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數控雙頭銑床是生產中的關鍵設備

在制造業裝備中,數控雙頭銑床的占有率不斷提高,它是生產中的關鍵設備,若出現故障后不能及時正確地進行故障診斷和維修,將帶來較大的經濟損失。伺服系統是數控機床的重要組成部分,在連續生產過程中,伺服系統任何部分產生故障,都會影響加工精度及效率,并可能損壞整個機床,甚至影響整個生產線的正常運行,造成重大的經濟損失。及時、準確的確定其故障,可以降低生產加工成本,提高生產效率及機床的可靠性。

為了精s確實現數控銑床的故障診斷與預報,本文以數控雙頭銑床的典型代表固達數控雙頭銑床的伺服系統為研究對象,對數控銑床伺服系統運行過程中其主要組成部分傳動機構、驅動系統、檢測裝置故障產生的機理進行了深入分析。以分析的數控銑床伺服系統故障機理為基礎,采用小波的方法對傳動機構的軸承進行故障診斷,應用基于擴展卡爾曼濾波的方法對驅動系統的電機故障進行診斷。由于伺服進給系統的復雜性和各種故障診斷方法所固有的局限性,很難通過一種診斷方法解決故障診斷問題。

為了有效利用帶有各種不確定性的定量信息和定性知識,實現對數控銑床伺服系統這一復雜機電系統的綜合故障診斷,提出了基于證據推理算法的置信規則庫推理方法(RIMER), RIMER主要包括知識的表達和知識的推理。其中,知識的表達通過置信規則庫(BRB)專家系統來實現,而知識的推理則通過證據推理(ER)算法實現。BRB系統由一系列置信規則組成,它本質上是一種專家系統,能夠有效利用各種類型的信息,建立輸入和輸出之間的非線性模型。最后提出了置信規則庫專家系統的離線優化模型。

龍門銑床性能特點

龍門銑床具有足夠的剛性，效率高，操作方便，結構簡單，性能全面性等特點。

其具體的性能特點根據種類、型號以及廠家各有不同，與所采用的技術有很大關系。以之前提到的SK系列三軸數控龍門銑為例，其性能特點在于：

1.立銑頭配置TX400重型龍門銑頭，雙矩形導軌，剛性強；

2. 銑頭裝滾珠絲杠、氣動拉刀裝置、有伺服電機驅動；

3. 側銑頭配置V5型龍門銑頭，加裝獨立潤滑裝置，升降由普通減速機傳動，變頻調速；

4. 普銑/數控銑一鍵式轉換三軸數控系統，即可編程操作又能利用擴展面板手動操作，在實際機械加工過程中實現性極強；

5. 床身進退、橫梁上下、立銑頭上下均配臺灣滾珠絲杠，由伺服電機驅動；

6. 配同步帶、同步輪；

7. 手持式電子手輪單元，方便三軸對刀；

8. 獨特的橫梁升降安全連鎖裝置，保證機床的重復定位精度；

9.臺標擺線泵組連續潤滑，故障率低。、

龍門銑床熱變形

龍門銑床熱變形原因：在內外熱源的影響下，龍門銑床各部件將發生不同程度的熱變形，使工件與刀具之間的相對運動關系遭到破環，對于龍門銑床來說，因為全部加工過程是計算的指令控制的，熱變形的影響就更為嚴重。

為了減少熱變形，在龍門銑床結構中通常采用以下措施。

1：控制溫升在采取了一系列減少熱源的措施后，熱變形的情況將有所改善。但要完全消除龍門銑床的內外熱源通常是十分困難的，甚至是不可能的。所以必須通過良好的散熱和冷卻來控制溫升，以減少熱源的影響。其中部較有效的方法是在龍門銑床的發熱部位強制冷卻，也可以在龍門銑床低溫部分通過加熱的方法，使龍門銑床各點的溫度趨于一致，這樣可以減少由于溫差造成的翹曲變形。

2：減少發熱龍門銑床內部發熱時產生熱變形的主要熱源，應當盡可能地將熱源從主機中分離出去。

3：主軸箱的改進對于龍門銑床的主軸箱，應盡量使主軸的熱變形發生在刀具切入的垂直方向上。這就可以使主軸熱變形對加工直徑的影響降低到小限度。在結構上還應盡可能減小主軸中心與主軸向地面的距離，以減少熱變形的總量，同時應使主軸箱的前后溫升一致，避免主軸變形后出現傾斜。

4：改善de龍門銑床機構在同樣發熱條件下，龍門銑床機構對熱變形也有很大影響。如龍門銑床過去采用的單立柱機構有可能被雙柱機構所代替。由于左右對稱，雙立柱機構受熱后的主軸線除產生垂直方向的平移外，其它方向的變形很小，而垂直方向的軸線移動可以方便地用一個坐標的修正量進行補償。