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第1篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；工作原理；故障維修；特點(diǎn)；組成

中圖分類號：TP24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）05-0192-02

數(shù)控機(jī)床是數(shù)字控制機(jī)床（Computernumericalcontrolmachinetools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的動(dòng)作。按圖紙要求的形狀和尺寸，自動(dòng)地將零件加工出來。

1 數(shù)控機(jī)床的組成及原理

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是集機(jī)床、計(jì)算機(jī)、電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)、動(dòng)控制、檢測等技術(shù)為一體的自動(dòng)化設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的基本組成包括控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、反饋裝置及機(jī)床本體，見下圖。

1.1 控制介質(zhì)

數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，不用人去直接操作機(jī)床，但又要執(zhí)行人的意圖，這就必須在任何數(shù)控機(jī)床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物稱之為控制介質(zhì)。在普通機(jī)床上加工零件時(shí)，由工人按圖樣和工藝要求進(jìn)行加工。在數(shù)控機(jī)床加工時(shí)，控制介質(zhì)是存儲數(shù)控加工所需要的全部動(dòng)作和刀具相對于工件位置等信息的信息載體，它記載著零件的加工工序。數(shù)控機(jī)床中，常用的控制介質(zhì)有穿孔紙帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤或其他可存儲代碼的載體，至于采用哪一種，則取決于數(shù)控裝置的類型。早期時(shí)，使用的是8單位（8孔）穿孔紙帶，并規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)信息代碼ISO（國際標(biāo)準(zhǔn)化組織制定）和EIA（美國電子工業(yè)協(xié)會制定）兩種代碼。

1.2 數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心。其功能是接受輸入裝置輸入的數(shù)控程序中的加工信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的系統(tǒng)軟件或邏輯電路進(jìn)行譯碼、運(yùn)算和邏輯處理后，發(fā)出相應(yīng)的脈沖送給伺服系統(tǒng)，使伺服系統(tǒng)帶動(dòng)機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件按數(shù)控程序預(yù)定要求動(dòng)作。一般由輸入輸出裝置、控制器、運(yùn)算器、各種接口電路、CRT顯示器等硬件以及相應(yīng)的軟件組成。數(shù)控裝置作為數(shù)控機(jī)床“指揮系統(tǒng)”，能完成信息的輸入、存儲、變換、插補(bǔ)運(yùn)算以及實(shí)現(xiàn)各種控制功能。

1.3 伺服系統(tǒng)

機(jī)床上的執(zhí)行部件和機(jī)械傳動(dòng)部件組成數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)，它根據(jù)數(shù)控裝置發(fā)來的速度和位移指令控制執(zhí)行部件的進(jìn)給速度、方向和位移量。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都配有一套伺服系統(tǒng)。伺服系統(tǒng)的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換為機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)，它相當(dāng)于手工操作人員的手，使工作臺（或溜板）精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對運(yùn)動(dòng)，最后加工出符合圖樣要求的零件。

1.4 反饋裝置

反饋裝置是閉環(huán)（半閉環(huán)）數(shù)控機(jī)床的檢測環(huán)節(jié)，該裝置可以包括在伺服系統(tǒng)中，它由檢測元件和相應(yīng)的電路組成，其作用是檢測數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的實(shí)際移動(dòng)速度和位移，并將信息反饋到數(shù)控裝置或伺服驅(qū)動(dòng)中，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)。檢測裝置的安裝、檢測信號反饋的位置，決定于數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。無測量反饋裝置的系統(tǒng)稱為開環(huán)系統(tǒng)。由于先進(jìn)的伺服系統(tǒng)都采用了數(shù)字式伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)（稱為數(shù)字伺服），伺服驅(qū)動(dòng)和數(shù)控裝置間一般都采用總線進(jìn)行連接。反饋信號在大多數(shù)場合都是與伺服驅(qū)動(dòng)進(jìn)行連接，并通過總線傳送到數(shù)控裝置，只有在少數(shù)場合或采用模擬量控制的伺服驅(qū)動(dòng)（稱為模擬伺服）時(shí)，反饋裝置才需要直接和數(shù)控裝置進(jìn)行連接。伺服電動(dòng)機(jī)內(nèi)裝式脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、測速機(jī)、光柵和磁尺等都是NC機(jī)床常用的檢測器件。

2 數(shù)控機(jī)床主要故障分析及維修

2.1 數(shù)控機(jī)床主軸伺服系統(tǒng)故障檢查及維修

在維修主回路采用錯(cuò)位選觸無環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控車床中所遇到的部分故障及處理方法。

（1）故障現(xiàn)象：1.8m臥車在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，花盤來回?cái)[動(dòng)。

檢查：測量驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)中的±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規(guī)定的范圍。

處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測量紋波只有幾個(gè)毫伏后將電源板安裝好，開機(jī)試運(yùn)行，故障消除。

（2）故障現(xiàn)象：配套某系統(tǒng)的數(shù)控車床，當(dāng)主軸在高速（3000r/min以上），機(jī)床出現(xiàn)異常振動(dòng)。

處理：檢查機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)是否連接，發(fā)現(xiàn)機(jī)床的主軸驅(qū)動(dòng)器的接地線連接不良后，將接地線重新連接，機(jī)床可恢復(fù)正常。

2.2 機(jī)床PLC初始故障的診斷

機(jī)床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機(jī)床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實(shí)際加工過程中，我們發(fā)現(xiàn)有時(shí)PLC同時(shí)顯示幾個(gè)故障，它們是由某一個(gè)故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其他故障報(bào)警就消失了。可是從機(jī)床PLC顯示的所有報(bào)警故障中，維修人員并不知道哪個(gè)故障是初始引發(fā)故障，維修人員只能逐個(gè)故障去查，這就增加了維修難度。機(jī)床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，準(zhǔn)確判斷出初始故障的報(bào)警號。維修中，首先排除初始故障，其他引發(fā)故障自行消失，這樣就極大地方便了機(jī)床的維修，提高了機(jī)床維修的快速性和準(zhǔn)確性。初始故障診斷原理設(shè)計(jì)的PLC程序不單單是把各個(gè)故障都能檢測和顯示出來，還能把最關(guān)鍵的初始故障自動(dòng)判斷出來。

2.3 數(shù)控設(shè)備檢測元件故障及維修

檢測元件是數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，它起著檢測各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測到的信號反饋回去，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。測量方式可分為直接測量和間接測量：直接測量就是對機(jī)床的直線位移采用直線型檢測元件測量，直接測量常用的檢測元件一般包括：直線感應(yīng)同步器、計(jì)量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測量就是對機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測元件測量，間接測量常用的檢測元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器、圓光柵和圓磁柵。

在數(shù)控設(shè)備的故障中，檢測元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用并加強(qiáng)維護(hù)保養(yǎng)，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析。就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設(shè)備的正常運(yùn)行。

2.4 數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)故障診斷與維修

在數(shù)控機(jī)床在加工時(shí)，可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運(yùn)動(dòng)部件不平衡以切削過程中的自振動(dòng)等原因引起沖擊力和交變力，使主軸產(chǎn)生振動(dòng)，影響加工精度和表面粗糙度，嚴(yán)重時(shí)甚至可能破壞刀具主軸系統(tǒng)中的零件，使其無法工作。主軸系統(tǒng)的發(fā)熱使其中所有零件產(chǎn)生熱變形，降低傳動(dòng)效率，破壞零部件之間的相對位置精度和運(yùn)動(dòng)精度，從而造成加工誤差。因此，主軸部件組要具有較高的固有頻率，較好的動(dòng)平衡，且要保持合適的配合精度，并要進(jìn)行循環(huán)。

主軸發(fā)熱主軸軸承預(yù)緊力過大，造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高?？梢酝ㄟ^重新調(diào)整主軸軸承預(yù)緊力加以排除；主軸軸承磨損或損壞，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高?？梢酝ㄟ^更換新軸承加以排除；主軸油臟或有雜質(zhì)，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力過大，引起主軸溫度升高。通過清洗主軸箱，重新?lián)Q油加以排除；主軸軸承油脂耗盡或油脂過多，也會造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。通過重新涂抹脂加以排除。主軸強(qiáng)力切削時(shí)停轉(zhuǎn)主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶過松，造成主軸傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩過小，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過重新調(diào)整主軸傳動(dòng)帶的張緊力，加以排除；主軸電動(dòng)機(jī)與主軸連接的傳動(dòng)帶表面有油，造成主軸傳動(dòng)時(shí)傳動(dòng)帶打滑，強(qiáng)力切削時(shí)主軸轉(zhuǎn)矩不足，產(chǎn)生報(bào)警，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)停機(jī)。通過用汽油或酒精清洗后擦干凈加以排除。

主軸工作時(shí)噪聲過大是主軸部件動(dòng)平衡不良，使主軸回轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)過大，引起工作噪聲。需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對所有主軸部件重新進(jìn)行動(dòng)平衡檢查與調(diào)試；主軸傳動(dòng)齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉(zhuǎn)時(shí)沖擊振動(dòng)過大，引起工作噪聲。需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對主軸傳動(dòng)齒輪進(jìn)行檢查、維修或更換；主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉(zhuǎn)間隙過大，回轉(zhuǎn)時(shí)沖擊、振動(dòng)過大，引起工作噪聲。需要機(jī)床生產(chǎn)廠家的專業(yè)人員對軸承進(jìn)行檢查、維修或更換；主軸傳動(dòng)帶松弛或磨損，使主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起工作噪聲。通過調(diào)整或更換傳動(dòng)帶加以排除。

數(shù)控機(jī)床故障產(chǎn)生的原因是多種多樣的，有機(jī)械問題、數(shù)控系統(tǒng)的問題、傳感元件的問題、驅(qū)動(dòng)元件的問題、強(qiáng)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(chǎn)生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點(diǎn)，切勿盲目的亂動(dòng)，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。總之，在面對數(shù)控機(jī)床故障和維修問題時(shí)，首先要防患于未然，不能在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)問題后才去解決問題，要做好日常的維護(hù)工作和了解機(jī)床本身的結(jié)構(gòu)和工作原理，這樣才能做到有的放矢

第2篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；數(shù)控技術(shù)；故障診斷；維修

一、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)

當(dāng)前各個(gè)國家，所使用的數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)種類繁多，并且各自具備自己的特點(diǎn)，不同數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想也存在很大的不同。但是不管是哪種數(shù)控系統(tǒng)，它們的基本構(gòu)造是大致相同的。數(shù)控機(jī)床主要由機(jī)床本體、控制系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)和位置檢測裝置組成。一般工作過程是由控制系統(tǒng)對工件的相應(yīng)程序進(jìn)行運(yùn)算，再將計(jì)算結(jié)果以脈沖的形式向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的控制指令，然后伺服系統(tǒng)會對控制指令進(jìn)行分析，并由相應(yīng)的電機(jī)來控制機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)，最后由位置監(jiān)測系統(tǒng)對機(jī)械的運(yùn)動(dòng)位置和速度進(jìn)行監(jiān)測，并將相關(guān)信息傳遞給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)對實(shí)時(shí)監(jiān)測的數(shù)據(jù)與理想數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，調(diào)整控制信號，使向更高精度方向運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣就完成了整個(gè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

二、數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本步驟

數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，一般可以采用下面的步驟來進(jìn)行故障的診斷。

1.了解。在數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，首先要做的就是對故障發(fā)生的情況進(jìn)行全面的了解，然后對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行初步的故障診斷，仔細(xì)觀察指示屏上顯示的內(nèi)容.各種故障指示燈等，然后利用觀察.觸摸.氣味等方法對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行判斷，如熱繼電器.空氣斷路器有沒有脫扣現(xiàn)象，熔絲有沒有出現(xiàn)損壞.斷裂現(xiàn)象，插接件有沒有出現(xiàn)松動(dòng)。雖然這些故障類型比較簡單易見，但是對數(shù)控機(jī)床故障診斷有著重要的作用，因?yàn)楹芏喙收系漠a(chǎn)生，就是基于此種最為常見的原因。

2.分析。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，首先對機(jī)床進(jìn)行斷電，然后進(jìn)行故障分析，在確認(rèn)通電后不會產(chǎn)生更大故障時(shí)，進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的故障診斷和觀察，從而判斷可能導(dǎo)致故障產(chǎn)生的各種因素，為接下來的故障排除確定一個(gè)方向。

3.查找。在進(jìn)行故障原因查找時(shí)，首先對容易拆卸和觸及的位置進(jìn)行檢查，然后再進(jìn)行那些拆除量較大和不易觸及的部位檢查。

三、數(shù)控機(jī)床故障診斷的常用方法

1.感官判斷法

利用視覺、聽覺、觸覺等感官對數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行分析，是一種最為簡便的故障診斷方法，而且在實(shí)際操作中也有著非常實(shí)用的效果。（1）利用視覺來對數(shù)控機(jī)床的故障原因進(jìn)行查找，最為常見的觀察就是：檢查數(shù)控機(jī)床中是否出現(xiàn)機(jī)械性的損傷；線路是否出現(xiàn)燒焦變形現(xiàn)象；各類電阻有沒有發(fā)現(xiàn)變色或燒毀現(xiàn)象；機(jī)床內(nèi)部運(yùn)轉(zhuǎn)部件是否出現(xiàn)掉落物或流出物；一些保護(hù)性的部件是否出現(xiàn)跳閘；熔斷器是否出現(xiàn)熔斷現(xiàn)象；機(jī)床內(nèi)部部件有沒有出現(xiàn)松動(dòng)或脫落的現(xiàn)象；操作者編寫的控制程序是否正確等等。（2）利用嗅覺對數(shù)控機(jī)床的內(nèi)外部進(jìn)行氣味檢查，當(dāng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)發(fā)生摩擦現(xiàn)象時(shí)，會出現(xiàn)相應(yīng)的燒焦氣味；線路灼燒或漏電時(shí)也會出現(xiàn)一定的焦糊氣味，同時(shí)還可能伴隨著放電的聲音。

（3）利用觸覺對數(shù)控機(jī)床相關(guān)部位的振動(dòng)檢查，可以判斷出設(shè)備是否出現(xiàn)故障。還可以通過判斷運(yùn)轉(zhuǎn)溫度是否處于正常的狀態(tài)下來分析故障。

2.報(bào)警信息診斷法。通過一套數(shù)控機(jī)床自診斷功能軟件，很多的簡單故障，數(shù)控機(jī)床都可以自動(dòng)診斷出來，并能根據(jù)故障原因進(jìn)行簡單的處理。當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，相應(yīng)的故障警報(bào)會自動(dòng)進(jìn)行報(bào)警，并指出故障原因。人們通過對故障報(bào)警，可以分析出故障產(chǎn)生的情況。

3.機(jī)床參數(shù)檢測法。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)部的參數(shù)丟失或設(shè)置不恰當(dāng)都可能引起相應(yīng)的故障發(fā)生。當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)該對系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)置進(jìn)行核對，看看有沒有問題。系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置錯(cuò)誤都可能直接或間接的對數(shù)控加工過程產(chǎn)生影響。

4.測量法。測量法就是利用相序表、示波器等儀器對機(jī)床的各種線路進(jìn)行檢測，例如使用雙通道示波器進(jìn)行檢查，當(dāng)三相電相序正確時(shí)，不同兩廂電之間的波形相位的差值為120°。

5.備件置換法。對于一些不容易確認(rèn)是哪一部分有問題的時(shí)候，我們可以通過更換新的元器件來判斷是不是元器件的問題。在確保沒有進(jìn)一步損壞的情況下，對懷疑有故障的元器件用相同元器件來替換，以確定是否發(fā)生故障。

6.原理分析法。原理分析法是根據(jù)數(shù)控機(jī)床的組成原理，從邏輯上分析各點(diǎn)的邏輯電平和特征參數(shù)，從各部件的工作原理著手進(jìn)行分析和判斷，以確定故障部位的診斷方法。這種方法的運(yùn)用，要求檢修人員對整個(gè)數(shù)控系統(tǒng)和每個(gè)部件的工作原理都有清楚的.較深的了解，才能對故障部位進(jìn)行定位。

總之，現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備越來越復(fù)雜，功能越來越多樣，同時(shí)出現(xiàn)的故障類型也是越來越多樣。但是只要相關(guān)的人員不斷進(jìn)行學(xué)習(xí)，從實(shí)際中吸收相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合多樣化的診斷方法，這樣對數(shù)控機(jī)床的維護(hù)會更加的容易與簡單。

參考文獻(xiàn)

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[2]鄭小年，數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修，武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005.9

第3篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

隨著我國加工制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用越來越廣，對數(shù)控機(jī)床定位精度與重復(fù)定位精度的要求也越來越高，傳統(tǒng)的半閉環(huán)控制系統(tǒng)也越來越難滿足用戶的使用需求?；诎腴]環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床具有明顯的缺點(diǎn):無法控制機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的傳動(dòng)誤差、高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生熱變形誤差，以及加工過程中因傳動(dòng)系統(tǒng)磨損而產(chǎn)生的誤差，而這些誤差已經(jīng)嚴(yán)重影響到數(shù)控機(jī)床的加工精度及其穩(wěn)定性。直線光柵尺對數(shù)控機(jī)床各線性坐標(biāo)軸進(jìn)行全閉環(huán)控制，消除上述誤差，提高機(jī)床的定位精度、重復(fù)定位精度以及精度可靠性，作為提高數(shù)控機(jī)床位置精度的關(guān)鍵部件正日益受到用戶的青睞[1]。直線光柵尺分為增量式光柵尺與絕對式光柵尺，安裝絕對式光柵尺的數(shù)控機(jī)床在機(jī)床重新開機(jī)后無需執(zhí)行參考點(diǎn)回零操作，就立刻重新獲得各個(gè)軸的當(dāng)前絕對位置值，可以馬上從中斷處開始繼續(xù)原來的加工程序，大大地提高數(shù)控機(jī)床的有效加工時(shí)間。在全閉環(huán)的高檔數(shù)控系統(tǒng)中已經(jīng)普遍使用絕對式光柵尺和絕對式光柵編碼器，在西方發(fā)達(dá)國家采用絕對式光柵位移傳感器的占數(shù)控機(jī)床的80%，目前國內(nèi)的全閉環(huán)高檔數(shù)控機(jī)床中采用絕對式光柵傳感器的也接近30%[2]。國際上生產(chǎn)絕對式光柵尺的廠家有德國的HEIDEN-HAIN（海德漢）、西班牙的FAGOR（發(fā)格）、日本的MITU-TOYO（三豐）、英國的RENISHAW（雷尼紹）。相比之下，國內(nèi)目前沒有絕對式光柵尺的產(chǎn)品，但是已經(jīng)有部分研究所、高校以及企業(yè)先后開展了絕對式光柵尺的研制工作，其中中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所的研究工作最為突出，其研制出的JC09型絕對式光柵尺樣機(jī)實(shí)現(xiàn)了與華中數(shù)控HNC-818B世紀(jì)星加工中心數(shù)控裝置對接，并應(yīng)用在長二機(jī)床廠的XH714立式加工中心上[3]。本文將對絕對式光柵尺的工作原理以及絕對式光柵尺的機(jī)械結(jié)構(gòu)做相關(guān)的研究。

1絕對式光柵尺的工作原理

絕對式光柵尺的工作原理如圖1所示，LED光源發(fā)出的光經(jīng)過透鏡后形成平行光，經(jīng)主光柵與指示光柵后照射到ASIC光電器件上，將光信號轉(zhuǎn)換成電信號并通過信號處理器計(jì)算出位置值，最后通過通訊接口將位置值輸出到后續(xù)設(shè)備上。其中主光柵由兩條碼道組成，一條碼道為絕對碼道，即下方不規(guī)則的碼道，通過該碼道可以實(shí)時(shí)讀取絕對式光柵尺的絕對位置；另外一條碼道為增量碼道，即上方周期為20μm的規(guī)則碼道，通過該碼道可以實(shí)現(xiàn)信號的高細(xì)分，提高光柵尺的分辨力。圖2為主光柵的實(shí)物圖，上方為增量碼道，下方為絕對碼道。指示光柵由兩部分組成，一部分為增量窗口，由增量碼道組成；一部分為透明窗口。ASIC器件也分為兩部分，上面接收增量信號，下方接收絕對信號。

2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

為絕對式光柵尺原理樣機(jī)整體結(jié)構(gòu)圖，為絕對式光柵尺原理樣機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，從圖中我們可以看到，光柵尺主要由尺殼、主光柵、密封條和讀數(shù)頭這幾部分組成，其中讀數(shù)頭包括照明機(jī)構(gòu)、指示光柵滑架、指示光柵、滑架體與滑架體蓋，讀數(shù)頭實(shí)物圖如圖5所示。絕對式光柵尺整體采用封閉式結(jié)構(gòu)，鋁制尺殼保護(hù)主光柵、讀數(shù)頭免受灰塵、切屑和切削液的影響，密封條保持尺殼的密封，同時(shí)在滑架體與滑架體蓋間也要加入密封橡膠，防止切削液的滲入。尺殼在制作時(shí)采用的是拉制型材的方法，除了滿足讀數(shù)頭和主光柵的安裝空間外，盡量做到外形足夠小，型材拉制出來后變形較小，可以滿足使用需求。主光柵粘接在尺殼上，指示光柵粘接在指示光柵滑架上，ASIC光電器件粘接在指示光柵上，后續(xù)處理電路固定在滑架體與滑架體蓋中。指示光柵滑架與主光柵間采用五軸承滾動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過五個(gè)軸承在主光柵上的滾動(dòng)，保持其長期可靠的運(yùn)行，為了保證讀數(shù)頭在運(yùn)行過程中指示光柵滑架與主光柵不發(fā)生離位，在這里采用六彈簧的定位機(jī)構(gòu)，分別為兩個(gè)拉伸彈簧、兩個(gè)壓縮彈簧、兩個(gè)扭轉(zhuǎn)彈簧，壓縮彈簧的作用是通過施加壓力將指示光柵滑架下方的三個(gè)軸承壓緊在主光柵上，扭轉(zhuǎn)彈簧的作用是將側(cè)方的兩個(gè)軸承壓緊在主光柵上，拉伸彈簧保證指示光柵滑架在縱向上的受力，六個(gè)彈簧使得光柵尺的讀數(shù)頭具有較強(qiáng)的自適應(yīng)性。在機(jī)床上使用光柵尺時(shí)，光柵尺的安裝分為兩種，一種是將尺殼固定在機(jī)床的靜止部件上，將讀數(shù)頭固定在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上；另外一種是將尺殼固定在機(jī)床的運(yùn)動(dòng)部件上，將讀數(shù)頭固定在機(jī)床的靜止部件上，一般選擇第二種安裝方式，因?yàn)樽x數(shù)頭上連接有電纜線，當(dāng)讀數(shù)頭運(yùn)動(dòng)時(shí)，電纜線也要隨之運(yùn)動(dòng)，對排線會有一定的要求，實(shí)際使用時(shí)可根據(jù)機(jī)床實(shí)際使用環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)陌惭b方式。當(dāng)尺殼與讀數(shù)頭發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)時(shí)，尺殼中的主光柵與讀數(shù)頭上的指示光柵也發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)，從而進(jìn)行位置測量。

3結(jié)束語

第4篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控仿真軟件；數(shù)控機(jī)床；教學(xué)實(shí)踐

中圖分類號：H319 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0227-01

主要內(nèi)容：

工業(yè)化和自動(dòng)化已經(jīng)成為制造生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展主題，隨著智能加工理念和自動(dòng)化加工需求的不斷深化，以數(shù)控機(jī)床為代表的新一代自動(dòng)加工設(shè)備開始在制造業(yè)中普及開來。我們可以看到數(shù)控機(jī)床在集成了柔性加工、多維加工、曲面加工和多軸聯(lián)動(dòng)等最新加工技術(shù)的同時(shí)，還兼容了數(shù)字編程和輔助設(shè)計(jì)等功能，這使得每一個(gè)數(shù)控機(jī)床都能成為一個(gè)不同規(guī)模的加工中心，滿足不同的加工需求。但是正是由于數(shù)控機(jī)床的功能多樣性，使得數(shù)控機(jī)床的操作要求十分嚴(yán)格，操作者不僅需要具備扎實(shí)的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識和操作技能，還需要對數(shù)控編程技巧、數(shù)控加工技術(shù)原理和加工工藝制定等具備一定的知識儲備，這就對當(dāng)前的數(shù)控機(jī)床操作人才的培訓(xùn)模式提出了很高的要求，如何進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床操作人才培訓(xùn)的有效性和成材率，這將是本文要集中探討的話題。

一、數(shù)控仿真軟件概述

從技術(shù)層面來看，數(shù)控仿真軟件集成了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)虛擬現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作試練。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)通過量化實(shí)際系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)環(huán)境、聲光電等現(xiàn)象，能夠真實(shí)的還原系統(tǒng)操作環(huán)境，給與操作者以極高的真實(shí)體驗(yàn)；可以對設(shè)備進(jìn)行操縱，可以查看生產(chǎn)過程、實(shí)驗(yàn)過程、施工圖過程、供應(yīng)過程等活動(dòng)的各種技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)值，從而確認(rèn)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)是否有能力完成預(yù)定的任務(wù)和如何去完成，也可從中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程的缺陷和問題，予以改進(jìn)。

目前來看，數(shù)控仿真軟件主要包括了兩種，一種是模擬數(shù)控機(jī)床加工環(huán)境和加工過程的虛擬數(shù)控機(jī)床仿真軟件，另一種就是以零件設(shè)計(jì)和加工程序?yàn)橹骶€的CAD/CAM一體化軟件。數(shù)控機(jī)床仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作流程和操作要領(lǐng)，通過外接數(shù)據(jù)庫，能夠?qū)Ξ?dāng)前主要的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行針對性培訓(xùn)，效果十分突出；零件加工仿真軟件則將重心主要集中在零部件設(shè)計(jì)、零部件加工工藝設(shè)置、數(shù)控加工程序編制等環(huán)節(jié)上，目前常見的零部件仿真軟件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，這些仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉機(jī)械加工過程，培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)技能。

二、數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用

在目前的數(shù)控機(jī)床操作人才培訓(xùn)中，主要也是針對上述兩種仿真軟件形式，進(jìn)行針對性極強(qiáng)的教學(xué)實(shí)踐培訓(xùn)，詳細(xì)應(yīng)用內(nèi)容如下所述：

1）數(shù)控機(jī)床仿真軟件在數(shù)控機(jī)床實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床仿真軟件是基于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)平臺而搭建起來的操作系統(tǒng)，它可以在虛擬現(xiàn)實(shí)數(shù)控機(jī)床數(shù)據(jù)庫的支持下，完美的再現(xiàn)當(dāng)前主要數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成和工作環(huán)境，在數(shù)控機(jī)床的教學(xué)實(shí)踐過程中，首要科目是要熟悉數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成，受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，多數(shù)數(shù)控機(jī)床加工學(xué)校很難對當(dāng)前的各種類型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)場拆裝，數(shù)控機(jī)床仿真軟件中的模塊分解過程能夠?qū)崿F(xiàn)全息裝配過程，仿照真實(shí)數(shù)控機(jī)床零部件尺寸，進(jìn)行的實(shí)際工業(yè)化裝配流程的演練，能夠進(jìn)一步加深學(xué)生對于數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)、多軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、曲面加工系統(tǒng)的空間形象的理解；其次是典型加工工藝的教學(xué)實(shí)踐，數(shù)控機(jī)床仿真軟件能夠?qū)ぜ叨ㄎ?、工件裝夾、夾具工作原理、壓板安裝流程、加工基準(zhǔn)對刀原則、刀具安裝和選用規(guī)范、機(jī)床手動(dòng)操作和自動(dòng)操作指令條碼等，進(jìn)行逐一的繁復(fù)講解，而且允許學(xué)生在課后進(jìn)行溫習(xí)和嘗試；再者是完善的圖形數(shù)據(jù)和加工標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫資料，使得學(xué)生可以在仿真軟件自帶的典型數(shù)控機(jī)床編程程序的指導(dǎo)下，進(jìn)行實(shí)際編程，并且在虛擬加工平臺上，對自定義的工件進(jìn)行工藝設(shè)定，并且檢查加工工件的尺寸誤差和質(zhì)量達(dá)標(biāo)情況；該仿真軟件系統(tǒng)結(jié)合自動(dòng)化考核系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)教學(xué)、實(shí)踐和考核一體化的培訓(xùn)模式。

2）零部件加工仿真軟件的教學(xué)實(shí)踐應(yīng)用

熟知零部件的造型原理和加工工藝流程是保證數(shù)控機(jī)床操作者能夠進(jìn)行復(fù)雜加工過程的技術(shù)基礎(chǔ)，零部件加工仿真軟件為學(xué)習(xí)者提供了一個(gè)高仿真度的零部件數(shù)模設(shè)計(jì)，包括了曲面造型設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)這兩種主要的形式，對于簡單曲面造型和復(fù)雜曲面的造型原理都能有一個(gè)清晰的理解過程；其次是對零部件加工工藝的熟悉過程，工件加工的第一道工序是要進(jìn)行基準(zhǔn)對刀，不同的零件對刀的原則和位置選擇都大相徑庭，比如軸對稱零部件、桿件、板件、螺旋件以及內(nèi)內(nèi)孔加工等等，這都需要學(xué)生們在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中熟練的分析不同類型零部件的加工工藝選擇準(zhǔn)則；再者是對數(shù)控加工刀具的走刀過程和走刀程序進(jìn)行針對性的講解，這種直觀的培訓(xùn)模式有助于學(xué)生養(yǎng)成數(shù)控加工思維，結(jié)合實(shí)踐性極強(qiáng)的零部件金工實(shí)習(xí)，使得學(xué)生們在自己動(dòng)手加工典型零部件時(shí)，對于零部件造型保持的關(guān)鍵性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工過程的重點(diǎn)注意事項(xiàng)都能有一個(gè)直觀而且親身經(jīng)歷的過程，經(jīng)過這種培訓(xùn)模式所培養(yǎng)出來的數(shù)控機(jī)床操作人才將兼具專業(yè)知識背景和機(jī)床操作技能，能夠適應(yīng)快節(jié)奏、高技術(shù)含量的操作需求。

總結(jié)：

隨著自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域使用最為廣泛的技術(shù)形式。數(shù)控機(jī)床的使用需要一定的專業(yè)知識背景和操作編程經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)操作技術(shù)人員已經(jīng)成為當(dāng)前機(jī)械加工市場的稀缺人才。本文概述了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，并就完善數(shù)控仿真軟件的教學(xué)價(jià)值提供了新的思路。

參考文獻(xiàn)

第5篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

一、《數(shù)控機(jī)床》課程中實(shí)施虛擬仿真教學(xué)的意義

1.課程特點(diǎn)必須實(shí)施虛擬仿真

《數(shù)控機(jī)床》課程涉及知識面較廣，它的教學(xué)內(nèi)容包含有識圖能力、金屬材料、力學(xué)、機(jī)械傳動(dòng)、公差、電氣控制、液壓控制、數(shù)控原理等專業(yè)知識，其專業(yè)性很強(qiáng)，離開了實(shí)踐環(huán)境，課程的教學(xué)達(dá)不到教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)效果，更談不上專業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。本課程完全實(shí)施實(shí)踐是不能滿足教學(xué)內(nèi)容系統(tǒng)化和基礎(chǔ)理論夠用的需求，根據(jù)本課程的特殊性，課程的教學(xué)應(yīng)在虛擬仿真的環(huán)境中實(shí)施，完成數(shù)控結(jié)構(gòu)、調(diào)試及保養(yǎng)等核心教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)。

2.實(shí)踐需求必須實(shí)施虛擬仿真

很多職業(yè)學(xué)校的數(shù)控機(jī)床課程教學(xué)缺少實(shí)習(xí)場所，目前添置的數(shù)控維修裝置一般采用實(shí)驗(yàn)臺，對本門課程的教學(xué)不能完全適用。

3.教學(xué)改革必須實(shí)施虛擬仿真

很多學(xué)校的數(shù)控機(jī)床實(shí)驗(yàn)室建設(shè)跟不上數(shù)控機(jī)床市場發(fā)展的步伐，仿真系統(tǒng)要做到數(shù)控機(jī)床硬件為較前沿狀態(tài)，能展現(xiàn)數(shù)控前沿技術(shù)。

二、《數(shù)控機(jī)床》課程與虛擬仿真的對接策略

1.數(shù)控機(jī)床虛擬仿真的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床虛擬仿真的優(yōu)勢有投資小、直觀、安全、耐用無損耗，學(xué)生可以自由地操作演練，實(shí)現(xiàn)反復(fù)訓(xùn)練及多種層次的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。直觀的數(shù)控仿真運(yùn)行過程，采用三維動(dòng)畫的方式能真實(shí)地反映數(shù)控機(jī)床各系統(tǒng)的工作原理，把抽象的、難以表達(dá)的原理內(nèi)容變得生動(dòng)、形象、逼真，教師可以控制原理的演示進(jìn)程。

2.數(shù)控機(jī)床仿真制作的要求

（1）數(shù)控機(jī)床仿真必須實(shí)現(xiàn)三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)控機(jī)床虛擬仿真軟件及課件必須能提供數(shù)控機(jī)床中各個(gè)組成部分零部件的三維實(shí)體造型，虛擬仿真中實(shí)現(xiàn)零件的360度的回旋查看，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)及縮放，充分反映各個(gè)零部件的真實(shí)結(jié)構(gòu)，通過零部件的透明、隱藏和剖面屬性設(shè)置，使學(xué)生能深入清楚地觀察數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，最終實(shí)施交互式教學(xué)。

（2）數(shù)控機(jī)床仿真必須實(shí)施虛擬拆裝

虛擬拆裝是理實(shí)一體化的直接體現(xiàn)，通過數(shù)控機(jī)床的虛擬零部件的拆裝，讓學(xué)生了解數(shù)控機(jī)床裝配的基本知識、工藝要求及拆裝順序，既可以實(shí)現(xiàn)Z向、Y向、X向伺服拆裝，也可以實(shí)現(xiàn)整機(jī)的機(jī)械拆裝。仿真拆卸中列出本實(shí)驗(yàn)所需要用的設(shè)備、儀器、儀表、工具等，所有設(shè)備等均制作三維模型，并可跟真機(jī)一樣操作使用。根據(jù)仿真中提供設(shè)備、儀器、儀表、工具等的操作使用方法或使用說明書，學(xué)生可以方便地找到故障現(xiàn)象、故障設(shè)置點(diǎn)，總結(jié)出故障原因，設(shè)定故障排除過程。

（3）數(shù)控仿真中應(yīng)包含保養(yǎng)與維護(hù)

按照數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)的內(nèi)容及規(guī)定，讓學(xué)生進(jìn)行了仿真保養(yǎng)及日常維護(hù)的操作，實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)訓(xùn)一體化的教學(xué)目的。

（4）數(shù)控仿真應(yīng)加強(qiáng)資源庫建設(shè)

通過豐富的多媒體素材、三維模型，交互操作的課例不斷充實(shí)，形成專業(yè)教學(xué)的資源庫；編制大量的試題，運(yùn)用練習(xí)程序?qū)崿F(xiàn)交互式練習(xí)，實(shí)現(xiàn)自學(xué)與訓(xùn)練結(jié)合，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評分與教學(xué)進(jìn)度管理，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的鑒定與考核。

仿真是一種教學(xué)手段，實(shí)施仿真后再實(shí)施真實(shí)的實(shí)踐體驗(yàn)，既是對知識的體驗(yàn)和再認(rèn)識，也是對學(xué)生安全保護(hù)的一種方法。目前，學(xué)生安全問題放到一個(gè)很重要的位置上，實(shí)施仿真教學(xué)在多個(gè)環(huán)節(jié)上具有較明顯的優(yōu)勢特征，我們有理由相信：數(shù)控機(jī)床虛擬仿真教學(xué)是教學(xué)手段中不可缺少的一環(huán)。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳波，伊延吉.仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用淺析[J].科技信息，2010（19）.

第6篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

數(shù)控機(jī)床

課程體系

論文摘要:本文根據(jù)當(dāng)前社會需隸的數(shù)控人才所需的知識結(jié)構(gòu)，對機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)“金屬切削機(jī)床與數(shù)控機(jī)慶.課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組和優(yōu)化，構(gòu)建了理論教學(xué)為引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為補(bǔ)充，實(shí)訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”的人才培養(yǎng)模式，通過采用專職教師與兼職教師相結(jié)合，來改變師資隊(duì)伍的結(jié)構(gòu).

1前言

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ).數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)里和勞動(dòng)生產(chǎn)率必不可少的重要手段;加人世貿(mào)組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強(qiáng)競爭能力.中國制造業(yè)開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控技術(shù)。這迫切需要既能利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的輔助設(shè)計(jì)，又能應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進(jìn)行制造的人才，作為培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)如何適應(yīng)發(fā)展的需要，根據(jù)社會對數(shù)控技術(shù)人才的需求進(jìn)行余屬切削機(jī)床與數(shù)控機(jī)床課程的教學(xué)改革，這是我們必須要深入研究的問題。

z數(shù)控人才的需求和知識結(jié)構(gòu)

當(dāng)前社會需求的數(shù)控人才主要有三種類型:，>0藍(lán)領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控機(jī)床的具體操作及日常簡單維護(hù)工作的技術(shù)工人，z>0灰領(lǐng)層’數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控編程的工藝員和數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修人員;3)“金領(lǐng)層，數(shù)控技術(shù)人才:具備井精通數(shù)控操作、數(shù)控工藝編程和數(shù)控機(jī)床維護(hù)維修所需要的繪合知識，積累了大量實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，知識面廣。這三種類型的數(shù)控人才所要求的知識結(jié)構(gòu)也各不相同，“藍(lán)領(lǐng)型.:以傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)為墓礎(chǔ)，掌握“數(shù)控機(jī)床原理及應(yīng)用基礎(chǔ)’和“數(shù)控加工編程技術(shù)’，掌握"CAD/CAM’軟件.‘灰領(lǐng)型編程工藝員，:應(yīng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，熟悉產(chǎn)品的三維設(shè)計(jì)，產(chǎn)品的加工工藝:“灰領(lǐng)型維修人員，:以機(jī)、電、光和液(氣)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，掌握數(shù)控機(jī)床維護(hù)與維修的技術(shù)和技能?！敖痤I(lǐng)型”:有較扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，較全面地掌握數(shù)控設(shè)備的相關(guān)原理與技術(shù)，具備數(shù)控設(shè)備研制與開發(fā)能力，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有較高的外語水平。

3構(gòu)建與社會需求相適應(yīng)的寬口徑課程體系

根據(jù)“金屬切削機(jī)床與數(shù)控機(jī)床.在系列課程中的地位和作用，從社會需求出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行了重組和優(yōu)化。課程采取理論教學(xué)為引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為補(bǔ)充，實(shí)訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”模式.

(1)

通用機(jī)床突出重點(diǎn)，貫徹少而精的原則

通用機(jī)床部分，我們重點(diǎn)講授車床、銑床和滾齒機(jī)的傳動(dòng)原理，傳動(dòng)系統(tǒng)的分析和主要結(jié)構(gòu).磨床和其它類型通用機(jī)床部分通過布置思考題，讓學(xué)生自學(xué)然后通過課堂討論，使學(xué)生弄清磨床和其它類型通用機(jī)床與車床、鐵床和滾齒機(jī)在結(jié)構(gòu)上的主要差別，進(jìn)而熟悉通用機(jī)房的工藝范圍，為制訂零件的加工工藝和機(jī)床的維護(hù)，維修和產(chǎn)品的開發(fā)奠定一定的基礎(chǔ)。

(z)數(shù)控機(jī)床突出實(shí)踐性

在數(shù)控機(jī)床理論教學(xué)中不過于強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和完整性，重在其應(yīng)用。簡要地講述數(shù)控機(jī)床的基本組成及其工作原理，介紹數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)及附件，著重講述數(shù)控加工工藝設(shè)計(jì)，CNC車床及其車削中心、CNC鉸鐵床及其加工中心，CNC線切割機(jī)床的手工編程技術(shù)及其操作，采用多煤體或錄像進(jìn)行教學(xué)，最大限度的展示生產(chǎn)一線的環(huán)境，將數(shù)控機(jī)床圖片、所使用的刀具圖片，機(jī)床附件、加工過程等展示給學(xué)生，將抽象的枯燥的概念和技術(shù)要領(lǐng)用形象生動(dòng)的過程模擬來表現(xiàn)，使課堂教學(xué)更加生動(dòng)和形象，便于學(xué)生理解和掌握所學(xué)的知識。 為了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控設(shè)備的檢修、調(diào)試、故隆分析能力和數(shù)控加工現(xiàn)場解決問題的能力，將數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試、保養(yǎng)與維修作為一個(gè)專題來學(xué)習(xí)，借助大盤現(xiàn)實(shí)案例教學(xué)來闡述常見故障產(chǎn)生的原因及排除方法，或采用現(xiàn)場教學(xué)等靈活的方式進(jìn)行。

(3)課程設(shè)計(jì)，加強(qiáng)綜合性

課程設(shè)計(jì)是理論教學(xué)中重要的一個(gè)實(shí)踐性環(huán)節(jié)，其目的是對所學(xué)知識的一個(gè)概括和應(yīng)用，是對學(xué)生各個(gè)方面能力的一個(gè)綜合評價(jià)，為了真正使同學(xué)們具備編制數(shù)控機(jī)床加工工藝規(guī)程的能力;具備選擇工藝參數(shù)、編制數(shù)控機(jī)床加工程序的能力，具備操縱、調(diào)試和維護(hù)數(shù)控機(jī)床的能力，我們要求學(xué)生利用一周時(shí)間先進(jìn)行程序編制工作，然后上機(jī)操作，親自進(jìn)行程序的輸入，調(diào)試、運(yùn)行，把課堂學(xué)習(xí)的知識在模書墩作軟件上加以驗(yàn)證，使實(shí)際操作能力得到鍛煉和提高。課程設(shè)計(jì)完成后要求每人上交一份總結(jié)報(bào)告，包含工藝過程分析(路線安排+程序原點(diǎn)+工裝十切削用量)、數(shù)控程序清單及設(shè)計(jì)心得等內(nèi)容。

(4)依托職業(yè)學(xué)校資源，加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)

工科專業(yè)學(xué)生理應(yīng)姓“工’，應(yīng)面向工程，面向生產(chǎn)，面向經(jīng)濟(jì)建設(shè)實(shí)際，因此，所培養(yǎng)的人除了具備應(yīng)有的專業(yè)知識外，還必須具備應(yīng)有的實(shí)踐能力包括必要的操作技能，既生產(chǎn)技能與實(shí)驗(yàn)技能，這是工科專業(yè)學(xué)生所必需的工程素質(zhì)。而實(shí)踐教學(xué)及基地建設(shè)往往對硬件設(shè)施和軟件條件提出嚴(yán)格要求，受財(cái)力、人力等辦學(xué)條件方面的限制，機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)數(shù)控硬件設(shè)施和軟件條件一般比高職數(shù)控專業(yè)相對要薄弱一些，我們充分利用職業(yè)學(xué)校資源進(jìn)行實(shí)踐教學(xué).通過與安徽省蚌埠市機(jī)械高級技工學(xué)校合作，做到資源共享，開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)。各訓(xùn)練項(xiàng)目按照相應(yīng)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施，通過考核評定成績，實(shí)訓(xùn)教學(xué)結(jié)束時(shí)組織學(xué)生參與加勞動(dòng)與社會保障部門組織的考核，取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書，同時(shí)取得相應(yīng)的課程成績和學(xué)分。

第7篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 維修 管理

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0035-01

如今，數(shù)控機(jī)床的功能日趨多樣化，其精度、效率、可靠性以及智能、自動(dòng)化方面的性能也非常突出。作為一種科學(xué)技術(shù)含量較高的生產(chǎn)、加工設(shè)備，數(shù)控機(jī)床不僅價(jià)格昂貴，而且組成復(fù)雜，它是自動(dòng)化技術(shù)、微電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)相互發(fā)展、相互融合的結(jié)果。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床已經(jīng)被廣泛的運(yùn)用于各樣各業(yè)的生產(chǎn)與加工中，為了確保數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)作，延長數(shù)控機(jī)床的使用壽命，對其的維修與管理也就成為了一個(gè)需要特別注意的問題。對于數(shù)控機(jī)床的維修與管理人員來說，一方面要具有較高的液壓氣動(dòng)和機(jī)械加工知識，另一方面還要對測量、驅(qū)動(dòng)、自動(dòng)控制以及計(jì)算機(jī)等方面的技術(shù)有深入的掌握。在長時(shí)間或是不正確的操作使用后，數(shù)控機(jī)床的各個(gè)零部件都可能會出現(xiàn)不同程度的老化或損壞。這時(shí)，就需要及時(shí)對機(jī)床進(jìn)行維修、保養(yǎng)，確保它的正常運(yùn)作，以防止其他惡性的故障及意外情況出現(xiàn)，同時(shí)延長機(jī)床的使用壽命。

1、數(shù)控機(jī)床的基本故障診斷與維修

要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障診斷與維修，必須要明確兩個(gè)基本的概念。1、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的可靠性，說的是在一定時(shí)間內(nèi)與一定條件下，完成一定任務(wù)的能力；2、數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)故障，指的是它失去了是在一定時(shí)間內(nèi)與一定條件下，完成一定任務(wù)的能力。

1.1 數(shù)控機(jī)床的基本診斷內(nèi)容

（1）動(dòng)作診斷。對數(shù)控機(jī)床的各個(gè)動(dòng)作組件進(jìn)行細(xì)致的觀察，以對異常動(dòng)作組件進(jìn)行判定。具體的診斷部位應(yīng)該包括機(jī)床主軸、APC以及ATC；（2）狀態(tài)診斷。即當(dāng)數(shù)控機(jī)床電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載時(shí)，對機(jī)床的整體狀態(tài)進(jìn)行細(xì)致的觀察；（3）點(diǎn)檢診斷。定時(shí)對數(shù)控機(jī)床的強(qiáng)電柜、氣動(dòng)元件以及液壓元件進(jìn)行點(diǎn)檢；（4）操作診斷。監(jiān)視數(shù)控機(jī)床的操作和程序運(yùn)行，以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤的操作方式和錯(cuò)誤的運(yùn)行程序；（5）最后還包括有數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的自行檢測與診斷。

1.2 數(shù)控機(jī)床的基本故障診斷

（1）硬件故障。所謂的硬件故障，說的是數(shù)控機(jī)床的所有實(shí)體組成部分中，有某個(gè)或是某些實(shí)體部件出現(xiàn)了損壞。診斷硬件故障，要對機(jī)床中每個(gè)線路板的具體功能以及機(jī)床的工作原理有清楚的掌握，才能以故障表現(xiàn)進(jìn)行理論分析，確定故障原因與大概部位。（2）軟件故障。軟件故障說的是非機(jī)床的實(shí)體部件出現(xiàn)損壞，這一般是因?yàn)槌绦蚓帉懹姓`而導(dǎo)致的。通常來說，出現(xiàn)軟件故障只需要對程序的內(nèi)容進(jìn)行重新正確編寫，同時(shí)對其他相關(guān)參數(shù)進(jìn)行重新設(shè)定就能將故障排除。

1.3 數(shù)控機(jī)床的基本故障維修及分析

（1）主軸伺服系統(tǒng)故障。下面以主回路采用錯(cuò)位選觸無環(huán)流可逆調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)控車床為例，對一常見的基本故障進(jìn)行維修分析。第一，故障表現(xiàn)為1.8m臥車在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，其花盤不停的來回?cái)[動(dòng)。第二，通過檢測發(fā)現(xiàn)，數(shù)控機(jī)床±20V直流穩(wěn)壓電源的紋波為 4V 峰峰值，異常非常明顯。第三，在數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的放大電路中，高通濾波器、低通濾波器均可正常濾去電壓反饋、電流反饋、測速機(jī)反饋中的各次諧波干擾信號，但是對于數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)本身直流電路的諧波分量卻不能濾除。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的整個(gè)控制系統(tǒng)中都存在這些諧波分量，當(dāng)它進(jìn)入放大器后，便會阻塞放大器，整個(gè)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)便會出現(xiàn)異常，發(fā)生故障。1.8m臥車在點(diǎn)動(dòng)時(shí)，機(jī)床電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度不快，臥車點(diǎn)動(dòng)時(shí)的電壓值低于諧波，便會使花盤不停的來回?cái)[動(dòng)。第四，處理方法是換下機(jī)床電壓板上的1000MF與100MF濾波電容，并重新將新的濾波電容焊上，再次進(jìn)行紋波檢測，如果直流穩(wěn)壓電源的紋波只有數(shù)毫伏，最后將電源板安裝好，此時(shí)故障完全消除。（2）PLC初始故障。機(jī)床PLC初始故障的診斷為了保護(hù)機(jī)床和維修方便，PLC有顯示和檢測機(jī)床故障的能力。一旦發(fā)生故障，維修人員就能根據(jù)機(jī)床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實(shí)際加工過程中，發(fā)現(xiàn)有時(shí)PLC同時(shí)顯示幾個(gè)故障，它們是由某一個(gè)故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發(fā)故障，其它故障報(bào)警就消失。

2、數(shù)控機(jī)床的使用管理

2.1 機(jī)床的管理

機(jī)床的安置和擺放不能受到陽光直射，也不能靠近其他會發(fā)熱的物體。安放機(jī)床的室內(nèi)溫度需要控制在20攝氏度上下，如果機(jī)床較為特殊，其價(jià)格和性能都高于普通數(shù)控機(jī)床，應(yīng)該考慮采用空調(diào)來控制室溫。同時(shí)，如有有震動(dòng)幅度和力度較大的其他設(shè)備，也不應(yīng)該靠近機(jī)床，如果受場地或是其他條件限制，需要安置防振溝來防止機(jī)床受到其他設(shè)備的震動(dòng)損害。機(jī)床的接地電阻與供壓電源必須要符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，每臺機(jī)床都要配置自身的刀具和其他附件，對于易損的部件，應(yīng)適量的多購進(jìn)幾件，作為儲備，應(yīng)對不時(shí)之需。

2.2 做好機(jī)床使用檢查

當(dāng)機(jī)床經(jīng)過了較長時(shí)間的使用過后，其各個(gè)組件難免會出現(xiàn)這樣、那樣的問題，如果不及時(shí)給予保養(yǎng)與維護(hù)，就可能會導(dǎo)致其他惡性故障與意外情況發(fā)生，縮短機(jī)床的使用時(shí)間。除了要時(shí)常的對機(jī)床進(jìn)行保養(yǎng)，還要在機(jī)床使用時(shí)，對機(jī)床的整體性能進(jìn)行觀察、掌握，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障苗頭，并及時(shí)解決。

2.3 做好機(jī)床通電前的檢查

要保證機(jī)床能夠在使用時(shí)保持正常，第一要確保交流電源能夠滿足數(shù)控機(jī)床裝置的要求。同時(shí)還要對數(shù)控機(jī)床裝置與其他外部設(shè)備間的電纜連接進(jìn)行檢查，看看是否與相關(guān)技術(shù)手冊的規(guī)定相符合。對于各個(gè)印刷線路板與其他連接件也要進(jìn)行細(xì)致的檢查，確認(rèn)其是否連接牢固，并符合數(shù)控機(jī)床裝置的相關(guān)要求。最后是要對接保護(hù)線進(jìn)行檢查，以確保數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中，不會對人員造成意外傷害。

2.4 做好機(jī)床通電后的檢查

數(shù)控機(jī)床通電以后，要對直流電源、風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)以及數(shù)控機(jī)床裝置的參數(shù)設(shè)定進(jìn)行檢查，看看一切是否正常，當(dāng)機(jī)床聯(lián)機(jī)和數(shù)控裝置通電時(shí)，同時(shí)要做好緊急停止的準(zhǔn)備，如果有異常情況出現(xiàn)，應(yīng)理解斷電。然后要完成幾次返回機(jī)床基準(zhǔn)點(diǎn)的操作，同時(shí)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床裝置系統(tǒng)的功能測試。所有檢查過程中，沒有出現(xiàn)異常的話，數(shù)控機(jī)床便可正式投入使用。

參考文獻(xiàn)

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[2]孟慶旭.數(shù)控機(jī)床維修方法探析[J].科技資訊，2012，（26）：48.

第8篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 電氣控制 研究策略

中圖分類號：TG519 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0072-01

1 數(shù)控機(jī)床

數(shù)控機(jī)床由機(jī)械部分、上下位機(jī)軟件和硬件電路這3個(gè)必不可少的部分組合而成。占整個(gè)機(jī)床核心部分的就是數(shù)控裝置，主要體現(xiàn)就是數(shù)字控制方式得到了很好的應(yīng)用。通常情況下，PLC數(shù)控機(jī)床分為兩個(gè)大類：第一類是內(nèi)裝型的PLC，這種裝置在設(shè)計(jì)中能夠更好的體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的控制順序；第二類是獨(dú)立的PLC，這種系統(tǒng)在軟件和硬件方面都比較齊全，而且，在數(shù)控機(jī)床以及控制領(lǐng)域都能很好的體現(xiàn)，因此，第二類裝置在生產(chǎn)過程中更加容易被應(yīng)用。

2 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

PLC數(shù)控機(jī)床中有一系統(tǒng)處在全封閉狀態(tài)的閉環(huán)系統(tǒng)中，那就是電氣控制系統(tǒng)，組成部分由電動(dòng)機(jī)、電頻器和光柵尺，電氣控制系統(tǒng)在應(yīng)用過程中能夠更好的體現(xiàn)高精度的控制。

2.1 電氣控制系統(tǒng)組成

電氣控制系統(tǒng)由幾大重要部分組成：工控機(jī)、SIMOTION、電動(dòng)機(jī)模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺以及傳感器等。

2.1.1 電源模塊

電源模塊在使用過程中要對直流電進(jìn)行使用，因此，在使用過程中，變頻器是將交流電轉(zhuǎn)變直流電，而逆變器則是把直流電轉(zhuǎn)變成預(yù)定頻率的交流電。這就產(chǎn)生了兩大模塊，分別為可調(diào)電源模塊和不可調(diào)電源模塊?？烧{(diào)電源模塊在使用過程中能夠?qū)崿F(xiàn)直流電穩(wěn)定的供應(yīng)，在這個(gè)過程中，可以對電按照一定的參數(shù)進(jìn)行預(yù)訂的變化，并且在這個(gè)過程中能夠和SIMOTION通信的功能進(jìn)行結(jié)合。相反，在不可調(diào)電源模塊使用時(shí)，由于只能提供固定直流電壓值，就無法與SIMOTIO功能相結(jié)合。

2.1.2 電動(dòng)機(jī)模塊

電動(dòng)機(jī)模塊作為電氣控制系統(tǒng)中的重要模塊，其重要性就是能夠?qū)⒅绷麟娔孀優(yōu)轭A(yù)定頻率的交流電，可供電動(dòng)機(jī)進(jìn)行適應(yīng)。電動(dòng)機(jī)模塊在分類方面主要也是分為兩類，分別是裝柜型和書本型。

2.1.3 SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制器

電氣控制系統(tǒng)的核心部分在于SIMO TION，其在應(yīng)用過程中能夠?qū)φ麄€(gè)控制系統(tǒng)的運(yùn)行速度和可靠性進(jìn)行影響，因此，在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中對這部分要給予充分的重視。SIMOTION主要的功能就是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)控制、邏輯控制以及工藝控制，能夠在生產(chǎn)過程中對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生很大的影響，因此，一定要對該部分進(jìn)行重視。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的硬件部分

在電氣控制系統(tǒng)中硬件部分也不容忽視，主要由機(jī)械手自動(dòng)換刀、斷刀檢測和深度檢測等。

2.2.1 機(jī)械手自動(dòng)換刀

機(jī)械手自動(dòng)換刀其在生產(chǎn)過程中能夠起到提高數(shù)控機(jī)床工作效率的作用，在應(yīng)用過程中主要的工作原理就是利用控制電動(dòng)閥的開關(guān)實(shí)現(xiàn)機(jī)械臂以及刀具的夾緊功能，然后實(shí)現(xiàn)機(jī)械手的伸展、收回以及松開，自動(dòng)完成換刀的動(dòng)作。

2.2.2 斷刀檢測

在電氣系統(tǒng)運(yùn)行過程中，斷刀檢測系統(tǒng)的主要核心部分就是利用光纖傳感器，在生產(chǎn)加工過程中，刀具在長時(shí)間的使用過程中會出現(xiàn)磨損的問題，在情況比較嚴(yán)重的時(shí)候會出現(xiàn)刀具斷裂的情況。為了更好的提高加工的效率，在生產(chǎn)過程中要對刀具的使用情況進(jìn)行檢測，在刀具出現(xiàn)嚴(yán)重磨損的情況下，機(jī)床要能夠自動(dòng)換刀，對生產(chǎn)效率不會產(chǎn)生任何的影響。

2.2.3 深度檢測

在換刀過程中，主要是對主軸夾緊位置的機(jī)械手，或者是人工對刀具進(jìn)行深度的檢測，不論采用何種方式，在對刀具進(jìn)行深度檢測時(shí)，都要使用相關(guān)的深度檢測工具來進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

2.3 基于PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制的研究策略

決定電氣控制系統(tǒng)的安全和可靠因素在于數(shù)控機(jī)床的電氣控制方式。因此，研究PLC數(shù)控機(jī)床的電氣控制方式十分重要。整個(gè)電氣控制系統(tǒng)最重要的部分就是軟件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)也是硬件結(jié)構(gòu)的核心。運(yùn)行在SIMO―TION中的軟件為下位機(jī)軟件，上位機(jī)接收數(shù)據(jù)并控制執(zhí)行部件工作，同時(shí)完成機(jī)床狀態(tài)的檢測。當(dāng)軸組裝好以后，即可通過程序進(jìn)行操作，而SIMO―TION的內(nèi)部程序是由操作系統(tǒng)調(diào)用的。工控機(jī)主要是讀取文件信息，然后把數(shù)據(jù)傳遞給SIMOTION，SIMOTION收到數(shù)據(jù)便會控制電動(dòng)機(jī)模塊驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，從而帶動(dòng)工作臺進(jìn)行位置控制；與此同時(shí)，光柵尺檢測到工作臺的信息，再傳遞給SIMOTION，這樣就可以對工作臺進(jìn)行位置調(diào)整。然而，光柵尺的信號無法直接被SIMOTION所識別，需要將光柵尺在傳感器下進(jìn)行識別，再次傳遞給SIMOTION，才能完成整個(gè)過程；最后使工作臺的工作狀態(tài)通過多個(gè)傳感器（斷刀檢測器、深度檢測器）檢測，并傳人電氣控制系統(tǒng)。需要注意的是，傳感器的信號也必須先經(jīng)過ET200到達(dá)sIMOTl0N中進(jìn)行信號處理，才能被傳入電氣控制系統(tǒng)。

3 數(shù)控機(jī)床故障分析

數(shù)控機(jī)床在使用過程中要避免讓操作人員、機(jī)床以及加工人員等造成傷害和損傷，要在出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理。在正常情況下，數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中，可以斷開急停按鈕，使數(shù)控機(jī)床處在一個(gè)常閉狀態(tài)下。按下按鈕后，觸電會自動(dòng)斷開，這樣系統(tǒng)中的繼電器就會出現(xiàn)中斷的情況，可以將移動(dòng)裝置動(dòng)力電源進(jìn)行斷開。在連接PLC中間繼電器以后，可將信號發(fā)送到系統(tǒng)中產(chǎn)生急停報(bào)警，這樣信號系統(tǒng)中就產(chǎn)生了復(fù)位信號。

超程限位開關(guān)一直處于松開狀態(tài)，用戶在操作數(shù)控機(jī)床時(shí)，一旦出現(xiàn)將超程限位開關(guān)壓下的情況，會導(dǎo)致繼電器出現(xiàn)斷電現(xiàn)象，中間繼電器的一組常開觸點(diǎn)可以向PLC輸入斷系統(tǒng)發(fā)送急停信號，同時(shí)，也能將超程報(bào)警信息發(fā)給系統(tǒng)，系統(tǒng)可以根據(jù)信號做出一定的反應(yīng)，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行處理。

4 結(jié)語

近年來，我國的工業(yè)生產(chǎn)在效率和效益方面有了很大的提高，這和應(yīng)用很多的先進(jìn)技術(shù)分不開，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展對其影響非常大，其中，PLC邏輯處理功能在不斷的完善，而且，在實(shí)際的應(yīng)用過程中體現(xiàn)出了很好的效果。因此，設(shè)計(jì)一套和電氣控制系統(tǒng)相配合的系統(tǒng)非常必要，能夠更好的對各個(gè)部分的選型進(jìn)行充分考慮，同時(shí)，電氣系統(tǒng)的作用也能得到更好的發(fā)揮。

參考文獻(xiàn)

第9篇：數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控液壓 伺服系統(tǒng) 數(shù)控改造

一、引言

液壓控制技術(shù)是以流體力學(xué)、液壓傳動(dòng)和液力傳動(dòng)為基礎(chǔ)，應(yīng)用現(xiàn)代控制理論、模糊控制理論，將計(jì)算機(jī)技術(shù)、集成傳感器技術(shù)應(yīng)用到液壓技術(shù)和電子技術(shù)中，為實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動(dòng)化或生產(chǎn)現(xiàn)代化而發(fā)展起來的一門技術(shù)，它廣泛的應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各行各業(yè)，在農(nóng)業(yè)、化工、輕紡、交通運(yùn)輸、機(jī)械制造中都有廣泛的應(yīng)用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機(jī)電一體化的進(jìn)程不斷加快，技術(shù)裝各的工作精度、響應(yīng)速度和自動(dòng)化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術(shù)的要求也越來越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)，并進(jìn)一步探討了液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)和改造方向。

二、液壓伺服控制系統(tǒng)原理

目前以高壓液體作為驅(qū)動(dòng)源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：易于實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)的速度位移及力控制，驅(qū)動(dòng)力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點(diǎn)：(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機(jī)械的，電氣的、氣動(dòng)的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號與輸入信號相反，兩者相比較得偏差信號控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動(dòng)，既以偏差來減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個(gè)功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動(dòng)進(jìn)行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動(dòng)力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實(shí)際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號的形式有機(jī)液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機(jī)液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機(jī)械構(gòu)件，常用機(jī)舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機(jī)床及工程機(jī)械。但反饋機(jī)構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計(jì)算機(jī)，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點(diǎn)，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

三、液壓傳動(dòng)帕優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)液壓傳動(dòng)之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗c機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)相比，具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：

(1)液壓傳動(dòng)是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，這是比機(jī)械傳動(dòng)優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動(dòng)來驅(qū)動(dòng)，以克服長驅(qū)動(dòng)軸效率低的缺點(diǎn)。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機(jī)等重型工程機(jī)械上已基本取代了老式的機(jī)械傳動(dòng)，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

（2)液壓傳動(dòng)裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動(dòng)機(jī)的12％～13％。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的1／10，可在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：2000，并可在液壓裝置運(yùn)行的過程中進(jìn)行調(diào)速。

(3)傳遞運(yùn)動(dòng)均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時(shí)速度較穩(wěn)定。因此，金屬切削機(jī)床中磨床的傳動(dòng)現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動(dòng)。液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時(shí)自行，因此使用壽命長。液壓傳動(dòng)容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時(shí)，能很容易的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的自動(dòng)工作循環(huán)，而且可以實(shí)現(xiàn)遙控。液壓元件己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化，便于設(shè)計(jì)、制造和推廣使用。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)：(1)液壓系統(tǒng)的漏油等因素，影響運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和正確性，使液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)比：(2)液壓傳動(dòng)對油溫的變化比較敏感，溫度變化時(shí)，液體勃性變化引起運(yùn)動(dòng)特性變化，使工作穩(wěn)定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作：(3）為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。

總之，液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是主要的，隨著設(shè)計(jì)制造和使用水平的不斷提高，有些缺點(diǎn)正在逐步加以克服。

四、機(jī)床數(shù)控改造方向

(一)加工精度

精度是機(jī)床必須保證的一項(xiàng)性能指標(biāo)。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的加工精度。因此位置精度是一個(gè)極為重要的指標(biāo)。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數(shù)的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因?yàn)樵陂]環(huán)控制系統(tǒng)中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的，反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機(jī)床時(shí)，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量，一般要求比加工精度高一個(gè)數(shù)量級。總之，高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。

(二)先局部后整體

確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣設(shè)備部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強(qiáng)電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯(cuò)。在每個(gè)子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進(jìn)。

(三)提高可靠性

數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高效率的自動(dòng)化設(shè)備，如果發(fā)生故障其損失就更大，所以提高數(shù)控機(jī)床的可靠性就顯得尤為重要?？煽慷仁窃u價(jià)可靠性的主要定量指標(biāo)之一，其定義為：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。對數(shù)控機(jī)床來說，它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動(dòng)、電源、干擾強(qiáng)度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機(jī)床的使用功能，例如數(shù)控機(jī)床的各種機(jī)能，伺服性能等。

五、結(jié)語

液壓技術(shù)在高、新、尖技術(shù)裝備中有著舉足輕重的作用，掌握液壓控。

參考文獻(xiàn)

[1] 《液壓系統(tǒng)》：高衡,張全根,同編.中國建筑工業(yè)出版社,1981年.