数控机床润滑系统的自动控制

1、数控机床润滑系统的自动控制 机床的控制系统在整个机床中起到很重要的作用。 现代机械 制造系统内零件的平均公差，每十年大约少一个数量级。目前， 精密和超精密机械零件的制造公差都可以被控制在粗糙度范围 内。机床的润滑系统运行稳定性由于精度提高，运行更稳定。系 统的自动控制更使得发现问题能够及时发现。 以提高机械的使用 寿命。现在机械的润滑都是采用的是集中润滑系统， 通过分流器 来控制所需的油量。 1、润滑系统对机床温度的自动控制 当机床开始运行时， 齿轮泵由主机带动进行运转将润滑油箱 的油输入机床的各个需要润滑的部位， 循环一周后经回油孔进而 进入润滑油箱。 此过程中假如实际油箱的温度值与设定值不

2、符的 时候自动控制系统就会启动润滑油箱温度测控电路。 通过加热或 降温使油箱温度一直保持设定温度值。润滑油过多过少都不行， 会产生浪费和产生过多的热量，这样既不合理也不经济。因此， 润滑系统均采用定期、 定量的工作方式。 保证系统的油量能够均 匀供给。 机床周围的现场环境比较复杂， 对机床产生相应干扰是不可 避免的。例如线路和电源上的输入、输出都会对机床进行干扰， AT89S52单片机控制系统能够通过安装抗干扰抑制器（低通滤波） 及在一些 I o 线路上采用光电隔离技术来解决。在软件上由于 可重复可采取设置陷阱和设置软件 Watchdog 的方法来避免程序 的跳飞，使得程序能够正常运行。其原理

3、图如图一所示，可直接 在线编程，调试修改程序非常方便。使机床温度不受外界影响， 更加稳定。 2、润滑系统对机床油量的自动控制 假如润滑循环和给油时间单一， 就会造成浪费。 数控机床在 不同的工作状态下， 所需的润滑剂量是不一样的， 如在机床暂停 阶段就比加工阶段所需要的润滑油量要少。 只有在机械的表面有 足够的润滑油， 才能形成完整的油膜， 这时才能保证机床运动副 的磨损减小，也就是维持摩擦表面之间恒量供油以形成油膜。 机床导轨需要的润滑油量我们常用的计算公式是：（长度 + 移动行程）x宽度x K。润滑油量与该导轨上的轴的移动距离是 紧密联系的。 在西方欧美国家生产的数控系统都是根据行程量作

4、为依据，来控制润滑泵工作，以及间隙供油，然后专业人员在系 统中输入相应的参数，这样制造商就能通过 PMC程序对润滑泵进 行按照功能需要进行电气控制了。但是在 FANUC 0i系统中没有 类似的控制方法，为了能在配置 FANUC 0i的数控机床上，人们 一般采用近似的供油方式控制润滑泵工作， 这样我们就可以根据 工作状态的不同， 来控制润滑油的量， 让控制系统去自动调整润 滑泵工作频率和每次的工作时间， 该减少的时候减少， 该增加的 时候增加。 3、润滑系统对机床工作状态的自动控制 润滑系统中经常会出现润滑系统供油不足， 油料消耗或者油 箱油过少都会出现供油不足的现象， 常见的故障还有供油管路堵

5、 塞、油泵失效、分流器工作不正常等现象。正是由于润滑系统经 常容易出现故障所以要加强对润滑系统的检测。 避免机床出现没 有润滑的情况，那样就会对机床的使用寿命，造成致命的创击。 1) 过载检测 使用过载保护元件将回电路保护起来，一旦 出现触点的输入信号出现过载， 那么自动监测系统PMC系统就会 检测出过载并立即将机床停止运动， 进行强行关机。 以保护机床。 2) 油面检测 当机器工作的时候肯定要消耗润滑油，随着 时间的推移， 润滑油必将越来越少， 如果操作人员在油面过低的 时候仍未及时添加， 一旦出现了最低油位， 油面检测的系统就会 将此信息传到PMC系统去处理，也会强行关机。集中润滑系统可

6、以设定润滑泵每次的运行时间和什么时间停止供油， 严格控制供 油的时长。 从而对润滑泵间隙工作能够很好地控制， 这样也简化 了 PMC程序。当油箱中润滑油不足时，由低液位检测开关对液面 高度进行检测， 这时主轴和润滑电动机都要停止， 同时发光二极 管一直常亮。 同时启动补给油箱对当前油箱进行加油， 当液面到 达高液位检测开关时停止补给。 3) 压力检测 正常情况下，当主轴电机运行时间累积达到 30分钟时，管路油压要下降到使压力检测开关复位(由闭合变 为断开)，这时润滑电动机要立即运行20S,开始增压，此后周 而复始的运行。 如果系统正常工作了， 润滑剂的量就会按预定的 模式到达每个润滑点。 但是

7、假如润滑泵本身不能正常运行的饿时 候，系统的压力就会显示出异常，这个时候根据这个特点，我们 就可以在润滑泵出口处安装压力检测开关，一旦压力出现问题， 信号就会被输入PMC系统，检测系统就会立即停止机床工作，并 产生报警信号。 报警的形式为发光二极管以 0.6 秒的间隔闪烁并 驱动警铃报警，直到人工按复位按钮后报警才消失。 4、润滑系统故障实例分析 故障现象1: TH68125卧式加工中心，润滑系统的压力始终 不能建立。 分析及处理过程：TH68125卧式加工中心采用容积式润滑系 统，在组装后，进行润滑试验时候，运行后发现润滑电动机旋转 的时候润滑系统压力始终上不去。这个时候检查润滑泵是正常 的

8、，润滑站出油口也是正常的，拥有压力油：然后进一步检查 X 轴滚珠丝杠轴承润滑， 这个时候问题应该应该出现在此， 因为此 处露出了很多的润滑油。此处的ASA-5Y为单线阻尼式润滑系统， 但是这个机床上我们采用的是容积式润滑系统， 这两种计量件属 于不同的润滑系统的计量件， 所以更换上容积式润滑系统的计量 件ZSAM-20T之后，上述的漏油现象就得到解决了。 故障现象2:当TH5640立式加工中心，集中润滑站的润滑 油损耗大得时候， 每隔 1 天就必须对润滑站进行加油， 而且切削 液中会明显出现很多润滑油。 分析及处理过程： 首先要认清不同的工作状况肯定所需的油 量也是不一样的，例如开机初始阶段、

9、加工运行阶段、暂停阶段 以及检测工件而使机床暂停运行时， 机床所需的油量都是不一样 的。我们在平时的工作中经常会犯这样的错误， 只看润滑系统在 机床加工运行状态下的供油方式， 这时候， 每当工作状态发生改 变，这时候操作人员没有及时注意到， 润滑油就会过多或者过少 的情况， 但是故障中所遇到的油大量流失， 应该不是人为操作的 原因。TH5640立式加工中心一般采用容积式润滑系统。当上述 故障出现的时候，开始认为是润滑时间间隔太短，润滑过多了， 从而使得集中润滑站的润滑油损耗大。 这个时候解决的办法就是 将润滑电动机起动时间间隔从 12min 调到 30min 后，但是上述问 题并没有得到解决， 这个时候只好把目光转移到润滑管路上， 这 个时候发现润滑管路并没有出现问题， 但是在检查润滑管路的时 候，发现Y轴丝杠螺母部位的润滑油特别多，发现Y轴丝杠螺母 部位的的密封圈出现问题了， 换上新的密封圈之后问题就得到解 决了。故障得以排除。 5、结语 在数控机床电气自动控制的设计过程中， 润滑系统的处理是 一定不能忽视的， 因为一旦被忽视，