數控機床電氣控制與驅動系統的可靠性分析

文/劉瑞

支撐工業發展的技術就是制造技術，并且各國將此放到重要位置，數控機床之所以作為數控機床先進制造的載體，主要是與航天、交通、汽車領域的發展有著很大的聯系，因而數控機床發展受到廣大群體的關注。世界上數控機床消費國與出口并不是國內。國內對于那些檔次較高的數控機床大部分都是來源于進口，其原因是由于國產數控機床在質量，可靠性與國外有著較大的差距。按照數控機床故障統計數據來看，電氣系統故障比例最高，由此可見，這就需要提升數控機床電氣控制與驅動系統可靠性。

1 數控機床電氣控制與驅動系統可靠性分析方法

當數控機床在運行程序中，電氣控制與驅動系統對此有著很大的影響。在數控機床中，數控機床電子系統與驅動系統主要是位于機床內部不同部位之中一些電氣元件與相應的連接線路，這也是其中重要的系統。在數控機床中，這個系統所發生故障頻率較高，同時對數控機床影響較大。在分析數控機床可靠性時，應該學會應用多種方法，并且這些方法被充分的利用。通過利用故障樹分析法，尋找數控機床與驅動系統中發生的故障、以及產生的原因等。從而，采用故障樹分析法進行可靠性的分析是非常重要的。在上個世紀60年代中美國學者最早提出了故障樹分析法，其中的作用就是針對系統的安全進行檢驗，并且不斷將其方法進行改動，這樣才能廣泛的應用可靠性分析法。在運用故障樹分析法時，假如為了防止出現不正確的模型，這就需要建立故障樹時進行嚴格的規定，對整體事情進行嚴格定義。此外，經過在實踐中的總結得出了3F分析方法，為了減少系統中出現故障可以嘗試這一方法，可以最大限度的對系統進行保障。通過利用該方法，不僅可以進行故障樹分析，而且還可以對故障進行糾錯處理，這樣才能確保系統可以穩定的發揮。

2 數控機床電氣控制與驅動系統可靠性分析影響因素

2.1 原件的質量

近年來，通過對數控機床維修情況來看，造成數控機床運行故障原因可能是以下方面。

（1）在數控機床的外面可能會利用一些接觸式機械員件，例如，電器與這些元件相互接觸時，假如這些元件的質量一般，這就會造成數控機床電氣控制與驅動系統出現不牢固的故障。出現這一故障的因素就是這些元件觸點位置簧片沒有較好的彈性，在工作運行的過程中位置發生偏移，當外界的溫度在升高后，元件就會發生變形，造成接觸式的元件不能起到相應的作用。

（2）電器元件不能發揮有效作用產生噪音，特別是一些管狀的容器，當引出線與內部電極連接在一起時，假如出現接觸不穩定的情況，就會產生雜音，如果問題非常的嚴重，甚至會發生電解液合并的問題，并流處于電極與引線中間區域，導致出現漏油的情況，從而使得兩者之間電阻急劇上升。當電容器內部絕緣層發生老化的情況時，造成容易內部會有放電現象發生。

2.2 制造工藝水平

2.2.1 虛接虛焊

當數控機床控制與驅動系統工作時，應該壓緊導線端，避免出現松動的現象，不然就會發生腐蝕性問題，發熱量在接觸位置急劇上升，接觸的阻力也會增加。假如在這個階段內有電流出現，在接觸點電壓降低，假如電壓屬于放大器裝置輸入的電壓，在輸出的程度中就會產生很大的噪音。針對元件出現虛焊問題，雖然在剛開始使用中不會有這些問題，但是經過長久的積累也會產生噪聲電壓，對系統帶來很大的影響，引起系統不可靠性問題。

2.2.2 電源問題

數控機床電氣開工至與驅動系統中，計算機發生故障通常是以下原因，由于電源會受到多個因素的影響，電源容易產生噪聲，但是這對數控機床電氣控制與驅動系統影響不大，在不同企業中電具差異不同，僅僅是電網中電壓出現的波動情況，從而這就產生較大的誤差，在輸送電路中也會出現一些干擾，造成數控機床運行系統不穩定，容易產生更多的故障。

2.2.3 機械噪聲

數控機床自身固定結構與傳統裝置，當數控機床運轉過程中，假如在對這些軟件設計時不能全方位考慮，就會出現數控機床運行中出現振動的情況，甚至會使得振動的頻率與電極發生頻率類似，形成共振的情況。假如一些接觸式機械器件發生振動后，并且會造成壓力不斷變化接觸點出現不良故障，當電流在經過這些位置時也就會形成電壓波動，從而使得數控機床電氣控制與驅動系統可靠性受到影響。

3 總結

通過對數控機床電氣控制與驅動系統可靠性的分析，可以發現電氣控制與驅動系統組成采整體模塊與分立模塊構成。從干擾的角度來看，對于整體模塊而言，信號線擁有長度較長，并且容易發生效應問題，針對一些干擾信號接收量很大，造成系統在運行的過程中會產生不穩定的因素，從而，就可以使用分立模塊，不僅可以有效的提升系統的可靠性，同時也有利于功能穩定，這樣才能在運行的過程中維護，從而實際的過程中才能使其應用變得更為廣泛。

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