一種數控工具機振動測量方法與流程

2024-02-21 01:11:15

本發明涉及數控工具機電路設計領域，具體是一種數控工具機振動測量方法，使用該方法能夠實現對數控工具機機械部件的振動量進行實時測量和監控。

技術背景

在機械加工行業大量使用數控工具機，數控工具機的振動是長期存在的，這種振動量一般很小，對工具機影響不大，因此一般數控工具機在進行電路設計時都不考慮工具機的機械振動，對振動不進行檢測監控。

數控工具機的振動源主要有主軸和絲槓，主軸是主要加工部件，由主軸電機和齒輪箱等組成，絲槓是主要運動部件，由絲杆、絲母等組成。數控工具機一般24小時連續工作不停機，經過長期滿負荷運行，機械部件、緊固件如軸承、螺釘等難免有所鬆動，從而引起振動。理論上，數控工具機加工時，加工程序中已經規定好了坐標進給速度、主軸轉速等工藝條件，操作工人只需按照程序執行即可，但是實際中，人為幹預加工程序，違規加大刀具切削量、加快坐標進給速度、進行大功率切削等，會造成工具機振動加大。當機械振動量超過一定的量值後，輕者引起工具機加工精度下降，重者導致機械部件損壞造成工具機故障停機。鑑於數控工具機的電主軸、主軸、絲槓等部件不但昂貴，而且一旦損壞備件採購周期長，經濟損失大，因此振動測量技術應用在數控工具機中是完全必要和可行的。

技術實現要素：

由于振動測量技術在實際工程設計中已經廣泛應用，本發明的目的是提供一種數控工具機振動測量方法，實現數控工具機某個機械部件振動量的實時檢測和預警，當超出設定的超限振動量時，發出預警，停止工具機運動以達到保護工具機的目的。

一種數控工具機的振動檢測方法，其特徵在於：1)有一個檢測裝置，該檢測裝置含有振動傳感器和由屏蔽電纜連接的可編程控制器，所述的振動傳感器安裝在工具機的振動源上，所述的可編程控制器含有振動測量計算程序；2)通過試驗得出該工具機振動源工作時的平均振動量值Gavg，上限振動量值Gmax；3)將該工具機的平均振動量值Gavg、上限振動量值Gmax寫入可編程控制器的測量計算程序；4)振動傳感器將數控工具機的測量振動量值G通過屏蔽電纜輸入到可編程控制器，由可編程控制器的振動測量計算程序進行計算處理，當測量振動量值G小於平均振動量值Gavg時，可編程控制器不動作，當測量振動量值G大於平均振動量值Gavg小於上限振動量值Gmax時，可編程控制器發出報警信號，當測量振動量值G大於上限振動量值Gmax時，可編程控制器發出指令使數控工具機停止工作。

本發明的優點是：數控工具機振動測量方法實施方便、工作穩定適應性廣、成本低。

以下結合實施例附圖對本申請作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1數控工具機振動測量系統硬體檢測裝置

圖2振動測量計算程序結構圖

具體實施方式

數控工具機振動測量方法，包括硬體和軟體兩部分。硬體是有一個檢測裝置，該檢測裝置含有振動傳感器和由屏蔽電纜連接的可編程控制器，所述的振動傳感器安裝在工具機的振動源上，如工具機的主軸、絲槓等附近，所述的可編程控制器含有測量的軟體部分，振動測量計算程序。使用時，首先需要通過試驗得出該工具機振動源工作時的平均振動量值Gavg，上限振動量值Gmax；再將將該工具機的平均振動量值Gavg、上限振動量值Gmax寫入可編程控制器的測量計算程序中；在數控工具機的工作中，振動傳感器將數控工具機的測量振動量值G通過屏蔽電纜輸入到可編程控制器，由可編程控制器的振動測量計算程序進行計算處理，當測量振動量值G小於平均振動量值Gavg時，可編程控制器不動作，當測量振動量值G大於平均振動量值Gavg小於上限振動量值Gmax時，說明工具機振動已經異常，存在故障隱患，可編程控制器發出報警信號，提示維修人員停機進行預防性檢查、檢修，及時排除故障隱患；當測量振動量值G大於上限振動量值Gmax時，說明工具機振動情況非常嚴重，存在嚴重的故障隱患，可編程控制器發出指令迫使數控工具機停止工作。