導語：如何才能寫好一篇數(shù)控機床插補原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

姓名

學號

班級

得分

一、判斷題（每題1分，共30分）

1.機床在自動運轉狀態(tài)下，按下“機床保持”按鈕，則機床的所有功能都停止。

2.編制程序時，程序段號最好連續(xù)序號。

3.程序的內容由若干程序段組成，程序段由若干字組成，每個字由字符和數(shù)字組成。

4.G01起作用時，其進給速度按系統(tǒng)默認值運行。

5.

當數(shù)控加工程序編制完成后即可進行正式加工。

6.數(shù)控車床加工螺紋時，進給速度需用F指定。

7.在FANUC系統(tǒng)中，數(shù)控車床用G99指令指定每轉進給量。

8.標準粗牙普通螺紋M20的螺距為2.0mm。

9.機床控制面板由CRT/MDI面板和操作面板組成。

10.2.5坐標機床是表示機床具有兩個直角坐標軸和一個旋轉軸。

11.對刀就是使刀位點與刀架參考點建立尺寸聯(lián)系，并將此值在加工前輸入到數(shù)控裝置，供加工中自動計算刀補用。

12.主軸順時針旋轉運動方向（正向）是指按照右手螺旋確定的進入工件的方向。

13.數(shù)控車床編程時，一律假定工件靜止，刀具相對運動。

14.數(shù)控機床是用數(shù)字信息實現(xiàn)加工自動控制的機床。

15.重復定位精度是指在相同條件下，采用相同的操作方法，重復進行同一動作時得到的一致性程度。

16.所謂插補就是在工件輪廓的某起始點和終止點之間進行“數(shù)據(jù)密化”，并求取中間點的過程。

17.FMS是表示柔性制造單元。

18數(shù)控機床是在普通機床的基礎上將普通電氣裝置更換成CNC控制裝置。

19.G代碼可以分為模態(tài)G代碼和非模態(tài)G代碼。

20.插補運動的實際插補軌跡始終不可能與理想軌跡完全相同。

21數(shù)控機床編程有絕對值和增量值編程，使用時不能將它們放在同一程序段中。

22.不同的數(shù)控機床可能選用不同的數(shù)控系統(tǒng)，但數(shù)控加工程序指令都是相同的。

23.機床的切削速度就是指機床主軸轉速。

24.G00、G01指令都能使機床坐標軸準確到位，因此它們都是插補指令。

25.數(shù)控機床按控制系統(tǒng)的特點可分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。

26.點位控制系統(tǒng)不僅要控制從一點到另一點的準確定位，還要控制從一點到另一點的路徑。

27.通常在命名或編程時，不論何種機床，都一律假定工件靜止刀具移動。

28.在銑削加工中，為了提高工作效率，一般切削厚度比車削加工要大。

29.程序段的順序號，根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的不同，在某些系統(tǒng)中可以省略的。

30.絕對編程和增量編程不能在同一程序中混合使用。CIMS是一種制造哲理。

二、單項選擇題(每題1分，共30分）

1.

加工（

）零件，宜采用數(shù)控加工設備。

A．

大批量

B

多品種中小批量

C

單件

D多件

2.

通常數(shù)控系統(tǒng)除了直線插補外，還有（

）。

A．正弦插補

B

圓弧插補

C

拋物線插補

D雙曲線插補

3.

確定數(shù)控機床坐標軸時，一般應先確定（

）。

A.

X軸

B.

Y軸

C.

Z軸

D.A軸

4.

開環(huán)控制系統(tǒng)用于（

）數(shù)控機床上。

A.

經(jīng)濟型

B.

中

C.

精密

D.高檔

5.

數(shù)控機床加工依賴于各種（

）。

A.

位置數(shù)據(jù)

B.

模擬量信息

C.

準備功能

D.

數(shù)字化信息

6.

數(shù)控機床的核心是（

）。

A．伺服系統(tǒng)

B.

數(shù)控系統(tǒng)

C.

反饋系統(tǒng)

D.

傳動系統(tǒng)

7

圓弧插補指令G03

X

Y

R

中，X、Y后的值表示圓弧的（

）。

A．起點坐標值

B.

終點坐標值

C.

圓心坐標相對于起點的值

D.圓心坐標相對于終點的值

8.固定循環(huán)指令中，P用來指定暫停時間，P0.5表示（

）。

A.暫停時間0.5秒

B.暫停時間500毫秒

C.暫停時間0.5毫秒

D.格式錯誤

9.（

）是機床上一個固定不變的極限點。

A.機床原點

B.工件原點

C.換刀點

D.刀位點

10.所謂（

），是指刀具的定位基準點。

A.換刀點

B.對刀點

C.刀位點

D.起刀點

11.在FANUC系統(tǒng)中，一般采用英文字母（

）作為程序地址。

A.O

B.P

C.L

D.N

12.以下（

）指令為模態(tài)代碼。

A.G01

G02

B.G04

C.M00

D.M06

13.運行程序時，方式選擇開關置（

）位置。

A.AUTO

B.EDIT

C.MDI

D.ZERO

14.在程序中插入字，先輸入要插入的字，再按（

）鍵。

A.DELET

B.INSRT

C.ALTER

D.CURSOR

15.在FANUC系統(tǒng)中，設定主軸轉速控制的是（

）指令。

A.G96

B.G97

C.G99

D.G98

16.

數(shù)控系統(tǒng)所規(guī)定的最小設定單位就是（

）。

A.

數(shù)控機床的運動精度

B.

機床的加工精度

C.

脈沖當量

D.

數(shù)控機床的傳動精度

17.在數(shù)控機床上，目前采用最為廣泛的刀具材料是（

）。

A.高速鋼

B.陶瓷

C.硬質合金

D.金剛石

18.一般數(shù)控車床X軸的脈沖當量是Z軸脈沖當量的（

）。

A.1/2

B.相等

C.2倍

D.4倍

19.數(shù)控機床的Z軸方向（

）。

A.平行于工件裝夾方向

B.垂直于工件裝夾方向

C.與主軸回轉中心平行

D.不確定

20.數(shù)控機床不適合加工以下（

）類零件。

A.多品種小批量

B.單品種大批量

C.形狀結構比較復雜

D.精度要求高

21.數(shù)控車床的進給方式分每分鐘進給和每轉進給兩種，分別用（

）指定。

A.G96、G97

B.G97、G96

C.G98、G99

D.G99、G98

22.FANUC系統(tǒng)數(shù)控車床（

）指令用來指定主軸轉速的單位是rpm。

A.G96

B.G97

C.G98

D.G99

23用于機床開關指令的輔助功能的指令代碼是（

）。

A．F代碼

B.

S

代碼

C.

M代碼

D.G代碼

24.一般數(shù)控車床X軸的脈沖當量是Z軸脈沖當量的（

）。

A.1/2

B.相等

C.2倍

D.4倍

25.數(shù)控機床的F功能常用（

）單位。

A.

m/min

B.

mm/min或

mm/r

C.

m/r

D.A或C

26.數(shù)控機床加工零件時是由（

）來控制的。

A．數(shù)控系統(tǒng)

B.

操作者

C.

伺服系統(tǒng)

D.反饋系統(tǒng)

27.

繞X軸旋轉的回轉運動坐標軸是（

）。

A．A軸

B.

B軸

C.

Z軸

B.Y軸

28.

用于指令動作方式的準備功能的指令代碼是（

）。

A．F代碼

B.

G

代碼

C.

T代碼

D.M代碼

29.世界上誕生的第一臺數(shù)控機床是（

）。

A.數(shù)控銑床

B.數(shù)控車床

C.數(shù)控鏜床

D.加工中心

30.（

）是數(shù)控機床的中樞和核心部分。

A.輸入裝置

B..控制介質

C.數(shù)控裝置

D.驅動裝置

三、分析題（共40分）

1、數(shù)控車削加工，在確定零件的定位和夾緊時應注意那些問題？（10分）

2、

篇2

【關鍵詞】 五軸 聯(lián)動 加工中心

1 五軸聯(lián)動機床產生的背景

五軸加工中心也叫五軸聯(lián)動加工中心，是一種科技含量高、精密度高專門用于加工復雜曲面的加工中心，這種加工中心系統(tǒng)對一個國家的航空、航天、軍事、科研、精密器械、高精醫(yī)療設備等等行業(yè)有著舉足輕重的影響力。目前，五軸聯(lián)動數(shù)控加工中心系統(tǒng)是解決葉輪、葉片、船用螺旋槳、重型發(fā)電機轉子、汽輪機轉子、大型柴油機曲軸等等加工的唯一手段。

五軸聯(lián)動加工中心有高效率、高精度的特點，工件一次裝夾就可完成復雜的加工。能夠適應像汽車零部件、飛機結構件等現(xiàn)代產品與模具的加工。五軸加工中心是一種高科技的手段，它讓不可能變成了可能，一切的空間曲面，異型加工都可以完成實現(xiàn)。它不但能夠完成復雜工件完成機械化加工的任務，而且還能夠快速提高加工效率，縮短加工流程。

2 五維多軸聯(lián)動的基本定義

通常的數(shù)控機床都是三維的，從數(shù)學意義上分類，維數(shù)是指機床在運動過程中所涉及的坐標系；軸數(shù)是指有幾根主軸（不包括次要的軸）；聯(lián)動是指可以同時運動并參與插補維數(shù)的主軸數(shù)。例如，有5根主軸，可以同時運動，沒有互鎖，但僅能在三維內實現(xiàn)同時運動并完成插補，這個數(shù)控機床是三維聯(lián)動五主軸同動數(shù)控機床。只是具有xyz三個紙箱坐標運動的五根軸的三維數(shù)控機床，即三軸聯(lián)動數(shù)控機床。在通常的定義中，許多人把主軸的個數(shù)與機床運動的維數(shù)搞混，把聯(lián)動和同動搞混，把幾個軸作為衡量數(shù)控機床水平是不嚴密的。本文的“五軸聯(lián)動”是簡稱，嚴格的講應該是五維多軸聯(lián)動數(shù)控機床。

五軸數(shù)控機床一般是指五個數(shù)字控制系統(tǒng)在五個坐標軸系內同時完成運動和插補的機床。通常必須具有xyz三個直線運動坐標外，另外還有兩個回轉運動軸坐標。數(shù)控機床的聯(lián)動是指三個直線運動坐標x、y、z和A、B、C三個轉動中任意兩個坐標的組合。通常我們定義：繞x、y、z軸的旋轉坐標系分別為A、B、C軸，具置關系見圖1。一般它們都采用線性插補運動實現(xiàn)聯(lián)動。

在實際工程中，這些數(shù)控軸卻不一定全部都同時參與插補和實現(xiàn)聯(lián)動，其中有多少數(shù)控軸可以同時參與插補和實現(xiàn)聯(lián)動，其中有多少數(shù)控軸可以同時參與位置點計算和插補計算的就叫幾維聯(lián)動，通常被我們稱為幾軸聯(lián)動。于是，我們就會聽到這種講法：5軸4聯(lián)動數(shù)控機床、5軸9聯(lián)動數(shù)控機床等等。

3 五軸聯(lián)動機床加工的造型和編程

五軸加工一般不可能再用手工編程，編制加工程序必須采用CAD/CAM系統(tǒng)。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，CAD/CAM技術在五軸聯(lián)動、五面體加工等高端的應用也已經(jīng)相當廣泛，在中國，引進的有關CAD/CAM系統(tǒng)就有Cimatron，Delcam，Mastercam，UG，Solidege， Solid-works， Pro/Engineer等，國內自主品牌的CAD/CAM系統(tǒng)幾乎只有北航海爾的CAXA系統(tǒng)。對于五軸加工，根據(jù)不同的加工對象，這些系統(tǒng)各有所長，比如說，在磨具制造的五軸加工方面，Delcam的Powermill功能在特征技術、后處理、干涉檢查、加工循環(huán)和仿真切削等方面都比較強大，操作使用方便。針對不同的加工行業(yè)和加工對象，好的CAM系統(tǒng)都有相應的軟件包，專業(yè)專用，很難有一種軟件可以包打天下。

4 典型五軸零件的加工

加工圖2所示的手柄模型零件，材料鋁合金，零件尺寸φ60X100mm，加工要求表面精度Ra3.2。數(shù)控機床Huron K2X8 Five。

4.1 零件的工藝分析

根據(jù)所給的三維零件，根據(jù)零件模型確定零件的毛坯尺寸φ60X100mm，零件屬于五軸聯(lián)動加工類型零件，不需要補孔。

4.2 制定數(shù)控加工工藝路線

分析零件的數(shù)控加工工藝，制定加工路線和加工策略：工序1，開粗，加工模型上半部分，φ10立銑刀，徑向加工余量0.15，軸向加工余量0.15，公差0.1。工序2，開粗，加工模型下半部分，φ10立銑刀，徑向加工余量0.15，軸向加工余量0.15，公差0.1。工序3，精加工，加工曲面，φ6球刀，加工余量為0，公差0.01。工序4，刻字，加工文字，φ1球頭，加工余量為0，公差0.01。

4.3 數(shù)控編程（如圖3）

仿真結果如圖4所示

將程序導入五軸加工中心，進行加工，加工結果如圖5所示。

5 結語

五軸聯(lián)動機床的使用比三軸機床要復雜許多，使用成本也高出許多，對編程、操作人員的要求也要高出許多，但是采用五軸聯(lián)動機床可以一次裝夾工件，完成除了裝夾面以外的其它所有面的加工，有效的解決了多次裝夾引起的誤差，節(jié)省了裝夾時間；其次是可以做到普通三軸機床因刀具“干涉”而不能加工的工件，如葉輪等。因此，使用五軸機床可以高效的加工出三軸機床不可能得到的高精度的零件。

參考文獻

[1]馬巖，亮，羅閣.五軸聯(lián)動數(shù)控木工機床的運動原理與結構特點[J].木工機床，2010 No.25-10.

[2]杜玉湘，陸啟建，劉明.五軸聯(lián)動數(shù)控機床的結構和應用[J].機械制造與自動化，2008.37（3）.

篇3

數(shù)控機床與原理是我院數(shù)控技術應用專業(yè)開設的一門專業(yè)必修課，旨在培養(yǎng)學生掌握數(shù)控機床組成、工作原理方面的內容，使其初步認知數(shù)控機床各功能部件組成和工作原理，特別是通用型數(shù)控車床、數(shù)控銑床的組成和工作原理，具備獨立操控數(shù)控機床的能力，能夠編制簡單的數(shù)控程序并加工出工件。為了貫徹學院提升教學質量的五年計劃，從制定課程標準入手，合理運用教材，結合學院實訓條件取舍教學內容，設計適合高職學生的教學過程，配合立體分層的實訓，確保學有所得。

1 制定理論實踐并重的課程標準

《數(shù)控機床與原理》屬于理論實踐一體化課程，必修考試課，學時為60課時，其中理論40課時，實踐20學時。

采用項目式教學方法設計課程授課內容，以工作任務模塊為中心構建的該課程。以數(shù)控機床應用行業(yè)需求引領課程項目工作任務，以課程項目工作任務選擇課程技能模塊，以課程技能模塊確定課程知識內容。

課程立足于實際能力的培養(yǎng)，以工作任務為中心組織課程內容和課程教學，讓學生在完成具體項目的過程中來構建相關理論知識，并發(fā)展職業(yè)能力。據(jù)此，課程標準制定了5個項目和21個工作任務。

2 基于課程標準的教材內容取舍，切合實訓條件的措施

該課程采用大連理工大學出版社高職高專機電類課程規(guī)劃教材《數(shù)控機床》，它是比較貼合課程標準的一本高職教材。它“以技能型、應用型人才培養(yǎng)為主，重在實踐，理論以夠用為度”的原則進行編寫，主要介紹數(shù)控機床的基本理論知識，通用數(shù)控機床的機械結構和控制，數(shù)控機床的保養(yǎng)與維修等知識。但教材中的數(shù)控機床實例并不與我院實訓用數(shù)控機床一一對應，導致理論偏離實訓實際，造成學生在理論實踐學習中有些不知所措，不利于展開教學。為此，基于課標準取舍教材內容，切合實訓條件。

下列內容關于我院實訓用數(shù)控機床的教學內容：CK6141數(shù)控車床，占6課時；V600數(shù)控銑床，占6課時；VMC600數(shù)控加工中心，占4課時。用以上內容置換教材中相關內容。

3 循序漸進地設計教學過程

依據(jù)課程標準，參考教材編寫順序制定授課進度表。設計這5個項目的先后順序是：數(shù)控機床功能部件18學時，數(shù)控車床10學時，數(shù)控銑床8學時，數(shù)控加工中心10學時，數(shù)控系統(tǒng)14學時。其中的21個工作任務是：（1）認識數(shù)控機床（2）數(shù)控機床的主運動傳動部件（3） 數(shù)控機床進給運動傳動部件（4）滾珠絲杠螺母副的軸向間隙調整與安裝（5）齒輪傳動的進給傳動系統(tǒng)中齒輪嚙合間隙的調整機構（6）數(shù)控車床的回轉刀架（7）數(shù)控回轉工作臺（8）數(shù)控機床支承部件與輔助裝置（9）數(shù)控加工中心的自動換刀系統(tǒng)（10）數(shù)控車床概述（11）CK6141數(shù)控車床（12）CK6141數(shù)控車床的附件（13）數(shù)控銑床概述（14）V600床身型數(shù)控銑床[15]V600床身型數(shù)控銑床的附件（16）數(shù)控加工中心概述（17）立式加工中心VMC600（18）數(shù)控系統(tǒng)的組成（19）數(shù)控插補原理（20）刀具補償原理（21）典型數(shù)控系統(tǒng)簡介。

理論課堂的設計遵循理論聯(lián)系實訓的原則進行。理論課的課堂分解為復習舊內容階段和講授新內容階段兩段。復習舊內容階段：根據(jù)工作任務需要設置判斷題、填空題、選擇題共計10題；講授新內容階段：PPT簡潔文字描述，圖形化展示，配合音視頻動畫，邊講邊練，穿插師生、生生互動討論。除了隨課程進度的作業(yè)題外，還布置綜合作業(yè)題1題：要求用腦圖制作軟件XMind制作該課程的項目工作任務圖。

4 立體交互式分層設計實訓內容

課程標準中的20課時用于數(shù)控機床實驗實訓，是該課程理論聯(lián)系實際的重要表現(xiàn)。我們采用立體交互式分層設計實訓內容，共設計6個實驗實訓，縱向是低、中、高三個難度級別，橫向是中低難度每級設計兩個實訓項目，高級難度設計一個實驗實訓項目，故為立體式；交互式是指實踐教學和理論教學相互穿插而不是孤立地進行，力圖使學生通過實訓鞏固理論，用理論指導實訓。

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關鍵詞：經(jīng)濟型；數(shù)控機床；改造；優(yōu)化；方案

1.在機床簡易數(shù)控工作中微機技術的應用原理

通過微機技術的利用，所改造的這種機床簡易數(shù)控裝置主要由功率步進電機、單板機、收發(fā)信板、控制程序、驅動電源裝置以及零件加工程序等部件所構成[1]。基于控制程序控制下，單板機不僅可使該數(shù)控系統(tǒng)具有圓弧插補以及直線插補加工工件輪廓所具功能，同時還具有反向間隙補償、刀具補償、快速回零等功能。在零件加工程序將具體進給速度、位移尺寸以及其方向等給出以后，系統(tǒng)中的控制系統(tǒng)利用單板機，根據(jù)所輸入的一系列零件加工程序，進行脈沖信號的發(fā)出，接著通過隔離放大后，分別驅動各功率進步機，從而使刀架可根據(jù)所規(guī)定的位移量、方向以及速度等，達到橫向運動以及縱向運動的目的，繼而形成一個科學且經(jīng)濟的開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

2.經(jīng)濟型數(shù)控機床改造優(yōu)化方案

2.1.控制系統(tǒng)選用

目前在市場上，數(shù)控系統(tǒng)的種類非常多，對此，在選用之前，應充分了解被改造機床自身功能，基于便于服務、價格合理且技術先進這一原則來進行選擇，目前在數(shù)控系統(tǒng)中，應用相對比較廣泛有兩種，即JWK-15T系統(tǒng)和JBK-30M系統(tǒng)，其中JWK-15T數(shù)控系統(tǒng)的核心為MCS-51系列8031單片微機，該系統(tǒng)通過三路驅動電路的應用，分別對各步進電動機實施控制，以此實現(xiàn)機床位移運動，并且在此基礎上實現(xiàn)任意三坐標聯(lián)動或者二坐標聯(lián)動。JBK-30M系統(tǒng)為一種三坐標數(shù)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可執(zhí)行自身編程指令，同時還可實現(xiàn)二坐標系統(tǒng)編程指令。

在選用控制系統(tǒng)時必須要注意以下兩個問題：第一，基于資金充足的條件下，盡量用質量好、工藝可靠且規(guī)范的產品，確保其可有效預防因電器元件而出現(xiàn)的各種故障。第二，所用系統(tǒng)功能應滿足預改造數(shù)控機床要達到的各功能，盡量降低過剩數(shù)控功能，在追求高性能指標數(shù)控系統(tǒng)的同時，還應注重其性能價格比。

2.2.改造對象應合理且科學

首先調查研究各機床零件加工的實際情況，并分類進行統(tǒng)計，查看零件批量情況，了解各批量應在何種機床實施加工，明確機床的型號[2]。對形狀較為復雜的這些零件，利用微機技術來進行機床的改造，不僅可有效可減少加工成本，確保零件的成形，同時還可使企業(yè)加工能力得到提升。

2.3.改造范圍和輔助改造應合理

2.3.1.改造范圍

改造范圍應基于改造對象自身的性能與精度需求，結合企業(yè)自身的條件來明確，下面就以臥式機床作為例子來予以闡述，

第一，為實現(xiàn)數(shù)控機床的改造，對滿足精度需求的機床，通常情況下，車床部件不動，而是對床鞍縱向滑動絲杠副進行改造，將其改造成為縱向的滾珠絲杠副，且在其右端位置安裝相應的功率步進電機以及消隙減速箱，此外還對中滑板橫向滑動絲杠副進行改造，將其改造成為滾珠四絲杠副，且于其外端處安裝功率步進電機以及消隙減速箱，以此使車床橫向運動以及縱向運動不僅可借助于微機系統(tǒng)來控制，同時也可由操作人員來實施普通操作。改造機床時，只需拆除溜板箱中開合螺母和中滑板中滑動螺母，將滾珠螺母座設于合適位置就可。

第二，在電氣的控制上，為防止普通操作和數(shù)控操作互相影響以及干涉，導致操作失誤，在改造時，應安裝相應的電氣聯(lián)鎖開關，以此對操作轉換進行有效地控制[3]。而對于全新或者比較新的車床實施數(shù)控改造時，通常情況下會保留機床所有零部件，直接于縱向滑動絲杠右端以及橫向滑動絲杠外端分別安裝消隙減速箱與功率步進電機，以此確保車床兼具普通操作和數(shù)控兩種功能。

2.3.2.輔助改造

在輔助改造上，若改造后的機床所加工零件較復雜，需用三把刀或者四把刀才可將所有工序完成，在此時需對刀架部件實施改造，通常情況下，可安裝有鼠牙盤定位以及四把刀的自動轉刀架來滿足上述需求。此外，若改造后的這一數(shù)控機床需對螺紋實施加工，則可于主軸后端同軸位置和異軸位置分別安裝脈沖發(fā)生器，將其看作主軸處信號反饋元件，以此實現(xiàn)對主軸轉角處的檢測，且把其變化的實際情況及時傳送至單板機，從而使單板機可根據(jù)需要加工螺距的實際要求來處理[4]。

3.結束語

綜上所述，借助于微機技術的應用來進行機床的改造，操作比較簡單和方便，所測量的精度也比較高，能夠使機床達到自動化的目的，繼而進一步提升生產效率，加工形狀比較復雜或者小批量的零件。

參考文獻：

[1] 常軍，王宏，李堯等.普通機床的數(shù)控化研究[J].新技術新工藝，2011，（8）：24-26.

[2] 閆向彤，趙璐.普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造設計[J].機械設計與制造，2009，（10）：205-206.

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關鍵詞：高速數(shù)控機床;機械加工;制造;應用

引言

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，機械制造行業(yè)也取得較大進步。高速數(shù)控機床作為工業(yè)領域的一種新技術，具有快速生產、高效、準確等特點，從而在諸多領域得到廣泛應用，甚至有逐漸取代常規(guī)機械加工的趨勢，成為機械制造生產的主流技術。高速化、高精度、智能化、集成化以及開放化是現(xiàn)階段數(shù)控機床的重要發(fā)展方向，高速數(shù)控機床的主軸大功率、高轉速等可以滿足數(shù)控機床的發(fā)展要求，本文對有關高速數(shù)控機床在機械加工中的應用進行分析和探討，不足之處，敬請指正。

1.高速數(shù)控機床結構及原理

高速數(shù)控機床主要包括高速主軸系統(tǒng)、直線電動機高速進給系統(tǒng)、高剛度的支撐部件、快速響應的高速高性能數(shù)控系統(tǒng)、高效的冷卻系統(tǒng)、新型的高速道具和機床的接口技術以及實時監(jiān)控系統(tǒng)等。其中，高速主軸系統(tǒng)包括電主軸和軸承，軸承分為接觸式陶瓷球軸承和非接觸式軸承，主要起到盡可能擴大主軸恒功率工作范圍及高精度控制的目的;直線電動機高速進給系統(tǒng)和常規(guī)進給系統(tǒng)相比較而言，具有高速型和高精度，最大進給速度可以達到120-250m/min，加速度能夠達到2-10g，定位精度可以達到0.1-0.01um;支撐部件需要較高的剛度是由于在高速切削時會給機床的支撐部件，包括床身、立柱等，施加很大的壓力;CNC數(shù)控系統(tǒng)具有較快的數(shù)據(jù)處理速度，確保完成高速插補、快速處理、控制精度。

高速數(shù)控機床的工作原理，先是按照被加工零件圖紙，使用規(guī)定代碼進行加工程序的編制，之后把數(shù)控程序輸入到相關裝置，對高速數(shù)控機床主運動進行控制，包括進給系統(tǒng)的運動方向、位移、速度、刀具的選擇、工件的相關操作等，讓刀具和工件可以嚴格地根據(jù)制定好的加工程序高速度、高精度地完成產品加工。

2.高速數(shù)控機床加工的技術特點

2.1生產效率高

高速數(shù)控技術是一種多學科綜合技術，在具體運用中涉及到機械學、計算機科學、控制學、電子學等多門技術?，F(xiàn)階段，人們對于機械加工的速度和精度的要求在提高，高速數(shù)控機床技術應了人們對于高質、高效、高速的生產需求，在一定程度上實現(xiàn)了生產自動化，降低了操作者的工作強度，使得生產效率大大提高。

2.2高速化、高精度化、高可靠性

高速數(shù)控機床技術的高速化主要是指在進給速度和主軸轉速上有所提高，也就是主軸速度必須超過36000rpm，驅動電動機功率大于14kw，甚至一些機床主軸轉速可以達到每分鐘60000rpm;高速數(shù)控機床技術的高精度是從微米級到亞微米級，甚至是納米級;高速數(shù)控機床技術的高可靠性是指在穩(wěn)定可靠方面要做的更好，數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性要大于設備的可靠性，然而也并非越大越好，需要受到性能價格比的限制。

2.3智能化

高速數(shù)控機床技術的智能化涉及到高速數(shù)控系統(tǒng)的各個方面，一方面是為了達到加工效率與質量的智能化，為了促進驅動系能及使用便捷等智能化;另一方面，編程、操作、人機界面、智能診斷、實時監(jiān)控、維修等方面的智能化。

2.4柔性化、集成化

高速數(shù)控機床技術的柔性化是其重要發(fā)展趨勢，從點、線、面、體的方向發(fā)展。具體而言，點是指數(shù)控單機、加工中心以及數(shù)控復合加工機床;線是指FMC、FMS、FML、FTL等;面是指工段車間獨立制造島;體是指CIMS和分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng)。

2.5經(jīng)濟效益高

高速數(shù)控機床技術注重生產應用和經(jīng)濟效益，應用高速數(shù)控機床加工，實現(xiàn)了常規(guī)數(shù)控機床難以解決的復雜、精密零件加工需求，在對零件進行快速加工的同時，確保產品的質量及品種，從而使得企業(yè)獲取一定的經(jīng)濟效益。除此之外，企業(yè)運用高速數(shù)控機床，實現(xiàn)了智能化和自動化操縱，降低了人為誤差帶來的損失，從而使得產品更加物美價廉，企業(yè)的經(jīng)濟效益提高。

3.高速數(shù)控機床在機械加工中的應用

3.1控制金屬切削機床

上文中提到，高速數(shù)控機床技術是一門集成了機械學、計算機科學、光電科學等于一體，具有高精度、高質量、高效率的數(shù)控加工技術，它把加工質量、加工精度、材料性能等諸多參數(shù)指標，按照加工工位、技術要求，將其挨個分解，所以數(shù)控系統(tǒng)具有穩(wěn)定可靠的性能，符合金屬切削的技術要求。

3.2適合高速數(shù)控機床小批量加工的零件

隨著高速數(shù)控機床制造成本的逐步下降，可以大大縮短程序的調試時間以及工裝的準備時間，這也是促進效益提高的一種重要方法?，F(xiàn)階段，機械加工技術的發(fā)展，使得小批量生產型企業(yè)選擇高速數(shù)控裝備成為趨勢。積極引進高速數(shù)控機床，使得小批量生產型企業(yè)的規(guī)?；a將給企業(yè)帶來更大的發(fā)展后勁。

3.3自動生產線技術應用

數(shù)控機床的使用不僅僅簡單的使用設備，是一相繼屬性很強的應用工程。在機床產品，特別是高速數(shù)控機床，自動化技術和產品幾乎作用于從控制機構、執(zhí)行機構到測量和反饋機構的各個部分。關鍵零件的多數(shù)加工工藝突破了常規(guī)機加工理念，高速專用數(shù)控機床突破了常規(guī)結構設計形式。

3.4高速加工應用實例

①高速數(shù)控機床加工模具電機，比如加工銅、石墨等模具，需要較高精度的電極，而且表面質量要好，尤其是對于加工薄壁、形狀復雜的產品，要求精度要高、變形不能過大，盡可能的減小表面損傷。②取代EDM高速加工模具，取消了模具拋光等工藝，取代80%的電火花機床加工，減小加工周期，降低加工和生產成本。

4.結語

總而言之，在機械制造工業(yè)中高速數(shù)控技術已經(jīng)是提高生產效率和經(jīng)濟效益的重要技術應用，在具體應用中要對高速數(shù)控機床相關原理、結構、特點有足夠的了解才可以達到更好的應用和管理，協(xié)調各個生產階段，使其發(fā)揮出真正的高速高效。

參考文獻：

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關鍵詞: 機械制造;數(shù)控技術;有效運用

1 機械制造現(xiàn)狀

機械制造就是機械產品從原材料的選材,加工,調試,制成,檢測,包裝運輸?shù)恼麄€過程。目前,我國無論是從生產實力還是企業(yè)的規(guī)模都已經(jīng)進入了世界的先進行列,但是整體的技術生產水平還是落后于西方發(fā)達國家。雖然有的品牌已經(jīng)實現(xiàn)了國產化,但是該技術還是依賴進口,我國的機械制造對外國的技術需要要求較高,而企業(yè)制造產品打著國外進口技術的口號,當消費者購買國產機械制造品的時候,首先想到的是進口的一定比國產的要好,久而久之,國產機械制造在質量,科技技術含量以及品牌力量都遠遠落后于進口機械,對于企業(yè)之間的競爭產生了不利的影響。這種情況下,機械制造技術水平的提高成為機械制造發(fā)展的必然途徑。

2 數(shù)控技術

數(shù)控技術是指在信息時代的背景下通過對計算機編程,以及通過現(xiàn)代光機電技術,網(wǎng)絡技術對機械制造的利用,在能夠保證質量和加工效率更快的前提下完成產品的制造。在機械制造中,數(shù)控技術已經(jīng)越來越受到重視,傳統(tǒng)的制造很難滿足現(xiàn)代產品的多樣化的發(fā)展,隨著計算機技術為主流的現(xiàn)代科技的產生,數(shù)控技術能夠靈活的,以最大限度的應用在制造行業(yè)當中,滿足市場的需求,也將機械設備的功能,效率,可靠性和產品質量提升到一個新的水平線上。

2.1 數(shù)控技術的特點

數(shù)控技術是用計算機進行控制,預先編程然后利用控制程序來對設備進行控制。它主要是為了適應高精度,高速度,復雜零件的加工而產生的,也是機械制造為了實現(xiàn)自動化,數(shù)字化,信息化,網(wǎng)絡化,集成化,和柔韌化的基礎,數(shù)控技術代替了早期的電路組成裝置,從而可使用現(xiàn)場編輯的軟件來完成,更加大了機械的靈活性,更加強了機械的處理,運算,判斷的功能。數(shù)控技術對于機械制造有著舉足輕重的作用,已經(jīng)成為現(xiàn)代機械制造中不可缺少的一部分。

2.2 數(shù)控技術的原理

數(shù)控技術的主要核心就是裝置,其實所謂的裝置也就是計算機,只不過不是普通的計算機,是系統(tǒng)中專用的計算機,就是在普通計算機的基礎上,關聯(lián)上一些數(shù)字控制機床的一些功能,也就是CNC系統(tǒng),這一系統(tǒng)就是依靠存儲程序來實現(xiàn)機床的控制要求。只需輸入機床加工的各種信息,經(jīng)過計算機處理之后,輸出到各個驅動電路,進行實時控制,實現(xiàn)操作的準確性和精確化。為了維持切削過程中每一點的精確度和粗糙度,CPU速度和插補算法的影響,現(xiàn)在的數(shù)控技術大多采用軟件插補和硬件插補相結合的方法。插補器主要是數(shù)控系統(tǒng)中負責插補工作中的裝置,包括分立元件,集成電路,主要是硬件插補器,在編程上相對固定,不容易更改。而軟件插補器通過編程實現(xiàn)的,能夠靈活運用,但是受到CPU速度和插補算法的影響。因此,企業(yè)在購買數(shù)控設備時,要考慮到裝備的實際要求來對插補功能進行綜合分析。

2.3 數(shù)控技術的裝備

為了保證數(shù)控加工的精確化,有效率,就必須要有有效的數(shù)控裝備,而在此基礎上,數(shù)控技術也正向著自動化和智能化的方向發(fā)展。主要包括幾個方面:

自動化就是自動控制技術的應用,而智能化的應用取代了傳統(tǒng)的微處理器控制的應用,這樣就使得數(shù)字化控制成為一種必然的趨勢。加之光電機的配套,更加完善了數(shù)控技術裝備在機械制造中的應用。

雖然智能化技術在機械制造中占據(jù)了重要的作用,但傳統(tǒng)機械制造的技術是無法被輔助技術代替的,精密機械設計和精密機械加工仍然占據(jù)著機床的絕大部分,而他們也是保證機械數(shù)控機床能夠高效率工作的重要部分。

數(shù)控技術中的關鍵技術應該就是智能化的傳感技術和精密檢測,對于自動化的控制有著巨大的作用。傳感器是關鍵技術的關鍵元件,傳感器能夠在各種環(huán)境下獲得精確的信息,進而使得整個機床能夠有效的運行。精密檢測能夠檢測出機械產品的精確度,也使得數(shù)控技術在精準度上有很大的發(fā)展。因此,該技術是整個數(shù)控技術的關鍵,應該隨著計算機技術的發(fā)展一同發(fā)展。

3 數(shù)控技術在機械制造中的應用

3.1 工業(yè)生產中的應用

傳統(tǒng)工業(yè)主要是人工作業(yè),需要較多工作人員在生產線上“親力親為”,這樣不僅人員眾多,而且生產成本也會加大,生產效率和生產水平都有一定限度。而數(shù)控技術的出現(xiàn),解決了人員眾多的問題,并且提高了生產力,生產效率和生產質量得到了進一步提高,生產成本降低。數(shù)控技術只要輸入編程或編入程序碼,計算機系統(tǒng)能夠實現(xiàn)自動化生產制造操作,在生產的同時計算機系統(tǒng)也能夠同步檢測,這樣即便生產過程中出現(xiàn)了故障或者錯誤,相應的控制單元會按照相應的程序進行運行,及時的發(fā)送給計算機控制系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)問題并作出警報,同時采用有關的保護性措施。

3.2 汽車生產工業(yè)

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的汽車生產工業(yè)也逐漸得到了提高,汽車發(fā)展的過程中,汽車的零部件生產也不斷的快速發(fā)展,而數(shù)控技術的出現(xiàn),更是加強了零部件的精確度和生產速度,以往的汽車生產工業(yè)講求的是規(guī)模與效益,數(shù)控技術的出現(xiàn),打破了這一規(guī)律,從而實現(xiàn)了小規(guī)模,小批量,高質量,高效率的生產方式,數(shù)控技術中的柔韌制造技術。

3.3 機床設備

機床設備是機械制造中最關鍵性因素,面對現(xiàn)在的機械制造,機床設備是機電一體化的重要組成部分。

數(shù)控技術的出現(xiàn),就是把計算機裝置到機床上,對機床的加工實施控制,就是數(shù)控機床。運用計算機編程或順序動作號

碼發(fā)出指令來控制機床進行工作,使機床能夠加工出更好的機械零件。

4 總結

機械制造技術是衡量一個國家綜合實力和工業(yè)生產水平的標志,同時也是各個國家競爭的主要項目之一。隨著我國經(jīng)濟實力的發(fā)展,自主創(chuàng)新也應當日益加強,擁有完全的自主知識產權,才能夠在國際競爭中保持優(yōu)勢。數(shù)控技術的發(fā)展不僅能夠推動機械制造行業(yè),也能夠讓一個國家的工業(yè)達到先進的生產水平,從而促進人們的生活水平。

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關鍵詞：微機數(shù)控；改造原則；改造原理

1 微機數(shù)控機床的改造原理

傳統(tǒng)機床的生產制造是通過電機設備的帶動來實現(xiàn)機床的加工運轉，在此期間，要經(jīng)由人工操作模式對生產流程加以操控，以達到零部件加工的目的。微機數(shù)控機床改造是在上述基礎上對必要的部件進行改造，使其適用于微機控制系統(tǒng)，同時，要在機床設備中安裝微機控制系統(tǒng)，以其代替人工操作來控制電機，進而帶動車床的運轉。微機數(shù)控機床改造部件主要由單板機、控制程序、零件加工程序、驅動電源裝置，收發(fā)信板、功率步進電機等組成。圖1表示了經(jīng)濟型數(shù)控車床的系統(tǒng)裝置框圖。

在圖1所示的系統(tǒng)裝置中，單板機在控制程序的控制下，可以使數(shù)控系統(tǒng)具有直線插補和圓弧插補加工工件輪廓的功能；具有進給速度控制和快速回零的功能；具有刀具補償和反向間隙補償?shù)墓δ?，以及其它多種功能。當零件加工程序給出具體的位移尺寸、位移方向和進給速度后，控制程序就會通過單板機按照所輸入的零件加工程序發(fā)出一系列的脈沖信號。經(jīng)隔離放大以后，分別驅動z向和X向功率步進電機，使刀架按照要求的方向、速度和位移量實現(xiàn)縱向和橫向運動。從而構成了一個經(jīng)濟型開環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。

2 數(shù)控機床改造時的技術選擇和遵循原則

2.1 如何科學的選擇控制系統(tǒng)

在機床改造環(huán)節(jié)中，對于數(shù)控系統(tǒng)的選擇至關重要。不同的部件參數(shù)對于改造后的機床成本，性能和各項操作指標都具有不同影響，因此，在選擇控制系統(tǒng)時，要兼顧適用性和經(jīng)濟型原則。首先，企業(yè)對于要改造的機床設備的性能要進行事先備案，以便在選擇控制系統(tǒng)時可以更具針對性；其次，在滿足效能目標的基礎上，要對改造資金的預算進行嚴格控制，保證改造的經(jīng)濟性。由于一些新型機床控制系統(tǒng)具備花樣繁多的控制功能，在選擇時應該挑選適用于企業(yè)自身生產需要的系統(tǒng)，對于不必要的控制程序可以相應的刪減。目前在我國企業(yè)進行數(shù)控機床改造時可以選擇國內生產的系統(tǒng)裝置，例如廣州數(shù)控，華中數(shù)控系統(tǒng)等等，同時，也可以使用西門子或者一些國外品牌，對于中小型機床改造來說，選擇一些低檔的控制系統(tǒng)就可以滿足其生產需要。另外在選擇時還要注意數(shù)控系統(tǒng)的編碼程序，要盡量選擇一些靈活性高，編程速度快的系統(tǒng)編碼程序。

科學的進行數(shù)控系統(tǒng)選擇要遵循以下原則：其一，要選擇信譽好的系統(tǒng)生產廠家。在選擇之前，企業(yè)要對相關市場狀況進行分析，綜合企業(yè)需求和綜合性價比來實施決策。其二，要統(tǒng)一機床的購進廠家，避免在機床改造中使用不同廠家的產品，這樣不利于日后的維修與系統(tǒng)調試。其三，要選擇最適用于企業(yè)機床條件的控制設備，不要一味追求價格高昂的產品，忽視了其實用性。

2.2 不同機床條件要選用不同的改造方法

機床數(shù)控化改造系統(tǒng)的種類較為豐富，其編碼程序也有很大差別，因此，在選擇時要注意控制系統(tǒng)與機床的匹配度。對于進行批量生產的中小型機床而言，由于其使用較為頻繁，生產量大，在選擇控制系統(tǒng)時要以實用性和性能穩(wěn)定性為主要選擇依據(jù)。在一些生產不見多樣的企業(yè)，對于機床改造要注重控制系統(tǒng)功能的兼?zhèn)湫裕蛊淠軌蛟诓煌僮饕笙逻M行功能的轉換。微機改造方法主要可以應用于對于不常用的單獨進行零部件生產的機床設備中，這楊可以大大節(jié)省改造費用，提高系統(tǒng)的靈活性。

2.3 有針對性的進行機床改造

機床改造范圍的大小，應根據(jù)機床自身精度及性能來決定。以臥式車床為例加以說明。對于舊車床的改造范圍，一般都是把原來的機床進給傳動系統(tǒng)，由主軸箱通過掛輪箱帶動進給變速箱，將運動傳給光杠或絲杠。然后再驅動溜板運動的傳動過程，改造為由功率步進電機通過消隙減速齒輪，直接帶動滾珠絲杠，使刀架分別實現(xiàn)縱向運動和橫向運動，進行兩個坐標的控制。

對于精度符合要求的車床，為了實現(xiàn)簡易數(shù)控改造，一般都是對車床的部件基本不動，只是把床鞍的縱向滑動絲杠副改造為縱向滾珠絲杠副。在縱向滾珠絲杠的右端安裝一套消隙減速箱和功率步進電機。同時也把中滑板的橫向滑動絲杠副改造為橫向滾珠絲杠副，在橫向滾珠絲杠的外端安裝一套消隙減速箱和功率步進電機，從而使車床的縱向和橫向運動既能用微機系統(tǒng)進行控制，又能由操作者進行普通操作。在機床改造過程中，只要把溜板箱中的開合螺母及中滑板上的滑動螺母拆除，在合適的位置上安裝好滾珠螺母座即可。

2.4 重視機床改造中的輔助設備改造

如果在改造后的簡易數(shù)控車床上，采用一把刀可以完成全部車工工序，就沒有必要對刀架進行改造。但有時會出現(xiàn)一個工件需要兩把刀或幾把刀來分別完成兩個或幾個工序的情況，這時可根據(jù)每把刀的使用情況，分別進行編程，通過一個程序，使用一把刀，來完成一個工序。使原來普通操作使用的刀架在數(shù)控操作時也可以使用。這樣，根據(jù)改造后車床的主要加工對象，確定刀架是否需要進行改造，可以使改造費用使用得更加合理，避免發(fā)生改造過?，F(xiàn)象。

如果改造后的簡易車床，主要用來加工比較復雜的零件，需要采用三、四把刀才能完成全部車工工序，就必須對刀架部件進行改造。一般可采用安裝有四把刀、由鼠牙盤定位、進行絕對刀位控制的自動回轉刀架比較合適。重復定位誤差可小于0.005mm，精度持久性比較好。這種刀架出廠時，就規(guī)定了刀號位置。當需要幾號刀在加工位置時，只需對該刀控制信號口發(fā)出信號，刀架就會自動轉到需要的位置。

改造后的簡易數(shù)控車床需要加工螺紋時，可以在主軸后端同軸安裝或異軸安裝一個主軸脈沖發(fā)生器，作為主軸位置的信號反饋元件。目的是為了檢測主軸轉角的位置，并且將其變化情況輸送給單板機，使單板機能按照所需加工的螺距進行處理。控制縱向步進電機運動，通過縱向滾珠絲杠帶動刀架完成螺紋加工。

3 結束語

對傳統(tǒng)機床進行數(shù)控化改造是改變落后機床效能，保證企業(yè)經(jīng)濟效益最大化的有效途徑，在對機床實行正式改造前，企業(yè)要對適宜改造的對象做出分類和判斷，并根據(jù)實際操作需要進行合理化改造，以保證達到預期改造目標。機床數(shù)控改造的總體投資少，改造流程相對簡單，改造時間短，且改造效果能夠依據(jù)企業(yè)需要而定，改造后的機床能夠在短時間之內投入生產，最大限度降低企業(yè)的損失，是企業(yè)應該重點加以借鑒的新型技術。

參考文獻

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1.1數(shù)控技術的核心原理

數(shù)控技術的整個控制過程是通過計算機、自動控制系統(tǒng)、電氣傳動裝置以及精密傳感測量裝置完成的，這是一種高新的技術工藝。目前比較流行的數(shù)控技術中主要使用的是CNC系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由于其高靈活性而深受各種機床生產廠家的喜愛，被普遍使用來對機床進行控制。在CNC系統(tǒng)中發(fā)揮主要作用的就是CNC裝置，這種裝置是主要用于數(shù)控系統(tǒng)控制的計算機裝置。其工作過程是：首先在錄入系統(tǒng)中輸入機床運行的技術要求和參數(shù)；在輸入完成之后，通過系統(tǒng)中的計算機處理系統(tǒng)對錄入程序進行控制執(zhí)行，接收到執(zhí)行指令的機構則開始行動按輸入的要求完成加工。整個過程都是在電腦控制下完成的，精準化程度非常高。為了進一步提升數(shù)控機床的生產加工效率和精度，目前的數(shù)控機床也都裝設有軟件插補來對機床的插補算法進行補充。

1.2數(shù)控技術設備

隨著數(shù)控技術的發(fā)展，數(shù)控技術的設備也得到進一步改進。數(shù)控技術裝備主要有以下幾個方面：（1）在數(shù)控設備中所廣泛使用的數(shù)字伺服技術指的是一種能夠使用現(xiàn)代控制理論對設備的運轉進行控制的技術，也正是由于這種技術的發(fā)展而逐步摒棄了過去的危機處理控制方式，數(shù)字化的控制理念已經(jīng)成為未來數(shù)控領域發(fā)展的重要思想。（2）數(shù)控設備中還包括精密機械的設計和加工等方面。數(shù)控設備的主要目的就是提升生產效率，提高設備的生產精度，而精密機械則成為數(shù)控設備中不可或缺的一部分，只有這樣才能夠保證生產出高精度的機械部件。

2數(shù)控技術在機械制造中的應用

2.1數(shù)控技術在工業(yè)生產領域的應用

現(xiàn)代機械制造行業(yè)不斷發(fā)展，迫切需要在工業(yè)生產中應用數(shù)控技術成功地實現(xiàn)無人化工業(yè)產業(yè)的模式。在目前我國的工業(yè)生產過程中，通過數(shù)控技術完成對加工的整體控制。首先錄入工業(yè)生產的控制指令，在計算機的控制作用下來對輸入的生產指令進行任務發(fā)配，執(zhí)行機構在計算機的控制下進行生產加工，并且通過計算機對生產加工過程進行動態(tài)監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)加工過程中存在問題及時地傳遞給指令分配模塊，停止繼續(xù)生產作業(yè)。通過數(shù)控技術的應用，目前我國的工業(yè)生產領域已經(jīng)實現(xiàn)了科技化、現(xiàn)代化，有效地解放了工業(yè)生產企業(yè)的勞動力，降低了企業(yè)的生產成本。

2.2數(shù)控技術在汽車行業(yè)中的應用

由于汽車零部件對于精度的要求比較高，所以在企業(yè)生產中數(shù)控技術的應用比較廣泛。通過數(shù)控技術的使用已經(jīng)實現(xiàn)了生產線的高度智能化，有效地提升了生產線的作業(yè)效率，而且高精度化的生產模式也有效地降低了殘次品的概率，有效地降低了企業(yè)的生產成本，為促進我國汽車行業(yè)的發(fā)展起到了十分重要的作用。

2.3數(shù)控技術在機械設備中的使用

在機械制造領域中機械是最根本的設備，高精度的機械設備能夠更好地保證生產出符合技術要求的其他設備。由于數(shù)控機床的控制能力比較強，能夠實時地指揮設備的運轉方式，并且通過數(shù)字化處理的模式來解決機械設備在運轉過程中出現(xiàn)的問題，通過編程的形式來實現(xiàn)對整條生產線的整體性控制，有效地提升了生產效率和生產精度。傳統(tǒng)機械生產工藝中需要操作工人到現(xiàn)場對工具進行調整，根據(jù)設備技術參數(shù)要求對設備部件進行操作，不但生產效率低，而且生產的設備精度也不夠高。應用數(shù)控技術則可大大地簡化機械設備的生產過程。隨著我國科技的進步，數(shù)控技術也取得了突飛猛進的發(fā)展。目前，我國機械制造中數(shù)控技術的應用發(fā)揮著核心的作用，能夠實現(xiàn)多種平臺操作。隨著數(shù)控技術的逐步成熟，數(shù)控技術的生產成本也降低了很多。在未來的機械制造行業(yè)中，數(shù)控技術必將隨著我國科技的進步而取得進一步的發(fā)展。要以科技發(fā)展為基礎，以市場需求為技術革新的動力，進一步推動數(shù)控技術的發(fā)展。要根據(jù)現(xiàn)代人對于人性化科技的要求，逐步實現(xiàn)數(shù)控技術的人性化控制，有效地提升機械制造過程的自動控制水平。

3結語

篇9

[關鍵詞]數(shù)控機床；故障；診斷；維護

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）17-0259-01

1 數(shù)控機床故障診斷方法

1.1 直觀檢查法（觀察檢查法）

它是維修人員利用自身的感覺器官（如眼、耳、鼻、手等）查找故障的方法。這種方法在維修中是最常見的。它要求維修人員具有豐富的實踐經(jīng)驗以及綜合判斷能力。這種用人的感覺器官對機床進行診斷的技術，稱為“實用診斷技術”。

通過目測故障電路板，仔細檢查有無熔絲熔斷、元器件燒壞、煙熏、開裂現(xiàn)象，從而可判斷板內有無過流、過壓、短路發(fā)生。用手摸并輕搖元器件（如電阻、電容、晶體管等）看有松動之感，以此檢查一些斷腳、虛焊等問題。針對故障的有關部分，用一些簡單工具，如萬用表、蜂鳴器等，檢查各電源之間的連接線有無斷路現(xiàn)象。若無，即可接入相應的電源，并注意有無煙、塵、噪聲、焦糊味、異常發(fā)熱的現(xiàn)象，以此發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障，并進一步縮小檢查范圍。

1.2 系統(tǒng)自診斷法

充分利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù) CRT 上顯示的報警信息及各模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可判斷出故障的大致起因。進一步利用系統(tǒng)的自診斷功能，還能顯示系統(tǒng)與各部分之間的接口信號狀態(tài)，找出故障的大致部位。它是故障診斷過程中最常用、有效的方法之一。

1.3 參數(shù)檢查法

數(shù)控系統(tǒng)的機床參數(shù)是保證機器正常運行的前提條件，它們直接影響著數(shù)控機床的性能。

參數(shù)通常存放在系統(tǒng)存儲器中，一旦電池不足或受到外界的干擾，可能導致部分參數(shù)的丟失或變化，使機床無法正常工作。通過核對、調整參數(shù)，有時可以迅速排除故障，特別是對于機床長期不用的情況，參數(shù)丟失的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，因此，檢查和恢復機床參數(shù)是維修中行之有效的方法之一。另外，數(shù)控機床經(jīng)過長期運行之后，由于機械運動部件磨損，電氣元件性能變化等原因，也需對有關參數(shù)進行重新調整。

1.4 功能測試法

所謂功能測試法是通過功能測試程序，檢查機床的實際動作，判別故障的一種方法。功能測試可以將系統(tǒng)的功能（如：直線定位、圓弧插補、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等），用手工編程方法，編制一個功能測試程序，并通過運行測試程序，來檢查機床執(zhí)行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發(fā)生的原因。對于長期不用的數(shù)控機床或是機床第一次開機不論動作是否正常，都應使用此方法進行一次檢查以判斷機床的運行狀況。

1.5 部件交換法

所謂部件交換法，就是在故障范圍大致確認，并在確認外部條件完全正確的情況下，利用同樣的印制電路板、模塊、集成電路芯片或匹配元件替換有疑點的部分的方法。部件交換法是一種簡單、易行、可靠的方法，也是維修過程中最常用的故障判別方法之一。

交換的部件可以是系統(tǒng)的備件，也可以用機床上現(xiàn)有的同類型部件替換，通過部件交換就可以逐一排除故障可能的原因，把故障范圍縮小到相應的部件上。

必須注意的是：在備件交換之前先仔細檢查、確認故障源在該板的可能性最大時，在數(shù)控系統(tǒng)各種電源正常，線路不短路時，將備件進行交換。若在線路中存在短路、過電壓等情況時，切不可以輕易更換備件。此外，備件（或交換板）應完好，且與原板的各種設定狀態(tài)一致。

在交換CNC裝置的存儲器板或CPU板時，通常還要對系統(tǒng)進行某些特定的操作，如存儲器的初始化操作等并重新設定各種參數(shù)，否則系統(tǒng)不能正常工作。這些操作步驟應嚴格按照系統(tǒng)的操作說明書、維修說明書進行。

1.6 測量比較法

數(shù)控系統(tǒng)的印制電路板制造時，為了調整與維修的便利，通常都設置有檢測用的測量端子。維修人員利用這些檢測端子，可以測量、比較正常的印制電路板和有故障的印制電路板之間的電壓或波形的差異，進而分析、判斷故障原因及故障所在位置。

通過測量比較法，有時還可以糾正他人在印制電路板上調整、設定不當而造成的“故障”。

測量比較法使用的前提是：維修人員應了解或實際測量正確的印制電路板關鍵部位、易出故障部位的正常電壓值、正確的波形，才能進行比較分析，而且這些數(shù)據(jù)應隨時做好記錄并作為資料積累。

1.7 原理分析法

根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的組成及工作原理，從原理上分析各點的電平和參數(shù)，并利用萬用表、示波器或邏輯分析儀等儀器對其進行測量、分析和比較，進而對故障進行系統(tǒng)檢查的一種方法。

運用這種方法要求維修人員有較高的水平，對整個系統(tǒng)或各部分電路有清楚、深入的了解才能進行。對于具體的故障，也可以通過測繪部分控制線路的方法，通過繪制原理圖進行維修。

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、局部升溫法等，這些檢查方法各有特點，維修人員可以根據(jù)不同的故障現(xiàn)象加以靈活應用，以便對故障進行綜合分析，逐步縮小故障范圍，排除故障。

2 數(shù)控機床的維護

對于數(shù)控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數(shù)控機床的故障發(fā)生幾率。

首先，針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內容以及功能器件和元件的保養(yǎng)周期。

其次，在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦他們落在數(shù)控系統(tǒng)內的印制線路或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。

另外，對數(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓要實行實時監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)超出正常的工作電壓，就會造成系統(tǒng)不能正常工作，甚至會引起數(shù)控系統(tǒng)內部電子部件的損壞。所以配電系統(tǒng)在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監(jiān)視，以及盡量的改善配電系統(tǒng)的穩(wěn)定作業(yè)。

當然很重要的一點是數(shù)控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，要注意將電刷從直流電動機中取出來，以免由于化學腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能受損，致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。

結束語

數(shù)控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數(shù)控系統(tǒng)的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題，還可能使故障范圍擴大。

參考文獻

[1] 牛志斌.數(shù)控機床現(xiàn)場維修555例詳解.北京：機械工業(yè)出版社，2009.3.

篇10

關鍵詞：數(shù)控技術 機械制造 運用

中圖分類號：TH11 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2012）001-045-02

所謂的數(shù)字控制技術主要是指在信息時代背景下對計算機技術、網(wǎng)絡通訊技術、現(xiàn)代光機電技術以及機械制造工藝的充分利用，同時以設計要求與工藝要求為基本依據(jù)，以數(shù)字信息來對當代制造技術進行控制的一種全新的高科技控制技術，該技術同時具備柔性自動化、高效率以及高精度等一系列優(yōu)點。該技術還是一種能夠使機械生產制造達到自動化的標準，并能有效的提高綜合效益的先進的控制技術。

1 數(shù)字控制技術的基本原理

數(shù)字控制技術是通過對計算機技術、自動控制技術、電氣傳動技術以及精密測量技術和機械制造等多種技術的綜合運用而形成的產物，同時，它是自動化機械系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)以及計算機集成制造系統(tǒng)等一系列先進的高科技技術的根本所在。

1.1 現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)的主要構成部分

現(xiàn)代數(shù)字控制系統(tǒng)簡稱為現(xiàn)代數(shù)控技術，其主要依靠程序的儲存功能來對各類機床實現(xiàn)不同的控制工作，整個數(shù)字控制系統(tǒng)的主要組成部分有：相應的控制程序、輸入設備、輸出設備、計算機數(shù)字控制裝置以及速度控制單元、可變控制單元和主軸控制單元等。該種系統(tǒng)人們一般習慣性的稱之為CNC系統(tǒng)，該系統(tǒng)同時能夠對輸入設備上實現(xiàn)給出的數(shù)字值進行自動閱讀工作，并能夠將其自動解碼。從而確保機床正常運行，并能使其加工出合格的零件。

1.2 現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)裝置的基本工作原理

該系統(tǒng)的主要核心是裝置，其裝置實際上就是一種計算機，不過該計算機是系統(tǒng)中專用的計算機，它在具備普通計算機的基本功能與結構的基礎之上，還有和相關的數(shù)字控制機床功能相關聯(lián)的一些功能，和專用的接口單元，該裝置主要包括硬件與軟件兩大重要部分，其主要工作過程是通過硬件設備的支持下來進行軟件執(zhí)行操作的過程。該裝置的工作原理主要是通過對輸入設備與輸入機床在工作時所需要的相關數(shù)據(jù)進行采集，并對其進行編碼翻譯，通過計算機的處理運算工作將所得到的數(shù)據(jù)命令合理地分配到相關的驅動電路裝置當中，并通過相應的轉換與放大工作，對伺服電機進行相應的驅動，同時帶動相關的坐標軸運動，使每個坐標軸都能有效準確的移動到指定需要的位置。

1.3 數(shù)控系統(tǒng)裝置的插補原理

對于連續(xù)削切的數(shù)控機床來說，不但要求其有準確的定位還要求對刀具進行有效控制，要根據(jù)工件給定的速度來控制刀具的切割速度與路徑，同時保證在削切過程中每一處的精確度，在這一過程中，CNC裝置的插補功能將對其起決定性作用。數(shù)字控制機床在進行曲線加工的同時，用一小段折線來接近需要加工的曲線，所謂插補實際上就是指控制系統(tǒng)以零件輪廓為主要依據(jù)來對刀具的相關加工點進行計算，同時還要完成數(shù)據(jù)的致密化工作，在數(shù)字控制系統(tǒng)中，負責插補工作的裝置被稱為插補器，硬件插補器的主要構成部分是相關的分立元件和集成電路，其主要特點在于運算速度快，但靈活性較差，不容易被改變，但由于其插補速度受到CPU的一定影響，當前的數(shù)控系統(tǒng)一般都采取軟硬件插補之間相結合的有效方法。

2數(shù)控技術在機械制造生產中的應用

2.1 工業(yè)生產

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)主要是由控制單元、驅動單元以及執(zhí)行組織構成的，其中工業(yè)機器人系統(tǒng)和傳統(tǒng)的數(shù)字控制系統(tǒng)也是由三部分構成，工業(yè)機器人的誕生給工業(yè)生產帶來了很大的幫助，機器人主要被用于高溫有毒等一系列較為惡劣的勞動環(huán)境內，在工業(yè)生產中代替了人的高危險度工作，在相當大的程度上使人員生命安全得到了保障。在對工業(yè)生產機器人的使用實際情況中，首先要向機器人編寫相應的程序輸送到計算機控制下的控制單元中，相應的控制單元按照有關的輸入程序來對驅動單元下達命令，之后再由驅動單元組織來執(zhí)行，在該過程當中，有多種不同的傳感器所組成的檢測體系來對工作過程進行同步的檢測，發(fā)現(xiàn)問題能夠做到及時向工作人員報警。

2.2 煤礦機械

在煤礦機械方面，由于采煤機的種類具有多樣化的特點，同時還有更新速度較快、生產批量小這一特征，還由于一些機械外殼基本都采取焊接的方式來完成的，所以傳統(tǒng)的機械制造技術在進行下料工作的過程之中，所造成的成本較高，然而隨著當今數(shù)字化與信息化技術的快速發(fā)展，通過廣泛運用數(shù)字控制技術來進行氣割工作，可以既方便又靈活的使下料工作得到實現(xiàn)，并在此基礎上還能夠有效的降低投資成本，從而進一步完善了機械制造的生產體系，提高經(jīng)濟效益與生產效益，與此同時，數(shù)字控制系統(tǒng)中的氣割機械還能夠對切縫進行有效的補償，大大加強了切縫補償工作的準確性。同時發(fā)揮其高效率、低成本的絕對優(yōu)勢，同時在下料工作過程中，能夠順便的對某些零件的破口進行切割工作，數(shù)字控制氣割機還能夠對切縫進行自動補償工作。

2.3 汽車生產工業(yè)

隨著近年來經(jīng)濟發(fā)展速度增快，汽車生產工業(yè)也隨之得到良好的發(fā)展空間，并保持良好的發(fā)展勢頭，因而汽車零部件的制造技術也隨之迅猛發(fā)展，數(shù)字控制技術的出現(xiàn)可以有效地使原本發(fā)展較快的汽車零部件生產技術得到更快速的發(fā)展，快速數(shù)字控制機床與近幾年來在汽車零部件制造工藝上得到了大力的推廣，使其所生產出來的汽車零部件質量又在原本的基礎上又提高了一個檔次，同時還提高了汽車零部件的生產效率。并且以此為前提，滿足當前競爭十分激烈的機械制造行業(yè)的市場要求，還能夠有效地降低生產成本，從而實現(xiàn)了一次投資長期效益的良好生產目標。以往傳統(tǒng)的汽車生產工業(yè)主要講究規(guī)模與效益，然而隨著數(shù)字控制技術的出現(xiàn)及其在汽車生產工業(yè)上得到廣泛應用，使這一傳統(tǒng)規(guī)律被全部打破，從而實現(xiàn)了多種規(guī)格、小規(guī)模、小批量、高效率的生產目標。另外，在數(shù)字控制技術中，虛擬現(xiàn)實控制技術、計算機輔助制造技術也都在汽車生產工藝中得到了廣泛的運用。

2.4 機床設備方面

在機械制造領域中，其主要核心是在于擁有較為先進的機械設備，面對當今高科技發(fā)展背景下對機電一體化的要求，相關的機械制造生產企業(yè)無必要擁有具備良好的控制能力的數(shù)字控制機床設施，能夠為數(shù)字控制技術提供較為先進的控制能力的核心在于先進的計算機控制技術，即在機床上對數(shù)控技術進行充分應用，這便是數(shù)控機床設備的產生，它通過相應的計算機控制軟件來完成了對主軸運轉變化的控制，使數(shù)控機床能夠自動的加工出質量良好的機械零件。

3 結束語

機械制造技術是一門核心技術，是對一個國家綜合國力和工業(yè)生產能力的重要衡量標志，同時也是各個國家之間競爭的主要項目，隨著我國經(jīng)濟與科技的快速發(fā)展，我國的工業(yè)生產能力也從原來的薄弱逐漸走向了強盛，數(shù)控技術的出現(xiàn)為我國的工業(yè)生產領域提供了很大的幫助，因此，應加強對數(shù)控技術的進一步探索與開發(fā)，從而使我國的工業(yè)生產能力向世界先進水平的目標發(fā)起沖擊。

參考文獻：

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[2] 徐俊山.淺談數(shù)控技術在機械制造中的應用[J].中國對外貿易(英文版),2011,(10).

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