機床電氣控制論文
【摘要】本文介紹了數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的可靠性分析方法，分析了故障樹(shù)分析方法以及3F分析方法的特點(diǎn)，并闡述了元件質(zhì)量、制造工藝水平、虛接虛焊、電源問(wèn)題以及機械噪聲等因素對數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的可靠性影響，指出了對電氣控制與驅動(dòng)系統采用分立模塊結構，可以有效的提升系統的運行可靠性。
【關(guān)鍵詞】電氣論文
1前言
隨著(zhù)科技快速的發(fā)展，制造技術(shù)也得到了進(jìn)一步的改進(jìn)以及創(chuàng )新，而數控機床則是制造技術(shù)最為重要的載體，數控機床的發(fā)展以及可靠運行對于制造業(yè)的發(fā)展有著(zhù)至關(guān)重要的影響。所以，人們也越來(lái)越關(guān)注數控機床的發(fā)展，而數控機床的可靠性更是評價(jià)數控機床先進(jìn)性與否的關(guān)鍵性指標。在數控機床之中，電氣控制與驅動(dòng)系統是極為重要的一個(gè)子系統，同時(shí)也是數控機床中最易發(fā)生故障的系統。所以，要想確保數控機床的運行具有更高的可靠性，必須要確保電氣控制與驅動(dòng)系統具有非常好的可靠性。在對數控機床的電氣控制與驅動(dòng)系統進(jìn)行可靠性分析時(shí)，故障樹(shù)分析的方法極為重要的一種可靠性分析方法。由于故障樹(shù)分析方法具有非常強的系統性，所以，故障樹(shù)分析方法也被應用在很多的領(lǐng)域之中。不過(guò)，現階段數控機床技術(shù)不斷的革新與發(fā)展，數控機床的結構也更加的趨于復雜化，數控機床的故障發(fā)生也逐漸的突顯出了動(dòng)態(tài)失效的特點(diǎn)。所以，故障樹(shù)分析方法已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足對復雜數控機床結構的動(dòng)態(tài)失效問(wèn)題分析的要求，也逐漸的出現了基于動(dòng)態(tài)失效的故障分析方法。近年來(lái)，3F技術(shù)開(kāi)始出現并得到了迅速的發(fā)展，其在分析系統可靠性工作中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用，逐漸的被應用于各個(gè)領(lǐng)域之中，被用來(lái)分析不同系統的運行可靠性。
2數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的可靠性分析方法
2。1數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的故障樹(shù)分析方法
在數控機床的運行過(guò)程中，對于運行的可靠性有著(zhù)極為重要影響的便是電氣控制與驅動(dòng)系統。在數控機床之中，位于機床內部不同部位之中的一些電氣元件和相應的連結線(xiàn)路便屬于數控機床的.電氣控制與驅動(dòng)系統，其也是數控機床中極為關(guān)鍵的一個(gè)子系統。而且在數控機床之中，該子系統發(fā)生故障的概率是最高的，同時(shí)也是對于數控機床可靠性影響最大的一個(gè)子系統。在對數控機床進(jìn)行可靠性分析的過(guò)程中，應用的最為多的一種方法便是故障樹(shù)分析方法，該分析方法已經(jīng)在很多的領(lǐng)域之中得以應用。通過(guò)故障樹(shù)分析方法，能夠找出系統中所發(fā)生的一些基本的故障、故障產(chǎn)生的具體原因以及故障事件出現的概率大小等。所以，采用故障樹(shù)分析方法進(jìn)行可靠性的分析是極為必要的。故障樹(shù)分析方法最早是在上世紀的60年代初由美國學(xué)者Watson所提出的，其主要是用來(lái)對結構相對復雜的一些系統進(jìn)行安全性以及可靠性的相關(guān)評價(jià)工作。并且，在之后也逐漸的對故障樹(shù)分析方法進(jìn)行了一定的完善與改進(jìn)，使得該分析方法在可靠性分析中的應用更為廣泛，故障樹(shù)分析方法的具體流程如圖1所示。在采用故障樹(shù)分析方法時(shí)，若想防止形成一個(gè)不正確的故障樹(shù)模型，要對構建故障樹(shù)的一些邊界條件加以嚴格的確定，并且也應當對一些事件進(jìn)行嚴格的定義。同時(shí)，在構建故障樹(shù)的過(guò)程中，也不能出現有所遺漏的問(wèn)題，應當自上向下對故障樹(shù)進(jìn)行逐級的構建。
2。2數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的3F分析方法
3F分析方法是經(jīng)過(guò)長(cháng)期的實(shí)踐總結而得到的，其能夠有效的使系統中的故障得以減少或者徹底的消除，可以最大限度的確保系統的運行具有可靠性。通過(guò)利用3F分析技術(shù)，能夠對系統中的故障模式、危害進(jìn)行分析，還可以進(jìn)行故障樹(shù)分析，同時(shí)也能夠進(jìn)行故障的分析以及糾錯處理，是確保系統可靠運行的一種有效以及實(shí)用的分析方法。
3數控機床電氣控制與驅動(dòng)系統的可靠性的主要影響因素
3。1元件的質(zhì)量
在對以往對數控機床的維修經(jīng)驗來(lái)看，導致數控機床運行故障的原因，很多情況下是因為元件的質(zhì)量出現問(wèn)題而導致的。（1）對于數控機床的一些外圍電氣元件來(lái)說(shuō)，會(huì )使用到一些接觸式的機械元件，例如，繼電器以及接觸器等元件。若是這些元件的質(zhì)量較差，極易的導致數控機床中電氣控制與驅動(dòng)系統發(fā)生不穩定的問(wèn)題。在這些接觸式的機械元件之中，所存在的一些質(zhì)量問(wèn)題主要是觸點(diǎn)位置處的簧片不具有良好的彈性，在使用過(guò)程中極易發(fā)生疲勞問(wèn)題，在動(dòng)靜的觸點(diǎn)位置，接觸過(guò)程中所形成的電阻較大。同時(shí)，受到外界環(huán)境溫度升高以及元件的骨架發(fā)生一定的形變等因素影響，極易的導致這些接觸式的機械元件出現失靈問(wèn)題。（2）電容器元件出現失效問(wèn)題同樣也將出現一些噪聲，尤其是電容器的形狀為管狀時(shí)，在引出線(xiàn)和內部的電極發(fā)生接觸的過(guò)程中，要是出現接觸不良的問(wèn)題時(shí)，極易的產(chǎn)生較強的噪聲，如果問(wèn)題較為嚴重時(shí)，極有可能使得電解液發(fā)生并流問(wèn)題，并流至電極以及引線(xiàn)的中間位置處，從而引發(fā)漏油現象，使得兩者的接觸電阻急劇增加，幾乎的等同于將兩者切斷。并且，電容器的內部絕緣層易發(fā)生老化以及破壞問(wèn)題，導致電容器的內部出現一定的放電現象，同樣會(huì )導致非常大的浪涌沖擊問(wèn)題產(chǎn)生。
3。2制造工藝水平
�。�1）虛接虛焊。進(jìn)行電氣控制與驅動(dòng)系統的安裝作業(yè)時(shí)，對于導線(xiàn)端子應當充分的壓緊，避免出現松動(dòng)問(wèn)題，要不然極易導致一些接觸問(wèn)題以及腐蝕問(wèn)題的發(fā)生，使得在接觸位置處的發(fā)熱量急劇增加，接觸位置的電阻值會(huì )急劇的增大。若在這一時(shí)期內有干擾電流的出現，那么接觸位置便會(huì )形成非常大的電壓降。而若是電壓屬于放大器裝置的輸入電壓，那么會(huì )導致放大器在進(jìn)行電壓輸出的過(guò)程中，存在極大的噪聲電壓。而對于一些焊接元件，若是發(fā)生虛焊問(wèn)題。那么，在管腳的位置處易出現元件的銹蝕問(wèn)題，雖然元件剛開(kāi)始使用的過(guò)程中不會(huì )出現問(wèn)題，但是在較長(cháng)一段時(shí)間之后便會(huì )誘發(fā)一些噪聲電壓的出現，使得系統受到極大的干擾，引起系統的可靠性不良問(wèn)題。（2）電源問(wèn)題。在電氣控制與驅動(dòng)系統中，計算機裝置發(fā)生故障的原因很多情況下是由于電源出現一定的故障而引起的。由于電源經(jīng)常的會(huì )受到各個(gè)因素的干擾，所以電源極易出現一些較強的噪聲，而會(huì )對電氣控制與驅動(dòng)系統造成可靠性極大的不良影響。另外，由于電網(wǎng)在供電的過(guò)程中，出現一些供電不穩定的問(wèn)題，同樣也極易的導致系統產(chǎn)生一定的波動(dòng)，使得系統的可靠性受到較大的影響。因為不同的企業(yè)之間的用電具有相對大的差異性，僅僅是電網(wǎng)中電壓出現波動(dòng)情況，就會(huì )產(chǎn)生相對大的誤差，另外，在輸送的線(xiàn)路之中還存在著(zhù)很多的諧波干擾，也易導致系統運行過(guò)程中的不穩定，使系統極易發(fā)生故障。（3）機械噪聲。數控機床自身的固定結構或者一些傳動(dòng)的裝置，在數控機床的運行時(shí)，若是由于設計以及安裝等一些原因而未能全面的考慮周全，便易導致數控機床在運行的過(guò)程中出現較為嚴重的振動(dòng)，也可能導致個(gè)別的器件的振動(dòng)頻率和電機發(fā)生轉動(dòng)的頻率相同，形成共振現象。而若是這些元件所在的電路之中含有諧波電路的電容裝置或者是電感線(xiàn)圈裝置時(shí)，便會(huì )導致一定的干擾問(wèn)題出現。若是一些接觸式的機械器件發(fā)生振動(dòng)，極易導致壓力的不斷變化而引起接觸位置的接觸不良問(wèn)題出現，而電流在經(jīng)過(guò)此位置時(shí)就會(huì )形成相應的電壓波動(dòng)，從而影響到整個(gè)系統的可靠性。
4結語(yǔ)
在數控車(chē)床中，通常電氣控制與驅動(dòng)系統的組成是采用的兩種不同的結構組形式，一種屬于整體的模塊構成，而另外一種則是分立模塊構成。僅僅就干擾方面來(lái)說(shuō)，采用整體模塊結構所具有的抗干擾性能相對要差。這是由于對于整體的模塊來(lái)說(shuō)，信號線(xiàn)所擁有的長(cháng)度一般均要長(cháng)，而且極易的發(fā)生天線(xiàn)效應問(wèn)題，對于一些干擾信號的接收量較大，導致系統的運行過(guò)程中較多的不穩定因素出現。所以，通過(guò)應用小型的一些分立模塊結構，不僅可以有效的提升系統的運行可靠性，同時(shí)也非常的有利于系統功能的進(jìn)一步擴充，在運行期間也便于維護，在實(shí)際中得到了越來(lái)越廣泛的應用。
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