數(shù)控機床的概述精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機床的概述范文

關鍵詞：CAT-180數(shù)控熱旋壓機床；西門子840D數(shù)控系統(tǒng)；改造

1 概述

該機床是19世紀末期從西班牙DENN公司引進的數(shù)控熱旋壓機床，主要用于金屬筒形部件（Φ140mm-Φ180mm）的熱旋壓，由于該機床使用時間過長，部分配件老化，使其加工精確度降低，而且存在設備部件復雜、維修成本高等問題。因此為了保證生產，降低維修成本，我們通過對進出料系統(tǒng)、溫度補償?shù)妊b置，以及部分電氣系統(tǒng)和機械系統(tǒng)的改造，機床的進出料系統(tǒng)采用氣動式裝置，機床的驅動軸采用SIMODRIVE 611D伺服驅動，從而使設備恢復原貌。

2 機床結構的構成

機床主要包括主軸驅動、液壓系統(tǒng)、進給軸驅動、上下料裝置、裝置、刀具管理等，由直流電機作為主軸（SP軸），其作為旋轉軸，可分為高速和低速旋轉，并帶電動換擋結構，主軸電機采用原來機床的直流電機，由ABB公司生產的M3AA 250 SMA-4型電機；橫向軸為X軸、縱向軸為Z軸（對著主軸），其中Y軸為虛擬軸，需要適配第三幾何軸。X軸和Z軸的位移檢測元件采用的是絕對值編碼器，通過液壓驅動控制X軸和Z軸的位移量。這樣通過三軸聯(lián)動，可以對金屬圓筒部件進行熱旋壓。

3 西門子840D數(shù)控系統(tǒng)簡介

西門子840D、SIMODRIVE611D數(shù)字驅動和S7-300PLC，用MTS位移傳感器作為位置和速度檢測元件，通過伺服閥控制油缸活塞的位移量，經各信號的相互傳遞，構成全數(shù)字閉環(huán)控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)適于機床各式各樣復雜部件的加工任務，并有其精度高的特點。它由NCU（數(shù)控單元）、MMC、PLC等部件構成該數(shù)控系統(tǒng)，并用總線相連各部件來完成信號的傳輸任務。

3.1 NCU控制模塊

NCU單元是西門子840D數(shù)控系統(tǒng)中的中央控制單元，它為系統(tǒng)的核心，負責處理CNC的一切功能及機床的控制，它與611D伺服驅動的總線連接，用來接收數(shù)控指令并向系統(tǒng)提供信號反饋；NC和S7-300PLC內的CPU都一起集成在NCU模塊中，與MMC、主軸驅動、伺服驅動等連接。

3.2 人機界面

它是MMC和OP建立的西門子840D與操作者互相交互的界面，是執(zhí)行NC數(shù)據(jù)的輸入以及數(shù)據(jù)的顯示，其中OP單元，帶有10.4寸的TFT顯示屏、NC鍵盤；MMC是一臺小型計算機，并帶獨立的CPU、硬盤和軟驅，其中PCU是為操作面板匹配而設計的MMC模塊，該機床為PCU50，并配有高級HMI，同時帶有WINDOWS NT4.0，用于人機可視化交互，如編程、診斷等功能；其中MCP是數(shù)控操作臺上有用戶自定義功能按鍵的操作面板，通過MP總線連接各模塊，主要控制機床的相關動作、主軸以及進給軸。

3.3 PLC控制模塊

PLC模塊是NCU的子模塊，由電源模塊（PS）和接口模塊（IM）以及信號模塊（SM）等組成，用于機床的控制與監(jiān)控。其中電源模塊（PS）是PLC和NC的供應電源；接口模塊（IM）是用在不同等級的互連；信號模塊（SM）有DI型（SM321）、DI/DO型（SM323）、DO型（SM322）等。其中西門子公司提供的840dtoolbox包含有機床的部分程序，安裝下載后可實現(xiàn)主軸的旋轉以及X軸和Z軸的控制，還可以增加用戶自定義的程序來實現(xiàn)液壓、氣動、、冷卻等輔助控制，這些功能需要在SIMATIC Manager件上編程才能實現(xiàn)。

4 機床設計

4.1 進給驅動控制原理

該機床系統(tǒng)是全閉環(huán)控制系統(tǒng)，采用MTS磁制伸縮式位移傳感器，為其提供位置反饋和速度反饋，其輸出為絕對數(shù)值SSI數(shù)字輸出，有著控制精度高，信號不漂移及變值的特點；在伺服油缸中裝有浮動永磁磁環(huán)，當磁環(huán)移動時上下感測到的位移即為活塞的位移。當CNC發(fā)出指令時，信號通過NCU各總線傳遞給伺服驅動系統(tǒng)，當位移傳感器檢測的位置不在指令發(fā)出的位置時，它通過位置控制電路輸出±10V的電壓信號，傳送到伺服編碼器使能端（D和E端），控制液壓缸活塞的位移量，同時，位移傳感器輸出0-10V的速度信號，反饋給機床，位移傳感器發(fā)出的位置和速度反饋信號傳輸?shù)较到y(tǒng)后，對伺服閥作出相應的位置和速度調整，從而對進給軸的位移和速度實現(xiàn)精確控制，并在人機界面中顯示出來；當位置傳感器檢測到CNC給出的指令一致時，位置控制電路系統(tǒng)停止發(fā)出±10V電壓信號，從而進給軸停止。如圖1。

4.2 主軸控制原理

主軸采用是原來的主軸驅動直流電機。CNC中發(fā)出的速度S指令，由指定的速度值決定，其速度還可以通過主軸倍率開關進行轉換。當信號經過PLC時，對S碼進行譯碼出來，再經模擬輸出轉換為十六位數(shù)的整數(shù)，然后送給數(shù)模轉換模塊，轉換為需要的數(shù)字信號，并輸出±10V的電壓信號傳遞給主軸驅動系統(tǒng)，控制其轉速，如圖2所示。

4.3 上下料裝置的改進

為了安全，降低成本，操作簡單，我們采用氣缸作為上下料裝置，首先把金屬圓筒經過中頻加熱到一定的溫度后，把加熱好的料進入旋壓機加工時，用小車把料推向旋輪底部，再用頂料氣缸把料推向旋壓機卡爪內，通過卡爪夾緊、加熱補償，主軸旋轉，進行熱旋壓；完成后，出料時，首先出料氣缸把小車推向出料口，卡爪松開后，頂料桿把金屬成形圓筒推出到小車上，推出來后，小車再慢慢退回到出料的初始位置，進行自動下料，從而實現(xiàn)上料和下料的全部過程。圖3為上下料裝置。

5 機床調試

5.1 PLC程序設計

機床的外部動作由MCP操作面板的用戶自定義區(qū)域在PLC中設定地址，其主軸和X軸、Z軸也在MCP控制面板上。通過線路檢查合理后方可試車，調試時，首先對系統(tǒng)的PLC程序及NCK數(shù)據(jù)總清，PLC程序才能調試。通過安裝840dtoolbox后，打開s7-300軟件就能打開gp8x0d65這個文件夾的程序，下載到CPU中，然后對FC功能塊進行調試，下載成功后，MCP上的燈不再閃爍，同時對機床的各軸參數(shù)進行修改后，各軸就可以正常工作，同時還需對機床數(shù)據(jù)以及PLC數(shù)據(jù)備份。通過PLC的編程，能夠對系統(tǒng)的各種信號進行處理，與對軸的定位控制以及的控制。

5.2 報警文本制作

當機床發(fā)生故障時，顯示屏上會提示故障信息及故障代碼，同時，機床可能停止工作，以提醒操作者采取適當?shù)拇胧┤ヌ幚碓摍C床，為機床的維護提供了便利。報警由系統(tǒng)報警、用戶報警組成，其中系統(tǒng)報警是機床在出廠前已經編輯好的報警文本，這些報警的代碼可以通過《西門子840D診斷手冊》查閱該報警的具體問題及解決措施。

用戶報警文本制作：

在制作用戶報警時，首先要在MBDDE.INI文本中進行相關設置，同時還需要具備三個條件才能實現(xiàn)：

（1）PLC程序處理相應報警信號

用戶自定義報警共有25組號碼，每一組有64個號碼與之對應，如DB2.DBX184.3對應的報警號為700035，如圖4。在編寫PLC程序時，要對該機床的報警編寫合適的報警號，以便出現(xiàn)故障時查驗。為實現(xiàn)報警，還需觸發(fā)相應的報警信號在NC設置的激活動作。

（2）在程序OB1中需調用FC10

該機床發(fā)出的報警幫助信息t由NC自動處理，但出廠時設置的機床報警及操作信息經接口信號傳送到DB2進行處理，這些信號再通過功能塊FC10經PLC傳遞給MMC和NC，并且在MMC上顯示報警信息和故障代碼。當機床報警信號由0變?yōu)?時，報警信息在MMC上立刻顯示，由1變到0時，只要操作者按下復位鍵，系統(tǒng)及時復位，報警代碼消失，如圖5所示。

（3）編好報警文本并傳入系統(tǒng)

當我們需要編寫英文報警文本時，需在MMC中的Microsoft的Dos環(huán)境中的ASCⅡ編輯器中編寫，但編寫中文報警文本時，必須通過個人電腦安裝的winpcin軟件編寫中文報警信息并把文件傳輸?shù)絤b.dir文件中才能實現(xiàn)該報警。

6 結束語

該機床通過改造后運行比較穩(wěn)定，功能強大，程序設計簡單，維護方便，加工精確度得到提高，降低了設備維修成本，提高了設備利用率。

參考文獻

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[2]徐斌.西門子840D數(shù)控系統(tǒng)在龍門銑上的開發(fā)應用[D].浙江工業(yè)大學，2015：13-15.

[3]劉佳佳.大型強力數(shù)控旋壓機液壓伺服系統(tǒng)研究[D].北京工業(yè)大學，2014：22-26.

[4]楊永.SIEMENS 840D用戶報警文本的制作[J].機床與液壓，2009（2）：213-215.

第2篇：數(shù)控機床的概述范文

關鍵詞：數(shù)控機床；改造技術；加工效率；安全水平

在我國，應用的數(shù)控機床大多是從國外引進的，我國在數(shù)控機床自主研發(fā)能力方面與國外發(fā)達國家之間仍存在一定的差距。引進國外數(shù)控機床不僅增加了企業(yè)的運營成本，同時也對數(shù)控機床的維修工作提出了更高的要求。在這樣的情況下，工作人員要及時排除數(shù)控機床故障，提升生產效率，就必須從數(shù)控機床的改造工作入手，對其進行優(yōu)化。本文從數(shù)控機床改造的必要性出發(fā)，對其改造技術要求進行了論述，現(xiàn)作如下總結。

1改造數(shù)控機床的必要性

1.1可有效提升加工效率

對數(shù)控機床進行改造主要是通過技術創(chuàng)新與技術改造的方法，在傳統(tǒng)數(shù)控機床的基礎上對其進行優(yōu)化，突出其使用性能。改造數(shù)控機床后，由之前的工人一人控制1臺變?yōu)橐蝗丝刂?臺。這有利于提高加工效率，節(jié)省人力資源。除此之外，還可以提升加工精度，降低廢品率，對于縮短生產周期、提升企業(yè)經濟效益具有重要的促進意義。

1.2可有效提高安全水平

基于當前我國機床數(shù)控化程度普遍不高，在安全水平方面也處于相對落后的狀態(tài)，機床在未得到及時改造的情況下，極易在使用過程中發(fā)生安全事故。而對數(shù)控機床進行合理改造后，工作人員可充分遵循人機工程的相關要求，提升機床的自動化、智能化水平，由此提升數(shù)控機床的安全水平，大幅降低工作人員在操作時與危險部位接觸的概率，進而降低事故發(fā)生率。

1.3可有效提高維修便捷性

如果工作人員對數(shù)控機床設備缺乏相應的了解，便難以判斷其實際性能是否符合實際加工要求，維修的工序也因此變得較復雜。通過改造數(shù)控機床，工作人員可精確計算機床的實際加工能力，同時，在熟知機床特性的情況下，維修難度也隨之明顯降低，這有助于提升機床的加工效率。通常情況下，對經改造后的機床進行適當調試后，便可實現(xiàn)機床的全負荷運轉。

1.4可有效降低機床成本

部分大型機床的價格相對較高，導致機床的購置成本難以得到有效降低。這一問題可通過對機床進行數(shù)控改造進行解決。研究表明，對機床進行數(shù)控改造后，所花的費用僅為原機床購置費用的1/3，且可在一定程度上縮短購置時間。除此之外，還可以有效降低機房更新過程中造成的污染排放量和能源消耗量。

2改造數(shù)控機床的相關技術要求

對機床進行數(shù)控改造的實質就是將普通機床與數(shù)控裝置進行連接，使其充分滿足現(xiàn)代化生產需求，從而實現(xiàn)生產效益的最大化。在數(shù)控機床改造過程中，除了要確保機床能達到標準的設計要求外，還要盡可能地發(fā)揮機床的使用性能。為從根本上提高數(shù)控機床的應用效能，筆者特對其改造技術要求作了如下總結。

2.1滑動導軌副

導軌是數(shù)控機床的重要組成部分，對機床的整體性能具有重要影響。通常情況下，工作人員在改造數(shù)控機床時，要確保其導軌性能與實際改造需求相符，具體要注意以下幾點：

①在導向精度與工藝性方面，應與普通車床的基本要求相符；

②應具備一定的耐摩擦和耐磨損能力，由此盡可能地減少摩擦阻力，減少致死區(qū)；

③應具有一定的剛度，以保障導軌的防護性和度以及產品的加工精度。

2.2滑動絲杠與滾珠絲杠

絲杠會對傳動鏈精度產生直接影響，加工件的精度要求與拖動扭矩要求可對其主要指標產生決定性的影響。在加工件要求較低且原絲杠基本未受磨損的情況下，可將滑動絲杠作為首選。通常情況下，滑動絲杠的等級應不小于6級。如果螺母存在間隙過大的現(xiàn)象，就應及時更換。滾珠鋼絲具有傳動效率較高、摩擦損失較小、使用壽命相對較長、傳送精度相對較高的特點，可有效降低電機的啟動力矩，滿足對精度要求較高的零件加工需求。與滾珠絲杠相比，滑動絲杠的價格相對較低，但由于其精度也相對較低，因此，對于具有較高精度要求的零件加工，應將滾珠絲杠作為首選。

2.3齒輪副

機床的變速箱和主軸箱是齒輪的主要集中點，對傳動精度有著至關重要的影響。在改造機床的過程中，為進一步提高傳動精度，工作人員應在普通機床的基礎上進一步提升齒輪精度，由此實現(xiàn)傳動精度的提升。要保障機床的加工精度，就要確保傳動結構無間隙，同時還要根據(jù)數(shù)控機床的實際要求，對機床的齒輪作出相應改造。

2.4安全防護

要從根本上提升數(shù)控機床的改造效果，就要對其安全防護性能進行有效改造。首先，應重視滾珠絲杠副的安全防護工作，采取相應的措施防止硬砂礫、切屑等塵粒進入滾道當中，對元件的精密度產生不良影響；其次，應將整體鐵板防護罩加在縱向絲杠上，由此對其形成防護；最后，應確保大拖板與滑動導軌接觸兩端面的密封性，防止硬質異物進入，對導軌造成損傷。

3結束語

綜上所述，對機床進行數(shù)控改造是實現(xiàn)機械機械自動化的必經環(huán)節(jié)，同時也是實現(xiàn)機床自動化、智能化的有效途徑。在改造數(shù)控機床的過程中，工作人員需充分遵循機床運作的客觀規(guī)律，并在此基礎上通過創(chuàng)新技術不斷革新、改造機床，由此實現(xiàn)機床應用效率的大幅提升。

參考文獻

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［2］周霞瑜.數(shù)控機床維修改造中需要注意的要點探析［J］.科技創(chuàng)新與應用，2014（08）：95.

［3］王小軍.論職業(yè)院校數(shù)控機床升級改造的必要性及改造方法［J］.電子制作，2014（24）：205.

第3篇：數(shù)控機床的概述范文

【關鍵詞】數(shù)控技術 數(shù)控加工 機械機床 發(fā)展前景

數(shù)控技術也叫做計算機數(shù)控技術，是利計算機技術利用一種數(shù)字程序來控制機械設備的技術，是當今建筑行業(yè)中一個非常重要的使用裝備，也是當今社會發(fā)展中重要的產業(yè)。一個國家要想發(fā)展好工業(yè)，就必須要用先進的技術作為支撐，剛好數(shù)控機床就是先進的數(shù)控技術中的其中一種，數(shù)控機床是典型的機電一體化產品，是一種裝有程序由計算機技術控制的自動化高效能機床，代表了現(xiàn)代數(shù)控技術控制機械機床的發(fā)展方向。

一、我國數(shù)控技術的發(fā)展

隨著計算機技術日的功能越來越強大，已經成為數(shù)控技術發(fā)展的必然趨勢。在傳統(tǒng)數(shù)控技術方面，我國處于相對落后的狀態(tài)，先進的數(shù)控技術卻為我國原本落后的數(shù)控產業(yè)的發(fā)展提供良好的契機。我國是數(shù)控技術在經歷了半個世紀的發(fā)展，現(xiàn)在已經掌握了自己的裝備，取得了比較大的進步。此外，還建立了數(shù)控開發(fā)技術，數(shù)控機床生產基地，培養(yǎng)了專業(yè)的數(shù)控人才，形成了自己專有的數(shù)控產業(yè)。雖然我國的數(shù)控機床多是用舊機床進行改造的，但是就目前來說，我國在現(xiàn)代化數(shù)控技術上飛快的發(fā)展速度充分說明了這些年我國在數(shù)控行業(yè)中的整體實力的壯大，改變了中國依賴傳統(tǒng)機床的的局面。

二、數(shù)控技術在建筑行業(yè)的應用

（一）數(shù)控技術的功能

在先進的數(shù)控技術的發(fā)展下，數(shù)控技術是不僅給建筑行業(yè)的機械加工帶來了便利，也給其他行業(yè)在機械加工方面帶來了很大的幫助。數(shù)控技術是計算機程序對機械設備進行遠程控制的方法，它包含了傳統(tǒng)的制造技術、感應檢測技術、光機電技術、計算機技術等，同時它還擁有利用編好的程序對數(shù)控機械設備實現(xiàn)了遠程控制功能，提高了機械設備的靈活性和工作效率。在先進的數(shù)控技術下，數(shù)控機械設備在不同行業(yè)的領域下得到了不同的發(fā)展需求。

（二）數(shù)控機械對施工的概念

在建筑行業(yè)的生產中，數(shù)控加工技術主要是在機器設備的生產線上工作。數(shù)控技術機械化施工是指利用三維設計圖數(shù)據(jù)的模型、建筑工地的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)控機械控制系統(tǒng)等多個平臺，通過建筑工地的信息資源來實現(xiàn)對工地的施工機械管理、控制的施工模式。數(shù)控加工技術主要是代替工作人員完成那些細密的焊接加工任務，這樣在提高了生產效率的同時又保了生產的質量，同時又節(jié)省了勞動力，用低成本實現(xiàn)了高效率。如果機械設備在運作的時候出現(xiàn)了故障，數(shù)控加工技術會通過自帶的檢測系統(tǒng)將設備在工作時發(fā)生故障的信息發(fā)送給計算機系統(tǒng)，并且會自動停止機械設備相應的工作，減少了企業(yè)不必要的損失。

（三）數(shù)控技術機械化的施工原理

數(shù)控機械化施工采用的是智能機器人一樣的動態(tài)定位技術或者GPS監(jiān)測技術，通過監(jiān)測技術和傳感器發(fā)來的信號，用圖像或者聲音來指引操作員自動控制鏟刀等機械準確施工。

三、數(shù)控機械設備的應用

（一）數(shù)控技術在建筑業(yè)中的應用

數(shù)控控制技術在機械設備運轉中有著非常重要的作用，它是現(xiàn)在化機電一體化重要組成的部分，能夠進一步提高機床的生產工作效率。機械機床會執(zhí)行計算機數(shù)控技術發(fā)出的指令，因為數(shù)控技術利用數(shù)字化信息技術把數(shù)控機床工作時所要用的全部工件的信息以及工藝信息都進行了數(shù)字化處理，實現(xiàn)了對數(shù)控機床的遠程加工引導，讓數(shù)控機床等機械設備實現(xiàn)自動化生產的功能，給建筑業(yè)帶來了先進的技術。數(shù)控機床最大的特點也是最大的優(yōu)勢就是不需要重新調動機床工作臺的位置，而是操作人員只需要將控制機床的程序輸入到系統(tǒng)中，就可以讓數(shù)控機床自動工作，從而解決了建筑行業(yè)復雜的加工問題。

（二）數(shù)控技術加工系統(tǒng)的應用

如今，數(shù)控技術被各行各業(yè)廣泛的使用，其裝備的性能也在不斷的被提高，與其相應的設備也發(fā)生了改變。數(shù)控機床的外殼在毛坯制造的時候開始引進焊件，采用數(shù)控氣割解決了諸多容易發(fā)生安全事故的問題，并且數(shù)控技術系統(tǒng)利用切削加工滿足了滿足了機床在生產產品時的精度需求和質量要求。

四、改造數(shù)控機床對建筑行業(yè)的意義

隨著科學技術的不斷發(fā)展，數(shù)控技術發(fā)展的速度也越來越快，廣泛使用數(shù)控技術是建筑行業(yè)發(fā)展的重要標志，而當前傳統(tǒng)的機床已經無法滿足企業(yè)的生產需求，但我國有一些中小型的建筑企業(yè)在機床這方面沒有過多的了解，對此給企業(yè)造成了生產成本的不斷增高，嚴重影響了中小型建筑企業(yè)的經濟效益。而數(shù)控機床的改造恰恰解決了建筑業(yè)的這個問題，數(shù)控機床的改造不但有利于推動數(shù)控技術的現(xiàn)代化整體水平，還以高精密度和智能化的優(yōu)勢為中小型建筑企業(yè)提高了生產效率，減低運作成本，機床的性能也更加穩(wěn)定，同時還解決了傳統(tǒng)機床在作業(yè)中所遇到的困難，給作業(yè)人員減輕了工作負擔。對傳統(tǒng)機床進行數(shù)控化改造，其實就是利用先進的機損件技術對傳統(tǒng)機床里面的元件的功能進行數(shù)字化信息處理，讓其實現(xiàn)可以自動化生產，將其原來的性能達到像新購置的數(shù)控機床功能一樣的效果。

五、結束語

當前數(shù)控機床在我國建筑行業(yè)中有很大的市場需求，能夠滿足我國建筑行業(yè)對數(shù)控機床等設備需求的唯一辦法利用先進的計算機數(shù)控技術將傳統(tǒng)的普通機床進行數(shù)控化的改造，對其建立相應的工作體系。舊機床的改造具有很大的意義，它將帶來及巨大的市場效益，對中小型建筑行業(yè)的流動資金和降低生產成本有較大的幫助。不僅數(shù)控機床對建筑行業(yè)的發(fā)展有著重要的作用，數(shù)控技術還奠定了我國數(shù)控技術產業(yè)和數(shù)控機械設備制造業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展，因此，大力發(fā)展先進的數(shù)控技術已經成為了國家加快速度發(fā)展經濟、提高綜合國力和數(shù)控地位的重要途徑。

參考文獻：

[1]鐘良偉.建筑機械機床數(shù)控化改造方法研究.2016（03）：

212-214

第4篇：數(shù)控機床的概述范文

1 電氣控制柜的設計

在本設計中，組合式加工機床的電氣柜中裝配的電子設備主要包括：LG變頻器（兩個），歐姆龍CQM1H型可編程邏輯控制器（PLC）一個。主軸電機使用18．5kw容量的變頻器進行控制，而主軸箱走刀電機和主軸箱快速電機以及立柱行走電機使用5．5kW容量的變頻器控制。而且在操作站與組合式加工機床的電器柜之間的傳輸方式使用了總線式傳輸方式，并且使用插頭連接手控操作站、床身分線盒和控制柜，因此不但大量的減少了控制電纜的數(shù)量，而且方便工作人員進行維護、檢修和移動等工作。電器柜的柜門上分別安裝了電源啟動/停止控制按鈕以及兩個電機轉速顯示表，方便工作人員對主回路電源進行控制。在電器柜的內部，通過空氣開關、變壓器、繼電器以及接觸器等大量電器設備進行多級保護。為了防止PLC被電路故障或其他原因損壞，因此，接觸器需要通過繼電器對PLC進行控制。

2 可編程邏輯控制器（PLC）程序設計

可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，簡稱PLC），是一種通過進行數(shù)字運算實現(xiàn)具體操作的電子系統(tǒng)，是現(xiàn)代工業(yè)的核心控制部件。本設計采用可編程邏輯控制器是OMRON（歐姆龍）公司的CQM1H型PLC控制器，可編程邏輯控制器（PLC）在組合式加工機床控制電路中，主要不但需要接收來自限位開關的信號、按鈕控制信號、空氣開關監(jiān)控信號、電機過載信號、變頻器保護信號等來自外部的信號，還需要接受指示信號、輸入變頻器控制信號以及輸出變頻器控制信號等。因為按鈕控制信號以及指示信號在實際生產中，與組合式加工機床的控制柜距離比較遠，因此本設計對控制柜進行連接控制時，采用了歐姆龍總線鏈接模塊（B7A）實現(xiàn)，并且將操作站模塊通過兩芯電纜或者三芯電纜連接到PLC鏈接模塊。本設計使用OMRON（歐姆龍）公司的CX-programmer軟件實現(xiàn)編程功能，這樣可以方便工作人員或技術人員對所有的點進行實時監(jiān)控，幫助工作人員準確的了解每個點的運行狀態(tài)，以便在實際生產工作中根據(jù)情況進行實時調試。

3 組合式加工機床變頻器參數(shù)調整

本設計中，組合式加工機床的電器柜里面的需要配置兩臺變頻器，其中一臺變頻器單獨對主軸進行控制，另外一臺變頻器連接接觸器，對主軸箱走刀、速度電機以及立柱行走電機進行控制， LC變頻器根據(jù)需要設置分為“功能組1、功能組2、驅動組、輸入＼輸出組（I/O組）、通訊組（選項組）、外部組、應用組”，并且將這七組參數(shù)設置成出廠缺省參數(shù)設置，并且提供相關功能，方便工作人員根據(jù)具體工作需求對部分參數(shù)進行更改。

3.1 變頻器基本參數(shù)的設置

LG變頻器是組合式數(shù)控加工機床電氣控制系統(tǒng)的核心部件，因此變頻器的參數(shù)設置將直接影響組合式數(shù)控加工機床的工作性能。在對變頻器的基本參數(shù)進行設置時，應該首先對電機功率進行設置和選擇，或者參考變頻器的型號對電機功率進行選擇。

3.2 特定功能的應用

組合式加工機床工作臺（立柱）的傳動軸以及主軸箱是不同的傳動軸分別是不同的軸，在實際工作中，為了實現(xiàn)電機可以滿足所選定的軸的工作狀態(tài)和需求，因此需要應用第二電機功能參數(shù)，根據(jù)不同的情況或需求設置相關的參數(shù)，實現(xiàn)對所選軸的控制。第二參數(shù)功能具體的配置和使用方法如下：工作人員首先任意選擇一個多功能端口，并且設置對應的輸入/輸出參數(shù)（I/O參數(shù)），將這個設置好的端口保持在激活狀態(tài)下，然后進行啟用第二電機功能操作。在對參數(shù)進行設置時，具體的參數(shù)包括：“第二電機加速時間、第二電機減速時間、第二電機轉折頻率、第二電機V/F方式、第二電機正轉矩補償、第二電機反轉矩補償、電子熱保護等級（一分鐘）、電子熱保護等級（連續(xù)）、第二電機額定電機電流”。因為主要由加工軸控制工作臺（立柱）的行走，因此在低速動作階段時，需要較高的轉矩，所以在工作中采用用戶V/F方式進行控制，工作人員可以最大頻率與0的范圍內，對四個點進行設置，根據(jù)具體需要設置不同電壓，通常情況下，會將較高輸出電壓設置為第一個點，這樣可以保證較高的輸出轉矩。

4 結論

在本文設計的組合式數(shù)控加工機床電氣控制設計中，電氣控制系統(tǒng)中的核心部件是兩臺LG變頻器。因此，這兩臺LG變頻器的具體參數(shù)設置和相關參數(shù)調整，將對合式數(shù)控加工機床的工作效率、加工精度和整體性能產生直接影響。其中一臺LG變頻器主要負責控制三臺電機，這三臺電機分別作用于兩個軸。而且在該設計中，為了讀一不同的電機進行有效的保護，采用了第二電機的相關功能，根據(jù)具體情況設置了相應的參數(shù)，實現(xiàn)了對不同的電機的進行分別保護的功能。在組合式數(shù)控加工機床的工作臺（立柱）控制中，本設計采取的控制方式為用戶V/F控制方式，使組合式數(shù)控加工機床在實際生產加工時操作更加方便靈活，可以很好的滿足單位的生產需要。另外，在本設計中的傳輸方式采用了總線式傳輸方式，使用一根10芯的通訊電纜實現(xiàn)控制信號的傳輸，因此大量的減少了連接在電器柜與控制臺之間的電纜數(shù)量，這樣可以方便單位根據(jù)具體的情況和生產需求移動，不但減少了成本，而且方便工作人員進行調整和維護，有效的提高了組合式數(shù)控加工機床的整體工作性能和實用性。通過實驗分析和實際應用反饋，該設計有效的提高了組合式數(shù)控加工機床的工作效率，完全達到了設計要求，可以為工作人員和設計人員在以后的組合式數(shù)控加工機床電氣控制設計工作中提供參考和幫助。

參考文獻

第5篇：數(shù)控機床的概述范文

【關鍵詞】車床；改造；數(shù)控旋壓

1. CA6140車床改造為數(shù)控旋壓機床可行性分析

CA6140車床已入廠5年，一直承擔實驗任務，未能批量生產過產品，機床本身機械部分的磨損很小，導軌和齒輪等的磨損也很小。原機床的綜合精度為0.01mm，根據(jù)設備完好標準規(guī)定：

數(shù)控機床的精度=原機床精度×K（ K-機床使用年限系數(shù)） （1.1）

CA6140車床實際使用年限小于6年，K=1，機床的幾何精度仍為0.0lmm，所以原機床從磨損程度角度能夠保證對其進行數(shù)控化改造在技術上是可行的。對于CA6140車床和數(shù)控旋壓機床，底座、工作臺、床身等基礎零部件都是必不可少的，它們的材質都是鑄件或焊接鋼件，這些零部件占用的原材料多，加工工藝復雜，加工周期長，耗費資金多。依托舊機床進行數(shù)控化改造，重復使用這些基礎零部件，必然會大大降低制造成本。機床的役齡長，基礎零部件的自然時效也長，內應力的消除使得基礎零部件的穩(wěn)定性更好。

2.車床旋壓改造總體設計

臥式旋壓機的主要組成是由裝卡芯模的主軸箱，安裝旋輪的旋輪架，頂緊毛坯的尾座以及床身組成。它與車床的不同之處在于加大了功率，尤其是加大了旋輪對芯模的頂力以及旋輪縱向進給的拖動力。在考慮CA6140車床具體情況的基礎上，利用數(shù)控系統(tǒng)的強大功能，設計出符合數(shù)控系統(tǒng)需要的機械結構。本次改造成的數(shù)控旋壓機采用步進電機的控制方式來驅動機床進給，可以進行強旋加工，兩個旋輪同步工作。旋壓出錐形、筒形、曲母線形及葫蘆形等特殊形狀的零件，是一臺自動化程度較高的旋壓機床。

改造后的機床預達到橫向重復定位精度：±0. 01mm，縱向重復定位精度： ±0. 02mm。

基于上述設計思想，數(shù)控旋壓機機床系統(tǒng)包括三個部分：由微機控制的計算機控制系統(tǒng)、由機械部分組成的執(zhí)行系統(tǒng)以及可使兩者相聯(lián)系的伺服系統(tǒng)組成。我們對機床機械部分進行重新設計，同時要對數(shù)控系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)進行開發(fā)。

機械系統(tǒng)主要由主軸箱、旋輪座橫縱向移動裝置、旋壓輪、尾座、床身等組成。

主軸箱仍保留原主軸箱齒輪換檔變速機構，由數(shù)控系統(tǒng)控制主軸的轉動和停止，通過手動改變主軸的轉速。旋輪座橫縱向移動裝置安裝在旋輪架及側床身上，使實現(xiàn)成形進給運動的旋輪拖板作橫向、縱向、回轉3個坐標位移，使整個旋壓機床加工范圍擴大，旋壓過程在理想位置上工作。旋輪架是用來裝卡旋輪的，可以沿橫向移動，同時也可隨車床拖板作縱向移動，實現(xiàn)旋壓過程中的循環(huán)工作。并根據(jù)所加工零件的實際情況，改變旋輪安裝角度（攻角）以適應工藝的要求。尾座通過尾頂油缸前后動作卡緊或松開工件。旋輪頭用于滾壓毛坯完成對零件的旋壓加工。并可以通過更換旋輪頭裝置來實現(xiàn)不同的旋壓加工。

本文只對機械傳動部分進行設計和受力分析，并根據(jù)工藝的要求設計出一套液壓系統(tǒng)，以便對實際改造作出很好的理論指導和依據(jù)。其總體改造思路示意圖如圖2.1所示。

數(shù)控機床的特點是高精度、高效率、高速度、低摩擦。從機床布局，基礎件結構設計，軸承的選擇與配置，要十分注意提高它們的剛度；零部件的制造精度和精度保持性都比普通機床高很多，基本上要按精密或高精度機床考慮。所以還要對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求，以獲得預期的改造目的。除了保持原CA6140車床的基礎零部件如底座、工作臺、床身不作重新設計外，對機床大拖板進行重新設計，在上面放置了一對稱的旋輪架裝置。在設計上要達到：有高的靜動態(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。

考慮到CA6140車床結構對改造過程的影響，在保證改造后機床性能的基礎上，盡量減少原機床的改動量、降低改造難度、減少改造成本。決定采用以下步驟，保證改造過程的順利進行。

（1）導軌

為了使改造后的機床有較高的開動率和精度保持性，采用在機床滑板導軌上貼聚四氟乙烯軟帶的辦法，減少摩擦阻力，提高防爬、耐磨、消震吸音的能力。

（2）主軸變速箱

保留原主軸箱齒輪換檔變速機構，由數(shù)控系統(tǒng)控制主軸的轉動和停止。通過手動改變主軸的轉速。

（3）床鞍

拆除原車床床鞍上的刀架、中拖板部分，在拆除后的床鞍上放置兩個對稱布置的旋輪架。用于支承旋輪并推動旋輪作進給運動和其他輔助運動。

（4）刀架

對車床的刀架進行改造，車床床身前后對稱設置兩個刀架，用一滾珠絲杠實現(xiàn)兩個刀架橫向相向往復運動。另用一縱向裝置的滾珠絲杠實現(xiàn)刀架的縱向往復運動。

（5）溜板箱

保留溜板箱中絲杠與溜板箱的連接結構，拆除原溜板箱上的其余零件。改造后機床的啟動、停機均由數(shù)控系統(tǒng)完成，但保留原機床的手動剎車裝置。

（6）尾座

保留原有尾座中的結構，設計一液壓缸與尾座相連接，實現(xiàn)工件的液壓頂緊。

（7）液壓站

根據(jù)旋壓加工的工藝要求，設計一液壓站，滿足旋壓過程中控制液壓缸實現(xiàn)對所加工工件的夾緊。

3.旋壓機床橫、縱向進給傳動方案的確定

旋壓機橫、縱向傳動是實現(xiàn)初始旋壓成形時進輪以及旋壓結束時的退輪，有多種方案可實現(xiàn)這一過程，經過對軸向柱塞馬達傳動，電機絲桿傳動，推力油缸驅動三種方案進行比較，決定采用伺服驅動加滾珠絲杠為驅動單元。與傳統(tǒng)的液壓伺服驅動相比有許多優(yōu)點：更高的控制精度、慣性小、更快的工作速度、更好的動態(tài)性能、準確的加速度控制、更好的熱穩(wěn)定性、避免了摩擦、精確的同步精度彈性退讓、無漂浮、從而能提高旋壓加工生產的效率，旋壓產品精度較高、設備故障率低、降低了維修成本、電能利用率高。

機床橫向傳動系統(tǒng)主要實現(xiàn)旋輪的橫向進給。高性能伺服電機通過減速機構與滾珠絲杠相聯(lián)，從而帶動旋輪座移動。傳動系統(tǒng)簡單，傳動鏈大大縮短，傳動件數(shù)減少，極大地提高了機床的定位精度。我們要采用這種方法。滾珠絲杠一端通過ZARN系列軸承固定在框架側板上，另一端通過絲杠螺母固定在旋輪座上推動旋輪作橫向運動。由于設計的數(shù)控旋壓機床的縱向傳動系統(tǒng)目標精度并不是太高，用滑動梯形絲杠螺母機構完全可以達到設計要求。滑動梯形絲杠螺母機構如果與螺距校正裝置和消除間隙機構配合應用，則可用于精密位移，位移精度可達0.001mm?？紤]到原CA6140車床的梯形絲杠，我們把它從原機床的主軸傳動系統(tǒng)中分離出來，通過減速機構與伺服電機連接，帶動原CA6140車床大拖板的運動，從而實現(xiàn)旋輪的縱向進給。

4.液壓系統(tǒng)的方案分析與確定

輔助系統(tǒng)包括旋壓機的尾頂裝置、冷卻裝置及裝置。CA6140車床尾座的夾緊采用手動螺母—壓板夾緊。改造后的旋壓機床承重達較大，為安全起見，要求對工件施以可靠的軸向頂緊力，頂緊工件的同時，工件會以同樣大小的反作用力施加給尾座，所以，尾座的軸向定位必須可靠。拆除原CA6140車床尾頂裝置的頂緊部分，保留尾座體和內部的螺母套部分，在此部位安裝一尾頂油缸，液壓桿與原來的尾頂螺母套相連接，通過液壓缸的動作提供所需的尾頂力。

由于液壓傳動具有工作平穩(wěn)、快速性好；易于操縱控制并實現(xiàn)過載保護；易于自動化和機電液一體化；易于實現(xiàn)直線運動；液壓系統(tǒng)設計、制造和使用維護方便的優(yōu)點，故方案的尾頂部分采用的是利用液控單向閥的保壓回路，使系統(tǒng)在液壓缸不動或因工件變形產生微小位移的情況下保此穩(wěn)定不變的壓力。如圖3.1，其工作原理為：當電磁鐵2YA得電時，換向閥7右位工作，液壓缸10下行并加壓，當壓力上升到電接點壓力表9上限觸點調定壓力時，壓力表發(fā)出電信號，使2YA失電，換向閥7處于中位，液壓泵4卸荷，液壓缸由液控單向閥8保壓；當壓力下降至電接點壓力表下限觸點調定壓力時，壓力表發(fā)出電信號，使2YA得電換向閥右位工作，液壓泵重新向液壓缸供油，使壓力回升。這種回路保壓時間長，壓力穩(wěn)定性高。

5.結束語

本文分析了CA6140車床改造為數(shù)控旋壓機床的原理和步驟，詳細研究了改造過程中的關鍵技術。在改造過程中，綜合考慮了控制精度和經濟適用的要求。

參考文獻：

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[2]王成和 劉克璋 旋壓技術 [M] 北京 ：機械工業(yè)出版社 1986.

[3]錢忠宛 尤啟國 普通車床改制成普旋機床 [J] 江蘇機械制造與自動化 1996.2 .

第6篇：數(shù)控機床的概述范文

關鍵詞：數(shù)控機床操作實訓；機械制造專業(yè)；技工院校；教學改革

技工院校要在職業(yè)教育大潮生存與發(fā)展，迫切需要在專業(yè)和課程等各方面積極推動改革。筆者以數(shù)控機床操作實訓課程為例，談談有關推動教學改革的實踐經驗。

一、數(shù)控機床操作實訓課程改革的關鍵問題與特點

數(shù)控機床操作實訓是機械制造專業(yè)的一門必修課程，是機械制造專業(yè)學生必須要掌握的技能。通過數(shù)控機床操作實訓，讓學生親身體驗到機械產品是如何從毛坯制作加工成零件，最后把零件加工成產品。同時，通過數(shù)控機床操作實訓，更有助于理論知識具體化和形象化。1.數(shù)控機床操作實訓課程的特點通過數(shù)控機床操作實訓課程教學，有助于提高學生的創(chuàng)造能力，分析問題與解決問題的能力，從而全面提高學生素質。數(shù)控機床操作實訓有助于提高學生動手能力，培養(yǎng)企業(yè)生產需要的技術人員，為此，數(shù)控機床操作實訓課程教學要以企業(yè)需求為原則，著力提高學生核心職業(yè)技能。數(shù)控機床操作實訓課程不僅要提高學生的職業(yè)技能，更應該著力培養(yǎng)學生的職業(yè)道德與職業(yè)理想，從而提高學生的綜合素質，使學生能夠更好地服務企業(yè)和社會。2.數(shù)控機床操作實訓課程改革的關鍵問題提高數(shù)控機床操作實訓課程教學質量的關鍵問題在于時間充足、內容實用、人員配置合理、考核方法科學有效、實訓教學與生產過程緊密相連，這些也是數(shù)控機床操作實訓課程改革要著重解決的問題。3.傳統(tǒng)數(shù)控機床操作實訓課程教學方式與特點傳統(tǒng)數(shù)控機床操作實訓課程教學的過程為：首先教師要講解理論，然后讓學生現(xiàn)場操作、教師在現(xiàn)場輔導，最后對數(shù)控機床操作實訓進行考核與綜合測評。傳統(tǒng)數(shù)控機床操作實訓教學更多體現(xiàn)為理論課程延續(xù)，其特點表現(xiàn)為操作內容過于簡單，導致學生對實訓興趣性不高，實訓效果不理想。正是基于這些因素，非常有必要推進數(shù)控機床操作實訓課程改革。

二、數(shù)控機床操作實訓課程改革思路與內容

1.數(shù)控機床操作實訓課程改革思路這種改革思路是在保留傳統(tǒng)數(shù)控機床操作實訓教學優(yōu)點的基礎上加大對實訓內容的開發(fā)，加大對數(shù)控機床操作實訓課程教學內容和教學方式改革，拓展數(shù)控機床操作實訓課程的實訓內容，使實訓教學方式多樣化，不斷提高實訓效果。數(shù)控機床操作實訓課程改革最終要實現(xiàn)操作企業(yè)化、實訓標準專業(yè)化、實訓項目產品化、實訓內容多樣化。2.數(shù)控機床操作實訓課程改革內容數(shù)控機床操作實訓項目控制標準：工具、量具與設備維護參照企業(yè)標準，設備的安置要符合企業(yè)標準。操作環(huán)境及方式可以參照國家職業(yè)技能鑒定的訓練內容和考核標準制定實訓內容。為了使數(shù)控機床操作實訓內容多樣化，可以從增加項目加工工序的種類、增加設備工具的使用內容入手。3.數(shù)控機床操作實訓課程改革定位數(shù)控機床操作實訓課程改革定位為數(shù)控銑、加工中心機床使用，數(shù)控電加工機床應用，CAD/CAM應用。4.數(shù)控機床操作實訓課程改革教學內容選擇數(shù)控機床操作實訓課程著重選擇的學習領域包括數(shù)控銑床操作、凸模零件加工工藝分析與編程加工、凹模零件加工工藝分析與編程加工、模具零件孔加工、模具零件中非圓二次曲線加工、數(shù)控電火線切割機床操作加工、數(shù)控電火花脈沖機床操作加工等。5.數(shù)控機床操作實訓課程改革教學實施技術要求課程改革教學實施技術要求包括設備使用、手工操作、具量使用以及技術測量等方面，設備使用要求規(guī)范、操作流程正確，手工操作方法要求規(guī)范、零件程序編寫正確、零件公差尺寸控制合格，具量使用方法正確，技術測量數(shù)據(jù)準確、誤差控制在合理范圍。6.實訓課程改革教學效果數(shù)控機床操作實訓課程改革著重于教學內容和教學方式，能夠有效提升技校生實訓技能和實訓興趣，培養(yǎng)學生獨立思考與解決問題的能力，使學生養(yǎng)成吃苦耐勞的精神，形成安全第一、質量第一和文明生產的良好習慣，為后續(xù)專業(yè)學習奠定良好的基礎。

三、改革方向

拓展實訓項目，使實訓內容多樣化，多利用現(xiàn)代化教學手段與教學模式，讓學生了解現(xiàn)代機械加工發(fā)展方向，多讓學生了解到現(xiàn)代機械加工方法與操作要領。

參考文獻：

[1]鄭頌波.中職數(shù)控車工操作實訓教學改革的思考[J].中小企業(yè)管理與科技,2014(1).

[2]王偉中,樓建勇.數(shù)控機床編程與操作實訓課程教學研究與實踐[J].職業(yè),2008(29).

第7篇：數(shù)控機床的概述范文

【關鍵詞】數(shù)控機床；維修和改造；問題與措施

隨著經濟的發(fā)展，數(shù)控機床技術發(fā)展迅速，在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展中起著重要作用。數(shù)控機床在不斷地改造，所以其應用范圍將逐漸擴大。由于數(shù)控機床結構比較復雜，種類繁多，一旦出現(xiàn)故障，則面臨著維修和改造的問題。因此，需要加強對數(shù)控機床維修和改造方面的研究。

1.數(shù)控機床維修改造中存在的問題

第一，數(shù)控機床缺乏安全操作的環(huán)境。數(shù)控設備缺乏齊全的安全操作功能，具體表現(xiàn)是：對于容易噴出液體或其他物質的數(shù)控設備，沒有安裝具有連鎖保護功能的防護門；對于操作人員必須處于安全區(qū)才能啟動的設備，沒有安裝雙手控制的預防裝置，或者沒有按照規(guī)定的技術標準進行安裝；對于缺相就會燒毀電器的部分，沒有安裝三聯(lián)動斷路器。滾珠絲杠副是數(shù)控機床中一種重要的精密構建，在數(shù)控機床維修改造的過程中，經常沒有針對這一構件制定有效的安全保護措施，導致數(shù)控機床在工作過程中，許多粉塵、碎屑、沙粒進入到滾珠絲杠副，從而損壞這一構件。

第二，亂接中線到PE。按照相關技術要求，不能將保護接地線與電器內部的中線連接起來，在機械電柜內部，也不能安裝PE兼用端子。但是在數(shù)控機床維修改造過程中，有的工作人員經常將機床中的PE接地端與三相380v中的一相連接起來，形成了AC220V，直接危害著工作人員的人身安全。

第三，非單一電源。根據(jù)相關技術標準，應該將電氣設備安裝在單一電源上，但是在實際工作中，為了走線方便，工作人員經常另外引線。在這種情況下，當切斷設備電源開光后，由于沒有及時切斷設備的所有電源，從而對技術人員的人身安全產生了威脅。

第四，電氣設備保護不當。電動機燒毀的主要原因是電動機的熱積累，根據(jù)相關技術要求，如果電動機連續(xù)工作0.5kw以上，則必須采取熱保護措施。在數(shù)控機床設備維修改造過程中，使用了“時間-電流”的保護器件經常與電動機不匹配，當被保護設備燒組的時間常數(shù)與保護器件的時間常數(shù)的差異較大時，保護作用在大大降低。

第五，數(shù)控操作人員規(guī)范意識較低。數(shù)控操作人員在安裝和使用設備的過程中，規(guī)范操作意識較差，沒有按照規(guī)定的操作要點進行操作，結果導致數(shù)控設備容易出現(xiàn)故障。尤其是對于已經維修改造過的設備，如果操作人員沒有將器件標志粘貼在維修器件上，一旦設備出現(xiàn)問題，則很難確定故障來源，不利于設備的維修和改造。

2.改進數(shù)控設備維修改造工作的措施

2.1大型專用數(shù)控設備技術要點

對于大型數(shù)控設備主軸而言，基本都是采取齒輪變速的轉動方式，這樣能有效地擴大功率變速范圍，即使在低速時也能傳遞較大的轉矩。一般齒輪變速都存在掛檔問題，可以利用電動瞬動解決這一問題，所以在利用大慣量部件進行延時時，可以用時間繼電器進行檢測。同時，掛檔限位開關需要回答計算機是否掛檔成功，掛檔的瞬間點應該向接口輸入口令，在PAL系統(tǒng)中很難順利完成這一操作過程，所以PAL無法有效地處理電動機運動問題。

需要注意的是，應該在數(shù)控設備上保留手動掛檔按鈕開關。在進行專有數(shù)控機床改造時，可以通過參數(shù)宏調用的方式來實現(xiàn)零件加工程序與PLC程序間信息的傳遞。對于大型專用數(shù)控機床來說，應該注意夾緊和放松等問題，具體來說，坐標軸運動時應該放松，到達目的地時應該夾緊。同時，應該坐標軸劃分成低夾和高夾兩個程度，這樣能有效地避免坐標軸夾緊時出現(xiàn)抖動情況。

2.2掌控數(shù)控機床結構

由于數(shù)控機床出現(xiàn)故障，所以需要進行維修和改造，要想有效地解決數(shù)控設備改造中的問題，需要從根源上杜絕設備故障的出現(xiàn)。首先，對于制造商而言，應該借鑒和吸收國外先進經驗，不斷完善數(shù)控機床生產技術，制造出高性能、高密度的數(shù)控設備，掌控數(shù)控機床機構，當設備出現(xiàn)故障時，才能及時找出故障源頭，并進行維修和改造。

2.3數(shù)控設備導軌

數(shù)控設備導軌不僅需要具備普通車床導向的精度與性能，同時還需要具備較高的耐磨性。因此，需要提高數(shù)控設備的精度，避免其導軌變形影響加工精度。在操作時，可以使用導軌和防護來提高其加工精度。一般情況下，機床齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中，所以，數(shù)控機床的齒輪精度高于普通機床。在改造數(shù)控機床結構時，需要充分滿足無間隙轉動的技術要求。

2.4數(shù)控機床維修改造的調試和驗收

在數(shù)控機床維修的過程中，需要對相關設備進行合理調試，合理驗收維修標準。在調試數(shù)控機床的過程中，應該指定專人負責機械、光學、傳感以及液壓等操作進行科學調試，按照從簡到難、從外到里、從小到大的順序進行調試。在制定數(shù)控設備維修標準時，應該堅持實事求是的原則，結合數(shù)控設備的結構特征開展系統(tǒng)考核。

2.5培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設備維修改造人員

數(shù)控機床是機電一體化高科技產品的典型代表，如果維修改造人員的專業(yè)知識較差，則無法快速地找出機床故障，并制定解決措施，那么數(shù)控機床改造也就無從談起。因此，對于數(shù)控機床行業(yè)來說，培養(yǎng)一批專業(yè)性強的維修和改造數(shù)控設備人才具有非常重要的意義。國家和企業(yè)應該建立專門的數(shù)控設備維修和改造機構，負責數(shù)控設備維修的人員應該具備機電一體化知識，且素質較高。以下人員可以參與到數(shù)控機床維修改造培訓：電氣工程師、機修鉗工以及機械工程師。

為了調動數(shù)控設備維修改造人員培訓的積極性，企業(yè)應該盡量為培訓機構創(chuàng)造有利條件，對于參與培訓的人員，企業(yè)需要配置技術手冊、測試儀器以及工具器具，從而提高其維修改造能力。

3.總結

綜上所述，數(shù)控機床維修改造中存在許多問題，數(shù)控機床缺乏安全操作的環(huán)境，亂接中線到PE，非單一電源，電氣設備保護不當，數(shù)控操作人員規(guī)范意識較低。因此，企業(yè)需要制定有效措施進行改善，掌控數(shù)控機床結構，進行數(shù)控設備導軌和數(shù)控機床維修改造的調試、工作驗收，培養(yǎng)專業(yè)數(shù)控設備維修改造人員。

參考文獻

[1]孟詠梅.數(shù)控機床維修改造中的問題與對策研究[J].科技創(chuàng)新與應用，2014，12（3）：83-84

第8篇：數(shù)控機床的概述范文

1.以學生為中心的課程教學方案

地方本科院校著重培養(yǎng)應用型人才，在課程教學方案中著重加強學生應用實踐創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在教學中應及時更新內容，多引進企業(yè)行業(yè)目前應用廣泛的實例。例如在課程第二章中數(shù)控編程內容拓寬知識面，增加課時，由原來的簡單指令的講解，擴展到復合指令的應用。實例講解選取企業(yè)工廠實際加工的零件，如圖1所示。以我院新購進的華中數(shù)控系統(tǒng)為重點介紹固定循環(huán)指令，讓學生體會到用循環(huán)指令比用G01簡單指令編程方便得多。同時，這章內容的課時由原來的8課時增加至10學時，切實提高學生的實踐能力，如圖2所示為方俊同學為選取實例零件編寫的零件程序部分。

圖1 案例

圖2 學生編寫程序（部分）

2.以學生為中心的教學方法

單純課程板書已不能滿足信息化的要求，要借助現(xiàn)代化的教學手段。在講授數(shù)控編程這一章內容時，借助網(wǎng)絡下載仿真軟件，實操機床，能夠強化效果。圖3為課堂中講授車削零件的程序，并在仿真機床操作加工。據(jù)實驗教師反映，通過仿真軟件的學習，學生再到數(shù)控機床操作，效果更好。

圖3 使用模擬仿真軟件教學

3.以學生為中心的考核方式

第9篇：數(shù)控機床的概述范文

【關鍵詞】數(shù)控機床；可靠性技術

引言

隨著經濟全球化的不斷深入，產品結構愈發(fā)復雜，功能日益多樣化，顧客對產品的綜合性價比要求不斷提高，市場需求向著小批量、多品種發(fā)展。數(shù)控機床適用于復雜異形件加工，質量穩(wěn)定、精度高、柔性好、節(jié)省時間，符合先進制造業(yè)的加工需求。數(shù)控機床的技術水平成為衡量一個國家工業(yè)生產力的重要尺度。

早在“十一五”計劃中，國務院就將數(shù)控機床作為發(fā)展制造業(yè)的重頭戲。國務院在《加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》中指出：要大力發(fā)展精密、高度、大型數(shù)控裝備及配套部件，改變高精度數(shù)控機床基本依靠進口的局面。截止到2010年，經濟型數(shù)控機床的國產市場占有率已逾五成，普及型數(shù)控機床也占到了44%，高端數(shù)控機床份額較低，只有5%?？梢灶A見，在“十二五”期間，大型高精度數(shù)控機床是機床行業(yè)的發(fā)展重點。

1、國產數(shù)控機床可靠性現(xiàn)狀分析

近年來，我國的數(shù)控技術取得了巨大進步，但與國外同類型產品相比，無論是設計水平還是穩(wěn)定性都相距甚遠，故障率高、運行不穩(wěn)定、工藝粗糙、互換性差是幾個突出的問題。藉由一定的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，我國數(shù)控機床的可靠性問題集中在以下幾點：

（1）國產機電元器件質量差。在國內低壓電器、機電元器件市場中，粗制濫造、惡意壓價現(xiàn)象嚴重，真假難辨。接插器、連接器、繼電器、觸發(fā)器、開關、按鍵、鍵盤、雙絞線等部件故障率較高。繼電器的彈簧耐疲勞性差、溫度特性差，高溫下的簧片變形或絕緣材料失效會使繼電器動作失靈。連接器、接插器的重復使用次數(shù)太少，壽命短，使用一段時間后電阻增大，由于簧片易疲勞，造成正在運行的系統(tǒng)突然停止、程序紊亂等事故。如果這些部件應用到數(shù)控機床，不僅無法保障工件質量，嚴重的還會造成生產事故。

（2）電源及工藝技術。根據(jù)相關的技術統(tǒng)計，電氣系統(tǒng)九成以上的故障是由于電源故障或電源對干擾信號的傳導。強電設備會發(fā)出很強的脈沖噪聲，通過傳導影響電子設備運行，對電源系統(tǒng)產生嚴重的污染。實際中應當追根溯源，從電源降噪入手，利用電磁兼容性原理解除干擾。

（3）CNC安裝不當。數(shù)控系統(tǒng)的正確安裝是保證數(shù)控機床正常運行的重要環(huán)節(jié)，如果沒有按照安裝手冊的要求安裝調試，忽略了電磁干擾因素，或者布線凌亂，都會使伺服驅動軸失控，輕則影響零件加工，重則會引起機器報廢。由于工人缺乏經驗或者運行環(huán)境惡劣，都會使數(shù)控機床免疫能力低下，極易發(fā)生故障。

2、提高數(shù)控機床運行可靠性的具體手段

2.1提高數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的設計可靠性

在設計數(shù)控系統(tǒng)時，可采用模塊化硬件形式，按照不同機床的功能需求合理組建模塊，遵循通用化、標準化原則，兼顧人機對話、機械故障自診斷、機床自保護、刀具管理功能，這樣既提高了機床的使用穩(wěn)定性，又降低了使用與維護成本。

數(shù)控機床的運行上限速率與伺服系統(tǒng)的性能息息相關，跟蹤定位精度、工作穩(wěn)定性、零件表面質量、生產效率等指標是控制系統(tǒng)和機床之間電傳動的互聯(lián)環(huán)節(jié)。交流替直流、數(shù)字信號取代模擬信號都可以提高伺服系統(tǒng)設計可靠性，同時數(shù)字驅動系統(tǒng)增強了系統(tǒng)柔度和適應性。

2.2正確操作數(shù)控系統(tǒng)

（1）參數(shù)配置錯誤、邏輯程序編寫失誤都會給數(shù)控機床埋下質量隱患，一旦等到投入使用才發(fā)現(xiàn)問題，不僅給用戶帶來了不便，也影響了自己的信譽。舉例說明，在修正數(shù)控轉臺定位精度時常用到螺距誤差補償功能，如果參數(shù)設置不正確導致轉臺同向旋轉定位，反而會使得誤差累積；加減速時間設置過短會對機床傳動鏈造成沖擊，縮短壽命。

（2）可應用系統(tǒng)宏功能進行參數(shù)化編程。在加工小尺寸深孔時，如應用系統(tǒng)宏功能，用戶只需修改相應的工藝參數(shù)（加工距離、進給量、進給速度、分級占用比），便能完成加工任務，新手也一樣能操作機床。系統(tǒng)的工件號檢索功能為不同零件的加工提供索引，通過選擇開關即可應用相應的加工程序。

2.3采用有效隔離屏蔽技術

CNC系統(tǒng)和輸入輸出通道中的濾波環(huán)節(jié)降噪功能有限，還應配置隔離設備，阻斷I/O電氣聯(lián)系，盡可能減小干擾信號。變壓器隔離、繼電器隔離和光電隔離使用較為廣泛。對I/O端口進行光電隔離，使I/O各自使用不同電源，信息傳遞具有單向性，有效防止干擾信號在輸入輸出端之間互通。電磁鐵和電磁閥相連處可用繼電器進行隔離，變電氣沖擊為機械接觸。某些干擾嚴重的場合還需變壓器耦合隔離。

屏蔽干擾信號主要從兩方面入手，一是將取東西單元、變壓器、機柜等干擾源屏蔽起來，阻斷靜電和電磁信號的傳遞；二是用雙層金屬屏蔽控制系統(tǒng)，防止高壓線、雷電等外在物質的干擾。綜合這些手段，數(shù)控機床的可靠性可以大大提高。

2.4合理布線和接地

數(shù)控機床的地線比較繁雜。邏輯電路、小信號回路以及直流電源工作回路，不可與繼電器、電磁閥回路混搭。系統(tǒng)中的機架箱體等結構件應予以接地，接地電纜的橫截面積不得小于10mm2，電阻在一歐姆以下為宜。布線要遵循“強弱分開”的原則，強電電路要與弱點電路分開，輸入輸出、脈沖和電平線也要有一定間距。利用金屬屏蔽線隔開輸入信號線后，還要用金屬蛇形管各自走線?？删幊炭刂破鞅M量配置獨立電源并接地，嚴禁與其他設備串聯(lián)接地。

結語

在第十二個五年計劃期間，我國的機械制造業(yè)會朝著柔性化、集成化、自動化、智能化的方向不斷挺近，數(shù)控機床需求量巨大，這給機床行業(yè)提供了良好的發(fā)展契機。我國加入WTO后，國產數(shù)控機床面臨巨大沖擊，提高機床設計可靠性，增強自己的市場競爭力顯得格外重要。廣大同仁應重視可靠性技術的研究，促進研究成果產業(yè)化，為中國數(shù)控機業(yè)添磚加瓦！

參考文獻

[1]許彬彬.基于維修程度的數(shù)控機床可靠性建模與分析[D].吉林大學，2011