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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；直流電機(jī)；伺服電機(jī)；工業(yè)控制

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-828X（2013）05-0-01

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，機(jī)床的自動(dòng)化日益興起，其中機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)的核心部分的驅(qū)動(dòng)源，即電機(jī)，起著關(guān)鍵性的作用，數(shù)控機(jī)床借助于電機(jī)輸出的角位移和角速度，執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作；直流電機(jī)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床，亦具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值，其啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩一般較大，調(diào)速性能也較好，但其制造成本較高，可靠性也較差，相當(dāng)于馬達(dá)，在直流電的作用下，執(zhí)行相應(yīng)的輸出；伺服電機(jī)相當(dāng)于機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的無(wú)級(jí)變速裝置，區(qū)別于馬達(dá)，馬達(dá)一般是由直流或者交流電流直接驅(qū)動(dòng)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)調(diào)速性能，伺服電機(jī)則主要受到信號(hào)的控制，在信號(hào)的作用下，實(shí)現(xiàn)高速的動(dòng)作，執(zhí)行相關(guān)的功能，其精度高，幾乎不受環(huán)境的影響。本文將針對(duì)數(shù)控機(jī)床的直流電機(jī)和交流伺服電機(jī)展開(kāi)論述，全面而系統(tǒng)的分析和研究數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)技術(shù)。

一、數(shù)控機(jī)床的直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

過(guò)去，數(shù)控機(jī)床的主要驅(qū)動(dòng)技術(shù)采用的是直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在實(shí)際應(yīng)用中，也廣泛的應(yīng)用，例如現(xiàn)今的大型的化工、冶金工業(yè)、大型同步發(fā)電機(jī)等等都廣泛的應(yīng)用，直流電機(jī)有諸多的優(yōu)點(diǎn)，其調(diào)速性能較好，特別對(duì)于航空、電力機(jī)車(chē)等應(yīng)用較好；如今的汽車(chē)電瓶、一些電動(dòng)工具，較為屢見(jiàn)不鮮的機(jī)械設(shè)備中，直流電機(jī)也較為應(yīng)用廣泛。對(duì)于直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其為了達(dá)到較高的精度和機(jī)床的高速運(yùn)作，多應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床，對(duì)于一般的數(shù)控機(jī)床，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用較少，主要是其維護(hù)成本較高，可靠性較差。

對(duì)于現(xiàn)今的數(shù)控機(jī)床，數(shù)控機(jī)床多為快速加工，實(shí)時(shí)的高校的加工一些磨具、金屬加削處理等等，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)速方便快捷，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，主要在大型的起重行業(yè)較為應(yīng)用多點(diǎn)，而對(duì)于數(shù)控機(jī)床本身而言，沒(méi)有實(shí)質(zhì)性的效果，直流電機(jī)一般都較大，使用和維護(hù)相對(duì)于交流伺服電機(jī)而言比較困難。

數(shù)控機(jī)床一般工藝流程較簡(jiǎn)單，執(zhí)行簡(jiǎn)單可靠即可，直流電機(jī)自身制造工藝復(fù)雜，其制造的成本的較高，其次是由于其維護(hù)較困難，對(duì)于數(shù)控機(jī)床，其長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)時(shí)運(yùn)作，柔度較大，應(yīng)用實(shí)際中，一般不允許有較多的故障出現(xiàn)，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，經(jīng)常性的出現(xiàn)卡機(jī)現(xiàn)象，也造成不便，其可靠性也較差。數(shù)控機(jī)床采用數(shù)控編程的思想，一般采用輸入信號(hào)電壓作為輸入電壓，電機(jī)根據(jù)輸入的脈寬數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的工作，對(duì)于數(shù)控機(jī)床本身而言，其自動(dòng)化程度和可靠性和加工精度都較高，一般均采用伺服電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。

二、數(shù)控機(jī)床的伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)

數(shù)控機(jī)床多采用的伺服電機(jī)技術(shù)，在日常生活中多使用交流電，而且可調(diào)，應(yīng)用簡(jiǎn)單方便靈活。對(duì)于伺服電機(jī)的輸出作為數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)源，伺服電機(jī)通過(guò)接受到的電壓信號(hào)，識(shí)別信號(hào)的占空比，從而實(shí)現(xiàn)伺服電機(jī)的轉(zhuǎn)速的輸出控制，其占空比比較大，時(shí)間常數(shù)相應(yīng)比較小，能夠快速的響應(yīng)。

現(xiàn)今使用的多為交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)有著優(yōu)良的特性，執(zhí)行相應(yīng)時(shí)間小，其功率值的調(diào)動(dòng).范圍很大，相對(duì)于直流伺服電機(jī)而言，其執(zhí)行的精度雖高，但在成本和實(shí)用下，性能比遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于交流伺服電機(jī)，現(xiàn)如今，工業(yè)企業(yè)，機(jī)器人、流水線作業(yè)等等大小的實(shí)驗(yàn)，均采用的是交流伺服電機(jī)，交流伺服電機(jī)分為同步交流伺服電機(jī)和異步交流伺服電機(jī)。交流伺服電機(jī)采用的是單片機(jī)輸入的脈寬數(shù)，執(zhí)行相應(yīng)的反應(yīng)動(dòng)作，交流伺服電機(jī)通過(guò)接收到的脈寬數(shù)，執(zhí)行電機(jī)的主軸（輸出軸）的轉(zhuǎn)速的控制。

對(duì)于交流伺服電機(jī)，其驅(qū)動(dòng)技術(shù)分為開(kāi)環(huán)控制和閉環(huán)控制；對(duì)于開(kāi)環(huán)交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，交流伺服電機(jī)采用單片機(jī)輸入的PWM脈寬數(shù)，交流伺服電機(jī)通過(guò)接收到的PWM脈寬數(shù)，執(zhí)行電機(jī)的主軸的轉(zhuǎn)速的控制，沒(méi)有構(gòu)成負(fù)反饋，直接通過(guò)接收到的脈寬數(shù)，由一個(gè)脈寬數(shù)對(duì)應(yīng)的一個(gè)角度來(lái)計(jì)算，從而輸出一個(gè)角位移或者是角速度，該開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)精度不高，無(wú)法和系統(tǒng)之間的通訊連接起來(lái)，由于控制系統(tǒng)脈寬數(shù)存在缺失的情況，控制效果較差，系統(tǒng)穩(wěn)定性不高，故開(kāi)環(huán)交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)較難滿足工業(yè)化設(shè)計(jì)的要求。

閉環(huán)交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)增加了負(fù)反饋的連接，其閉環(huán)控制系統(tǒng)亦是采用脈寬計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)控制電機(jī)軸的角位移和角速度的輸出。由于交流伺服電機(jī)自身具有發(fā)送PWM脈寬數(shù)的功能，這個(gè)脈寬數(shù)在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，和交流交流伺服電機(jī)接受到的脈寬數(shù)相互的影響，相互的調(diào)節(jié)，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而知道系統(tǒng)發(fā)送給了交流伺服電機(jī)多少脈寬數(shù)，交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)又收到了多少脈寬數(shù)，從而執(zhí)行精確的電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速的輸出，閉環(huán)交流伺服電機(jī)控制系統(tǒng)，控制誤差較小，通過(guò)反饋回路，不斷的調(diào)整系統(tǒng)響應(yīng)參數(shù)，達(dá)到精確控制的目的，在現(xiàn)今的工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

三、結(jié)語(yǔ)

本文基于應(yīng)用廣泛的數(shù)控機(jī)床出發(fā)，淺析和探討了其驅(qū)動(dòng)動(dòng)力的方式，即直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)和交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，對(duì)于直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)，其為了達(dá)到較高的精度和機(jī)床的高速運(yùn)作，多應(yīng)用于高檔數(shù)控機(jī)床，對(duì)于一般的數(shù)控機(jī)床，直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用較少，主要是其維護(hù)成本較高，可靠性較差；對(duì)于交流伺服電機(jī)而言，其應(yīng)用很廣泛，大小企業(yè)都采用交流伺服電機(jī)進(jìn)行控制，本文闡述了其控制技術(shù)的應(yīng)用，交流伺服電機(jī)的控制技術(shù)主要基于半閉環(huán)交流伺服電機(jī)控制技術(shù)、閉環(huán)交流伺服電機(jī)控制技術(shù)全面而系統(tǒng)的說(shuō)明了交流伺服電機(jī)控制技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋書(shū)中，胡業(yè)發(fā)，周祖德.直線電機(jī)的發(fā)展及應(yīng)用概況[J].控制工程，2006，13（03） ：199 -201.

[2]張初生.伺服電機(jī)控制技術(shù).機(jī)電技術(shù)，2006.

篇2

我國(guó)從1958年開(kāi)始研制數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，到1966年研制成功晶體管數(shù)控系統(tǒng)，1972年又研制出集成電路數(shù)控系統(tǒng)，但由于國(guó)產(chǎn)元器件不配套，加之工藝和技術(shù)還不夠成熟，因此沒(méi)有進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn).從1985年以后，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床，在引進(jìn)、消化國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了大量的開(kāi)發(fā)工作，尤其是進(jìn)入上個(gè)世紀(jì)90年代，我國(guó)數(shù)控系統(tǒng)的各方面研究力量在集中優(yōu)勢(shì)、突破關(guān)鍵、以我為主、發(fā)展產(chǎn)業(yè)的原則基礎(chǔ)上，逐步形成了以航天數(shù)控集團(tuán)、機(jī)電集團(tuán)、華中數(shù)控、藍(lán)天數(shù)控等國(guó)有企業(yè)，在關(guān)鍵技術(shù)上己達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，數(shù)控機(jī)床可供品種己超過(guò)300種。

隨著數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)控操作者的大量培訓(xùn)便成為迫切需要解決的問(wèn)題.在傳統(tǒng)的操作培訓(xùn)中，數(shù)控編程和操作的有效培訓(xùn)必須在實(shí)際機(jī)床上進(jìn)行，這既占用了設(shè)備加工時(shí)間，又具有風(fēng)險(xiǎn)，培訓(xùn)中的誤操作又經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致昂貴設(shè)備的損壞.而計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和理念的發(fā)展，產(chǎn)生了可以模擬實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng).它用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn)，不僅可迅速提高操作者的素質(zhì)，而且安全可靠、費(fèi)用低。

國(guó)外從上世紀(jì)80年代開(kāi)始，在數(shù)控仿真方面做了大量研究工作.數(shù)控加工仿真涉及造型技術(shù)，經(jīng)歷了基于線框圖形的幾何仿真、基于直接實(shí)體造型的數(shù)控仿真以及基于離散空間的數(shù)控仿真.同時(shí)，數(shù)控仿真正從幾何仿真走向加工過(guò)程物理仿真的研究，開(kāi)發(fā)了基于數(shù)值分析和模擬來(lái)預(yù)測(cè)工件、刀具物理屬性的原形軟件，取得了許多研究成果.經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，國(guó)外的數(shù)控仿真技術(shù)己形成了商品化軟件，如：日本的Sony公司研制的FREDAM系統(tǒng)可對(duì)球頭銑刀加工自由曲面進(jìn)行三維仿真，并進(jìn)行干涉、碰撞檢查;英國(guó)Delcam公司的產(chǎn)品PowerMILL，不僅提供五軸聯(lián)動(dòng)的實(shí)體切削仿真過(guò)程，而且提供五軸加工機(jī)床動(dòng)作仿真過(guò)程，動(dòng)態(tài)仿真五軸加工過(guò)程機(jī)床各軸各機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，仿真軟件支持?jǐn)[刀軸、雙旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)、擺刀軸與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的組合;美國(guó)CGTech公司開(kāi)發(fā)的數(shù)控仿真軟件vERICUT，不僅實(shí)現(xiàn)多軸仿真，還增強(qiáng)了切削狀態(tài)分析功能，還有法國(guó)Delmia公司的VNC，CIMCO公司的CIMCOEdit等其它數(shù)控仿真軟件.此外，國(guó)外一些著名的CAo/CAM軟件（如：UG.Pro/E.MasterCAM）也都具有NC加工仿真的能力.以色列的CAD/CAM軟件Cimatron的數(shù)控加工技術(shù)一直處于世界領(lǐng)先的地位，它也提供了可視化的加工仿真模擬，以彩色圖的形式顯示當(dāng)前加工結(jié)果及其加工余量，使用戶(hù)可以檢查加工過(guò)程的合理性與正確性;可以任意剖切旋轉(zhuǎn)來(lái)觀察加工的結(jié)果，還可以進(jìn)行仿真校驗(yàn)、定量分析、加工工時(shí)估算等;也可以手動(dòng)單步檢查生成的刀具軌跡.著名軟件UG的機(jī)床仿真模塊Unisim也具有完善的數(shù)控加工仿真能力.但是這些軟件大多價(jià)格昂貴，對(duì)硬件的要求也很高，而數(shù)控仿真也只是軟件眾多功能中的一部分。

目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上也有一些功能較完善的數(shù)控仿真軟件，如南京宇航自動(dòng)化研究所的YHCNC系列數(shù)控仿真軟件，支持多種數(shù)控系統(tǒng)，具有良好的用戶(hù)界面，真實(shí)感圖形顯示的效果也較好，系統(tǒng)運(yùn)行效率高.此外，還有上海天傲科技有限公司的TNS數(shù)控仿真系統(tǒng)，廣州紅地技術(shù)有限公司和韓國(guó)Cubictek公司合作開(kāi)發(fā)的金銀花從CNC仿真軟件，上海蓋勒普工程技術(shù)有限公司的數(shù)控加工編程校驗(yàn)和仿真軟件PredatorVirtualCNC等。

我國(guó)數(shù)控仿真技術(shù)雖然發(fā)展迅速，但是仍然存在以下不足：

（1）仿真的速度和精度問(wèn)題一直是數(shù)控仿真研究的難點(diǎn)，兩者互相制約.降低精度提高速度會(huì)影響工件形狀，從而影響圖像真實(shí)感;反之，仿真真實(shí)感增強(qiáng)，但是隨之帶來(lái)CPU和內(nèi)存資源等消耗增大的問(wèn)題，會(huì)影響仿真實(shí)時(shí)性.此外，數(shù)控仿真也存在其它真實(shí)感問(wèn)題，如仿真模型不能表現(xiàn)粗、精加工時(shí)的紋理形態(tài)，不能生成與實(shí)際形態(tài)一致的切削模型。

（2）數(shù)控加工仿真幾何造型系統(tǒng)基本元素均由理想形狀幾何形體構(gòu)成，不包含任何物理性質(zhì)，體現(xiàn)不出物體相互作用時(shí)物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的物理變化（如力、熱變形等）及其物體宏觀形狀（如工件形狀、位置、表面質(zhì)量）的改變。

（3）對(duì)數(shù)控加工過(guò)程沒(méi)有進(jìn)行實(shí)質(zhì)性仿真，既沒(méi)有考慮工藝系統(tǒng)中物體相互作用時(shí)的“消亡”.（如刀具磨損）與“派生”（如切屑等）問(wèn)題，也沒(méi)有真正考慮工藝系統(tǒng)中各部件在運(yùn)動(dòng)（切削和空程）過(guò)程中的“順行”與“干涉”問(wèn)題。

篇3

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床，加工仿真技術(shù)，應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：C37 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、前言

在數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用后，不僅僅給工業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)了很大的利益，而且也常常應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床加工的教學(xué)實(shí)驗(yàn)中，其技術(shù)在應(yīng)用中不斷地完善和改變，到目前已有很大的提高。

二、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1773年法國(guó)科學(xué)家最早用仿真模擬方法做物理實(shí)驗(yàn)，估計(jì)π值；1876年美國(guó)統(tǒng)計(jì)學(xué)家第一次使用仿真模擬方法做隨機(jī)實(shí)驗(yàn)；20世紀(jì)80年代，仿真模擬技術(shù)在高科技中所處的地位日益提高。數(shù)控技術(shù)可以說(shuō)是部件加工過(guò)程中國(guó)比較常用的技術(shù)，但是，由于我國(guó)的工業(yè)發(fā)展比較的晚，在機(jī)械制造方面相對(duì)于西方的國(guó)家而言也是比較的落后，就我國(guó)現(xiàn)在所應(yīng)用的數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)吧。我國(guó)的工業(yè)中所采用的機(jī)床幾乎都是從國(guó)外引進(jìn)的，而我國(guó)自主研發(fā)的機(jī)床還未現(xiàn)世。對(duì)于數(shù)控機(jī)床的加工，仿真技術(shù)是一個(gè)非常主要的技術(shù)，此技術(shù)也是我國(guó)的科技人員學(xué)習(xí)外國(guó)的技術(shù)總結(jié)而來(lái)的。數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的發(fā)展的道路是比較的曲折的，但是經(jīng)過(guò)不斷的探索研究，目前此技術(shù)也逐步的成熟，在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐和教學(xué)過(guò)程中都得到了很大的應(yīng)用，受到了廣泛的青睞。

三、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)簡(jiǎn)介

模擬技術(shù)的高級(jí)階段稱(chēng)為仿真模擬或系統(tǒng)仿真，即用一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)來(lái)全部或部分地模擬某一數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，以致于模仿的系統(tǒng)能像被模仿的系統(tǒng)一樣接受同樣的數(shù)據(jù)、執(zhí)行同樣的程序、獲得同樣的結(jié)果。利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬實(shí)際的機(jī)床加工過(guò)程，它驗(yàn)證數(shù)控加工程序的可靠性和預(yù)測(cè)切削過(guò)程。數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的系統(tǒng)的關(guān)鍵部分是虛擬數(shù)控機(jī)床，它是與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)相連接的，通過(guò)輸入的數(shù)控車(chē)床加工程序來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)刀及其他部位的移動(dòng)，以完成加工的目的，通過(guò)在該類(lèi)系統(tǒng)上面完成的模擬零件的切削過(guò)程，可以清楚地理解到數(shù)控程序的運(yùn)行是否正確，同時(shí)對(duì)于程序中運(yùn)行所出現(xiàn)的錯(cuò)誤可以在仿真系統(tǒng)上面進(jìn)行調(diào)試、編輯、修改和跟蹤，以完善數(shù)控機(jī)床加工系統(tǒng)。這種技術(shù)主要用于科學(xué)研究、工業(yè)設(shè)計(jì)、模擬生產(chǎn)、教學(xué)訓(xùn)練和考核鑒定等領(lǐng)域。

數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)中包括幾何仿真和物理仿真。

1、幾何仿真

它是一種沒(méi)有考慮切削過(guò)程中各個(gè)參數(shù)以及切削力等待其它的物理因素的影響，在仿真的系統(tǒng)中，主要是仿真刀具和工件在空間中進(jìn)行移動(dòng)移完成各個(gè)加工要求，此過(guò)程的主要目的是驗(yàn)證NC程序是不是正確的；如果出現(xiàn)了一些問(wèn)題就需要工作人員對(duì)其進(jìn)行調(diào)試、修改使其完成各個(gè)要求。

2、物理仿真

這是一種相對(duì)于幾何仿真的仿真方法。它也可以說(shuō)是一種力學(xué)仿真，其原理是通過(guò)力學(xué)的特性來(lái)研究在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中車(chē)刀的磨損情況以及摩擦力大小，以滿足實(shí)際的構(gòu)件的加工的需要。

四、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的好處

1、對(duì)數(shù)控機(jī)床加工零件的前期進(jìn)行程序的檢查、修改、防止在實(shí)際的加工過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，給生產(chǎn)帶來(lái)巨大的損失，耽誤了生產(chǎn)的時(shí)間。

2、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械工程學(xué)院的學(xué)生帶來(lái)了極大的便利，可以通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工仿真技系統(tǒng)來(lái)檢測(cè)自己所設(shè)計(jì)的零件的程序是不是正確，有沒(méi)有存在一些問(wèn)題。另一方面，解決學(xué)校教學(xué)中實(shí)訓(xùn)設(shè)備少，學(xué)生多，設(shè)備無(wú)法分配的問(wèn)題、解決實(shí)訓(xùn)教學(xué)的安全問(wèn)題、減輕教師在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的工作量，提高教學(xué)效率。

3、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的應(yīng)用節(jié)約了實(shí)際的生產(chǎn)中所進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的成本，同時(shí)也在一定的程度上降低了生產(chǎn)不合格率，保證了生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。

4、避免的實(shí)際機(jī)械的危險(xiǎn)性，保證了工作人員的人身安全，尤其是那些沒(méi)用實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)的工作人員及學(xué)生，此系統(tǒng)可以說(shuō)是非常的有益的。

五、數(shù)控機(jī)床加工仿真軟件VERICUT應(yīng)用

Vericut機(jī)床仿真系統(tǒng)在進(jìn)行普通的機(jī)床加工仿真過(guò)程中，工作人員需要首先通過(guò)Machine Simulation系統(tǒng)建立機(jī)床運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，系統(tǒng)提供部分控制文件庫(kù)供使用者調(diào)用或修改以滿足定制要求，然后利用建模模塊建立機(jī)床的幾何模型，按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)定機(jī)床初始位置形成相應(yīng)的控制文件、機(jī)床文件和工作文件。然后就是根據(jù)Vericut系統(tǒng)定義在加工中所要應(yīng)用到的夾具和毛坯，在完成此步驟后，我們需要做的是對(duì)刀具形狀和構(gòu)件進(jìn)行確定，同時(shí)還需要設(shè)定車(chē)刀的行走路徑。設(shè)定相應(yīng)的參數(shù)即可進(jìn)行刀具軌跡的仿真。最后，我們的工作人員需要做的工作即使在Vericut系統(tǒng)中進(jìn)入Machine Simulation，根據(jù)實(shí)際機(jī)床模型來(lái)添加機(jī)床實(shí)體，夾具和毛坯實(shí)體，設(shè)定過(guò)程中所要求的各個(gè)參數(shù)，經(jīng)過(guò)充分的準(zhǔn)備工作后就可以完成仿真加工了。

根據(jù)工作人員的在計(jì)算機(jī)中的設(shè)置，達(dá)到使仿真軟件完成構(gòu)件提前所要求的規(guī)格和參數(shù)，此過(guò)程執(zhí)行到構(gòu)件完全完成為止。

除了上述方法的介紹，我們?cè)趯?shí)際的應(yīng)用中，在數(shù)控機(jī)床加工的仿真系統(tǒng)軟件的應(yīng)用時(shí)，必須要對(duì)每一個(gè)功能鍵進(jìn)行詳細(xì)的了解認(rèn)識(shí)，這樣才能避免在應(yīng)用的過(guò)程中發(fā)生那種讓人難以接受的錯(cuò)誤，認(rèn)識(shí)軟件的所有功能只是數(shù)控機(jī)床加工仿真的基礎(chǔ)，另外，我們還需要對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特性有一定的理解。

以下為計(jì)算機(jī)數(shù)控機(jī)床加工仿真軟件的工作面板，我們從面板上面可以清楚地看到在實(shí)際的機(jī)械中我們常常使用到的功能鍵，通過(guò)計(jì)算機(jī)的軟件程序的設(shè)定，以實(shí)現(xiàn)車(chē)刀及構(gòu)件的移動(dòng)，完成加工，在設(shè)置各個(gè)參數(shù)的過(guò)程中我們也可用進(jìn)一步對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工移動(dòng)特點(diǎn)的理解認(rèn)識(shí)。

六、數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的應(yīng)用及展望

虛擬數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用為科學(xué)研究行業(yè)帶來(lái)了極大的飛躍。數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)是科學(xué)研究中所應(yīng)用的主要技術(shù)之一。在近些年來(lái)，各個(gè)高校中的機(jī)械加工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，學(xué)院為了解決設(shè)備短缺的問(wèn)題，常常會(huì)采用仿真設(shè)備來(lái)替代真正的機(jī)械。當(dāng)然，仿真設(shè)備也是有一定的好處的，其在實(shí)際的應(yīng)用中沒(méi)有危險(xiǎn)性，使得學(xué)生及工作人員的人身安全得到了很大的保障。另一方面，數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的的應(yīng)用為產(chǎn)品的質(zhì)量提供了很大的保障。

虛擬數(shù)控技術(shù)是由許多先進(jìn)學(xué)科、先進(jìn)知識(shí)形成的綜合技術(shù)系統(tǒng)，是一個(gè)極具潛力的前沿研究領(lǐng)域。由于多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬數(shù)控技術(shù)將獲得更快的發(fā)展。虛擬機(jī)床是虛擬加工技術(shù)的核心，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化是虛擬制造技術(shù)的發(fā)展方向。虛擬機(jī)床軟件的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該是根據(jù)國(guó)內(nèi)的現(xiàn)實(shí)情況和國(guó)外軟件的發(fā)展趨勢(shì)，根據(jù)機(jī)床開(kāi)發(fā)的實(shí)際需求設(shè)計(jì)出不同的小型軟件以滿足機(jī)床中所要進(jìn)行的各種工作任務(wù)。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)不僅在傳統(tǒng)的工程技術(shù)領(lǐng)域（航空、航天、化工等方面）繼續(xù)發(fā)展，而且擴(kuò)大到社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生物等許多非工程領(lǐng)域，此外，并行處理、人工智能、知識(shí)庫(kù)和專(zhuān)家系統(tǒng)等技術(shù)的發(fā)展正影響著仿真計(jì)算機(jī)的發(fā)展。

七、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展中已經(jīng)得到了很大了進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床加工仿真技術(shù)的應(yīng)用不僅僅解決了我國(guó)在高等教育中教學(xué)設(shè)備短缺的問(wèn)題，而且還給工作人員帶來(lái)了很大的便利，我們相信其技術(shù)將會(huì)在未來(lái)得到更廣泛的應(yīng)用，為人們的生活帶來(lái)更大的便利。

參考文獻(xiàn)：

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篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控；機(jī)械；制造；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控技術(shù)的水準(zhǔn)、擁有和普及程度已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，生產(chǎn)與自動(dòng)化的觀念逐漸深入人心。數(shù)控設(shè)備已遍布全世界，不僅工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已廣泛采用，而且連發(fā)展中國(guó)家也大量采用。機(jī)械制造業(yè)是當(dāng)前發(fā)展最快的行業(yè)之一，作為當(dāng)代制造業(yè)的重要工具，數(shù)控機(jī)床在各個(gè)領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，越來(lái)越重要。準(zhǔn)確掌握數(shù)控加工的概念和數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，以理論和實(shí)踐相結(jié)合的方法及時(shí)探索和總結(jié)數(shù)控機(jī)床的使用和維護(hù)的一些規(guī)律。

1 數(shù)控加工技術(shù)具有如下特點(diǎn)

1.1 生產(chǎn)效率高

由于計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，給數(shù)控設(shè)備提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。在現(xiàn)今科技發(fā)達(dá)的社會(huì)中，數(shù)控加工技術(shù)是重要組成部分，在現(xiàn)代模具制造業(yè)中具有重要作用。目前掌握先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是模具專(zhuān)業(yè)人才適應(yīng)社會(huì)飛速發(fā)展的關(guān)鍵，所以掌握數(shù)控加工特點(diǎn)與工藝顯得尤為重要。它不但可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度， 精確加工傳統(tǒng)機(jī)床無(wú)法處理的復(fù)雜零件，有效提高加工質(zhì)量和效率，而且也為改變傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)模式帶來(lái)進(jìn)步，同時(shí)也為人們的工作模式帶來(lái)變革。而且還可以改善工人們的勞動(dòng)條件。另外，數(shù)控機(jī)床加工足能再一次裝夾中加工多個(gè)加工表面，一般只檢測(cè)首件，所以可以省區(qū)普通機(jī)床加工時(shí)的不少中間工序，如劃線、尺寸檢測(cè)等，減少了輔助時(shí)間，其綜合效率明顯提高。

1.2 有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高

當(dāng)前，以微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)的數(shù)控技術(shù)，將機(jī)械技術(shù)、現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和成組技術(shù)等有機(jī)地結(jié)合在一起，使機(jī)器制造行業(yè)的生產(chǎn)方式和機(jī)器制造技術(shù)發(fā)生了深刻的、革命性的變化。眾所周知，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用不僅大大提高了機(jī)械加工性能，而且有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化，有利于經(jīng)濟(jì)效益的提高。機(jī)床數(shù)控化改造可降低采購(gòu)數(shù)控機(jī)床的成本，為企業(yè)節(jié)約資金。且加工出的零件質(zhì)量穩(wěn)定，為后續(xù)工序帶來(lái)方便。例如，數(shù)控技術(shù)加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠，一致性好。加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定，經(jīng)濟(jì)效益高。

1.3 加工精度高

數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)中得到日益廣泛的應(yīng)用，是因?yàn)樗行У亟鉀Q了復(fù)雜、精密、小批多變的零件加工問(wèn)題，能滿足高質(zhì)量、高效益和多品種、小批量的柔性生產(chǎn)方式的要求，適應(yīng)各種機(jī)械產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的需要。同時(shí)，由于在數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中，是用數(shù)字程序控制實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工，操作人員并不參與，所以消除了操作者的人為誤差，工件的加工精度全部由數(shù)控機(jī)床保證。且加工誤差還可以由數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)軟件技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)償校正。同時(shí)，由于數(shù)控加工采用工序集中，減少了工件多次裝夾對(duì)加工精度的影響。較容易保證一批零件尺寸的一致性，只要上藝設(shè)計(jì)和稃序正確合理，加之精心操作，就可以保證零件獲得較高的加工精度。因此，采用數(shù)控加工可以提高零件加工精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

2 數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用

2.1 控制金屬切削機(jī)床

當(dāng)今機(jī)床行業(yè)的計(jì)算機(jī)數(shù)控化已成為技術(shù)進(jìn)步的大趨勢(shì)。數(shù)控機(jī)床是電子信息技術(shù)和傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，它集現(xiàn)代精密機(jī)械、計(jì)算機(jī)、通訊、液壓氣動(dòng)、光電等多學(xué)科技術(shù)為一體，具有高效率、高精度、高自動(dòng)化和高柔性的特點(diǎn)。機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個(gè)單一的技術(shù)指標(biāo)，因而機(jī)床結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫(kù)固化存數(shù)控系統(tǒng)中。而金屬切削是研究金屬切削加工過(guò)程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規(guī)律的一門(mén)學(xué)科。在設(shè)計(jì)機(jī)床和刀具、制訂機(jī)器零件的切削工藝及其定額、合理地使用刀具和機(jī)床以及控制切削過(guò)程時(shí)，都要利用金屬切削原理的研究成果，使機(jī)器零件的加工達(dá)到經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)和高效率的目的。

2.2 適合數(shù)控機(jī)床小批量加工的零件

隨著數(shù)控機(jī)床制造成本的逐步下降，能縮短程序的調(diào)試時(shí)間和工裝的準(zhǔn)備時(shí)間也是提高效益的一種方式。如今，現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，小批量生產(chǎn)型企業(yè)選用數(shù)控設(shè)備已是大勢(shì)所趨。對(duì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個(gè)單一的技術(shù)指標(biāo)，因而機(jī)床結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫(kù)固化存數(shù)控系統(tǒng)中。同時(shí)，積極引進(jìn)數(shù)控機(jī)床，小批量生產(chǎn)型企業(yè)的規(guī)模化生產(chǎn)將給企業(yè)帶來(lái)更大的發(fā)展后勁。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用最充分的足在零部件自動(dòng)生產(chǎn)線高速加工技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，一些小批量生產(chǎn)型企業(yè)的CMT，在引進(jìn)多條數(shù)控零部件加工生產(chǎn)自動(dòng)線，可以使CMT加工制造得到發(fā)展。對(duì)機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)、質(zhì)量與精度、零部件的材料性能等各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，是以各加工工位、上序的具體技術(shù)要求，分解成各個(gè)單一的技術(shù)指標(biāo)，因而機(jī)床結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)潔、數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，其加工技藝數(shù)據(jù)庫(kù)固化存數(shù)控系統(tǒng)中。

2.3 數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)生產(chǎn)線技術(shù)應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的使用不是簡(jiǎn)單的使用設(shè)備，是一項(xiàng)技術(shù)性很強(qiáng)的應(yīng)用工程。在機(jī)床產(chǎn)品，尤其是高端機(jī)床產(chǎn)品中，自動(dòng)化技術(shù)與產(chǎn)品幾乎作用于從控制機(jī)構(gòu)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)到測(cè)量與反饋機(jī)構(gòu)的各個(gè)部分，而目前這些應(yīng)用于機(jī)床及機(jī)床生產(chǎn)線的各種自動(dòng)化產(chǎn)品，幾乎都在發(fā)生著推陳出新的變革。關(guān)鍵零件的多數(shù)加工工藝突破了傳統(tǒng)機(jī)加工理念，其高速專(zhuān)用數(shù)控機(jī)床也突破了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。同時(shí)，作為中高端機(jī)床的控制中心，數(shù)控系統(tǒng)包含了智能技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制、自診斷等多方面的技術(shù)，多軸多系統(tǒng)的數(shù)控裝置已紛紛被研發(fā)出來(lái)并投入應(yīng)用。伺服驅(qū)動(dòng)器和電機(jī)也同樣向數(shù)字化、交流化和智能化的方向不斷發(fā)展。伺服系統(tǒng)的控制方式，也逐漸由常規(guī)信號(hào)型向總線型過(guò)渡。

結(jié)語(yǔ)

總之，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已日益廣泛，如何“用好、管好、維護(hù)好”數(shù)控機(jī)床已成為亟待解決的重要問(wèn)題。因此，只有科學(xué)的管理，充分了解數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，協(xié)調(diào)好各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的平衡，才能真正發(fā)揮出它的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

篇5

【關(guān)鍵詞】數(shù)控；機(jī)床；維修；技術(shù)分析

隨著我國(guó)機(jī)械加工的快速發(fā)展，國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床也越來(lái)越多。由于數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)性和故障的不穩(wěn)定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn)，所以數(shù)控機(jī)床的維修難度較大，并且數(shù)控機(jī)床維修工作的不規(guī)范，使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài)，為了規(guī)范數(shù)控維修工作，提高數(shù)控機(jī)床的利用價(jià)值，本文提出五步到位數(shù)控維修法。

1.數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析

1.1故障記錄具體

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

（1）故障發(fā)生時(shí)的情況記錄。

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

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

3）發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。

4）若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)等。

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

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

7）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。

8）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。

（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄。

1）故障發(fā)生的時(shí)例與周期。

2）故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。

3）若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類(lèi)工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。

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(dòng)作有關(guān)。

（3）故障的規(guī)律性記錄。

（4）故障時(shí)的外界條件記錄。

1.2故障檢查方法

維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過(guò)程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：

（1）機(jī)床的工作狀況檢查。

（2）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。

（3）機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。

（4）CNC裝置的外觀檢查。

維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶(hù)最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。

1.3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(shí)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(chǎng)。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。

（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)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。

1）直觀法。2）系統(tǒng)自診斷法。3）參數(shù)檢查法。4）功能程序測(cè)試法。5）部件交換法。6）測(cè)量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉(zhuǎn)移法。

除了以上介紹的故障檢測(cè)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(diǎn)，維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對(duì)故障進(jìn)行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。

1.4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(guò)程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：

（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)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(duì)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(wú)法排除，則進(jìn)行硬件診斷。

（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(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。有時(shí)由于用戶(hù)程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。

（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。

（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(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)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）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來(lái)改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障。

（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員。

（7）修復(fù)法。對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開(kāi)關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。

1.5維修記錄到位

維修時(shí)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(hù)最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供再維修時(shí)參考。

通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容；（1）現(xiàn)場(chǎng)記錄；（2）故障原因；（3）解決方法；（4）遺留的問(wèn)題；（5）日期和停工的時(shí)間；（6）維修人員情況；（7）資料記錄。

2.小結(jié)

數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實(shí)現(xiàn)資源共享。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)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國(guó)防工業(yè)出版社，2008.

[2]楊中力.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修.天津：天津理工大學(xué)出版社，2008.

[3]沈兵，歷承兆.數(shù)控系統(tǒng)診斷與維修手冊(cè).北京機(jī)械工業(yè)出版社，2009.

篇6

[關(guān)鍵詞]數(shù)控機(jī)床;精度;補(bǔ)償

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）24-0008-01

0 引言

數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用標(biāo)志著我國(guó)的加工制造業(yè)邁向了新臺(tái)階，是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的里程碑。數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用使零部件的加工更加精細(xì)化，在加工效率、加工精度、加工質(zhì)量上都有了明顯的提高，同時(shí)有效降低了生產(chǎn)成本，能夠?qū)?fù)雜的零部件實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的加工，滿足了各行業(yè)領(lǐng)域?qū)α悴考a(chǎn)加工的需求。數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了在線測(cè)量，自動(dòng)化精度補(bǔ)償，改變了以往傳統(tǒng)的人工產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)，有效降低了人工生產(chǎn)、加工、檢測(cè)的誤差。

機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中，受多方面因素的影響，如刀具的磨損老化、溫度的升降變化、夾具的變形等會(huì)帶來(lái)一定的精度誤差，這是正常現(xiàn)象。精度補(bǔ)償技術(shù)是允許誤差存在的，根據(jù)誤差估算的結(jié)果，采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行精度補(bǔ)償來(lái)盡可能將誤差消除或者降低，最終實(shí)現(xiàn)高精度的加工。

數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，在線精度補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，通過(guò)測(cè)頭、傳感器、光柵尺等補(bǔ)償修正元件實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化精度補(bǔ)償，以加工出高精度的產(chǎn)品。本文以加工某缸體零件為例，主要對(duì)測(cè)頭在數(shù)控機(jī)床加工精度補(bǔ)償中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 主軸進(jìn)給方向精加工精度補(bǔ)償

在對(duì)缸體頂面進(jìn)行精銑的過(guò)程中，機(jī)床的快速運(yùn)轉(zhuǎn)會(huì)導(dǎo)致溫度快速升高，溫度變化會(huì)造成數(shù)控機(jī)床主軸部件發(fā)生熱變形，加速刀具的磨損，是夾具產(chǎn)生變形，這些都會(huì)對(duì)加工的精度造成不利的影響，難以滿足廠家較高的加工精度要求，在主軸進(jìn)給方向只能達(dá)到±0.15mm/500mm的穩(wěn)定加工精度。本文經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)和研究，利用測(cè)頭精度補(bǔ)償技術(shù)，通過(guò)測(cè)頭進(jìn)給接觸夾具上的測(cè)量基準(zhǔn)塊對(duì)坐標(biāo)進(jìn)行測(cè)量并對(duì)測(cè)量信息進(jìn)行記憶，再將其與理論坐標(biāo)加以比較得補(bǔ)償信息數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償修正。參見(jiàn)下圖1：

此項(xiàng)補(bǔ)償設(shè)計(jì)要求測(cè)頭在執(zhí)行測(cè)量記憶補(bǔ)償量工序所用的時(shí)間與實(shí)際修正的加工時(shí)間之間的時(shí)間差值要控制在10min以?xún)?nèi)，如果時(shí)間間隔過(guò)長(zhǎng)會(huì)因?yàn)闇夭畈痪膯?wèn)題而影響補(bǔ)償量的準(zhǔn)確性;另外補(bǔ)償量的公差通常在0.4±0.2的范圍之內(nèi)，否則測(cè)頭會(huì)出現(xiàn)異常報(bào)警。

2 主軸進(jìn)給方向臺(tái)階面半精與精加工精度補(bǔ)償

在對(duì)缸蓋地面進(jìn)行精銑加工的過(guò)程中，利用測(cè)頭對(duì)已經(jīng)加工完成額底面進(jìn)行檢測(cè)，能夠?qū)χ鬏S變形伸長(zhǎng)和夾具在主軸方面上的變形引起的誤差進(jìn)行測(cè)量和修正。提高主軸進(jìn)給方向上的加工精度保持良好的穩(wěn)定性。應(yīng)用測(cè)頭精度補(bǔ)償技術(shù)，將變形誤差消除或者最大程度的降低，實(shí)現(xiàn)主軸方面的穩(wěn)定加工精度。應(yīng)用精度補(bǔ)償技術(shù)首先利用精銑刀對(duì)工件進(jìn)行第一次的試切削，將部分加工余量預(yù)先去除掉，再利用測(cè)頭對(duì)工件面進(jìn)行進(jìn)給檢測(cè)，得到檢測(cè)數(shù)據(jù)記憶后退回測(cè)頭。再對(duì)半精加工表明進(jìn)行二次檢測(cè)，并對(duì)變量值進(jìn)行記憶然后將測(cè)頭退回，將測(cè)得的信息與加工理論坐標(biāo)信息進(jìn)行比對(duì)得出誤差數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償修正，最后采用精銑刀以第一次試切面作為基準(zhǔn)面，加入補(bǔ)償量對(duì)工件進(jìn)行精銑，最終完成工件的加工。補(bǔ)償設(shè)計(jì)要同上。

3 孔加工精度補(bǔ)償

在對(duì)缸體凸輪軸孔進(jìn)行精加工的過(guò)程中，常用的方法是利用測(cè)頭對(duì)加工后的內(nèi)表面進(jìn)行直接的檢測(cè)，這樣既能夠?qū)椎奈恢眠M(jìn)行準(zhǔn)確的控制，也可以對(duì)孔的直徑誤差進(jìn)行檢測(cè)。當(dāng)孔直徑超出預(yù)先設(shè)定的公差范圍時(shí)，測(cè)頭會(huì)發(fā)生異常報(bào)警。主軸變形和夾具的變形都會(huì)造成孔加工誤差的出現(xiàn)，使用測(cè)頭精度補(bǔ)償技術(shù)可以將其有效的消除，達(dá)到允許范圍內(nèi)的穩(wěn)定精度，并可以根據(jù)檢測(cè)的結(jié)果及時(shí)對(duì)刀具進(jìn)行更換，以保證加工精度。

孔加工精度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)要求：孔徑變化量的公差帶范圍通常在0.05±0.025的范圍之內(nèi)，過(guò)高或者過(guò)低都會(huì)引起測(cè)頭異常發(fā)生報(bào)警。其余補(bǔ)償要求同上。

4 多孔精加工精度補(bǔ)償

在三軸有光柵尺的臥式數(shù)控機(jī)床的加工中心上進(jìn)行缸蓋、缸體定位銷(xiāo)孔的精加工的過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)定位銷(xiāo)孔最高能夠達(dá)到±0.05mm/500mm的位置精度，但是僅僅依靠加工中心的光柵尺是不能將因主軸和夾具的變形引起的加工誤差予以徹底消除的。為了能夠有效的修正變形引起的誤差，保證多個(gè)定位銷(xiāo)孔在位置精度上能夠始終保持良好的穩(wěn)定性，采用測(cè)頭精度補(bǔ)償技術(shù)同樣能夠達(dá)到良好的效果。

使用測(cè)頭精度補(bǔ)償技術(shù)首先在被檢測(cè)的基準(zhǔn)塊上沿X方向選定一個(gè)點(diǎn)并利用測(cè)頭進(jìn)給進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)頭記憶變量后退回;再在被檢測(cè)基準(zhǔn)塊沿Y方向選定一個(gè)點(diǎn)利用測(cè)頭進(jìn)給進(jìn)行檢測(cè)，記憶變量后將測(cè)頭退回;更好加工刀具，在進(jìn)行銷(xiāo)孔精加工時(shí)根據(jù)與理論坐標(biāo)信息的對(duì)比結(jié)果得到補(bǔ)償量進(jìn)行補(bǔ)償修正。補(bǔ)償設(shè)計(jì)要求同上。

5 結(jié)語(yǔ)

采用數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行工件切削加工的過(guò)程中，利用補(bǔ)償元件可以對(duì)精度誤差進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)并得出補(bǔ)償量，以實(shí)現(xiàn)精度補(bǔ)償修正。數(shù)控機(jī)床應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了加工的自動(dòng)化，具有能夠?qū)庸さ毒叩哪p量自動(dòng)檢測(cè)，準(zhǔn)確確定工件加工位置，自動(dòng)找正工件基準(zhǔn)面，自動(dòng)設(shè)定坐標(biāo)系等的能力。加工過(guò)程中，使用精度補(bǔ)償技術(shù)，有效的提高了誤差檢測(cè)的準(zhǔn)確率，并更加準(zhǔn)確的進(jìn)行精度補(bǔ)償，有效的保障了工件加工的精度要求，對(duì)推動(dòng)加工制造業(yè)的發(fā)展具有積極的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張虎，周云飛等.數(shù)控機(jī)床空間誤差球桿儀識(shí)別和補(bǔ)償[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2013.

篇7

關(guān)鍵詞 數(shù)控機(jī)床 維修技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)分析

1.1故障記錄具體

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

1.1.1故障發(fā)生時(shí)的情況記錄

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

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

（3）發(fā)生故障時(shí)系統(tǒng)所處的操作方式。

（4）若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號(hào)，出現(xiàn)故障的程序段號(hào)，加工時(shí)采用的刀具號(hào)等。

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

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

（7）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。

（8）記錄發(fā)生故障時(shí)，各坐標(biāo)軸的移動(dòng)速度、移動(dòng)方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。

1.1.2故障發(fā)生的頻繁程度記錄

（1）故障發(fā)生的時(shí)例與周期。

（2）故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。

（3）若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類(lèi)工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。

（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(dòng)作有關(guān)。

1.1.3故障的規(guī)律性記錄。

1.1.4故障時(shí)的外界條件記錄。

1.2故障檢查方法

維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對(duì)照系統(tǒng)、機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行各項(xiàng)檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時(shí)的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過(guò)程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：

（1）機(jī)床的工作狀況檢查。

（2）機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)情況檢查。

（3）機(jī)床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。

（4）CNC裝置的外觀檢查。

維修時(shí)應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶(hù)最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供維修時(shí)參考。

1.3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(shí)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(chǎng)。這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。

（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對(duì)機(jī)床強(qiáng)電、機(jī)械、液壓、氣動(dòng)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。

直觀法；系統(tǒng)自診斷法；參數(shù)檢查法；功能程序測(cè)試法；部件交換法；測(cè)量比較法；原理分析法；敲擊法；局部升溫法；轉(zhuǎn)移法。

1.4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(guò)程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：

（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時(shí)故障引起的系統(tǒng)報(bào)警，可用硬件復(fù)位或開(kāi)關(guān)系統(tǒng)電源依次來(lái)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(duì)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(wú)法排除，則進(jìn)行硬件診斷。

（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(cuò)誤就可能造成系統(tǒng)的故障或某功能無(wú)效。有時(shí)由于用戶(hù)程序錯(cuò)誤亦可造成故障停機(jī)，對(duì)此可以采用系統(tǒng)搜索功能進(jìn)行檢查，改正所有錯(cuò)誤，以確保其正常運(yùn)行。

（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。通過(guò)對(duì)電位計(jì)的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。

（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(dòng)，使機(jī)床迅速投入正常運(yùn)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）改善電源質(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來(lái)改善電源波動(dòng)。對(duì)于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過(guò)這些預(yù)防性措施來(lái)減少電源板的故障。

（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實(shí)際工作中由于設(shè)計(jì)缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員

（7）修復(fù)法。對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開(kāi)關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機(jī)械故障等。

1.5維修記錄到位

維修時(shí)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(hù)最好根據(jù)本廠的實(shí)際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，操作者可以根據(jù)表的要求及時(shí)填入各種原始材料，供再維修時(shí)參考。

通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)記錄；故障原因；解決方法；遺留的問(wèn)題；日期和停工的時(shí)間；維修人員情況；資料記錄。

2結(jié)語(yǔ)

數(shù)控機(jī)床維修技術(shù)的實(shí)施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進(jìn)操作規(guī)程，提高機(jī)床壽命和利用率，并能充分實(shí)現(xiàn)資源共享。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)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

篇8

1制約數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工效率提高的主要原因

1.1數(shù)控機(jī)床應(yīng)用水平低

自我國(guó)制造業(yè)正式引進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)以來(lái)，制造業(yè)的生產(chǎn)水平獲得明顯提升。雖然在日常使用過(guò)程中，有基本的數(shù)控機(jī)床操作規(guī)范與維護(hù)措施，不過(guò)機(jī)床本身的精度損失是無(wú)法避免的。為進(jìn)一步提高工作效率，改善生產(chǎn)質(zhì)量，落實(shí)好機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)工作十分重要。此外，由于許多工程并未明確每臺(tái)設(shè)備的加工精度與加工任務(wù)，沒(méi)有合理區(qū)分粗加工設(shè)備與細(xì)加工設(shè)備，設(shè)備資源沒(méi)有得到合理安排，不但影響到數(shù)控機(jī)床的使用壽命，還會(huì)大大降低數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。

1.2操刀頻率與設(shè)置不合理

在開(kāi)展大規(guī)模生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，合理選擇換到方式能有效縮短換刀的輔助時(shí)間，避免機(jī)床嚴(yán)重磨損，從而減少機(jī)床維護(hù)成本，提高機(jī)床生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。從目前情況來(lái)看，大部分工廠的換到頻率均存在不合理現(xiàn)象，同時(shí)，夾具選擇、走刀線路、刀具排列位置以及刀具樹(shù)勇順序都沒(méi)有具體細(xì)化，設(shè)計(jì)方案明顯存在漏洞，如此一來(lái)，機(jī)床運(yùn)行的工作效率自然也會(huì)受到影響。

1.3編程程序不符規(guī)范

數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行模式主要取決于計(jì)算機(jī)的編程程序，計(jì)算機(jī)編程主要負(fù)責(zé)控制機(jī)床工作步驟。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)編程程序在數(shù)控機(jī)床加工中獲得廣泛應(yīng)用，不過(guò)不得不承認(rèn)的是，計(jì)算機(jī)編程目前仍未達(dá)到最理想化的運(yùn)用程度。現(xiàn)有計(jì)算機(jī)編程十分復(fù)雜，給系統(tǒng)的調(diào)試與操作帶來(lái)了諸多不便。也正因如此，數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率始終無(wú)法得到提升。

2提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的根本途徑

2.1人員管理方面

2.1.1提高操作人員業(yè)務(wù)水平

在數(shù)控機(jī)床加工環(huán)節(jié)中，操作人員的業(yè)務(wù)水平直接決定數(shù)控機(jī)床的工作效率。作為數(shù)控機(jī)床軟件的操控著，其專(zhuān)業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)均將對(duì)數(shù)控機(jī)床的加工效率產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。所以，提高數(shù)控機(jī)床一線操作人員業(yè)務(wù)水平很有必要。

2.1.2規(guī)范數(shù)控機(jī)床操作流程

相較于普通機(jī)床，數(shù)控機(jī)床的操作流程更為復(fù)雜，操作工藝也更加豐富多樣化。為確保加工活動(dòng)得以順利開(kāi)展，提前制定好科學(xué)、規(guī)范的數(shù)控機(jī)床操作流程很有必要。因此，加工企業(yè)有必要在實(shí)際工作中，制定規(guī)范數(shù)控機(jī)床的操作流程，要求全體操作人員在工作期間，嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范執(zhí)行各項(xiàng)操作。

2.1.3對(duì)現(xiàn)有管理模式進(jìn)行改良

數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行離不開(kāi)科學(xué)管理，只有提高管理水平，才能充分發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的功能與優(yōu)勢(shì)，為生產(chǎn)加工活動(dòng)做貢獻(xiàn)。所以，在工作期間，有必要定期對(duì)數(shù)控機(jī)床管理模式進(jìn)行調(diào)整與改良，根據(jù)生產(chǎn)加工活動(dòng)的具體需求以及數(shù)控機(jī)床的規(guī)格、類(lèi)型、加工工藝等方面，制定不同類(lèi)型的管理模式，以確保在不同生產(chǎn)加工活動(dòng)中，不同類(lèi)型的數(shù)控機(jī)床能夠得到有效利用。只有實(shí)現(xiàn)管理模式的與時(shí)俱進(jìn)，才能更好地提高數(shù)控機(jī)床設(shè)備資源的有效利用率，進(jìn)一步促進(jìn)機(jī)械技術(shù)加工效率的不斷提高。

2.2技術(shù)設(shè)備方面

實(shí)際上，加強(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)設(shè)備方面的研究，從技術(shù)層面著手是提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率的根本途徑。在對(duì)數(shù)控機(jī)床技術(shù)設(shè)備方面進(jìn)行研究時(shí)，務(wù)必要結(jié)合數(shù)控機(jī)床的工作特點(diǎn)，針對(duì)具體情況采取具體的應(yīng)對(duì)措施，在考慮到可操作性的同時(shí)，加強(qiáng)成本管理，以確企業(yè)的整體效益。

2.2.1恒定電網(wǎng)供電水平

數(shù)控機(jī)床集互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)床技術(shù)于一體，因此對(duì)電網(wǎng)供電系統(tǒng)有著極高的要求。以目前應(yīng)用范圍最廣的數(shù)據(jù)機(jī)床為例，在電網(wǎng)供電極度不穩(wěn)定的情況下，該裝置內(nèi)部的欠壓保護(hù)裝置報(bào)警系統(tǒng)根本無(wú)法發(fā)揮出正常作用。從技術(shù)可行性與經(jīng)濟(jì)性的層面來(lái)看，結(jié)合運(yùn)行中數(shù)控機(jī)床的在自身特性，于電網(wǎng)系統(tǒng)中設(shè)置交流穩(wěn)壓器是解決該問(wèn)題的唯一途徑。交流穩(wěn)壓器的設(shè)置，能夠有效避免在高峰或低谷時(shí)段供電不穩(wěn)定現(xiàn)象，從而為數(shù)控機(jī)床的高效生產(chǎn)創(chuàng)造有利條件。

2.2.2正確選擇合適設(shè)備

在數(shù)控機(jī)床運(yùn)行期間，操作人員應(yīng)重視數(shù)據(jù)機(jī)床設(shè)備的選型，特別是有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)方面的選型，設(shè)備選型是否合理將直接決定數(shù)控機(jī)床的相關(guān)工作能否順利開(kāi)展。因此，相關(guān)工作人員在選擇相關(guān)設(shè)備的型號(hào)時(shí)，務(wù)必要對(duì)工作環(huán)境、工作條件、生產(chǎn)需求等多方面因素進(jìn)行充分考量。此外，為提高數(shù)控機(jī)床與各相關(guān)設(shè)備工作的協(xié)調(diào)性，企業(yè)在選購(gòu)數(shù)控機(jī)床以及相關(guān)設(shè)備時(shí)，應(yīng)盡量選擇同一廠家的產(chǎn)品。同一廠家出產(chǎn)的產(chǎn)品有利于工藝之間的鏈接，且為后期維修保養(yǎng)工作減少了許多不必要的麻煩，從根本上解決了數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率低的問(wèn)題。

2.2.3落實(shí)機(jī)床維護(hù)管理工作

數(shù)控機(jī)床的管理與維護(hù)是確保數(shù)控機(jī)床得以正常工作的重要前提，也是延長(zhǎng)數(shù)控機(jī)床使用壽命的關(guān)鍵。因此，相關(guān)工作人員可定期對(duì)機(jī)床進(jìn)行維護(hù)與管理，通過(guò)機(jī)床等方式，對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。另外，部分?jǐn)?shù)控機(jī)床運(yùn)行環(huán)境較為特殊，為確保數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用價(jià)值得以充分發(fā)揮，務(wù)必對(duì)機(jī)床采取合適的方式進(jìn)行保養(yǎng)。同時(shí)，不同型號(hào)的數(shù)控機(jī)床保養(yǎng)維護(hù)方式也不一樣，油的類(lèi)型與使用方式切不可混淆。只有認(rèn)真落實(shí)好機(jī)床維護(hù)保養(yǎng)工作，才能有效提高數(shù)控機(jī)床機(jī)械技術(shù)加工效率。

3結(jié)語(yǔ)

篇9

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 可靠性 技術(shù)研究

中圖分類(lèi)號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2015）08（c）-0026-02

該文將對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)進(jìn)行研究，分別從：數(shù)控機(jī)床可靠性?xún)?nèi)涵、數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)存在的必要性、數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究、現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)存在的問(wèn)題、數(shù)控機(jī)床可靠性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、提高數(shù)控機(jī)床運(yùn)行可靠性的具體措施、數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的展望7個(gè)部分進(jìn)行闡述。

1 數(shù)控機(jī)床可靠性?xún)?nèi)涵

關(guān)于數(shù)控機(jī)床可靠性的定義，最初是由盧瑟爾提出的。所謂“可靠性”是指“產(chǎn)品能在規(guī)定條件及規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成的規(guī)定功能的能力。”可靠性很難用一個(gè)量來(lái)表示，因此在對(duì)可靠性進(jìn)行定義時(shí)必須根據(jù)具體情況、具體場(chǎng)合來(lái)選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。值得注意的是，可靠性是產(chǎn)品實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中所顯露出的屬性，且數(shù)控機(jī)床可靠性存在一定特殊性，它是集機(jī)、電、氣等高新技術(shù)于一身的現(xiàn)代化工作母機(jī)，它對(duì)加工精度有一定要求。當(dāng)前，數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中最易發(fā)生的故障以功能性故障居多。所謂功能性故障一般指：加工中心刀庫(kù)不轉(zhuǎn)位、不執(zhí)行程序指令、定位不準(zhǔn)、旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)不定位以及電氣系統(tǒng)大量故障等，是當(dāng)前廣大機(jī)床用戶(hù)亟待解決的。在機(jī)床用戶(hù)看來(lái)，數(shù)控機(jī)床的可靠性涵義實(shí)際上指的就是機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中故障頻率出現(xiàn)次數(shù)相對(duì)較低。因此在開(kāi)展數(shù)控機(jī)床可靠性工作時(shí)必須做些真實(shí)操作的實(shí)事，切實(shí)解決可靠性實(shí)際問(wèn)題，讓用戶(hù)看到實(shí)效。高速、高精度以及高可靠性是現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床發(fā)展的主要趨勢(shì)，數(shù)控機(jī)床可靠性成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，目前國(guó)內(nèi)的數(shù)控機(jī)床研發(fā)方向主要朝高檔次方向發(fā)展，提高數(shù)控機(jī)床可靠性成為當(dāng)下最為急迫的事。

2 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)存在的必要性

2.1 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)滿足市場(chǎng)發(fā)展需求

我國(guó)正處于工業(yè)化發(fā)展中，汽車(chē)、鋼鐵、機(jī)械等一批重工業(yè)為基礎(chǔ)的行業(yè)發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越迅猛，導(dǎo)致對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求也越來(lái)越大。為了滿足市場(chǎng)發(fā)展需求，數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)必須不斷發(fā)展創(chuàng)新，使其功能日趨完善。

2.2 機(jī)床故障頻率普遍偏高

由于我國(guó)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)階段的自主開(kāi)發(fā)能力相對(duì)薄弱，自動(dòng)化水平低，精度保持性相對(duì)較差，制約了我國(guó)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展及銷(xiāo)售，與國(guó)際現(xiàn)階數(shù)控水平存在較大差距，對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行故障不能及時(shí)準(zhǔn)確的排除，此外還承受著市場(chǎng)巨大需求量的壓力。因此為了解決這個(gè)問(wèn)題就必須提高數(shù)控機(jī)床的可靠性。

2.3 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的意義

數(shù)控機(jī)床的可靠性對(duì)用戶(hù)來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵，還在一定程度上影響了我國(guó)與國(guó)際水平間的較量，提高數(shù)控機(jī)床可靠性能促進(jìn)數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)的持續(xù)發(fā)展，對(duì)于改變我國(guó)機(jī)床工業(yè)現(xiàn)狀有推動(dòng)作用。數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的存在是必要的，它充分滿足了市場(chǎng)發(fā)展需求，減少了數(shù)控機(jī)床運(yùn)行故障的發(fā)生頻率，它是實(shí)現(xiàn)民族裝備制造業(yè)振興的催化劑。數(shù)控機(jī)床作為復(fù)雜的機(jī)電液系統(tǒng)，它還沒(méi)有相對(duì)成熟的可靠性理論與技術(shù)，加上我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)研究起步較晚，涉足此行業(yè)的相關(guān)研究人員與研究機(jī)構(gòu)相對(duì)較少，技術(shù)積累相對(duì)薄弱，處于發(fā)展階段，相對(duì)德國(guó)等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家來(lái)說(shuō)還有很長(zhǎng)一段發(fā)展距離，為了縮短與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，我們必須拿出實(shí)際行動(dòng)。

3 現(xiàn)階段數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)存在的問(wèn)題

3.1 數(shù)控機(jī)床可靠性研究者及相關(guān)機(jī)構(gòu)普遍較少

由于我國(guó)在數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究人員與研究機(jī)構(gòu)比較缺乏，加上數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)研究的成本比較高，時(shí)間相對(duì)過(guò)長(zhǎng)，其研究成果的獲取相對(duì)過(guò)慢，導(dǎo)致我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)體系缺乏完整性。

3.2 數(shù)控機(jī)床可靠性數(shù)據(jù)累積相對(duì)薄弱

制造業(yè)數(shù)控機(jī)床的可靠性的提高需要一定的數(shù)據(jù)作為實(shí)踐基礎(chǔ)，由于我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展較晚，導(dǎo)致我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性數(shù)據(jù)累積相對(duì)薄弱，從而不能為廣大的數(shù)控機(jī)床用戶(hù)可靠性技術(shù)的研究提供任何幫助，這也是我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)發(fā)展相對(duì)滯后的主要原因。

3.3 數(shù)控機(jī)床的維修性及可用性得不到重視

要提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)就必須對(duì)數(shù)控機(jī)床的維修性及可用性重視起來(lái)，根據(jù)企業(yè)的需求去簡(jiǎn)化維修過(guò)程，縮短維修時(shí)間，將可靠性最大化，我國(guó)必須提高對(duì)其重視的程度，最大程度滿足數(shù)控機(jī)床用戶(hù)的需求，制定相關(guān)政策，奠定我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性研究基礎(chǔ)。

3.4 數(shù)控機(jī)床故障機(jī)理研究相對(duì)不足

當(dāng)前我國(guó)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障機(jī)理的研究相對(duì)不足，所謂故障機(jī)理研究主要是針對(duì)故障現(xiàn)象分析得出的反映故障本質(zhì)的原因。但由于我國(guó)現(xiàn)階段對(duì)故障機(jī)理研究相對(duì)缺乏，從而對(duì)產(chǎn)生故障的物力本質(zhì)障礙直接的相關(guān)性以及故障問(wèn)題認(rèn)識(shí)不清，使改進(jìn)成本不斷增加，造成了經(jīng)濟(jì)資源浪費(fèi)。

3.5 對(duì)機(jī)床整機(jī)功能部件缺乏重視

數(shù)控機(jī)床由各類(lèi)功能部件及數(shù)控系統(tǒng)組成，其組成部件的可靠性制約著數(shù)控機(jī)床的整體可靠性，因此制造者必須對(duì)機(jī)床功能部件的質(zhì)量加以重視。但由于國(guó)內(nèi)機(jī)床功能部件企業(yè)技術(shù)比較薄弱，研究機(jī)構(gòu)工作的重心又都放到了機(jī)床整機(jī)上，導(dǎo)致其功能部件得不到重視，無(wú)法提高數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)發(fā)展。

3.6 數(shù)控機(jī)床電元器件質(zhì)量相對(duì)較差

當(dāng)前，國(guó)內(nèi)機(jī)電元器件市場(chǎng)存在粗制濫造及惡意壓價(jià)的現(xiàn)象，并且質(zhì)量相對(duì)較差，溫度特性差、電器反應(yīng)不靈敏、使用壽命短等特點(diǎn)。如果將這些質(zhì)量差的電元器件應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床，會(huì)造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。

3.7 CNC安裝不當(dāng)

CNC是指數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的正確安裝對(duì)數(shù)控機(jī)床正常運(yùn)行起到一定保障，如果沒(méi)有按照相關(guān)要求進(jìn)行安裝則會(huì)造成驅(qū)動(dòng)軸失控，引起機(jī)器報(bào)廢，使數(shù)控機(jī)床免疫力降低，導(dǎo)致故障發(fā)生頻率不斷提高。

4 數(shù)控機(jī)床可靠性的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則

必須建立豐富的可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范。

在對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)建立起可靠性設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)規(guī)范的建立能在一定程度上對(duì)數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計(jì)以及分析工作進(jìn)行約束管理，對(duì)不同的產(chǎn)品采取不同的可靠性設(shè)計(jì)。

4.1 建立可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審大綱及流程

評(píng)審大綱的評(píng)審內(nèi)容將會(huì)涵蓋產(chǎn)品從概念到生產(chǎn)的所有開(kāi)發(fā)階段，它的重要性不言而喻，因此企業(yè)必須建立可靠性設(shè)計(jì)評(píng)審大綱及流程，并邀請(qǐng)一些在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)力分析、安全維修等專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的專(zhuān)業(yè)研究人員參與到評(píng)審中來(lái)。

5 提高數(shù)控機(jī)床運(yùn)行可靠性的具體措施

5.1 提高數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性

在設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該按照不同機(jī)床功能需求來(lái)進(jìn)行模塊組建，可以在一定程度上提高機(jī)床使用的穩(wěn)定性還能降低機(jī)床維護(hù)成本，兼顧人機(jī)對(duì)話以及機(jī)械故障自診斷，對(duì)機(jī)床起到自我保護(hù)作用。數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的速率與系統(tǒng)性能的好壞息息相關(guān)，因此必須提高數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。

5.2 保證數(shù)控系統(tǒng)的正確操作

邏輯程序編寫(xiě)失誤、參數(shù)配置的錯(cuò)誤都會(huì)給數(shù)控機(jī)床埋下質(zhì)量隱患，會(huì)給用戶(hù)帶來(lái)很多不便，對(duì)自己的信譽(yù)有一定影響。因此在對(duì)數(shù)控系統(tǒng)操作時(shí)必須保證一定正確性，否則會(huì)使誤差累積，對(duì)機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)鏈造成沖擊。

5.3 采用有效隔離屏蔽技術(shù)

由于CNC系統(tǒng)的濾波環(huán)節(jié)降噪功能有限，因此必須配置相關(guān)隔離設(shè)備，盡量減小干擾信號(hào)。屏蔽干擾信號(hào)可以從兩方面入手：一是取東西元件，將干擾源屏蔽起來(lái)，從而達(dá)到阻斷靜電與電磁信號(hào)傳遞的目的；二是利用雙層金屬屏蔽控制系統(tǒng)，以防高壓線外在物質(zhì)的干擾，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床可靠性大大提高。

5.4 合理布線與接地

由于數(shù)控機(jī)床地線相對(duì)比較復(fù)雜，系統(tǒng)中的機(jī)架箱體等結(jié)構(gòu)件應(yīng)予以接地。且接地電纜的橫截面積不能小于10 mm2，布線必須遵循“強(qiáng)弱分開(kāi)”原則，利用金屬屏蔽線隔開(kāi)輸入信號(hào)線，嚴(yán)禁與其他設(shè)備接地。

5.5 運(yùn)行可靠性控制

實(shí)驗(yàn)表明用戶(hù)使用不當(dāng)造成的故障占機(jī)床總體故障的20%左右。因此必須控制用戶(hù)對(duì)機(jī)床的使用，預(yù)防用戶(hù)對(duì)機(jī)床的超載使用，通過(guò)大修恢復(fù)機(jī)床精度與可靠性。

5.6 完善數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)體系

要促進(jìn)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展必須對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)體系進(jìn)行完善，以數(shù)控機(jī)床可靠性建模為基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)進(jìn)行拓展，對(duì)研究成果進(jìn)行嚴(yán)格篩選，構(gòu)建故障案例庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)，促進(jìn)我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展。

6 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的應(yīng)用研究

6.1 數(shù)控機(jī)床可靠性評(píng)定方法

數(shù)控機(jī)床可靠性的評(píng)定方法有三種，一是修正極大似然法和序貫壓縮相結(jié)合的方法；二是指數(shù)壽命型串聯(lián)系統(tǒng)法；三是基于信賴(lài)方法的數(shù)控機(jī)床可靠度的分析法。第一種的準(zhǔn)確度比第二種更高，在數(shù)據(jù)充分的情況下，采用基于信賴(lài)方法的數(shù)控機(jī)床可靠度分析方法更為合理。

6.2 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)分析方法

加工中心是現(xiàn)代信息科學(xué)與傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的典型產(chǎn)品，通過(guò)對(duì)其故障信息的科學(xué)分析，找出運(yùn)行中的薄弱環(huán)節(jié)。將故障分析結(jié)果反映到各個(gè)部門(mén)，以提高產(chǎn)品可靠性為重要任務(wù)，將傳統(tǒng)頻次主次圖分析方法與故障比重比方法相結(jié)合來(lái)解決故障問(wèn)題。

6.3 重視數(shù)控機(jī)床可靠技術(shù)，更好促進(jìn)機(jī)床的現(xiàn)代化

根據(jù)機(jī)床各部分組建的功能將經(jīng)濟(jì)、資源等內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮，來(lái)確定影響可靠性指標(biāo)的因素，更好促進(jìn)可靠性的提高，同時(shí)抓好改制改組工作，注重售后服務(wù)降低故障發(fā)生頻率，一旦出現(xiàn)故障必須及時(shí)解決，重視質(zhì)量與服務(wù)，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，更好促進(jìn)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)代化發(fā)展，努力掌握好數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)，為機(jī)床質(zhì)量提供一定保障。

6.4 數(shù)控機(jī)床可靠性信息體系及開(kāi)發(fā)“可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)”和信息處理軟件

開(kāi)發(fā)出可靠性信息源，開(kāi)發(fā)出可靠性信息存儲(chǔ)、處理技術(shù)；數(shù)控機(jī)床可靠性數(shù)據(jù)庫(kù)、可靠性評(píng)價(jià)軟件、故障分析軟件，為數(shù)控機(jī)床建立集成化可靠性信息體系。

6.5 建立可靠性指標(biāo)（水平）評(píng)價(jià)體系

針對(duì)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的特點(diǎn)，建立了數(shù)控機(jī)床可靠性指標(biāo)評(píng)價(jià)體系，對(duì)平均故障間隔時(shí)間MTBF進(jìn)行點(diǎn)估計(jì)和區(qū)間估計(jì)，并評(píng)估出平均修復(fù)時(shí)間MTTR和固有可用度Ai等具體數(shù)值，從而評(píng)價(jià)出數(shù)控機(jī)床可靠性水平。此項(xiàng)成果建立了完全針對(duì)數(shù)控機(jī)床行業(yè)特點(diǎn)的可靠性增長(zhǎng)理論體系，開(kāi)發(fā)出了實(shí)用技術(shù)以及可靠性增長(zhǎng)的具體實(shí)施方法， 在國(guó)內(nèi)外均屬首創(chuàng)。

7 數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的展望

數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)研究歷經(jīng)幾十年，在可靠性設(shè)計(jì)、故障分析、可靠性建模、可靠性試驗(yàn)等方面取得了明顯的進(jìn)展。目前正在形成可靠性動(dòng)態(tài)建模、可靠性綜合設(shè)計(jì)、故障預(yù)警等數(shù)控機(jī)床可靠技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但由于從事數(shù)控機(jī)床可靠性研究的學(xué)者及相關(guān)機(jī)構(gòu)普遍較少，對(duì)數(shù)控機(jī)床故障機(jī)理、數(shù)控機(jī)床維修性及可用性研究不夠重視，從而導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)一直得不到發(fā)展。隨著科技的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)床行業(yè)最關(guān)鍵的技術(shù)之一，我們必須從數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)及行業(yè)需求角度進(jìn)行技術(shù)展望。

7.1 強(qiáng)化全生命周期可靠性技術(shù)理念

數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展必須建立在可靠性建模、分析、設(shè)計(jì)等研究基礎(chǔ)上，加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床制造可靠性、早期故障排除、運(yùn)輸可靠性、維修性設(shè)計(jì)等可靠性技術(shù)研究，強(qiáng)化全生命周期可靠性技術(shù)理念，將其應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展當(dāng)中去。

7.2 構(gòu)建數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)體系

通過(guò)強(qiáng)化全生命周期可靠性技術(shù)理念，對(duì)研究成果不斷進(jìn)行完善，在此基礎(chǔ)上制定數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)規(guī)范，形成具有數(shù)控機(jī)床行業(yè)特色產(chǎn)品的可靠性技術(shù)體系。技術(shù)的研究離不開(kāi)企業(yè)，在應(yīng)用可靠性技術(shù)管理體系時(shí)應(yīng)該保障可靠性技術(shù)研究成果在企業(yè)中的有效應(yīng)用，使企業(yè)逐漸成為可靠性技術(shù)研發(fā)主體。

8 結(jié)語(yǔ)

可靠性有關(guān)學(xué)科發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，并形成了相對(duì)完善的理論體系，要提高數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的可靠性，企業(yè)必須建立一定的可靠性保障能力，并且數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展離不開(kāi)企業(yè)的支持，企業(yè)應(yīng)該從戰(zhàn)略角度出發(fā)，從零部件設(shè)計(jì)到故障數(shù)據(jù)分析方面做好調(diào)研工作，構(gòu)建完善的管理體系，并給出相應(yīng)改進(jìn)意見(jiàn)，提高數(shù)控機(jī)床可靠性，促進(jìn)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的發(fā)展。在第十二個(gè)五年計(jì)劃期間，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)逐漸朝著集成化、自動(dòng)化、智能化方向發(fā)展，同時(shí)也為數(shù)控機(jī)床行業(yè)提供了良好機(jī)會(huì)。

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篇10

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；性能；發(fā)展趨勢(shì)

數(shù)控機(jī)床隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而飛速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床正朝著高速度、高效率、高精度、高可靠性、模塊化、智能化、高柔性、集成化、開(kāi)放性等方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的使用范圍越來(lái)越大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，數(shù)控機(jī)床技術(shù)對(duì)國(guó)計(jì)民生的一些重要行業(yè)（IT、航空、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用。目前我國(guó)數(shù)控機(jī)床技術(shù)主要朝以下幾個(gè)方向發(fā)展。

一、高速、高效方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床要大幅提高加工效率，首先要提高切削和進(jìn)給速度，同時(shí)，還要縮短加工時(shí)間、降低加工成本，提高零件的表面加工質(zhì)量和精度。

數(shù)控機(jī)床只有通過(guò)縮短切削時(shí)間，才可能進(jìn)一步提高其生產(chǎn)率。隨著高效、大批量生產(chǎn)的需求和電子驅(qū)動(dòng)技術(shù)的飛速發(fā)展，直線高速電動(dòng)機(jī)的推廣與應(yīng)用，開(kāi)發(fā)出許多高速、高效、高精度的數(shù)控機(jī)床以滿足航空、航天、等行業(yè)的需要。由于新產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)間周期的縮短，航空、航空、軍事等工業(yè)加工的零件不但復(fù)雜而且品種多，也需要高效的數(shù)控機(jī)床，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低成本的生產(chǎn)。

二、高精度方向發(fā)展

從精密加工發(fā)展到超精密加工（特高精密加工）是世界各工業(yè)強(qiáng)國(guó)致力發(fā)展的方向。加工精度范圍從微米級(jí)到亞微米級(jí)，乃至納米級(jí)（

當(dāng)前，機(jī)械加工高精度的要求如下：普通數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密加工中心則從3～5μm提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開(kāi)始進(jìn)入納米級(jí)（0.001μm）。

三、高可靠性方向發(fā)展

高可靠性是指數(shù)控系統(tǒng)的可靠性要高于被控設(shè)備的可靠性一個(gè)數(shù)量級(jí)以上。所以，并不是可靠性越高就越好，只要能滿足產(chǎn)品精度需要就行。

四、模塊化方向發(fā)展

為了適應(yīng)數(shù)控機(jī)床加工結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，精度要求較高以及產(chǎn)品更新頻繁，生產(chǎn)周期要求短，品種多、批量小的特點(diǎn)，機(jī)床結(jié)構(gòu)模塊化，數(shù)控功能專(zhuān)業(yè)化，應(yīng)提高并優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的性能。近幾年來(lái)最明顯的發(fā)展趨勢(shì)就是個(gè)性化。

五、智能化方向發(fā)展

為提高加工效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面的智能化，如自適應(yīng)控制、工藝參數(shù)自動(dòng)生成等；為形成嚴(yán)密的制造過(guò)程閉環(huán)控制體系方面的智能化，如將計(jì)算機(jī)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、CAD、CAM、伺服控制、自適應(yīng)控制、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)管理及動(dòng)態(tài)刀具補(bǔ)償、動(dòng)態(tài)仿真等高新技術(shù)融于一體。

自適應(yīng)控制智能化，根據(jù)切削條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)工作參數(shù)，使加工過(guò)程中能保持最佳工作狀態(tài)。具有自診斷、自修復(fù)功能，在整個(gè)工作狀態(tài)中，系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)CNC系統(tǒng)本身以及與其相連的各種設(shè)備進(jìn)行自診斷、檢查。

六、柔性化和集成化方向發(fā)展

數(shù)控機(jī)床向柔性自動(dòng)化發(fā)展的方向是：從點(diǎn)（數(shù)控單機(jī)、加工中心和數(shù)控復(fù)合加工機(jī)床）、線（柔性制造單元〈FMC〉、柔性制造系統(tǒng)〈FMS〉、柔性制造生產(chǎn)線〈FML〉、專(zhuān)用機(jī)床或數(shù)控專(zhuān)用機(jī)床組成的柔性制造〈FML〉）向面（工段車(chē)間獨(dú)立制造島、自動(dòng)化工廠〈FA〉）、體（計(jì)算機(jī)集成制造〈CIMS〉、網(wǎng)絡(luò)集成制造系統(tǒng)）的趨勢(shì)發(fā)展，另一方面向?qū)嵱眯院徒?jīng)濟(jì)性方面發(fā)展。柔性自動(dòng)化技術(shù)是我國(guó)制造業(yè)發(fā)展的方向，是高端制造領(lǐng)域的基礎(chǔ)技術(shù)。數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)能方與計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)〈CAD〉、計(jì)算機(jī)輔助制造〈CAM〉機(jī)床自動(dòng)編程的編輯程序〈CAMP〉、信息系統(tǒng)〈MIS〉連接，向信息集成趨勢(shì)發(fā)展，向智能化、網(wǎng)絡(luò)化、開(kāi)放式趨勢(shì)發(fā)展。

七、開(kāi)放性方向發(fā)展