基金項目: “高檔數(shù)控系統(tǒng)在航空領(lǐng)域的示范應(yīng)用”重大專項課題號：（2013ZX04001-021)
摘要：介紹數(shù)控系統(tǒng)依據(jù)機(jī)床移動累加的自動潤滑技術(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)實意義。
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 自動潤滑 節(jié)油
Abstract: the automatic lubrication technology of CNC machine tools based on mobile time accumulation, the CNC system of modern digital control, which is the practical significance of saving fuel and reducing emissions.
Keywords: CNC automatic lubricating oil
數(shù)控機(jī)床自動潤滑系統(tǒng)，是時間導(dǎo)軌、絲杠和軸承等機(jī)械部位持續(xù)供給潤滑油的重要功能部件。潤滑油供給量是否合理直接會影響潤滑效果和油料消耗。
1. 數(shù)控機(jī)床的幾種潤滑方式
目前，數(shù)控機(jī)床一般采用自動潤滑泵實現(xiàn)持續(xù)供油。根據(jù)供油方式，自動潤滑泵可分為3種：一種是通過馬達(dá)帶動渦輪蝸桿，實現(xiàn)機(jī)械式定期間隔潤滑；一種是通過按鍵設(shè)定供油泵供油時間和間隔時間，實現(xiàn)定時潤滑；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間和間隔時間，實現(xiàn)程控定時潤滑。這三種方式可以人為控制潤滑時間，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，潤滑工作都會進(jìn)行，造成油料浪費。因此，既達(dá)到潤滑效果，又不浪費油料，是本技術(shù)要實現(xiàn)的目標(biāo)。
對于數(shù)控機(jī)床來說，導(dǎo)軌、絲桿和軸承等是主要的摩擦部件，也是潤滑實現(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)行合理潤滑。理論上，各軸不移動時，應(yīng)為未產(chǎn)生磨損，可以不需要潤滑。如今，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展越來越快，對于高端數(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)計出依據(jù)機(jī)床移動時間的自動潤滑方式。
2. 機(jī)床移動時間的計算
要依據(jù)機(jī)床移動時間進(jìn)行潤滑，就必須做到實時讀取各軸是否在移動，在華中8型數(shù)控系統(tǒng)說明該項功能的設(shè)計和實現(xiàn)方法。8型系統(tǒng)帶有判斷軸是否移動中(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)前各個軸的機(jī)床坐標(biāo)、刀具補(bǔ)償、移動行程等，可以通過數(shù)據(jù)讀取格式，將機(jī)床的移動信息賦值到數(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)床各移動軸的工作狀態(tài)，通過PLC實時讀取各軸的狀態(tài)，可以通過實時狀態(tài)進(jìn)行累加計算，得到各軸的移動時間。以X軸為例，當(dāng)X軸在移動時，將X軸移動指令F0.0致通R175.0（機(jī)床軸移動），對應(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)床移動時間累加。
圖1 讀取軸移動狀態(tài)
下一步，需要計算機(jī)床軸移動（R175.0）累加時間多少，因為當(dāng)機(jī)床沒有移動或進(jìn)給保持，機(jī)床軸移動時間也為暫停，要分段計算，如圖2所示，通過以軸移動信號條件采取加減運(yùn)算，當(dāng)R175.0導(dǎo)通時R174.0為計時每秒加1存儲到寄存器B20，參數(shù)設(shè)定時間和B20相等時，啟動潤滑輸出。
圖2 計算軸移動時間之和
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，輸出潤滑給定時器計時，然后，需要對移動時間中間寄存器清零，重新計算下一個潤滑周期。如圖3所示：
圖3 移動時間比值啟動潤滑
3. 節(jié)油效果分析
該項依據(jù)機(jī)床移動時間的自動潤滑技術(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)控制的潤滑泵或帶程控裝置的潤滑泵為例，其通過設(shè)定供油持續(xù)時間和供油間隔時間，一般每隔30min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)床移動累加時間的自動潤滑方式后，只有當(dāng)機(jī)床軸移動累加時間達(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，直接對應(yīng)導(dǎo)軌、絲桿和軸承等機(jī)械部件的潤滑需求，因此，這種潤滑方式供油更加精確，避免了機(jī)床不移動也進(jìn)行潤滑的情況，減少了潤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)移動累加間隔時間的自動潤滑方式后，潤滑泵補(bǔ)充油料的頻率大幅降低，而且，潤滑效果不受影響。
通常，在機(jī)床廠家在設(shè)計潤滑功能時，會做嚴(yán)格的試驗，使得累加移動時間的設(shè)值和供油時間實現(xiàn)最佳比例，既兼顧潤滑效果，又不浪費潤滑油料。
4. 結(jié)語
合理消耗，杜絕浪費，是綠色制造和綠色應(yīng)用的課題之一，機(jī)床潤滑系統(tǒng)作為潤滑油的消耗主體，其供油方式是否科學(xué)合理，對于節(jié)油減排至關(guān)重要。而采用已經(jīng)移動累加時間的自動潤滑技術(shù)，可有效控制潤滑油的合理供給，最大限度發(fā)揮單位潤滑量的工作效率?！?/p>
