1、基于 LABVIEW 的经济型数控车床螺纹加工故障检测20(13 年 5 中国制造业信息化第 3 卷第 5 期基于 LABVlEw 的经济型数控车床螺袄加工故障检测夏度观f 南京 1 学院自动化系.: 南京 2IooI31摘要:利用 Iahvlcw 平台设计用于螺纹加工故障检测的虚拟仪器,并用该仪器采集旋转编码器的输出信号,在对被测信号进行穗波和频谱分析的基础上,确定故障源并排除故障关键词:LalVIEW;数控车床;旋转编码器中图分类号:TG85 文献标识码:B 文章编号:I672I616(20)3)0500981 故障类型开环控制的经济数控车床的主轴结构一般有2 类.一类是由酱通车床改造的数
2、控车床的主轴,机械结构不变,仍然保持换挡有级调速:另一类是采用通用变频器控制的数控车床的主轴.叮以无级调速经济型数控车床使用外置旋转编码器配合机床主轴和进给轴进行螺纹加工.螺纹加工故障主要表现为进给轴的步进电机堵转或螺纹乱牙步进电机堵转一般发生在加工大导程螺纹时这主要是由下步进电机高频特性差造成的螺纹乱牙敞障可能是旋转编码器与 CNC 装置的连接线接触良 ,旋转编码器损坏,旋转编码器 j 弹性连轴件的连接松动或其他原引起的_1I 拆卸旋转编码器进行故障检查比较麻烦,要涉及到机床外罩和主轴附近的机械部件,此可以考虑先从电气和信号连接线等方面进行故障诊断2 故障检测La【VIEW 是虚拟仪器软件,
3、是形化软件编程平台.LabVIEW 有丰富的函数库,仪器驱动程序库,为没汁和开发各种检测仪器提供了有利手段我们使用 LabVIEW6.1 没计了虚拟示波器,滤波示波器和频谱分析仪.选用 P(l6024E 数据采集板,对 1台螺纹/J1Z 山现乱牙的 CK062()型数控车床进行故障检测,该车床使片 j,120线的编码器先检查旋转编码器与 CNC 装置之问的连接线以及旋转编码器使用的一 5V 电源,检测结果是正常的然后主 11 通电,转速为 300r/min,用虚拟示波测量旋转编码器 A 相或 B 柏的辨向输出端脉冲,得到如 l所示的信号波形陔波形信号是朵乱无章的.无法表叫旋转编码器有没有正常的
4、辨向脉冲输出.也无法诊断旋转编码器是否损坏或者弹性连轴节是否松动用虚拟滤波示波器测量旋转编码器的辨向脉冲信号.信号经过滤波处理后.得到 I2 所示的波形信号,表明旋转编码器处于正常工作状态.再用虚拟频谱分析仪测量图 1 所示的信号.得到图 3 所示的波形.信号能量集中在 6【)IOHz 左右.与旋转编码器的A 相或 J相辨向输出端所输出脉冲的频率相符 .滤波后的信号波形串Iz图 3 频谱波形(下转第收稿日期:20()21008作者简介:夏庆(】947) 男. 上海人.南京工程学院高级工程师.主要从事测控技水的研究工作25(001 页)?现代设计与制造? 别正,虚拟制造技术在家电业的应用研究件之
5、中.使管理和技术应用有机地结合在一起,不会因为组织或领导层的变更而影响虚拟制造技术的导入计划.因为虚拟制造技术涉及到【j 额投资b 对一些特殊的家电产品,由于设|十软件的某些功能不能满足产品的仿真效果,可能需要软件公司和有关研究机构的技术支持,或进行二次开发c.设计开发小组是由不 l 百 J 部门的人员组成的,应重视团队的合作.虚拟制造披术的重要优势就是方便各方直观地从不同的角度和立场预见可能存在的问题点,从而对没计进行优化,因此对所有问题点应该用问题对策一览表进行 i 己录,对所有问题点在设|l上要制定柏应对策对实在不能制定对策且对产品质量影响不大的问题点则应和问题点的提出部fJ 进行沟通,
6、解释没有对策的理由,征得提出方的许可5 结束语虚拟制造技术在优化产-设 il,方便与顾客的沟通,加强企业的竞争能力和争取企业决策层的 1 兑服力等方面有巨大的优势,有 I分,.阔的发展前景但是因为虚拟制造的主体始终是人,由于人的能力,经验的差别,加上实际的 YLHZ,制造能力尚不能满足要求,凶此在应用效果上会产生现实与理想的矛盾随着计算机辅助技术,仿真技术,智能制造技术,机床装备水平等不断地发展,虚拟制造技术的广泛应用是社会发展的必然趋势,参考文献:L11 别正业 RPM 技术在家电产品中的应用 jC.,kD/(AM-q 制造业信息化,2002(12):7778【2别正业松下电工设汁和开发管理
7、体系的引介J 中国质量认证.202(12):3233heApplicationofVMTechnologyinHouseholdElectricalIndustryBIEZhengYe(MatsushiraElectricWorksWallbao(;uallgzhouIAd.Guallgdong(;uangzhu.51l495.China)Abstract:VirtualManufacturhlg(VM)ttchnologyisatleffectiveHiehodinenhancingthepowerofc0m)ptltlonandobtainingthemostprHfitinthehous
8、ehHldelectricalprcxlucliol1coruationThety1)e.forgalliZation.theworkfk)w.thesyst(IllcAlocationandthedemandsofapplicationareintroducedaB(】rcarcl1edabHuttheVirtuaIManufacturingtechnologyinthisarticleKeywHrds:VirtualManufacturingTech1ology:HouseholdElccuicalAppliance:;ApplicatiHnResearch(上接第 98 页)切断变频器电
9、源.手动盘旋主轴.再用虚拟示波器测量旋转编码器的辨向脉冲信号,发现旋转编码器的辨向信号是正常的因此,螺纹加工出现乱牙的原因多半是由于变频器干扰而造成的在旋转编码器的辨向脉冲端,零标志脉冲端和+5V 电源端与地线之 IhJ 分别 Ji“接滤波电容,同时在变频器与(,Nc 相连接的 0IOV 模拟量输入端对地线并搂滤波电容后,机床Ju 工螺纹乱牙的故障消除 .3 结束语绛济型数控车床主轴用于调速的通坩变频器一般情况下具有较好的可靠性,但是变频器本身也是一个干扰源.对变频器的接线要考虑采取屏蔽措施,既要考虑防止电源进线,外界干扰源对变频器的干扰,也要防止变频器对数控装置,伺服系统,机床电器的干扰,参考文献:LIl 夏庆观.数控机床故障诊断与维修 fM 北京:高等教育出版社,2002FaultDiagnosisofEconomicCNCLatheUsedforMachiningWormBasedonLabVIEWXIAQingguanlniing1lstitute(1fIcchnol,)gy,JiangsuNanjing,21O013.Chini,10l
