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机械加工设备常见问题

日期:2016-11-5 21:28:39 人气:
        数控加工在当今机械制造加工业中得到越来越广泛的应用,特别是经济型因加工范围广、效率高、质量稳定和价格低廉等因素在一些企业特别是中小型企业得到了很大的应用和发展。但在普及推广应用中,常常因使用或工艺设计不当造成准备时间长、加工误差大甚至发生意外事故等问题,给操作者带来很多不便和心理压力。其实,经济型数控加工方法如果使用得好的话,加工起来非常便利并且安全可靠。下面就加工中常见的几个问题介绍相应的办法。 1 采用适当合理的对刀方法刀具安装后,在执行加工程序前首先要进行对刀以确定起始点位置。而对刀常常是操作者颇感头疼的事(经济型数控无自测装置),费工费时,特别是多刀加工时,还需测刀补值。通常,常用的对刀方法有: 

点动对刀法 按住控制面板上点动键,将刀尖轻触被加工件表面(X和Z两个方向分两次进行点动),计数器清零,再退到需设定的初始位置(X、Z设计初值),再清零,得到该刀初始位置。依次确定每把刀的初始位置,经试加工后再调整到准确的设计位置(起始点)。这种方法无须任何辅具,随手就可操作,但时间较长,特别是每修磨一次刀具就必须重新调整一次。该方法适合于简单工序或初次安装调试。 

 

        采用对刀仪法 机床选配的对刀仪有采用自测装置,但操作复杂,仍须花费一定的准备时间。适合多刀测量时使用。 

采用数控刀具 刀具安装经初次定位后,在经过一段时间切削后产生磨损而需要刃磨,普通刀具刃磨后重新安装时的刀尖位置发生了变化,需要重新对刀。而数控刀具的特点是刀具制造精度高,刀片转位后重复定位精度在0.02mm 左右,大大减少了对刀时间:同时,刀片表面上涂有耐磨层(SiC、TiC等),使其耐用度大大提高(3~5倍),但成本较高。 

 

        采用自制对刀块法 用塑料、有机玻璃等制成简易对刀块(见右图)可方便地实现刀具刃磨后的重复定位,但定位精度较差,通常在0.2~0.5mm,但仍不失为一种快速定位方法,再次调整就很快很方便了。 
2 加工球面易产生形状误差的消除方法在加工球面尤其是加工过象限的球、曲面时,由于调整不当,很容易产生凸肩、铲背等情况。其原因主要有:系统间隙造成 在设备传动副中,丝杠与螺母之间存在着一定的间隙,随着设备投入运行时间的增长,该间隙因磨损而逐渐增大,因此,对反向运动时进行相应的间隙补偿是克服加工表面产生凸肩的主要因素。间隙测量通常采有百分表测量法,误差控制在0.01~0.02mm 之内。这里要指出的是表座和表杆不应伸出过高过长,因为测量时由于悬臂较长,表座易受力移动,造成计数不准,补偿值也就不真实了。 工件加工余量不均造成 在实现零件设计表面之前,待加工表面的加工余量是否均匀也是造成成型表面能否达到设计要求的一个重要原因,因为加工余量不均易造成“复映”误差。因此,对表面形状要求较高的零件,在成型前应尽可能做到加工余量均匀或者通过多加工一道型面的方法以达到设计要求。 刀具选择不当造成 刀具在切削中是通过主切削刃来去除材料的。但在圆弧加工过象限后,圆弧与刀具副切削刃(副后面与基面的交线)相切之后,此后副切削刃就可能参与了切削(也就是铲背)。因此在选择或修磨刀具时,一定要考虑好刀具的楔角。 3 合理设计加工工艺使用等加工设备进行加工,效率高、质量好,但如果工艺设计安排不当,则不能很好地体现它的优势。从一些厂家加工使用来看,存在着如下一些问题: 

工序过于分散 产生这个问题的原因在于怕繁(指准备时间),编程简单、简化操作加工,使用一把刀加工易调整对刀、习惯于普通加工。这样就造成了产品质量(位置公差)不易保证,生产效率不能很好地发挥。因此,工艺人员和操作者应全面熟悉数控加工知识,多进行尝试,以掌握相关知识,尽可能采用工序集中的方法进行加工,多用几次,自然会体现它的优势。采用工序集中后,单位加工时间增长,我们将两台设备面对面布置,实现了一人操作两台设备,效率得到大幅提高,质量也得到了很好的保证。 

 

        加工顺序不合理 有些操作者考虑到准备上的一些问题,常把加工顺序安排得极不合理。数控加工通常按一般机械加工工艺编制的要求进行加工,如先粗后细(换刀),先里后外,合理选择切削参数等,这样,质量和效率才能提高。 

 

        慎用G00(G26、G27、G29)快速定位指令 G00指令给编程和使用带来了很大方便。但如果设置和使用不当,常常会造成因速度设置过大产生回零时过冲、精度下降、设备导轨面拉伤等不良后果。回零路线不注意,易产生碰撞工件和设备的安全事故。因此,在考虑使用G00 指令时,应考虑周全,不可随意。 在数控加工中,尤其还应注意加强程序的检索和试运行。在程序输入控制系统后,操作者应当利用SCH 键及↑、↓、←、→移动键进行不确定和确定检索,必要时对程序进行修改,保证程序的准确性。同时,在正式执行程序加工前,必须经过程序试运行(打开功放),以确认加工路线是否与设计路线一致。 
以上是使用数控加工设备时的一些常见问题与解决办法。在实际工作中可能还会遇到其他一些问题,但只要工程技术人员和操作者集思广益,认真掌握有关数控方面的知识和技巧,数控设备就能够很好地为企业发挥最大的效益。

 

  机械设备是构成产品生产的重要因素;机械设备在使用过程中,由于材料、工艺、环境条件和人为因素的影响,其零部件会逐渐地被磨损、变形、断裂、蚀损等。随着零部件磨损程度的逐渐增大,设备的技术状态将会产生劣化,不可避免地将出现各种各样的故障,设备的功能和精度降低,甚至整机丧失使用价值。保持现场机械设备经常处于良好的状态,提高利用率,延长使用寿命,是企业提高经济效益的需要。

   1 机械设备维修的重要性 

   机械设备维修是对机械设备维护和修理的简称。维护是为了保持延长或改善提高机械设备性能而实施的技术活动;修理则是为了恢复或改善提高机械设备性能而实施的技术活动。

    现代化工业大生产的装备系统具有大型、连续、高速、复杂、自动化程度高等特点。因此,当发生非预知性故障时,会造成巨大的停机损失。若利用现代设备监测与故障诊断技术,做到预知性维护,可使设备系统实现高效、安全、可靠、低成本运行。维修的作用可以概括为"增加利润、节省原材料、优化投资回报、延长设备的使用寿命、减少生产费用、避免事故和技术性灾难"。维修为机械设备在生产中有条不紊地高效工作做出了重要的前期保障,可以说,随着高科技产品的不断出现,先进的维修可以确保设备无故障运行,而且能使设备经常保持良好的状态。

    就维修性质来讲,维修不只是排除故障,而是保证企业生存、发展,取得企业经济效益的一种长期连续的投资。做好这项工作,对保证企业正常生产,增加产量,改善产品质量,提高劳动生产率,降低成本和改善其它各项技术、经济指标都有着重要的意义。当前,机械设备维修中还存在许多问题,应认真总结经验教训,深入研究搞好机械设备维修的措施。未来的维修将是绿色的维修,先进的维修,再创造工程的维修。维修已不仅是恢复机械设备原有性能的手段,而是要改善提高机械设备性能,从而提高产品质量。维修也是一种投资,它是与固定资产同样重要的投资,没有维修投资,固定资产就难以保证回报,难以扩大。维修已不再是一种辅助手段和应急措施,而是生产力的组成部分,是关系到经济发展的一项重要任务。

    2 机械设备使用中出现的故障种类和后果

    机械设备常见故障有以下6种:
    (1)损坏型故障:如断裂、开裂、点蚀、烧蚀、变形、拉伤、龟裂、压痕等;
    (2)退化型故障:如老化、变质、剥落、异常磨损等;
    (3)松脱型故障:如松动、脱落等;
    (4)失调型故障:如压力过高或过低、行程失调、间隙过大或过小、干涉等;
    (5)堵塞与渗漏型故障:如堵塞、漏水、漏气、渗油等;
    (6)性能衰退或功能失效型故障:如功能失效、性能衰退、过热等。

    造成的故障后果有下列4类:
   (1)隐蔽性故障后果:隐蔽性故障没有直接的影响,但它有可能导致严重的、经常是灾难性的多重故障后果;
   (2)安全性和环境性后果:如果故障会造成人员伤亡,就具有安全性后果;如果由于故障导致企业违反了行业、地方、国家或国际的环境标准,则故障具有环境性后果;
   (3)使用性后果:如果故障影响生产,就认为具有使用性后果;
   (4)非使用性后果:划分到这一类里的是明显功能故障,它们既不影响安全也不影响生产,它只涉及直接维修费用。

    3 机械设备故障的排除及维修

    机械设备故障85%以上是由磨损产生的。解决零部件的磨损,除了采用优良的材料,选择先进的制造工艺、设计合理的机械结构外,最重要的一点就是保证机械的合理润滑,还需要操作人员的细心操作等。对于机械设备,一要尽可能减少零部件的磨损,预防故障的产生;二要灵活运用修理方法,不断探索和研究新的维修方法。户外机械设备维修,由于有配件、材料、吊装设备等的困难,要求维修人员充分发挥聪明才智来尽快解除故障。

    保证机械的合理润滑。机械设备的故障50%以上是由润滑不良引起的。由于机械设备各零部件配合的精密性,良好的润滑可以保持其正常的工作间隙和适宜的工作温度,防止灰尘等杂质进入机械内部,从而降低零件的磨损,减少机械故障。正确合理的润滑是减少机械故障的有效措施之一。为此,一是要合理使用润滑剂,根据机械结构的不同,选用不同的润滑剂类别,按照环境和季节的不同,选择合适的润滑剂牌号。不可任意替代,更不可使用伪劣产品;二是要经常检查润滑剂的数量和质量,数量不足要补充,质量不佳要及时更换。

    细心合理的操作机械。作为机械操作人员,启动机械前均应检查冷却液及机油是否够量,不足要及时补充后再启动机械。机械启动后要进入低速预热阶段,待冷却液及机油达到规定温度后,再开始工作,严禁低温下进行超负荷运转。操作人员在机械运行中,要经常检查各种温度表的数值,发现问题及时解决后再工作。在操作机械设备时,要注意不能在超过机械所能承受的最大负荷下工作,保证机械处于较为平稳的负荷变动,防止发动机、工作装置的大起大落,降低机械的磨损,减少故障的产生。

    现场应急维修。(1)零件修理法:采用机械加工、焊接、研磨等方法快速修复损坏的零件。例如一台输送泵,料斗的搅拌轴因磨损严重突然不能工作,配件一时又难以买来。这种情况下,可将搅拌轴拆下,采用堆焊及车床加工的方法,迅速恢复机械的作业,同时也节省了资金;(2)零件换用或替代修理法。用完好备件替换已经损坏的配件,在大修及现场维修时均可采用。同时可以充分利用身边材料,替代机械设备已经损坏的零部件。如用普通钢板制作的垫片代替缺损的垫圈,用塑料布代替水泵中密封的石棉绳等,可临时解决应急维修的需要;(3)零件弃置法。过已经产生故障的零部件,将管路或电路连接起来,快速恢复机械设备作业。
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