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可交换工作台加工中心故障模式的可靠性分析_段广云

可交换工作台加工中心故障模式的可靠性分析_段广云
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加工中心常见故障诊断与对策

加工中心常见故障诊断与对策 一、手轮故障 原因: 1.手轮轴选择开关接触不良 2.手轮倍率选择开关接触不良 3.手轮脉冲发生盘损坏 4.手轮连接线折断 解决对策: 1.进入系统诊断观察轴选开关对应触点情况(连接线完好情况),如损坏更换开关即可解决 2.进入系统诊断观察倍率开关对应触点情况(连接线完好情况),如损坏更换开关即可解决 3.摘下脉冲盘测量电源是否正常,+与A,+与B之间阻值是否正常。如损坏更换 4.进入系统诊断观察各开关对应触点情况,再者测量轴选开关,倍率开关,脉冲盘之间连接线各触点与入进系统端子对应点间是否通断,如折断更换即可 二.X Y Z轴及主轴箱体故障 原因: 1.Y Z轴防护罩变形损坏 2.Y Z 轴传动轴承损坏 3.服参数与机械特性不匹配。 4.服电机与丝杆头连接器变形,不同轴心 5.柱内重锤上下导向导轨松动,偏位 6.柱重锤链条与导轮磨损振动 7.轴带轮与电机端带轮不平行 8.主轴皮带损坏,变形 解决对策: 1.防护罩钣金还原 2.检测轴主,负定位轴承,判断那端轴承损坏,更换即可 3.调整伺服参数与机械相互匹配。(伺服增益,共振抑制,负载惯量)4.从新校正连结器位置,或更换连接器 5.校正导轨,上黄油润滑 6.检测链条及导轮磨损情况,校正重锤平衡,上黄油润滑

7.校正两带轮间平行度,动平衡仪校正 8.检测皮带变形情况损坏严重更换,清洁皮带,调节皮带松紧度 三.导轨油泵,切削油泵故障 原因: 1. 导轨油泵油位不足 2. 导轨油泵油压阀损坏 3. 机床油路损坏 4. 导轨油泵泵心过滤网堵塞 5. 客户购买导轨油质量超标 6. 导轨油泵打油时间设置有误 7. 切削油泵过载电箱内断路器跳开 8. 切削油泵接头漏空气 9. 切削油泵单向阀损坏 10. 切削油泵电机线圈短路 11. 切削油泵电机转向相反 解决对策: 1.注入导轨油即可 2.检测油压阀是否压力不足,如损坏更换 3.检测机床各轴油路是否通畅,折断,油排是否有损坏。如损坏更换4.清洁油泵过滤网 5.更换符合油泵要求合格导轨油 6.从新设置正确打油时间 7.检测导轨油泵是否完好后,从新复位短路器 8.寻找漏气处接头,从新连接后即可 9.检测单向阀是否堵塞及损坏,如损坏更换 10.检测电机线圈更换切削油泵电机 11.校正切削油泵电机转向,即可 四.加工故障 原因: 1.X Y Z轴反向间隙补偿不正确 2.X Y Z向主镶条松动 3.X Y Z轴承有损坏 4 机身机械几何精度偏差

加工中心可靠性试验载荷谱的研究

加工中心可靠性试验载荷谱的研究4 黄祖广①赵钦志①盛伯浩②张维① (①国家机床质量监督检验中心,北京100102;②北京机床研究所,北京100102) 摘要:基于对加工中心典型用户的相关切削数据的调研和收集。通过分析与处理构建其分布特性的模型,并进一步对加工中心铣削、钻削、镗削等典型加工工艺的特性进行了分析与研究,建立了加工中心综合功率载荷图谱和转速载荷图谱,确立了加工中心可靠性加速试验所采用的载荷图谱,为开展加工中心可靠性加速测定的仿真试验提供科学的依据。 关健词:加工中心可靠性载荷谱 ResearchontheLoadingChartforReliabilityTestingofMachiningCenter HUANGZuguang①。ZHAOQinzhi①,SHENGBohao②,ZHANGWei① ((王)ChinaNationalMachineToolQualitySupervisionTestingCenter,Beijing100102,CHN; (至)BeijingMachineToolResearchInstitute,Beijing100102,CHN) Abstract:Accordingto therelatingcuttingdatathatwehadgottogetherfromtypicalcustomersofmachiningcen—ter,thispaperhassetuptheintegrationloadingchaaforpowerandrotatespeedofmachiningcenter, whichbasesonthemillingdatathathadbeenstudiedandanalyzedoneachmilling,touringandboringprocessarts andcrafts.Andthispaperhasbuilttheloadingchartforacceleratereliabilitytestingofma-chiningcenter.Inaddition,ithasprovidedthescientificwarrantstocarryonsimulationaccelerate reli—abilitytesttomachiningcenter. Keywords:MachiningCenter;Reliability;LoadingChart 在数控机床可靠性分析,特别是可靠性设计中,数控机床载荷不仅是必不可少的已知条件,而且其是否准确、可靠是可靠性设计成败的关键之一¨o。只有真正了解机床零部件所受的外部载荷才能使设计具有科学依据。同样,在加工中心可靠性分析与仿真试验中,加工中心典型用户载荷不仅是必不可少的前提条件,而且也是加工中心仿真可靠性试验平台构建的关键科学依据之一。由于到目前为止,加工中心的设计大多靠经验类比,缺乏真实全面的外载荷依据,还没建立加工中心载荷谱,不仅无法实现加工中心可靠性设计,而且构建仿真可靠性试验平台也缺乏科学的依据。在数控机床的载荷谱研究方面,“九五”期间,原吉林工业大学(现吉林大学)贾亚洲教授及其学生们开展过“数控车床载荷谱的研究”【2,3J。为进一步开展数控机床载荷谱研究作了一定的探索。但是,对集合了更广泛和多样化工况的加工中心尚未建立载荷谱。使开展可靠性试验研究,构建加工中心可靠性试验仿真平台,缺 {国家“863”攻关项目:2004AA424510乏真实的外载荷科学依据。为此,本文根据开展加工中心可靠性试验的需要,对加工中心典型用户(例如:汽车、模具、航空航天等)有关切削数据(例如:主轴转速、切削用量、进给速度等)进行了调研和收集,并在对收集到近百台加工中心调研和采集的切削数据基础上,从其分布特性人手,对典型用户行业有关切削数据分析与处理,分别对加工中心铣削、钻削、镗削典型加工工艺进行了分析与研究,初步建立了加工中心综合功率载荷图谱和转速载荷图谱,为开展加工中心可靠性加速测定的仿真试验提供科学依据。 l切削数据的采样与处理 1.1切削数据采样 为了提高加工中心载荷谱的准确度,较为完整地建立起加工中心的载荷谱,对汽车、模具、航空航天等行业加工中心典型用户,调研和收集了加工中心加工典型零件有关切削工艺数据,主要包括:切削参数、切 超多黜LUUO R;9}*‘Ⅻ 万方数据

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法

加工中心常见换刀故障的分类总结及排除方法 加工中心已广泛应用于机加生产线中。在当今时代,任何自动化生产设备都与数控技术密切关联,从数控设备的特征看,在其开发、生产、销售到使用与维护的过程中,都不可避免地涉及到许多相关领域和交叉学科。因此,学习、理解和掌握数控技术,是从事加工行业人士的必经之路。为了尽是减少加工中心的故障停机时间,根据个人多年的维修经验,针对加工中心故障频率较高的自动换刀装置部分,总结了一些快速诊断和查找故障的方法。 首先,加工中心常见的换刀方式分为带机械手和不带机械手: 带机械手的加工中心换刀动作顺序为①主轴定位;②Z轴运行至换刀点;③刀套向下; ④刀臂旋转60°;⑤主轴松刀吹气;⑥刀臂向下拉刀,然后旋转180°;⑦刀臂向上,主轴夹刀;⑧刀臂旋转至原点;⑨刀套向上回位,换刀完毕。 不带机械手的圆盘式刀库,换刀动作顺序为:①主轴定位;②Z轴运行至换刀点;③刀盘旋转至目标刀号;④Z轴向下至原点;⑤换刀完毕。 根据以往维修经验总结,自动换刀装置在换刀时,常见故障有以下几种:1、刀套动作位置错误,气缸故障2、刀臂夹不紧刀,发生掉刀3、主轴拉芯打不开,刀取不下来4、刀臂位置错误,不能刹车定位5、刀库乱刀6、刀库原点丢失7、刀库电机过载,刀臂电机过载8、刀库位置传感器损坏9、不执行换刀动作10、刀具没有夹紧11、主轴刀具不能夹紧到位下面就一些具体的故障排除方法进行总结: 1、主轴刀具不能夹紧到位。 故障现象(1):刀具送入主轴时不能安全进入夹爪。 原因:①打杆与夹爪拉杆之间距离大于5mm。 ②主轴换刀压力不够。 排除方法:①调整打杆处的调整螺母,使其与拉杆之间距离1~5mm以内。②检查换刀液压油是否足够;气液缸及其管路是否存在泄漏;压缩空气压力是否达到0.392Mpa以上。若有上述现象,则检修,使主轴换刀压力达到3.92~6.868Pma。 故障现象(2):工件加工质量变坏,如钻孔出现圆柱度变坏等。 原因:①拉杆上的蝶形弹簧断裂。在主轴停止状态下,用手沿轴线方向上下拉动刀具,会发现刀具有上下窜动现象。②夹爪破裂。在主轴停止状态下,置“寸动”模式,手动上下上的刀具,会感觉到刀具上下不灵活自如。 排除方法:①更换蝶形弹簧。②更换夹爪。 2、刀库转动时不能刹车定位,位置错误。 原因:①刀库计数感应近接开关损坏。此时,在“寸动”模式下,每按刀库旋转按钮一次,刀库只旋转一个刀位后立即停止转动,并且该刀位不能停止在规定的换刀位置。 排除方法:更换感应开关。 ②刀库刹车损坏,刀库旋转停止时,刹不住车,导致停止位置偏离正确位置。 排除方法:维修刹车、更换刹车电阻、刹车器等 3、自动换刀装置不在原点位置 原因:控制刀库转动的计数感应开关损坏,或感应开关的接线断,或感应距离太远。 排除方法:检查感应开关的接线状况;感应距离调整在1~5mm以内,若无效,则更换感应开关。 4、自动换刀装置刀臂不在原点位置 原因:①控制刀臂旋转的感应开关表面上附着有铁屑等污物。②控制刀臂旋转的感应开关损坏或接线不良。 排除方法:①清洁感应开关表面。②检查感应开关接线,若无效,则更换感应开关。

数控机床“急停”故障实例分析

数控机床“急停”故障实例分析 数控机床急停报警不能解除的故障比较常见。当故障发生时显示器下方显示“紧急停止”(EMERGENCY STOP),这时,机床操作面板方式开关不能切换,MCC不吸合伺服,主轴放大器不能工作,系统并不发出具体的报警号,根据机床厂PMC报警编辑不同,有时会出现1000号以后的PMC报警。出于安全考虑,机床厂将一些重要的安全信号与紧急停止信号串联,包括紧急停止开关。但是一般维修人员往往仅以为是紧急停止开关连接不良或超程开关连接不良,排除上述两种可能后,就再也无法进行下一步的诊断工作,这说明对紧急停止信号的处理不够了解。下面以FANUC 0i系统为例说明紧急停止的控制原理及其常见故障的处理。 一、紧急停止的控制原理 紧急停止控制的目的是在紧急情况下,使机床上的所有运动部件制动,使其在最短时间内停止运行。《FANUC 连接手册》推荐的急停电路接法如图1所示。 从图1可见,一般紧急停止回路是由“急停”开关和“各轴超程开关”串联的,在这些串联回路中还串联一个24V继电器线圈,继电器的一对触点接到CNC控制单元的急停输入上,继电器的另一对触点接到放大器PSM电源模块上(接CX4的2和3管脚)。若按下急停按钮或机床运行时超程(行程开关断开),则急停继电器线圈断电,其常开触点1、2断开,从而导致控制单元出现急停报警,主接触器线

圈断电,主电路断开,进给电机和主轴电机停止运行。 急停回路接到CNC控制单元的急停输入信号X地址是固定的,即X8.4。数控系统直接读取该信号,当X8.4信号为“0”,系统出现紧急停止报警。 与急停报警紧密相关的信号还有G8.4信号,该信号是PMC送到CNC的紧急停止信号。若G8.4为“0”,系统则出现紧急停止报警。G8.4信号为PMC将X8.4和其他相关的信号进行综合处理的输出信号,如图2所示。 图2 中,梯形图在X8.4后面串接了一个Xn.m信号,比如刀库门开关等(进口机床经常这样处理)。若Xn.m为“0”,即使紧急停止回路一切正常(X8.4为“1”),紧急停止G8.4仍为“0”,系统仍然出现紧急停止报警。 可见,G8.4是“紧急停止”信号树的“根”,而其他外围X信号和R 信号是这一信号树上的“枝”。当出现“紧急停止”不能解除的故障时,如果只查找图1所示的信号而不会从图2中的G8.4去“追根寻源”,则往往不能够排除该类故障。 二、典型急停故障及实例分析 机床出现急停故障时,通常围绕X8.4和G8.4信号进行分析诊断。急停故障主要有以下三种情况。 1.紧急停止输入信号X8.4接线端的电压为0V,X8.4信号为“0”,G8.4为“0”

仪器与系统可靠性结课论文

电子信息与自动化学院 《仪器与系统可靠性》 课程结课论文 姓名: 班级: 学号: 专业: 院系:电子信息与自动化学院 2015年6月

仪器系统可靠性原理及分析方法 目录 摘要 (1) 一、可靠性设计基础 (2) (一)可靠性的基本概念 (2) (二)可靠性的发展过程 (2) 1. 过程系统趋向大型化、复杂化 (3) 2.仪表使用环境条件日益严酷 (3) 3. 新材料、新工艺越来越多的采用 (3) 4. 经济效益要求 (3) (四)可靠性学科研究的基本内容与应用 (3) 二、系统可靠性的分析方法 (4) (一)可靠度 (4) (二)故障率 (5) 1.故障率概念 (5) 2.故障率函数曲线 (6) (三)平均寿命 (7) (四)维修度 (8) (五)有效度 (8) (六)重要度 (9) 结论 (9) 参考文献 (9) [摘要] 随着集成电路、微电子技术在各类仪器中的广泛运用,电子仪器的复杂程度越来越高,传统的仪器只能完成测量、显示功能,而现代的智能仪器往往具有只能诊断、智能学习能力。因此,在应用系统中,电子仪器起的作用也越来越大,电子仪器能否可靠地完成其任务,也逐渐成为人们越来越关注的问题。可靠性设计在军事、航空航天以及核工业等行业中尤为重要,在这些行业中使用的仪器,其可靠性设计必须放在首位,否则会产生非常严重的后果。对于某些应用于军事方面的电子仪器,其可靠性不仅会影响仪器的正常使用,而且有时会对战争的胜利起到关键作用;对于某些应用于航空航天的电子仪器,其可靠性非常重要。本文就仪器系统可靠性原理以及分析方法进行介绍说明。 [关键词] 可靠性仪器仪表分析方法

加工中心换刀故障的解决方法

加工中心换刀故障的解决方法 一、主轴抓刀序号乱 当出现该问题时,将主轴的刀具取下, 1 号刀套转至换刀位,具体操作如下: 1. 系统一 PM&参数一计数器,计数器C1— PRESET S入刀库容量值,然后输入当前刀位,C2可不用考虑 2. 系统一 PM&参数一数据表,OFF DATA俞入值(刀库容量值+ 1) 3. 压FG DATA软键,DO-Dn依次输入0?n(相应的刀具号)即可 二、撞刀故障 出现撞刀故障的主要原因有可能是: 1. 主轴紧刀信号突然丢失导致主轴停转,X、丫仍然走动,此时可修改PLC程 序或调整紧刀开关,使其压合正常,同时检查紧刀电磁阀是否正常工作 2. 用户程序有问题 3. 用户使用刀具长度补正,但选择平面时选择的是非 G17平面所置 4. 发那科 0I 检查其零件信号是否已丢失或调整刀具夹紧开关 三、主轴出现掉刀现象,机床抓不住刀这种情况下一般可通过如下检查排除故障 1 . 检查气泵压力是否正常 2. 检查机床主轴气路是否通畅,是否有漏气现象,主轴气缸上下运动是否正常,松、卡刀开关是否正常 3. 检查气缸是否漏气、检修气缸活塞及气缸密封件 4. 检查机床抓刀爪子是否打开、调整抓带气缸下螺丝钉是否顶到抓刀爪子上端, 调整抓刀爪子上端蝶簧 5. 检查机床抓刀爪子是否磨损 四、刀盘不能转动 其原因可能是刀库电机热保护器动作,或抱闸没有打开,或刀盘传动太沉等,可检查电柜中的热保护是否跳闸,若电气正常,可能是机械传动出现故障。一般刀盘传动轴承过脏或生锈都可能出现卡死现象,此时出现电机温度过高,刀盘转不动、换刀按钮LED不显示。 五、刀库无法进出 这种情况可以通过检查以下部位排除故障 1 . 电机电源是否正常、电机是否转动 2. 刀库换刀接近开关是否正常、换刀信号以及刀库准备好信号是否正常,有没 有线路虚接现象 3. 继电器是否正常工作、线路是否有虚接 4. 刀库转盘、传动机构是否灵活、有无卡死现象 六、主轴准停位错位现象 1. 打开主轴箱外壳,使主轴与电机联接皮带脱开,可以用手转动主轴的方法来 调整准停位。 2. 可以在操作系统中调整准停位,具体方法如下:在 MDI方式下,按下设定键

加工中心常见故障及排除

。 一、加工中心发现和出现了如下的问题,应如何进行处理,解决方案: 1. 2009048,发现FANUC系统三轴编码器电池APC报警,报警号为307。 解决方案:需更换电池。 2. 专机ERROR 20报警 解决方案:更换伺服电机 3. TH5660C 主轴不转 解决方案:主轴高低档处理 TH5660A,X轴行程硬保护 解决方案:行程开关处理 TOM-850漏油 解决方案:压力检测开关漏油处理 4. 2010033 TOM-850卡刀 解决方案:换刀臂位置处理 2010034 TOM-850 防护门拉动不畅 解决方案:查为门轮已坏,处理门轮 TH5660C 漏气严重 解决方案:更换主轴打刀气缸Φ10mm的进气管更换 专机ERR37 NC ALARM 解决方案:润滑油路处理 5. 2010127 TOM-850 漏气 解决方案:空气压力控制开关(SNS-C106X)不良,暂无配件 2010029 TOM-850,机床漏水 解决方案:加铁皮引流 004-38 OM-850,机床漏水 解决方案:猴箍松脱,脱紧处理 专机ERR02 X AXIS NO RES 解决方案:X轴信号线处理 6. 2010029 TOM-850,屏幕不显示,系统打不开 解决方案:线路处理 48002 XH715, PUT UP故障

解决方案:电磁阀处理 TOM-850 漏水 油水分离器回液管处理 7. 004-38 机床无压力,不打油 解决方案:泵头间隙过大,无法调整,暂无配件 2009044 TOM-850 漏气 解决方案:更换耐压力大一点的压力控制开关 2010031 TOM-850,漏水 解决方案:加铁皮引流 8. 2010085 TOM-850 1002,1005,1012等报警 解决方案:更换I/O模块保险丝 9. 2010034 TOM-850,防护门拉不动 解决方案:装好门轮,间隙调整 2009075 TOM-1060 手轮无动作 解决方案:15针插头处理 TH5660A Z轴行程不能满足加工 解决方案:在行程允许的前提下调整行程开关 2010086 机台漏气 解决方案:查为快速放气阀漏气,暂无配件 2010085 TOM-850,打刀不动作不良 解决方案:打刀按键处理,装好主轴防护罩 10. 004-18,TOM-850,Y轴护罩螺丝断 解决方案:断螺丝处理,更换螺丝 11. 2010086 TOM-850,漏气 解决方案:更换QE-03,现为QE-04 001-05 CJK-6430,X、Z轴移动慢,开机冒烟 解决方案:三相AC380V缺相,更换保险丝,工作灯线路处理 TOM-850,机床不动作 解决方案:换刀臂处理 12. TOM-850,显示器屏闪 解决方案:查为发光管存在问题

加工中心换刀故障常见形式和解决方法

加工中心换刀故障常见形式和解决方法 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 换刀故障是数控加工中心一种常见的故障,造成这一问题主要是由于刀库或者是机械手出现了问题。下面,我们来了解一下环岛故障的几种常见形式,以及采用什么方法进行维修。 刀库故障 如果刀库不能转动,其原因可能包括:电动机轴与蜗杆轴的联轴器松动;变频器故障,电动机不得电;接近开关或磁簧开关故障;PLC无输出控制,或PLC有输出但接口板中的继电器失效;气压低。解决方法是:检查调整联轴器;检查变频器的输入、输出电压是否正常;通过PLC的IO监控画面检查IO状态,调整或更换接近开关或磁簧开关,检查或更换继电器;调整气压达到规定值。 如果出现刀盘定位不准的问题,可能是电动机剎车器磨损造成的。可以通过调整电动机剎车器中调节螺钉来解决。

如果出现换刀位刀座在倒刀时运动不正常的情况,可能原因有:气压不符合要求、止动螺丝松动、气缸损坏、倒刀电磁阀接触不良或损坏、刀具超重或超长。解决方法包括:调整气压到符合要求、锁紧止动螺丝、更换气缸、检查电磁阀接点或更换元件、更换刀具。 如果出现刀套上下不到位,可能导致这一情况发生的原因包括:安装调整不当或拨叉位置不正确、限位开关安装不正确或调整不当,造成反馈信号错误。可以采取检查、调整拨叉或限位开关位置,或更换元件来解决。 倒刀时刀具掉落可能是由刀套内弹簧夹力不够或不能正常复位、刀柄和拉钉的距离不正确等原因造成的。必须要对元器件进行调整或更换。 如果是刀套破裂,原因可能是:刀套未定位前有倒刀动作或未回位前刀盘转动、装入刀具时撞坏。解决方法是调整刀盘定位近接开关或倒刀气缸磁簧开关位置、更换刀套。 发生了电动机烧坏,可能原因包括:电源缺相或电压不正确、剎车烧坏、刀具超重、组件不能运转。解决方法有:检查接触器接点是否损坏、电源是否缺相及电压等级是否匹配;检测剎车器线圈是否损坏、接地是否正确;检查刀具质量是否超过允许值;检查刀套滑动部位是否顺畅。

数控铣床典型故障分析和维修系统

广州华立科技职业院 毕业设计(论文)中文题目:数控铣床的典型故障分析与维修系统 英文题目:CNC milling machine of typical fault analysis and repair system 学生姓名: 学号: 专业: 指导老师姓名: 论文提交时间:2011-3-25

目录 中英文摘要 (2) 一.数控铣床的结构工作原理简介 (3) 1.1 数控铣床的主要分类 (3) 1.2 按结构分 (5) 1.3按控制方式分 (6) 二. 数据铣床的作业安全规则 (6) 2.1安全规则 (6) 2.2铣床例保作业范围 (7) 三. 数控铣床的常见故障及维修方法 (8) 3.1数控机床故障诊断 (8) 3.2数控机床的故障诊断技术 (9) 3.3数控机床的常见故障排除方法 (12) 3.4数控机床维修后的开机调试 (16) 3.5维修调试后的技术处理 (16) 四. 数控铣床的系统故障与维修 (16) 五. 数控铣床的故障检测与故障排除案例 (19) 案例小结 (21) 致谢 (22) 参考文献 (23)

内容摘要 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,对国计民生的一些重要行业国防、汽车等的发展起着越来越重要的作用,这些行业装备数字化已是现代发展的大趋势,。本文阐述了数控铣床参数故障产生的原因、恢复方法,通过各种常见参数故障的排除方法,并结合相关的实际案例分析,提出了行之有效的维修技巧,采用这些维修技巧可以大大提高维修效率。 关键词:数控铣床故障排除方法维修实例数控系统 Abstract The application of numerical control technology not only to the traditional manufacturing industry has brought revolutionary changes, so that the manufacturing sector to become a symbol of industrialization, and with the continuous development of NC technology and expanding the scope of application, beneficial to the people's livelihood of some of the major industries of national defense, automobile and other development plays a more and more important role, these industry equipment digitization is the modern trend of development,. This paper

数控加工中心刀具换刀系统的设计说明(doc 24页)

数控加工中心刀具换刀系统的设计说明(doc 24页)

课程设计说明书 题目机电一体化技术与系统课程设计 --数控加工中心刀具换刀系统的设计 系别 专业 班级 姓名 设计时间 指导教师

3.1 I/O配置(表) (10) 第一节刀盘取刀示意图 (11) 4.1 机械手与调取刀具示意图 (11) 第五节本系统梯形图及指令表 (12) 5.1功能图 (12) 5.2 梯形图 (13) 5.3 指令表 (14) 第六节本系统的开发环境 (18) 6.1 本系统的开发环境 (18) 第七节本系统的改进 (19) 第八节总结 (20) 参考文献 (20) 五、指导教师评价 (21) 前言 加工中心(Machining Center)简称MC,是由机械设备与数控系统组成的适用于加工复杂零件的高效率自动化机床。加工程序的编制,是决定加工质量的重要因素。 加工中心时高效、高精度数控机床,工件在一次装夹中便可完成多道工序的加工,同时还备有刀具库,并

且有自动化换刀功能。加工中心所具有是这些丰富的功能,决定了加工中心程序编制的复杂性。 加工中心能是实现三轴或三轴以上的联动控制,以保证刀具进行复杂表面的加工。加工中心除具有直线插补和圆弧插补功能外,还具有各种加工固定循环,刀具半径自动补偿、刀具长度自动补偿、加工过程图形显示、人机对话、故障自动诊断、离线编程等功能。 加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在与加工中心具有自动交换加工刀具的能力,通过在刀库上安装不同用途的刀具。可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具,实现多种加工功能。 课程设计任务书 一.设计任务 本课程取自数控加工中心刀具库的自动控制实验。因原有的刀具库控制方式过于陈旧、功能过于单一且智能度不高。效率较低并且指示灯不合理,对刀成功后没有正确与否的提示。针对原有功能的不足提出自己的改进方法。对位成功的进行指示灯闪烁提示,调取不是当前工位的道时,系统能根据调取刀具的大小自动选择最佳刀盘转动发向,以提高取刀效率。 改进的基本特征:

常见的加工中心刀库问题及解决方法

1常见的过载报警及解决方法 故障现象:某配套FANUC-0M系统的数控立式加工中心,在加工中经常出现过载报警,报警号为434,表现形式为Z轴电动机电流过大,电动机发热,停上40min左右报警消失,接着再工作一阵,又出现同类报警。 分析及处理过程:经检查电气伺服系统无故障,估计是负载过重带不动造成。 为了区分是电气故障还是机械故障,将Z轴电动机拆下与机械脱开,再运行时该故障不再出现。由此确认为机械丝杠或运动部位过紧造成。调整Z轴丝杠防松螺母后,效果不明显,后来又调整Z轴导轨镶条,机床负载明显减轻,该故障消除。 2数控机床转台分度不良的故障维修 故障现象:一台配套FANUCOMC,型号为XH754的数控机床,转台分度后落下时错动明显,声音大。 分析及处理过程:转台分度后落下时错动明显,说明转台分度位置与鼠齿盘定位位置相差较大;如果回零时位置同时也有错动,则可调节第4轴栅格偏移量(参数0511)来解决:如果转台传动有间隙,则可调节第4轴间隙补偿(参数0538);如果机械螺距有误差,则

相应调整第4轴螺补。本例中发现转台回零后也有错动,调整0511数值后解决 3刀库不停转的故障维修 故障现象:一台配套FANUC0MC系统,型号为XH754的数控机床,刀库在换刀过程中不停转动。 分析及处理过程:拿螺钉旋具将刀库伸缩电磁阀手动钮拧到刀库伸出位置,保证刀库一直处于伸出状态,复位,手动将刀库当前刀取下,停机断电,用扳手拧刀库齿轮箱方头轴,让空刀爪转到主轴位置,对正后再用螺钉旋具将电磁阀手动钮关掉,让刀库回位。再查刀库回零开关和刀库电动机电缆正常,重新开机回零正常,MDI方式下换刀正常。怀疑系干扰所致,将接地线处理后,故障再未出现过。 4换刀不能拔刀的故障维修 故障现象:一台配套FANUC0MC系统,型号为XH754的数控机床,换刀时,手爪未将主轴中刀具拔出,报 警。 分析及处理过程:手爪不能将主轴中刀具拔出的可能 原因有: ①刀库不能伸出;②主轴松刀液压缸未动作;③松刀

乳化液泵站液压系统可靠性分析

乳化液泵站液压系统可靠性分析 发表时间:2019-04-01T14:40:59.160Z 来源:《电力设备》2018年第28期作者:李强 [导读] 摘要:随着科学技术水平的提高,我国矿山生产过程中乳化液泵站液压系统的应用也逐渐受到重视。 (身份证号:61272819860910xxxx 神东设备维修中心一厂四部内蒙古鄂尔多斯 017209) 摘要:随着科学技术水平的提高,我国矿山生产过程中乳化液泵站液压系统的应用也逐渐受到重视。文章主要对乳化液泵站液压系统可靠性分析的重要性进行分析,并探讨可靠性优化策略。 关键词:乳化液泵站;液压系统;可靠性 引言 矿用乳化液泵站是综采工作面的关键设备,它一方面为机械化综采面单体液压支柱提供基础保障,另一方面将机械能转化为液压能为掘进设备提供转矩。在液压系统中,液压源的稳定性是液压系统稳定性的决定性因素。当系统液压源出现压力波动时,会引起整个系统的压力震荡,加快系统密封元件、管道和压力元件的损坏,严重时会引发系统故障,造成重大事故。 1常规乳化液泵站工作原理 乳化液泵站工作原理为:磁力启动器(6)闭合,给乳化液泵电机(4)供电,驱动乳化液泵(3)工作,将乳化液由液箱(15)经输液管道送到综采工作面液压支架(14),为液压支架提供动力。乳化液泵的输出能力,为单体液压支柱供液的应不小于18MPa,为综采液压支架供液的应不小于30MPa,并且不得超过31.5MPa。乳化液泵采用的是由电动机驱动的电动泵;在运动形式上,采取柱塞驱动的形式,这主要是因为柱塞泵排出压力范围广、可靠性高;从外观结构上,泵分为卧式泵和立式泵,此次设计采用卧式泵,方便维护、维修、操作,可保证工作效率;泵的联数、缸数及作用数也是总体设计时需要考虑的关键问题,在柱塞泵中,一根柱塞和其连杆的组合,称为一联,当柱塞间相位差不同,但一同排出时,联可以称为缸,缸数的多少影响泵的流量脉动。一般而言,缸数越多,其脉动越小,但考虑到制造工艺的方便,此次设计为五缸泵,柱塞往复一次吸入与排出介质的次数称为作用数,因为结构的关系,柱塞泵一般是单作用泵。 图1 常规乳化液泵站液压系统示意图 在乳化液泵站的出液口还安装安全阀(8),作为泵站的的高压保护零件,安全阀的调定压力为泵工作压力的110%~115%左右,超压时,乳化液通过安全阀回流入液箱。图1中蓄能器(11)的主要作用是补充高压系统中的漏损,从而减少卸载阀的动作次数,延长液压系统中液压元件的使用寿命;同时还能吸收高压系统的压力脉动。 2乳化液泵站液压系统可靠性分析的重要作用 综采工作面的支护体系主要由液压支架与乳化液泵站以及控制、调节、保护元件和辅助装置构成。其中,乳化液泵站液压系统是整个工作面支护体系完整系统的一部分。泵站液压系统既能安全可靠地向工作面输送液压支架等液压装置所需压力等级的高压液体,又能将通过回液管道流回乳化液箱的乳化液经过滤净化后,再次输送至工作面液压设备,形成连续无间断的循环供液模式。在功能方面,当液压支架动作时泵站液压系统可以满足其需要,系统可以即时供给高压液体;当液压支架不动作乳化液泵仍在运转时,系统能够自动卸载,保证乳化液泵站安全运行;当液压支架等液压设备动作受阻时,工作液压力超过限定值,系统能够限压保护。乳化液泵站液压系统是综采工作面泵站与液压支架及辅助元件组成的整体系统的一部分。不仅可以向工作面液压装置提供所需压力等级的乳化液体,还可以将输送完能量的乳化液进行回收、过滤后再进行加压,形成连续循环的供液体系。乳化液泵液压系统通常具有以下特点:乳化液泵站液压系统可以满足工作面液压支架及其附属装置的工作用液要求,当工作面液压支架需要压力时,乳化液泵站可以及时提供符合压力及流量要求的乳化液;工作面液压支架不需要供液时,泵站液压系统仍正常运转并自动卸载压力;系统压力超过调定值时,系统可以自动卸载,当压力降至调定值时,系统又可恢复正常工作;保护乳化液泵,空载启动减少对泵体自身的损害;系统内有完善的压力及流量缓冲装置、良好的过滤装置、压力指示装置以及自动配液装置等。 3乳化液泵站液压系统可靠性 3.1建立可靠性模型 在分析乳化液泵的可靠性时,首先要了解乳化液泵中每个元部件的功能、各个元部件之间在功能上的关系,以及各个元部件的功能和故障对整个乳化液泵的影响。用方框代表系统元部件,用短线把各个代表元部件的方框按照功能上的逻辑关系连接起来,就建立了整个系统的可靠性框图。根据可靠性理论,乳化液泵各个元部件之间都是串联关系,其中任何一个元件出现故障都可以导致乳化液泵站故障。因此,乳化液泵站的可靠性模型是由电动机、齿轮副、滑块、曲轴、缸体、进液阀和排液阀组成的串联系统。设U代表乳化液泵站无故障工作的事件,Ui 代表第i个元部件无故障工作的事件。因为乳化液泵站各个元部件之间是串联关系,所以U事件出现等于U1,U2,…Un,事件同时发生,即:U=U1U2…Un。依照概率计算的原则,假如乳化液泵站中各元部件是相互独立的,得出的乳化液泵站可靠度

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试

加工中心的刀库形式与自动换刀程序的调试 一、实训目的 ( 1 )了解加工中心的各种刀库形式; ( 2 )了解机械手换刀的基本动作组成; ( 3 )掌握加工中心自动换刀程序的编写与调试运行; 二、预习要求 认真阅读加工中心组成、换刀装置、自动换刀程序的编写等章节内容。 三、实训理论基础 1 .加工中心的刀库形式 加工中心刀库的形式很多,结构各异。常用的刀库有鼓轮式和链式刀库两种。 图 11-1 鼓轮式刀库

( a )径向取刀形式( b )轴向取刀形式( c )径向布置形式( d )角度布置形式鼓轮式刀库结构简单,紧凑,应用较多。一般存放刀具不超过 32 把。见图 11-1 。 径向取刀形式( a )多用于使用斗笠式刀库的立式加工中心和使用角度布置的机械手换刀装置的加工中心;形式( b )应用比较广泛,可用于立式和卧式加工中心,换刀可用机械手或直接主轴移动式换刀。由于从布局设计方面的考虑,鼓轮式刀库一般都采用侧向安装的结构形式,若用于机械手平行布置的加工中心时,刀库中的刀袋(座)通常在换刀工作位可作 90 o 翻转。形式( c )多用于小型钻削中心;形式( d )一般用于专用加工中心。 链式刀库多为轴向取刀,适于要求刀库容量较大的加工中心。见图 11-2 。 图 11-2 链式刀库 2 .自动换刀装置及其动作分解 斗笠式刀库换刀装置我们已经在实训 4 中接触过,在此就不再赘述。 对于刀库侧向布置、机械手平行布置的加工中心,其换刀动作分解见图 11-3 。换刀时, Txx 指令的选刀动作和 M6 指令的换刀动作可分开使用。

图 11-3 平行布置机械手的换刀过程 图 11-4 角度布置机械手的换刀过程 对于刀库侧向布置、机械手角度布置的加工中心,其换刀动作分解见图 11-4 。 机械手换刀装置的自动换刀动作如下: ( 1)主轴端:主轴箱回到最高处( Z 坐标零点),同时实现“主轴准停”。即主轴停止回转并准确停止在一个固定不变的角度方位上,保证主轴端面的键也在一个固定的方位,使刀柄上的键槽能恰好对正端面键。 刀库端:刀库旋转选刀,将要更换刀号的新刀具转至换刀工作位置。对机械手平行布置的加工中心来说,刀库的刀袋还需要预先作90 o的翻转,将刀具翻转至与主轴平行的角度方位。( 2)机械手分别抓住主轴上和刀库上的刀具,然后进行主轴吹气,气缸推动卡爪松开主轴上的刀柄拉钉。

推钢机液压系统的设计与可靠性分析

2016年7月机床与液压Jul.2016第 44 卷第13 期 MACHINE TOOL &HYDRAULICS Vol.44 No. 13 D O I:10.3969/j.issn. 1001-3881. 2016. 13.040 推钢机液压系统的设计与可靠性分析 王海芳,戴亚威,汪澄,韦博 (东北大学秦皇岛分校控制工程学院,河北秦皇岛〇66〇〇4) 摘要:在对推钢机传动系统相关资料深人研究的基础上,设计了一套液压传动系统,详细阐述其工作原理,并对其重 要元件的参数进行计算。基于液压元件基本失效概率,应用串联系统的可靠度计算方法建立该液压系统的可靠性数学模 型,最后利用MATLAB软件进行了仿真分析。结果表明:工作时间越长,推钢机液压系统的可靠性越低,而且其可靠度随 着时间先下降较快,后下降较缓,只有限定工作时间,液压系统的可靠性才能得到保障。 关键词:推钢机;液压系统;可靠性;串联系统;MATLAB 中图分类号:TH137 文献标志码:A 文章编号:1001-3881 (2016) 13-178-2 Design and Reliability Analysis on Hydraulic System of Rolling Pusher WANG Haifang,D AI Yawei,WANG Cheng,W EI Bo (School of Control Engineering,Northeastern University at Qinhuangdao,Qinhuangdao Hebei 066004, China) Abstract :The hydraulic system of a pusher drive system was designed based on the analysis of the related materials, and its work principle was introduced, and the parameters of important components in the hydraulic system were calculated. Based on the basic fail-ure probability of the hydraulic element, the reliability mathematical model of the hydraulic system was established by using the relia-bility calculation method of the series system, and the simulation analysis was carried out by using the MATLAB software. The simula-tion results show that increasing working hours can short reliability of pusher hydraulic system, and its reliability decrease rapidly first along with the time, then decrease slowly gradually, the reliability can be guaranteed in the limited working time. Keywords:Rolling pusher;Hydraulic system;Reliability;Series system ;MATLAB 〇前言 加热炉推钢机是轧钢生产线上将钢坯推进加热炉内进行加热的专用设备,推力要求大、推头 同步性要求高。旧式生产线上往往采用机械式推钢机,其体积大、价格高、故障率高、维修保养复杂。目前,推钢机的种类主要有螺旋式、齿条 式、曲柄连杆式等,其性能和要求各不相同[1]。随着轧钢生产的发展,利用液压油缸和液压系统的推力大、体积小、操作方便的优点,新型液压推钢机逐步取代了老式机械推钢机,使推料工序大大简化。 1工作原理 推钢机液压系统工作原理参见图1。启动主令控 制器,使三位四通阀的电磁铁1DT、3D T得电,二位 四通阀5D T得电,这时油栗输出压力油,经二位四 通阀、同轴马达分别进人两组4个油缸的无杆腔,4个油缸的有杆腔回油,经由调速阀、二位四通阀排回 油箱,这时4个油缸获得同步运动。推出热钢述后 (这时间很短)处于待命阶段,5D T断电,系统处 于卸荷状态。再次操纵主令控制器,使三位四通阀 的电磁铁2DT、4D T通电,同时二位四通阀的5DT 也通电,这时油栗输出压力油,经二位四通阀、两 同轴油马达分别进人两组4个油缸的有杆腔,4个 油缸的无杆腔回油,经由调速阀、二位四通阀排回 油箱[2]。 由于系统采用冗余设计,具有左右对称结构,工 作可靠性较高,而且如果钢坯比较小,只要求其中一 组两个油缸同步工作,只需使串接于油马达后的两个 两位四通阀其中一个工作,就可实现。系统通过设立 限位开关1SQ、2SQ、3SQ、4SQ来消除两组四个油缸 的位置误差,避免出现误差累积,影响系统同步精 度,同时也起限位作用[3]。 收稿日期:2015-05-15 基金项目:河北省自然科学基金资助项目(E2012407010; F2014203157);河北省博士后科研项目择优资助(B2014003012);河北省教育厅资助项目(2011136);秦皇岛科技支撑项目(201501B011);东北大学教改课题 资助项目(2014-47) 作者简介:王海芳(1976—),男,博士,副教授,研究方向为轧制过程自动化、液压伺服控制及可靠性研究。E-m ail: hfwang0335@ 126. com 〇

加工中心镗孔圆度超差故障分析与排除

加工中心镗孔圆度超差故障分析与排除 摘要:NC800卧式加工中心、XH715和ARROW1000立式加工中心,加工的箱体上轴承孔圆度超差,主要是主轴刀具松紧机构、滚珠丝杠间隙、主轴轴承预紧不够题目所致。 关键词:NC800 圆度镗孔 镗孔圆度超差故障涉及到工艺系统的很多方面,机床自身机械方面的原因,是首先应检查的主要因素。 一、主轴刀具拉紧力不够 各种加工中心主轴刀具锁紧机构基本上大同小异,大多采用液压或气压松开,靠碟形弹簧回复力拉紧刀具,碟形弹簧长期使用会产生疲惫和损坏,导致对刀具的拉紧力下降。在镗孔过程中由于切削力的作用会使刀具产生松动,从而出现孔尺寸不稳定以及孔圆度超差的故障。假如不能确认镗孔圆度超差是否由于主轴碟形弹簧引起,可以先采用压力调整法进行试验,再结合其他

检验来判定,避免盲目拆卸主轴松刀机构。 一台NC800卧式加工中心加工的箱体上轴承孔圆度误差0.045mm,在排除了其他因素的影响之后,对松刀机构进行检验,先调整液压系统压力,由系统设置的6.3MPa逐渐往下降,每降低0.5MPa,对松刀情况进行检验,看松刀是否到位。当压力降到 4MPa时,松刀机构卡爪的位移出现题目,刀具不能松开。正常情况下假如系统压力低于5.8MPa时,就不能正常装卸刀具了。假若松刀机构位移即松刀行程不变,而弹簧的回复力与压缩弹簧液压缸的压力成正比,松刀所需要的液压压力降低,证实弹簧的刚度降低了,这实际上说明碟形弹簧有题目。 拆卸主轴刀具松紧机构,发现部分碟形弹簧损坏,对其进行全部更换,将锁母压紧到松开前的位置。安装后,松刀所需的压力恢复到正常的5.8MPa左右,再次进行镗孔测试,圆度误差减至0.01mm以内,恢复到正常水平。 还有一种可能的情况是碟形弹簧并未损坏,但由于疲惫而刚度下降,通过调紧碟形弹簧的压紧锁母也可以增加刀具拉紧力,但留意不要影响松刀机构爪子的松开及锁紧位置,否则会造成刀具无法正常装卸,造成新的故障隐患。假如确是这种情况,仍然建议更换全部碟形弹簧,以确保刀具锁紧可靠。 二、主轴轴承未有效预紧 加工中心镗孔圆度超差,一般最直接的原因与主轴旋转精度有关,主轴旋转精度主要是靠主轴轴承来保证的,加工中心的

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