影响数控机床有效使用的因素及对策

数控机床是应用计算机技术、伺服控制技术和机床制造技术实现各种机械加工制造的先进设备, 由于它具备普通金切机床无法比拟的优点, 成为机床发展的主流产品, 成为振兴装备制造业的关键因素。数控机床技术含量高、结构复杂, 价格较贵, 如果不能有效使用, 则必将影响制造效率、增加产品成本, 同时也会增加数控机床的故障率,提高了数控机床的维护与管理成本, 不利于数控机床效能的充分发挥。为此, 要加强对数控机床有效使用的研究, 笔者从数控机床的操作、维护及管理角度, 谈谈影响数控机床有效发挥作用的因素及应采取的对策措施。 1 影响的主要因素 1.1 人员因素 数控机床采用了计算机技术、伺服控制技术和机床制造技术, 科技含量高, 技术复杂。因此, 数控机床的使用不是简单的普通设备使用问题, 而是一项技术应用工程, 这就要求数控机床的操作、维护及管理等方面的人员要具有较高的文化水平和技术素质。尤其是操作人员, 其对数控机床的机理、操作技能、数控系统知识及日常维护保养的基本知识掌握的多少, 直接影响到数控机床功能的充分发挥。目前, 操作人员、维修人员及管理人员对数控技术缺乏深入了解, 对数控功能在机理上认识不到位, 对计算机软、硬件技术, 编程技术生疏, 从而导致仅在普通机械加工技术基础上应用数控机床, 加工工艺落后, 使数控机床自身所具有的功能难以有效发挥; 同时, 数控机床维修人员缺乏, 维修技术水平不高, 数控系统出现故障, 诊断不清, 维修困难, 造成数控机床停机率高。 1.2 管理因素 许多企业在购买数控机床时, 没有系统的考虑和策划, 对数控机床的使用与管理没有较完善的管理制度与措施, 给数控机床的使用留下诸多问题。 1.3 环境因素 数控机床不仅本身要具备很好的使用性能, 而且数控系统与伺服系统要具有很好的稳定性与可靠性。要保证系统稳定性与可靠性不仅与自身有关, 还与环境条件有着重要的联系。数控机床需要一个良好的工作环境。许多企业现场由于温、湿度没有控制、存在灰尘大、脏乱差等现象而出机床报警，严重时不能正常开启机床, 影响着机床正常的使用。 综上所述, 数控机床在实际生产使用中, 由于存在上述几个方面的问题, 必将影响数控机床的有效使用, 从而影响企业的经济效益, 因此, 应引起高度的重视, 现将解决对策分析如下。 2 对策措施 2.1 建立高素质的操作、维修及管理人员队伍 2.1.1 对操作人员、维修人员、管理人员的要求 数控机床对操作人员的素质要求, 不但应具有一定的工艺知识和普通机床的操作经验，还应对数控机床的结构特点、工作原理以及程序编制进行专门的技术理论培训和操作训练，经考核合格者才能上机操作, 确保操作人员的正确有效使用。同时应深入了解工艺， 应科学的编写程序, 对于批量大且经常加工的工件，在实际应用中不断优化程序，善于总结操作经验, 对数控加工各种情况做出正确的综合判断和处理。 数控机床对维修人员的素质要求, 应具有较高的理论知识和维修技术, 维修人员要懂得一些数控机床的机电维护知识, 电修人员要了解数控机床的结构和程序知识。机修人员应具有较高的机、电、液专业知识，才能综合分析，准确判断故障根源，实现高效维修, 以便尽可能地缩短故障停机时间。数控机床对管理人员的素质要求。与数控机床有关的工作人员都应具有数控机床专业技术方面的基本知识, 并加强此方面的知识培训, 以利于在管理设备时能够迅速、及时地了解哪台设备发生了故障、发生的故障部位、发生的故障原因, 能进行积极协调、组织, 使故障能在短时间内被排除, 使设备能够尽快正常运行。对于管理人员要充分调动操作人员、维修人员的积极性、主动性, 发挥人机综合的生产效率。 企业有一支高素质的操作、维修及管理人员队伍, 可以避免企业在使用数控机床时, 由于人为原因或由不熟练的工人操作时, 引起设备故障, 从而影响设备正常效能的发挥, 据统计数控机床在使用的第一年中, 有三分之一到一半以上的故障是由操作不当和编程错误等原因引起的, 可见企业具备一支高素质的操作、维修及管理队伍的重要性。 2.1.2 加强对人员的专业知识培训工作 培训对于数控机床的操作、维修、管理也是一项重要的工作, 一个企业如果培训做得好, 会收到良好的效果, 就能保证操作维修管理工作顺利和设备稳定运行, 从而使设备正常效能发挥出来。培训的对象为数控机床的操作人员、数控机床的维修人员、数控机床的管理人员以及其他相关人员; 培训工作的内容为企业制定的设备维修与管理制度, 数控机床的基本知识, 数控机床的结构特点、使用范围、操作编程知识, 数控机床的技术文件, 如使用说明书、系统操作说明书、维修说明书等, 相关工艺知识、操作要求等, 维修管理的新技术、新知识和相关标准; 培训工作要有计划、有目标地进行。 2.2 建立一套科学的数控机床管理制度 刘伯承元帅是中外公认的大军事家, 曾经成功地指挥过许多重大的战役, 他曾就如何在战前进行充分的谋划形象地说过:“五行不定, 输的干干净净”, 其五行是指: 任务、时间、地形、敌情、我情, 这是值得我们借鉴的。笔者认为, 数控机床因其具有自身的显著特点, 与传统机床有很大区别, 因此对数控机床使用的管理, 要有更严格的管理制度和控制流程。我认为主要有五个环节应该控制: 投资管理———前期管理———新机床的验收管理———备件管理———后期管理。针对各节制定管理制度、并采取有效的控制措施。 2.2.1 投资管理 数控机床因其投资大, 技术含量高, 因此在设备的选型, 数控系统的选择等方面都要做大量的工作，如根据要加工工件的精度、工厂的工艺路线甚至工厂的经济状况等来选择不同档次不同类型的机床，尽可能将前期的投资风险降到最低, 不但要保证选择的机床能够满足企业的生产实际需要，而且要做到物美价廉。 2.2.2 新机床的验收管理 新机床的验收工作是一项很重要的工作, 必须引起重视，如果认识不足，会影响机床的使用和企业的生产工作，造成一定的经济损失。机床的验收工作内容有开箱检验、外观检查、机床性能及数控功能的验收、机床精度的验收。 2.2.3 前期管理 数控机床投入使用后, 理顺数控机床使用中涉及的相关部门的关系, 合理划分各部门之间的职责和权限, 规范各相关部门的行为, 明确数控机床使用过程中各项工作的任务和要求, 教育、引导、督促企业员工和部门, 严格认真贯彻和执行数控机床设备的操作维护和管理的各种制度, 为避免管理盲目，打好基础, 做到有制度、有规范、有程序， 即有章可循、有法可依。 2.2.4 备件管理 为了保证企业的正常生产, 正常发挥数控机床的效能, 根据数控机床的故障机理及实际应用中不断总结的故障规律需要准备必要的备件, 必要的备件可以减少数控机床的停机时间, 利于保证系统可靠地运行, 利于排查故障原因, 提高了机床的维护与保养的安全性。 2.2.5 现场管理 现场管理尤其显得重要, 其内容主要包括故障预防、保养、诊断、故障排除和生产质量保证。要求分厂（ 车间） 在现场使用与管理数控机床的过程中,必须按照本企业制定的数控机床设备维修与管理制度和规范实施清洁卫生、日常检查与维护、定期检查与维护、润滑（ 自动润滑与手动润滑） 、日常保养与定期保养、定期调整等预防性维修管理（ 自主维护） , 以及根据不同数控机床设备的实际情况, 制定不同的维修策略的适应性维修（ 按需维护） 。 2.2.6 后期管理 数控机床的后期管理工作必须建立在投资管理、前期管理、新机床的验收管理、现场管理等工作基础之上, 必须依据相关标准和企业的数控机床的操作维护与管理制度, 慎重对待数控机床的大修、改造、封存、报废等相关工作, 这样可以充分发挥数控机床的自身价值, 为企业产生更大地效益。 2.3 创造适宜的工作环境 为了保证数控机床良好的工作性能和可靠性,保证数控机床上配置的数控系统与伺服系统的稳定性与可靠性, 有一个良好的工作环境对数控机床是十分必需的。工作环境的要求是综合的, 为保证数控机床的正常工作, 下述条件必须考虑, 并且认真做好, 为数控机床的有效使用创造良好的条件。 1） 电网电压: 电网电压波动最好在±10% , 绝对不能超过±15%, 否则必然以损坏电气元件为代价; 2） 工作湿度: 要求机床周围环境不能太潮湿, 过于潮湿时很容易造成电缆插头、印刷电路板插接件的锈蚀, 造成接触不良和控制失灵; 3） 工作温度: 工作温度的影响是多方面的, 温度最好能控制在20℃左右, 过高和过低机床工作精度超差, 这是第一。第二, 电气控制系统中一般半导体元件工作温度在 40- 45℃, 室温达到35℃时, 机床电柜内部温度可能达40℃以上, 系统就不能保证正常工作。第三, 温度过低时机床电柜的电气元件也不能正常工作;4） 工作干扰: 数控系统工作时, 周围不能有太大的电磁干扰源; 5） 接地: 数控机床的地线不能接在车间生产的公用地线上, 最好有一个单独的接地装置; 6） 文明卫生的工作环境: 干净的工作环境也是提高机床工作可靠性的必要条件, 等等。 3 结束语 总之, 随着数控机床的普及与发展, 数控机床的操作、维护与管理必将成为一个新兴的技术学科, 建立操作、维护与管理等人才队伍, 充分发挥数控机床高速、高精、高效、柔性化等特点, 降低维修与管理成本, 合理安排其生产计划、努力拓宽其加工范围, 从而降低产品成本, 达到提高其生产效率的目的。这是企业市场竞争力的重要内容, 影响到企业的前途命运。 Parallel APF SVPWM in the Applied Research WANG Qingfei （Anyang Institute of Technology, Anyang 455000, China） Abstact: In this paper, a typical three- phase rectifier circuit to the power grid, The study focused on the digital SVPWM with no easy deadbeat, Parallel APF will be applied to inner tracking control. Compensation and gives a more complete series- parallel hybrid active power filter and control methods. Key words: SVPWM; deadbeat control; parallel active filter; tracking control 参考文献: [1]董晓鹏,王兆安.三相电压型单位功率因数PWM整流器的研究[J].电力电子技术,1997（ 4） . [2]杨君,王兆安.并联型电力有原滤器控制方式的研究[J].西安交通大学学报,1995（ 3） . [3]颜晓庆,杨君,王兆安.并联型电力有源滤波器的数模型和稳定性分析[J].电工技术学报,1998（ 1） . [4]Arrillaga J, Medina A ,Lisboa ML V, et al.The harmonic domain: a frame of reference for power system harmonic analysis[J].IEEE Trans Power Syst,1995,10（1）:433- 440.