數控機床潤滑系統控制的改進

韓煉

[摘要]本文針對數控機床潤滑系統的不足提出了改進方法，重點闡述了潤滑時間和潤滑次數的控制。

[關鍵詞]漏油；PMC；間歇供油

機L潤滑系統的設計、調試和維修保養，對于提高機L加工精度、延長機L使用壽命等都有著十分重要的作用。但是在潤滑系統的電氣控制方面，仍存在以下問題：一是潤滑系統工作狀態的監控。數控機L控制系統中一般僅設油箱油面監控，以防供油不足，而對潤滑系統易出現的漏油、油路堵塞等現象，不能進行控制。二是設置的潤滑循環和給油時間單一，容易造成浪費。數控機L在不同的工作狀態下，需要的潤滑+量是不一樣的，如在機L暫停階段就比加工階段所需要的潤滑油量要少。針對上述情況，在數控機L電氣控制系統中，對潤滑控制部分進行了改進設計，時刻監控潤滑系統的工作狀況，以保證機L機械部件得到良好潤滑，并且還可以根據機L的工作狀態，自動調整供油、循環時間，以節約潤滑油。

1、潤滑系統工作狀態的監控

潤滑系統中除了因油料消耗，油箱油過少而使潤滑系統供油不足外，常見的故障還有油：失效、供油管路堵塞、分流器工作不正常、漏油嚴重等。因此，在潤滑系統中設置了下述檢測裝置，用于對潤滑：的工作狀態實施監控，避免機L在缺油狀態下工作，影響機L性能和使用壽命。

1.1過載檢測

在潤滑：的供電回路中使用過載保護元件，并將其熱過載觸點作為PMC系統的輸入信號，一旦潤滑：出現過載，PMC系統即可檢測到并加以處理，使機L立即停止運行。

1.2油面檢測

潤滑油為消耗品，因此機L工作一段時間后，潤滑：油箱內潤滑油會逐漸減少。如果操作人員沒有及時一加，當油箱內潤滑油到達最低油位，油面檢測開關隨即動作，并將此信號傳送給PMC系統進行處理。

1.3壓力檢測

機L采用遞進式集中潤滑系統，只要系統工作正常，每個潤滑點都能保證得到預定的潤滑+。一旦潤滑：本身工作不正常、失效，或者是供油回路中有一處出現供油管路堵塞、漏油等情況，系統中的壓力就會顯現異常。根據這個特點，設計時在潤滑：出口處安裝壓力檢測開關，并將此開關信號輸入PMC系統，在每次潤滑：工作后，檢查系統內的壓力，一旦發現異常則立即停止機L工作，并產生報警信號。

2、潤滑時間及潤滑次數的控制

為了要使機L運動副的磨損減小，必須在運動副表面保持適當的清潔的潤滑油b，即維持摩Q表面之間恒量供油以形成油b。但是數控機L運動副需要的潤滑油量不是太多時，采用連續供油方式既不經濟也不合理。因為過量供油與供油不足同樣是有害的、會產生附加熱量、污染和浪費。因此，潤滑系統均采用定期、定量的周期工作方式。

集中潤滑系統本身可以配置微處理器，專門用于設定潤滑：停止的時間和每次供油時間，以控制潤滑：問u工作，設計人員往往也借此來簡化自己的PMC程序。但機L在不同的工作狀態下，如剛剛通電初始工作階段、加工運行和因調整、檢測工件而使機L暫停運行時，機L對潤滑油的需求量各不相同。在配置FANUC數控系統的機L中，通常通過控制潤滑：工作的時間來調節提供的潤滑油量，但是，習慣考慮的是潤滑系統在機L加工運行狀態下的供油方式，而沒有顧及其它工作狀態，這樣，當機L處于其它工作狀態時，潤滑系統所提供的潤滑油量要么不夠，要么過多。機L導軌需要的潤滑油量近似可用下面公式計算：

（長度+移動行程）×寬度×K。

從公式中可以看出，機L導軌需要的潤滑油量與該導軌上的q的移動距離有關。歐美生產的數控系統大多以行程量作為依據，來控制潤滑：工作，間U供油，并在系統中提供了相應的參數，便于機L制造商通過PMC程序對潤滑：進行電氣控制。而在FANUC 0i系統中沒有類似的控制方法，為了能在配置FANUC 0i的數控機L上，采用近似的供油方式控制潤滑：工作，改進了潤滑控制部分的電氣設計，讓控制系統能根據機L的具體工作情況自動調整潤滑：工作頻率和每次的工作時間，在機L暫停時適當減少供油量，而機L初始工作時適當增加。

現將潤滑：的工作狀態分成三類，分別設置潤滑：工作時間和頻率。

2.1開機初始階段

機L開機，潤滑：即刻開始工作，連續供油一段時間，此時潤滑：工作的時間Tl比正常狀態下的要長，以便在短時間內提供足夠潤滑油，使機L導軌上迅速形成一層油b。潤滑：運行時間由PMC程序中的TMRB指令設定。與TMR指令不同，由TMRB設定的時間，用戶不能隨意修改調整。

2.2加工運行階段

機L開機以后，經過空載運行預熱后，進入穩定工作狀態。此后，控制系統控制潤滑：間歇工作，以保證機L導軌能夠得到定期、定量的潤滑。潤滑：每次工作的時間和其停止的時間由PMC程序中的TMR指令設定。TMR設定的時間參數，用戶可以在PMC數據=口中根據需要適當調整。

2.3暫停階段

工件待加工或加工完畢時，機L往往處于暫停工作狀態，潤滑油的需求量相應減少，因此，需要及時調整控制方式，適當延長潤滑：停止工作的時間，以減少其工作頻率，從而減少油品消耗。實現的關鍵是機L處于暫停狀態時，系統如何獲知。FANUC 0i數控系統中提供了信號MVX（F102.0）、MVY（F102.1）、MVZ（F102.3）『21，用于反映機L各q的移動狀態。如果該信號狀態為“0”，表明相應機L q靜止不動，如果所有移動q均靜止不動，則表明機L此時處于暫停工作狀態。所以，只要上述所有信號狀態都為“0”，通過設計，PMC程序自動改變潤滑：工作及停止時間。此時，潤滑：工作的時間T2和停止的時間T3均使用TMRB指令設定，同樣，用戶不可以隨意修改這兩個時間參數。

3、潤滑報警信號的處理

3.1壓力異常

數控機L中潤滑系統為間歇供油工作方式。因此，潤滑系統中的壓力采用定期檢查方式，即在潤滑：每次工作以后檢查。如果出現故障，如漏油、油：失效、油路堵塞，潤滑系統內的壓力就會突然下降或升高，此時應立即強制機L停止運行，進行檢查，以免事態擴大。

3.2油面過低

以往習慣的處理方法是將“油面過低”信號與“壓力異常”報警信號歸為一類，作為緊急停止信號。一旦PMC系統接收到上述信號，機L立即進入緊急停止狀態，同時讓伺服系統斷電。但是，與潤滑系統因油路堵塞或漏油現象而造成“壓力異常”的情況不同，如果潤滑：油箱內油不夠，短時間不至于影響機L的性能，無需立即使機L停止工作。但是，出現此現象后，控制系統應及時顯示相應的信息，提醒操作人員及時一加潤滑油。如果操作人員沒有在規定時間內予以補充，系統就會控制機L立即進入暫停狀態。只有及時補給潤滑油后，才允許操作人員運行機L，繼續中斷的工作。針對“油面過低”信號，這樣的處理方法可以避免發生不必要的停機，減少輔助加工時間，特別是在加工大型模具的時候。在設計時，我們將“油面過低”信號歸為電氣控制系統“進給暫停”類信號，采用“提醒——警告——暫停，禁止自動運行”的報警處理方式。一旦油箱內油過少，不僅在操作面板上有紅色指示X提示，在屏幕上也同時顯示警告信息，提醒操作人員。如果該信號在規定的時間內沒有消失，則讓機L迅速進入進給暫停狀態，此時暫停機L進行任何自動操作。操作人員往油箱內一加足夠的潤滑油后，只需要按“循環啟動”按d，就可以解除此狀態，讓機L繼續暫停前的加工操作。

4、結束語

數控機L電氣控制設計過程中，潤滑系統的處理若被忽視，對于機L的使用者而言，機L各部件能否定期定量得到潤滑，卻是十分重要的問題。應不斷改進、完善產品的設計，減少機L出現故障的次數，提高產品的可靠性。endprint