郭烽+趙維浩+曲文波+敖陽(yáng)

【摘 要】 本文詳細(xì)論述了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)，分析并舉實(shí)例敘述企業(yè)中穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)的應(yīng)用，和已在企業(yè)設(shè)備維修中取得顯著成果。發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)對(duì)降低企業(yè)設(shè)備故障率、減少維護(hù)費(fèi)用及維修時(shí)間起著重要的指導(dǎo)作用，能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】 發(fā)那科 ?機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性 ?預(yù)防性 ?維修技術(shù)

為了適應(yīng)中國(guó)機(jī)床制造行業(yè)的飛速發(fā)展，滿(mǎn)足中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的需求，并充分展示FANuc公司先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，在第九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（cIMT2005）上，F(xiàn)ANuc將推出了一系列的最新產(chǎn)品。它們和目前正在應(yīng)用的產(chǎn)品一起構(gòu)成了檔次齊全、技術(shù)先進(jìn)、可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的機(jī)床系統(tǒng)。

1 穩(wěn)定性分析

近年來(lái)，學(xué)者們運(yùn)用多種方法力求更為精確地求解此類(lèi)問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)中的非線(xiàn)性剛度和切削力建立等效單自由度模型，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)面銑問(wèn)題進(jìn)行研究，并針對(duì)系統(tǒng)中存在的有限振幅失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)行闡述。對(duì)單自由度再生顫振系統(tǒng)的時(shí)滯微分方程進(jìn)行穩(wěn)定性和hopf分岔的研究。INSPERGER等針對(duì)車(chē)削過(guò)程建立兩自由度的時(shí)滯系統(tǒng)，分析出狀態(tài)時(shí)滯對(duì)機(jī)床的影響。國(guó)內(nèi)方面，對(duì)T形槽銑削過(guò)程的顫振穩(wěn)定性進(jìn)行建模和解析求解如圖1所示。

（1）采用葉瓣圖對(duì)顫振系統(tǒng)極限切削深度與主軸轉(zhuǎn)速間的線(xiàn)性穩(wěn)定性進(jìn)行分析，然后根據(jù)多尺度法計(jì)算出的振幅和相位分岔解考察轉(zhuǎn)速、切削深度和滯回參數(shù)對(duì)機(jī)床系統(tǒng)響應(yīng)的非線(xiàn)性穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響，從而最終描繪出系統(tǒng)的全局運(yùn)動(dòng)性態(tài)。通過(guò)以上的分析流程可以為機(jī)床高速主軸系統(tǒng)切削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)以及動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。（2）科機(jī)床系統(tǒng)在積五十余年制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吸收國(guó)內(nèi)外精華，具有優(yōu)良的性能。臥式銑鏜床增加了整體式輔助導(dǎo)軌。T作臺(tái)在橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)均在剛性較好的下滑座上移動(dòng)。機(jī)床變形小，剛性好，對(duì)加工精度的提高極其有利。主軸町選用IS07：24 N050錐孔，可自動(dòng)裝卸刀。TPX6111C/3型臥式銑鏜床，改變了傳統(tǒng)交流電機(jī)集中傳動(dòng)特點(diǎn)，主電機(jī)為變頻電機(jī)，進(jìn)給為伺服進(jìn)給電機(jī)拖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)傳動(dòng);上下滑座采用貼塑導(dǎo)軌;主軸錐孔7：24N050。

由于非線(xiàn)性摩擦的存在，方程描述的控制系統(tǒng)是非線(xiàn)性的，這給平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析帶來(lái)很大難度，因此分析穩(wěn)定性的基本思想是將非線(xiàn)性摩擦特性線(xiàn)性化，也就是對(duì)式的滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行線(xiàn)性化。將摩擦函數(shù)g（未）進(jìn)行Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，由于其不可微，因此考慮分別從正負(fù)方向速度向零值逼近來(lái)處理。當(dāng)系統(tǒng)的物理參數(shù)和工況確定后，其低速進(jìn)給時(shí)的穩(wěn)定性與控制參數(shù)密切相關(guān)，微分控制參數(shù)k。的取值越大越有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，而積分控制環(huán)節(jié)k。雖有助于消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，但取值不宜過(guò)高。

2 預(yù)防性維修技術(shù)及應(yīng)用

2.1 一般性的預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用

一般性的預(yù)防維修技術(shù)是指加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床日常的維護(hù)、保養(yǎng)，減少設(shè)備故障隱患的逐步積累，是由操作人員和維修人員在日常維護(hù)和保養(yǎng)中應(yīng)該遵循和貫徹的原則和方法，通常有以下幾種預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用。

2.2 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控機(jī)床的正確使用原則

數(shù)控設(shè)備的正確使用是減少設(shè)備故障、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵，它在預(yù)防性維修中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護(hù)（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進(jìn)行的。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修等相關(guān)人員，應(yīng)熟悉所用設(shè)備的構(gòu)成（機(jī)械部分、數(shù)控裝置、液壓部分、氣路部分等）及規(guī)格，并嚴(yán)格按照機(jī)床及數(shù)控裝置使用說(shuō)明書(shū)的要求正確、合理地使用機(jī)床，嚴(yán)禁超功能使用。對(duì)于長(zhǎng)期不用的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，以免兇長(zhǎng)期不用而發(fā)生故障。因此，要有針對(duì)性地培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床。

各相關(guān)人員的設(shè)備管理、使用和維護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員素質(zhì)，使他們盡快掌握機(jī)床性能，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，保證設(shè)備正常、正確的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控設(shè)備運(yùn)行中的巡回檢查

由于數(shù)控設(shè)備的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，它的維護(hù)、保養(yǎng)工作比普通設(shè)備復(fù)雜且要求高的多。維修人員應(yīng)通過(guò)經(jīng)常性的巡回檢查，如：伺服電機(jī)的溫度、各移動(dòng)軸的負(fù)載情況，電源模塊、伺服模塊是否發(fā)熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無(wú)泄漏、潤(rùn)滑狀況是否良好等。積極做好故障和事故預(yù)防，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌芽狀態(tài)之中，從而可以減少一切可避免的損失。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)問(wèn)題。針對(duì)PID控制的閉環(huán)系統(tǒng)，首先將其視為一個(gè)具有單自由度系統(tǒng)的黑箱，建立系統(tǒng)的單自由度模型，然后基于Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，將非線(xiàn)性滑動(dòng)摩擦力線(xiàn)性化，從而將閉環(huán)系統(tǒng)在滑動(dòng)階段的動(dòng)力學(xué)特性線(xiàn)性化，再利用勞斯穩(wěn)定性理論，給出了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件。依據(jù)機(jī)床的具體說(shuō)明書(shū)和對(duì)齒輪換擋的安全相關(guān)的具體措施編制出主軸齒輪箱的速度控制工藝和流程圖，并就整個(gè)流程圖中所有的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明依據(jù)速度測(cè)試儀在不同的主軸電機(jī)速度下測(cè)試主軸的速度是不是與系統(tǒng)中所指定的速度相符，并在系統(tǒng)的主軸速度監(jiān)控畫(huà)面檢查顯示的速度足否為按齒輪比計(jì)算出的速度，如速度不符，則系統(tǒng)的參數(shù)需重新核定。該數(shù)控機(jī)床改造后經(jīng)測(cè)試，特別是主軸的改造完全達(dá)到了新型數(shù)控機(jī)床的使用要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫漢卿.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù).第1版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，5.

[2]鄭國(guó)偉，文德邦主編.設(shè)備管理與維修工作手冊(cè)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社1989.1.

[3] 陳金成，徐志明，鐘廷修，等.機(jī)床沿曲線(xiàn)高速加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)特性分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2002，38（1）：3 1—34.

[4]車(chē)春鸝，杜春艷.數(shù)控加工技術(shù)在汽輪機(jī)上的應(yīng)用.制造自動(dòng)化，2010.

[5]麗蘭，劉宏昭，吳子英，等.機(jī)械系統(tǒng)中摩擦模型的研究進(jìn)展.力學(xué)進(jìn)展，2008，38（2）：201—213.endprint

【摘 要】 本文詳細(xì)論述了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)，分析并舉實(shí)例敘述企業(yè)中穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)的應(yīng)用，和已在企業(yè)設(shè)備維修中取得顯著成果。發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)對(duì)降低企業(yè)設(shè)備故障率、減少維護(hù)費(fèi)用及維修時(shí)間起著重要的指導(dǎo)作用，能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】 發(fā)那科 ?機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性 ?預(yù)防性 ?維修技術(shù)

為了適應(yīng)中國(guó)機(jī)床制造行業(yè)的飛速發(fā)展，滿(mǎn)足中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的需求，并充分展示FANuc公司先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，在第九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（cIMT2005）上，F(xiàn)ANuc將推出了一系列的最新產(chǎn)品。它們和目前正在應(yīng)用的產(chǎn)品一起構(gòu)成了檔次齊全、技術(shù)先進(jìn)、可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的機(jī)床系統(tǒng)。

1 穩(wěn)定性分析

近年來(lái)，學(xué)者們運(yùn)用多種方法力求更為精確地求解此類(lèi)問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)中的非線(xiàn)性剛度和切削力建立等效單自由度模型，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)面銑問(wèn)題進(jìn)行研究，并針對(duì)系統(tǒng)中存在的有限振幅失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)行闡述。對(duì)單自由度再生顫振系統(tǒng)的時(shí)滯微分方程進(jìn)行穩(wěn)定性和hopf分岔的研究。INSPERGER等針對(duì)車(chē)削過(guò)程建立兩自由度的時(shí)滯系統(tǒng)，分析出狀態(tài)時(shí)滯對(duì)機(jī)床的影響。國(guó)內(nèi)方面，對(duì)T形槽銑削過(guò)程的顫振穩(wěn)定性進(jìn)行建模和解析求解如圖1所示。

（1）采用葉瓣圖對(duì)顫振系統(tǒng)極限切削深度與主軸轉(zhuǎn)速間的線(xiàn)性穩(wěn)定性進(jìn)行分析，然后根據(jù)多尺度法計(jì)算出的振幅和相位分岔解考察轉(zhuǎn)速、切削深度和滯回參數(shù)對(duì)機(jī)床系統(tǒng)響應(yīng)的非線(xiàn)性穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響，從而最終描繪出系統(tǒng)的全局運(yùn)動(dòng)性態(tài)。通過(guò)以上的分析流程可以為機(jī)床高速主軸系統(tǒng)切削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)以及動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。（2）科機(jī)床系統(tǒng)在積五十余年制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吸收國(guó)內(nèi)外精華，具有優(yōu)良的性能。臥式銑鏜床增加了整體式輔助導(dǎo)軌。T作臺(tái)在橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)均在剛性較好的下滑座上移動(dòng)。機(jī)床變形小，剛性好，對(duì)加工精度的提高極其有利。主軸町選用IS07：24 N050錐孔，可自動(dòng)裝卸刀。TPX6111C/3型臥式銑鏜床，改變了傳統(tǒng)交流電機(jī)集中傳動(dòng)特點(diǎn)，主電機(jī)為變頻電機(jī)，進(jìn)給為伺服進(jìn)給電機(jī)拖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)傳動(dòng);上下滑座采用貼塑導(dǎo)軌;主軸錐孔7：24N050。

由于非線(xiàn)性摩擦的存在，方程描述的控制系統(tǒng)是非線(xiàn)性的，這給平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析帶來(lái)很大難度，因此分析穩(wěn)定性的基本思想是將非線(xiàn)性摩擦特性線(xiàn)性化，也就是對(duì)式的滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行線(xiàn)性化。將摩擦函數(shù)g（未）進(jìn)行Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，由于其不可微，因此考慮分別從正負(fù)方向速度向零值逼近來(lái)處理。當(dāng)系統(tǒng)的物理參數(shù)和工況確定后，其低速進(jìn)給時(shí)的穩(wěn)定性與控制參數(shù)密切相關(guān)，微分控制參數(shù)k。的取值越大越有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，而積分控制環(huán)節(jié)k。雖有助于消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，但取值不宜過(guò)高。

2 預(yù)防性維修技術(shù)及應(yīng)用

2.1 一般性的預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用

一般性的預(yù)防維修技術(shù)是指加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床日常的維護(hù)、保養(yǎng)，減少設(shè)備故障隱患的逐步積累，是由操作人員和維修人員在日常維護(hù)和保養(yǎng)中應(yīng)該遵循和貫徹的原則和方法，通常有以下幾種預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用。

2.2 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控機(jī)床的正確使用原則

數(shù)控設(shè)備的正確使用是減少設(shè)備故障、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵，它在預(yù)防性維修中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護(hù)（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進(jìn)行的。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修等相關(guān)人員，應(yīng)熟悉所用設(shè)備的構(gòu)成（機(jī)械部分、數(shù)控裝置、液壓部分、氣路部分等）及規(guī)格，并嚴(yán)格按照機(jī)床及數(shù)控裝置使用說(shuō)明書(shū)的要求正確、合理地使用機(jī)床，嚴(yán)禁超功能使用。對(duì)于長(zhǎng)期不用的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，以免兇長(zhǎng)期不用而發(fā)生故障。因此，要有針對(duì)性地培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床。

各相關(guān)人員的設(shè)備管理、使用和維護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員素質(zhì)，使他們盡快掌握機(jī)床性能，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，保證設(shè)備正常、正確的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控設(shè)備運(yùn)行中的巡回檢查

由于數(shù)控設(shè)備的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，它的維護(hù)、保養(yǎng)工作比普通設(shè)備復(fù)雜且要求高的多。維修人員應(yīng)通過(guò)經(jīng)常性的巡回檢查，如：伺服電機(jī)的溫度、各移動(dòng)軸的負(fù)載情況，電源模塊、伺服模塊是否發(fā)熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無(wú)泄漏、潤(rùn)滑狀況是否良好等。積極做好故障和事故預(yù)防，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌芽狀態(tài)之中，從而可以減少一切可避免的損失。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)問(wèn)題。針對(duì)PID控制的閉環(huán)系統(tǒng)，首先將其視為一個(gè)具有單自由度系統(tǒng)的黑箱，建立系統(tǒng)的單自由度模型，然后基于Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，將非線(xiàn)性滑動(dòng)摩擦力線(xiàn)性化，從而將閉環(huán)系統(tǒng)在滑動(dòng)階段的動(dòng)力學(xué)特性線(xiàn)性化，再利用勞斯穩(wěn)定性理論，給出了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件。依據(jù)機(jī)床的具體說(shuō)明書(shū)和對(duì)齒輪換擋的安全相關(guān)的具體措施編制出主軸齒輪箱的速度控制工藝和流程圖，并就整個(gè)流程圖中所有的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明依據(jù)速度測(cè)試儀在不同的主軸電機(jī)速度下測(cè)試主軸的速度是不是與系統(tǒng)中所指定的速度相符，并在系統(tǒng)的主軸速度監(jiān)控畫(huà)面檢查顯示的速度足否為按齒輪比計(jì)算出的速度，如速度不符，則系統(tǒng)的參數(shù)需重新核定。該數(shù)控機(jī)床改造后經(jīng)測(cè)試，特別是主軸的改造完全達(dá)到了新型數(shù)控機(jī)床的使用要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫漢卿.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù).第1版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，5.

[2]鄭國(guó)偉，文德邦主編.設(shè)備管理與維修工作手冊(cè)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社1989.1.

[3] 陳金成，徐志明，鐘廷修，等.機(jī)床沿曲線(xiàn)高速加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)特性分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2002，38（1）：3 1—34.

[4]車(chē)春鸝，杜春艷.數(shù)控加工技術(shù)在汽輪機(jī)上的應(yīng)用.制造自動(dòng)化，2010.

[5]麗蘭，劉宏昭，吳子英，等.機(jī)械系統(tǒng)中摩擦模型的研究進(jìn)展.力學(xué)進(jìn)展，2008，38（2）：201—213.endprint

【摘 要】 本文詳細(xì)論述了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)，分析并舉實(shí)例敘述企業(yè)中穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)的應(yīng)用，和已在企業(yè)設(shè)備維修中取得顯著成果。發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)對(duì)降低企業(yè)設(shè)備故障率、減少維護(hù)費(fèi)用及維修時(shí)間起著重要的指導(dǎo)作用，能夠有效提高企業(yè)的生產(chǎn)率及經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】 發(fā)那科 ?機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性 ?預(yù)防性 ?維修技術(shù)

為了適應(yīng)中國(guó)機(jī)床制造行業(yè)的飛速發(fā)展，滿(mǎn)足中國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)的需求，并充分展示FANuc公司先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)，在第九屆中國(guó)國(guó)際機(jī)床展覽會(huì)（cIMT2005）上，F(xiàn)ANuc將推出了一系列的最新產(chǎn)品。它們和目前正在應(yīng)用的產(chǎn)品一起構(gòu)成了檔次齊全、技術(shù)先進(jìn)、可應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域的機(jī)床系統(tǒng)。

1 穩(wěn)定性分析

近年來(lái)，學(xué)者們運(yùn)用多種方法力求更為精確地求解此類(lèi)問(wèn)題。針對(duì)系統(tǒng)中的非線(xiàn)性剛度和切削力建立等效單自由度模型，通過(guò)試驗(yàn)對(duì)面銑問(wèn)題進(jìn)行研究，并針對(duì)系統(tǒng)中存在的有限振幅失穩(wěn)現(xiàn)象進(jìn)行闡述。對(duì)單自由度再生顫振系統(tǒng)的時(shí)滯微分方程進(jìn)行穩(wěn)定性和hopf分岔的研究。INSPERGER等針對(duì)車(chē)削過(guò)程建立兩自由度的時(shí)滯系統(tǒng)，分析出狀態(tài)時(shí)滯對(duì)機(jī)床的影響。國(guó)內(nèi)方面，對(duì)T形槽銑削過(guò)程的顫振穩(wěn)定性進(jìn)行建模和解析求解如圖1所示。

（1）采用葉瓣圖對(duì)顫振系統(tǒng)極限切削深度與主軸轉(zhuǎn)速間的線(xiàn)性穩(wěn)定性進(jìn)行分析，然后根據(jù)多尺度法計(jì)算出的振幅和相位分岔解考察轉(zhuǎn)速、切削深度和滯回參數(shù)對(duì)機(jī)床系統(tǒng)響應(yīng)的非線(xiàn)性穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響，從而最終描繪出系統(tǒng)的全局運(yùn)動(dòng)性態(tài)。通過(guò)以上的分析流程可以為機(jī)床高速主軸系統(tǒng)切削穩(wěn)定性預(yù)測(cè)以及動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。（2）科機(jī)床系統(tǒng)在積五十余年制造經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，吸收國(guó)內(nèi)外精華，具有優(yōu)良的性能。臥式銑鏜床增加了整體式輔助導(dǎo)軌。T作臺(tái)在橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)均在剛性較好的下滑座上移動(dòng)。機(jī)床變形小，剛性好，對(duì)加工精度的提高極其有利。主軸町選用IS07：24 N050錐孔，可自動(dòng)裝卸刀。TPX6111C/3型臥式銑鏜床，改變了傳統(tǒng)交流電機(jī)集中傳動(dòng)特點(diǎn)，主電機(jī)為變頻電機(jī)，進(jìn)給為伺服進(jìn)給電機(jī)拖動(dòng)，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)傳動(dòng);上下滑座采用貼塑導(dǎo)軌;主軸錐孔7：24N050。

由于非線(xiàn)性摩擦的存在，方程描述的控制系統(tǒng)是非線(xiàn)性的，這給平衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析帶來(lái)很大難度，因此分析穩(wěn)定性的基本思想是將非線(xiàn)性摩擦特性線(xiàn)性化，也就是對(duì)式的滑動(dòng)摩擦力進(jìn)行線(xiàn)性化。將摩擦函數(shù)g（未）進(jìn)行Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，由于其不可微，因此考慮分別從正負(fù)方向速度向零值逼近來(lái)處理。當(dāng)系統(tǒng)的物理參數(shù)和工況確定后，其低速進(jìn)給時(shí)的穩(wěn)定性與控制參數(shù)密切相關(guān)，微分控制參數(shù)k。的取值越大越有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，而積分控制環(huán)節(jié)k。雖有助于消除系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差，但取值不宜過(guò)高。

2 預(yù)防性維修技術(shù)及應(yīng)用

2.1 一般性的預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用

一般性的預(yù)防維修技術(shù)是指加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床日常的維護(hù)、保養(yǎng)，減少設(shè)備故障隱患的逐步積累，是由操作人員和維修人員在日常維護(hù)和保養(yǎng)中應(yīng)該遵循和貫徹的原則和方法，通常有以下幾種預(yù)防維修技術(shù)及應(yīng)用。

2.2 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控機(jī)床的正確使用原則

數(shù)控設(shè)備的正確使用是減少設(shè)備故障、延長(zhǎng)使用壽命的關(guān)鍵，它在預(yù)防性維修中占有很重要的地位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，有三分之一的故障是人為造成的，而且一般性維護(hù)（如注油、清洗、檢查等）是由操作者進(jìn)行的。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)編程、操作和維修等相關(guān)人員，應(yīng)熟悉所用設(shè)備的構(gòu)成（機(jī)械部分、數(shù)控裝置、液壓部分、氣路部分等）及規(guī)格，并嚴(yán)格按照機(jī)床及數(shù)控裝置使用說(shuō)明書(shū)的要求正確、合理地使用機(jī)床，嚴(yán)禁超功能使用。對(duì)于長(zhǎng)期不用的數(shù)控機(jī)床，應(yīng)經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，以免兇長(zhǎng)期不用而發(fā)生故障。因此，要有針對(duì)性地培養(yǎng)數(shù)控機(jī)床。

各相關(guān)人員的設(shè)備管理、使用和維護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)業(yè)務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)，提高操作人員素質(zhì)，使他們盡快掌握機(jī)床性能，嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備操作規(guī)程和維護(hù)保養(yǎng)規(guī)程，保證設(shè)備正常、正確的運(yùn)行狀態(tài)。

2.3 堅(jiān)持?jǐn)?shù)控設(shè)備運(yùn)行中的巡回檢查

由于數(shù)控設(shè)備的先進(jìn)性、復(fù)雜性和智能化高的特點(diǎn)，它的維護(hù)、保養(yǎng)工作比普通設(shè)備復(fù)雜且要求高的多。維修人員應(yīng)通過(guò)經(jīng)常性的巡回檢查，如：伺服電機(jī)的溫度、各移動(dòng)軸的負(fù)載情況，電源模塊、伺服模塊是否發(fā)熱，是否有異常聲音或有異味，壓力表指示是否正常，各管路及接頭有無(wú)泄漏、潤(rùn)滑狀況是否良好等。積極做好故障和事故預(yù)防，若發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)及時(shí)解決，這樣做才有可能把故障消滅在萌芽狀態(tài)之中，從而可以減少一切可避免的損失。

3 結(jié)語(yǔ)

本文研究了發(fā)那科機(jī)床系統(tǒng)穩(wěn)定性研究與預(yù)防性維修技術(shù)問(wèn)題。針對(duì)PID控制的閉環(huán)系統(tǒng)，首先將其視為一個(gè)具有單自由度系統(tǒng)的黑箱，建立系統(tǒng)的單自由度模型，然后基于Taylor級(jí)數(shù)展開(kāi)，將非線(xiàn)性滑動(dòng)摩擦力線(xiàn)性化，從而將閉環(huán)系統(tǒng)在滑動(dòng)階段的動(dòng)力學(xué)特性線(xiàn)性化，再利用勞斯穩(wěn)定性理論，給出了控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的充分條件。依據(jù)機(jī)床的具體說(shuō)明書(shū)和對(duì)齒輪換擋的安全相關(guān)的具體措施編制出主軸齒輪箱的速度控制工藝和流程圖，并就整個(gè)流程圖中所有的信號(hào)進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明依據(jù)速度測(cè)試儀在不同的主軸電機(jī)速度下測(cè)試主軸的速度是不是與系統(tǒng)中所指定的速度相符，并在系統(tǒng)的主軸速度監(jiān)控畫(huà)面檢查顯示的速度足否為按齒輪比計(jì)算出的速度，如速度不符，則系統(tǒng)的參數(shù)需重新核定。該數(shù)控機(jī)床改造后經(jīng)測(cè)試，特別是主軸的改造完全達(dá)到了新型數(shù)控機(jī)床的使用要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫漢卿.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù).第1版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000，5.

[2]鄭國(guó)偉，文德邦主編.設(shè)備管理與維修工作手冊(cè)[M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社1989.1.

[3] 陳金成，徐志明，鐘廷修，等.機(jī)床沿曲線(xiàn)高速加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)特性分析[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2002，38（1）：3 1—34.

[4]車(chē)春鸝，杜春艷.數(shù)控加工技術(shù)在汽輪機(jī)上的應(yīng)用.制造自動(dòng)化，2010.

[5]麗蘭，劉宏昭，吳子英，等.機(jī)械系統(tǒng)中摩擦模型的研究進(jìn)展.力學(xué)進(jìn)展，2008，38（2）：201—213.endprint