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數(shù)控機(jī)床范文第1篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床; 故障; 維修

本文就數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障后的一些操作步驟和維修方法的操作規(guī)范做一個闡述，通過闡述了數(shù)控機(jī)床的維修方法的操作規(guī)范,使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性,為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定良好的基礎(chǔ)。

數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障時,對于操作人員應(yīng)首先停止機(jī)床,保護(hù)現(xiàn)場,并對故障進(jìn)行盡可能詳細(xì)的記錄,并及時通知維修人員。

1 故障發(fā)生時的情況記錄

1.1 發(fā)生故障的機(jī)床型號,采用的控制系統(tǒng)型號,系統(tǒng)的軟件版本號。

1.2 故障的現(xiàn)象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時機(jī)床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。

1.3 發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。

1.4 若故障在自動方式下發(fā)生,則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號,出現(xiàn)故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。

1.5 若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應(yīng)記錄被加工工件號,并保留不合格工件。

1.6 在發(fā)生故障時,若系統(tǒng)有報警顯示,則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。

2 故障發(fā)生的頻繁程度記錄

2.1 故障發(fā)生的時例與周期。

2.2 故障發(fā)生時的環(huán)境情況。

2.3 若為加工零件時發(fā)生的故障,則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。

2.4 檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。

2.5 故障的規(guī)律性記錄。

2.6 故障時的外界條件記錄。

3 故障檢查

3.1 機(jī)床的工作狀況檢查。

3.2 機(jī)床運轉(zhuǎn)情況檢查。

3.3 機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。

3.4 CNC裝置的外觀檢查。

4 故障診斷

故障診斷是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著排除故障的快慢,同時也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴(kuò)大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則: ①充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。 ②認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分,而是要對機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查,并進(jìn)行綜合判斷,達(dá)到確珍和最終排除故障的目的。 故障診斷可通過；直觀法、系統(tǒng)自診斷法、參數(shù)檢查法、功能程序測試法、部件交換法、測量比較法、原理分析法、敲擊法、局部升溫法、轉(zhuǎn)移法等。 除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點,維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進(jìn)行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。

5 維修方法

在數(shù)控機(jī)床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機(jī)床維修的質(zhì)量,在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:

5.1 初始化復(fù)位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警,可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障,若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統(tǒng)進(jìn)行初始化清除,清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄,若初始化后故障仍無法排除,則進(jìn)行硬件診斷。

5.2 參數(shù)更改,程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù),參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機(jī),對此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。

5.3 調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié),修正系統(tǒng)故障。

5.4 備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板,并做相應(yīng)的初始化啟動,使機(jī)床迅速投入正常運轉(zhuǎn),然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。

5.5 改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。

6 維修記錄到位

維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多,記錄越詳細(xì),維修就越方便,用戶最好根據(jù)本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料,供再維修時參考。 通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容：

數(shù)控機(jī)床范文第2篇

1數(shù)控機(jī)床改造的特點

數(shù)控改造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,這主要是由于數(shù)控改造有以下幾方面突出特點和優(yōu)點:

(1)投資額少、交貨期短同購置新機(jī)床相比,一般可以節(jié)省60%-80%的費用,改造費用低,特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造,只是新機(jī)床購置費用的1/3,交貨期短。即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的制造與安裝過于費工、費錢,改造成本也高2-3倍,但與購置新機(jī)床相比,也能節(jié)省投資50%左右。

(2)機(jī)械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而兼顧的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。

(3)熟悉了解設(shè)備、便于操作維修購買新設(shè)備時,不了解新設(shè)備是否滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機(jī)床地加工能力,另外,由于多年使用,操作者對機(jī)床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓(xùn)時間短,見效快。改造的機(jī)床一安裝好,就可以實現(xiàn)全負(fù)荷運轉(zhuǎn)。

(4)可采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時地提高生產(chǎn)設(shè)備地自動化水平和效率,提高設(shè)備和檔次,將舊設(shè)備改成當(dāng)今水平的機(jī)床。充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購置新設(shè)備時那樣需要重新構(gòu)筑地基。因此可節(jié)約費用,降低改造成本,同時也可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。

(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量和工效可以解決復(fù)雜零件的加工精度控制,加工的產(chǎn)品尺寸一致性好、合格率高、廢品率的、生產(chǎn)效率高。如經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床,一般可提高工效3-7倍。對復(fù)雜零件而言,難度越高,提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動強(qiáng)度,提高工人素質(zhì)促進(jìn)科技成果的普及和應(yīng)用,為“體力型”向“智能”轉(zhuǎn)變創(chuàng)造條件。

2提高數(shù)控機(jī)床改造精度的常見方法

數(shù)控機(jī)床在設(shè)計上要達(dá)到高的靜動態(tài)剛度,運動副之間的摩擦系數(shù)小,傳動無間隙,功率大;便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時應(yīng)盡量達(dá)到上述要求,還應(yīng)對主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計要求,才能獲得預(yù)期的改造目的,常見的機(jī)床改造方法如下。

2.1修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度

導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向與承載。導(dǎo)軌在空載和在切削條件下運動時,都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度。是機(jī)床幾何精度的基礎(chǔ),所以,機(jī)床在改造時,為了達(dá)到預(yù)期的精度要求,往往必須修復(fù)導(dǎo)軌精度。對不同形式導(dǎo)軌,大概修理方法如下:

(1)使用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層修復(fù)導(dǎo)軌精度:工作臺導(dǎo)軌的涂層,就是床身導(dǎo)軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡化了工藝,縮短了制造周期。應(yīng)用于機(jī)床改造更為便利,效果顯著。

(2)鑄鐵導(dǎo)軌:鑄鐵導(dǎo)軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點為18—25點/平方厘米,同時,必須保證的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對位置控制精度的影響。

2.2恢復(fù)主軸精度

主軸是主軸組的重要組成部分。機(jī)床工作時,由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動,對加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,有重要影響。所以,改造時必須修復(fù)主軸的精度。

對于精度超差的主軸拆卸以后應(yīng)對其進(jìn)行全面檢查,以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊。調(diào)整后應(yīng)進(jìn)行溫升實驗,溫升超過規(guī)定值,應(yīng)減少預(yù)緊量。

當(dāng)主軸軸承重新裝配好后,用千分表和標(biāo)準(zhǔn)檢驗棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉(zhuǎn)中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉(zhuǎn)中心同主軸的回轉(zhuǎn)中心完全重合。

2.3修復(fù)或更換滾珠絲杠

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。滾珠絲杠作為當(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的主要傳動機(jī)構(gòu),以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應(yīng)用,成為各類數(shù)控機(jī)床的重要配套部件,并己實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和商品化?；旧犀F(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用了滾珠絲杠,但在改造時,一定要恢復(fù)其傳動精度,或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造后的定位精度,尤其是在半閉環(huán)系統(tǒng)中,絲杠不僅要起到傳動作用,還要起到標(biāo)尺的作用,編碼器只是測量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù),至于工作臺實際行走的距離,相當(dāng)于開環(huán),只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。

2.4利用精密儀器檢測機(jī)床精度

可以結(jié)合具體的機(jī)床改造過程,利用先進(jìn)的激光干涉儀測量系統(tǒng),對機(jī)床的定位精度進(jìn)行測量,并利用球桿儀快速檢查機(jī)床精度,診斷誤差來源,自動分析機(jī)床精度狀態(tài),檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等,根據(jù)檢測結(jié)果,進(jìn)行必要的分析,再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應(yīng)用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機(jī)床參數(shù)時,尤其是伺服驅(qū)動參數(shù),可根據(jù)球桿儀的檢測結(jié)果,進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化,使機(jī)床參數(shù)更合理,系統(tǒng)更穩(wěn)定。

在改造完成后,利用激光干涉儀對定位精度進(jìn)行測量,然后,根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償,可以大大提高機(jī)床的定位精度和加工精度。

2.5減少傳動環(huán)節(jié)的間隙

一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動,因而改造時,機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求,以保證機(jī)床加工精度。

如果進(jìn)給傳動系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動,一定要注意,調(diào)整好反向間隙,否則,很可能直接影響機(jī)床性能。另外,如果進(jìn)給傳動系統(tǒng)中有同步齒形帶,也必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或更換,尤其是在采用半閉環(huán)系統(tǒng)中,若此部分不在控制環(huán)內(nèi),將直接影響機(jī)床的定位精度。

數(shù)控機(jī)床范文第3篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控維修；教學(xué)；虛擬機(jī)床

前言

數(shù)控市場對人才的需求已不僅僅局限于數(shù)控操作、數(shù)控編程，對技術(shù)含量更高的數(shù)控維修人才越來越重視，數(shù)控技術(shù)涉及到機(jī)械、液壓、電氣、計算機(jī)、編程等多個領(lǐng)域，不僅要求具有扎實的理論基礎(chǔ)，并且要有熟練的操作技能，而維修水平的高低在一定程度上也決定了機(jī)床的利用率和使用壽命，應(yīng)用到數(shù)控技術(shù)的模具、汽車、裝備制造、航空航天等行業(yè)對數(shù)控人才更是求賢若渴。在這一發(fā)展背景下，傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學(xué)方法也要適當(dāng)做以調(diào)整，不僅要及時對新技術(shù)加以研究，更要加大對學(xué)生實訓(xùn)實操教學(xué)的力度，增加實踐機(jī)會，鞏固理論知識，提高動手能力。此時，虛擬數(shù)控機(jī)床的發(fā)展為數(shù)控維修教學(xué)帶來了新的生機(jī)，使用虛擬技術(shù)解決了因機(jī)床不足而致使的教學(xué)實踐難的問題，無論對于增強(qiáng)學(xué)生實訓(xùn)還是提高教學(xué)效果，都是不可忽視的有效助力。

1.當(dāng)前數(shù)控維修教學(xué)中存在的問題

1.1數(shù)控系統(tǒng)落后我國高校的數(shù)控機(jī)床平臺配置的多為國內(nèi)經(jīng)濟(jì)型、普及型的數(shù)控系統(tǒng)，缺乏高端系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的類型相對單一，隨著數(shù)控行業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床越來越復(fù)雜化，中、高檔數(shù)控機(jī)床逐漸應(yīng)用推廣，由此教學(xué)現(xiàn)用的數(shù)控系統(tǒng)顯出其劣勢，已不能滿足當(dāng)前數(shù)控行業(yè)發(fā)展的教學(xué)需要，數(shù)控系統(tǒng)的多樣化以及機(jī)床功能的復(fù)合化是未來數(shù)控教學(xué)應(yīng)當(dāng)注意的重點。1.2設(shè)備配置短缺數(shù)控維修教學(xué)中一個重要的環(huán)節(jié)就是讓學(xué)生實際操作，這需要學(xué)校建立相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床實驗室，提供機(jī)床、功能部件等實驗設(shè)備器材，配備實驗室需要場地較大，功能部件的種類又相對繁多，價格也不低，對于資金的需求很大，如果學(xué)校沒有雄厚的資金支持，那么建立實驗室就成為空談，硬性設(shè)備配置不足，在很大程度上會影響實訓(xùn)教學(xué)，制約了學(xué)生實踐能力的提升。1.3實訓(xùn)教學(xué)不足①拆裝實訓(xùn)不足。目前許多高校實訓(xùn)課程都有教授機(jī)床部件的拆裝，但是拆裝實訓(xùn)課程中所用的部件多是淘汰下來的或者是有故障的產(chǎn)品，并且部件較為滯后，品種也不多，這樣一來學(xué)生所接觸到的機(jī)床部件與實際市場發(fā)展中應(yīng)用的部件相差甚遠(yuǎn)，即使學(xué)生學(xué)會了課程上的部件拆裝，走出學(xué)校后也無法實際應(yīng)用于工作崗位，那么這種實訓(xùn)對于學(xué)生來說其實是沒有任何實際意義的；②電氣連接實訓(xùn)不足。數(shù)控機(jī)床技術(shù)需要學(xué)生熟悉掌握電氣技術(shù)，在實訓(xùn)操作中，數(shù)控系統(tǒng)與伺服系統(tǒng)的連接需要反復(fù)插拔電纜，多次的反復(fù)插拔極易對電纜連接處造成影響，甚至?xí)绊懙綌?shù)控系統(tǒng)的操作穩(wěn)定性，并且反復(fù)插拔還會造成導(dǎo)線等相關(guān)材料的過度消耗，造成資源浪費，并且維修起來也需要大量的時間和工具，一一進(jìn)行排查，這些都在一定程度上影響了學(xué)生的動手操作率；③傳感檢測器實驗不足。目前高校的數(shù)控機(jī)床實驗室多用作數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床的調(diào)試方面，而對于數(shù)控機(jī)床的傳感檢測涉獵甚少，偶爾有學(xué)校涉及到這方面，也尚處在論證和建設(shè)階段，機(jī)床的傳感檢測元器件是機(jī)床精度的重要保證，也是故障頻發(fā)的一個源頭，因此加強(qiáng)學(xué)生對于機(jī)床傳感檢測器的培訓(xùn)勢在必行。

2.虛擬數(shù)控機(jī)床概述

虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)就是借助于計算機(jī)虛擬制造的執(zhí)行單元。這種技術(shù)可以在計算機(jī)上以仿真加工的形式模擬真實生產(chǎn)環(huán)境，通過計算機(jī)的屏幕將機(jī)床全面、逼真的顯現(xiàn)出來，讓學(xué)生更直觀的理解和掌握機(jī)床系統(tǒng)模式、生產(chǎn)流程、加工環(huán)境，并且虛擬數(shù)控能夠及時捕捉故障信息和生產(chǎn)疏漏，以便于對加工工藝的合理性、穩(wěn)定性、加工精度進(jìn)行相應(yīng)的評估和預(yù)測，降低生產(chǎn)風(fēng)險，提高生產(chǎn)效率。數(shù)控機(jī)床相較于真實機(jī)床對于數(shù)控維修教學(xué)來說具有很大優(yōu)勢，能夠有效降低傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床操作的危險性，并且成本耗費小，微元處理可行性高，其仿真功能所呈現(xiàn)出的效果并不亞于真實化模擬，并且教學(xué)方式靈活貼切，學(xué)生也樂于主動深入研究。

3.虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用

3.1輔助理論教學(xué)數(shù)控機(jī)床的功能日益復(fù)合化，這類中高檔的機(jī)床構(gòu)件、工作原理、裝配也日益復(fù)雜，傳統(tǒng)的教學(xué)課件以及flas已經(jīng)不能滿足清晰展現(xiàn)機(jī)床的需要，這對于學(xué)生理解掌握理論基礎(chǔ)帶來了一定的困難，而虛擬數(shù)控機(jī)床以及功能部件可以通過計算機(jī)來以任何角度旋轉(zhuǎn)、展示，進(jìn)行逼真的三維動畫解析，能夠讓學(xué)生充分觀察機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)和原理，加深學(xué)生對知識的理解與掌握。3.2輔助拆裝實訓(xùn)機(jī)床部件的實際拆裝實訓(xùn)需要大量、多種類的零部件，實際的拆裝操作對于部件的損毀風(fēng)險較高，對學(xué)校來說也是不小的資金壓力，而虛擬拆裝可以通過計算機(jī)來進(jìn)行機(jī)床整體、零部件的拆裝模擬，并且可以反復(fù)強(qiáng)化，不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力，同時也降低了拆裝實訓(xùn)的成本投入。3.3輔助電氣連接實訓(xùn)機(jī)床電氣連接的實訓(xùn)主要是完成電器柜的連接，通過虛擬數(shù)控機(jī)床，學(xué)生可以自行完成電氣布局規(guī)劃，選擇元器件，連接導(dǎo)線完成電氣連接，并且虛擬系統(tǒng)還設(shè)置了虛擬的萬用表和示波器，學(xué)生在完成電氣連接后可以檢測線路是否正常以及進(jìn)行電氣故障排查。虛擬電氣連接能夠有效緩解實訓(xùn)中電氣耗材量大，資源浪費的現(xiàn)象。3.4輔助機(jī)床故障診斷故障診斷是數(shù)控維修教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，一般情況下在故障診斷中需要利用計算機(jī)對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查，由計算機(jī)顯示診斷信息，學(xué)生可以通過分析相關(guān)的數(shù)據(jù)信息及時找到機(jī)床的故障之處并加以診斷和維修，并且通過虛擬機(jī)床可以對機(jī)床的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置和調(diào)試，提高學(xué)生對機(jī)床的維護(hù)、維修能力?？傊?，隨著虛擬技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中應(yīng)用也越來越普遍，基于其便捷性以及可操作性，對于學(xué)生來說通過虛擬機(jī)床能夠強(qiáng)化理論知識，加深對機(jī)床構(gòu)造、原理、功能的掌握，提高實踐動手能力，這對于數(shù)控維修教學(xué)是十分必要的。

參考文獻(xiàn)：

數(shù)控機(jī)床范文第4篇

數(shù)控機(jī)床是把電子技術(shù)、自動化技術(shù)、電機(jī)技術(shù)以及測量技術(shù)集中在一起的自動化化設(shè)備，數(shù)控機(jī)床具有精度高，效率高和柔性高這三個主要的特點。數(shù)控機(jī)床屬于過程控制裝備的一種，它需要每一時刻都要做好對設(shè)備的控制，使全部設(shè)備都可以準(zhǔn)確的工作。需要注意的是不論哪一部分出現(xiàn)了故障問題都會使得機(jī)床設(shè)備停止工作，這就造成了工作的停滯，工作停滯的出現(xiàn)會對生產(chǎn)的質(zhì)量和效率都受到嚴(yán)重影響。此外，特別是當(dāng)設(shè)備運用于煤礦生產(chǎn)中時，一定要加強(qiáng)注意，因為數(shù)控機(jī)床正是處于工作中的關(guān)鍵崗位，如果出現(xiàn)故障后沒有及時的進(jìn)行維修和維護(hù)，就會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以對煤礦機(jī)械的原理和裝置進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計是很重要的。

2、數(shù)控技術(shù)特點和發(fā)現(xiàn)現(xiàn)狀

數(shù)控技術(shù)能很方便的改變加工工藝中的工藝參數(shù)，有利于新產(chǎn)品的研發(fā)和換批加工。能確保加工的精度減少輔助時間，從而實現(xiàn)一次工作完成多道復(fù)雜的加工工序。對于普通機(jī)床難以完成的零價加工，如對復(fù)雜零件和零件曲面狀的加工能高質(zhì)量的完成。采用的是模塊化的工具，一方面減少了安裝和換刀的時間，另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的標(biāo)準(zhǔn)化。隨著現(xiàn)在的微處理器的產(chǎn)生以及現(xiàn)代的SOPC技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械加工和和機(jī)械設(shè)備的維修檢測以及集成的程度上都有很大的提高。我國的自主創(chuàng)新能力不足，目前我國的數(shù)控技術(shù)只是處于對進(jìn)口產(chǎn)品的模仿階段，在技術(shù)創(chuàng)新方面缺乏。歸其原因就是我們對引進(jìn)的先進(jìn)技術(shù)的研究不深入，最重要的是我國缺乏完善的鼓勵創(chuàng)新機(jī)制。還有就是我國的產(chǎn)品網(wǎng)絡(luò)程度不高，可靠性和穩(wěn)定新不高?，F(xiàn)階段我國主要的串口通訊技術(shù)和NC程序傳送技術(shù)的集成化和網(wǎng)絡(luò)水平有限。所以在煤礦數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用的領(lǐng)域還有很長的路要走。

3、煤礦數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)

構(gòu)成數(shù)控機(jī)床的主體結(jié)構(gòu)，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅(qū)動裝置和測量裝置等構(gòu)成。計算機(jī)系統(tǒng)在煤礦機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)中占據(jù)著一個核心地位，系統(tǒng)通過輸入以及輸出命令的各種轉(zhuǎn)換來對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，從而完成來對工程執(zhí)行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當(dāng)了一個人機(jī)交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數(shù)控機(jī)床設(shè)備中發(fā)揮著信息的交換作用，它是一個雙方面信息交換空間，不僅要實現(xiàn)與控制中心的信號進(jìn)行交換，還要與數(shù)控機(jī)床的開關(guān)信號進(jìn)行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經(jīng)事先設(shè)計好的地址。對煤礦數(shù)控機(jī)床的設(shè)計有三個重要的模塊，分別是主傳動數(shù)控化、傳動的數(shù)控化以及對伺服進(jìn)給系統(tǒng)三方面的設(shè)計改造。

4、煤礦機(jī)械數(shù)控機(jī)床的設(shè)計

應(yīng)綜合考慮系統(tǒng)應(yīng)用的場合，所需控制的對象以及對系統(tǒng)提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機(jī)的CPU是目前我國常用的CPU芯片。有時候也選用8位機(jī)的CPU，例如8080，8031，Z80等。應(yīng)用于普通數(shù)控機(jī)床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機(jī)。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價，而且實用性和普及都是很強(qiáng)的，此外，對于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統(tǒng)的目的就是為了滿足被控對象工藝，有效的促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的進(jìn)一步提升。在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)的過程中，要按照下列原則進(jìn)行。

一、堅持完整性原則，也就是說，要確保可以滿足工業(yè)生產(chǎn)過程和機(jī)械設(shè)備的需要。

二、經(jīng)濟(jì)性原則，就是產(chǎn)品一經(jīng)設(shè)計出可以做到簡單實用。

三、可靠性原則，就是PLC控制系統(tǒng)在設(shè)計完成后可以穩(wěn)定可靠的運行。

四、發(fā)展性原則，就是對現(xiàn)在已有的生產(chǎn)工藝進(jìn)行全面的檢查后給未來的發(fā)展留出一定的空間。

通過機(jī)床的傳動實現(xiàn)不同的工件在不同的速度下運行時的協(xié)調(diào)。傳動的性能會對零件的質(zhì)量和生產(chǎn)效率產(chǎn)生很大的影響，在設(shè)計中還要考慮其經(jīng)濟(jì)性，利用原來的電動機(jī)拖動機(jī)床的傳動，達(dá)到機(jī)床的正常高效率運行。在加工的設(shè)計中，考慮到變換了切削轉(zhuǎn)矩以及機(jī)床電壓，會使得電機(jī)轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化，使得生產(chǎn)精度提高，其影響會直接反應(yīng)在零件的表面生產(chǎn)。在主軸的設(shè)計中應(yīng)加入變頻調(diào)速系統(tǒng)，用來完成機(jī)械換擋。傳動系統(tǒng)主要是將接受系統(tǒng)的指令傳輸給傳送系統(tǒng)需要進(jìn)行工作的部分。驅(qū)動系統(tǒng)會根據(jù)指令進(jìn)行相應(yīng)設(shè)定的工作，之后會進(jìn)行機(jī)械的加工處理，從而生產(chǎn)出符合規(guī)定要求的零件。對于精度要求很高的參數(shù)設(shè)置需要依據(jù)傳動要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)定，同時，開環(huán)控制是對驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行改造的過程中不可缺少的環(huán)節(jié)。當(dāng)現(xiàn)代機(jī)床與傳統(tǒng)的進(jìn)行比較時可以發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)代機(jī)床具有更高的穩(wěn)定性，而且自身發(fā)生故障的可能性越來越低，工作中出現(xiàn)的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數(shù)控機(jī)床都是由機(jī)械和電氣等多方面的程序構(gòu)成，維修人員要從內(nèi)到外仔細(xì)的檢查，最大限度的排除因為隨意的卸載造成的機(jī)床性能降低。此外，對于參數(shù)的設(shè)置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動的剛度。在設(shè)計中，對數(shù)據(jù)庫的整理也是很有必要的，它是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫是將數(shù)據(jù)和資源實現(xiàn)共享的核心技術(shù)，然后經(jīng)過本地計算機(jī)的處理完成數(shù)據(jù)的存貯和查詢。

5、煤礦數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)設(shè)計

數(shù)控機(jī)床的伺服系統(tǒng)有三種，即開環(huán)，半閉環(huán)和閉環(huán)三種。其中閉環(huán)的控制方案的優(yōu)點很多也很突出，閉環(huán)的系統(tǒng)的機(jī)床精度很高，在補(bǔ)償機(jī)械運動中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對精度的影響。但是閉環(huán)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)較其他系統(tǒng)復(fù)雜，使用技術(shù)難度較大，對該系統(tǒng)的調(diào)試和維修困難，再有就是生產(chǎn)的造價高，在實際的生產(chǎn)過程中使用閉環(huán)的控制系統(tǒng)沒有太大的必要性。ActiveX的其實就是一個開放的平臺。其工作內(nèi)容就是給程序的開發(fā)人員和用戶，還有Web生產(chǎn)廠商提供在互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)建程序集成過程中的方向。ActiveX服務(wù)器控件能把所有的能執(zhí)行的代碼還有程序融入到該服務(wù)器系統(tǒng)之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過網(wǎng)絡(luò)就能得到想要的程序，不需要遠(yuǎn)程的客戶端就能進(jìn)行遠(yuǎn)程的執(zhí)行。

6、總結(jié)

數(shù)控機(jī)床范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)及裝備 自動控制技術(shù) 可編程控制器

1　數(shù)控機(jī)床的概要

1.1　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類工業(yè)新產(chǎn)品層出不窮，機(jī)械制造業(yè)作為國民工業(yè)的基礎(chǔ)，其產(chǎn)品更是日趨精密復(fù)雜，特別是在航天、航海、軍事等領(lǐng)域，所需的機(jī)械零件精度要求更高、形狀也更為復(fù)雜、多品種，并且往往批量較小，加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備，普通機(jī)床或?qū)I(yè)化精度高的自動化機(jī)床顯然無法適應(yīng)這些要求。同時隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產(chǎn)也迫切需要進(jìn)一步提高其生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。一種新的生產(chǎn)設(shè)備――數(shù)控機(jī)床就誕生了。

1.2　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展

1952年美國麻省理工學(xué)院成功地研制出一套三坐標(biāo)聯(lián)動，利用脈沖乘法器原理的試驗性數(shù)控系統(tǒng)，并把它裝在一臺立式銑床上，當(dāng)時用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺數(shù)控機(jī)床。

我國是從1958年開始研究數(shù)控技術(shù)，一直到60年代中期處于研制、開發(fā)時期，一些高等院校、科研院所研制出試驗樣機(jī)，開發(fā)也是從電子管開始的，1965年國內(nèi)開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。從70年代開始，數(shù)控技術(shù)在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工等領(lǐng)域全面展開。數(shù)控加工中心在北京研制成功。在這一時期，數(shù)控線切割機(jī)床由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣。

到20世紀(jì)80年代，總體發(fā)展趨勢是：

數(shù)控系統(tǒng)的可靠性不斷提高；增強(qiáng)通信功能；采用新型的自動編程系統(tǒng)；驅(qū)動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；為便于裁剪、擴(kuò)展和功能升級，滿足不同類型數(shù)控機(jī)床的需求，提高系統(tǒng)的集成度、縮小體積，采用模塊化結(jié)構(gòu)；廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統(tǒng)；數(shù)控裝置由NC向CNC發(fā)展?？傊瑪?shù)控機(jī)床技術(shù)不斷發(fā)展，性能價格比也越來越高，可靠性越來越高，功能越來越完善，使用越來越方便。

1.3　數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理

數(shù)控機(jī)床一般由機(jī)床本體、輔助裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、計算機(jī)數(shù)控裝置、控制介質(zhì)等部分組成。

1.3.1　控制介質(zhì)

要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，就必須在人與數(shù)控機(jī)床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是控制介質(zhì)，又稱為信息載體。在使用數(shù)控機(jī)床之前，先要根據(jù)零件圖上規(guī)定的尺寸、形狀和技術(shù)條件，編出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于工件的位置和機(jī)床的全部動作順序，按照規(guī)定的格式和代碼記錄在信息載體上。需要在數(shù)控機(jī)床上加工該工件時，把信息即工件加工程序輸入計算機(jī)控制裝置。常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶等。

1.3.2　伺服驅(qū)動系統(tǒng)

為使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，把來自數(shù)控裝置的運動指令轉(zhuǎn)變成機(jī)床移動部件的運動，需要進(jìn)行伺服驅(qū)動。

伺服系統(tǒng)由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電機(jī)組成，常用的伺服電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率的因素之一。

1.3.3　計算機(jī)數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞。其作用是：從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，輸出幾種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或軟件進(jìn)行編譯運算處理后，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運動。

1.3.4　輔助控制裝置

輔助控制裝置的作用是把計算機(jī)送來的輔助控制指令經(jīng)機(jī)床接口電路轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電信號，用來控制主軸電機(jī)的起動、停止，主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整，冷卻及泵起停，轉(zhuǎn)位換刀，工件和機(jī)床部件的松開和夾緊，分度工作臺的轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床已廣泛采用可編程控制器作為輔助控制裝置。

1.3.5　機(jī)床本體

數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機(jī)床，它與傳統(tǒng)的普通機(jī)床似，但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動機(jī)構(gòu)及操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有更好的抗振性和剛度，要求相對運動面的摩擦系數(shù)要小，進(jìn)給傳動部分之間的間隙要小。所以其設(shè)計要求比通用機(jī)床更嚴(yán)格，加工制造要求精密，并采用加強(qiáng)剛性、減小熱變形、提高精度的設(shè)計措施。

1.4　數(shù)控機(jī)床的特點

數(shù)控機(jī)床有以下的特點：

1.4.1　適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量復(fù)雜工件

在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時，只需要重新編制新工件的加工程序，就能實現(xiàn)新工件加工。數(shù)控機(jī)床加工工件時，只需要簡單的夾具，所以改變加工工件后，也不需要制作特別的工裝夾具，更不需要重新調(diào)整機(jī)床。因此數(shù)控機(jī)床特別適合單件、小批量及試制新產(chǎn)品的工件加工。

1.4.2　加工精度高

數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍可達(dá)0.001mm/脈沖，傳動系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)性，工件加工精度高，進(jìn)給系統(tǒng)采用消除間隙措施，并對反向間隙與絲杠螺距誤差等由計算機(jī)實現(xiàn)自動補(bǔ)償，所以加工精度高。由于數(shù)控機(jī)床是自動進(jìn)行加工的，所以同一批工件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。

1.4.3　生產(chǎn)率高

工件加工所需時間包括機(jī)動時間和輔助時間。數(shù)控機(jī)床能有效地減少這兩部分時間。

數(shù)控機(jī)床剛性好，快速移動和停止采用了加速、減速措施，因此既能提高空行程運動速度，又能保證定位精度，有效地降低了加工時間。

數(shù)控機(jī)床更換工件時，不需要調(diào)整機(jī)床，同一批工件加工質(zhì)量穩(wěn)定，無需停機(jī)檢驗，故輔助時間大大縮短，生產(chǎn)效率有了更明顯的提高。

1.4.4　減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件

數(shù)控機(jī)床加工是自動進(jìn)行的，工件加工過程不需要人的干預(yù)，加工完畢后自動停車，這就使工人的勞動條件大為改善。

1.4.5　良好的經(jīng)濟(jì)效益

雖然數(shù)控機(jī)床很貴，分?jǐn)偟矫總€工件上的設(shè)備費用較大，但是使用數(shù)控機(jī)床可節(jié)省許多其它費用。特別是不要設(shè)計專用工裝夾具，加工精度穩(wěn)定，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)等，所以總體成本下降，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2　國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1　國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床與國際先進(jìn)水平差距逐漸減小

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了由成長期進(jìn)入了成熟期，可提供市場各種數(shù)控機(jī)床，覆蓋超重型機(jī)床、高精度機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓設(shè)備、前沿高技術(shù)機(jī)床等領(lǐng)域，產(chǎn)品可與日、美、德、意等國齊駕齊驅(qū)。

2.2　國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢

2.2.1　智能、高速、高精度化

新一代數(shù)控機(jī)床為提高生產(chǎn)率，向超高速方向發(fā)展，精密度已達(dá)微米級。

2.2.2　設(shè)計、制造綠色化

在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，對環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。

2.2.3　復(fù)合化與系統(tǒng)化

由于產(chǎn)品開發(fā)周期越來越短，對制造速度的要求也相應(yīng)提高，機(jī)床也朝高效能發(fā)展。

3　CNC裝置的工作原理

CNC裝置在其硬件環(huán)境支持下，按照系統(tǒng)監(jiān)控軟件的控制邏輯，對輸入、譯碼、刀具補(bǔ)償、速度規(guī)劃、插補(bǔ)運算、位置控制、I／O接口處理、顯示和診斷等方面進(jìn)行控制。

CNC裝置的主要工作包括以下內(nèi)容：

3.1　輸入

輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)。

3.2　譯碼

在譯碼的過程中還完成對程序段的語法檢查。

3.3　插補(bǔ)

插補(bǔ)的任務(wù)是在一條給定起點和終點的曲線上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點的密化”。

3.4　進(jìn)給速度處理

編程所給的刀具移動速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。

3.5　刀具補(bǔ)償

刀具補(bǔ)償包括刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。

3.6　位置控制

位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上。

3.7　顯示

CNC裝置的顯示主要是為操作者提供方便。

3.8　I，O處理

主要處理CNC裝置面板開關(guān)信號、機(jī)床電氣信號的輸入、輸出和控制。

3.9　診斷

現(xiàn)代CNC裝置都具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)診斷的能力，對CNC裝置進(jìn)行診斷、故障定位和修復(fù)。

4　結(jié)束語

為提高在市場的適應(yīng)能力和競爭能力，現(xiàn)在各國制造業(yè)大都采用數(shù)控技術(shù)來提高制造能力和水平。另外世界各發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)和裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，所以用盡措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。目前，當(dāng)前研究的核心是數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)、開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，為我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國經(jīng)濟(jì)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗！

參考文獻(xiàn)：

[1]張振國.數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，1990.