数控机床的质量保证技术应用及发展

摘要：随着社会生产力的发展

如今机床生产小批量或大批量机械零件、配件等不再需

要繁杂的一系列手动操作

取而代之的是数控机床。数控机床经过几十年的发展

,还是有一大

批高档数控系统的国产市场完全依靠进口

这样就会形成受制于人的局面。究其原因

,国产中

高端数控系统的差距主要表现在技术成熟度低、可靠性不高、质量不稳定、精度不高

,正因为

如此

对于质量的保证才显得尤其重要。

关键词机床

;数控系统;

质量数控机床是现代制造业的基础装备

,其质量如何及机床可靠

性能的高低直接影响着一个国家先进制造业的发展水平。而数控系统是各类数控机床的控制

中枢

,它在使用和运行过程中的质量,

直接关系到数控机床整体设备的正常运行。随着先进制

造技术的发展

不仅要求机床具有优越的性能和高度的自动化功能

,更要求具有性能与功能的

维持性、可靠性、维修性和维修保障性

即要求机床具有可信性。数控系统可靠性是广大数控

机床用户选购产品时最为关注的质量属性

,面对国内外日趋激烈的市场竞争,可靠性好坏几乎

成为我国民族数控产业生死存亡的关键。

数控机床的质量保证技术重要性

1)数控机床加

工精度高

,生产效率高,

决定了质量保证技术的重要性。数控机床是一种安装了程序控制系统

的机床

该系统能逻辑地处理具有使用号码或其他符号编码指令规定的。尤其是其加工精度

高和生产较高效的情况

导致了对其进行质量保证非常重要。

加工精度高:

数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运

动中产生的位移、热变形等导致的误差

通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精

度。由于数控机床实现自动加工

所以减少了操作人员素质带来的人为误差

,提高了同批零件

的一致性。生产效率高

:就生产效率而言,相对普通机床,

数控机床的效率一般能提高

2～3 倍

甚至十几倍。主要体现在以下几个方面

:① 一次装夹完成多工序加工, 省去了普通机床加工的

②

多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。简化了夹具及专用工装等

,由于是一次装夹

完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了

即使偶尔必须用到专用夹具。由于数控机床

的超强功能夹具的结构也可简化。

2)数控系统的故障可能性很大,要防患未然。数控机床较为

复杂

当机床发生故障时都会导致工作瘫痪

,无法正常运行。数控机床故障的发生频率高低,故

障原因等可以评定数控机床质量的好坏

,通过多年来对遍布全国的汽车,航天,

兵工、动力和

通用机械等行业的数十家机床用户进行调查发现

装有国外数控系统的数控机床。数控系统

(含伺服单元)

故障数占整台机床故障总数的

21.8%

配备国外数控系统的加工中心

,其数控系

统

(含伺服单元)

故障数占故障总数的

18.2%,国外数控系统故障部位主要是进给运动控制单

元

,实时数据库,

电气系统以及

CNC 电源故障等。其故障模式涉及面也很广。其中多发的故障

模式是元器件损坏、

CNC 参数设定错误,加工环境湿度太大或灰尘太大、元器件性能参数下

降

软件故障、外部干扰引起数据丢失或混乱等。国产数控系统的故障部位也是多方面的

,主

要为进给驱动单元

,主板、数控面板、检测单元、其它硬件(

多功能板

)。电源及电气系统等。其中

最频繁的故障模式是元器件损坏、元器件功能丧
失软件故障(CNC 参数错误等)、伺服系统设计不合理,

元器件性能参数下降和线路

,电缆连

接不良等。由此可见

,无论是国外数控系统还是国产数控系统,

都是数控机床的重要故障源之

一

都会对机床整机造成停机损。

数控机床的质量保证技术应用数控机床的质量保证技术

是质量保证系统中的重要组成部分

也是加工质量保证技术的核心内容。建立完善、可靠的

基于数控机床的质量保证系统

不仅是提高数控机床利用率的关键

,也是保证产品质量和降低

生产成本的关键。基于数控机床的质量保证技术主要包括

: 1)数控程序代码的合理性检验由

CAD/CAM

生成或手工编制的

程序代码的合理性

避免加工过程出现因

NC 代码不合理

所造成的加工中心的损坏、刀具的损坏或工件的报废

;2)数控加工的计算机仿真研究数控加

工仿真建模理论

实施图形仿真和物理仿真

,预测加工过程状态和加工质量;3)数控机床故障

的快速诊断与报警采用多传感器的数据融合技术和多模型技术

应用小波理论、神经网络以