1. 機電(13,機械設備安裝技術:機械設備安裝程序和要求)
一,機械設備安裝的一般程序
施工准備-設備開箱檢查-基礎測量放線- 基礎檢查驗收-墊鐵放置-設備吊裝就位-設備安裝調整-設備固定與灌漿-零部件清洗與裝配
--潤滑與設備加油-設備試運轉-工程驗收
二、機械設備安裝的一般要求
(一)施工准備
1,編制施工組織設計或專項施方案
2,編制設備進場計劃、勞動力、材料、機具等資源十一計劃,有序組織進場
3,現場設施應具備開工條件
(二)設備開箱檢查
建設單位、監理單位、施工單位共同參加
按照下面項目進行檢查和記錄
(1)箱號、箱數以及包裝情況;
(2)設備名稱、規格和型號,重要零部件還需按質量標准進行檢查驗收;
(3)隨機技術文件(使用說明書、合格證明書和裝箱清單)及專用工具
(4)有無缺損件,表面有無損壞和銹蝕
(5)其他需要記錄的事項
(三)基礎測量放線
1,設定基準線和基準點的原則
基礎測量放線 是實現 機械設備平面乃至空間位置定位 的重要環節
設備安裝的定位依據為 基準線(平面)和基準點(高程)
測量網點 主軸線
2,基準線和基準點的設置要求
(1)機械設備就位前、按 工藝布置圖 並依據測量控制網或相關建築物軸線、邊緣線、標高線、
劃定安裝的基準線和基準點;
(2)基準線和基準點由專門的 測量人員 有 測量儀器 按照 測量規程 設定
(3)對於與其他設備有機械聯系的機械設備,劃定共同的 安裝基準線和基準點
3,永久基準線和基準點的設置要求
(四)基礎檢查驗收
1,設備基礎混凝土強度檢查驗收
(1)應由基礎 施工單位或監理單位 提供設備基礎質量合格證明文件,安裝單位主要核查 基礎養護時間 及 混凝土強度 是否符合設計要求
(2)對設備基礎有懷疑,請有檢測資質的工程檢測單位,採用 回彈法或鑽芯法 對基礎的強度進行復測
(3)主要設備有預壓和沉降觀測要求,應經預壓合格,並有預壓和沉降觀測詳細記錄
2,設備基礎位置、標高、幾何尺寸檢查驗收
檢查基礎坐標、中心線位置,應沿縱、橫兩個方向測量,並取其中的最大值
3,設備基礎外觀質量檢查驗收
4,預埋地腳螺栓檢查驗收
5,設備基礎常見質量通病
(1)基礎上平面標高超差
(2)預埋地腳螺栓的位置、標高超差
(3)預埋地腳螺栓孔深度超差
(五)墊鐵設備
通過 調整墊鐵高度 找正設備的標高和水平
通過墊鐵組把 設備的重量、工作載荷和固定設備的地腳螺栓預緊力 ,均勻傳遞給基礎
1,墊鐵的設置要求
(1)每組 墊鐵的面積 符合國家標准
(2)墊鐵和設備基礎之間的接 觸良好
(3)每個地腳螺栓旁邊至少應有一 組墊鐵, 設置在靠近地腳螺栓和底座主要受力部位下方
(4)相鄰兩組墊鐵間的距離,宜為 500-1000mm
(5 )設備底座有接縫處的兩側,各設置一組墊鐵
(6)每組墊鐵的塊數不宜超 過5塊 ,放置平墊鐵時,厚的宜放在下面,薄的宜放在中間,墊鐵的厚度不宜小於2mm
(7)每 組墊鐵應放置整齊平穩,並接觸良好
設備調平後,每組墊鐵均應壓緊,一般用 水錘逐組輕擊聽音 檢查
(8)設備調平後,墊鐵端面應 露出設備底面邊緣 ,平墊鐵宜露出10-30mm,斜墊鐵宜露出10-50mm
墊鐵組伸入設備底座底面的長度應超過設備地腳螺栓的中心
(9)除鑄鐵墊鐵外,設備調整完畢後各墊鐵相互間用定位焊焊牢
2,無墊鐵設備安裝施工要求
(六)設備吊裝就位
(七)設備安裝調整
1,設備到位
2,設備調整
(1)設備找平
安裝中通常在設備精加工面上選擇測點用水平儀進行測量,通過調整墊鐵高度的方法將其調 整到設計或規范規定的水平狀態
(2)設備找正
安裝中通常 移動設備的 方法使設備以其指定的基線對准設定的基準線
包括基準線的水平度,垂直度和同軸度要求,即通常所說的中心線調整『
通過設備找正檢測方法:
鋼絲掛線法
放大鏡觀察接觸法
導線接觸訊號法
高精度經緯儀、精密全站儀測量法
(3)設備找標高
調整墊鐵高度的方法使設備以其指定的基線或基面
找標高的基本方法: 精密水準儀 通過基準點來測量控制
(八)設備固定與灌漿
1,設備固定
2,設備灌漿
(1)設備灌漿分為一次灌漿和二次灌漿
一次灌漿:設備粗找正後,對地腳螺栓預留孔進行的灌漿
二次灌漿:設備精找正,地腳螺栓緊固、檢測項目合格後對設備底座和基礎間進行的灌漿
(2)設備灌漿的灌漿料:
細石混凝土、
無收縮混凝土、
微膨脹混凝土、
其他混凝土(CGM高效無收縮灌漿料、RG早強微膨脹灌漿料)
(九)零部件清洗與裝配
1,設備零部件裝配一般步驟
2,常見的零部件裝配
(1)螺紋連接件裝配
一般的緊固螺紋連接:普通扳手或風動工具
有預緊力要求的螺紋連接:
定力矩法
測量伸長法
加熱伸長法
液壓拉伸法
(2)過盈配合件裝配
壓入裝配
低溫冷裝配
加熱熱裝配
安裝現場,主要用 加熱裝配
(十)潤滑與設備加油
(十一)設別試運行
設備試運轉按:安裝後的調試,單體試運轉、無負荷聯動試運轉和負荷聯動試運轉四個步驟
(1)單體試運轉主要是考核機械部分
設備單體試運轉的順序:
先手動,後電動;
先點動,後連續;
先低速,後中、高速
(2)無負荷聯動試運轉主要考核電氣的連鎖以及自控功能
(十二)工程驗收
1,機械設備安裝過程的驗收程序按:單體試運轉、無負荷聯動試運轉、負荷聯動試運轉三個步驟
2,無負荷單體和聯動試運轉規程 由施工單位編 制,並負責試運轉的組織、指揮和操作,建設單位及相關人員參加
負荷單位和聯合試運轉規程由 建設單位 負責編制
2. 起重機械超載保護裝置安全技術規范的試驗室試驗
6.1.1 一般規定
除6.1.6、6.1.7、6.1.8、6.1.9和6.1.13條試驗外,每項試驗後,均按6.1.2條檢測動作誤差,應符合5.10條規定。具有顯示功能的裝置,同時檢測顯示誤差,應符合5.9條規定。具有預警信號的裝置,同時檢測預警信號,應符合5.8.1條規定。
對每個測試點均應反復試驗三次。
6.1.1.2 開始試驗直至6.1.13條試驗結束,不得調整裝置設定點。
6.1.1.3 如果沒有特殊說明,試驗順序從6.1.2條至6.1.13條依次進行。蓄電池供電的裝置,可不做6.1.7、6.1.8和6.1.9條試驗。
6.1.2 動作誤差試驗
6.1.2.1 試驗方法
將裝置組成一個完整系統,模擬起重機工況進行試驗,對應每個測試點,載入使裝置動 作。
6.1.2.2 測試點的選擇
對額定起重量不變的起重機,測試點為裝置設定點。
對額定起重量不隨工作幅度變化的起重機,測試點為最大工作幅度點。
對額定起重量隨工作幅度變化的起重機,測試點應不少於起重機特性表(曲線)范圍內 所對應的五個點,並應盡可能包括最大、中間和最小三個點。
6.1.3 振動試驗
振動試驗過程中,裝置為非通電狀態。
6.1.3.1 按表1規定條件進行試驗。
表1
振動頻率Hz 加速度 振動時間(h)
上下 左右 前後
30 4g 4 2 2
6.1.3.2 振動試驗後,零部件不得松動、脫落、破損,導線不得斷開。
6.1.4 沖擊試驗
沖擊試驗過程中,裝置為非通電狀態。
6.1.4.1 按表2規定條件進行實驗。
沖擊加速度 沖擊時間ms 沖擊次數(h)
上下 左右 前後
30g <18 3 3 3
6.1.4.2 合格評定同6.1.3.2條。
6.1.5 溫度試驗
溫度試驗過程中,裝置為非通電狀態。
6.1.5.1 將裝置放人高溫試驗箱,待箱內溫度達到60℃後,歷時16h,取出後在30min
內完成測試。
6.1.5.2 將裝置放人低溫試驗箱,待箱內溫度達到-20℃後,歷時16h,取出後在
30min內完成測試。
6.1.6 電壓波動試驗
交流供電時,分別施加110%及85%額定電壓60min及10min;蓄電池供電時,分別施
加135%及85%的額定電壓60min及10min。在試驗過程中期和後期按6.1.2條檢測動作誤
差。
6.1.7 抗干擾試驗
在裝置的供電電源上迭加一個具有下述參數的尖脈沖電壓:
脈沖幅值:1000V;
脈沖寬度:0.1-2 ;
脈沖頻率:5-10Hz。
施加的時間不少於30min,在此期間裝置應工作正常,檢測動作誤差應符合5.10條規
定。
6.1.8 絕緣電阻試驗
按GB 998第6.2.2條選擇試驗用兆歐表,在裝置的電源進線端與外殼金屬部分之間進
行試驗,絕緣電阻值應符合5.14條相應規定。
6.1.9 耐壓試驗
按GB 998第6.3條進行試驗,在裝置的電源進線端與外殼金屬部分之間施加試驗電壓。
電壓等級按表3選擇。
表3
測定部分額定電壓 試驗電壓(v)
Uo≤60 500
60∠Uo≤125 1000
125∠Uo≤250 1500
250∠Uo≤500 2000
500∠Uo≤750 2500
6.1.10 濕熱試驗
濕熱試驗過程中,裝置為非通電狀態。
試驗前,裝置應先通過6.1.8和6.1.9條試驗。
試驗方法按GB 2423.3規定進行。試驗時間48h,試品取出恢復2h後,進行6.1.8和 6.1.9條規定的試驗。
6.1.11 防護等級試驗
防護等級按5.16條規定。
試驗方法和合格評定按GB 4942.2第6章和第7章相應規定進行。
6.1.12 過載能力試驗
對取力感測器施加相當於配用起重機規定的最大載荷試驗值,載入三次。
6.1.13 報警音響試驗
使裝置發出報警音響,用聲級計測量,音響強度應符合5.8.2條規定。
6.2 裝機試驗
6.2.1 試驗前的准備
試驗用起重機應按規定進行調整檢查和試運行。試驗場地、環境條件應符合有關規定。
試驗用重物精度不低於1%,並應滿足試驗范圍需要,裝置應預先標定。
6.2.2 額定起重能力試驗
按配用起重機有關標准中額定載荷試驗方法和程序,吊運相應的額定載荷進行試驗,起 重機應能正常工作。
6.2.3 綜合誤差試驗
6.2.3.1 試驗方法
對額定起重量不變的起重機,按本條a進行。
對額定起重量隨工作幅度變化的起重機,允許帶載變幅的按本條b進行;不允許帶載變 幅的按本條c進行。
對應每個測試點應反復試驗三次,綜合誤差應符合5.6條規定。
具有顯示功能的裝置,同時檢測顯示誤差,應符合5.9條相應規定。具有預警信號的裝 置,同時檢測預警信號。
a.吊起重物後停止起升,逐漸載入至裝置動作,實測起重量。
b.對應每個測試點准備試驗重物,以小於測試點的工作幅度起吊,逐漸增加工作幅度 使裝置動作,實測工作幅度後在起重特性表上查出對應的額定起重量。
如果實測工作幅度在起重特性表上不能直接查到相應額定起重量,應按起重機製造廠提 供的計算方法和其他規定的方法計算出額定起重量(以下同)。
c.對應每個測試點的工作幅度,吊起重物後停止起升,逐漸載入使裝置動作,實測起重量。實測工作幅度後,在起重特性表上查出對應的額定起重量。
6.2.3.2 注意事項
每次測試中,應監視所加試驗重物的總重量,如果超過了起重機當時狀態所對應額定起 重量的110%時,無論裝置動作與否,必須立即停止該次試驗。
6.2.4 最大超載防護能力
任選起重機一種狀態,緩慢起吊110%額定起重量,裝置應能執行4.1條規定功能。
6.3 疲勞強度試驗
試驗在疲勞試驗機上進行,試驗次數按5.18條規定,試驗載荷取起重機中級載荷狀態下的載荷譜,載入頻率為10-30Hz。試驗後裝置不得損壞並可調整,檢測動作誤差應符合 5.10條規定。
6.4 工業性運行試驗
試驗條件應符合配用起重機的正常使用條件,裝置連續無故障工作時間不得少於500h, 在試驗中期和後期按6.2.3條檢測綜合誤差,測試點按6.1.2.2條規定選擇。
工業性運行試驗應有試驗報告,並應包括裝置累積工作時間、起重機典型工況條件、環 境參數、綜合誤差、故障、維修及設計、工藝、製造、安裝等各方面改進措施。
3. 傳動軸(機械裝置)詳細資料大全
傳動軸是一個高轉速、少支承的旋轉體,因此它的動平衡是至關重要的。一般傳動軸在出廠前都要進行動平衡試驗,並在平衡機上進行了調整。對前置引擎後輪驅動的車來說是把變速器的轉動傳到主減速器的軸,它可以是好幾節的,節與節之間可以由萬向節連線。
4. 機械設備安全裝置選擇方法有哪些
一、安全裝置的技術特徵
1、安全裝置零部件的可靠性,是安全功能的基礎,在使用期間不會因為零件失效而喪失其安全功能。所以在使用安全裝置時還是具備一定安全性的。
2、安全裝置可以在危險事件發生時停止危險過程。
3、安全裝置有重新啟動的功能,當安全裝置出現第一次停機之後,只有經過再次的啟動才能讓機器開展工作。
4、安全裝置比較常用的有光電式、感應式,這兩種都是具備自檢功能的,當安全裝置出現故障的時候,會讓處於危險狀態的機器不能執行或者停止執行,並觸發報警器。
5、安全裝置需要與控制系統一起操作,這樣可以形成一個整體。而安全裝置的性能水平應該與其相適應。
6、安全裝置的系統或者零件在進行設計的時候會出現「定向失效模式」,這是需要對加倍和冗餘進行考慮,必要的時候要採用自動監控。
二、安全防護裝置的選擇
在對安全防護裝置進行選擇的時候,需要考慮機械危險以及其他非機械危險,根據運動件的性質以及人員的需求來決定。而對於特定的機器要根據機器的風險評估來進行選擇。
1、不需要進入危險區的場合(機械設備運行中)
在機械正常運行期間,操作者不需要進入危險區的場合,這需要優先考慮選擇使用固定式防護裝置,例如進料、取料的裝置,輔助工作台,適當高度的柵欄及通道防護裝置等。
2、需要進入危險區的場合(機械設備運行中)
在機械設備正常運行過程中,操作者需要進入危險區,而且次數頻繁、經常開啟固定防護裝置。這種情況可以考慮採用連鎖裝置、自動停機裝置、可調防護裝置、自動關閉防護裝置、雙手操縱裝置、可控防護裝置等。
3、需要進入危險區的場合(機械設備未運行)
在機械設備未運行階段,對機器進行設定、示教、過程轉換、查找故障、清理或維修等作業,防護裝置需要移動或拆除,此時可採用手動控制模式、止動操縱裝置或雙手操縱裝置、點動有限運動操縱裝置等。——漢高機械
5. 起重機械超載保護裝置安全技術規范的檢驗規則
7.1 例行檢驗
7.1.1 以下情況應做例行檢驗:
a.產品定型;
b.對產品性能有異議;
c.定型產品每二年一次。
7.1.2 例行檢驗內容規定如下:
a.電氣型裝置應包括6.1和6.2條全部內容;
b.機械型裝置按具體結構確定並應包括6.2條全部內容。
7.1.3 試驗樣機從出廠試驗合格的產品中抽取,數量不少於三台。
7.1.4 試驗室每項試驗不應少於二台樣機。對不合格項目允許改進,改進後全部樣機均應通過該項試驗。
7.1.5 裝機試驗至少取一台樣機,試驗項目應全部合格,在進行綜合誤差試驗時,測試點按6.1.2.2條選擇。
7.2 定型檢驗
定型檢驗包括產品安全技術性能檢驗、工業性運行試驗和企業考核。
7.2.1 以下情況應做定型檢驗:
a.產品定型生產前;
b.產品型式、結構、材料、功能等有較大變動。
7.2.2 安全技術性能檢驗
7.2.2.1 資料審查
製造廠應提供必要的資料(產品標准、設計計算書、圖紙、使用說明書等)送審。
7.2.2.2 例行檢驗
按7.1.2條規定進行。
7.2.2.3 疲勞強度試驗
按6.3條規定進行。
7.2.3 工業性運行試驗
按6.4條規定進行。
7.2.4 企業考核
考核企業質量保證體系和售後服務措施。
7.3 安裝調試檢驗
7.3.1 以下情況應做安裝調試檢驗:
a.裝置初次安裝於起重機上時;
b.起重機經過拆裝或轉移工作場地後重新安裝使用時;
c.裝置經過拆裝、重新使用時;
d.對裝置工作性能有懷疑時。
7.3.2 調試方法和程序按製造廠規定,調試內容應包括設定點的標定,設定點標定後,
按6.2.3條檢驗裝置綜合誤差,對於額定起重量隨工作幅度變化的起重機,測試點應不少於二點。按6.2.4條檢驗裝置最大超載防護能力。
安裝調試過程中,用戶主管安全和設備的負責人員應在場。檢測數據必須經現場二人以 上核對無誤,並記入安裝調試報告,裝入起重機檔案。
安裝調試後,對裝置設定點調節部分應加封記,嚴禁非主管人員調動。
7.4 定期安全性能檢驗
按起重機安全檢驗周期進行。
檢驗項目應包括6.2.2、6.2.3及6.2.4條內容。
對於額定起重量隨工作幅度變化的起重機,綜合誤差測試點應不少於二點。
7.5 出廠檢驗
每台裝置出廠前必須通過出廠檢驗。
出廠檢驗項目應包括6.1.2、6.1.8、6.1.9及6.1.12條內容。
6. 大型施工機械的裝、拆主要有哪些要求
一、機械設備已經國家或省有關部門核準的檢驗檢測機構檢驗合格,並通過了國家或省有關主管部門組織的產品技術鑒定。
二、不得安裝屬於國家、本省命令淘汰或限制使用的機械設備。
三、各種機械設備應備下列文件:1.機械設備安裝、拆卸及試驗圖示程序和詳細說明書;2.各安全保險裝置及限位裝置調試說明書;3.維修保養及運輸說明書;4.安裝操作規程;5.生產許可證(國家已經實行生產許可的起重機械設備)、產品鑒定書、合格證書;6.配件及配套工具目錄;7.其他注意事項。
四、從事機械設備安裝、拆除的單位,應依法取得建設行政主管部門頒發的相應等級的資質證書和安全資格證書後,方可在資質證書等級許可的范圍內從事機械設備安裝、拆除活動。
五、機械設備安裝、拆除單位,應當依照機械設備安全技術規范及本規定的要求進行安裝、拆除活動,機械設備安裝單位對其安裝的機械設備的安裝質量負責。
六、從事機械設備安裝、拆除的作業人員及管理人員,應當經建設行政主管部門考核合格,取得國家統一格式的建築機械設備作業人員崗位證書,方可從事相應的作業或管理工作。
7. 數控機床機械零部件安裝調試注意事項
1、主軸軸承的安裝調試注意事項
(1)單個軸承的安裝調試:裝配時盡可能使主軸定位內孔與主軸軸徑的偏心量和軸承內圈與滾道的偏心量接近,並使其方向相反,這樣可使裝配後的偏心量減小。
(2)兩個軸承的安裝調試:兩支撐的主軸軸承安裝時,應使前、後兩支撐軸承的偏心量方向相同,並適當選擇偏心距的大小。前軸承的精度應比後軸承的精度高一個等級,以使裝配後主軸部件的前端定位表面的偏心量最小。在維修機床拆卸主軸軸承時,因原生產廠家已調整好軸承的偏心位置,所以要在拆卸前做好圓周方向位置記號,保證重新裝配後軸承與主軸的原相對位置不變,減少對主軸部件的影響。
過盈配合的軸承裝配時需採用熱裝或冷裝工藝方法進行安裝,不要蠻力敲砸,以免在安裝過程中損壞軸承,影響機床性能。
2、滾珠絲杠螺母副的安裝調試注意事項
滾珠絲杠螺母副僅用於承受軸向負荷。徑向力、彎矩會使滾珠絲杠副產生附加表面接觸應力等不良負荷,從而可能造成絲杠的永久性損壞。因此,滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,應注意:
(1)滾珠螺母應在有效行程內運動,必須在行程兩端配置限位,避免螺母越程脫離絲杠軸,而使滾珠脫落。
(2)由於滾珠絲杠螺母副傳動效率高,不能自鎖,在用於垂直方向傳動時,如部件重量未加平衡,必須防止傳動停止或電機失電後,因部件自重而產生的逆傳動,防止逆傳動方法可用:蝸輪蝸桿傳動、電動制動器等。
(3)絲杠的軸線必須和與之配套導軌的軸線平行,機床兩端軸承座的中心與螺母座的中心必須三點成一線。
(4)滾珠絲杠螺母副安裝到機床時,不要將螺母從絲杠軸上卸下來。如必須卸下來時,要使用輔助套,否則裝卸時滾珠有可能脫落。
(5)螺母裝入螺母座安裝孔時,要避免撞擊和偏心。
(6)為防止切屑進入,磨損滾珠絲杠螺母副,可加裝防護裝置如折皺保護罩、螺旋鋼帶保護套等,將絲杠軸完全保護起來。另外,浮塵多時可在絲杠螺母兩端增加防塵圈。
3、直線滾動導軌安裝調試注意事項
(1)安裝時輕拿輕放,避免磕碰影響導軌的直線精度。
(2)不允許將滑塊拆離導軌或超過行程又推回去。若因安裝困難,需要拆下滑塊時,需使用引導軌。
(3)直線滾動導軌成對使用時,分主、副導軌副,首先安裝主導軌副,設置導軌的基準側面與安裝台階的基準側面緊密相貼,緊固安裝螺栓,然後再以主導軌副為基準,找正安裝副導軌副。
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1.可靠性最大化
數控機床的可靠性一直是用戶最關心的主要指標。數控系統將採用更高集成度的電路晶元,利用大規模或超大規模的專用及混合式集成電路,以減少元器件的數量,來提高可靠性。通過硬體功能軟體化,以適應各種控制功能的要求,同時採用硬體結構機床本體的模塊化、標准化和通用化及系列化,使得既提高硬體生產批量,又便於組織生產和質量把關。還通過自動運行啟動診斷、在線診斷、離線診斷等多種診斷程序,實現對系統內硬體、軟體和各種外部設備進行故障診斷和報警。利用報警提示,及時排除故障;利用容錯技術,對重要部件採用「冗餘」設計,以實現故障自恢復;利用各種測試、監控技術,當生產超程、刀損、干擾、斷電等各種意外時,自動進行相應的保護。
2.控制系統小型化
數控系統小型化便於將機、電裝置結合為一體。目前主要採用超大規模集成元件、多層印刷電路板,採用三維安裝方法,使電子元器件得以高密度安裝,較大規模縮小系統的佔有空間。而利用新型的彩色液晶薄型顯示器替代傳統的陰極射線管,將使數控操作系統進一步小型化。這樣可以方便地將它安裝在機床設備上,更便於對數控機床的操作使用。
3.智能化
現代數控機床將引進自適應控制技術,根據切削條件的變化,自動調節工作參數,使加工過程中能保持良好工作狀態,從而得到較高的加工精度和較小的表面粗糙度,同時也能提高刀具的使用壽命和設備的生產效率。具有自診斷、自修復功能,在整個工作狀態中,系統隨時對CNC系統本身以及與其相連的各種設備進行自診斷、檢查。一旦出現故障時,立即採用停機等措施,並進行故障報警,提示發生故障的部位、原因等。還可以自動使故障模塊離線,而接通備用模塊,以確保無人化工作環境的要求。為實現更高的故障診斷要求,其發展趨勢是採用人工智慧專家診斷系統。
4.數控編程自動化
目前CAD/CAM圖形互動式自動編程已得到較多的應用,是數控技術發展的新趨勢。它是利用CAD繪制的零件加工圖樣,再經計算機內的刀具軌跡數據進行計算和後置處理,從而自動生成NC零件加工程序,以實現CAD與CAM的集成。隨著CIMS技術的發展,當前又出現了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式,它與CAD/CAM系統編程的最大區別是其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與,直接從系統內的CAPP資料庫獲得。
5.高速度、高精度化
速度和精度是數控機床的兩個重要指標,它直接關繫到加工效率和產品質量。目前,數控系統採用位數、頻率更高的處理器,以提高系統的基本運算速度。同時,採用超大規模的集成電路和多微處理器結構,以提高系統的數據處理能力,即提高插補運算的速度和精度。並採用直線電動機直接驅動機床工作台的直線伺服進給方式,其高速度和動態響應特性相當優越。採用前饋控制技術,使追蹤滯後誤差大大減小,從而改善拐角切削的加工精度。
6.多功能化
配有自動換刀機構(刀庫容量可達100把以上)的各類加工中心,能在同一台機床上同時實現銑削、鏜削、鑽削、車削、鉸孔、擴孔、攻螺紋等多種工序加工,現代數控機床還採用了多主軸、多面體切削,即同時對一個零件的不同部位進行不同方式的切削加工。數控系統由於採用了多CPU結構和分級中斷控制方式,即可在一台機床上同時進行零件加工和程序編制,實現所謂的「前台加工,後台編輯」。為了適應柔性製造系統和計算機集成系統的要求,數控系統具有遠距離串列介面,甚至可以聯網,實現數控機床之間的數據通信,也可以直接對多台數控機床進行控制。
為適應超高速加工的要求,數控機床採用主軸電動機與機床主軸合二為一的結構形式,實現了變頻電動機與機床主軸一體化,主軸電機的軸承採用磁浮軸承、液體動靜壓軸承或陶瓷滾動軸承等形式。
數控機床以其卓越的柔性自動化的性能、優異而穩定的精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目,它開創了機械產品向機電一體化發展的先河,因此數控技術成為先進製造技術中的一項核心技術。另一方面,通過持續的研究,信息技術的深化應用促進了數控機床的進一步提升。
拓展延伸
數控機床的故障診斷與維修方法
摘 要: 現如今,我國的數控技術的發展非常迅速,數控機床的應用相當普遍,隨之而來的就是數控機床的結構卻越來越復雜、種類也越來越多,那麼在數控機床發生故障時,面臨的維修問題也就變得更加復雜,這就需要掌握一定的故障診斷方法和維修方法,盡快排除故障,保證機床的正常運轉。
關鍵詞: 數控機床;故障診斷;維修方法
0 引言
數控機床是集合機械、電子、液壓、氣壓氣動控制為一體的高新技術產物,是技術密集度及自動化程度很高的自動加工設備,由於各種原因,不可避免地會出現故障,如果得不到及時維修,生產將會無法繼續,會使企業經濟效益受到影響。
1 數控機床故障分類
1.1 機械方面故障
數控機床的機械部分主要包括:機床基礎件、主傳動系統、進給傳動系統、潤滑系統、冷卻系統、液壓系統、氣動系統、防護系統等。故障原因大多由於安裝、調試不正確,操作過程中發生失誤引起碰撞,從而造成機械傳動失靈、導軌運動摩擦阻力過大的現象。常表現為:切削振動大,傳動雜訊大,加工精度達不到要求,主軸溫升過高等。例如:進給軸的聯軸器松動,導致齒輪、絲杠、軸承缺油,導軌潤滑不良等機械方面故障。
1.2 電器方面的故障
電器故障分為強電故障和弱電故障。強電部分主要是指控制系統中的主迴路或高壓、大功率迴路中的繼電器、接觸器、開關、熔斷器、電源變壓器、電動機、電磁鐵、行程開關等電氣元器件及其所組成的控制電路。這部分電路處於高電壓、大電流工作狀態,故障率較高。弱電部分包括CNC裝置、PLC控制器、CRT顯示器以及伺服驅動單元、輸入輸出單元等。弱電故障又有硬體故障與軟體故障之分,硬體故障是指上述各部分的集成電路晶元、分立電子元件、接插件以及外部連接組件等發生的故障。軟體故障是指在硬體正常情況下所出現的動作出錯、數據丟失等故障。
2 數控機床故障診斷的方法
引起數控機床故障的原因是多方面的,維修時不能只看故障的表象,要透過現象找到引起故障的根源,採取合理的診斷方法。
2.1 機械方面的故障診斷方法
機械方面故障診斷方法,一般採用直觀診斷技術,充分利用人的感官,採用問、聽、看、觸、嗅直接發現問題所在,原則上找到問題的所在,問題就解決了一半,再根據機械原理,修復出現問題的部位。例如,我校使用的華中數控車床,學生在使用過程中報告說機床有異響,在主軸旋轉時有咯噔咯噔的聲音,據學生反映前一段時間就有異響,只是聲音沒有這么大,停機用手轉動卡盤,發現阻力較大,懷疑是主軸軸承有問題,拆卸主軸後,發現主軸外圈有裂痕,主軸箱內已沒有油,原來軸承因為缺油損壞。更換新的軸承,加註適量的潤滑油後,故障排除。
2.2 電器方面故障診斷方法
2.2.1 系統自診斷法
維修時要充分利用數控系統的自診斷功能,根據CRT顯示器上顯示的報警信息,可判斷出故障的大致部位,再進一步利用數控機床的PLC功能來診斷,可快速找到出現問題的模塊。PLC程序是機床生產廠家根據機床的功能和特點,編制相應的動作順序以及報警文本,對過程進行監控,PLC在數控機床上起著連接NC與機床的橋梁作用,一方面,它接受NC的控制指令,在內部順序程序控制下,給機床側發出控制指令,控制電磁閥、繼電器、指示燈,另一方面根據機床側的反饋信號,將機床側的狀態信號發送到NC,PLC在對大量信號的處理過程中任何一個信號不到位,任何一個執行元件不動作,都會使機床出現故障。所以根據PLC梯形圖來分析和診斷故障,可以快速、方便的找到故障點,PLC梯形圖能顯示系統與各部分之間的介面信號狀態,只要熟悉有關控制對象的正常狀態和故障狀態,就能找到數控機床的外圍故障,它是故障診斷過程中常用、有效的方法之一。
2.2.2 常規測量檢查法
常規檢查採用感官來了解故障發生時所伴隨的各種異常雜訊、異常發熱、發熱元件表面的過熱變色、煙熏黑或燒焦、金屬燒結的亮點等。找出這些表面變化後,根據數控系統的組成及工作原理,從原理上分析各點的電壓與參數,利用儀器儀表對數控機床電路或元器件進行測量、分析、比較、判斷。運用這種方法對維修人員的水平要求較高,需對整個系統和各部分電路思路清楚,深入的了解才能進行。
2.2.3 部件交換法
這是一種在一定條件下採用的方法,就是將可能有故障的目標用備用板更換,或用機床上相同的板進行互換,然後啟動機床,觀察故障現象是否消失或轉移,以確定故障的具體部位。採用此法之前要確認:數控系統各種電壓正常,負載沒有短路。如某數控車床,故障現象為X軸不動,其它功能正常。通過分析數控系統、伺服驅動器和各電機間的連接框圖,從控制環節上看,故障可能出在數控系統、伺服驅動器或電機上,此時可以利用部件交換法來確定故障點,將X、Z軸電機電纜線互換,發現X軸伺服電機可以正常運轉,Z軸伺服電機沒有動作,此時,說明X軸電機正常,電纜恢復到原來位置後,再交換數控系統到伺服驅動器之間的電纜,發現X軸不動、Z軸正常,由此可判斷X軸驅動器有故障。
2.2.4 參數檢查法
加工程序出錯,系統程序、計算機運算出錯等數控機床軟體故障,往往就是由於參數變化或丟失造成的,此外,機床受外界電、磁場的影響也會造成參數變化,出現這樣的現象,要先檢查參數,若有變化,要先恢復參數,再查找其它原因。例如:長期閑置的機床,由於電池電量不足和電子元器件的性能變化,很容易造成參數丟失或變化, 檢查機床的參數情況,很容易找到故障所在。
3 數控機床維修過程
數控機床種類多,元器件多,所產生的故障原因復雜,在維修中,要根據實際情況進行處理,下面是數控機床發生故障時的維修過程。
數控機床加工常用專業術語
1)計算機數值控制 (Computerized Numerical Control, CNC) 用計算機控制加工功能,實現數值控制。
2)軸(Axis)機床的部件可以沿著其作直線移動或回轉運動的基準方向。
3)機床坐標系( Machine Coordinate Systern )固定於機床上,以機床零點為基準的笛卡爾坐標系。
4)機床坐標原點( Machine Coordinate Origin )機床坐標系的原點。
5)工件坐標系( Workpiece Coordinate System )固定於工件上的笛卡爾坐標系。
6)工件坐標原點( Wrok-piexe Coordinate Origin)工件坐標系原點。
7)機床零點( Machine zero )由機床製造商規定的機床原點。
8)參考位置( Reference Position )機床啟動用的沿著坐標軸上的一個固定點,它可以用機床坐標原點為參考基準。
9)絕對尺寸(Absolute Dimension)/絕對坐標值(Absolute Coordinates)距一坐標系原點的直線距離或角度。
10)增量尺寸( Incremental Dimension ) /增量坐標值(Incremental Coordinates)在一序列點的增量中,各點距前一點的距離或角度值。
11)最小輸人增量(Least Input Increment) 在加工程序中可以輸人的最小增量單位。
12)命令增量(Least command Increment)從數值控制裝置發出的命令坐標軸移動的最小增量單位。
13)插補 (InterPolation)在所需的.路徑或輪廓線上的兩個已知點間根據某一數學函數(例如:直線,圓弧或高階函數)確定其多個中間點的位置坐標值的運算過程。
14)直線插補(Llne Interpolation)這是一種插補方式,在此方式中,兩點間的插補沿著直線的點群來逼近,沿此直線控制刀具的運動。
15)圓弧插補(Circula : Interpolation)這是一種插補方式,在此方式中,根據兩端點間的插補數字信息,計算出逼近實際圓弧的點群,控制刀具沿這些點運動,加工出圓弧曲線。
16)順時針圓弧(Clockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心,按負角度方向旋轉所形成的軌跡.方向旋轉所形成的軌跡.
17)逆時針圓弧(Counterclockwise Arc)刀具參考點圍繞軌跡中心,按正角度方向旋轉所形成的軌跡。
18)手工零件編程(Manual Part Prograrnmiog)手工進行零件加工程序的編制。
19)計算機零件編程(Cornputer Part prograrnrnlng)用計算機和適當的通用處理程序以及後置處理程序准備零件程序得到加工程序。
20)絕對編程(Absolute Prograrnming)用表示絕對尺寸的控制字進行編程。
21)增量編程(Increment programming)用表示增量尺寸的控制字進行編程。
22)宇符(Character)用於表示一組織或控制數據的一組元素符號。
23)控制字元(Control Character)出現於特定的信息文本中,表示某一控制功能的字元。
24)地址(Address)一個控制字開始的字元或一組字元,用以辨認其後的數據。
25)程序段格式(Block Format)字、字元和數據在一個程序段中的安排。
26)指令碼(Instruction Code) /機器碼(Machine Code)計算機指令代碼,機器語言,用來表示指令集中的指令的代碼。
27)程序號(Program Number)以號碼識別加工程序時,在每一程序的前端指定的編號 .
28)程序名(Prograo Name)以名稱識別加工程序時,為每一程序指定的名稱。
29)指令方式(Command Mode)指令的工作方式。
30)程序段(Block)程序中為了實現某種操作的一組指令的集合.
31)零件程序(P art Program)在自動加工中,為了使自動操作有效按某種語言或某種格式書寫的順序指令集。零件程序是寫在輸人介質上的加工程序,也可以是為計算機准備的輸人,經處理後得到加工程序。
32)加工程序(Machine Program)在自動加工控制系統中,按自動控制語言和格式書寫的順序指令集。這些指令記錄在適當的輸人介質上,完全能實現直接的操作。
33)程序結束(End of Program)指出工件加工結束的輔助功能
34)數據結束(End of Data)程序段的所有命令執行完後,使主軸功能和其他功能(例如冷卻功能)均被刪除的輔助功能。
35)程序暫停(Progrom Stop)程序段的所有命令執行完後,刪除主軸功能和其他功能,並終止其後的數據處理的輔助功能.
36)准備功能(Preparatory Functton)使機床或控制系統建立加工功能方式的命令.
37)輔助功能(MiscellaneouS Function)控制機床或系統的開關功能的一種命令。
38)刀具功能(Tool Funetion)依據相應的格式規范,識別或調人刀具。
39)進給功能(Feed Function)定義進給速度技術規范的命令。
40)主軸速度功能(Spindle Speed Function)定義主軸速度技術規范的命令。
41)進給保持(Feed Hold)在加工程序執行期問,暫時中斷進給的功能。
42)刀具軌跡(Tool Path)切削刀具上規定點所走過的軌跡。
43)零點偏置(Zero Offset)數控系統的一種特徵.它容許數控測量系統的原點在指定范圍內相對於機床零點移動,但其永久零點則存在數控系統中。
44)刀具偏置(Tool Offset)在一個加工程序的全部或指定部分,施加於機床坐標軸上的相對位移.該軸的位移方向由偏置值的正負來確定.
45)刀具長度偏置(Tool Length Offset)在刀具長度方向卜的偏晉
46)刀具半徑偏置(Tool Radlus OffseO)刀具在兩個坐標方向的刀具偏置。
47)刀具半徑補償(Cutter Compensation)垂直於刀具軌跡的位移,用來修正實際的刀具半徑與編程的刀具半徑的差異
48)刀具軌跡進給速度(Tool Path Feedrate)刀具上的基準點沿著刀具軌跡相對於工件移動時的速度,其單位通常用每分鍾或每轉的移動量來表示。
49)固定循環(Fixed Cycle , Canned Cycle)預先設定的一些操作命令,根據這些操作命令使機床坐標袖運動,主袖工作,從而完成固定的加工動作。例如,鑽孔、鏗削、攻絲以及這些加工的復合動作。
50)子程序(Subprogram)加工程序的一部分,子程序可由適當的加工控制命令調用而生效
51)工序單(Planning sheet)在編制零件的加工工序前為其准備的零件加工過程表。
52)執行程序(Executlve Program)在 CNC 系統中,建立運行能力的指令集合
53)倍率(Override)使操作者在加工期間能夠修改速度的編程值(例如,進給率、主軸轉速等)的手工控制功能。
54)伺服機構(Servo-Mwchanisnt)這是一種伺服系統,其中被控量為機械位置或機械位置對時間的導數.
55)誤差(Error)計算值、觀察值或實際值與真值、給定值或理論值之差
56)解析度(Resolution)兩個相鄰的離散量之間可以分辨的最小間隔。