導(dǎo)語：如何才能寫好一篇閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

一、數(shù)控車床的特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀

作為數(shù)控機(jī)床家族中數(shù)量最多，應(yīng)用最為廣泛的數(shù)控車床，長期以來為用戶創(chuàng)造了大量的價(jià)值。數(shù)控車床以其廣泛的應(yīng)用，較高的市場占有率，良好的性能，一直以來被認(rèn)為是一款性價(jià)比極高的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品。數(shù)控車床主要是完成回轉(zhuǎn)零件的表面加工。數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，包括車床床身、防護(hù)、數(shù)控系統(tǒng)、伺服進(jìn)給系統(tǒng)、主軸部分、導(dǎo)軌、機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、邏輯控制刀架、液壓部分、卡盤、臺(tái)尾、對(duì)刀裝置、傳感檢測(cè)設(shè)備等。伺服進(jìn)給系統(tǒng)是數(shù)控車床非常重要的部分，是數(shù)控車床完成加工的重要運(yùn)動(dòng)控制核心部分，也是本文的研究核心。伺服進(jìn)給系統(tǒng)主要包括伺服驅(qū)動(dòng)器、伺服電機(jī)、絲杠、導(dǎo)軌、減速機(jī)、滑板滑鞍、電機(jī)支撐架、聯(lián)軸器、位置檢測(cè)反饋光柵尺等。在數(shù)控系統(tǒng)的控制下，伺服系統(tǒng)按照指定的CNC指令要求，進(jìn)行相關(guān)的運(yùn)動(dòng)、檢測(cè)，通過驅(qū)動(dòng)電氣部分電路和電機(jī)，按照CNC要求的各種位移指令，完成插補(bǔ)切削。數(shù)控車床比普通車床的優(yōu)勢(shì)之處就在于其具有數(shù)控系統(tǒng)以及伺服系統(tǒng)。

現(xiàn)階段，我國各種數(shù)控車床設(shè)備都能夠制造生產(chǎn)。我國制造的數(shù)控車床設(shè)備一部分處于世界的領(lǐng)先地位，一部分卻要落后世界同行業(yè)的國家達(dá)到10到15年。值得欣慰的、是，這種情況在不斷地發(fā)展變化，近些年來我國的數(shù)控車床制造行業(yè)發(fā)展迅猛，并且己經(jīng)出現(xiàn)了很多可喜的成果。作為國內(nèi)機(jī)床行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)―沈陽機(jī)床集團(tuán)，成功的收購了具有100多年機(jī)床制造發(fā)展史的、世界著名的德國希斯機(jī)床公司，其意義重大。

二、數(shù)控車床伺服系統(tǒng)調(diào)整的敘述

數(shù)控車床與數(shù)控加工中心相比，結(jié)構(gòu)相對(duì)并不復(fù)雜，其通常的機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)主要包括主軸、X軸、Z軸、刀塔、尾臺(tái)等。影響其加工工件質(zhì)量高低的主要因素來源于主軸、X軸、Z軸。作為數(shù)控車床完成插補(bǔ)加工的主要機(jī)構(gòu)―X軸、Z軸伺服的研究，長久以來一直是眾多伺服研究的重要內(nèi)容。

早期的數(shù)控車床的兩軸電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)的控制屬于開環(huán)控制，沒有反饋，往往由于丟脈沖等問題，帶來加工尺寸的偏差與不穩(wěn)定。而現(xiàn)代伺服的控制基本已經(jīng)發(fā)展為伺服驅(qū)動(dòng)控制。伺服控制的特點(diǎn)是增加了電機(jī)的反饋，加之伺服電機(jī)編碼器的精準(zhǔn)分度，使得對(duì)于伺服電機(jī)的反饋控制更加精確。這就構(gòu)成了半閉環(huán)控制。

如果再給伺服軸加裝光柵尺，就可以形成全閉環(huán)控制，這種控制精度更加準(zhǔn)確。從理論上，可以達(dá)到非常高的控制精度。但在實(shí)際應(yīng)用中，全閉環(huán)的控制由于受成本的制約，使用的不多，大多數(shù)數(shù)控車床，特別是市場占有率最高的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床，主要使用的就是半閉環(huán)控制。在半閉環(huán)控制方式下，如何使數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅(qū)動(dòng)器完成對(duì)伺服電機(jī)的控制能夠適應(yīng)外部機(jī)械結(jié)構(gòu)的差異，達(dá)到最好的加工效果，就成為伺服調(diào)整中電氣優(yōu)化調(diào)整的重點(diǎn)。

三、數(shù)控車床的伺服系統(tǒng)調(diào)整特點(diǎn)與發(fā)展現(xiàn)狀

數(shù)字控制機(jī)床―數(shù)控機(jī)床，它是一種使用編制好的加工程序自動(dòng)進(jìn)行加工的機(jī)電設(shè)備。數(shù)控機(jī)床的種類非常多，除了包括數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控銼床、數(shù)控刨床、數(shù)控銑床、數(shù)控立式車床等完成單一加工的數(shù)控機(jī)床外，還包括立式車銑加工中心、臥式銑鍵加工中心、龍門鍵銑加工中心、數(shù)控車銑銼加工中心、數(shù)控縱切機(jī)床等完成復(fù)合加工的數(shù)控機(jī)床設(shè)備。此外，在近些年來新興的電火花機(jī)床、激光切割機(jī)、水切割機(jī)床、線切割機(jī)床、并聯(lián)數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)化復(fù)合機(jī)床生產(chǎn)線等，也發(fā)展得很快。一體化”

數(shù)控機(jī)床與普通機(jī)床相比，具有很多優(yōu)點(diǎn)：由于數(shù)控系統(tǒng)可以對(duì)零件的加工過程進(jìn)行細(xì)致入微的程序編程，因此對(duì)加工對(duì)象改變與轉(zhuǎn)換的適應(yīng)性更強(qiáng)，其特點(diǎn)決定了它尤其適合某些復(fù)雜單件零件的加工。由于控制上已不再采用機(jī)械光杠等傳動(dòng)，而是采用先進(jìn)的伺服控制，這就有效的保證了很高的加工精度和相對(duì)非常穩(wěn)定的加工質(zhì)量。

數(shù)控機(jī)床加工的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是，可以完成以往普通機(jī)床的無法完成的復(fù)雜加工。由于采用數(shù)控編程，使數(shù)控機(jī)床的加工更加適合頻繁更換零件的加工，新的用戶訂單需要加工不同的零件，只需對(duì)程序進(jìn)行修改即可。同時(shí)又可以將編好的程序復(fù)制給其他機(jī)床，可以對(duì)多臺(tái)機(jī)床同時(shí)改動(dòng)程序，便于使用數(shù)控機(jī)床擴(kuò)大零件的批量生產(chǎn)。由于數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)及控制特點(diǎn)，使得數(shù)控機(jī)床的控制自動(dòng)化程度非常高，這樣與普通車床相比，有效的減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。

現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)，在文本文件的處理、接口傳輸、代碼處理等問題上具備通用性，這就方便了很多工廠管理系統(tǒng)與機(jī)床的組網(wǎng)管理和監(jiān)控，提高了生產(chǎn)自動(dòng)化程度。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)數(shù)控機(jī)床的保養(yǎng)維護(hù)人員的維護(hù)技能提出了新的標(biāo)準(zhǔn)。由于數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)逐漸完善，PLC控制程序的應(yīng)用日趨成熟，以及大量檢測(cè)設(shè)備、先進(jìn)傳感器的應(yīng)用，使得數(shù)控機(jī)床的控制和使用變得更加可靠與完善。

篇2

【摘要】文章首先介紹了數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)，接著闡述了數(shù)控機(jī)床的種類，最后指出了數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展與數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床特點(diǎn)發(fā)展

數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)是集計(jì)算機(jī)及軟件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)、液壓與氣動(dòng)技術(shù)和精密機(jī)械等技術(shù)為一體的多學(xué)科交叉的綜合技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)迅猛發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在企業(yè)普遍應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)線操作人員的知識(shí)和能力要求越來越高。

一、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

對(duì)零件的適應(yīng)性強(qiáng)，可加工復(fù)雜形狀的零件表面。在同一臺(tái)數(shù)控機(jī)床上，只需更換加工程序，就可適應(yīng)不同品種及尺寸工件的自動(dòng)加工，這就為復(fù)雜結(jié)構(gòu)的單件、小批量生產(chǎn)以及試制新產(chǎn)品提供了極大的便利，特別是對(duì)那些普通機(jī)床很難加工或無法加工的精密復(fù)雜表面(如螺旋表面)，數(shù)控機(jī)床也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工。

加工精度高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。目前，數(shù)控機(jī)床控制的刀具和工作臺(tái)最小移動(dòng)量(脈沖當(dāng)量)普遍達(dá)到0.0001mm，而且數(shù)控系統(tǒng)可自動(dòng)補(bǔ)償進(jìn)給傳動(dòng)鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數(shù)控機(jī)床達(dá)到很高的加工精度。此外，數(shù)控機(jī)床的制造精度高，其自動(dòng)加工方式避免了生產(chǎn)者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產(chǎn)品合格率高，加工質(zhì)量穩(wěn)定。

生產(chǎn)效率高。由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)剛性好，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削，從主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的變化范圍比普通機(jī)床大，因此在加工時(shí)可選用最佳切削用量，提高了數(shù)控機(jī)床的切削效率，節(jié)省了機(jī)動(dòng)時(shí)間。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率可提高2—3倍。

良好的經(jīng)濟(jì)效益。使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行單件、小批量生產(chǎn)時(shí)，可節(jié)省劃線工時(shí)，減少調(diào)整、加工和檢驗(yàn)時(shí)間，節(jié)省直接生產(chǎn)費(fèi)用；同時(shí)還能節(jié)省工裝設(shè)計(jì)、制造費(fèi)用；數(shù)控機(jī)床加工精度高，質(zhì)量穩(wěn)定，減少了廢品率，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步下降。此外，數(shù)控機(jī)床還可實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，所以數(shù)控機(jī)床雖然價(jià)格較高，仍可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

自動(dòng)化程度高。數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化程度高，可大大減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少操作人員的人數(shù)，同時(shí)有利于現(xiàn)代化管理，可向更高級(jí)的制造系統(tǒng)發(fā)展。

二、數(shù)控機(jī)床的種類

數(shù)控機(jī)床的種類很多，主要分類：

1、按工藝用途分類。按工藝用途，數(shù)控機(jī)床可分類如下。普通數(shù)控機(jī)床：這種分類方式與普通機(jī)床分類方法一樣，銑床、數(shù)控錨床、數(shù)控鉆床、數(shù)控磨床、數(shù)控齒輪加工機(jī)床等。加工中心機(jī)床：數(shù)控加工中心是在普通數(shù)控機(jī)床上加裝一個(gè)刀庫和自動(dòng)換刀裝置而構(gòu)成的數(shù)控機(jī)床，它可在一次裝夾后進(jìn)行多種工序加工。

2、按運(yùn)動(dòng)方式分類。按運(yùn)動(dòng)方式，數(shù)控機(jī)床可分類點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)只控制刀具從要有數(shù)控鉆床、數(shù)控坐標(biāo)錘床、數(shù)控沖剪床等。直線控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)除了控制點(diǎn)與點(diǎn)之間的準(zhǔn)確位置以外，還要保證兩點(diǎn)之間移動(dòng)的軌跡是一條直線，而且對(duì)移動(dòng)的速度也要進(jìn)行控制。這類機(jī)床主要有簡易數(shù)控車床、數(shù)控銷、銑床等。輪廓控制數(shù)控機(jī)床：數(shù)控系統(tǒng)能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的位移及速度進(jìn)行連續(xù)相關(guān)的控制，使合成的運(yùn)動(dòng)軌跡能滿足加工的要求。這類機(jī)床主要有數(shù)控車床、數(shù)控銑床等。

3、按伺服系統(tǒng)的控制方式分類。按伺服系統(tǒng)的控制方式，數(shù)控機(jī)床可分類如下。開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。

4、按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類。技功能水平分類，數(shù)控系統(tǒng)可分類如下。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床。經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床大多指采用開環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床價(jià)格便宜，適用于自動(dòng)化程度要求不高的場合。中檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能較全，價(jià)格適中，應(yīng)用較廣。高檔數(shù)控機(jī)床。這類數(shù)控機(jī)床功能齊全，價(jià)格較貴。

三、數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展

機(jī)械設(shè)備最早的控制裝置是手動(dòng)控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機(jī)械設(shè)備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀(jì)奶年代至50年代，出現(xiàn)了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制，這是一種閉環(huán)反饋系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制精度和快速性都有了提高。20世紀(jì)60年代出現(xiàn)了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調(diào)速系統(tǒng)和交流調(diào)速系統(tǒng)不僅調(diào)運(yùn)性能大為改善，而且減少了機(jī)械設(shè)備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機(jī)—電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。

在20世紀(jì)的60年代出現(xiàn)丁一種能夠根據(jù)需要方便地改變控制程序，結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉的自動(dòng)化裝置—順序控制器。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了一種以微處理器為核心的新型工業(yè)控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境，由于它具備了計(jì)算機(jī)控制和繼電器控制系統(tǒng)兩方面的優(yōu)點(diǎn)，故目前已作為一種標(biāo)準(zhǔn)化通用設(shè)備普通應(yīng)用于工業(yè)控制。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用日益廣泛，井進(jìn)一步推動(dòng)了數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，產(chǎn)生了自動(dòng)編程系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)群控系統(tǒng)和天性制造系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造一體化是機(jī)械制造一體化的高級(jí)階段，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造的全部自動(dòng)化。

篇3

【關(guān)鍵詞】機(jī)電，數(shù)控機(jī)床

在數(shù)控機(jī)床上由于機(jī)床空間及機(jī)床的其他局限了數(shù)控加工的靈活性，這樣就要求我們要懂得如何改進(jìn)加工工藝，提高數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍和加工性能。從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。 數(shù)控加工作為一種高效率高精度的生產(chǎn)方式，尤其是形狀復(fù)雜精度要求很高的模具制造行業(yè)，以及成批大量生產(chǎn)的零件。因此數(shù)控加工在航空業(yè)、電子行業(yè)還有其他各行業(yè)都廣泛應(yīng)用。然而在數(shù)控加工從零件圖紙到做出合格的零件需要有一個(gè)比較嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に囘^程，必須合理安排加工工藝才能快速準(zhǔn)確的加工出合格的零件來，否則不但浪費(fèi)大量的時(shí)間，而且還增加勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，甚至還會(huì)加工出廢品來。

一般數(shù)控機(jī)床的加工工藝和普通機(jī)床的加工工藝是大同小異的，只是數(shù)控機(jī)床能夠通過程序自動(dòng)完成普通機(jī)床的加工動(dòng)作，減輕了勞動(dòng)者的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)能比較精準(zhǔn)的加工出合格的零件。由于數(shù)控加工整個(gè)加工過程都是自動(dòng)完成的，因此要求我們?cè)诩庸ち慵熬捅仨毎颜麄€(gè)加工過程有一個(gè)比較合理的安排，其中不能出任何的差錯(cuò)，否則就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。

數(shù)控機(jī)床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC裝置（或稱CNC單元）、伺服單元、驅(qū)動(dòng)裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器PLC及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測(cè)量反饋裝置組成。

⑴機(jī)床本體。數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動(dòng)裝置、進(jìn)給傳動(dòng)裝置、床身、工作臺(tái)以及輔助運(yùn)動(dòng)裝置、液壓氣動(dòng)系統(tǒng)、系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動(dòng)系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。

⑵CNC單元。CNC單元是數(shù)控機(jī)床的核心，CNC單元由信息的輸入、處理和輸出三個(gè)部分組成。CNC單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

⑶輸入/輸出設(shè)備。輸入裝置將各種加工信息傳遞于計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已淘汰，后發(fā)展成盒式磁帶，再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現(xiàn)通用DNC網(wǎng)絡(luò)通訊串行通信的方式輸入。 輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)（含機(jī)床正常、理想工作狀態(tài)下的原始參數(shù)，故障診斷參數(shù)等），一般在機(jī)床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時(shí)間后，再將輸出與原始資料作比較、對(duì)照，可幫助判斷機(jī)床工作是否維持正常。

⑷伺服單元。伺服單元由驅(qū)動(dòng)器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，并與機(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)。它的作用是把來自數(shù)控裝置的脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成機(jī)床移動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)。對(duì)于步進(jìn)電機(jī)來說，每一個(gè)脈沖信號(hào)使電機(jī)轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，進(jìn)而帶動(dòng)機(jī)床移動(dòng)部件移動(dòng)一個(gè)微小距離。每個(gè)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的執(zhí)行部件都有相應(yīng)的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整個(gè)機(jī)床的性能主要取決于伺服系統(tǒng)。

⑸驅(qū)動(dòng)裝置。驅(qū)動(dòng)裝置把經(jīng)放大的指令信號(hào)變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過簡單的機(jī)械連接部件驅(qū)動(dòng)機(jī)床，使工作臺(tái)精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)， 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對(duì)應(yīng)，驅(qū)動(dòng)裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。伺服單元和驅(qū)動(dòng)裝置可合稱為伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它是機(jī)床工作的動(dòng)力裝置，CNC裝置的指令要靠伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)付諸實(shí)施，所以，伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分。

⑹可編程控制器?？删幊炭刂破?（PC，Programmable Controller） 是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動(dòng)控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制， 故把稱它為可編程邏輯控制器（ PLC， Programmable Logic Controller）。當(dāng)PLC用于控制機(jī)床順序動(dòng)作時(shí)，也可稱之為編程機(jī)床控制器（ PMC， Programmable Machine Controller ）。PLC己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。CNC和PLC協(xié)調(diào)配合，共同完成對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制。

⑺測(cè)量反饋裝置。測(cè)量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測(cè)距儀、磁柵等。通常安裝在機(jī)床的工作臺(tái)或絲杠上，它把機(jī)床工作臺(tái)的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號(hào)反饋給CNC裝置，供CNC裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號(hào)，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動(dòng)。

數(shù)控機(jī)床的控制。

數(shù)控車床的分類：數(shù)控車床的品種和規(guī)格繁多，一般可以用下面三種方法分類。 ⑴按控制系統(tǒng)分。目前市面上占有率較大的有法拉克、華中、廣數(shù)、西門子、三菱等。⑵按運(yùn)動(dòng)方式分類： ①點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床； ②點(diǎn)位/直線控制數(shù)控機(jī)床；③連續(xù)控制數(shù)控機(jī)床。⑶按控制方式分類。按控制方式分類可以分為開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床、閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床和半閉環(huán)控制數(shù)控機(jī)床。

篇4

【關(guān)鍵詞】數(shù)控機(jī)床；檢測(cè)反饋；裝置

1前言

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。人類歷史上發(fā)生過三次工業(yè)革命，都對(duì)世界的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)方式帶來突發(fā)性的改變。尤其是第三次工業(yè)革命之后，計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，企業(yè)開始走機(jī)械化生產(chǎn)，傳統(tǒng)的手工制造業(yè)也逐步被取代。信息技術(shù)的快速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)控技術(shù)也開始快速的發(fā)展。如今，數(shù)控機(jī)床的技術(shù)也比過去先進(jìn)很多，尤其是一些大企業(yè)，擁有世界一流的數(shù)控機(jī)床技術(shù)，為企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)提供了巨大的技術(shù)支持。數(shù)控機(jī)床，中文全稱為數(shù)字控制機(jī)床，它的英文名稱為Computernumericalcontrolmachinetools，數(shù)控機(jī)床屬于一種的稱。從功能上看，數(shù)控機(jī)床是一種自動(dòng)化機(jī)床，這種機(jī)床裝有是程序控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的里面的控制系統(tǒng)能可以非?？茖W(xué)地處理具有控制編碼或者其他符號(hào)指令規(guī)定的程序，這種處理方式具有一定邏輯性，數(shù)控機(jī)床里面的控制系統(tǒng)，還可以將其譯碼，最終用代碼化的數(shù)字來標(biāo)志，借助相關(guān)的信息載體輸進(jìn)相應(yīng)的數(shù)控裝置。數(shù)控機(jī)床的功能，還包括可以通過經(jīng)運(yùn)算處理由數(shù)控裝置發(fā)送各類控制信號(hào)，控制系統(tǒng)能夠很好地控制機(jī)床的動(dòng)作，并且根據(jù)相關(guān)的按圖紙規(guī)定的形狀與尺寸，實(shí)現(xiàn)零件加工的自動(dòng)化，大大提升了生產(chǎn)的效率。數(shù)控機(jī)床，作為機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品，它是一種將機(jī)床、信息技術(shù)、電動(dòng)機(jī)及拖動(dòng)、動(dòng)控制、檢測(cè)等相關(guān)技術(shù)為一體的自動(dòng)化設(shè)備，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，數(shù)控機(jī)床發(fā)揮著非常重要的作用。數(shù)控機(jī)床在當(dāng)今的生產(chǎn)中，非?？茖W(xué)有效地解決了各種實(shí)際生產(chǎn)的復(fù)雜、精密以及小批量、多品類等復(fù)雜的加工問題，作為一種具有高效能、柔性度非常高的自動(dòng)化機(jī)床，它已經(jīng)是很好地代表了當(dāng)今機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展最新方向。

2數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置介紹

2．1數(shù)控機(jī)床檢測(cè)反饋裝置原理介紹

在數(shù)控機(jī)床中，反饋裝置是其重要的一個(gè)部分，反饋裝置系統(tǒng)是閉環(huán)或者半閉環(huán)類型的數(shù)控機(jī)床檢測(cè)環(huán)節(jié)，這個(gè)反饋裝置能夠包含在伺服系統(tǒng)中，一般來說是由檢測(cè)元件以及其相對(duì)應(yīng)的電路構(gòu)成的。總的來說，檢測(cè)反饋裝置的作用是能夠檢測(cè)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸的具體移動(dòng)速率以及位移，同時(shí)能夠很快速的將數(shù)據(jù)以及信息及時(shí)反饋到數(shù)控裝置以及伺服驅(qū)動(dòng)里面，從而形成完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)。一般來說，數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式會(huì)直接決定檢測(cè)位置的安裝，同時(shí)也會(huì)直接決定檢測(cè)信號(hào)反饋的位置。數(shù)控機(jī)床的重要構(gòu)成部分———反饋裝置，它可以直接影響到生產(chǎn)加工的精度，對(duì)于實(shí)際的生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要的作用，最終對(duì)于自動(dòng)化程度也產(chǎn)生了比較關(guān)鍵的影響。檢測(cè)反饋裝置的關(guān)鍵功能主要是將檢測(cè)到的位移及速度測(cè)量信號(hào)當(dāng)做反饋的信號(hào)，同時(shí)檢測(cè)裝置會(huì)將這些信號(hào)轉(zhuǎn)化為相對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)符號(hào)，接著檢測(cè)裝置將這些信號(hào)發(fā)送回電腦，在電腦里面講這些信號(hào)與數(shù)控裝置里面發(fā)出的各種脈沖指令信號(hào)開始相關(guān)的對(duì)比，假如出現(xiàn)誤差，檢測(cè)裝置就會(huì)開始擴(kuò)大后控制驅(qū)動(dòng)以及執(zhí)行相關(guān)部件，以致可以讓其向偏差可以消除的方向變動(dòng)，逐步減少偏差，最終可以實(shí)現(xiàn)零偏差。

2．2數(shù)控機(jī)床對(duì)位置檢測(cè)反饋裝置的要求

由于數(shù)控機(jī)床經(jīng)常要進(jìn)行大規(guī)模的作業(yè)，它對(duì)于位置檢測(cè)反饋裝置是要求比較高的，否則數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)作中容易出現(xiàn)故障。通常來說，檢測(cè)反饋裝置受到溫度以及濕度方面干擾會(huì)比較小，要求能夠滿足相關(guān)的精度要求，同時(shí)能夠長期穩(wěn)定地維持一定的精度。檢測(cè)反饋裝置要滿足機(jī)床運(yùn)作的相關(guān)要求，檢測(cè)反饋裝置抗干擾性要比較強(qiáng)，同時(shí)能夠適應(yīng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)作環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)。檢測(cè)反饋裝置要能夠與電腦方便連接，同時(shí)檢測(cè)反饋裝置要方便使用維護(hù)以及安裝，同時(shí)要講究經(jīng)濟(jì)適用。

3數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置的注意事項(xiàng)

3．1培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才

數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置技術(shù)不斷發(fā)展，很多大企業(yè)從國外引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，但是國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)人才比較緊缺。在實(shí)際機(jī)床運(yùn)作中，很多技術(shù)人員對(duì)于新的檢測(cè)反饋裝置技術(shù)不熟悉，因此操作方面也偶爾出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，嚴(yán)重影響了機(jī)床的運(yùn)作效率。因此，要讓數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置技術(shù)很好地應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，就要加大力度對(duì)技術(shù)人才的培養(yǎng)。企業(yè)方面，可以對(duì)現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床技術(shù)人才進(jìn)行培訓(xùn)，加強(qiáng)技術(shù)人員對(duì)檢測(cè)反饋裝置知識(shí)的學(xué)習(xí)，包括數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)反饋裝置的要求，檢測(cè)反饋裝置的工作原理等。

3．2做好檢測(cè)反饋裝置的使用及維護(hù)工作

數(shù)控機(jī)床的使用必須按照相關(guān)的規(guī)定，遵守安全手冊(cè)才能進(jìn)行。但是在實(shí)際中，很多企業(yè)的數(shù)控機(jī)床使用程序比較混亂，一些技術(shù)人員并沒有按照相關(guān)的步驟進(jìn)行操作，一些檢測(cè)反饋裝置很多時(shí)候是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而無法工作，甚至使用壽命也開始縮短。其次，檢測(cè)反饋裝置的維護(hù)工作未做好，一些裝置容易受到損壞。因此，企業(yè)要完善數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置的使用與維護(hù)相關(guān)制度，完善數(shù)控機(jī)床的使用流程，定期對(duì)檢測(cè)反饋裝置的保養(yǎng)，延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

4結(jié)語

總的來說，數(shù)控機(jī)床相關(guān)技術(shù)發(fā)展非常迅速，數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置在實(shí)際運(yùn)作中顯得非常重要。本課題重點(diǎn)闡述了數(shù)控機(jī)床的檢測(cè)反饋裝置的工作原理，以及數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)反饋裝置的要求，提出了檢測(cè)反饋裝置必須要具有較強(qiáng)的抗干擾性，能夠適應(yīng)數(shù)控機(jī)床運(yùn)作環(huán)境的相關(guān)要求，并提到了檢測(cè)反饋裝置的應(yīng)該經(jīng)濟(jì)適用。作為企業(yè)，要使用數(shù)控機(jī)床的反饋裝置，就要加強(qiáng)對(duì)優(yōu)秀的技術(shù)人才的培養(yǎng)，尤其是要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)有檢測(cè)反饋裝置技術(shù)知識(shí)的學(xué)習(xí)，深入了解與熟悉數(shù)控機(jī)床對(duì)檢測(cè)反饋裝置的要求，學(xué)習(xí)檢測(cè)反饋裝置的工作原理等。本課題最后提出了要做好檢測(cè)反饋裝置的使用及維護(hù)，定期對(duì)檢測(cè)反饋裝置的保養(yǎng)，延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

參考文獻(xiàn):

［1］喬強(qiáng)．?dāng)?shù)控機(jī)床精度檢測(cè)裝置及誤差分析研究［D］．太原:四川大學(xué)，2000．

［2］邢曦．?dāng)?shù)控機(jī)床伺服單元檢測(cè)裝置的研究［D］．沈陽:沈陽工業(yè)大學(xué)，2009．

［3］劉祖其，劉國群．?dāng)?shù)控機(jī)床精度檢測(cè)裝置及分析［J］．?dāng)?shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2010(06):96．

［4］賈繼虔．?dāng)?shù)控機(jī)床的位置檢測(cè)裝置及其應(yīng)用［J］．組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2002(07):43～44．

篇5

盜傳必究

一、單項(xiàng)選擇題

題目1

如圖1所示是屬于（

）系統(tǒng)。

圖1

選擇一項(xiàng)：

a.

半閉環(huán)數(shù)控

b.

混合控制數(shù)控

c.

全閉環(huán)數(shù)控

d.

開環(huán)數(shù)控

題目2

數(shù)控車床一般有2根數(shù)控軸，通常是（

）軸。

選擇一項(xiàng)：

a.

X、Z

b.

X、Y

c.

Y、Z

d.

A、B

題目3

圖2某直線進(jìn)給系統(tǒng)示意圖中（1）代表的是（

）

圖2

選擇一項(xiàng)：

a.

滾珠絲杠

b.

導(dǎo)軌

c.

齒條

d.

光杠

題目4

下列敘述中，（

）不是數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的基本要求。

選擇一項(xiàng)：

a.

耐磨性能一般

b.

足夠的剛度

c.

導(dǎo)向精度高

d.

良好的摩擦特性

題目5

目前在高精度數(shù)控機(jī)床中常使用（

）作為位置檢測(cè)裝置。

選擇一項(xiàng)：

a.

感應(yīng)同步器

b.

激光干涉儀

c.

光柵尺

d.

磁尺

題目6

在數(shù)控銑床的運(yùn)動(dòng)分配與部件布局中，一般需要對(duì)工件的多個(gè)側(cè)面進(jìn)行加工，則主軸應(yīng)布局成（

）。

選擇一項(xiàng)：

a.

傾斜式

b.

其它方式

c.

立式

d.

臥式

題目7

數(shù)控機(jī)床的控制可分為兩大部分：一部分是（

）控制，另一部分是數(shù)控機(jī)床加工過程的順序控制。

選擇一項(xiàng)：

a.

其它方式

b.

工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)

c.

工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)機(jī)床坐標(biāo)系原點(diǎn)的偏移量

d.

坐標(biāo)軸運(yùn)動(dòng)的位置

題目8

車削中心是以（

）為主體，并配置有刀庫、換刀裝置、分度裝置、銑削動(dòng)力頭和機(jī)械手等，以實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工的機(jī)床。在工件一次裝夾后，它可完成回轉(zhuǎn)類零件的車、銑、鉆、鉸、攻螺紋等多種加工工序。

選擇一項(xiàng)：

a.

全功能數(shù)控車床

b.

鏜銑加工中心

c.

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床

d.

臥式加工中心

題目9

一般并聯(lián)機(jī)床要實(shí)現(xiàn)6自由度加工，通常是一種（

）桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)。

選擇一項(xiàng)：

a.

6

b.

5

c.

4

d.

3

題目10

機(jī)床切削精度檢查實(shí)質(zhì)上是對(duì)機(jī)床的（

）在切削加工條件下的一項(xiàng)綜合檢查。

選擇一項(xiàng)：

a.

幾何精度

b.

幾何精度和定位精度

c.

位置精度

d.

定位精度

二、判斷題

題目11

人機(jī)界面是數(shù)控機(jī)床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的窗口。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目12

如圖所示（

激光干涉儀），可用于數(shù)控機(jī)床的直線運(yùn)動(dòng)定位精度檢驗(yàn)。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目13

改善數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)的阻尼特性，可以提高數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛度。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目14

加工中心集中了金屬切削設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，具備多種工藝手段。有自動(dòng)換刀裝置，能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目15

CNC不是由計(jì)算機(jī)承擔(dān)數(shù)控中的命令發(fā)生器和控制器。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目16

數(shù)控機(jī)床無需保護(hù)接地。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目17

滑動(dòng)導(dǎo)軌比滾動(dòng)導(dǎo)軌的定位精度高。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目18

數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)不是機(jī)床的一個(gè)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)軸，不能與其他的坐標(biāo)軸聯(lián)動(dòng)。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目19

當(dāng)改變加工零件時(shí)，在數(shù)控機(jī)床上只要改變加工程序，就可繼續(xù)加工新零件。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目20

通常一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的聯(lián)動(dòng)軸數(shù)一般會(huì)大于可控軸數(shù)。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目21

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床常采用水平床身，優(yōu)點(diǎn)是加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度，但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小，排屑困難。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目22

數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)采用齒輪傳動(dòng)副時(shí)，為了提高傳動(dòng)精度應(yīng)該有消齒側(cè)間隙措施。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目23

臥式加工中心主軸的軸線為垂直設(shè)置。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目24

數(shù)控電火花加工機(jī)床屬于接觸加工。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目25

在采用ATC后，數(shù)控加工的輔助時(shí)間主要用于刀具的選刀和換刀。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目26

在加工中心上，工件一次安裝定位后，可完成多工序加工，避免了因多次安裝造成的誤差。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目27

開環(huán)控制數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)試方便、容易維修、成本較低，但其控制精度不高。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目28

圖示加工中心的自動(dòng)換刀裝置采用的是鼓輪式刀庫。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目29

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床裝備的核心關(guān)鍵部件，特別是對(duì)于高檔數(shù)控機(jī)床，它是決定機(jī)床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目30

按照工藝用途分類，數(shù)控銑床屬于金屬切削類數(shù)控機(jī)床。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目31

數(shù)控機(jī)床解決了在普通機(jī)床加工中存在的一系列缺點(diǎn)和不足，它的特點(diǎn)有加工精度高、對(duì)加工對(duì)象的適應(yīng)性強(qiáng)

、自動(dòng)化程度高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、生產(chǎn)效率高等。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目32

變速范圍窄是數(shù)控機(jī)床主傳動(dòng)系統(tǒng)具有的特點(diǎn)。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目33

數(shù)控機(jī)床必須有檢測(cè)速度和位移的反饋裝置。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目34

數(shù)控設(shè)備的選用只需要考慮其加工精度就可以了。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目35

數(shù)控機(jī)床的故障按故障內(nèi)容分類，可分為可重復(fù)性故障和電氣故障。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目36

數(shù)控機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)中采用傳動(dòng)齒輪副時(shí)，不存在齒側(cè)間隙，所以不需要消除齒輪傳動(dòng)間隙的措施。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目37

數(shù)控機(jī)床采用通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)系統(tǒng)，可以避免齒輪傳動(dòng)引起的振動(dòng)和噪聲。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目38

可編程控制器是數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的核心，是整個(gè)數(shù)控機(jī)床的靈魂所在。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

題目39

數(shù)控機(jī)床能否充分發(fā)揮作用，起到應(yīng)有的經(jīng)濟(jì)效益，是與生產(chǎn)管理、技術(shù)水平、人員配套、基礎(chǔ)元部件的及時(shí)供應(yīng)等有密切關(guān)系的。

選擇一項(xiàng)：

對(duì)

錯(cuò)

三、填空題

題目40

數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床裝備的核心關(guān)鍵部件，特別是對(duì)于高檔數(shù)控機(jī)床，它是決定機(jī)床裝備的性能、功能、可靠性和成本的關(guān)鍵因素。

題目41

按照工藝用途分類，數(shù)控銑床屬于金屬切削類數(shù)控機(jī)床。

題目42

滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)是摩擦損失小，傳動(dòng)效率高；靈敏度高，傳動(dòng)平穩(wěn)；磨損小，壽命長，精度保持性好。

題目43

圖示加工中心的自動(dòng)換刀裝置采用的是鼓輪式刀庫。

題目44

如圖所示臥式加工中心采用的是機(jī)械手換刀方式的換刀裝置。

題目45

對(duì)數(shù)控銑床的斜線銑削精度檢驗(yàn)屬于切削精度檢驗(yàn)。

題目46

數(shù)控機(jī)床安裝位移檢測(cè)裝置的作用是為了提高機(jī)床的定位精度和加工精度

題目47

立式加工中心是指主軸軸線與工作臺(tái)垂直

設(shè)置的加工中心，主要適用于加工板類、盤類、模具及小型殼體類復(fù)雜零件。

題目48

車削中心是以

全功能型數(shù)控車床

為基本體，并在其礎(chǔ)上進(jìn)一步增加動(dòng)力銑、鉆、鏜，以及副主軸的功能，以實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工的機(jī)床。

題目49

傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件硬度大，而數(shù)控電火花線切割機(jī)床的電極絲不必比工件材料硬，可以加工硬度很高或很脆，用一般切割法難以加工或無法加工的材料。

題目50

臥式加工中心常采用T型床身布局，

T形床身布局的優(yōu)點(diǎn)是剛性好，提高了工作臺(tái)的承載能力，易于保證加工精度，有較長的工作行程

題目51

當(dāng)今的數(shù)控機(jī)床正在不斷采用最新技術(shù)成就，朝著高速化、高精度化、多功能化、智能化、與

高可靠性

等方向發(fā)展。

題目52

滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)間隙會(huì)影響滾珠絲杠反向傳動(dòng)精度和軸向剛度。

題目53

消除軸向間隙的常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，利用兩個(gè)螺母的相對(duì)軸向位移，使兩個(gè)滾珠螺母中的滾珠分別貼緊在螺旋軌道的兩個(gè)相反的側(cè)面上。常用方法有：雙螺母墊片調(diào)隙式式、彈簧自動(dòng)調(diào)整式、齒差調(diào)隙式。

題目54

對(duì)機(jī)床熱源進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，是減少數(shù)控機(jī)床熱變形對(duì)加工精度影響的有效措施。

題目55

圖示安裝在加工中心擺動(dòng)工作臺(tái)上的檢測(cè)儀器叫球桿儀，它的工作原理是將其兩端分別安裝在機(jī)床的主軸與工作臺(tái)上或者安裝在車床的主軸與刀塔上，測(cè)量兩軸插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)形成的圓形軌跡，并將這一軌跡與標(biāo)準(zhǔn)圓形軌跡進(jìn)行比較，從而評(píng)價(jià)機(jī)床產(chǎn)生誤差的種類和幅值。

題目56

滾珠絲桿的傳動(dòng)效率比普通滑動(dòng)絲桿的傳動(dòng)效率高

題目57

圖示數(shù)控車床的主傳動(dòng)系統(tǒng)采用的是帶傳動(dòng)輪廓控制的變速方式。

題目58

欲加工一條與X軸成70°的直線輪廓，應(yīng)采用輪廓控制數(shù)控機(jī)床。

題目59

車削中心是以全功能型數(shù)控車床為基本體，并在其礎(chǔ)上進(jìn)一步增加動(dòng)力銑、鉆、鏜，以及副主軸的功能，以實(shí)現(xiàn)多工序復(fù)合加工的機(jī)床。

題目60

圖示加工中心的自動(dòng)換刀裝置采用的是鏈?zhǔn)降稁臁?/p>

題目61

一般情況下，數(shù)控電火花加工機(jī)床可以加工導(dǎo)電材料。

題目62

在全閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床中，必須利用位置檢測(cè)裝置把機(jī)床運(yùn)動(dòng)部件的實(shí)際位移量隨時(shí)檢測(cè)出來，與給定的控制值進(jìn)行比較，從而控制驅(qū)動(dòng)元件準(zhǔn)確運(yùn)轉(zhuǎn)，使工作臺(tái)或刀具按規(guī)定的軌跡和坐標(biāo)移動(dòng)。

題目63

人機(jī)界面是數(shù)控機(jī)床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行信息交換的窗口。

題目64

數(shù)控機(jī)床的故障按故障內(nèi)容分類，可分為機(jī)械故障和電氣故障兩大類。

題目65

對(duì)加工中心的回轉(zhuǎn)軸原點(diǎn)的返回精度檢驗(yàn)，屬于定位精度檢驗(yàn)。

題目66

數(shù)控銑床采用T型床身布局的最顯著優(yōu)點(diǎn)是剛性高

題目67

加工中心按功能特征進(jìn)行分類，可分為鏜銑加工中心、鉆削加工中心和復(fù)合加工中心等。

題目68

數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌按接觸面的摩擦性質(zhì)可分為滑動(dòng)導(dǎo)軌；

滾動(dòng)導(dǎo)軌；靜壓導(dǎo)軌

題目69

數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn)：轉(zhuǎn)速高功率大；變速范圍寬；主軸變換迅速可靠；

主軸組件的耐磨性高

題目70

臥式加工中心是指主軸軸線與工作臺(tái)平行設(shè)置的加工中心,主要適用于加工箱體類零件。

題目71

在國內(nèi)外近年來生產(chǎn)的高速數(shù)控機(jī)床中，越來越多地采用電主軸。從而把機(jī)床主傳動(dòng)鏈的長度縮短為零，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的“零傳動(dòng)”。

題目72

數(shù)控電火花線切割機(jī)床加工的特點(diǎn)有金屬材料的硬度和韌性不影響加工速度。

題目73

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床常采用水平床身，它的優(yōu)點(diǎn)是加工工藝性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的運(yùn)動(dòng)精度，但這種結(jié)構(gòu)床身下部空間小，排屑困難。

題目74

氣動(dòng)裝置作為數(shù)控機(jī)床的輔助裝置，工作速度快和工作頻率高，對(duì)環(huán)境要求適應(yīng)性好，裝置結(jié)構(gòu)簡單，工作介質(zhì)不污染環(huán)境。

題目75

導(dǎo)向精度高，良好的摩擦特性，足夠的鋼度是數(shù)控機(jī)床對(duì)導(dǎo)軌的基本要求。

題目76

三軸立式數(shù)控銑床或加工中心上，附加具有一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸的數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)

四軸聯(lián)動(dòng)加工。

題目77

光柵是數(shù)控機(jī)床上常用的一種位移傳感器。

題目78

數(shù)控銑床立柱采用熱對(duì)稱結(jié)構(gòu)可以減少熱變形對(duì)加工件的精度影響。

題目79

數(shù)控電火花線切割機(jī)床屬于放電加工

題目80

在數(shù)控機(jī)床上采用如圖所示的半閉環(huán)控制系統(tǒng)，由于大部分機(jī)械傳動(dòng)環(huán)節(jié)未包括在系統(tǒng)閉環(huán)環(huán)路內(nèi)，因此可獲得較穩(wěn)定的控制特性。

題目81

基礎(chǔ)支撐件是整臺(tái)數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)和框架，支承機(jī)床的各主要部件，并使它們?cè)陟o止或運(yùn)動(dòng)

中保持相對(duì)正確的位置。

題目82

一般采用開環(huán)控制的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床沒有位移檢測(cè)裝置。

題目83

在數(shù)控銑床的運(yùn)動(dòng)分配與部件布局中，一般需要對(duì)工件的多個(gè)側(cè)面進(jìn)行加工，則主軸應(yīng)布局成臥式

題目84

圖示數(shù)控車床采用傾斜床身結(jié)構(gòu)，這種布局結(jié)構(gòu)具有機(jī)床外形美觀，占地面積小，易于排屑和冷卻液的排流，便于操作者操作和觀察，易于安裝上下料機(jī)械手，實(shí)現(xiàn)全面自動(dòng)化等特點(diǎn)。

題目85

數(shù)控機(jī)床精度檢驗(yàn)中，定位精度的檢驗(yàn)是表明所測(cè)量的機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部位在數(shù)控裝置控制下，運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的精度。

題目86

數(shù)控機(jī)床進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母副時(shí)，進(jìn)行消除其軸向間隙的調(diào)整的主要目的是提高反向傳動(dòng)精度和軸向剛度

題目87

數(shù)控機(jī)床的導(dǎo)軌按觸面的摩擦性質(zhì)可分為

滑動(dòng)導(dǎo)軌，滾動(dòng)導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三種。

題目88

數(shù)控機(jī)床各個(gè)部件的熱變形會(huì)影響工件的加工精度，對(duì)機(jī)床熱源進(jìn)行強(qiáng)制冷卻是減少熱變形對(duì)加工精度影響的有效措施。

題目89

采用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床

具有的特點(diǎn)是采用步進(jìn)電機(jī)伺服系統(tǒng)

CPU可采用單片機(jī)只配備必要的

數(shù)控系統(tǒng)

四、簡答題

題目90

數(shù)控車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成及結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)。

答：數(shù)控車床機(jī)械結(jié)構(gòu)，由主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、進(jìn)給傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工作臺(tái)、床身等部分組成，數(shù)控車床本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括下面幾個(gè)方面：

（1）采用高性能的主軸部件。具有傳遞功率大、剛度高、抗振性好及熱變形小等優(yōu)點(diǎn)。

（2）進(jìn)給伺服傳動(dòng)采用高性能傳動(dòng)件，具有傳動(dòng)鏈短、結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)精度高等特點(diǎn)，一般采用滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副等。

（3）有較完善的刀具自動(dòng)交換和管理系統(tǒng)。工件在車床上一次安裝后，能自動(dòng)的完成或接近完成工件各面的加工工序。

（4）車床的機(jī)械結(jié)構(gòu)還有輔助裝置，主要包括刀具自動(dòng)交換機(jī)構(gòu)、裝置、切削液裝置、排屑裝置、過載與限位保護(hù)功能等部分。

題目91

數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)有哪些要求？

答：數(shù)控機(jī)床對(duì)進(jìn)給系統(tǒng)的要求：

（1）運(yùn)動(dòng)件間的摩擦阻力??；

（2）消除傳動(dòng)系統(tǒng)中的間隙；

（3）傳動(dòng)系統(tǒng)的精度和剛度高；

（4）減少運(yùn)動(dòng)慣性，具有適當(dāng)?shù)淖枘帷?/p>

題目92

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床的有什么特點(diǎn)？

答：1）一般是在普通車床的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)；

2）并采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)伺服系統(tǒng)；

3）其控制部分采用單板機(jī)、單片機(jī)或檔次比較低的數(shù)控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)；

4）此類車床結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉；

5）功能簡單。

題目93

數(shù)控機(jī)床的主軸變速方式主要有哪些？

答：（1）帶有變速齒輪的主傳動(dòng)；

（2）通過帶傳動(dòng)的主傳動(dòng)；

（3）用兩個(gè)電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)主軸；

（4）由調(diào)速電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)的主傳動(dòng)；

（5）內(nèi)裝式電主軸。

題目94

加工中心和數(shù)控銑床的最大區(qū)別是什么？

答：加工中心和數(shù)控銑床的最大區(qū)別是：加工中心有自動(dòng)換刀裝置，可以自動(dòng)選刀和換刀，能實(shí)現(xiàn)工件一次裝卡后完成銑、鏜、鉆、鉸、锪、攻螺紋等多道工序或全部工序的加工。避免了因多次安裝造成的誤差。

題目95

滾珠絲杠螺母副在數(shù)控機(jī)床上的作用是什么？滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)有哪些？

答：滾珠絲杠螺母副的作用：是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動(dòng)，主要用于各類中小型數(shù)控機(jī)床的直線進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)。

滾珠絲杠螺母副的特點(diǎn)：

①

傳動(dòng)效率高、摩擦損失小；

②

靈敏度高，傳動(dòng)平穩(wěn)，不易產(chǎn)生低速爬行現(xiàn)象，隨動(dòng)精度和定位精度高；

③

磨損小，壽命長，精度保持性好；

④

給予適當(dāng)預(yù)緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向就可以消除空程死區(qū)，提高反向傳動(dòng)精度和軸向剛度；

⑤

運(yùn)動(dòng)具有可逆性，因此不能自鎖，絲杠立式使用時(shí)，應(yīng)增加制動(dòng)裝置；

⑥

制造工藝復(fù)雜，成本高。

題目96

數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的主要組成有哪幾部分？每部分的功能是什么？

答：數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由：主傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)、基礎(chǔ)支承件、輔助裝置四部分組成。

每部分的功能是：

①主傳動(dòng)系統(tǒng)：其功用是將驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力傳給執(zhí)行件，以實(shí)現(xiàn)主切削運(yùn)動(dòng)。

②進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)：其功用是將伺服驅(qū)動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力傳給執(zhí)行件，以實(shí)現(xiàn)進(jìn)給切削運(yùn)動(dòng)。

篇6

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(hào)：TP24 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：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(hào)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(hào)，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(cè)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(chǔ)數(shù)控加工所需要的全部動(dòng)作和刀具相對(duì)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(chǔ)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(huì)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(chǔ)、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(hào)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(tái)（或溜板）精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對(duì)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(cè)環(huán)節(jié)，該裝置可以包括在伺服系統(tǒng)中，它由檢測(cè)元件和相應(yīng)的電路組成，其作用是檢測(cè)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(cè)裝置的安裝、檢測(cè)信號(hào)反饋的位置，決定于數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。無測(cè)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(hào)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(cè)速機(jī)、光柵和磁尺等都是NC機(jī)床常用的檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(hào)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(hào)。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(cè)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(cè)元件故障及維修

檢測(cè)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(cè)各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測(cè)到的信號(hào)反饋回去，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)。測(cè)量方式可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量：直接測(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用直線型檢測(cè)元件測(cè)量，直接測(cè)量常用的檢測(cè)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(cè)量就是對(duì)機(jī)床的直線位移采用回轉(zhuǎn)型檢測(cè)元件測(cè)量，間接測(cè)量常用的檢測(cè)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(cè)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(duì)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(duì)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(huì)造成主軸回轉(zhuǎn)時(shí)摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。可以通過更換新軸承加以排除；主軸油臟或有雜質(zhì)，也會(huì)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(huì)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(duì)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(duì)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(duì)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?？傊?，在面對(duì)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

篇7

 

數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用能夠提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化、智能化作業(yè)，從而優(yōu)化生產(chǎn)工藝，不斷提升生產(chǎn)質(zhì)量。

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用能夠有效地提升零部件生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，提升零部件生產(chǎn)工藝的水準(zhǔn)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)難以適應(yīng)生產(chǎn)的需要，智能集成計(jì)算機(jī)數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)成為發(fā)展的趨勢(shì)，并逐步運(yùn)用在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床的零部件加工和生產(chǎn)中。

 

1 新型數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)中的智能要素

 

在新型數(shù)控系統(tǒng)中，現(xiàn)有的數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)突破了傳統(tǒng)的數(shù)控技術(shù)的弊端和不足之處，增加了很多智能化的要素，進(jìn)一步提升了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，優(yōu)化了數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)工藝。例如特征技術(shù)，圖形用戶接口以及高級(jí)的語言概念和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)都應(yīng)該包含于此。

 

1.1 任務(wù)規(guī)劃的智能化

 

任務(wù)智能化是指數(shù)控機(jī)床將接受的任務(wù)，變?yōu)閿?shù)控機(jī)床隨環(huán)境的變化而不斷調(diào)整的目標(biāo)任務(wù)。這樣一來在數(shù)控機(jī)床加工零部件時(shí)，可以根據(jù)自身的相關(guān)性能而隨時(shí)做出改變，以有效地提升零部件的生產(chǎn)工藝，減少不合格率，綜合提升其生產(chǎn)性能。

 

1.2 自適應(yīng)的人機(jī)界面

 

在數(shù)控機(jī)床中，利用智能集成化的數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠極大地提升其自動(dòng)性和自主性，從而優(yōu)化其管理模式及生產(chǎn)模式，提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作效率，提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作水平，不斷提升其運(yùn)作能力。

 

特別是在智能化的主導(dǎo)因素下，利用數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠提升機(jī)床作業(yè)的人機(jī)互動(dòng)性，便于數(shù)控機(jī)床可以自動(dòng)化識(shí)別不同的人員，根據(jù)不同人員的使用習(xí)慣及方法來進(jìn)行一定的自我適應(yīng)，提升數(shù)控機(jī)床運(yùn)作的整體實(shí)力和水平。

 

1.3 加工環(huán)節(jié)的智能控制

 

提升了數(shù)控機(jī)床的智能化運(yùn)轉(zhuǎn)，最明顯的體現(xiàn)在于，在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，利用智能化的因素能夠有效地提升數(shù)控機(jī)床加工環(huán)節(jié)中的質(zhì)量和效率。在數(shù)控機(jī)床中，加工環(huán)節(jié)是非常關(guān)鍵的，也是非常核心的區(qū)域，提升加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，能夠有效地提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，提升加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，能夠?qū)崿F(xiàn)最大程度的再生產(chǎn)能力。

 

在加工環(huán)節(jié)中，智能化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)，能夠使得數(shù)控機(jī)床的加工自動(dòng)化和智能化。數(shù)控機(jī)床可以自主地識(shí)別程序交代的任務(wù)，然后根據(jù)目標(biāo)進(jìn)行深加工，在保障加工質(zhì)量的前提下，智能化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)還植入了一定的自檢程序，及時(shí)檢測(cè)出數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中的不符合質(zhì)量或不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)的零部件。

 

此外，在數(shù)控機(jī)床的加工環(huán)節(jié)，智能化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)還可以對(duì)所生產(chǎn)的零部件進(jìn)行一定的檢測(cè)與分析，以此來獲取這些零部件中存在的影響質(zhì)量的因素，及時(shí)采用關(guān)鍵的措施來糾正這些不良因素。

 

1.4 故障自動(dòng)診斷功能

 

提升數(shù)控機(jī)床的故障檢測(cè)能力，能夠不斷優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的故障檢測(cè)水平，以此來提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作效率和運(yùn)作質(zhì)量。當(dāng)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，智能集成化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠及時(shí)找出故障的原因，及時(shí)分析出故障發(fā)生的具置，根據(jù)數(shù)控機(jī)床中的故障及相關(guān)特征來查明其主要誘發(fā)原因，并根據(jù)不同的原因采取針對(duì)性的措施，以此來提升數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)作能力。

 

在數(shù)控機(jī)床中，通過智能集成化系統(tǒng)自動(dòng)檢測(cè)出來的故障，數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)會(huì)根據(jù)故障的特點(diǎn)和原因，自動(dòng)或指導(dǎo)排除故障。

 

2 智能集成數(shù)控特點(diǎn)與關(guān)鍵技術(shù)

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠極大地提升數(shù)控機(jī)床的運(yùn)作能力，能夠極大地提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，確保數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量，保障數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)作水平，從而提升數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)零部件的質(zhì)量，減少零部件的不合格率。在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)無論是在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還是在集成智能等方面都采用了新的方法，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)越來越高，智能集成水平也在不斷提升中，與傳統(tǒng)方法相比，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)消除了傳統(tǒng)方法的后置處理器。

 

2.1智能識(shí)別產(chǎn)品的特征并進(jìn)行生產(chǎn)

 

在數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)過程中，根據(jù)零部件的特征來進(jìn)行自動(dòng)化的生產(chǎn)與制造。一般而言，在數(shù)控機(jī)床中，零部件的生產(chǎn)模型是固定的，是通過技術(shù)考核，是符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的。智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠使得零部件在生產(chǎn)作業(yè)的過程中，自動(dòng)化地根據(jù)模型的特點(diǎn)和特征來進(jìn)行零部件的生產(chǎn)，自動(dòng)剔除零部件材料中不符合形狀和特點(diǎn)的多余材料，從而提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，從而不斷改良數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)工藝。

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能識(shí)別零部件的生產(chǎn)工藝后，為了提升零部件的批量生產(chǎn)能力，還需要對(duì)零部件的設(shè)計(jì)模型或者零部件的初始模型通過相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，通過智能識(shí)別零部件的一些特征，如孔洞、卡槽等來生成符合STEP的標(biāo)準(zhǔn)文件，以此來作為初始文件進(jìn)行批量的零部件生產(chǎn)，以此來綜合性地提升生產(chǎn)效率。此外，這種標(biāo)準(zhǔn)化的文件也是數(shù)控機(jī)床后續(xù)加工工藝的初始點(diǎn)和設(shè)計(jì)參考標(biāo)準(zhǔn)。

 

此外，在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)能夠極大地優(yōu)化生產(chǎn)工藝，不斷提升生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性，智能識(shí)別數(shù)控機(jī)床零部件的特征，特別是一些精細(xì)的特征，在復(fù)制信息的基礎(chǔ)上，對(duì)零部件的相關(guān)特征進(jìn)行復(fù)制和臨摹，并依據(jù)智能集成所遵循的標(biāo)準(zhǔn)來形成一定的標(biāo)準(zhǔn)文件，作為后續(xù)工藝流程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。

 

2.2 CAD和CAM的智能集成接口

 

優(yōu)化CAD和CAM的集成接口，提升接口的效率和質(zhì)量，從而依據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)來優(yōu)化接口的質(zhì)量，確保數(shù)控機(jī)床的智能化集成。在數(shù)控機(jī)床中，通過對(duì)加工零部件的信息復(fù)制，從而生成了一定標(biāo)準(zhǔn)的加工零部件標(biāo)準(zhǔn)文件。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)文件的形成可以在很大程度上優(yōu)化了兩個(gè)接口的連接質(zhì)量，通過連接來實(shí)現(xiàn)智能化集成計(jì)算機(jī)的智能化集成水平。

 

在數(shù)控機(jī)床的智能化集成中，加工環(huán)節(jié)是核心部位，加工環(huán)節(jié)是關(guān)鍵程序，通過對(duì)加工環(huán)節(jié)零部件的科學(xué)生產(chǎn)，特別是對(duì)待加工零部件的精準(zhǔn)復(fù)制相關(guān)信息，來制定科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的零部件生產(chǎn)文件，這些生產(chǎn)文件是數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的前提，也是數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工的依據(jù)。通過這種標(biāo)準(zhǔn)文件可以在很大程度上優(yōu)化CAD/CAM接口的質(zhì)量，從而將二者有效的連接在一起。在數(shù)控機(jī)床中，兩者連接的質(zhì)量直接影響著數(shù)控機(jī)床數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的集成質(zhì)量。

 

2.3 新的解釋器的集成

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用很難在第一時(shí)間，全面覆蓋到數(shù)控機(jī)床的整體系統(tǒng)中。因此，在這個(gè)中間往往需要一定的過渡環(huán)節(jié)，從而優(yōu)化新老標(biāo)準(zhǔn)之間的連接，提升智能集成的數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)水準(zhǔn)。

 

因此在其解釋器的集成過程中，必須要兼顧新舊不同的標(biāo)準(zhǔn)文件，既要對(duì)STEP AP238文件進(jìn)行科學(xué)的解釋，并依據(jù)解釋結(jié)果構(gòu)建一定的模型，同時(shí)也應(yīng)該對(duì)傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行科學(xué)的解釋。這種兼顧性的集成方法，在一定程度上優(yōu)化了數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的智能集成水平，使智能集成達(dá)到了一定的水準(zhǔn)，避免出現(xiàn)不符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或者不符合相關(guān)工藝的問題。

 

還能夠擴(kuò)展智能集成的方法，提升智能集成的整體效率。這種兼具新舊不同標(biāo)準(zhǔn)的智能集成方法除了對(duì)新的標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行一定的解釋外，還可以依據(jù)解釋而對(duì)新的標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行一定的修改，從而確保標(biāo)準(zhǔn)文件符合智能集成的需要。

 

此外，由于這種標(biāo)準(zhǔn)文件的信息量非常大，不僅具有一定的基礎(chǔ)信息，同時(shí)還具備其他的零部件的相關(guān)信息。正因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)文件的信息量較大，要求數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的智能集成必須具備一定的開放性和高標(biāo)準(zhǔn)性。

 

2.4 全過程閉環(huán)控制系統(tǒng)

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)在實(shí)際的作業(yè)過程中，它的整體系統(tǒng)必須是完整的，必須是緊密連接的，只有這樣才能綜合性地發(fā)揮智能集成的整體作用。在數(shù)控機(jī)床中，智能集成數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用，其作用力最大程度的發(fā)揮必須依據(jù)一定的閉環(huán)系統(tǒng)，通過閉環(huán)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)不同功能的無縫對(duì)接，通過完整的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)智能集成的整體功用。

 

3 結(jié)語

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能集成的數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的運(yùn)用能夠極大地提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)工藝，能夠有效地提升數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，確保數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量。數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)的主要智能因素包括明確任務(wù)，對(duì)任務(wù)進(jìn)行科學(xué)細(xì)分，還包括可以根據(jù)不同使用者的特征進(jìn)行不同的接口設(shè)計(jì)，同時(shí)還包括故障診斷與分析等。

 

在數(shù)控機(jī)床中，智能化數(shù)控關(guān)鍵技術(shù)主要體現(xiàn)在智能識(shí)別產(chǎn)品特征，復(fù)制零部件的信息，產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)文件，作為數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)的主要標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還包括不同接口的智能集成及過渡環(huán)節(jié)的解釋器集成等。

篇8

關(guān)鍵詞：鉆床 數(shù)控 改造

1、引 言

目前，絕大部分企業(yè)都是多年累積生產(chǎn)的普通機(jī)床，這些機(jī)床自動(dòng)化程度不高，加工精度低，要想在短時(shí)期內(nèi)用自動(dòng)化程度高的設(shè)備大量更新，替代現(xiàn)有的機(jī)床，無論從資金還是從生產(chǎn)能力都是不可行的。但盡快將企業(yè)現(xiàn)有的部分普通機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和精密化改造又勢(shì)在必行。印刷電路板等類零件上的孔，數(shù)目既多，位置精度要求又高，用普通鉆床無法加工。為此，在鉆床上配備了微機(jī)控制的X、Y工作臺(tái)。X、Y工作臺(tái)的微機(jī)控制系統(tǒng)，能與鉆床順序控制器聯(lián)接起來，完成全自動(dòng)的鉆孔工序。

2、分 析

2.1 過去的幾十年里．金屬切削機(jī)床的基本動(dòng)作原理變化不大，但社會(huì)生產(chǎn)力特別是微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展很快。反映到機(jī)床控制系統(tǒng)上。它既能提高機(jī)床的自動(dòng)化程度。又能提高加工的精度，現(xiàn)已有一些企業(yè)在這方面做了有益的嘗試。實(shí)踐證明，改造后的機(jī)床既滿足了技術(shù)進(jìn)步和較高生產(chǎn)率的要求．又由于產(chǎn)品精度提高，型面加工范圍增多也使改造后的設(shè)備適應(yīng)能力加大了許多。這更加突出了在舊機(jī)床上進(jìn)行數(shù)控技術(shù)改造的必要性和迫切性。

2.2 由于新型機(jī)床價(jià)格昂貴，一次性投資巨大， 如果把舊機(jī)床設(shè)備全部以新型機(jī)床替換，我們要花費(fèi)大量的資金，而替換下的機(jī)床又會(huì)閑置起來造成浪費(fèi)，若采用改造技術(shù)加以現(xiàn)代化，則可以節(jié)省50％ 以上的資金。從具體情況來講，一套經(jīng)濟(jì)型數(shù)控裝置的價(jià)格僅為全功能數(shù)控裝置的1／3到1／5，一般用戶都承擔(dān)得起。這為資金緊張的中小型企業(yè)的技術(shù)發(fā)展開創(chuàng)了新路，也對(duì)實(shí)力雄厚的大型企業(yè)產(chǎn)生了極大的經(jīng)濟(jì)吸引力，起到了事半功倍的積極作用。

2.3市場據(jù)國內(nèi)資料統(tǒng)計(jì)訂購新的數(shù)控機(jī)床的交貨周期一般較長，往往不能滿足生產(chǎn)需要。因此，機(jī)床的數(shù)控改造就成為滿足市場需求的主要補(bǔ)充手段。

2.4生產(chǎn)在機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)中，多品種、中小批量甚至單件生產(chǎn)是現(xiàn)代機(jī)械制造的基本特征，占有相當(dāng)大的比重。要完成這些生產(chǎn)任務(wù)，不外乎選擇通用機(jī)床、專用機(jī)床或數(shù)控機(jī)床．其中數(shù)控機(jī)床是最能適應(yīng)這種生產(chǎn)需要的。

從上述分析中不難看出數(shù)控技術(shù)用于機(jī)床改造是建立在微電子現(xiàn)代技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合的基礎(chǔ)之上。通過理論上的推導(dǎo)和實(shí)踐使用的證明，把微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)引入機(jī)床的改造有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

（1）可靠性高；（2）柔性強(qiáng)；（3） 易于實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化；（4）經(jīng)濟(jì)性可觀。為此在舊的機(jī)床上進(jìn)行數(shù)控改造可以提高機(jī)床的使用性能，降低生產(chǎn)成本，用較少的資金投入而得到較高的機(jī)床性能和較大的經(jīng)濟(jì)效益。以ZJA3725×8-2型普通鉆床改造為倒ZJA3725×8-2型圓柱立式鉆床在我公司機(jī)械加工行業(yè)用量比較大，這主要是它購置費(fèi)用低，操作簡便實(shí)用，故現(xiàn)機(jī)加工行業(yè)還存在廣泛的應(yīng)用。

該種機(jī)床的傳動(dòng)系統(tǒng)主要由兩大部分組成：

一是主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，它的功用是把動(dòng)力源（主電機(jī)）的運(yùn)動(dòng)傳給主軸，使主軸帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)。通過操縱手柄控制，主軸可具有12種轉(zhuǎn)速。

二是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，它的動(dòng)力源也是主電機(jī)通過控制操縱手柄，可使主軸得到4種進(jìn)給量．但也可手動(dòng)控制。

改造該種機(jī)床，一可以提高原機(jī)床的精度和自動(dòng)化程度，達(dá)到快速調(diào)整而且仍能保持機(jī)床的通用性．二可以提高原機(jī)床的功能． 利用微機(jī)數(shù)控方法準(zhǔn)確地加工工件。

3、選 擇

本著對(duì)機(jī)床的改動(dòng)盡可能少、控制部分要求抗干擾性強(qiáng)、改造成本低的原則。依據(jù)有關(guān)資料的技術(shù)要求，改造之前應(yīng)對(duì)該機(jī)床的性能、數(shù)據(jù)有所掌握．以便針對(duì)機(jī)床本身的精度高低來確定改造后的精度和改裝范圍。

一般來講，普通立式鉆床的數(shù)控改造主要有兩部分，一是設(shè)計(jì)一套簡易微機(jī)數(shù)控x―Y工作臺(tái)，固定在鉆床的工作臺(tái)上。二是將控制鉆頭上、下運(yùn)動(dòng)的手柄拆去，改用微機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)通過一級(jí)減速裝置使鉆頭上下運(yùn)動(dòng)。根據(jù)數(shù)控鉆床的性能要求，一般鉆床的加工精度在0．1～0．02之間。則鉆床步進(jìn)電機(jī)的脈沖當(dāng)量可進(jìn)為0．01ram／step，步進(jìn)電機(jī)的步距角=1 5。

4、方 案

開發(fā)應(yīng)用微機(jī)的機(jī)械系統(tǒng)比普通機(jī)械要復(fù)雜得多。除了機(jī)械結(jié)構(gòu)外，還有計(jì)算機(jī)軟件和接口硬件等，而且各個(gè)組成部分要一體化，組成一個(gè)完整的系統(tǒng)。

4.1硬件部分的構(gòu)成

4.1.1 X、Y工作臺(tái)

首先決定X、Y工作臺(tái)的機(jī)械參數(shù)，其中最重要的是X軸和Y軸的最大行程和最大的進(jìn)給速度。下表中列出了X、Y工作臺(tái)的參數(shù)。行程的大小與微機(jī)內(nèi)部的計(jì)數(shù)器容量有關(guān)，而工作臺(tái)的進(jìn)給速度與微機(jī)的工作速度有關(guān)。

4.1.2 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)

下表為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的參數(shù)

電動(dòng)機(jī)的參數(shù)

本系統(tǒng)使用的步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角為0.9°/步，1轉(zhuǎn)為400步。步進(jìn)電機(jī)軸與滾珠絲杠直接相聯(lián)。電機(jī)軸每轉(zhuǎn)工作臺(tái)移動(dòng)5mm。因此，脈沖當(dāng)量為：

5/400=0.0125(mm/p)

工作臺(tái)移動(dòng)最大行程400mm時(shí)，步進(jìn)電機(jī)必須轉(zhuǎn)動(dòng)32000步。即，微機(jī)要發(fā)出32000個(gè)脈沖給步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路，工作臺(tái)才能到達(dá)最大行程。8位微機(jī)只能對(duì)0~255數(shù)碼進(jìn)行運(yùn)算，此時(shí)的數(shù)碼可為216=0~65535。

另一方面，X、Y工作臺(tái)的最大進(jìn)給速度為1500mm/min(25mm/s)，則微機(jī)每秒輸出的脈沖數(shù)為

400×25/5＝2000(p/s)

即輸出脈沖頻率為2kHz。如果微機(jī)直接向步進(jìn)電機(jī)輸出脈沖，則必須每隔0.5ms輸出一個(gè)脈沖。這完全可以用軟件方法（中斷）實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)通過具有脈沖輸出、計(jì)數(shù)功能的專用芯片輸出脈沖，使計(jì)算機(jī)軟件的編制非常簡單。

4.2系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運(yùn)動(dòng)方式可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)，點(diǎn)位直線系統(tǒng)，連續(xù)控制系統(tǒng) 如果工件相對(duì)于刀具移動(dòng)過程中不進(jìn)行切削，可選用點(diǎn)位控制方式。數(shù)控鉆床在工作臺(tái)移動(dòng)過程中鉆頭并不進(jìn)行鉆孔加工， 因此數(shù)控裝置可采用點(diǎn)位控制方式。對(duì)點(diǎn)位系統(tǒng)的要求是快速定位，保證定位精度。

4.3伺服系統(tǒng)的選擇伺服系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)位置伺服控制有開環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)3種控制方式。開環(huán)控制的伺服系統(tǒng)存在著控制精度不能達(dá)到較高水平的基本問題． 但是步進(jìn)電機(jī)具有角位移與輸入脈沖的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系。使步距誤差不會(huì)積累；轉(zhuǎn)速和輸入脈沖頻率嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而且在負(fù)載能力范圍內(nèi)不受電流、電壓、負(fù)載大小、環(huán)境條件的波動(dòng)而變化的特點(diǎn)。并且步進(jìn)電機(jī)控制的開環(huán)系統(tǒng)由于不存在位置檢測(cè)與反饋控制的問題．結(jié)構(gòu)比較簡單，易于控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與調(diào)試。并且隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展。在改善步進(jìn)電機(jī)控制性能方面也取得了可喜的發(fā)展。因此，在一定范圍內(nèi)，這種采用步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)執(zhí)行元件的開環(huán)伺服系統(tǒng)可以滿足加工要求。適宜于在精度要求不很高的一般數(shù)控系統(tǒng)中應(yīng)用。

雖然閉環(huán)、半閉環(huán)控制為實(shí)現(xiàn)高精度的位置伺服控制提供了可能，然而由于在具體的系統(tǒng)中，增加了位置檢測(cè)、反饋比較及伺服放大等環(huán)節(jié)，除了在安裝調(diào)試增加工作量和復(fù)雜性外， 從控制理論的角度看，要實(shí)現(xiàn)閉環(huán)系統(tǒng)的良好穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，其難度也將大為提高。為此，考慮到在昔通立式鉆床上進(jìn)行改造，精度要求不是很高（系統(tǒng)分辨率0．01即可），為了簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，本文采用步進(jìn)電機(jī)開環(huán)伺服系統(tǒng)。

4.4執(zhí)45-機(jī)構(gòu)傳動(dòng)方式的確定為確保數(shù)控系統(tǒng)的傳動(dòng)精度和工作平穩(wěn)性，在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)裝配時(shí)，通常提出低摩擦、低慣量、高剛度、無問隙、高諧振以及有適宜阻尼比的要求。故在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

(1)盡量采用低摩擦的傳動(dòng)和導(dǎo)向元件。如采用滾珠絲杠螺母傳動(dòng)副、滾動(dòng)導(dǎo)軌等。

(2)盡量消除傳動(dòng)間隙。如步進(jìn)電機(jī)上的傳動(dòng)齒輪采用偏心軸套式消庶結(jié)構(gòu)。

(3)縮短傳動(dòng)鏈?？s短傳動(dòng)鏈可以提高系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度。減小傳動(dòng)鏈誤差?？刹捎妙A(yù)緊以提高系統(tǒng)的傳動(dòng)剛度。如應(yīng)用預(yù)加負(fù)載的滾動(dòng)導(dǎo)軌和滾珠絲杠傳動(dòng)副，絲杠支承設(shè)計(jì)成兩端軸向固定，并加預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)等提高傳動(dòng)剛度。x―Y工作臺(tái)傳動(dòng)采用滾珠絲杠螺母傳動(dòng)副和滾動(dòng)導(dǎo)軌。

4.5 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的選擇計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)一般由微機(jī)部分、I／O接口電路、光電隔離電路、伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路、檢測(cè)電路等幾部分所組成。

在簡易數(shù)控系統(tǒng)中，大多采用8位微處理器的微型計(jì)算機(jī)。如何采用Z80CPU或MCS一51單片機(jī)組成的微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。

Z80CPU有芯片價(jià)廉，通用性強(qiáng)，維修方便等特點(diǎn)。MCS一51單片機(jī)具有集成度高、可靠性好、功能強(qiáng)、速度快和很高的性能價(jià)格比等特點(diǎn)。通過比較，對(duì)于簡易數(shù)控機(jī)床推薦采用MCS一51系列單片機(jī)作為主控制器。

5、實(shí) 施

5.1保留原機(jī)床主傳動(dòng)鏈，保留鉆床工作臺(tái)和控制工作臺(tái)移動(dòng)手柄，在原工作臺(tái)上安裝一套微機(jī)數(shù)控的x―Y工作臺(tái)。由于x―Y工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)部件重量和切削力不大。因此選用有預(yù)加載荷的雙v形滾珠導(dǎo)軌。采用滾動(dòng)導(dǎo)軌可減小兩個(gè)相對(duì)運(yùn)動(dòng)面的動(dòng)、靜摩擦系數(shù)之差，從而提高運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性，減小振動(dòng)?？紤]到電機(jī)步距角和絲杠導(dǎo)程只能按標(biāo)準(zhǔn)選取，為達(dá)到分辨率0．01要求，需采用齒輪降速傳動(dòng)。

5.2 將控制鉆頭進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的手柄拆去，改用步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過一級(jí)減速，使齒輪與套筒上的齒條嚙臺(tái)，從而實(shí)現(xiàn)了主軸向下進(jìn)給或向上退出。

5.3 在x、Y工作臺(tái)的下底板的4個(gè)角留有一個(gè)凸臺(tái)，各開一個(gè)槽，把螺栓插入原工件臺(tái)的槽及此槽內(nèi)用螺母旋緊。

綜上所述，本文改造的總體方案確定為：采用8031單片機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算處理，由I／O接口輸出步進(jìn)脈沖步進(jìn)電機(jī)經(jīng)一級(jí)齒輪減速后， 帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)工件的縱向、橫向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)為了防止意外事故，保護(hù)微機(jī)及其它設(shè)備，還設(shè)置報(bào)警、急停電路等。

ZJA3725×8-2數(shù)控改造后，進(jìn)給定位準(zhǔn)確，性能參數(shù)穩(wěn)定，顯著提高了零件的加工精度和生產(chǎn)效率。針對(duì)企業(yè)數(shù)控機(jī)床少，普通機(jī)床多的實(shí)際狀況，此種改造起到事半功倍的效果。

課題：設(shè)備技術(shù)改造迫切要解決。

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篇9

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的制造業(yè)開始了根本性變革，各工業(yè)發(fā)達(dá)國家投入巨資，對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行研究開發(fā)，提出了全新的制造模式。在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體，機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

長期以來，我國的數(shù)控系統(tǒng)為傳統(tǒng)的封閉式體系結(jié)構(gòu)，CNC只能作為非智能的機(jī)床運(yùn)動(dòng)控制器。加工過程變量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以固定參數(shù)形式事先設(shè)定，加工程序在實(shí)際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動(dòng)編程系統(tǒng)進(jìn)行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環(huán)節(jié)，整個(gè)制造過程中CNC只是一個(gè)封閉式的開環(huán)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在復(fù)雜環(huán)境以及多變條件下，加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數(shù)，無法在現(xiàn)場環(huán)境下根據(jù)外部干擾和隨機(jī)因素實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整，更無法通過反饋控制環(huán)節(jié)隨機(jī)修正CAD/CAM中的設(shè)定量，因而影響CNC的工作效率和產(chǎn)品加工質(zhì)量。由此可見，傳統(tǒng)CNC系統(tǒng)的這種固定程序控制模式和封閉式體系結(jié)構(gòu)，限制了CNC向多變量智能化控制發(fā)展，已不適應(yīng)日益復(fù)雜的制造過程，因此，對(duì)數(shù)控技術(shù)實(shí)行變革勢(shì)在必行。

2數(shù)控技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1性能發(fā)展方向

(1)高速高精高效化速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大，可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群控系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

(3)工藝復(fù)合性和多軸化以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工，正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。數(shù)控技術(shù)軸，西門子880系統(tǒng)控制軸數(shù)可達(dá)24軸。

(4)實(shí)時(shí)智能化早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，實(shí)時(shí)智能控制的研究和應(yīng)用正沿著幾個(gè)主要分支發(fā)展：自適應(yīng)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制、學(xué)習(xí)控制、前饋控制等。例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。

2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前INTERNET、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用，人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語言表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、樣條插補(bǔ)(A、B、C樣條)、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圖或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能。編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)嵗?，用戶可在?biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展

(1)集成化采用高度集成化CPU、RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度。應(yīng)用FPD平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)超大尺寸顯示，成為和CRT抗衡的新興顯示技術(shù)，是21世紀(jì)顯示技術(shù)的主流。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，提高系統(tǒng)的可靠性。

(2)模塊化硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化。根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服、PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

(3)網(wǎng)絡(luò)化機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作。通過機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行，不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。

(4)通用型開放式閉環(huán)控制模式采用通用計(jì)算機(jī)組成總線式、模塊化、開放式、嵌入式體系結(jié)構(gòu)，便于裁剪、擴(kuò)展和升級(jí)，可組成不同檔次、不同類型、不同集成程度的數(shù)控系統(tǒng)。閉環(huán)控制模式是針對(duì)傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)僅有的專用型單機(jī)封閉式開環(huán)控制模式提出的。由于制造過程是一個(gè)具有多變量控制和加工工藝綜合作用的復(fù)雜過程，包含諸如加工尺寸、形狀、振動(dòng)、噪聲、溫度和熱變形等各種變化因素，因此，要實(shí)現(xiàn)加工過程的多目標(biāo)優(yōu)化，必須采用多變量的閉環(huán)控制，在實(shí)時(shí)加工過程中動(dòng)態(tài)調(diào)整加工過程變量。加工過程中采用開放式通用型實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式，易于將計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)智能技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(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，構(gòu)成嚴(yán)密的制造過程閉環(huán)控制體系，從而實(shí)現(xiàn)集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化。

3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)

篇10

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造 1 機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展

在現(xiàn)代制造系統(tǒng)中，數(shù)控技術(shù)是關(guān)鍵技術(shù)，它集微電子、計(jì)算機(jī)、信息處理、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制等高新技術(shù)于一體，具有高精度、高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)，對(duì)制造業(yè)實(shí)現(xiàn)柔性自動(dòng)化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當(dāng)前，數(shù)控技術(shù)正在發(fā)生根本性變革，由專用型封閉式開環(huán)控制模式向通用型開放式實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)全閉環(huán)控制模式發(fā)展。在集成化基礎(chǔ)上，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超薄型、超小型化；在智能化基礎(chǔ)上，綜合了計(jì)算機(jī)、多媒體、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等多學(xué)科技術(shù)，數(shù)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了高速、高精、高效控制，加工過程中可以自動(dòng)修正、調(diào)節(jié)與補(bǔ)償各項(xiàng)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了在線診斷和智能化故障處理；在網(wǎng)絡(luò)化基礎(chǔ)上，CAD/CAM與數(shù)控系統(tǒng)集成為一體。機(jī)床聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了中央集中控制的群控加工。

2 智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

2.1 性能發(fā)展方向 。

2.1.1 高速高精度高效化。

速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

2.1.2 柔性化。

包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大?？刹眉粜詮?qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。

2.1.3 工藝復(fù)合性和多軸化。

以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。

2.1.4 實(shí)時(shí)智能化。

早期的實(shí)時(shí)系統(tǒng)通常針對(duì)相對(duì)簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實(shí)時(shí)系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實(shí)時(shí)響應(yīng)的、更現(xiàn)實(shí)的領(lǐng)域發(fā)展，而實(shí)時(shí)系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展。由此產(chǎn)生了實(shí)時(shí)智能控制這一新的領(lǐng)域。

2.2 功能發(fā)展方向。

2.2.1 用戶界面圖形化。

用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實(shí)現(xiàn)。

2.2.2 科學(xué)計(jì)算可視化。

科學(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。

2.2.3 插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。

多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)（非均勻有理B樣條插補(bǔ)）、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

2.2.4 內(nèi)裝高性能PLC。

數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

2.2.5 多媒體技術(shù)應(yīng)用。

多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

2.3 體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展 。

2.3.1 集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大規(guī)模可編程集成電路FPGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片，可提高數(shù)控系統(tǒng)的集成度和軟硬件運(yùn)行速度，應(yīng)用LED平板顯示技術(shù)，可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優(yōu)點(diǎn)?？蓪?shí)現(xiàn)超大尺寸顯示。應(yīng)用先進(jìn)封裝和互連技術(shù)，將半導(dǎo)體和表面安裝技術(shù)融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數(shù)量來降低產(chǎn)品價(jià)格，改進(jìn)性能，減小組件尺寸，掘高系統(tǒng)的可靠性。

2.3.2 模塊化 。

硬件模塊化易于實(shí)現(xiàn)數(shù)控系統(tǒng)的集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，根據(jù)不同的功能需求，將基本模塊，如CPU、存儲(chǔ)器、位置伺服，PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊，作成標(biāo)準(zhǔn)的系列化產(chǎn)品，通過積木方式進(jìn)行功能裁剪和模塊數(shù)量的增減，構(gòu)成不同檔次的數(shù)控系統(tǒng)。

2.3.3 網(wǎng)絡(luò)化 。

機(jī)床聯(lián)網(wǎng)可進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和無人化操作，聯(lián)網(wǎng)，可在任何一臺(tái)機(jī)床上對(duì)其它機(jī)床進(jìn)行編程、設(shè)定、操作、運(yùn)行。不同機(jī)床的畫面可同時(shí)顯示在每一臺(tái)機(jī)床的屏幕上。