1. 我們在設(shè)計(jì)中，將CNC系統(tǒng)的主體安置在機(jī)床加工區(qū)以外，但其執(zhí)行部件、檢測部件如伺服電機(jī)、限位開關(guān)、零件開關(guān)、光柵、碼盤等往往不能脫離加工區(qū)域，冷卻液及油液完全可能對其造成損害；工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境惡劣，粉塵、鐵屑、靜電、振動等對CNC系統(tǒng)中廣泛使用的電子器件、印刷電路板有致命危害；部分機(jī)床上的伺服電機(jī)隨機(jī)械執(zhí)行部件運(yùn)動，使電纜及信號線長期周而復(fù)始地伸曲摩擦，極易磨損，引起故障甚至事故。因此，在CNC機(jī)床及CNC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，我們對機(jī)床的總體架構(gòu)、伺服電機(jī)及限位開關(guān)的把合位置、電線電纜的走行方式等進(jìn)行了認(rèn)真考慮，并且對CNC系統(tǒng)的封裝給予足夠重視。
2. 電磁干擾是影響CNC系統(tǒng)可靠性的主要原因之一。一般電源波動、電器開關(guān)及功率開關(guān)元件的通斷、電子器件固有干擾、地線線徑大小、電路布局、公共阻抗、信號畸變、信號相互干擾、信號失真、外來干擾等均可最終歸于電磁干擾。一般采取屏蔽、平衡干擾信號(如導(dǎo)線絞行)、各功能模塊分電源供電、濾波、光電藕合、阻容吸收、二極管泄放等措施解決。
   由于大型汽輪發(fā)電機(jī)線圈銑削加工中心的安裝現(xiàn)場有大量電焊機(jī)使用，我們采取了以下措施：電焊機(jī)的電源電流線盡量遠(yuǎn)離CNC系統(tǒng)；CNC系統(tǒng)發(fā)出的控制信號經(jīng)放大后送給伺服系統(tǒng)，確保信號不因傳輸距離大而被干擾；機(jī)床所有開關(guān)信號均經(jīng)過繼電器隔離后進(jìn)入CNC系統(tǒng)；CNC電源經(jīng)過濾波；CNC系統(tǒng)使用watchdog功能使 CNC系統(tǒng)不致受影響死機(jī)；采用光電藕合、阻容吸收、RC抑制。
   在交流伺服系統(tǒng)中，電路電壓與電流脈沖振蕩的諧波分量造成強(qiáng)電磁干擾，通過輻射及傳導(dǎo)方式影響其他電子器件及CNC系統(tǒng)的工作。一方面，干擾信號從輸入端電源線反饋傳導(dǎo)出去，其基波低而高次諧波豐富故對供電電網(wǎng)造成危害，不僅使CNC系統(tǒng)受干擾而且使供電效率下降；另一方面，伺服輸出的陡峭脈沖包含多次高頻諧波，伺服與電機(jī)間的連接電纜存在雜散電容，高頻脈沖信號與雜散電容藕合而產(chǎn)生漏電流。漏電流和多次高頻諧波輻射影響CNC系統(tǒng)及其電子器件，造成危害。
   在大型汽輪發(fā)電機(jī)線圈銑削加工中心的制造中，我們采取了以下措施：使用濾波器阻止干擾信號沿電源線傳輸以及進(jìn)行阻抗變換，使干擾信號被反射回干擾源。在伺服的輸入輸出端均進(jìn)行濾波；正確的接地 ——為高頻干擾信號形成低阻通路，從而抑止干擾；良好的屏蔽——防止伺服系統(tǒng)向外輻射干擾信號，防止外界干擾信號進(jìn)入伺服系統(tǒng)
3. 編制CNC系統(tǒng)軟件時(shí)，使用軟件容錯、避錯技術(shù)提高可靠性。采取編制處理子程序的方法提高CNC系統(tǒng)的抗干擾能力，如軟件冗余檢錯、定時(shí)監(jiān)測、輸入輸出數(shù)據(jù)處理。
   CNC 系統(tǒng)的檢測器件受到干擾時(shí)，我們使之成對地產(chǎn)生加、減脈沖給CNC系統(tǒng)，CNC收到加脈沖時(shí)進(jìn)行內(nèi)存加字運(yùn)算，收到減脈沖時(shí)采用程序中斷的方式使內(nèi)存做減字運(yùn)算。這樣，即使有干擾產(chǎn)生了加脈沖，利用加減脈沖時(shí)間上的先后之差對脈沖進(jìn)行處理，不影響CNC的位置控制。
4. CNC 的使用者對其可靠性存在影響。由于CNC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造水平不斷提高，相對的，CNC系統(tǒng)的安裝調(diào)試人員、操作人員、維修人員等的素質(zhì)對CNC系統(tǒng)的可靠運(yùn)行的影響越來越大，對他們進(jìn)行嚴(yán)格、規(guī)范的系統(tǒng)培訓(xùn)是必要的。讓他們能夠正確地對CNC系統(tǒng)進(jìn)行安裝、調(diào)試、使用、維護(hù)、修理，避免可能影響可靠性的因素產(chǎn)生、積累和擴(kuò)大。
5. 強(qiáng)電邏輯不合理也影響CNC系統(tǒng)的可靠性。機(jī)床強(qiáng)電邏輯錯誤或不嚴(yán)密可能造成CNC系統(tǒng)的癱瘓、損害以及CNC使用者的傷害、加工產(chǎn)品報(bào)廢等。

3 線圈銑削加工中心研制中的創(chuàng)新點(diǎn)與實(shí)際使用效果

1. 東方電機(jī)股份有限公司研制的線圈銑削加工中心，首次將線圈加工的銑孔、倒角、去毛刺等工序綜合在銅排的一次裝夾后進(jìn)行，保證了線圈的加工精度和加工效率。
2. 在該加工中心的控制系統(tǒng)中采用了大量的可靠性保證措施，使該加工中心性能穩(wěn)定，充分滿足了線圈加工需要。
3. 在對該加工中心的可靠性評價(jià)中，采取常規(guī)MTBF統(tǒng)計(jì)和模糊評判的方法進(jìn)行，提高了可靠性評價(jià)的準(zhǔn)確度。
4. 由于線圈加工中心良好的投資收益比，東方電機(jī)股份有限公司已先后制造了三臺該型設(shè)備并投入使用。