鈉、硼酸、苯甲酸鈉、葡萄糖酸鈉、碳酸鈉等，鉬酸鈉的防銹性很好，但是價格太貴，其他無機鹽的添加量一般會很高才能達到很好的防銹效果，夏天天氣熱，水分蒸發大，再加上操作人員不及時的添加切削液，導致液槽裡面的無機鹽達到飽和狀態，從而析出，附著在工件表面，不僅防銹達不到，給後面的清洗帶來很大的麻煩。所以在無機鹽添加量上適當的減少，添加有機防銹劑能改善這一點如硼酸酯、氨基酸酯、羧酸等，不僅防銹很好，而且體系更為穩定。
四、折光儀和酸度計在切削液的使用上的問題
折光儀已經成測量切削液的有效成分標志性的儀器，具有檢測方便，讀取快速的優點，其作用機理是利用光線測試液體濃度。對於新液(剛兌水的切削液)測量的值最為准確，一般切削液的出廠檢驗就是通過它來完成。對於在機床上使用一段時間的q切削液的檢測值就不那麼准確了，這時候檢測的值只能作為一個參考，不能作為評判切削液有沒問題的依據。大多數的機床使用中會出現液壓油、導軌油等機械用油泄漏到切削液中，此時用折光儀檢測的值虛高，與真實值存在差距，這時需要檢測人員根據經驗和現場工況判斷問題的嚴重與否，提出適當的建議，如清洗液槽添加新鮮的切削液。 酸度計是檢測切削液的主要儀器，通過電極放電，檢測切削液的導電大小，在轉化成pH值，只要周期性檢測的值沒有大的變化，保持在合適的范圍內，切削液都不會有很大的問題。
五、關於磨削時產生的「燒傷」是冷卻不夠還是潤滑不夠
磨削時產生的燒傷發藍等問題是磨削時局部高溫所致，磨削是高速切削加工，在磨削點要產生瞬間高溫。因此燒傷問題在磨削加工中時有發生。磨削液的作用是將砂輪及工件上累積的熱量及時帶走而使其保持在較低的溫度水平下以保證工件的尺寸精度。砂輪和工件處在較低的溫度水平下當然對降低磨削區的溫度有效，但這種冷卻降溫是間接的。最直接的辦法是改善磨削區的潤滑條件，減少摩擦點瞬間的高溫更有效。所以如果是發生燒傷問題，主要通過提高磨削液的潤滑性來解決。
六、對於加工鋁件時發生的工件表面發黑、發霉的問題
鋁及鋁合金加工時應注意的切削液選擇。由於鋁元素的化學性質相對比較活潑，容易與酸、鹼發生化學反應從而出現腐蝕、銹點、發黑、發霉。處理這類問題時首先考慮的是切削液的pH值不能過高，維持在8.5-9.0之間。選用的防銹劑需要有緩蝕和維持pH值的穩定性能，最好選用那些在工件表面能形成一層保護膜的防銹劑，如磷酸酯、硅酸鈉等。盡量少使用那些無機鹽防銹劑，使用的無機鹽的量也不易高。對於加工後的鋁件需要及時清洗，然後塗上防銹油等能起到防銹的作用(或者鈍化)。
七、切削液使用時出現很多的泡沫的原因
切削液的組分中含有很多的表面活性劑，俗稱為清洗劑，如TX-4、平平加、6501、6503等，這些清洗劑使用時會產生大量的泡沫，對於機械加工是不利的。會污染加工環境，給生產的人員帶來不便，泄漏出機床也會使切削液的清洗能力降低。這時可以採取添加少量的消泡劑(硅油類的效果最快、聚醚類的持續性強，能抑泡)來補救。另外切削液在夏天的時候需要在提高其母液中的消泡劑的含量，同時這也跟機床液槽的液位和循環泵的密封性有關。對於這些情況適當的增加消泡劑的量就可以解決。
八、切削液使用時出現的發臭的問題
切削液分為乳化油(乳化液)、半合成(微乳液)、全合成。由於乳化油裡面含有大量的礦物油，這給細菌，真菌，黴菌提供了溫床。如果不添加殺菌劑，在很短的時間里細菌就會大量滋生，出現發臭，選用不適合的殺菌劑也不能解決問題。 目前殺菌劑分為三嗪類(BK)、嗎啉衍生類(MBM)、吡啶硫酮鈉、苯並異噻唑啉酮、多氯酚等，常用的是BK、MBM這兩類。BK甲醛釋放型對於細菌有效，真菌、黴菌效果一般，適合在半合成和全合成中使用，在乳化油中會出現析出、分層。另外機床液槽裡面沒有細菌，就不會產生甲醛，也就不會起到殺菌、滅菌的效果。MBM嗎啉類對於細菌、真菌、黴菌都有效，適合在乳化油等含油量高的切削液中使用。德士美為你解答