數控機床是應用計算機技術、伺服控制技術和機床制造技術實現各種機械加工制造的先進設備, 由于它具備普通金切機床無法比擬的優點, 成為機床發展的主流產品, 成為振興裝備制造業的關鍵因素。數控機床技術含量高、結構復雜, 價格較貴, 如果不能有效使用, 則必將影響制造效率、增加產品成本, 同時也會增加數控機床的故障率,提高了數控機床的維護與管理成本, 不利于數控機床效能的充分發揮。為此, 要加強對數控機床有效使用的研究, 筆者從數控機床的操作、維護及管理角度, 談談影響數控機床有效發揮作用的因素及應采取的對策措施。
1 影響的主要因素
1.1 人員因素
數控機床采用了計算機技術、伺服控制技術和機床制造技術, 科技含量高, 技術復雜。因此, 數控機床的使用不是簡單的普通設備使用問題, 而是一項技術應用工程, 這就要求數控機床的操作、維護及管理等方面的人員要具有較高的文化水平和技術素質。尤其是操作人員, 其對數控機床的機理、操作技能、數控系統知識及日常維護保養的基本知識掌握的多少, 直接影響到數控機床功能的充分發揮。目前, 操作人員、維修人員及管理人員對數控技術缺乏深入了解, 對數控功能在機理上認識不到位, 對計算機軟、硬件技術, 編程技術生疏, 從而導致僅在普通機械加工技術基礎上應用數控機床, 加工工藝落后, 使數控機床自身所具有的功能難以有效發揮; 同時, 數控機床維修人員缺乏, 維修技術水平不高, 數控系統出現故障, 診斷不清, 維修困難, 造成數控機床停機率高。
1.2 管理因素
許多企業在購買數控機床時, 沒有系統的考慮和策劃, 對數控機床的使用與管理沒有較完善的管理制度與措施, 給數控機床的使用留下諸多問題。
1.3 環境因素
數控機床不僅本身要具備很好的使用性能, 而且數控系統與伺服系統要具有很好的穩定性與可靠性。要保證系統穩定性與可靠性不僅與自身有關, 還與環境條件有著重要的聯系。數控機床需要一個良好的工作環境。許多企業現場由于溫、濕度沒有控制、存在灰塵大、臟亂差等現象而出機床報警,嚴重時不能正常開啟機床, 影響著機床正常的使用。
綜上所述, 數控機床在實際生產使用中, 由于存在上述幾個方面的問題, 必將影響數控機床的有效使用, 從而影響企業的經濟效益, 因此, 應引起高度的重視, 現將解決對策分析如下。
2 對策措施
2.1 建立高素質的操作、維修及管理人員隊伍
2.1.1 對操作人員、維修人員、管理人員的要求
數控機床對操作人員的素質要求, 不但應具有一定的工藝知識和普通機床的操作經驗,還應對數控機床的結構特點、工作原理以及程序編制進行專門的技術理論培訓和操作訓練,經考核合格者才能上機操作, 確保操作人員的正確有效使用。同時應深入了解工藝, 應科學的編寫程序, 對于批量大且經常加工的工件,在實際應用中不斷優化程序,善于總結操作經驗, 對數控加工各種情況做出正確的綜合判斷和處理。
數控機床對維修人員的素質要求, 應具有較高的理論知識和維修技術, 維修人員要懂得一些數控機床的機電維護知識, 電修人員要了解數控機床的結構和程序知識。機修人員應具有較高的機、電、液專業知識,才能綜合分析,準確判斷故障根源,實現高效維修, 以便盡可能地縮短故障停機時間。數控機床對管理人員的素質要求。與數控機床有關的工作人員都應具有數控機床專業技術方面的基本知識, 并加強此方面的知識培訓, 以利于在管理設備時能夠迅速、及時地了解哪臺設備發生了故障、發生的故障部位、發生的故障原因, 能進行積極協調、組織, 使故障能在短時間內被排除, 使設備能夠盡快正常運行。對于管理人員要充分調動操作人員、維修人員的積極性、主動性, 發揮人機綜合的生產效率。
企業有一支高素質的操作、維修及管理人員隊伍, 可以避免企業在使用數控機床時, 由于人為原因或由不熟練的工人操作時, 引起設備故障, 從而影響設備正常效能的發揮, 據統計數控機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當和編程錯誤等原因引起的, 可見企業具備一支高素質的操作、維修及管理隊伍的重要性。
2.1.2 加強對人員的專業知識培訓工作
培訓對于數控機床的操作、維修、管理也是一項重要的工作, 一個企業如果培訓做得好, 會收到良好的效果, 就能保證操作維修管理工作順利和設備穩定運行, 從而使設備正常效能發揮出來。培訓的對象為數控機床的操作人員、數控機床的維修人員、數控機床的管理人員以及其他相關人員; 培訓工作的內容為企業制定的設備維修與管理制度, 數控機床的基本知識, 數控機床的結構特點、使用范圍、操作編程知識, 數控機床的技術文件, 如使用說明書、系統操作說明書、維修說明書等, 相關工藝知識、操作要求等, 維修管理的新技術、新知識和相關標準; 培訓工作要有計劃、有目標地進行。
2.2 建立一套科學的數控機床管理制度
劉伯承元帥是中外公認的大軍事家, 曾經成功地指揮過許多重大的戰役, 他曾就如何在戰前進行充分的謀劃形象地說過:“五行不定, 輸的干干凈凈”, 其五行是指: 任務、時間、地形、敵情、我情, 這是值得我們借鑒的。筆者認為, 數控機床因其具有自身的顯著特點, 與傳統機床有很大區別, 因此對數控機床使用的管理, 要有更嚴格的管理制度和控制流程。我認為主要有五個環節應該控制: 投資管理———前期管理———新機床的驗收管理———備件管理———后期管理。針對各節制定管理制度、并采取有效的控制措施。
2.2.1 投資管理
數控機床因其投資大, 技術含量高, 因此在設備的選型, 數控系統的選擇等方面都要做大量的工作,如根據要加工工件的精度、工廠的工藝路線甚至工廠的經濟狀況等來選擇不同檔次不同類型的機床,盡可能將前期的投資風險降到最低, 不但要保證選擇的機床能夠滿足企業的生產實際需要,而且要做到物美價廉。
2.2.2 新機床的驗收管理
新機床的驗收工作是一項很重要的工作, 必須引起重視,如果認識不足,會影響機床的使用和企業的生產工作,造成一定的經濟損失。機床的驗收工作內容有開箱檢驗、外觀檢查、機床性能及數控功能的驗收、機床精度的驗收。
2.2.3 前期管理
數控機床投入使用后, 理順數控機床使用中涉及的相關部門的關系, 合理劃分各部門之間的職責和權限, 規范各相關部門的行為, 明確數控機床使用過程中各項工作的任務和要求, 教育、引導、督促企業員工和部門, 嚴格認真貫徹和執行數控機床設備的操作維護和管理的各種制度, 為避免管理盲目,打好基礎, 做到有制度、有規范、有程序, 即有章可循、有法可依。
2.2.4 備件管理
為了保證企業的正常生產, 正常發揮數控機床的效能, 根據數控機床的故障機理及實際應用中不斷總結的故障規律需要準備必要的備件, 必要的備件可以減少數控機床的停機時間, 利于保證系統可靠地運行, 利于排查故障原因, 提高了機床的維護與保養的安全性。
2.2.5 現場管理
現場管理尤其顯得重要, 其內容主要包括故障預防、保養、診斷、故障排除和生產質量保證。要求分廠( 車間) 在現場使用與管理數控機床的過程中,必須按照本企業制定的數控機床設備維修與管理制度和規范實施清潔衛生、日常檢查與維護、定期檢查與維護、潤滑( 自動潤滑與手動潤滑) 、日常保養與定期保養、定期調整等預防性維修管理( 自主維護) , 以及根據不同數控機床設備的實際情況, 制定不同的維修策略的適應性維修( 按需維護) 。
2.2.6 后期管理
數控機床的后期管理工作必須建立在投資管理、前期管理、新機床的驗收管理、現場管理等工作基礎之上, 必須依據相關標準和企業的數控機床的操作維護與管理制度, 慎重對待數控機床的大修、改造、封存、報廢等相關工作, 這樣可以充分發揮數控機床的自身價值, 為企業產生更大地效益。
2.3 創造適宜的工作環境
為了保證數控機床良好的工作性能和可靠性,保證數控機床上配置的數控系統與伺服系統的穩定性與可靠性, 有一個良好的工作環境對數控機床是十分必需的。工作環境的要求是綜合的, 為保證數控機床的正常工作, 下述條件必須考慮, 并且認真做好, 為數控機床的有效使用創造良好的條件。
1) 電網電壓: 電網電壓波動最好在±10% , 絕對不能超過±15%, 否則必然以損壞電氣元件為代價; 2) 工作濕度: 要求機床周圍環境不能太潮濕, 過于潮濕時很容易造成電纜插頭、印刷電路板插接件的銹蝕, 造成接觸不良和控制失靈; 3) 工作溫度: 工作溫度的影響是多方面的, 溫度最好能控制在20℃左右, 過高和過低機床工作精度超差, 這是第一。第二, 電氣控制系統中一般半導體元件工作溫度在 40- 45℃, 室溫達到35℃時, 機床電柜內部溫度可能達40℃以上, 系統就不能保證正常工作。第三, 溫度過低時機床電柜的電氣元件也不能正常工作;4) 工作干擾: 數控系統工作時, 周圍不能有太大的電磁干擾源; 5) 接地: 數控機床的地線不能接在車間生產的公用地線上, 最好有一個單獨的接地裝置; 6) 文明衛生的工作環境: 干凈的工作環境也是提高機床工作可靠性的必要條件, 等等。
3 結束語
總之, 隨著數控機床的普及與發展, 數控機床的操作、維護與管理必將成為一個新興的技術學科, 建立操作、維護與管理等人才隊伍, 充分發揮數控機床高速、高精、高效、柔性化等特點, 降低維修與管理成本, 合理安排其生產計劃、努力拓寬其加工范圍, 從而降低產品成本, 達到提高其生產效率的目的。這是企業市場競爭力的重要內容, 影響到企業的前途命運。
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
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