数控机床维修管理策略意义及数控机床PLC电气控制设计
　　一、数控机床维修管理策略意义
　　数控机床作为先进制造业的基础装备，代表着一个国家的综合实力，它的技术发展水平与制造业的发展息息相关。当前，我国制造业正面临着激烈的市场竞争，为满足用户多样化的需求，企业对数控机床产品的可靠性、安全性、生产效率的要求越来越高。数控设备在使用中出现故障，不仅无法完成生产任务，甚至会造成严重安全事故，给企业造成重大的经济损失。维修活动是企业为确保设备实现预计功能，维持系统安全性、可靠性，保证生产效率和产品质量而开展的一项重要工作。企业每年在设备维修及维护方面所投入的人力与财力是巨大的。关有资料显示，企业对设备进行维修及维护所支出的费用约占生产总值的15%-70%。当今，企业正探索如何通过合理控制成本，创造高额利润，而科学的规划维修管理工作己经成为有效途径之一。
　　数控机床是集机械、电子等多技术于一体的复杂系统，其结构复杂性造成其存在故障相关性的特征，使得故障诊断难度加剧，给企业开展维修管理工作、学者进行维修策略研究等方面带来了极大的挑战。在我国，对于数控机床维修管理的研究起步较晚，研究相对落后。我国一些制造型企业的设备维修管理至今还在使用上世纪50年代的计划预修制。这种维修体制使得企业在设备维修中往往出现维修不当的情况，常表现为维修不足或维修过剩。维修不足使得维修工作不彻底、不及时，不能使设备的故障率降低，往往会导致停机时间增加，影响产品的产量和质量。维修过剩会使企业在设备维修方面投入过多的成本和资源，造成不必要的浪费。我国企业每年由于维修及维护保养不当而产生的故障约占数控机床故障总数的70%。由于缺乏理论指导，我国企业在制定维修策略时主要凭借个人的工作经验，主观性较强。因此，对数控机床维修策略开展系统的研究工作是十分必要的。
　　维修策略的制定离不开对故障的分析，在现有的数控机床维修策略研究中，一般是假设故障独立，通过可靠性建模制定维修策略。但通过大量的实践验证，数控机床组件间的故障有时不是独立存在的，组件间故障的相关性问题在进行维修策略研究时不能被忽视。
　　立式机床的立柱，因为主轴箱悬挂在立柱一侧，所以一般采用封闭的箱型结构和米字形的内部肋板；有因为米字形肋板铸造时比较困难，所以有些立柱仍采用井字形的肋板。由于采用平衡锤平衡主轴箱的重量，因此平衡锤一般设立在立柱内腔里，并随主轴箱的升降而升降。采用这种平衡方式的立式机床立柱，其内腔是中空的。
　　二、基于PLC的数控机床电气控制系统的设计
　　CPU是可编程逻辑控制器(PLC)的核心内容，PLC的主要性能就是对系统的综合控制力、依据网络对各部分的通信能力和计算机技术所具有的可编程能力的自动控制器。PLC具有很广泛的通用性和对电气控制设备所需要的高度可靠性和抗干扰能力。PLC的工作方式是对系统程序的循环扫描，它通过对样本的采集输入，对程序进行分析，最后按照程序输出一系列控制指令，所以，机床的辅助电气的主要控制系统是PLC。
　　1、数控机床电气控制的方式选择
　　决定数控机床系统成败的因素就是数控机床电气控制的方式，想要在加工上使机床的运转速度和加工产品精度达到更高的层次，就要关注电气控制系统的优劣。
　　所以，数控机床的性能可以决定产品的精度和速度。对加工零件的条件进行分析，对系统的功能进行了解，根据其特点对其进行程序上的编辑，对于X轴与Y轴的确定采用的是对PLC控制系统、运动系统、电机部分、光栅尺等进行封闭式的控制方式。这种处理方式，使PLC的文件处理能力、人机交互能力及对数据的处理能力得到正常的发挥。运动控制器的优点就是稳定性与高速性，光栅尺的作用就是对程序提供作用点的精确信息。同时，可以通过接入传感器的方式提高系统的可靠性和稳定性。传统控制卡的实用性小，在使用上只能接入不多的几根轴，而运动控制器使用不仅能使接入轴的数目增加，还可以在以后的系统升级中带来便利。运动控制器还有个更大的优点，就是可以执行自动编辑的功能。
　　2、数控机床的功能分析
　　数控机床的种类有很多，我们可以简单分析一下数控机床中的一种机床，不仅有X、Y轴，还有四个Z轴，在进行工作的时候可以达到X、Y、Z轴三轴联动，轴与轴之间可以同时运动，也能分开运动。
　　为了实现对全闭合环的控制，可以利用X、Y轴的运动轨迹对工作台进行定位，从而提高加工精度。通过对变频器的控制，以此实现对四个主轴电机的同步控制。
　　运用X、Y轴进行限位的双重保护，再对Z轴的下侧进行限位。为了提高数控机床的加工效率，使主轴的转速达到更高水平，就要对电机温度进行实时监测并配备专业的冷却水泵，为机床提供更好的温度保护。为了实现自动、手动换刀的有效性，对主轴配备了专用的机械换刀手和刀库。机械手对机床换刀后，自动对刀具的深度和位置进行测量，提高了加工的质量，在检测时发现刀具有磨损或断裂的情况，机床的检测系统就会出现提示，可以通过系统的指令完成自动换刀及手动换刀。
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