大型复合阀门钻床的发展趋势跟向高可靠性方向发展

发布时间:2020-08-17  发布者:禹创重工机械

  [一]、大型复合阀门钻床的发展趋势
  在我国现代装备制造业发展的带动下,大型复合机床的发展趋势主要如下:
  (1)复合机床产品的大型、超大型化
  从近年国内的大型机床展览会来看,部分国内厂家推出了一些具有铣车复合加工功能的阀门钻床,但普遍规格尺寸较小,只能进行轻型工件的加工,不适用于海洋工程等的需求,相比于航空、海洋工程平台中动辄七八十吨,甚至上百吨的大型零部件,该产品仍显有一定的局限性,这显然难以满足我国海洋工程等行业中对大型复杂零部件的整体加工的需要。
  因此,要满足航空、海洋工程平台建设以及其他大型装备制造业发展的需要,先要在产品规格上满足大型工件整体加工的需求,复合加工机床的大型化、超大型化是发展的必然趋势。
  (2)产品的高可靠性
  阀门钻床在传统机床的基础上配备了大量的机电液装置和软硬件设备,并且引进了数控系统和在线监测设备,也让阀门钻床加容易发生故障状况;其中大型、超大型的复合加工机床,其结构的大型化使各部件承受大的负担,对阀门钻床的可靠性提出了高的要求。而复合机床加工由于需要完成大型工件的多道加工工序、加工周期长,这也使得阀门钻床具备高的可靠性。因此,需要对机床系统进行优化设计,在维修和故障分析过程中识别易发生故障的部件,制造过程中严格控制,明确可靠性目标,减少因为机械故障带来的一系列问题。当前,国外阀门钻床整机平均无故障的工作时间比国内的要长很多。
  因此,要满足大型结构件的高精加工,国产阀门钻床设备不仅仅要在产品规格上满足市场需求,同时也需要在提高产品性能、高可靠性等方面有所突破,提高产品的可靠性是我国大型、超大型的复合加工机床的必然发展趋势。
  总体而言,相比国外发展多年的复合加工机床设计制造技术,我国的复合加工机床还处于起步阶段,为了掌握大型龙门复合加工机床设计制造关键技术,突破国外对我国在大型高挡阀门钻床上的技术封锁,满足我国航空、海洋工程装备自行研制与生产的需要,尽快出满足我国市场需求的大型、超大型复合加工机床。
  解决智能制造的实际需求能提升企业的生产水平,在选择阀门专机时应充分考虑智能制造的特定需求,将智能制造需求反映到阀门专机性能较为的方式是构造一种基于质量功能展开的阀门专机选型方法,将智能制造需求和机床制造过程结合,并转换为选型行为。
  [二]、阀门车床向高可靠性方向发展
  阀门车床的可靠性一直是用户较关注的主要指标,主要取决于数控系统和伺服驱动控制系统的可靠性。
  1、阀门车床可靠性的含义及现状
  随着阀门车床网络化应用的日趋广泛,数控系统的高可靠性已经成为数控系统制造商追求的目标。对于每天工作两班的无人工厂而言,如果要求在16小时内连续正常工作,无故障率在P(t)=99%以上,则阀门车床的平均无故障运行时间MTBF就大于3000小时。
  我们只对某一台阀门车床而言,如主机与数控系统的失效率之比为10:1(数控系统的可靠性比主机要高一个数量级)。此时数控系统的MTBF就要大于33333.3小时,而其中的数控装置、主轴及驱动等功能部件的MTBF就大于10万小时。如果对整条生产线而言,可靠性的要求就高。当前国外数控装置的MTBF值已达6000小时以上,驱动装置达30000小时以上,但是,可以看到距理想的目标还有差距。
  2、系统软、硬件的高可靠性是阀门车床向高可靠性方向发展的基础
  数控系统是阀门车床的控制指挥中心,主要完成系统管理、人机交互、动态呈现、预处理和插补计算等任务。选用高速的5B6或性能高的CPU作为系统的运算和控制核心,是保证阀门车床高可靠性的关键一环。同时,采用、高集成度的电路芯片。另外,在软件设计、电源设计、接插件设计、接地与屏蔽设计等方面采用强抗干扰、高可靠性设计,尽量采用模块化、标准化和通用化的设计,从而提高系统的可靠性。
  3、增强故障自诊断、自恢复和保护功能是阀门车床向高可靠性方向发展的强化
  通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种自诊断程序,实现对系统内硬件、软件和各外部设备进行故障诊断和警报。利用警报提示,及时排除故障,利用容错技术,对重要部件采用“冗余”设计,以实现故障自恢复,利用各种测试、监控技术,当产生超程、刀损、干扰、断电等各种意外事件时,自动进行相应的保护。

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