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数控机床市场调查范文

前言:我们精心挑选了数篇优质数控机床市场调查文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。

数控机床市场调查

第1篇

关键词:中国制造;数控机床;检测机构;检测服务;人才为本

中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0086-02

最近国务院《中国制造2025》规划九项战略任务重点别提到要大力推动和发展高精度数控机床技术。《中国制造2025》规划是我国全面推行制造强国战略第一个十年行动纲领,是对制造业转型升级、实现智能制造的整体谋划。《中国制造2025》规化提出坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、人才为本的基本方针,坚持市场导向、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、自主发展、开放合作的基本方针,《中国制造2025》必将加速我国由制造大国向制造强国迈进。因此,检测机构要充分认识到我国制造业格局和经济发展环境将要发生的重大变化,认清形势主动作为积极为高精度数控机床技术的发展提供完善高效的检测服务。下面从三个方面探讨检测机构如何做好高精度数控机床的检测服务工作。

1 检测机构要做好数控机床的检测服务要特别重视人才的选拔和培养

打铁需要自身硬,要选拔高素质的专业技术人才并有计划的进行培养,对人才的选拔和培养一定要考虑今后开展数控机床的检测工作的可持续性。人才的培养主要通过自主学习和走出去学习,走出去学习主要是到数控机床的生产厂的生产车间去学习。下面为方便数控机床检测人员学习,将数控机床的基本知识介绍如下,为检测人员深入到数控机床生产厂家现场学习打下良好基础。

1.1 到生产厂家主要学习数控机床的工作原理及各种功能

了解数控机床是由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。具体来说:(1)数控机床输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传进并存人数控装置内。目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是:数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息,显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。(2)数控装置(CNC装置),是计算机数控系统的核心,由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置的脉冲信号,信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各个部分,使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动),还有主轴的变速、换向和启停信号,选择和交换刀具的刀具指令信号,控制冷却液、油启停,控制工件和机床部件松开、夹紧,控制分度工作台转位的辅助指令信号等。数控装置主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。(3)可编程逻辑控制器(PLC),数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能,其中,CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能,如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作,它接收CNC的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等开关量的动作信息,对开关量动作信息进行译码,转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作,如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令,一方面直接控制机床的动作(如手动操作机床),另一方面将一部分指令送往数控装置,用于加工过程的控制。在FANUC系统中,专门用于控制机床的PLC记作PMC,称为可编程机床控制器。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后,通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此,伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节,它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等,伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。(4)驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动,通过机械连接部件驱动机床工作台,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机,交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,伺服驱动装置包括主轴驱动单元(主要控制主轴的速度)、进给驱动单元(主要控制进给系统的速度和位置)。伺服驱动系统是悼鼗床的重要组成部分。从某种意义上说,数控机床的功能主要取决于数控装置,而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。(5)机床本体。即数控机床的机械部件,包括主运动部件、进给运动执行部件(工作台、拖板及其传动部件)和支承部件(床身、立柱等),还包括具有冷却、、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件,数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求,其机械部件在精度、刚度、抗振性等方面要求更高。此外,为保证数控机床功能的充分发挥,还有一些辅助系统,如冷却系统、系统、液压(或气动)系统、排屑系统、防护系统等。

1.2 到生产厂家学习数控机床的在线诊断技术和离线诊断技术

在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入/输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验,并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕显示报警号和报警内容外,还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态,为故障诊断提供极大方便。离线诊断当数控机床的数控系统出现故障或者要判断是真有故障时,往往要停止加工,停机进行检查,这就是离线诊断。离线诊断的目的是故障定位.力求把故障定位在尽可能小的范围,如缩小到某一区域或者某一模块等。早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断.诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读入数控装置中的RAM中,系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析,以判断系统是否存在故障,并确定故障位置.近期的数控系统则采用工程师面板、改装过的数控系统或专用测试装置进行测试等。

1.3 到生产厂家学习数控机床的自诊断技术

包括开机自诊断,数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对连接的各种控制装置进行检查,发现问题立即报瞥,例如检查备用电池电压是否达到要求,若电压低于要求,系统就会产生报警,提示维修人员立即更换电池,如果不能更换电池,在更换电池前不能停电。运行自诊断数控机床在运行时,数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视,如果发现问题及时报警,并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时,PLC装置通过机床生产厂家编制的用户程序,实时监视数控机床的运行,如果发现故障或者发出的指令不执行,及时将相应的信号传递给数控装置,数控装置将会在屏幕上显示报警信息。数控机床是机电一体化的产物,技术先进、结构复杂,数控机床的故障多种多样,故障原因一般都比较复杂。为了便于对机床的故障分析和诊断,按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障进行分类以方便维修。当数控系统出现故障,要分别对软、硬件部分进行分析、判断、定位故障并维修。

2 检测机构为机械制造业提供定期检测、故障诊断、故障排除一条龙服务

为此,检测机构应当与数控机床生产厂家建立长期的合作关系,笔者认为可以尝试借鉴汽车销售行业的做法建立“4S”店模式。这样检测机构可以在实际的检测和维修过程中急需数控机床配件时及时得到生产厂家的配件供应,特别是遇到一些复杂的系统故障和软件故障时作为检测机构可以通过绿色通道得到数控机床生产厂家的技术支持及时排除故障减少待机时间。随着科学技术的发展有些故障也可以通过数控机床生产厂家的远程诊断技术来排除故障,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的数控机床诊断技术。检测机构要充分利用生产厂家的技术优势将数控机床系统网络功能并通过互联网连接到数控机床生产厂家,当数控机床出现故障时,通过数控机床厂家的专业人员远程诊断,及时确诊故障,这是数控机床故障诊断技术的新方法。通过这些技术手段保证机械制造企业的数控机床生产加工的顺利进行,大大提高了检测机构对数控机床的检测工作效率,实现为机械制造企业提供优质高效的检测服务。

3 检测机要具有市场意识做好数控机床检测市场的开发工作

第2篇

关键词:数控机床 故障分析 可靠性设计

一.引言

如今数控机床市场竞争已经是白热化。市场竞争的五大要素是品种、服务、质量、价格和交货期,其中决定产品竞争胜负关键要素是质量,因此故障分析对于数控机床的质量的提高与日常维修具有非常重要的意义。同时可靠性是质量的灵魂和主体,可靠性影响着质量和其他方面,想在数控机床市场上占有更大的份额就要把重心放在可靠性工程技术上,由于这是国产数控机床要害所在和薄弱环节,因此导致了较低的市场占有率。

二.数控车床的故障分析

故障分析是指在故障发生后进行的分析和检测,以找到故障故障的原因、部位和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复方法,防止同类问题的再次发生。它可为设计者提供可预防故障的信息,为制造分析工艺缺陷和次品原因,为使用者分析出事故原因和预防措施,故障分析贯穿于设计、制造以及使用的全寿命周期。它的目的决不仅是评价系统及其组成单元的可靠性水平,更重要的是提高系统的可靠性水平。因此,故障分析技术就构成了在可靠性分析过程中的一项最基本并且最重要的内容。

故障部位分析

工作台是发生故障最频繁的部位。主要表现为:手持单元手轮损坏和按钮故障、工作

台不转和不能变速手持单元电缆损坏等。工作台的可靠性得到保证才能使数控车床的可靠性水平得到大幅度的提高。(2)液压系统的故障。主要表现为: 溢流阀损坏、油管损坏、滤油芯损坏、液压阀损坏以及机床很多部位出现漏油现象等。(3)电气系统障占第三位,主要表现为:脚踏开关接触不良、X轴行程开关紧固螺钉松动、刀具测量臂内无触点开关位置调整不到位等。(4)伺服控制单元的故障也很多。主要表现为: 电器警、报伺服电机故障和光栅尺损坏。

2. 故障分类原则

数控车床产品复杂,它产生的故障模式、程度和危害大小各不相同。数控车床是可修复产品,可靠性工程致力于通过数据分析研究,杜绝或有效减少产生重大危害的故障,达到尽量减少故障发生次数的目的。基于此,需要制定出数控车床故障的分级方法。数控车床的故障危害度是指各类故障对数控车床可靠性综合危害的程度,根据故障危害度进行分级的方法不外乎两种:定性分级和定量分级。故障危害度的概念还没有明确的定义,它很难用一个实际的量值作为标尺。现在,在各大行业中基本上采取四级分类方法。将车床各种类型的故障可能造成的影响按严重程度分为四个级别:(1)致命危害指危害人身安全的、会引起产品报废的、造成重大的经济损失以及对周围环境造成严重危害的故障;(2)严重故障指导致产品性能下降,并且厂家短时间内无法修复的故障;(3)一般故障指导致产品性能下降,但是厂家短时间内可以修复的故障;(4)轻微故障指的是不会导致产品性能下降,不需要更换零件,只要简单调试就可以排除的故障。

三.数控机床可靠性设计原则

数控机床是装备制造业的工作母机,可靠性是数控机床质量的核心。国产数控机床的可靠性问题严重影响了在国内外市场竞争中的声誉,使许多国有大中型机床企业长期处于困境,因此提高国产数控机床的可靠性是重中之重。

1. 明确产品的使用条件及工作环境,进行耐环境设计

数控车床产品的可靠性是针对一定的工作条件而言,包括两个方面:一是工作环境,包括载荷和工作场所的湿度、噪声、灰尘、温度和腐蚀介质等的状况,二是使用条件,主要指现场操作条件及维护条件,因此要明确产品的工作环境和使用条件。

耐环境设计是在设计时就考虑产品在整个寿命周期内可能遇到的各种环境影响,例如装配、振动影响,贮存时的温度、湿度、霉菌、运输时的冲击等影响。因此必须慎重选择设计方案,采取必要的保护措施,减少或消除有害环境的影响。可以从控制环境、适应环境与认识环境三方面加以考虑。认识环境指的是:不应只注意产品的工作环境以及维修环境,还应了解产品的安装、贮存和运输的环境。控制环境指的是:在条件允许时,应在小范围内为所设计的数控车床创造良好的工作环境条件,或人为地去除对产品可靠性不利的环境因素。适应性环境指的是:在无法对所有环境条件进行人为控制时,在材料选用、表面处理、设计方案、涂层防护等方面采取措施,以提高数控车床本身耐环境的能力。

2. 收集可靠性数据,确定可靠性指标

进行数控车床产品设计时,首先应确定产品的可靠性指标。根据设计要求决定采用什么可靠性指标,而指标的确定主要有:一是由设计者提出,主要是根据过去的经验和市场调查;二是由用户提出;三是由各方协商确定。现在数控车床产品还没有制定可靠性指标的标准,但不论由哪个方面提出指标,都要有利于提高产品可靠性水平,同时又不脱离现实的技术发展水平。这样就要求应首先收集和掌握国内外同类产品或相似产品的可靠性数据,例如,平均故障间隔时间、失效分布、首次故障平均时间、失效机理、失效模式及失效的影响程度、维修方法、维修时间、维修方针及其分布、备件准备、维修费用、维修周期和最佳经济寿命等等。运用收集的数据资料并进行详细设计,可得到原有产品的可靠度,维修度及有效度等可靠性特征量,在此基础上,考虑现有设计制造水平,经过详细分析,确定出所要设计产品的可靠性指标。所确定的数控车床可靠性指标既要切实可行,又要指标先进,有利于促进数控车床产品可靠性水平的不断提高。

3.系统设计

数控车床设计首先确定数控车床的组成及其类型。当数控车床类型确定以后,对它的可靠性指标进行合理的分配。将可靠性指标分配到各子系统,并与各子系统能达到的指标相比较,判断是否需要改进设计。再把改进设计后的可靠性指标分配到各子系统。根据同样的方法,可把可靠性指标进一步分配到各个元器件和零部件。

4.简化设计与维修设计

在满足预定功能的情况下,设计应力求元器件和零部件的数量少、简单。越简单越可靠是可靠性设计的基本原则,是减少故障提高可靠性的有效方法。但不能因为减少元器件或零部件而使其它零部件执行超长功能或在高应力的条件下工作。否则,简化设计将达不到提高可靠性的目的。对于新结构、新材料的应用要有充分的把握,需经过试验并经一段时间试用后再大量应用。维修性设计就是在设计时考虑产品的故障易于检查、容易发现,便于尽快修复,甚至在未出现故障时,就采取必要的措施加以预防或消除故障于未然。

四.结论

故障分析对于国产数控机床的质量提高与维修护养具有很重要的作用,可靠性设计可以增强国产数控机床的市场竞争力,也是设备质量提高的重要指标,因此必须加大这方面的研究力度。

参考文献

第3篇

【关键词】数控技术;机床维修人员;数控机床试验维修平台

当今社会,大量的数控技术促进了机械制造业的生产方式和管理模式的变化,它的辐射能力和关联效益更是无法计算。数控技术已经是商业贸易和国际技术的重要构成,数控技术的大量出口被工业发达国家视为高利润的重要产品,贸易额逐年增加。数控机床已经成为机械行业重要的加工设备,它是石油化工、汽车制造及机械等许多行业的支柱性产业,是世界产业革命的一个重要组成部分。因此数控技术是反映国家制造业现代化水平程度高低的重要标志,更是一个国家综合国力水平的象征。所以,当今世界制造业发展的主要方向是实现加工生产过程数控化。随着数控机床的大量应用,在使用过程中难免会出现问题,数控技术的复杂性和综合性使其在发生故障后,维修的难度大于普通设备,如果不能及时地排除故障,将制约数控机床的使用率,给企业生产带来影响。如果培养出一批大量数控机床维修技术人员,这将大大提高数控机床的使用率。

一、现阶段我国数控机床维修情况

通过对市场调查,由于数控机床是一个复杂的自动化机电设备,维修人员不仅要熟悉数控机床的机械部分,还要懂得电气知识,更会使用先进的数控机床故障诊断技术,进行数控机床维修,只有这样才能在数控机床出现故障时,及时有目的排故,保证机床的正常运行,这和传统机床维修工作有着很大的区别。现在数控机床出现的预知维修,更是改变了传统维修理念。在数控机床出现故障前,先进行维修,这样可提高数控机床运行的可靠性、安全性和机床的利用率,更能节省维修时间和费用,产生难以估量的经济效益。这些年来,由于信号处理技术、计算机技术及通信技术的快速发展,也出现了许多先进的数控机床故障诊断技术。在当今机械行业中,随着数控技术的快速发展,现在的数控系统结构简单,技术成熟,但也统暴露出越来越多的问题。由于现在使用的大多数数控机床,它们所用的数控系统是由各自系统厂家独自设计研发的,互通方式和通信机制各不相同,这就造成了系统之间互不兼容。系统之间的操作方式也不一样,当使用者购买了不同型号的数控系统时,增加了企业的培训费用。尤其在机床出现故障时,这就为机床的维修增加了难度,企业经常要联系专业系统的维修人员进行维修,大大增加了维修成本,不利于数控系统厂家提高产品的竞争力。

二、数控机床维修的目的

数控机床故障诊断与维修的基本目的是提高数控设备的可靠性。数控设备的可靠性是指在规定的时间内和工作条件下维持无故障工作的能力。衡量数控设备可靠性的重要指针是平均无故障时间MTBF(MeanTimeBetweenFailures)、平均修复时间MTTR(MeanTimeToRepair)和平均有效度A。平均无故障时间是指数控机床在使用中两次故障间隔的平均时间,目前较好的数控机床的平均无故障时间可以达到几万小时,显然平均无故障时间越长越好。平均修复时间是指数控机床从开始出现故障直至排除故障、恢复正常使用的平均时间,显然这段时间越短越好。平均有效度是对数控设备正常工作概率进行综合评价的指标,它是指一台可维修数控机床在某一段时间内维持其性能的概率。数控设备故障诊断与维护的目的就是要做好两方面:一是做好数控设备的维护工作,尽量延长平均无故障时间MTBF;二是提高数控设备的维修效率,尽快回复使用,尽量缩短平均修复时间MTTR。也就是说,从两个方面来保证数控设备有较高的有效度A,提高数控设备的开动率。

三、职业院校建立数控维修平台的重要性