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文章預(yù)覽：

1故障的原因調(diào)研及分析

0. ]立式數(shù)控銑故障現(xiàn)象

通過對加工中心檢查，該加工中心的故障主要體現(xiàn)為：

(1) 數(shù)控加工中心的接觸器、中間繼電器和時間繼電器經(jīng)常出現(xiàn)線圈燒壞、觸點(diǎn)接觸不良和燒壞燒斷的現(xiàn)象，還有繼電器的銜鐵被卡死不動的現(xiàn)象..以上的現(xiàn)象就是在日常生產(chǎn)的過程中，故障頻繁出現(xiàn)的主要原因..

(2) 近年來經(jīng)常出現(xiàn)工作臺的調(diào)速困難、調(diào)速錯亂現(xiàn)象：每次調(diào)速要來回多次才能成功，并且在調(diào)速過程中會出現(xiàn)打齒輪的現(xiàn)象：

1.2加工中心故障原因與分析

U )數(shù)控加工中心電氣控制，是依靠接觸器、中間繼電器和時間繼電器來完成，這樣的線路,就是形成故障多的主要原因..也是技術(shù)落后年代的產(chǎn)物..在日常的工作中，由于這合設(shè)備教學(xué)任務(wù)相當(dāng)繁忙，使設(shè)備運(yùn)行疲勞，加速老化..再加上我校處于南方沿海地帶，高溫天氣和空氣潮濕而且?guī)в写罅康柠}份，電器元件在這樣的環(huán)境下受到嚴(yán)重的影響：

① 高溫又潮濕天氣加速電器絕緣老化使電器壽命縮短，所以經(jīng)常出現(xiàn)繼電器線圈絕緣擊穿造成匝間短路而燒壞的原因；

② 帶有大量鹽份的潮濕天氣直接影響電器的絕緣，因?yàn)辂}份是良好的導(dǎo)體，在潮濕的天氣鹽份入侵到繼電器的線圈，至使線圈絕緣電阻下降并導(dǎo)致匝間短路而燒毀的原因：特別在大霧天氣，會使電器絕緣電阻迅速下降，所以是加工中心_開機(jī)就經(jīng)常出現(xiàn)電器燒毀的主要原因；

:帶有大量鹽份的潮濕天氣加速電器零件的腐蝕，使繼電器觸點(diǎn)嚴(yán)重氧化而造成接觸不良導(dǎo)致線路工作不正常的原因..這種故障時隱時現(xiàn)，相當(dāng)難檢查，所以就造成檢修的時間比工作時間還長的現(xiàn)象了。觸點(diǎn)接觸不良又會產(chǎn)生火花，時間長了就燒壞或燒斷觸頭..繼電器的銜鐵受到鹽份腐蝕而生銹，影響了繼電器的銜鐵的活動，隨著時間推移腐蝕越來越嚴(yán)重，終使繼電器的銜鐵被卡住不能動作的原因了：

(2) 數(shù)控加工中心工作臺調(diào)速系統(tǒng)采用機(jī)械調(diào)速裝置，共有6種轉(zhuǎn)速，通過變換主變速箱和輔助變速箱中的齒輪來調(diào)節(jié)..變速箱中的齒輪變換是由電磁閥控制液壓裝置推動齒輪進(jìn)行：因使用十多年，液壓元件磨損嚴(yán)重，密封件嚴(yán)重老化，造成很多液壓部位(件）及管線的連接件滲、漏油嚴(yán)重，影響液壓裝置動作緩慢甚至不動作，從而導(dǎo)致工作臺變速困難或變速錯亂的原因

:1數(shù)控加工中心工作臺的調(diào)速是通過調(diào)速開關(guān)邏輯控制4個電磁閥的通斷，⁴個電磁閥控制4套液壓裝置來推動變速齒輪的變換從而達(dá)到調(diào)速的功能_：工作臺變速時，必須先讓拖動電動機(jī)停止下來，再點(diǎn)動電動機(jī)，讓電動機(jī)微動，然后再操縱調(diào)速手柄進(jìn)行調(diào)速，電動機(jī)轉(zhuǎn)速過高時不可操縱調(diào)速，以免打壞齒輪。當(dāng)液壓裝置漏液嚴(yán)重導(dǎo)致推動齒輪緩慢，電機(jī)轉(zhuǎn)速下降到零時齒輪還未嚙合女^再次操作時一般操作人員會適當(dāng)提高一些速度，使電機(jī)慢點(diǎn)停下來配合齒輪嚙合，但速度過高又會打齒輪，速度相當(dāng)難把握，有時要來回折騰好幾次才能成功：這就是造成調(diào)速困難和打齒的原因了.，

:I如果出現(xiàn)某個液壓裝置因漏液嚴(yán)重而導(dǎo)致不工作，就會出現(xiàn)調(diào)速錯亂：例如：有一次操作人員把工作臺從第8擋4. 56_r/min的速度調(diào)回到第h擋2. 6_r/min的速度，是要把速度降低，但是速度不但不降低反而明顯升高了速度，后經(jīng)修理人員檢查發(fā)現(xiàn)電磁閥YY1控制的液壓裝置的液壓缸密封爛掉造成液壓缸嚴(yán)重串油而沒有動作，所以造成第6擋的速度與I⁴擋21/min的速度一樣：出現(xiàn)了調(diào)速錯亂的現(xiàn)象：其次，上述的繼電器的故障及電磁閥本身故障原因也會引發(fā)這種故障現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了產(chǎn)品加工的質(zhì)量..

2改造方案

根據(jù)前面調(diào)研分析的故障原因發(fā)現(xiàn)，故障主要集中在數(shù)控加工中心的電氣繼電器接線邏輯控制線路上和機(jī)械調(diào)速裝置上，所以制定下列改造方案：

(1) 采用變頻調(diào)速器實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，減少故障的發(fā)生..

(2) 采用PL(:可編程控制器大大減少控制設(shè)備外部的接線，提高可靠性.：

(3) 因數(shù)控加工中心線路及電器元件已老化嚴(yán)重，除電動機(jī)及電磁離合器保養(yǎng)提高絕緣外其余的全部更新..主拖動電動機(jī)更換成變頻調(diào)速三相異步電動機(jī)。

3實(shí)施改造

3. I主要設(shè)備的選型

3.]. I主電動機(jī)的選型

根據(jù)數(shù)控加工中心原主電動機(jī)的主要參數(shù)：新的電動機(jī)選擇了變頻調(diào)速的三相異步電動機(jī)，電動機(jī)自身帶有軸流風(fēng)機(jī)低速時能輸出恒轉(zhuǎn)矩，調(diào)*果好，節(jié)能效果明顯。

3. 1.2變頻器的選型

為保證數(shù)控加工中心運(yùn)行穩(wěn)定性和加工精度，以及與主電機(jī)的匹配..選用施耐德通用三相異步電動機(jī)用磁通矢量變頻器能達(dá)到要求：

3. 1.3PI.(:可編控制器的選型

根據(jù)數(shù)控加工中心的控制，PL(:所需"⁽> 點(diǎn)數(shù)為：輸入59點(diǎn)、輸出#點(diǎn)，全部是開關(guān)量：為達(dá)到輸入輸出需求和系統(tǒng)的可靠性，選用三菱PL(:可編程控制器：

3.2主電路的控制設(shè)計(jì)

新的主電路是在原主電路進(jìn)行修改而成的，刪去機(jī)械調(diào)速系統(tǒng)的電路，增加變頻器調(diào)速電路，

4改進(jìn)后的使用效果

數(shù)控加工中心經(jīng)過這次改造，系統(tǒng)性能良好，啟動平穩(wěn)，無沖擊，噪音小，調(diào)速順利，調(diào)速過程不發(fā)生任何機(jī)械沖擊..改造后也提高了數(shù)控加工中心的加工精度，原來需要高精度不敢加工的現(xiàn)在都可以加工了..通過將近一年多的使用，數(shù)控加工中心沒有發(fā)生任何故障：這次應(yīng)用變頻調(diào)速器和PLC可編控制器改造數(shù)控加工中心的控制系統(tǒng)和調(diào)速系統(tǒng)是非常成功的：