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數控軸承磨床有效的實現了軸承生產的數字化工廠

發布時間: 2014-10-21  點擊次數: 895次
數控軸承磨床有效的實現了軸承生產的數字化工廠
 目前主要應用于球軸承‘兩溝一孔’的磨削加工,即軸承內輪內徑、內輪溝槽和外軟溝槽,由于加工而單一,采用單軸單伺服驅動,結構簡單,操作方便,數控軸承磨床數控系統(CNC)由數控程序、輸入/輸出設備、計算機數控裝置、可編程控制器(PLC)、主軸變頻驅動裝置、進給驅動(交流伺服)裝置和主動檢測裝置組成。
  數控技術是近代發展起來的一種自動控制技術,是用數字化的信息對某一對象進行控制的技術。由于軸承加工面是單一的,而且曲面加工采用成型砂輪磨削,故數控磨的進給驅動一般采用單軸單伺服系統驅動,輸入的數據經過數控系統的運算分配輸出指令脈沖,指令脈沖控制伺服電機運行,再經過傳動機構使磨床的進給拖板運動,其位置由主動測量檢測,再將信號反饋給數控系統。
  數控軸承磨床應具備的特點
  1.高精度:為了保證軸承磨削加工的精度,除了要求機床本體的幾何精度和良好的結構特性外,可通過減少數控系統的誤差和采取一定的補償技術來實現,同時必須具備高精度的位置測量和脈沖當量為0.1μm的高性能數控系統。
  2.高速、加工:軸承生產為大批量生產,提高生產率也是數控機床的主要特性,所以變頻主軸轉速一般選60000r/m i n,加工直徑小于20mm時,主軸轉速還可選用75000 r/min的主軸,數控系統根據加工余量自行分配快趨、粗磨、精磨、光磨四個階段的進給速度和進給量,自動消除空程,縮短加工節拍,提高加工效率。
  3.高可靠性是數控機床的關鍵指標,用平均*工作時間(MTBF Mean Time Between Failures)來考核,必須平均保證40000H以上。
  4.智能化利用自適應控制技術從軸承磨削過程中檢測到主軸電流變化的信號,來自動調整數控系統的進給量和進給速度等磨削參數,改善磨削加工狀態,以達到*磨削效果。同時數控系統應具有自診斷功能,運行中能及時發現和消除故障部位。
  2.設備維修、排除故降和日常維護對其加工能力的影晌
  1)數控軸承磨床的故障部位主要是數控系統和機床本體,數控系統由于受客觀條件限制,軸承數控磨是在相當惡劣I況下工作,其數控系統很容易出現硬軟故障,也很難發現故障點,維修相當困難;國內數控磨床制造商由于想盡可能降低成本,數控軸承磨床選用的配套件也是國產件,如傳動部分的滾珠絲桿副、滾柱導軌的質量較差、壽命短,由于受其材料和熱處理等因素的影響,一般運行一年后其傳動精度就降低了,因此造成機床定位精度差,重復定位精度差。zui終使加工的產品尺寸分散大,不利于軸承的配對。
  2)數控軸承磨床從故障起一直到故障排除進入正常使用所消耗時間的平均值為平均修復時間(M下TR),應越少越好,由于受設備工況、人員、技術、備件短缺、機床本體的設計等種種原因的影響,使數控磨床在使用中的(MTTR)實際值都很高,一般在100H以上。
  3)由于數控軸承磨床制造商相互技術封鎖,在提供給用戶設備的同時不能把技術圖紙提供給用戶(包括zui基本的電路圖、裝配圖和工裝圖),造成數控磨床在使用中出現一般故障時,沒有維修依據而無法修復,等待廠方維修時確發現只是一般的故障。
  3.維修操作人員的素質對其加工能力影晌
  1)由于數控軸承磨床是機電一體化技術密集型產品,本身集機、電、液、氣于一體,形成知識的密集點。如果維修人員不拓寬知識面及相關知識的深度,不懂得機械加工工藝、機械裝置結構、強弱電工作原理和特性,以及計算機的硬、軟件應用,就很難維護好數控軸承磨床,無法保證其正常運轉。
  2)數控軸承磨床在運行過程中,如果操作工的素質達不到一個數控軸承磨床操作的基本要求,就不可能操作好數控機床。zui起碼的要求應具備數控軸承磨床的基本操作技能和工作責任心,有日常保養的習慣,經常檢查機床本體如絲桿傳動副、導軌和主軸軸承潤滑狀況,少開數控軸承磨床的電氣控制柜的門,避免水霧、油霧和粉塵進入電控柜內。
  4.售后服務對數控軸承磨床使用的影響
  1)目前數控軸承磨床制造商的售后服務相對滯后,由于國內的制造商所采用的數控系統大部分都是進口件,如日本三菱、歐姆龍,德國西門子等,國內的維修能力極差,如我公司一臺無錫產3MZS135的PLC故障顯示01E,在保修期內告之生產廠不能修復,由生產廠寄往日本修理,兩個月后該裝置從日本原樣返回,原因是環境造成短路,不能修復需整體更換,如此一個問題影響生產近三個月。
  2)數控設備生產商還不具有售后服務的快速反應機制,數控軸承磨床因其價格昂貴,軸承制造商在選擇該項投資時想盡快發揮其效益,能運轉,多出產品,出好產品,如果出現故障,由于受設備生產商人力資源的影響,還不能確定在幾小時內服務到位,從而影響數控設備的加工能力。
  3)由干大多數企業在生產過程中,都提倡零庫存,沒有訂單的產品不做,這作為企業自身降低企業成本是好事,但造成數控設備生產商的備品備件供應嚴重短缺,如果數控設備用戶提出備件需求,起碼要兩個月才能到位,有些特殊零件還會更長。
  總結展望
  隨著經濟一體化的進程加快,以及我國軸承產品質量水平的不斷提高,我國軸承出口近十年來呈現平穩增長的態勢,軸承已成為我國機電產品出口的拳頭產品之一,這為數控軸承磨床商提供了廣闊的市場空間。國內數控機床行業的飛速發展為軸承行業的穩步發展打下了堅實的基礎。但是,數控系統目前在軸承行業只是應用于硬磨(淬火后)加工。目前,業內技術人員都在進行技術和工藝改造,軸承生產過程的各個工序從材料到毛坯再到半成品,從半成品再到成品的全過程都受到嚴格的控制,尺寸公差、形位公差都在壓縮,靠現有的工藝裝備是不可能批量生產的,數控機床商可以開發軸承前道工序的加工設備,如數控壓力機、數控冷輾機、數控軸承磨床等的軸承零部件加工設備,以滿足軸承零部件制造商的質量和自動化需求。利用數字化系統在軸承加工的全過程中應用,真正建立軸承生產的數字化工廠。