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      摘要：介紹數(shù)控系統(tǒng)依據(jù)機(jī)床移動(dòng)累加的自動(dòng)潤(rùn)滑技術(shù)，采用數(shù)控系統(tǒng)的現(xiàn)代數(shù)字控制，使其工作方式具有節(jié)油減排的現(xiàn)實(shí)意義。
  
     
  
      數(shù)控機(jī)床自動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)，是時(shí)間導(dǎo)軌、絲杠和軸承等機(jī)械部位持續(xù)供給潤(rùn)滑油的重要功能部件。潤(rùn)滑油供給量是否合理直接會(huì)影響潤(rùn)滑效果和油料消耗。

      1 、數(shù)控機(jī)床的幾種潤(rùn)滑方式

     目前，數(shù)控機(jī)床一般采用自動(dòng)潤(rùn)滑泵實(shí)現(xiàn)持續(xù)供油。根據(jù)供油方式，自動(dòng)潤(rùn)滑泵可分為3種：一種是通過馬達(dá)帶動(dòng)渦輪蝸桿，實(shí)現(xiàn)機(jī)械式定期間隔潤(rùn)滑；一種是通過按鍵設(shè)定供油泵供油時(shí)間和間隔時(shí)間，實(shí)現(xiàn)定時(shí)潤(rùn)滑；還有一種是通過數(shù)控系統(tǒng)通過繼電器控制供油泵供油時(shí)間和間隔時(shí)間，實(shí)現(xiàn)程控定時(shí)潤(rùn)滑。這三種方式可以人為控制潤(rùn)滑時(shí)間，但只要機(jī)床處于通電狀態(tài)，無論機(jī)床工作運(yùn)轉(zhuǎn)與否，潤(rùn)滑工作都會(huì)進(jìn)行，造成油料浪費(fèi)。因此，既達(dá)到潤(rùn)滑效果，又不浪費(fèi)油料，是本技術(shù)要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

     對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，導(dǎo)軌、絲桿和軸承等是主要的摩擦部件，也是潤(rùn)滑實(shí)現(xiàn)保護(hù)的主體。因此，需要根據(jù)這些摩擦部件的使用情況進(jìn)行合理潤(rùn)滑。理論上，各軸不移動(dòng)時(shí)，應(yīng)為未產(chǎn)生磨損，可以不需要潤(rùn)滑。如今，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來越快，對(duì)于高端數(shù)控機(jī)床，既能節(jié)省油料又能養(yǎng)護(hù)數(shù)控機(jī)床摩擦部件，我們可以設(shè)計(jì)出依據(jù)機(jī)床移動(dòng)時(shí)間的自動(dòng)潤(rùn)滑方式。

      2 、機(jī)床移動(dòng)時(shí)間的計(jì)算

      要依據(jù)機(jī)床移動(dòng)時(shí)間進(jìn)行潤(rùn)滑，就必須做到實(shí)時(shí)讀取各軸是否在移動(dòng)，在華中8型數(shù)控系統(tǒng)說明該項(xiàng)功能的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方法。8型系統(tǒng)帶有判斷軸是否移動(dòng)中(F0.0、F80.0…)的功能，該功能將系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和變量，例如當(dāng)前各個(gè)軸的機(jī)床坐標(biāo)、刀具補(bǔ)償、移動(dòng)行程等，可以通過數(shù)據(jù)讀取格式，將機(jī)床的移動(dòng)信息賦值到數(shù)據(jù)寄存器，在PLC進(jìn)行運(yùn)算和處理。

      華中8型數(shù)控系統(tǒng)中，機(jī)床各移動(dòng)軸的工作狀態(tài)，通過PLC實(shí)時(shí)讀取各軸的狀態(tài)，可以通過實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行累加計(jì)算，得到各軸的移動(dòng)時(shí)間。以X軸為例，當(dāng)X軸在移動(dòng)時(shí)，將X軸移動(dòng)指令F0.0致通R175.0（機(jī)床軸移動(dòng)），對(duì)應(yīng)的PLC如圖1所示，同理，可將Y軸的F80.0致通R175.0。R175.0導(dǎo)通便進(jìn)行機(jī)床移動(dòng)時(shí)間累加。

  
                                                        圖1  （讀取軸移動(dòng)狀態(tài)）

      下一步，需要計(jì)算機(jī)床軸移動(dòng)（R175.0）累加時(shí)間多少，因?yàn)楫?dāng)機(jī)床沒有移動(dòng)或進(jìn)給保持，機(jī)床軸移動(dòng)時(shí)間也為暫停，要分段計(jì)算，如圖2所示，通過以軸移動(dòng)信號(hào)條件采取加減運(yùn)算，當(dāng)R175.0導(dǎo)通時(shí)R174.0為計(jì)時(shí)每秒加1存儲(chǔ)到寄存器B20，參數(shù)設(shè)定時(shí)間和B20相等時(shí)，啟動(dòng)潤(rùn)滑輸出。

                                                       圖2  （計(jì)算軸移動(dòng)時(shí)間之和）

      最后，當(dāng)寄存器B20達(dá)到參數(shù)設(shè)定值后，執(zhí)行一次供油，輸出潤(rùn)滑給定時(shí)器計(jì)時(shí)，然后，需要對(duì)移動(dòng)時(shí)間中間寄存器清零，重新計(jì)算下一個(gè)潤(rùn)滑周期。如圖3所示：

                                                        圖3 （移動(dòng)時(shí)間比值啟動(dòng)潤(rùn)滑）
 

      3 、節(jié)油效果分析

      該項(xiàng)依據(jù)機(jī)床移動(dòng)時(shí)間的自動(dòng)潤(rùn)滑技術(shù)，在成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司得到應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)良好的節(jié)油效果。比較常見的系統(tǒng)參數(shù)控制的潤(rùn)滑泵或帶程控裝置的潤(rùn)滑泵為例，其通過設(shè)定供油持續(xù)時(shí)間和供油間隔時(shí)間，一般每隔30 min供油10s，以每天工作8h為例，需要持續(xù)供油160s。而采用依據(jù)機(jī)床移動(dòng)累加時(shí)間的自動(dòng)潤(rùn)滑方式后，只有當(dāng)機(jī)床軸移動(dòng)累加時(shí)間達(dá)到參數(shù)設(shè)定值，例如還是隔30min供油10s，由于機(jī)床移動(dòng)，直接對(duì)應(yīng)導(dǎo)軌、絲桿和軸承等機(jī)械部件的潤(rùn)滑需求，因此，這種潤(rùn)滑方式供油更加精確，避免了機(jī)床不移動(dòng)也進(jìn)行潤(rùn)滑的情況，減少了潤(rùn)滑油料的不必要消耗。根據(jù)機(jī)床使用情況反應(yīng)，采用依據(jù)移動(dòng)累加間隔時(shí)間的自動(dòng)潤(rùn)滑方式后，潤(rùn)滑泵補(bǔ)充油料的頻率大幅降低，而且，潤(rùn)滑效果不受影響。

      通常，在機(jī)床廠家在設(shè)計(jì)潤(rùn)滑功能時(shí)，會(huì)做嚴(yán)格的試驗(yàn)，使得累加移動(dòng)時(shí)間的設(shè)值和供油時(shí)間實(shí)現(xiàn)最佳比例，既兼顧潤(rùn)滑效果，又不浪費(fèi)潤(rùn)滑油料。

      4 、結(jié)語(yǔ)

      合理消耗，杜絕浪費(fèi)，是綠色制造和綠色應(yīng)用的課題之一，機(jī)床潤(rùn)滑系統(tǒng)作為潤(rùn)滑油的消耗主體，其供油方式是否科學(xué)合理，對(duì)于節(jié)油減排至關(guān)重要。而采用已經(jīng)移動(dòng)累加時(shí)間的自動(dòng)潤(rùn)滑技術(shù)，可有效控制潤(rùn)滑油的合理供給，最大限度發(fā)揮單位潤(rùn)滑量的工作效率。