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時(shí)間:2022-03-06 11:01:31
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對于數(shù)控機(jī)床來說,合理的日常維護(hù)措施,可以有效的預(yù)防和降低數(shù)控機(jī)床的故障發(fā)生幾率。
首先,針對每一臺機(jī)床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內(nèi)容以及功能器件和元件的保養(yǎng)周期。
其次,在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物,一旦他們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電子器件上,很容易引起元器件之間絕緣電阻下降,甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進(jìn)行必要的調(diào)整及維修,一般情況下不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用過程中敞開柜門。
另外,對數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓要實(shí)行時(shí)時(shí)監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)超出正常的工作電壓,就會造成系統(tǒng)不能正常工作,甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件的損壞。所以配電系統(tǒng)在設(shè)備不具備自動檢測保護(hù)的情況下要有專人負(fù)責(zé)監(jiān)視,以及盡量的改善配電系統(tǒng)的穩(wěn)定作業(yè)。
當(dāng)然很重要的一點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床采用直流進(jìn)給伺服驅(qū)動和直流主軸伺服驅(qū)動的,要注意將電刷從直流電動機(jī)中取出來,以免由于化學(xué)腐蝕作用,是換向器表面腐蝕,造成換向性能受損,致使整臺電動機(jī)損壞。這是非常嚴(yán)重也容易引起的故障。
2.數(shù)控機(jī)床一般的故障診斷分析
2.1檢查
在設(shè)備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現(xiàn)的具置和產(chǎn)生的原因,我們可以目測故障板,仔細(xì)檢查有無由于電流過大造成的保險(xiǎn)絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現(xiàn)象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導(dǎo)體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產(chǎn)生的原因。
2.2系統(tǒng)自診斷
數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能隨時(shí)監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況,立即在CRT上顯示報(bào)警信息或用發(fā)光二級管指示故障的大致起因,這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術(shù)的發(fā)展,興起了新的接口診斷技術(shù),JTAG邊界掃描,該規(guī)范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,進(jìn)一步完善了系統(tǒng)的自我診斷能力。
2.3功能程序測試法
功能程序測試法就是將數(shù)控系統(tǒng)的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法,編制成一個(gè)功能測試程序,送人數(shù)控系統(tǒng),然后讓數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)行這個(gè)測試程序,借以檢查機(jī)床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確定和可靠性,進(jìn)而判斷出故障發(fā)生的可能原因。
2.4接口信號檢查
通過用可編程序控制器在線檢查機(jī)床控制系統(tǒng)的接回信號,并與接口手冊正確信號相對比,也可以查出相應(yīng)的故障點(diǎn)。
2.5診斷備件替換法
隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,電路的集成規(guī)模越來越大技術(shù)也越來越復(fù)雜,按常規(guī)方法,很難把故障定位到一個(gè)很小的區(qū)域,而一旦系統(tǒng)發(fā)生故障,為了縮短停機(jī)時(shí)間,在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進(jìn)行替換檢查,對于現(xiàn)代數(shù)控的維修,越來越多的情況采用這種方法進(jìn)行診斷,然后用備件替換損壞模塊,使系統(tǒng)正常工作,盡最大可能縮短故障停機(jī)時(shí)間。
上述診斷方法,在實(shí)際應(yīng)用時(shí)并無嚴(yán)格的界限,可能用一種方法就能排除故障,也可能需要多種方法同時(shí)進(jìn)行。最主要的是根據(jù)診斷的結(jié)果間接或直接的找到問題的關(guān)鍵,或維修或替換盡快的恢復(fù)生產(chǎn)。3數(shù)控機(jī)床故障診斷實(shí)例
由于數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動部分是強(qiáng)弱電一體的,是最容易發(fā)生問題的。因此將驅(qū)動部分作簡單介紹:驅(qū)動部分包括主軸驅(qū)動器和伺服驅(qū)動器,有電源模塊和驅(qū)動模塊兩部分組成,電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流,而驅(qū)動部分實(shí)際上是個(gè)逆變換,將高壓支流轉(zhuǎn)換為三相交流,并驅(qū)動伺服電機(jī),完成個(gè)伺服軸的運(yùn)動和主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數(shù)控機(jī)床和802S數(shù)控系統(tǒng)的故障現(xiàn)象為例,主要分析一下控制電路與機(jī)械傳動接口的故障維修。
如在數(shù)控機(jī)床在加工過程中,主軸有時(shí)能回參考點(diǎn)有時(shí)不能。在數(shù)控操作面板上,主軸轉(zhuǎn)速顯示時(shí)有時(shí)無,主軸運(yùn)轉(zhuǎn)正常。分析出現(xiàn)的故障原因得該機(jī)床采用變頻調(diào)速,其轉(zhuǎn)速信號是有編碼器提供,所以可排除編碼器損壞的可能,否則根本就無法傳遞轉(zhuǎn)速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現(xiàn)問題。兩方面考慮,一是可能和數(shù)控系統(tǒng)連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機(jī)械連接出現(xiàn)問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題,就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽,結(jié)果發(fā)現(xiàn)就是這個(gè)問題。修復(fù)并重新安裝就解決了問題。
數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生的原因是多種多樣的,有機(jī)械問題、數(shù)控系統(tǒng)的問題、傳感元件的問題、驅(qū)動元件的問題、強(qiáng)電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中,要分析故障產(chǎn)生的可能原因和范圍,然后逐步排除,直到找出故障點(diǎn),切勿盲目的亂動,否則,不但不能解決問題。還可能使故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。總之,在面對數(shù)控機(jī)床故障和維修問題時(shí),首先要防患于未燃,不能在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問題后才去解決問題,要做好日常的維護(hù)工作和了解機(jī)床本身的結(jié)構(gòu)和工作原理,這樣才能做到有的放矢。
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論文摘要:本文針對我國數(shù)控機(jī)床,尤其是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床服務(wù)的現(xiàn)狀,提出了構(gòu)建數(shù)控機(jī)床綜合服務(wù)體系的意見,以期拋磚引玉。
我國數(shù)控機(jī)床在近十余年來已經(jīng)取得了較大的發(fā)展和普及,尤其是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床發(fā)展更快,在一些地區(qū)和行業(yè)初步形成了規(guī)模。然而,其服務(wù)與發(fā)展相比還不相稱,明顯滯后于發(fā)展。必須建立系統(tǒng)的綜合服務(wù)體系,數(shù)控機(jī)床才能健康持續(xù)地發(fā)展。
數(shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,不妨先看看普通機(jī)床的服務(wù)。由于普通機(jī)床的發(fā)展和使用歷史已經(jīng)悠久,很自然地形成了它的服務(wù)體系,而且已經(jīng)是一個(gè)成熟的、有效的體系。正因?yàn)槿绱耍藗兞?xí)以為常,反而不覺得它的存在。如果歸納一下,這個(gè)體系至少有3個(gè)要素:
培訓(xùn)上崗普通機(jī)床的操作者和調(diào)試維修人員通常都拜過師傅,由師傅帶教的。“師傅帶徒弟”就是培訓(xùn);“滿師”就是考核合格,才有資格上崗。
人員專業(yè)化“機(jī)修工”是一個(gè)常見的職業(yè)工種,已經(jīng)普及和滲透到企業(yè)、社會。對于普通機(jī)床的調(diào)試、維修、保養(yǎng)等均有這些專職人員司職。用戶一般可以做到小修大修不出廠,有問題自我消化,很少再找生產(chǎn)廠的。
服務(wù)社會化其一是服務(wù)機(jī)構(gòu)社會化,“機(jī)修廠”是遍布各地的常見單位,它提供各類機(jī)床的專業(yè)維修服務(wù),且不受機(jī)床的生產(chǎn)廠家、型號規(guī)格的限制;其二是技術(shù)教育社會化,各級各類工科技術(shù)學(xué)校都設(shè)置機(jī)修專業(yè),輸送合格的通用人才。另外,“師傅帶徒弟”的方式依然存在。
數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品,除普通機(jī)床作基礎(chǔ)外,一般配備有數(shù)控系統(tǒng)、自動刀架、編碼器,有的還有變頻器、自動送料裝置等,集中了機(jī)械、電子技術(shù)于一體。因而數(shù)控機(jī)床更加需要完善的、有效的、及時(shí)的服務(wù)。
然而,我國的數(shù)控機(jī)床從機(jī)床廠剛出來就有先天不足。這是因?yàn)槲覈臋C(jī)床廠自身機(jī)械技術(shù)力量雖然較強(qiáng),但是電子技術(shù)方面較弱,電子類技術(shù)人員普遍匱乏,而配套部分又恰恰最需要運(yùn)用電子技術(shù)。機(jī)床廠對數(shù)控機(jī)床的服務(wù)從主觀上和客觀上都沒有做好準(zhǔn)備,更加談不上服務(wù)體系。數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠無法獨(dú)立承擔(dān)全面的技術(shù)服務(wù),因而配套部分的服務(wù)依賴于配套廠就不足為奇了。這樣,一方面把服務(wù)體系割裂開來,另一方面只要用戶方面反映一點(diǎn)問題,機(jī)床廠就要拉上配套廠一幫人去,結(jié)果往往又是一點(diǎn)小問題,勞民傷財(cái),配套廠是“有苦難言”。
數(shù)控機(jī)床的用戶,絕大部分屬于機(jī)械加工業(yè),客觀上也有電子技術(shù)力量薄弱的問題,往往只會簡單操作而缺乏配套部分的維修知識,出現(xiàn)一些故障就束手無策,甚至停機(jī)待修,影響生產(chǎn)。中、高擋數(shù)控機(jī)床的人員配備相對還好一點(diǎn),普及的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的人員配備則不夠理想,不少就是普通機(jī)床的操作人員,未經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)考核就上機(jī)操作。大家都知道沒有經(jīng)過培訓(xùn)取得“汽車駕駛證”的人是嚴(yán)禁開汽車的。對于技術(shù)含量很高的數(shù)控機(jī)床(即便是經(jīng)濟(jì)型)怎么能允許未經(jīng)培訓(xùn)考核就上崗操作呢?汽車有了故障,駕駛員大多能作前期診斷和處理,汽車修理廠也隨處可見,修理十分方便。而數(shù)控機(jī)床有了故障,自己不能處理,還只能找生產(chǎn)廠或配套廠。說到底,還是人們對數(shù)控機(jī)床服務(wù)的認(rèn)識沒有到位,觀念沒有更新,服務(wù)體系沒有構(gòu)建起來。
盡管隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展,機(jī)床廠也在不斷提高和完善自己的服務(wù),提高自身素質(zhì),強(qiáng)調(diào)用戶培訓(xùn),服務(wù)狀況有所改善。但是由于起點(diǎn)不高,認(rèn)識不深,自身?xiàng)l件不足,還不能從根本上解決服務(wù)問題。
因此必須盡快構(gòu)建與數(shù)控機(jī)床發(fā)展相適應(yīng)的綜合服務(wù)體系,才能加快數(shù)控機(jī)床的發(fā)展和普及。
根據(jù)我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展的現(xiàn)狀,參考其他比較成熟的服務(wù)體系,我國的數(shù)控機(jī)床的綜合服務(wù)體系在下列要點(diǎn)上必須達(dá)成共識:
1必須由數(shù)控機(jī)床廠主動承擔(dān)全面服務(wù),即由機(jī)床廠承擔(dān)包括機(jī)床、配套部分在內(nèi)的全部服務(wù),改變目前機(jī)床廠和各個(gè)配套廠分散服務(wù)的狀況。因?yàn)?/p>
機(jī)床廠是產(chǎn)品的最終完成者,直接面對用戶,承擔(dān)全面服務(wù)是理所當(dāng)然。
機(jī)床廠既然生產(chǎn)數(shù)控機(jī)床,對數(shù)控系統(tǒng)是屬于必須掌握的核心技術(shù),沒有這個(gè)基礎(chǔ)是很難參與競爭的;而其他配套件如刀架、傳感器等技術(shù)對于熟悉數(shù)控技術(shù)的人來說是不難掌握的。機(jī)床廠不能長期依賴配套廠服務(wù),否則無從提高自身素質(zhì)和能力,增強(qiáng)競爭力。
控機(jī)床及其配套部分的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,質(zhì)量穩(wěn)定提高,用戶反映的問題集中在調(diào)試和維修上,由機(jī)床廠指導(dǎo)用戶使用和維修是最合適的。
數(shù)控機(jī)床使用中反映的問題是相互關(guān)聯(lián)和影響的,初期很難判斷問題在那個(gè)部分。如回轉(zhuǎn)刀架動作失靈,就要檢查刀架、數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)床電器。如果分別由配套廠來檢查和證明自己配套部分沒有問題,或是發(fā)現(xiàn)問題解決了,各自的時(shí)間和費(fèi)用已經(jīng)浪費(fèi)了。這種看似滑稽的情況,其實(shí)是經(jīng)常發(fā)生的。
機(jī)床廠實(shí)行綜合的全面服務(wù),提高服務(wù)人員技術(shù)素質(zhì)后,可以精簡人員,提高效率。同時(shí),減少配套單位的服務(wù),也會得到相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,有利于降低成本。機(jī)床廠承擔(dān)全面服務(wù)后,同樣可以協(xié)調(diào)與配套單位的相互配合。轉(zhuǎn)2要強(qiáng)調(diào)培訓(xùn)考核后上崗,建立針對不同層面的培訓(xùn)體系
機(jī)床廠自身要培養(yǎng)出一支掌握機(jī)電一體化技術(shù)的隊(duì)伍,以適應(yīng)生產(chǎn)、檢驗(yàn)、服務(wù)工作。尤其要使服務(wù)人員能獨(dú)立承擔(dān)數(shù)控機(jī)床的調(diào)試及維修工作。
機(jī)床廠要強(qiáng)調(diào)對用戶進(jìn)行培訓(xùn),要形成制度。培訓(xùn)考核合格后方可允許操作數(shù)控機(jī)床。培訓(xùn)要求是使用戶能正確使用、規(guī)范操作、能處理常見故障。擁有數(shù)控機(jī)床較多的用戶,應(yīng)盡量培訓(xùn)出專職維修人員,能獨(dú)立排除故障,做到修理基本不出廠門。
由機(jī)床行業(yè)與教育部門協(xié)調(diào),繼續(xù)并加強(qiáng)在各類大、中專學(xué)校、技工職業(yè)學(xué)校辦好機(jī)電一體化專業(yè),為社會輸送和儲備合格人才。不斷補(bǔ)充和完善針對數(shù)控機(jī)床服務(wù)的內(nèi)容。已經(jīng)從事此項(xiàng)工作的,要給以再學(xué)習(xí)的機(jī)會和條件。
實(shí)踐已經(jīng)證明,誰抓住了培訓(xùn)誰就主動,誰就發(fā)展得快一點(diǎn)。數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家對培訓(xùn)的認(rèn)識和行動要早些。而只有機(jī)床廠抓住了培訓(xùn),才算是數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵!
3逐步在數(shù)控機(jī)床的用戶集中地建立數(shù)控機(jī)床維修點(diǎn)
可以由機(jī)床廠自己建立,也可以發(fā)動社會力量建立。把分散的數(shù)控機(jī)床維修力量集中組織起來,使數(shù)控機(jī)床的維修專業(yè)化、社會化,做到就地解決數(shù)控機(jī)床的維修和另配件供應(yīng)。
隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,數(shù)控系統(tǒng)的功能極大地提高。由于以太網(wǎng)的前景普遍被看好,各大數(shù)控生產(chǎn)商紛紛推出了具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控系統(tǒng)。在DNC(DistributedNumericalControl)領(lǐng)域也出現(xiàn)了一種新型的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)型式――基于以太網(wǎng)絡(luò)的DNC。以太網(wǎng)聯(lián)接是指將具有以太網(wǎng)功能的加工中心等數(shù)控機(jī)床以以太網(wǎng)的方式組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)單臺微機(jī)對多臺CNC的集中控制,其網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成結(jié)構(gòu)如圖1所示。在這種方式下,DNC軟件開發(fā)商通常要根據(jù)數(shù)控生產(chǎn)商提供的開發(fā)軟件包進(jìn)行二次開發(fā),具體針對不同的數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)出各自的通訊接口軟件。本文介紹的基于以太網(wǎng)的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)JCSDNC(Ethernet)是針對FANUC系統(tǒng)開發(fā)的,適用于配有FANUC0iB/15i/16i/18i/21i,PowerMatei-D/H系統(tǒng)的機(jī)床組網(wǎng)。
構(gòu)建以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)對數(shù)控系統(tǒng)的要求
機(jī)床以太網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)要求數(shù)控系統(tǒng)在硬件上具有以太網(wǎng)功能,即具有以太網(wǎng)卡或快速以太網(wǎng)卡,在“軟件”方面則要求CNC具有內(nèi)置的以太網(wǎng)函數(shù)。其內(nèi)部通訊處理機(jī)制如圖2所示。對于內(nèi)置以太網(wǎng)卡,通訊過程的處理是通過CNC的CPU。這就意味著CNC的運(yùn)行條件會影響內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊,相應(yīng)地,內(nèi)置以太網(wǎng)卡的通訊狀況也會影響CNC的處理過程。
內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的處理優(yōu)先級低于如下操作:自動循環(huán)或手動方式下每個(gè)主軸的運(yùn)動控制。因此,在自動運(yùn)行期間,通訊速度將會降低。另一方面,由于內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù)的優(yōu)先級高于CNC的屏幕顯示操作、C語言執(zhí)行器(除高級任務(wù))、宏命令執(zhí)行器(除執(zhí)行宏)。在執(zhí)行內(nèi)置以太網(wǎng)的通訊時(shí),這些操作將會被延時(shí)處理。
由以太網(wǎng)方式聯(lián)接的網(wǎng)絡(luò)傳輸速度明顯地較串口高,每秒傳輸速率可以達(dá)到10M、100M。并且,由于加工中心的CNC系統(tǒng)內(nèi)置了一些函數(shù)接口,使以太網(wǎng)聯(lián)接可以實(shí)現(xiàn)控制計(jì)算機(jī)和數(shù)控系統(tǒng)的直接通訊。也就是說,在這種方式下不但可以實(shí)現(xiàn)通訊數(shù)據(jù)的快速傳輸,而且可以在主控計(jì)算機(jī)端自動獲得完全的設(shè)備信息、生產(chǎn)信息、遠(yuǎn)程控制加工中心,為自動化生產(chǎn)創(chuàng)造更完備的條件。
數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)要更好的適應(yīng)生產(chǎn)的需要,在傳統(tǒng)DNC軟件的功能基礎(chǔ)上還需具備四個(gè)功能模塊:NC程序管理模塊、現(xiàn)場監(jiān)控模塊、遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊以及基于Internet進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問的數(shù)據(jù)通信部分。
功能模塊
NC程序管理模塊
NC程序作為加工過程中重要資源之一,對其進(jìn)行高效的數(shù)據(jù)化管理已經(jīng)成為DNC軟件不可缺少的一部分。NC程序的管理根據(jù)管理目標(biāo)對象,分為對程序進(jìn)行生命周期內(nèi)的管理和NC程序內(nèi)部信息管理。
在本模塊中對NC程序的整個(gè)生命周期進(jìn)行了嚴(yán)格的管理,從NC程序的生成到消亡都提供一套嚴(yán)格的管理手段。在不同時(shí)期,對NC程序的狀態(tài)可設(shè)置為編輯、審核、定型三種,其工作過程如圖3所示。程序的最初狀態(tài)是可以自由編輯的,經(jīng)過審核後可以開始進(jìn)行試加工。而程序一旦經(jīng)試切驗(yàn)證完成后就到達(dá)定型狀態(tài),不能再進(jìn)行編輯,直至消亡。
對NC程序的內(nèi)部屬性進(jìn)行管理主要包括程序號、程序注釋、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、加工范圍、機(jī)床、用戶信息等進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中可對程序根據(jù)圖號、零件名稱、工序、機(jī)床等進(jìn)行多種條件的復(fù)合查尋,同時(shí)對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進(jìn)行管理。
現(xiàn)場監(jiān)控模塊
現(xiàn)場監(jiān)控模塊是實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)。通過五類線或超五類線與具有以太網(wǎng)功能的數(shù)控機(jī)床直接聯(lián)接,可以實(shí)現(xiàn)控制、監(jiān)測和對數(shù)控機(jī)床的診斷。此外,目前市場上有一些軟件生產(chǎn)商把只具有串口通訊功能的加工中心以以太網(wǎng)方式甚至是無線方式聯(lián)接。這兩種方式在本質(zhì)上是區(qū)別于以太網(wǎng)聯(lián)接的,它們只是通過轉(zhuǎn)接口變換了聯(lián)接方式,將串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變成以太網(wǎng)方式傳輸,其通訊的瓶頸依然存在于串口通訊。但這種做法可以克服工廠施工條件惡劣、布線不便等問題。
本模塊與CNC進(jìn)行通訊,可以實(shí)時(shí)采集數(shù)控機(jī)床的加工狀態(tài)、聯(lián)網(wǎng)狀態(tài)、刀具信息、操作履歷,以及對刀具壽命進(jìn)行管理。并且通過一定的權(quán)限確認(rèn),可以在線修改各種設(shè)備參數(shù)和運(yùn)行參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)底層設(shè)備的完全監(jiān)控。通過對采集到的工況數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以及時(shí)獲取加工業(yè)績、機(jī)床利用率等生產(chǎn)管理所需要的數(shù)據(jù),如圖4所示。
遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊
遠(yuǎn)程監(jiān)控模塊是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù),提供廣域范圍內(nèi)共享資源的平臺,并為實(shí)時(shí)監(jiān)測監(jiān)控、故障診斷提供支持。用戶可以隨時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)查詢設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備現(xiàn)場的工況,對生產(chǎn)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,如圖5所示。甚至可以將機(jī)床的梯形圖傳送至遠(yuǎn)程的控制主機(jī),用梯形圖實(shí)施機(jī)床故障的遠(yuǎn)程診斷。為保證生產(chǎn)的安全性,梯形圖必須用密碼保護(hù),以防無關(guān)人員修改。
基于Internet的數(shù)據(jù)通訊模塊
由于生產(chǎn)狀況的千變?nèi)f化,生產(chǎn)過程中會出現(xiàn)很多隨機(jī)的情況,因此不同地點(diǎn)、不同部門的專業(yè)人員要對同一設(shè)備進(jìn)行工作,就需要有一個(gè)自由交流的平臺,通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)信息交互、經(jīng)驗(yàn)交流,最終實(shí)現(xiàn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本模塊在基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上,為客戶提供了文字交流的平臺,如圖6所示。
FANUC系統(tǒng)的以太網(wǎng)功能是通過以太網(wǎng)卡或FANUC快速以太網(wǎng)卡遵循TCP/IP協(xié)議實(shí)現(xiàn)的。網(wǎng)絡(luò)控制軟件要與數(shù)控機(jī)床進(jìn)行正常通訊,需進(jìn)行以下設(shè)置:
設(shè)置控制計(jì)算機(jī)側(cè)的TCP/IP協(xié)議;
設(shè)置CNC側(cè)的以太網(wǎng)卡和內(nèi)置以太網(wǎng)函數(shù);
物理連接個(gè)人計(jì)算機(jī)和CNC。
JCSDNC(Ethernet)的應(yīng)用
常見故障按產(chǎn)生原因分為機(jī)械故障和電氣故障兩類。所以,維修中首先要判斷是機(jī)械故障還是電氣故障,先檢查電氣系統(tǒng)看程序能否正常運(yùn)行,功能鍵是否正常,有無報(bào)警現(xiàn)象等,再檢查是否有缺相、過流、欠壓或運(yùn)動異常等現(xiàn)象。根據(jù)上述情況,則可初步判斷故障原因在機(jī)械方面還是在電氣方面。
2典型故障的診斷與排除方法
2.1常規(guī)檢查法①報(bào)警處理:數(shù)控系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí),一般在操作面板上給出故障信號和相應(yīng)的信息。通常系統(tǒng)的操作手冊或調(diào)整手冊中都有詳細(xì)的報(bào)警內(nèi)容和處理方法。同時(shí)可以利用操作面板或編程器根據(jù)電路圖和PLC程序,查出相應(yīng)的信號狀態(tài),按邏輯關(guān)系找出故障點(diǎn)進(jìn)行處理。②無報(bào)警或無法報(bào)警的故障處理:當(dāng)系統(tǒng)無法運(yùn)行,停機(jī)或系統(tǒng)沒有報(bào)警但工作不正常時(shí),需要根據(jù)故障發(fā)生前后的系統(tǒng)狀態(tài)信息,運(yùn)用已掌握的理論基礎(chǔ),進(jìn)行分析,做出正確的判斷。這種利用可編程控制器進(jìn)行PLC中斷狀態(tài)分析,其中斷原因以中斷堆棧的方式記憶。
例如:一臺SCHIESSVMG67軸五連動數(shù)控機(jī)床,采用西門子840D系統(tǒng)其可編程控制器S7300在運(yùn)行中產(chǎn)生中斷故障,利用系統(tǒng)診斷中斷堆棧的方法可以十分迅速的找到故障原因,通過SIMATICManager訪問這一功能,選擇菜單功能PLC->Diagnostic/setting->ModuleInformation->DiagnosticBuffer,可打開診斷緩沖器,診斷緩沖器中按先后順序存儲著所有可用于系統(tǒng)診斷的事件。選中了一個(gè)事件后,在“DtailsonEvent"信息框中可以看到關(guān)于該事件的詳細(xì)說明:事件(ID)代號和事件號、塊類型和號碼,根據(jù)事件,如導(dǎo)致該事件的指令的相對STL行地址。單擊〖HelponEvent〗按鈕,可打開事件幫助信息窗口。單擊〖OpenBlock〗按鈕,可在線打開CPU中出現(xiàn)中斷的塊,如利用這種方法在實(shí)際維修工作中是十分迅速有效的。維修人員應(yīng)當(dāng)充分熟悉系統(tǒng)的自診斷功能的一些特殊處理方法。這樣就會少走彎路,較快排除故障。
2.2初始化法一般情況下,由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次清除故障;若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除。
例如:一臺德國PFH100KW-6米數(shù)控龍門銑鏜床采用西門子840C數(shù)控系統(tǒng),由于系統(tǒng)工作存貯區(qū)混亂,開關(guān)后只定在一個(gè)初始化界面,系統(tǒng)根本無法進(jìn)入,一般性復(fù)位無效,必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,就采用了初始化復(fù)位法,進(jìn)入〖startup〗菜單->利用〖generalresetmodeinformationonstartup〗->選擇〖endgenresetmode〗進(jìn)行這種特殊的復(fù)位法之后,系統(tǒng)才能重啟進(jìn)行正常操作,故障解除。
2.3參數(shù)修正法在數(shù)控機(jī)床維修中,有時(shí)要利用某些參數(shù)來調(diào)整機(jī)床,有些參數(shù)要根據(jù)機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行必要的修正,這種方法與機(jī)械維修相配合是十分有效的。例如:一臺法國Forestφ250數(shù)控落地鏜采用NUM1060系統(tǒng)爬行嚴(yán)重,雖進(jìn)行了X軸導(dǎo)軌的大修但此方向立柱的運(yùn)行仍無法滿足加工要求,原因是前導(dǎo)軌已經(jīng)嚴(yán)重研傷,在機(jī)械調(diào)節(jié)能力有限的基礎(chǔ)上試著進(jìn)行參數(shù)更改,將P21Servo-systemloopgaincoefficient伺服系統(tǒng)的位置環(huán)增益系數(shù)逐漸修調(diào),NUM機(jī)床參數(shù)的設(shè)置步驟及操作方法介紹如下:①上電后按軟鍵Fll-SELECTTHEUTILITY②選擇0項(xiàng)ACCESSTOUTILITYPROGRAMMES③選擇第5項(xiàng)SETUPDATA④這時(shí)出現(xiàn)畫面WARNINGMACHINECONTROLWILLBESTOPPEDWHENCHANGINGPARAMETESOK?(Y/N),鍵人Y字母⑤出現(xiàn)畫面MACHINESETUPDATA0DISPLAY1CHANGE……,如果更改請鍵入1⑥出現(xiàn)PARAMETER?如果更改參數(shù)P21則鍵入P21⑦出現(xiàn)該參數(shù)后將光標(biāo)移到字按#鍵入?yún)?shù)值回車即可⑧按鍵CTRL+XOff系統(tǒng)復(fù)位退出參數(shù)設(shè)定即可
經(jīng)多次調(diào)試P21數(shù)值由950最終降為700后機(jī)床爬行故障得到好轉(zhuǎn),保證了生產(chǎn)的進(jìn)行。所以維修人員要多查資料多了解機(jī)床各種參數(shù)的意義及參數(shù)更改的方法。這樣就可以在機(jī)械調(diào)節(jié)能力一定的基礎(chǔ)上通過修改NC數(shù)據(jù)使機(jī)床的性能得到更好更大的發(fā)揮,提高它的加工精度。
3數(shù)控機(jī)床電氣、液壓和冷卻系統(tǒng)的保養(yǎng)
3.1電氣系統(tǒng)的保養(yǎng)
3.1.1清除電氣柜內(nèi)的積灰,保持電路板、電氣元件表面干凈。由于環(huán)境溫度過高,數(shù)控柜內(nèi)一般都要加裝空調(diào)裝置。安裝空調(diào)后,數(shù)控系統(tǒng)的可靠性有明顯的提高。
3.1.2機(jī)床周圍電器檢查機(jī)床各部件之間連接導(dǎo)線、電纜不得被腐蝕與破損,發(fā)現(xiàn)隱患后及時(shí)處理,以防止短路、斷路。緊固好接線端子和電器元件上的壓線螺釘,使接線頭牢固可靠。
3.1.3機(jī)床電源檢查數(shù)控系統(tǒng)供電是否正常,電壓波動是否在允許范圍之內(nèi),整個(gè)數(shù)控電氣系統(tǒng)接地是否良好可靠。接地可靠是系統(tǒng)防止干擾、工作可靠的保證。
例如:一臺美國AB的10×40米數(shù)控車銑床在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn),機(jī)床通訊經(jīng)常突然中斷很異常,通過檢查發(fā)現(xiàn)電控框屏蔽層接地不好,使程序信號受干擾引起失真,是導(dǎo)致上述問題的原因,將電纜屏蔽層、機(jī)床配電柜元器件良好接地后故障排除。
3.2液壓系統(tǒng)的保養(yǎng)要定期對油箱內(nèi)的油液進(jìn)行更換,且有時(shí)機(jī)床油號的選擇也要由工作現(xiàn)場的環(huán)境溫度,油路系統(tǒng)不同而定。定期檢查更換密封件,清洗油箱和管路,防止液壓系統(tǒng)泄漏。檢查系統(tǒng)的噪聲、振動、壓力、溫度等是否正常,將故障排除在萌芽狀態(tài)。
3.3冷卻系統(tǒng)保養(yǎng)檢查導(dǎo)軌油箱的油量,油泵是否能定時(shí)啟動、停止。定期檢查油泵、清洗過濾器、油箱、更換油。如切削液太臟,應(yīng)清洗切削液箱、更換切削液。在使用過程中,因此,要求除了掌握數(shù)控機(jī)床的性能及精心操作外,還要注意消除各種不利的影響因素。
應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,雖然數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)種類繁多,但是各類數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)方法基本相同。只要操作者與維修人員做到認(rèn)真操作,精心維護(hù),就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患,減少維修費(fèi)用,從而保證了數(shù)控機(jī)床更長時(shí)間安全可靠的運(yùn)行,切實(shí)貫徹了設(shè)備管理以防為主的主導(dǎo)思想,從而有效的保證和提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
摘要:數(shù)控機(jī)床作為一種高精度自動化設(shè)備,其能否安全可靠運(yùn)行,在很大程度上取決于機(jī)床的正確使用和日常維護(hù),為了保證機(jī)床長期安全平穩(wěn)運(yùn)行,降低維修費(fèi)用,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和消除隱患,從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。筆者就數(shù)控機(jī)床的維護(hù)與保養(yǎng)通過日常工作中的典型故障著重提出以下幾種實(shí)用的診斷、維修及保養(yǎng)方法供大家參考。
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床自動化診斷維護(hù)保養(yǎng)效益
參考文獻(xiàn):
[1]劉永久.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修技術(shù).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2006.
關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;故障診斷;檢測
1數(shù)控機(jī)床的故障診斷技術(shù)
①數(shù)控系統(tǒng)自診斷。開機(jī)自診斷數(shù)控系統(tǒng)在通電開機(jī)后,都要運(yùn)行開機(jī)自診斷程序,對系統(tǒng)中關(guān)鍵的硬件和控制軟件進(jìn)行檢測,并將檢測結(jié)果在CRT上顯示出來。運(yùn)行自診斷運(yùn)行自診斷是數(shù)控系統(tǒng)正常工作時(shí),運(yùn)行內(nèi)部診斷程序,對系統(tǒng)本身、PLC、位置伺服單元以及與數(shù)控裝置相連的其他外部裝置進(jìn)行自動測試、檢查,并顯示有關(guān)狀態(tài)信息和故障信息。
②在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過數(shù)控系統(tǒng)的控制程序,在系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)下,實(shí)時(shí)自動地對數(shù)控裝置、PLC控制器、伺服系統(tǒng)、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進(jìn)行自檢,并顯示狀態(tài)信息、故障信息。脫機(jī)診斷當(dāng)數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),需要停機(jī)進(jìn)行檢查,這就是脫機(jī)診斷。脫機(jī)診斷的目的是修復(fù)系統(tǒng)的錯(cuò)誤和定位故障,將故障定位在最小的范圍。
遠(yuǎn)程診斷實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷的數(shù)控系統(tǒng),必須具備計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)功能。因此,遠(yuǎn)程診斷是近幾年發(fā)展起來的一種新型的診斷技術(shù)。數(shù)控機(jī)床利用數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能通過互聯(lián)網(wǎng)連接到機(jī)床制造廠家,數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障后,通過機(jī)床廠家的專業(yè)人員遠(yuǎn)程診斷,快速確診故障。
2數(shù)控機(jī)床故障的實(shí)用診斷方法
①診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表-可測電阻、交、直流電壓、電流。
相序表-可檢測直流驅(qū)動裝置輸入電流的相序。轉(zhuǎn)速表-可測量伺服電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,是檢查伺服調(diào)速系統(tǒng)的重要依據(jù)。鉗形電流表-可不斷線檢測電流。測振儀-是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀-可檢測電氣維修中經(jīng)常碰到的短路故障現(xiàn)象。邏輯測試筆-可測量數(shù)字電路的脈沖、電平。IC測試儀-用于數(shù)控系統(tǒng)集成電路元件的檢測和篩選。工具-彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。
②診斷用技術(shù)資料主要有:數(shù)控機(jī)床電氣說明書,電氣控制原理圖,電氣連接圖,參數(shù)表,PLC程序,編程手冊,數(shù)控系統(tǒng)安裝與維修手冊,伺服驅(qū)動系統(tǒng)使用說明書等。數(shù)控機(jī)床的技術(shù)資料非常重要,必須參照機(jī)床實(shí)物認(rèn)真仔細(xì)地閱讀。一旦機(jī)床發(fā)生故障,在進(jìn)行分析的同時(shí)查閱相關(guān)資料。
③故障處理。故障軟故障-由調(diào)整、參數(shù)設(shè)置或操作不當(dāng)引起硬故障-由數(shù)控機(jī)床(控制、檢測、驅(qū)動、液氣、機(jī)械裝置)的硬件失效引起。
故障處理對策除非出現(xiàn)影響設(shè)備或人身安全的緊急情況,不要立即切斷機(jī)床的電源,應(yīng)保持故障現(xiàn)場。從機(jī)床外觀、CRT顯示的內(nèi)容、主板或驅(qū)動裝置報(bào)警燈等方面進(jìn)行檢查。可按系統(tǒng)復(fù)位鍵,觀察系統(tǒng)的變化,報(bào)警是否消失。如消失,說明是隨機(jī)性故障或是由操作錯(cuò)誤引起的。如不能消失,把可能引起該故障的原因羅列出來,進(jìn)行綜合分析、判斷,必要時(shí)進(jìn)行一些檢測或試驗(yàn),達(dá)到確診故障的目的。
④數(shù)控系統(tǒng)故障診斷方法。直觀法(望聞問切):問-機(jī)床的故障現(xiàn)象、加工狀況等看-CRT報(bào)警信息、報(bào)警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護(hù)器脫扣等聽-異常聲響聞-電氣元件焦糊味及其它異味摸-發(fā)熱、振動、接觸不良等。參數(shù)檢查法:參數(shù)通常是存放在RAM中,有時(shí)電池電壓不足、系統(tǒng)長期不通電或外部干擾都會使參數(shù)丟失或混亂,應(yīng)根據(jù)故障特征,檢查和校對有關(guān)參數(shù)。隔離法:一些故障,難以區(qū)分是數(shù)控部分,還是伺服系統(tǒng)或機(jī)械部分造成的,常采用隔離法。同類對調(diào)法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板,或?qū)⒐δ芟嗤哪0寤騿卧嗷ソ粨Q。功能程序測試法:將G、M、S、T、功能的全部指令編寫一些小程序,在診斷故障時(shí)運(yùn)行這些程序,即可判斷功能的缺失。
⑤故障診斷應(yīng)遵循的原則。第一,先外部后內(nèi)部數(shù)控機(jī)床的檢修要求維修人員掌握先外部后內(nèi)部的原則,由外向內(nèi)逐一進(jìn)行檢查排除。第二,先機(jī)械后電氣首先檢查機(jī)械是否正常,行程開關(guān)是否靈活,氣動液壓部分是否正常等,在故障檢修之前,首先注意排除機(jī)械的故障。第三,先靜后動維修人員本身要做到先靜后動。首先詢問機(jī)床操作人員故障發(fā)生的過程及狀態(tài),查閱機(jī)床說明書、圖紙資料,進(jìn)行分析后,才可動手查找和處理故障。
數(shù)控機(jī)床是現(xiàn)代化企業(yè)進(jìn)行生產(chǎn)的一種重要物質(zhì)基礎(chǔ),是完成生產(chǎn)過程的重要技術(shù)手段,強(qiáng)化管理是關(guān)鍵,“防”與“治”的結(jié)合是解決數(shù)控機(jī)床“使用難、維修難”的唯一途徑。
參考文獻(xiàn):
一、概述
由于數(shù)控機(jī)床具有高柔性、高效率、穩(wěn)定的加工精度和復(fù)雜型面加工的能力,使其能對用戶各種需求作出快速反應(yīng),為此深獲制造業(yè)的青睞。在一些大、中型制造企業(yè)中,根據(jù)生產(chǎn)的需要和數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn),形成多種生產(chǎn)組織管理模式的制造系統(tǒng),主要有:
1)基于分布式數(shù)控(DNC)車間(工段)信息管理系統(tǒng)。
這是目前占有最大比例的制造系統(tǒng),應(yīng)用單元控制裝置對制造過程的有關(guān)信息進(jìn)行綜合管理。
2)柔性制造單元(FMC)和柔性制造系統(tǒng)(FMS)。
FMS和FMC除了具有完全的DNC管理系統(tǒng)外,還有自動化倉庫,物料搬運(yùn)和裝卸,刀具檢測、預(yù)調(diào)和傳送以及狀態(tài)監(jiān)控等硬件模塊和相應(yīng)的物流和刀具流控制軟件。
3)自動化工廠(FA)
它是一種以自動化中央立體倉庫為中心的由多條FMS以及相應(yīng)的企業(yè)信息管理系統(tǒng)組成的高度綜合自動化工廠(車間),由于它需要極高的投入,目前還不完全實(shí)用于我國絕大部分企業(yè)。
4)柔性機(jī)床組成的生產(chǎn)線
主要用于大批量生產(chǎn)的行業(yè),如汽車、摩托車和家電等行業(yè)。由于市場需求變化迅速,產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短,因而由專用機(jī)床組成的剛性自動生產(chǎn)線已日益被柔性生產(chǎn)線所取代。盡管目前已投產(chǎn)的柔性生產(chǎn)線的比重雖然不大,但由于它適宜于對同族零件多品種混流批量生產(chǎn),已成為當(dāng)前柔性加工的一個(gè)主要發(fā)展方向。
由上述4類數(shù)控機(jī)床組成的制造系統(tǒng)可見,DNC不僅需用面廣,而且是其它制造系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)。事實(shí)上,即使企業(yè)所實(shí)施ERP、PDM、SRM、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等系統(tǒng)都已很完善了,仍然存在著上層管理和底層設(shè)備之間的信息斷層,還需要DNC等系統(tǒng)來將其與具體的加工過程連接起來,以進(jìn)行信息傳輸。DNC(DirectNumericalControl)即計(jì)算機(jī)直接數(shù)控或分布式數(shù)控,是指一臺或多臺計(jì)算機(jī)對多臺數(shù)控機(jī)床實(shí)施分布式綜合數(shù)字控制。DNC集成系統(tǒng)屬于自動化制造系統(tǒng)的一種模式,是實(shí)現(xiàn)CAD/CAM和計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理系統(tǒng)(CAPMS)集成的紐帶,它強(qiáng)調(diào)信息的集成與信息流的自動化,物料流的控制與執(zhí)行可大量介入人機(jī)交互。相對FMS來說,DNC投資小、見效快,是具有較好柔性的多個(gè)數(shù)控加工設(shè)備的集成控制系統(tǒng)。
基于上述分析,大多數(shù)控機(jī)床用戶在實(shí)施DNC方面都已取得了共識,也有很多用戶已經(jīng)實(shí)施了數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)DNC,雖然這些DNC系統(tǒng)在NC程序的通訊等方面表現(xiàn)都比較良好,基本解決了NC程序的通訊瓶頸,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率,但在系統(tǒng)的使用過程中還是出現(xiàn)了一些問題,主要表現(xiàn)在如下幾點(diǎn):
目前市面上的DNC廠商所提供的DNC產(chǎn)品都是基于NC程序文件的管理模式,在數(shù)據(jù)的快速查詢、存取、安全可靠性等方面存在著隱患。
與企業(yè)中其它相關(guān)管理系統(tǒng)的接口不暢,雖然DNC廠商也承偌可以達(dá)到所謂的無縫連接,但真要連接則是隔靴搔癢。
NC程序的管理缺乏合理的管理規(guī)章制度。
我們知道,PDM主要是根據(jù)企業(yè)需求和企業(yè)文化,將所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息、資源、人員和過程都納入PDM技術(shù)和管理框架之中,實(shí)現(xiàn)優(yōu)化運(yùn)作。它的實(shí)施解決了集成產(chǎn)品開發(fā)隊(duì)伍之間的協(xié)同工作,保證把正確的信息、在正確的時(shí)間、用正確的方式、傳遞給正確的人,以最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的文檔管理、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理、配置管理、工作流程管理和應(yīng)用系統(tǒng)的完全集成。
NC程序作為產(chǎn)品信息的一個(gè)重要組成部分,其文檔管理在PDM中已得到了比較嚴(yán)格的流程管理,但是,NC程序又是一種非常特殊的信息體,它所包含的信息內(nèi)容,如程序的加工軌跡、用刀信息、加工范圍、加工參數(shù)等又是一般PDM所不愿關(guān)注的,而這些內(nèi)容往往又是DNC系統(tǒng)所關(guān)心的內(nèi)容,為此,本公司將PDM和DNC系統(tǒng)有機(jī)地結(jié)合起來,充分利用此兩大系統(tǒng)的優(yōu)勢,開發(fā)了一種新型DNC—基于PDM的DNC,以對加工過程中核心信息NC程序進(jìn)行更加科學(xué)、有效的管理。
二、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC的基本功能
顧名思義,基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC應(yīng)該兼具DNC和PDM兩方面的功能,具體來說,其功能如下:
1.DNC功能:以DNC通訊系統(tǒng)為核心,建立DNC通訊平臺,主要完成:
全功能的NC程序的雙向傳輸:
面向數(shù)控操作工的設(shè)計(jì)理念,所有數(shù)控設(shè)備實(shí)施聯(lián)網(wǎng)集中管理,利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行NC程序的雙向傳輸,從而實(shí)現(xiàn)NC程序的海量存儲、集成化管理,多達(dá)20余項(xiàng)的重要功能模塊,使DNC網(wǎng)絡(luò)的安全、兼容、易用等性能達(dá)到了一個(gè)前所未有的程度。
DNC網(wǎng)絡(luò)在線加工:
全客戶端模式的DNC在線加工,使DNC加工的進(jìn)入、退出、斷點(diǎn)續(xù)傳等功能全部在數(shù)控機(jī)床端實(shí)現(xiàn),而外部子程序調(diào)用、行號重置、斷點(diǎn)智能連接等全部融入到系統(tǒng)當(dāng)中,無需人工干預(yù),從而取代一臺機(jī)床配一臺計(jì)算機(jī)的模式。
設(shè)備加工信息采集:通過數(shù)控系統(tǒng)宏變量輸出功能(對沒有宏變量輸出功能的數(shù)控系統(tǒng),通過報(bào)表輸出方式)實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工信息的實(shí)時(shí)采集,通過采集的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):
(1)采集程序加工開始與結(jié)束的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)機(jī)床使用效率、零件加工工時(shí)、刀具使用壽命等信息的匯總分析,為ERP、MRPII提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(2)通過采集宏變量輸出的數(shù)據(jù),完成機(jī)床加工程序的實(shí)時(shí)還原,為質(zhì)量管理的分析提供原始依據(jù)。
(3)通過采集數(shù)據(jù)的軌跡模擬,實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工狀態(tài)的遠(yuǎn)程檢測,為生產(chǎn)管理提供現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境的實(shí)施追蹤。
2.基于PDM型式的NC程序的管理:以NC程序?yàn)轵?qū)動的管理系統(tǒng),主要是對NC程序進(jìn)行刀具軌跡的仿真,NC程序內(nèi)部信息的提取,NC程序的流程管理,特別是采用SQL數(shù)據(jù)庫的管理方式對NC程序進(jìn)行嚴(yán)格地管理。
(1)程序庫管理
在功能上主要包括:
程序添加
程序刪除
程序內(nèi)容比較
程序行號管理
程序內(nèi)容導(dǎo)入
程序字符轉(zhuǎn)換
程序坐標(biāo)轉(zhuǎn)換
程序打印
程序查詢
程序加工仿真
(2)程序版本管理:
在正常情況,NC程序是按照程序名放在一個(gè)指定的庫表中,有時(shí)同一程序又往往存在不同的版本,這樣查找所需的程序就較為困難,容易出現(xiàn)程序調(diào)用錯(cuò)誤的情況。如何既要準(zhǔn)確快速地調(diào)用相應(yīng)的程序,又要保證程序的版本正確,本系統(tǒng)較完善地解決了此問題。
在本系統(tǒng)中,每編輯一次NC程序,將程序被編輯前的狀態(tài)保存在一個(gè)歷史記錄庫表中,此記錄程序的名稱按照一定的規(guī)范來設(shè)計(jì),比如:原NC程序名稱為ABC.NC,此程序在某日某時(shí)刻被某人編輯,那么此時(shí)生成的記錄程序名稱為ABC-DDDDDD-SSSSSS-RRRRRR.TMP,其中DDDDDD代表被編輯的日期,SSSSSS代表被編輯的時(shí)刻,RRRRRR代表被編輯的人員名稱,這樣一來,我們除了可以查看NC程序當(dāng)前狀態(tài)之外,還可以追溯此NC程序的所有被編輯過程。在本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)一個(gè)NC程序編輯歷史記錄查詢器,以方便用戶進(jìn)行編輯追蹤。
(3)程序生命周期管理:
在本系統(tǒng)中將對NC程序的整個(gè)生命周期進(jìn)行嚴(yán)格的管理,從NC程序的生成開始到NC程序的最終消亡都提供一套嚴(yán)格的管理手段。
目前對NC程序的狀態(tài)可設(shè)置為編輯、審核、鎖定、定型四種,過程如下:
在NC程序初始生成時(shí)是可以編輯的,編輯完成后,編程主管進(jìn)行審核,審核通過后可以開始進(jìn)行試加工,在此過程中可能還需要對NC程序進(jìn)行編輯修改,修改完成后再審核,直到加工合格后經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)討論,以決定當(dāng)前NC程序是否鎖定,在鎖定期間,NC程序不可再進(jìn)行編輯修改,除非確實(shí)有例外情況,經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn),將程序鎖定狀態(tài)修改為編輯狀態(tài),程序再經(jīng)過修改、審核、加工、再鎖定循環(huán),當(dāng)前NC程序經(jīng)過幾輪循環(huán)下來,領(lǐng)導(dǎo)決定此NC程序可以定型了,終身不再被修改,那么此NC程序就設(shè)為定型狀態(tài),一直到NC程序消亡此NC程序都不能再進(jìn)行編輯修改,NC程序消亡后就將其移出到一個(gè)NC程序消亡處(可以指定到一個(gè)固定庫表),不再放置在本系統(tǒng)程序庫中,有關(guān)此NC程序的所有記錄也一并消除。
(4)程序內(nèi)部信息管理:
這里主要是指對NC程序的內(nèi)部屬性進(jìn)行管理,如程序號、程序注釋、軌跡圖號、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、機(jī)床、用戶信息等進(jìn)行管理。在本系統(tǒng)中可對程序根據(jù)圖號、零件名稱、工序、軌跡圖、機(jī)床等進(jìn)行多種條件的復(fù)合查尋,同時(shí)對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進(jìn)行管理。
在本系統(tǒng)中存儲的圖片主要是NC程序加工軌跡圖或零件圖,主要是方便用戶在調(diào)用程序時(shí),借助于這些加工軌跡圖或零件圖對程序有更直觀的認(rèn)識。這些圖片在整個(gè)加工過程中,起到一個(gè)指導(dǎo)性的作用,例如,零件的裝夾、刀具情況、零件各工序的加工狀態(tài)等,使用戶加工時(shí)一目了然,可以更迅速地進(jìn)行相應(yīng)的工作。利用刀具清單、程序內(nèi)部屬性和程序注釋等一系列重要信息,用戶可以降低生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,以最短的時(shí)間、最高的效率和最高的準(zhǔn)確度作好各種生產(chǎn)準(zhǔn)備。
(5)程序權(quán)限管理:
主要是給每個(gè)用戶設(shè)計(jì)不同的NC程序管理權(quán)限,以避免自己或別人對NC的程序進(jìn)行誤編輯,體現(xiàn)責(zé)任分清。
三、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC的特點(diǎn)
(1)由文件管理方式過渡到數(shù)據(jù)庫管理方式:基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC區(qū)別于傳統(tǒng)DNC的一個(gè)最明顯的變化是采用了SQL關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的管理方式,消除了采用文件的管理方式所固有的存取、查詢、安全等方面的隱患。它將NC程序的實(shí)際內(nèi)容保存在數(shù)據(jù)庫中,由機(jī)床上傳到PC機(jī)中是保存在一個(gè)固定的數(shù)據(jù)庫庫表中,機(jī)床請求的NC程序也是從數(shù)據(jù)庫中提取的。
(2)真正實(shí)現(xiàn)與ERP、PDM、CRM等系統(tǒng)的無縫連接:在本系統(tǒng)中,考慮到用戶使用PDM時(shí)可能使用的數(shù)據(jù)庫是千差萬別的,故采用了ODBC的方式,ODBC勝過其它數(shù)據(jù)庫技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)之一就是允許一個(gè)單代碼基同各種數(shù)據(jù)庫接口的能力。針對不同廠家的數(shù)據(jù)庫,我們只要建立合理的ODBC聯(lián)接即可。
(2)合理的程序管理流程:在本系統(tǒng)中,大量借用PDM對文檔資料的管理流程,同時(shí)針對NC程序管理的特殊化,對NC程序進(jìn)行管理。
四、基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC實(shí)施方案
以下是本公司給某數(shù)控機(jī)床廠家所做的基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC實(shí)施方案,敬請參考。
此數(shù)控機(jī)床廠家屬于某軍工單位,內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建設(shè)非常完善,配置有ERP和PDM,都采用SQL數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。用戶要求我們的DNC也能與PDM連接,以便采用PDM對NC程序進(jìn)行流程管理。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖所示:
為此,我們提供了一套基于PDM的數(shù)控機(jī)床網(wǎng)絡(luò)管理DNC,它負(fù)責(zé)在機(jī)床上傳程序時(shí)將其保存到數(shù)據(jù)庫表中,此數(shù)據(jù)庫表是通過ODBC連接到PDM中的相關(guān)庫表,機(jī)床所請求的NC程序內(nèi)容也是通過數(shù)據(jù)庫來存取的。針對NC程序管理的特殊要求,我們也給用戶提供了一套基于PDM的NC程序管理系統(tǒng),具體功能詳見上面說明。
參考文獻(xiàn)是說作者在寫作或者編輯論文的過程當(dāng)中引用相關(guān)學(xué)術(shù)研究信息來源,作者在引用前人的勞動成果時(shí),在文中引用的地方要做上標(biāo)注,最后在論文的末尾依次列出參考文獻(xiàn),下面是學(xué)術(shù)參考網(wǎng)的小編整理的關(guān)于數(shù)控畢業(yè)論文參考文獻(xiàn),歡迎大家閱讀借鑒。
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