数控机床技术精选(九篇)

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第1篇：数控机床技术范文

关键字 数控机床；控制技术；机床维修；数控电子

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）96-0181-02

0 引言

随着电子行业的日益更新，当今数控理论的调整发展，使得数控技术也在不断地跟着进步，数控系统的结构因此变得更加地复杂，智能化程度也是越来越高，数控技术在生产中的实践运用，维护等技术，也在不断地变化着。因此，对于数控机床的控制和维修，形成一套完整的理论系统体系，是大多数控技术人员的期望。希望借助这个理论体系，让控制和维修人员，能够更加快速地掌握数控的操作和维护技术。

1 数控机床控制技术

1.1 概念

数据机床控制是指通过数控程序，对数控机床下达工作指令，让数控机床按照预定的工作程序，对需要加工的零件进行自动化操作的过程。其操作前，需要先确定零件在机床的安装位置，刀具与零件之间在进行工作时的尺寸参数。机器操作的路线，切削规格等参数等。掌握这些参数之后，才由程序员编制加工的数控操作程序单。然后让电脑按照制定的程序，进行规范的操作的一种深加工过程。

1.2 数控机床的电气控制

数控机床的电气控制主要由电流、位置、速度三个控制环利用串联的原理组成的。

1）电流环的功能是为伺服电机，提供其所需要的转矩电路。通常情况下，其与电动机之间的匹配调节，是事先就由制造者配备了相应的匹配参数。其反馈信号也在制造时，已经在伺服系统内联接好了。因此不需要事后进行接线与调整；

2）速度环的功能是控制电机的转速，也就是坐标轴在工作时的运行速度的电路。速度调节器其P、I调整值，都是根据骚动坐标轴负载量，或者是机械转动的刚度与间隙等特性来决定的。一旦这些特性发生了变化，就需要对机械的传动系统进行检查和修复，然后再正确调整数控设备速度环的PI调节器；

3）位置环是对各坐标轴按照程序设备的指令进行工作，用于精确定位它位置的控制环节。位置环的正确运行与否，直接影响到坐标轴的工作精度。位置环的工作包括两部分。

其一，位置环是测量元件的精度是否与CNC系统脉冲当量匹配。测量元件每次移动的距离，外部倍频电路是否与系统庙宇的分辨率相符。测量元件与分辨率肪冲比必须达到100倍频方，才算合格。比如，位置测量时，元件脉冲次数10/mm，那么系统的分辨率应为0.001mm才算匹配。

其二，对位置环KV值的设定和调节。KV值一般是被当作机床数据进行设置的，数控系统中，对KV值的数值单位和设置地位都进行指定。速度环在进行最佳化调节后。KV值则是鉴定机床性能好坏，工作精度是否准确的重要因素。KV值体现了机床运动坐标，运动时性能的优势程度。关于KV值的设置，需要参考和符合以下公式：

KV=V/其中KV即位置环增益系数 V即坐标运行速度，m/min 即跟踪误差，mm 注意不同的单位，数据参数代表的涵义也不一样。

2 数控机床维修方法

2.1 故障检查

首先要对进行进行检查，查找机床究竟问题出在哪里，先可对机器的使用人员进行询问，再进行目测，触摸机器的各个线路是否完好，检查是否短路。再通电进行检测，如果不行，再利用进行检查，对机器的信号与报警装置，接口状态，参数调整等各种方法，直到查出机床的问题为止。故障检查这一步就算结束了。它是机床维修前的基础工作。只有正确地发现其问题，才能有针对性地对其进行修理。

2.2 维修方法

故障排查出来之后，再进行机床的维修，这里给大家介绍几种常见的机床障维修方法。

1）电源：电源是整个机床是否能够顺利工作的能量来源，它的损坏轻则会导致程序数据丢失，产生停机现象。重者可能毁坏整个系统。在我国，由于电力系统不是很充沛，所以经常导致电源的损坏，电源损坏应及时维修。然而做好提前的准备，才是预防电源损坏的根源。因此我们在设计机床的供电系统时，就尽量为它提供单独的配电箱，在电网供电质量不良的地方，三相交流稳压装置，也是必须事先配备的。接入数控机订的电源中线与接地线一定要分开，并且使用三相五线制等；

2）位置环故障：首先，位置环报警可能产生的原因是位置测量回路开路、测量元件已经损坏、接口信号损坏等。其次，坐标轴在脱离指令下运动，可是造成的原因是漂移可能过大；位置环或速度环接成正反馈；元件损坏等；

3）机床坐标查找不到零点。可能造成的原因是零方向与零点远离；编码器损坏光栅零点标、回零差事开关失灵等；

4）机床动态性差：其中原因可能是机械传动系统磨损严重，或者间隙过大造成的。或者是导轨工作做得不充分。对于电气控制系统，造成这样的问题可能原因是速度、位置环和相关参数，已经不处于最佳匹配状态。应在故障排除后，及时进行调整，使得达到最佳效果。

诸如此类等等问题，故障在查出之后，立即根据相关的维修方案进行正确地修理，对各种电路，参数，控制系统，电源等问题，进行仔细确认，然后针对性地调整维护方案，并且把每次维修的记录地都记载下来，以便下一次遇到同样的情况，好迅速地作出处理。

3 结论

根据以上依据，我们可以得知，数控机床的控制与维修技术，在我国虽然还没有形成非常完善的理论体系。但是只要我们仔细地摸索排查，利用自己和别人总结出来的经验，记载下来，对我国未来制定完整的数控机床控制技术和机床维修技术，无疑有着重大的借鉴意义。

参考文献

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[6]王侃夫主编.数控机床控制技术与系统[M].机械工业出版社， 2002.

第2篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；新技术；趋势

0 引言

在世界经济一体化进程加快的影响下，各个国家间呈现出越来越激烈的竞争，并且这为企业的良好发展提供了契机，尤其是制造行业应当把握住机会实现更好的发展。应用数控机床技术促进了制造行业的发展，数控机床技术的特点是质量高、生产效率高，因此能够为企业带来理想的经济效益。

1 数控机床的组成部分和特点

通常而言，数控机床的组成部分是：（1）主机，其属于数控机床的主体，数控机床的机械部件是主轴、立柱、机床身等，其作用是为了对机械部件进行切削加工；（2）数控设备，其属于数控机床的核心部分，主要有软件和硬件（纸带阅读机、键盒、CRT显示器、印刷电路板），用以将数字化零件程序输入，且存储输入信息、插补运算、变换数据，以及进行一系列的控制；（3）驱动设备，其属于数控机床执行的驱动部分，主要有进给电机、主轴电机、进给单元，以及驱动单元组成。基于数控设备的控制，借助电液伺服系统或电气完成进给与主轴驱动。在几个进给联动的情况下，能够加工空间曲线、平面曲线、直线，定位；（4）辅助设备，其指的是数控机床的一部分配件，确保数控机床的监测、照明、、排屑、冷却等，这主要有监控检测设备、刀具设备、数控分度头、数控转台、交换工作台、排屑设备、气动设备，液压设备等等；（5）编程和其它的一些附属装置，其主要作用是存储和编制零件程序。

在数控单元当中包括数控机床的监控与操作部分，其属于数控机床的核心。相比较于普通的机床，数控机床的特点是：（1）生产效率高（通常是普通机床的几倍）、机床的刚性大，精度高；（2）加工精度高、加工质量稳定；（3）机床的自动化能力强、能够使工人的劳动强度减轻；（4）能够实施多坐标联动，可以对复杂形状的零件进行加工；（5）在改变加工零件的情况下，通常仅仅要求对数控程序进行改变，如此能够使生产准备的时间减少；（6）需要操作工作者和维修工作者都具备较高的素质。

2 数控机床新技术的特性

（1）在数控机床中应用新型智能化的机器人。在最初的阶段，智能机器人的工作主要是装卸搬运，在日益进步的科学技术影响下，新型的智能机器人业已具备视觉与触觉的功能，可以凭借感官完成一些人工方面的事项。应用一些智能机器人不但使大量的物力和人力节省，而且也使大量的费用减少。

（2）复合加工技术的应用。复合加工业已由初期的钻、车等加工步骤向加工齿面、削磨内外圆，以及表面助理转变。

（3）直驱技术的应用。功率和扭矩较大的直线点击重点用在重载机床与高速机床，这不但使高定位精度和快速度实现，而且力矩电机会代替普通的机械传动。在国际机械制造领域当中，业已出现相似的成功例子，接下来的发展就是推广与普及。

（4）应用绿色机床技术。学术界很长一段时间以来探究的重点就是绿色机床。在注重数控机床高精度和高速度的过程中也应当重视它的环保性。机床的环保会对人们的健康产生直接性的影响，怎样节能减排以及确保工作者身体健康以及提高工作效率，这是绿色机床的根本所在。

3 数控机床技术的发展趋势

（1）高精度。各个工业大国都十分注重提升数控机床的加工精度，通常来讲，数控机床的加工精度涵盖数控机床生产的几何精度和数控机床应用的加工精度。在提高数控机床稳定性以及应用补偿技术和辅助策略的基础上能够大大地提高数控机床的精度。

（2）高稳定性。针对数控系统和数控机床的制造商来讲，其非常重视的一个问题是数控机床的稳定性，如果一台数控机床的稳定性能非常高，就会使数控机床的事故率大大地降低，这不但有利于制造工作的顺利进行，而且有利于生产效率的大大提升。为此，衡量数控机床质量的一个关键性指标是数控机床的稳定性。

（3）高效性。具体来讲，高效性是指大大地提高数控机床的运行速度，这一是能够确保产品的质量，实现运行效率的提升，二是能够使投入的费用降低，在生产的过程中普遍性地应用零件的高速加工。

（4）智能化。针对各种领域的生产过程而言，一致的理想是智能化。应用一种模拟网络化监控与数字化网络技术，凭借电子计算机编制本来人工操作的运行程序为一种既定的模式，且以机器控制代替人力控制的方法就是智能化加工。通常而言，应用智能化重点包括智能维修、智能分析，以及智能监控。

（5）网络化。网络化数控机床的网络化又称“e-制造”，是把数控系统通过网络连接和网络控制，在计算机上操作使用，虚拟设计、虚拟制造等高端技术也越来越多地为工程技术人员所追求。通过软件智能替代复杂的硬件，正在成为当代机床发展的重要趋势。

4 结论

总之，数控加工技术对于制造业的重要性不言而喻， 其对一国经济、国防、综合实力和国际地位的推动作用是十分突出的。针对制造领域的重要性来讲，数控加工技术举足轻重。其有利于国家综合实力、国防经济，以及国际地位的提升，当前形势下，一个非常显著的问题是我国的制造领域的发展不够先进，依旧滞后于西方发达国家，这就要求进一步地探究数控加工这种机械制造技术。在对新型技术引进的过程中也应当不断地创新，进而不再依赖于发达国家的数控技术，自主研发有着国际先进能力的数控机床技术，从而使我国逐步地转变成为世界性的制造业强国。

参考文献：

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第3篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；故障诊断；维修

0引言

数控机床当中的任何系统或部件有问题，都可能会导致整个机床发生故障，因此在故障诊断过程中，维修人员应当综合考量并分析数控系统、机械主体以及相关部件等内容，展开对应的检查以及分析，从而进一步确定故障产生的具体原因以及具置，采取具有针对性的措施和方法使故障得以清除，进一步确保数控机床运作的稳定性。另外，经常进行数控机床的维护和包养，不但能够使故障得以降低，还能够使机床使用效率得以提升，避免故障在生产活动方面的影响。

1数控机床故障诊断技术

（1）直观法。数控机床出现故障的情况下应用最为普遍的一种诊断方法是直观法。其重点根据数控机床存在的不正常情况、现象等来诊断机床故障，像是能够借助直观性的检查对机床部件的脱落、松动、磨损等进行把握；倘若发生故障的情况下存在烧焦味，那么维修工作者就能够重点检查数控机床的一系列保护性开关、电阻、线路等。除此之外，还能够借助直接的体会与接触断定数控机床一系列设施的运行温度是不是存在异常。

（2）调整参数法。数控机床改变的参数会影响到机床的整体性能，因此，在检查数控机床故障的时候，断定机床故障的关键根据是数控机床改变的参数。因为对数控系统来讲，设置的参数体现着决定性的影响，所以能够在设置参数的基础上调整系统的工作。为此，在出现故障的情况下，维修工作者能够调整参数，从而排除和诊断故障。

（3）测试功能程序和诊断报警信息法。因为数控机床通常都具备自我诊断程序，所以借助直观法难以锁定的数控机床故障，诊断故障就能够有效地借助数控机床的自我诊断程序。维修工作者仅仅需要将相应的功能测试程序输入数控系统当中就行，进而把握数控机床的工作程序，进而明确形成故障的原因。此外，机床的自我诊断功能通常涵盖机械工作现状信息的显示功能，在出现故障的情况下，故障报警信息会在出现在显示中，维修工作者借助这一系列的信息就能够明确出现故障的现状。

（4）替换部件诊断法。针对工作当中的数控机床，倘若某个部件存在的问题会发生机床故障，维修工作者在不清楚哪一部分存在问题的时候，能够更换新部件进行检查，以明确是不是因为损坏的部件导致的故障。

（5）分析原理法。分析原理法指的是立足于数控的运行原理，进而断定与分析故障的一种方法，重点是分析特征指数与逻辑电平进行分析，从而断定故障。这种诊断故障的方法需要维修工作者的技术能力较强，维修工作者不但应全面、深入地把握数控机床的工作原理，而且还应当明确一系列部件的运行原理，这样才可以准确地分析和定位故障。通常来讲，能够划分数控机床的故障为数控系统故障与机械故障。在诊断机床故障之后，应当维修数控机床，这就需要把握这两种故障的维修特点。从整体上来讲，维修机械故障通常坚持先简后精的原则，先是借助直观性的观察推断故障的大置和范围，简单地维修之后再确认故障，最后确定科学的维修方案来精密维修故障，最终处理故障，确保数控机床工作的顺利进行。针对机械故障，数控系统故障较为复杂。由于系统故障牵涉到电气、液压、气动等，所以需要深入和仔细地检查，通常的维修原则是先易后难、先一般后特殊、先外后内。

2数控机床故障维修技术

（1）复位系统和初始化法。如此的维修方法重点是应对数控机床系统程序造成的故障，机床常常由于一瞬间的故障与系统编程而终止工作。故障信息提示也会出现在故障报警系统。鉴于此，能够强行断开电源，然后开电源复位键，以观察机床是不是可以顺利工作。复位故障报警系统一般会用在系统存储压力小或者是线路接触不好等导致的故障报警。在复位系统与初始化之前务必备份系统的数据，进而方便初始化操作难以排除故障之后再深入地诊断与分析机床的硬件。

（2）微调参数法。在重新设置系统参数之后，如果难以排除数控机床的故障，那么就需要微调参数来优化数控机床的参数。由于机床与其它电气的系统间是不是实现了最为理想的控制会严重地影响数控机床的整体工作效率，而微调参数能够实现最为理想的系统之间控制标准。

（3）设置参数法。因为是不是正确地设置参数会从很大程度上影响数控机床的顺利工作，设置的参数存在一点小错误会失去机床的一些功能，这不利于机床整体性能的提升，或者是导致机床的停止工作。鉴于此，借助机床系统的迅速搜索功能，分析和比较有关的参数，探究出现故障的原因，校对与设置参数，最终恢复数控机床的顺利运行。

（4）替换更新模块法。替换更新模块法常常能够迅速而简单地维修机床故障，因此在维修数控机床的时候广泛地应用这种方法。如此的维修方法仅仅需要替换或者是更新故障形成的系统模块，且重新对有关的参数进行设置，就可以有效地排除故障，从而使机床顺利工作。

（5）增强数控机床的抗干扰性能。倘若工作过程中的数控机床受到较强的干扰，那么会影响机床的顺利工作。为此，针对因电源开关导致的故障，就能够应用接地的方式，以使数控机床受到的高频影响减少，从而排除故障。除此之外，为了使机床的抗干扰性能增强，也能够增强电源的负载能力与确保电源电压的稳定。

3结论

总之，数控机床故障的诊断与维修复杂多变的，同时也是最重要的，故障的处理要与实践生产为根据，找到故障多样化的原因，具体问题具体分析，诊断和维修的过程要遵循以上原则，采取对应的诊断和维修的对策。

参考文献：

[1]王春霞，董学文，冯莉.数控车床架故障故障树定性分析[J].科技信息，2014，04（29）.

[2]张根保，柳剑.数控机床可靠性概述[J].制造技术与机床，2014，07（22）.

第4篇：数控机床技术范文

本文从数控机床维修的常见问题出发，明确维修过程中的重点项目。提出了维修要遵循“先易后难、先里后外”的维修原则，以最为合理的维修方式提高维修质量。

2数控机床维修改造中存在的问题

2.1数控机床的故障分类

在机床所产生的故障中，根据实际问题划分为机械故障和电气问题，所以在维修中要先确定故障类型，检查电器系统的运行情况，尤其对设备报警现象、设备过流、运行异常等进行确定。其次在设备维修和升级过程中，会因添加或升级设备添加或更换元件，这会使新原件和设备产生排斥并且提高设备的返修率。

2.2滚珠丝杆的问题

滚珠丝杆在长期工作的状态下，其中的油会逐步被消耗，一旦油不能祈祷作用就会为整个设备体系带来运动误差，所以在设备保养的上要将丝杠的性作为主要的保养内容。丝杆在注油中要避免新旧由重复添加。并对丝杆的支承轴承的运行状态进行更换，避免设备电源在使用上行成的安全隐患。

2.3漏保制动问题

机床的电机部分会因为电机热积累和短路等问题造成电路烧毁，根据相关技术标准规定，所有连续工作超过0.5kW的电机必须装配电动机热保设备，一旦电机在运行中出现过载和短路的现象，热保护中的金属片会出现弯曲，形成机械连接中的短路点，但是有的部件在维修中忽略这一问题，使用廉价的配件，这使电机的热保护能力下降。同时电动机的电阻反应时间和电流保护器相互矛盾，保护器常常出现时间和常数上的巨大差异，使电路的热保性能大大降低。

3数控机床维修改造中的要点

3.1坚持“先易后难、先里后外”的维修原则

数控机床在维修过程中必须坚持“先易后难、先里后外”的维修原则。数控机床使用一定时间后自身的故障会逐渐增多，所以数控机床在维修和检修上要先针对简单问题进行处理，然后在排除复杂故障。

3.2数控机床结构复杂

数控机床作为一体化设备，在结构上十分复杂。电器件的损坏和连接设备出现的接触不良都可能直接导致数控机床出现故障，同时在外部环境发生变化的过程中，会引发数控机床的多种问题，所以数控机床在维修和改造中要根据开关、元件、液压阀等进行仔细研究，注意电控设备的插座和端子位置、以及线路板的插头座等问题，同时对湿度、油污、粉尘等常规性检修必不可少，通过对数控机床的日常检修能够避免出现大修的状况，另外还能够避免机床设备精度受到影响的问题。

3.3进行具体的问题分析

数控机床在维修前不仅要研究好设备的结构图和电路图，还要根据实际设备拆装后进行具体的问题分析，要根据设备所发生的原因和故障进行详细调查，保证故障出现的原因和解决方法，针对设备故障的针对性和故障性进行合理诊断。在对设备的通电性的控制上，要以数控机床的动态故障查找为基础，进行故障检测。

4数控机床维修改造需要注意的技术要点

4.1大型专用数控设备的技术要点

①对于大中型的数控机床的主轴一般都是采用齿轮变速的传动方式，以扩大恒功率区域的变速范围，保证低速时可传递较大的转矩。由于齿轮的变速存有“挂档”的问题，为了预防挂档时出现顶齿的现象需要采用电动瞬动来完成。因此，在进行大惯量部件的延时时需要采用时间继电器来进行检测。②所有的挂档纤维开关都要与计算机设备相互结合，在进行挂档顺点的控制时，要根据接口输出确定短向运行命令，但是由于操作程序需要多个元件联合调试，一旦有一个元件出现问题，PAL系统就不能对电机的运动问题进行处理。③在数控机床的设备中需要特别注意在面板上保留手动挂档的按钮开关。④在专有机床的数控改造中，需要进行参数宏调用的方式以实现PLC程序和零件加工程序之间信息的传递，最终实现特殊的功能要求。⑤所有的大型数控设备都要注意结构部件的放松和夹紧问题，尤其在坐标轴运动的状态下要放松设备结构，但部件达到合理位置后必须夹紧。⑥将坐标轴分成高夹、低夹两个程度，以避免夹紧时出现抖动的现象。

4.2丝杠的维修重点

丝杠维修情况比较复杂。设备在进行数控机床改造和维修的过程中，要根据原操作系统重新设置相关参数，在调整合适的位带与夹紧带。振荡轴的位置固定不能以临时性作为基准，要保证一次维修就能解决问题。

4.3数控机床设备的导轨

在数控机床的设置程序上来看，机床导轨是主要的机床外界装置，车床导轨的工艺性和精度性是维修的重点，导轨的替换材料要保证足够的耐磨性，并且数直。以此避免数控机床导轨在运行过程中出现变形额度情况，具体的设备导轨还要根据导轨性进行防护。另外，一般的机床齿轮都集中在变速箱和主轴箱中，这就要求税控机床的齿轮精确要高于普通机床，以此保证数控机床的传动精度，要保证维修后的机床整体结构能满足间隙传动的要求。

4.4数控机床维修改造完成后的验收

数控设备在完成相关调试后要设备的出场检测标准进行验收，例如在数控机床的维修中从线路改版、到设备组装，都要严格执行出场检测，此外在数控机床的调试过程中，要由专人对设备的机械、液压等操作进行合理调试，所有调试程序都要按照从简到繁、从内到外的程序来控制，此外，所有的设备维修要根据设备的既有原则进行，不得擅自变更和转换设备线路布置。

5结语

第5篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；自主技术；现况；技术发展策略

前言：近些年来，网络的应用范围越来越广，数字化的应用更是给人们的生活带来便利。而将网络及数字化与机械领域发展结合在一起，则从最大程度上能够提升生产的进步，促进生产的发展。就机械制造领域来说，传统的机械加工方法已经无法适应当前的社会生产需要，其同样需要计算机技术的应用，需要通过数字化的控制，达到改善机械制造生产效率和质量的现状。因此，立足于数控机床当前的发展现状，探究数控机床技术提升的措施，探究其未来发展的策略就显得非常重要，只有这样，才能够最大化促进机械生产工业的可持续发展，才能够让数控机床更好地促进国家基础建设。

一、数控机床现况

数控机床是我国工业、国防、科技等领域必不可少的加工工具，为我国国民经济发展，国防力量提升做出了巨大的贡献。数控机床具有柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能，它代表着先进制造技术的核心。近几年来我国数控机床产量逐年爬升，持续快速发展。但是由于市场越来越多的对加工精度和高性能大型数控机床的需求增加，使得国内市场消费份额比重下降。虽然我国的数控机床发展时间落后于西方发达国家，但是我国数控机床的发展已经取到了不错的成绩，已经掌握了数控系统、伺服驱动、数控主机等基础技术，其中一些技术已经实现了产业化发展。但是在一些加工技术上，我国机床技术仍存在很多问题。比如，在数控机床加工过程中一旦出现故障后，没有依据来修理机床，导致生产效率下降；数控机床整体的生产效率不高；机床在控制方面缺乏人性化的设计。所以我国数控机床技术仍有很长的路要走，未来数控机床应该具有的特点：高速化与高精度化、驱动并联化、智能化、网络化等等。综上，我们必须看到，我国当前的数控机床应用现状并没有达到十分令人满意的程度，市场的需求和社会的发展都对数控机床的应用提出了新的要求，都需要全新的数控技术提升来给予更大的支持。

二、数控机床技术发展策略

1.以高速化为先导，提高数控机床的综合性能

数控机床的高速化发展，首先高速化要与机床的结构和控制性能相匹配，因为主轴转速和进给速度的提高，使机床结构和测量系统的热变形和位置控制的跟踪误差随之增大。数控机床的高速化是提高效柔性和高精化重要方法，在过去的数控机床高速化发展历史中，数控机床的主轴运转速率正以没10年增长一倍的速率增加。因为主轴转速和进给速度的提高会引起一些负面影响，所以高速化要与机床的结构和控制性能相匹配，应用热误差补偿、进给速度前瞻控制、位置环前馈控制和加减速平稳控制、抑制颤振的多点自动跟踪滤波器等等一系列先进控制信息技术，促使在高速控制条件下改进加工精度，有效率的提高生产能力。所以高速化发展，提高数控机床的综合性能是数控机床发展历程中的必经之路。

2.发展复合加工数控机床、缩短制造过程链

单一功能的数控机床由于生产效率低，时常要进行换刀调动工件等麻烦，所以加快加快复合数控机床的发展速度，提高工序的集中度，使加工过程链集约化，可以提高多品种单件和中小批量加工的工效，也利于加工精度的稳定。复合数控机床可以减少生产工序，降低下料时间。因此，复合数控机床具有明显的技术效果。对于大重型数控机床应用复合加工技术更有其重要作用。所以通过创新技术扩大功能部件的适用面来简化结构，发展模块化和可重构化的数控机床，可以避免复合机床因功能的扩展而过多地引起结构的复杂化和成本的增加。因此，复合数控机床具有明显的技术效果。对于大重型数控机床应用复合加工技术更有其重要作用。

3.加快高性能数控功能部件的研发，提升数控机床品质

加快高性能数控功能部件的研发是提高数控机床品质的主要手段。目前国内常用的数控机床在其制造装备的功能上储备通常比较多，但是当数控机床需要加工的产品根据市场需求的变化，需要作出很大的更改时，这样就耗费大量资金还有精力。所以，国内主要是借鉴国际上的做法，获得了不小得成就。国际上于1995年开始研究的在可重构制造技术支持下，构建具有适应大批量高效柔性化生产的快速重组制造系统是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态，即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整。高性能的功能部件将具有智能化接口，能与整机协调匹配，并与数控系统构成分布式控制，因此加强为主机厂的核心高性能数控部件研发，来提供满足主机的个性化需求，以便于提高其竞争力。发展能对多变的市场需求作出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和标准化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术，使其具有专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性。目前看来，国内已在数控加工中取得了初步成功。功能部件向功能多样化、运行高可靠性化和结构紧凑化的发展也将促进数控机床复合化加工的扩展并推动新一代可重构机床的出现。

4.发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化

随着网络的普及，工业领域的网络应用已经不足为奇，发展网络化的制造单元，能够推进企业制造能力的高效柔性化，实现高效的柔性化生产。数控机床多发的故障率一直是影响我国数控机床品质的一个重要问题，因此发展网络化制造单元可以提高故障修复的时间，在最短的时间内更换网络制造单元，以降低生产成本，加快生产节奏。目前国际上普遍都采用先进的企业管理系统如ERP、PDM、CRM、SCM等与数控机床技术向集成管理，解决其中出现的矛盾和问题，提高机床的利用率，从而实现高效的柔性生产。

结语：

综上所述，数控技术在机械领域中的应用依然存在很多问题，其提升的空间依然非常广泛。相关人员应当积极探索数控技术发展的方式，探究其提升的路径，并注重与先进国家或者技术的沟通和交流，才能够真正提升数控技术的应用范围，才能够让数控技术得到进一步的发展，才能够让数控技术日益完善，从而为国家机械制造业的发展增砖添瓦。

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第6篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；电气柜；制造技术；稳定性；抗干扰能力 文献标识码：A

中图分类号：TG659 文章编号：1009-2374（2017）05-0028-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.05.013

1 导言

数控机床电气柜是整体数控机床电气系统的重要组成部分，电气柜的品质决定了数控运行的稳定性和抗干扰能力。本文主要阐述的是电气柜制造相关要求规范。

2 器件安装规范

电气件的型号、规格、数量及安装位置应与设计图纸和工艺文件一致。器件安装前后应保持外观洁净、无损坏。器件安装要水平或垂直，水平和垂直度误差≤2mm。电盘内器件的安装高度应在合理范围内，以便于器件的安装、连接和拆卸。

3 导线制作规范

导线的选择原则有以下五点：

第一，导线颜色的选择应与设计图纸和工艺文件一致；当设计图纸和工艺文件无明确要求时，遵循表1所示：

第三，导线线径

第四，导线线径≥10mm2时，线号规格为Φ1.5，使用扎带捆绑在预绝缘端子护套下端或绝缘软套管下端，见图1和图2所示：

第五，压接端子的选择应与导线线径和器件连接点相匹配；断路器、接触器、继电器、非弹簧式端子等器件接线应优先采用U型端子，电机等不经常拆卸的器件接线端子采用O型端子；保护接地必须使用O型端子。

4 配线连接规范

4.1 接线一般要求

4.1.1 连接的导线应确保绝缘层无破损。

4.1.2 导线连接的位置应与设计图纸和工艺文件一致。

4.1.3 导线连接后应确保在可视范围内无导体。

4.1.4 尽量保证强电部件连接线和弱电部件连接线分离开，减少交叉，走线整齐美观。

4.2 接线外观要求

4.2.1 连接后的线号文字面向外。

4.2.2 配线长度应适合实际走线距离，保持直线敷设，不能因过长而迂回敷设；6mm2及以下配线长度误差控制在20mm以内，10mm2及以上配线长度误差应控制在10mm以内。

4.2.3 线槽外的导线成束采用扎带捆绑见图3，捆扎间隔100mm，转角处必须捆扎；交、直流应分束捆扎，见图4。

4.2.4 线槽内的导线不得超过线槽空间容量的60%。

4.2.5 线槽出线时选择就近的槽口。

4.2.6 侧壁走线使用扎带固定线束，固定间隔≤200mm，转角处必须固定。

4.2.7 所有扎带捆绑后应沿根部剪断。

4.2.8 导线连接至器件的走线形式如下：

直线连接：接线点与线束在同一平面，见图5。

弧线连接：接线点与线束不在同一平面，保证同一排器件弯曲弧度一致，见图6。

4.3 接线安全要求

4.3.1 走线应与发热器件保持距离，禁止在变压器表面或电器件散热口处走线。

4.3.2 对于柜内不连接器件的散线终端（用户现场使用），采用绝缘胶带分别包裹各终端。

4.3.3 不经过总电源开关切断的电路，附近应粘贴警告标识。

4.3.4 连接时确保线号和绝缘软套管包裹在端子压接部分，不能套接至端子连接部分。

4.3.5 各电气装置接地点必须单独引线接地，不能串联过渡。

4.3.6 每个接地点只能连接1根导线。

4.3.7 所有柜门均应连接保护接地线，不能制作成螺旋形式。

5 成品电气柜功能检验技术要求

5.1 安全要求

5.1.1 试验前必须穿好绝缘鞋，并在被测电柜侧壁张贴试验警示标识。

5.1.2 试验前检测试验用仪器、仪表功能正常。

5.1.3 通电过程确保身体各部分不接触带电部分、不能修改电路连接。

5.1.4 检测完毕后要先断开电源，再进行其他

操作。

5.2 通电前的检测

5.2.1 确认器件的型号、规格、数量及安装位置与布局图纸或摆件工艺文件一致，并且无外观损坏。

5.2.2 确认器件连接的线号与原理图、接线图或配线工艺文件一致，并且线号字体向外。

5.2.3 检测进线电源电压值原理图要求，并连接至电气柜总电源进线位置。

5.2.4 断开所有电气开关、数控系统部分的信号和供电连接。

5.3 短路检测

5.3.1 检测短路须断开变压器、稳压电源供电回路的开关。

5.3.2 检测并确认三相供电回路的任意相间、任意相与零之间无短路；三相供电回路的任意相与交流控制回路220V、110V及24V、0V之间无短路。

5.3.3 检测并确认交流控制回路220V与110V之间及交流控制电力路与零之间无短路。

5.3.4 检测并确认24V与0V之间无短路。

5.4 通电后的检测

5.4.1 检测并确认变压器和稳压电源的输出符合产品原理要求。

5.4.2 按电气原理图控制要求逐项给定控制信号（给定信号的电压应符合原理要求）。

5.4.3 不能同时给定互锁信号。

5.4.4 给定信号后，观察并确认回路中的器件动作符合原理要求；z测并确认各回路输出端电压符合原理要求。

5.4.5 检测结束后恢复所有连接，断开所有电气开关。

6 结语

本文通过对于数控机床电气柜制造过程制定明确的规范要求和检测方法，有效地提升了电气柜品质，希望能够为相关工作人员提供借鉴和参考。

参考文献

[1] 机械电气安全 机械电气设备（第1部分）：通用技术条件（GB 5226.1-2008）[S].

第7篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床 插补算法 精度测试

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0074-01

数控技术发展至今已经有着50多年的历程，这期间数控技术主要经历了5个重要发展阶段：电子管数控、晶体管数控、中小规模IC数控、小型计算机数控、微处理器数控。传统机床安装上数控系统之后，可以大大的提高机床的加工精度以及速度，同时提高机床的加工效率。随着相关技术的不断发展，人们对数控技术有着更高的要求，能够代替机床设计师以及操作者大脑，能够将一些特殊加工工艺以及操作技能集成的智能数控系统将是这项技术未来的发展方向。开放式数控系统大致可以分为两种结构：（1）CNC+PC主板：在传统CNC机器中直接插入一块PC主板，通过这个PC板对系统进行实时控制。对于以坐标轴运动为主要形式的实时控制是通过CNC来实现；（2）PC+运动控制板：在PC机的标准插槽中直接插入一个运动控制板，实现对运行过程的实时控制。这种结构中，PC机主要是辅助作用，进行非实时控制。虽然开放式数控系统早在上世纪90年代初就已经出现，但是随着工业水平的不断发展，越来越多的数控系统使用厂家，更多关注的是系统的运行可靠性。特别是PC系统可能出现的死机情况，是生产厂家所不能够接受的。可靠性只是使用数控系统所需要满足的一方面，之所以要使用数控技术，最为关键的还是高精度、高速度加工。现在CAD/CAM技术也在不断的发展成熟，这对于工业的推动有着相当大的作用，机械加工可以说已经进入了自动化时代。传统复杂零件的加工，高精度、高速度自动化加工技术等现代化工业水平逐渐的成为现实，数控技术使得机床的功能得到了非常大的扩展，极大地促进了制造业的变革。下面将就开放式数控系统中最为关键的部分--插补模块进行简要的介绍与分析。

1 插补算法

当前在数控系统中应用最为广泛的插补算法主要有以下两种：脉冲增量插补和数字采样插补。

（1）脉冲增量插补。

该算法最大的特点就是在每一次的插补运算结束时都会得到一个行程增量，而且仅此一个。这个增量会以脉冲的形式输出至步进电机。在实现方法上较其他算法而言简单的多，一般情况下使用加法或者位移这些简单方式就可以进行插补操作。所以不论从硬件实现，还是从运算速度上来说，这种插补算法均有着很大的优势。当前该算法还可以直接通过软件来实现，但是只出现于中等精度（0.01 mm）或中等速度（1～3 m/min）要求的CNC系统。脉冲增量插补算法需要约20余条指令才能够顺利执行，假设CPU的时钟设置为2.5 MHz，那么可以计算得出一个脉冲当量所需的时间为20μs。在脉冲当量为lμm时，极限速度就可以达到1.5 m/min。虽然通过研究可以发现上述规律，但是我们可以通过降低一定程度的精度来实现加工速度的进一步提高。

（2）数字增量插补。

该算法要求在一定的插补时间范围内，计算出立体坐标轴每一个坐标方向上的增量，也就是ΔX、ΔY以及ΔZ这三个值，而且这里的插补时间要严格控制，必须要在时间范围内计算完毕，并将计算结构发送至伺服系统，通过伺服系统来实现对移动部件运动过程的实时控制，同时移动部件必须要保证在此插补时间范围内运行完整个行程。实质上，数字增量插补算法是通过数值量来控制整个机床的运行过程，所以机床各个坐标上的运行速度是通过插补运算所得到数值量以及插补时间得到的。

2 插补技术的改进

（1）参数曲线恒速插补算法。

通常情况下，参数曲线方程的表达式为：

；；

从上式中可以直观的看出，在三维坐标轴中，每一个坐标分量均可以看作是变量u的函数。依照现代数控插补思想知道，数控插补技术不仅仅需要对零件的轮廓加工进行科学有效的控制，还需要保证加工效率以及进给速度等工艺信息得到有效的调整控制。想要达到这一目的，最简单最便捷的方法就是对参数进行均匀分割。同时我们还知道，工件的加工信息是否能够进行有效控制是用来评价插补算法是否具有实时性以及其可靠性的重要标准，所以只从有效控制加工工件的轮廓信息来评价算法的优越性显然是不足够的。只有在此前提下，更为细致的分析恒速进问题，才是最终实现恒速插补算法的重中之重。

（2）恒速插补算法的改进。

恒速插补算法中的恒速实质上是指将刀具的加工速度控制在规定的范围之内，并不是说保证速度一直处于某一个数值。相反，如果加工速度一直处于某一个数值反而会出现一些问题。譬如，当加工工件的参数曲线曲率逐渐变小时，加工效率就会因为加工速度的恒定而大幅度的降低；当参数曲线曲率逐渐变大时，恒定的加工速度会极大的影响工件轮廓的加工误差。所以恒速加工必须要与轮廓误差分析相结合，才能够实现工件加工过程的有效控制。

这里提出了基于数据采样的插补改进算法。不同的曲线参数，所对应的参数表达式也不同。我们规定曲线起点为q0（x0，y0），终点为qn（xn，yn）。按照CNC系统采样插补原理可以分析得到，实时插补的任务就是在一定的进给速度下，形成相应的插补直线段，通过这些直线段来逼近获得实际曲线，进而得到三维坐标中每一个坐标轴的进给增量。所以，上述内容可以表示如下：

；

为进给步长。

进而得到CNC系统插补周期无约束进给步长为：

T为CNC系统插补周期；

F为当前系统的进给速度。

当进行高速加工时，曲线的曲率半径一定是不断变化的，假设按照一定的速度进行加工处理，那么就会超过最大允许进给速度。因此，一定要保证进给速度与曲线曲率半径的变化一致，也就是说曲率半径减小时，进给速度要相应的自动下降，进给步长缩短。

参考文献

[1] 游有鹏，王抿，缪群华.样条曲线脉冲增量插补控制[J].制造技术与机床，2000（3）：40-43.

[2] 游有鹏，王珉，朱剑英.参数曲线的自适应插补算法[J].南京航空航天大学学报，2001（6）：66-67.

第8篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表， PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

⑤故障诊断应遵循的原则。第一，先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则，由外向内逐一进行检查排除。第二，先机械后电气首先检查机械是否正常，行程开关是否灵活，气动液压部分是否正常等，在故障检修之前，首先注意排除机械的故障。第三，先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，查阅机床说明书、图纸资料，进行分析后，才可动手查找和处理故障。

数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础，是完成生产过程的重要技术手段，强化管理是关键，“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的唯一途径。

参考文献

第9篇：数控机床技术范文

关键词：数控机床；故障诊断；检测

1数控机床的故障诊断技术

①数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测，并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查，并显示有关状态信息和故障信息。

②在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检，并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时，需要停机进行检查，这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障，将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统，必须具备计算机网络功能。因此，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家，数控机床出现故障后，通过机床厂家的专业人员远程诊断，快速确诊故障。

2数控机床故障的实用诊断方法

①诊断常用的仪器、仪表及工具万用表－可测电阻、交、直流电压、电流。

相序表－可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表－可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表－可不断线检测电流。测振仪－是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪－可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。

②诊断用技术资料主要有：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。

③故障处理。故障软故障－由调整、参数设置或操作不当引起硬故障－由数控机床（控制、检测、驱动、液气、机械装置）的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况，不要立即切断机床的电源，应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键，观察系统的变化，报警是否消失。如消失，说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失，把可能引起该故障的原因罗列出来，进行综合分析、判断，必要时进行一些检测或试验，达到确诊故障的目的。

④数控系统故障诊断方法。直观法（望闻问切）：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。

⑤故障诊断应遵循的原则。第一，先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则，由外向内逐一进行检查排除。第二，先机械后电气首先检查机械是否正常，行程开关是否灵活，气动液压部分是否正常等，在故障检修之前，首先注意排除机械的故障。第三，先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，查阅机床说明书、图纸资料，进行分析后，才可动手查找和处理故障。

数控机床是现代化企业进行生产的一种重要物质基础，是完成生产过程的重要技术手段，强化管理是关键，“防”与“治”的结合是解决数控机床“使用难、维修难”的唯一途径。

参考文献：