自动化机床论文精选(九篇)

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第1篇：自动化机床论文范文

关键词： 数控机床 制造强国 发展趋势

数控技术是先进制造技术中的一项核心技术，由数控机床组成的柔性化制造系统是改造传统机械加工装备产业、构建数字化企业的重要基础装备，它的发展一直备受制造业的关注，其设计、制造和应用的水平在某种程度上代表了一个国家的制造业水平和竞争力。近年来，国内机床设备和技术的发展在市场需求旺盛的情况下，设备以满足市场和用户需求为主，在高性能加工的设备和技术上并没有进行很好的研究和技术储备，在市场趋于平稳的时期，我国的机床工业势必会更加缺乏竞争力。因此，国家将数控机床作为重点支持的产业项目，在发展规划中明确了发展高速、高精度数控加工设备作为主要的支持发展方向，将提升装备水平和核心技术放在重要的位置。

“机床是装备制造业的工作母机，实现装备制造业的现代化，取决于我国的机床发展水平。振兴装备制造业，首先要振兴机床工业，要大力发展国产数控机床”。振兴装备制造业，机床工业需先行，这是一条经济发展的客观规律。在国民经济快速发展的拉动和国家产业政策的正确引导下，中国机床工业行业发展迅速，产销两旺，行业综合水平落后的面貌得到改变。进入21世纪以来，随着我国国民经济实力的快速增长，我国制造业在国际上的地位日益提高。目前，我国正处在工业化的中期阶段，制造业仍然是国民经济的主体和支柱。但从总体上看，我国制造业与先进国家的差距还比较明显。有人坦言：“无论今后科学技术怎样进步，发展先进的制造业将是人类社会永恒的主题，制造业也将永远是人类社会的‘首席产业’。”在当今世界上，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和科技水平的最重要标志。制造业最重要的基础是装备制造业。现在我国已是制造业大国，但并不是制造业强国。目前我国的装备制造业水平有限，以至于不能很好地满足现代化机械生产的需要。而现代制造业发展的主要方向体现在信息化制造方面，其中自动化、智能化制造则是装备制造业中的主导技术，这对于高速、高精度、低消耗的产品制造来说尤为重要。

数控机床是近展起来的具有广阔发展前景的新型自动化机床，是高度机电一体化的产品。随着科学技术的发展，机械产品的结构越来越合理，其性能精度和效率日趋提高，因此对加工机械产品零部件生产设备――机床也相应提出了高性能高精度与高自动化的要求。大批量的产品，如汽车拖拉机与家用电器的零件，以及航空航天、内燃机、军工、汽车、船舶等行业需要的重要加工设备，尤其是高刚性、高精度、高稳定性、高复合型的精密数控卧式铣镗床更是航天和军工企业急需的关键设备。

“十一五”期间，国家对装备制造业提出要求：变“制造大国”成为“制造强国”，调整产业结构，重点开发高档数控机床，提升行业水平。自主开发高速精密卧式机床，研究其相关的设计和制造技术并取得突破，对国家在高端装备领域拥有自主知识产权和核心竞争力，将起到至关重要的影响。随着工业技术的发展，各行各业对高速数控机床的需求也越来越多。2010年9月8日国务院召开常务会议审议并原则通过《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》，高端装备制造、节能环保、新一代信息技术、生物、新能源、新材料和新能源汽车七个产业作为重点领域将集中力量加快推进，国家将加强财税金融等政策扶持力度。国务院发展研究中心产业部部长冯飞预计，未来十年将是战略性新兴产业蓬勃发展的十年，到2020年，战略性新兴产业占工业增加值比重可望达到20%以上。机床工业由于技术含量和工艺要求极高，属于技术和资本密集型产业，行业壁垒很高，无论在国内还是全球范围，行业格局变化都比较缓慢。机床本属于机械行业，而机械行业与下游行业固定资产投资密切相关。下游行业每年固定资产投资中，约60%用于购买机械产品。设备工器具购置在固定资产投资中的比例保持在20％左右，并长期保持稳定。因此在机床行业下游产业中，固定资产投资的主要部分都是用来购买装备制造工具――机床。通过统计发现，机床下游行业固定资产投资增速远快于全社会平均增速水平。数控机床的需求来自于下游的机械行业固定资产投资，2011年汽车及零部件、航空航天设备、高速列车、军工、电子信息、电力设备、船舶、工程机械、模具等高端装备业崛起，行业产能高速扩张，继续带动数控机床消费的高速增长。罗百辉表示，2011年高端装备自主创新势头将更为强劲，继续带动机械工业15%以上的增速。目前我国正处于重化工业化时期，这是超脱于经济短期波动、在近几十年里对中国经济产生巨大影响的因素，对我国机械工业的发展也起着促进作用。它与长期向好的中国宏观经济一样，成为机械工业近30年来持续快速发展的最好注解。所谓重化工业化时期，也就是工业化的中期，即从解决短缺为主的开放逐步向建设经济强国转变，煤炭、汽车、钢铁、房地产、建材、机械、电子、化工等一批以重工业为基础的高增长行业发展势头强劲，构成了对机床市场尤其是数控机床的巨大需求。中国已经超过德国，成为世界第一大机床市场。数控机床已成为机床消费的主流。预计2015年数控机床消费将超过60亿美元，台数将超过10万台。数控系统的发展趋势是：①平台数字化。②运行高速化。③加工高精化。④功能复合化。⑤控制智能化。⑥伺服驱动高性能控制。中高档数控机床的比例会大幅增加，经济型数控机床的比例不会有太大变化，而非数控的普通机床的需求将会大幅度减少。

参考文献：

［1］张江华.TK7640数控铣镗床的运动误差分析及其补偿（硕士论文），2007.

［2］畅越星.数控落地铣镗床主轴箱动力学分析与结构设计研究（硕士论文），2007.

［3］李军华，数控机床主传动齿轮综合啮合刚度研究（硕士论文），2007.

［4］张利平主编.液压气动技术速查手册.北京，化学工业出版社，2006.

［5］姚银歌.大型数控落地铣镗床CAE与主轴箱优化设计研究及应用（硕士论文），2010.

［6］姜华.高速精密卧式加工中心开发的关键技术研究（博士论文），2007.

第2篇：自动化机床论文范文

数控机床

课程体系

论文摘要:本文根据当前社会需隶的数控人才所需的知识结构，对机械制造及自动化专业“金属切削机床与数控机庆.课程的教学内容进行了重组和优化，构建了理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”的人才培养模式，通过采用专职教师与兼职教师相结合，来改变师资队伍的结构.

1前言

数控技术是制造业实现自动化，柔性化、集成化生产的基础.数控技术的应用是提高制造业的产品质里和劳动生产率必不可少的重要手段;加人世贸组织后，中国正在逐步变成“世界制造中心”，为了增强竞争能力.中国制造业开始广泛使用先进的数控技术。这迫切需要既能利用计算机进行机械产品的辅助设计，又能应用数控技术进行制造的人才，作为培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才的机械设计制造及其自动化专业如何适应发展的需要，根据社会对数控技术人才的需求进行余属切削机床与数控机床课程的教学改革，这是我们必须要深入研究的问题。

z数控人才的需求和知识结构

当前社会需求的数控人才主要有三种类型:，>0蓝领层”数控技术人才:承担数控机床的具体操作及日常简单维护工作的技术工人，z>0灰领层’数控技术人才:承担数控编程的工艺员和数控机床维护、维修人员;3)“金领层，数控技术人才:具备井精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护维修所需要的绘合知识，积累了大量实际经验，知识面广。这三种类型的数控人才所要求的知识结构也各不相同，“蓝领型.:以传统的机械制造技术为墓础，掌握“数控机床原理及应用基础’和“数控加工编程技术’，掌握"CAD/CAM’软件.‘灰领型编程工艺员，:应具有良好的数学基础，熟悉产品的三维设计，产品的加工工艺:“灰领型维修人员，:以机、电、光和液(气)控制技术为基础，掌握数控机床维护与维修的技术和技能。“金领型”:有较扎实的专业基础，较全面地掌握数控设备的相关原理与技术，具备数控设备研制与开发能力，掌握网络技术，有较高的外语水平。

3构建与社会需求相适应的宽口径课程体系

根据“金属切削机床与数控机床.在系列课程中的地位和作用，从社会需求出发，对教学内容进行了重组和优化。课程采取理论教学为引导，实验教学为补充，实训教学为提高的“教学一体化”模式.

(1)

通用机床突出重点，贯彻少而精的原则

通用机床部分，我们重点讲授车床、铣床和滚齿机的传动原理，传动系统的分析和主要结构.磨床和其它类型通用机床部分通过布置思考题，让学生自学然后通过课堂讨论，使学生弄清磨床和其它类型通用机床与车床、铁床和滚齿机在结构上的主要差别，进而熟悉通用机房的工艺范围，为制订零件的加工工艺和机床的维护，维修和产品的开发奠定一定的基础。

(z)数控机床突出实践性

在数控机床理论教学中不过于强调系统性和完整性，重在其应用。简要地讲述数控机床的基本组成及其工作原理，介绍数控机床主传动系统、进给传动系统典型结构及附件，着重讲述数控加工工艺设计，CNC车床及其车削中心、CNC铰铁床及其加工中心，CNC线切割机床的手工编程技术及其操作，采用多煤体或录像进行教学，最大限度的展示生产一线的环境，将数控机床图片、所使用的刀具图片，机床附件、加工过程等展示给学生，将抽象的枯燥的概念和技术要领用形象生动的过程模拟来表现，使课堂教学更加生动和形象，便于学生理解和掌握所学的知识。 为了培养学生对数控设备的检修、调试、故隆分析能力和数控加工现场解决问题的能力，将数控机床的安装、调试、保养与维修作为一个专题来学习，借助大盘现实案例教学来阐述常见故障产生的原因及排除方法，或采用现场教学等灵活的方式进行。

(3)课程设计，加强综合性

课程设计是理论教学中重要的一个实践性环节，其目的是对所学知识的一个概括和应用，是对学生各个方面能力的一个综合评价，为了真正使同学们具备编制数控机床加工工艺规程的能力;具备选择工艺参数、编制数控机床加工程序的能力，具备操纵、调试和维护数控机床的能力，我们要求学生利用一周时间先进行程序编制工作，然后上机操作，亲自进行程序的输入，调试、运行，把课堂学习的知识在模书墩作软件上加以验证，使实际操作能力得到锻炼和提高。课程设计完成后要求每人上交一份总结报告，包含工艺过程分析(路线安排+程序原点+工装十切削用量)、数控程序清单及设计心得等内容。

(4)依托职业学校资源，加强实训教学

工科专业学生理应姓“工’，应面向工程，面向生产，面向经济建设实际，因此，所培养的人除了具备应有的专业知识外，还必须具备应有的实践能力包括必要的操作技能，既生产技能与实验技能，这是工科专业学生所必需的工程素质。而实践教学及基地建设往往对硬件设施和软件条件提出严格要求，受财力、人力等办学条件方面的限制，机械制造及自动化专业数控硬件设施和软件条件一般比高职数控专业相对要薄弱一些，我们充分利用职业学校资源进行实践教学.通过与安徽省蚌埠市机械高级技工学校合作，做到资源共享，开展实训教学。各训练项目按照相应的职业资格标准实施，通过考核评定成绩，实训教学结束时组织学生参与加劳动与社会保障部门组织的考核，取得相应的职业资格证书，同时取得相应的课程成绩和学分。

第3篇：自动化机床论文范文

论文摘要:对机械加工生产线在节拍时间、柔性化进展、加工精度、综合自动化程度、可靠性和利用率等方面的进步和发展进行了阐述。并对其未来发展趋势进行了分析、展望。

从二十世纪20年代开始，随着汽车、滚动轴承、小型电动机和缝纫机等工业发展，机械加工制造中开始出现自动线，最早出现的是组合机床自动线。机械加工制造业中有铸造、锻造、冲压、热处理、焊接、切削加工和机械装配等自动线，也有包括不同性质的工序，如毛坯制造、加工、装配、检验和包装等的综合自动线。

采用自动线进行生产的产品应有足够大的产量；产品设计和工艺应先进、稳定、可靠，并在较长时间内保持基本不变。在大批、大量生产中采用自动线能提高劳动生产率，稳定和提高产品质量，改善劳动条件，缩减生产占地面积，降低生产成本，缩短生产周期，保证生产均衡性，有显著的经济效益。

一、机械加工生产线的发展状况

在汽车、拖拉机、内燃机和压缩机等许多工业生产领域，组合机床生产线仍是大批量机械产品实现高效、高质量和经济性生产加工的关键装备，也是不可替代的主要加工设备。现针对组合机床生产线来说明一下国内机械加工生产线的发展情况。

现代组合机床生产线作为机电一体化产品，它是控制、驱动、测量、监控、刀具和机械组件等技术的综合反映。我国传统的组合机床自动线主要采用机、电、气、液压控制，近年来随着数控技术、电子技术、计算机技术等的发展，组合机床的机械结构和控制系统也发生了翻天覆地的变化。

1.节拍时间进一步缩短。早期的生产线要实现短的节拍，往往要采用并列的双工位或设置双线的办法。现在主要是通过缩短基本时间和辅助时间来实现的。缩短基本时间的主要途径是采用新的刀具材料和新颖刀具，以通过提高切削速度和进给速度来缩短基本时间。缩短辅助时间主要是缩短包括工件输送、加工模块快速引进以及加工模块由快进转换为工进后至刀具切入工件所花的时间。目前，随行夹具高速输送装置常用的有电液比例阀控制的或摆线驱动的输送装置。

2.柔性化进展迅速。数控组合机床的出现，不仅完全改变了过去那种由继电器电路组成的组合机床的控制系统，而且也使组合机床机械结构乃至通用部件标准发生了或正在发生着巨大的变化。传统意义上的组合机床刚性自动线和生产线，也具有了一定的柔性。由数控加工模块组成的柔性组合机床和柔性自动线，可通过应用和改变数控程序来实现自动换刀、自动更换多轴箱和改变加工行程、工作循环、切削参数以及加工位置等，以适应变型品种的加工。

单坐标加工模块由数控滑台和主轴部件（或多轴箱，包括可换多轴箱）组成。双坐标加工模块由数控十字滑台和主轴部件组成，例如数控双坐标铣削模块。

多轴加工模块是又一种重要模块，主要用于加工箱体和盘类工件的柔性组合机床和柔性自动线。这类模块有多种不同的结构形式，但基本上可分为自动换箱式多轴加工模块、转塔式多轴加工模块和回转工作台式多轴加工模块。自动换箱式模块由于可在专门设置的多轴箱库中储存较多的多轴箱，故可用来加工较多不同品种的工件。而转塔式和回转工作台式多轴加工模块，由于在转塔头和回转工作台上允许装的多轴箱数量有限，所以这种加工模块只能实现有限品种的加工。

除上述各种CNC加工模块外，机器人和伺服驱动的夹具也是柔性组合机床和柔性自动线的重要部件。特别在柔性自动线上，目前已较普遍地采用龙门式空架机器人进行工件的自动上下料，用于工件的转位或翻转。为搬运不同的工件，可在自动线旁设置手爪库，以实现手爪的自动更换。夹具配备伺服驱动装置，以适应工件族内不同工件的自动夹紧。转

3.加工精度日益提高。为了满足用户对工件加工精度的高要求，除了进一步提高主轴部件、镗杆、夹具（包括镗模）的精度，采用新的专用刀具，优化切削工艺过程，采用刀具尺寸测量控制系统和控制机床及工件的热变形等一系列措施外，目前，空心工具锥柄（HSK）和过程统计质量控制（SPC）的应用已成为自动线提高和监控加工精度的新的重要技术手段。空心工具锥柄是一种采用径向（锥面）和轴向（端面）双向定位的新颖工具，其优点是具有较高的抗弯刚度、扭转刚度和很高的重复精度。SPC是基于工序能力的用于监控工件加工质量的一种方法。目前，在自动线上这种质量保证系统愈来愈多地被用来对整个生产过程中的加工质量进行连续监控。

4.可靠性和利用率不断改善和提高。为提高加工过程的可靠性、利用率和工件的加工质量，采用过程监控，对其各组成设备的功能、加工过程和工件加工质量进行监控，以便快速识别故障、快速进行故障诊断和早期预报加工偏差，使操作人员和维修人员能及时地进行干预，以缩短设备调试周期、减少设备停机时间和避免加工质量偏差。

故障诊断技术中的基于知识的故障诊断技术，可对自动线运行中产生的所有故障进行诊断（而不是局限于诊断最常出现的故障），确定故障部位及其原因，这为迅速排除故障赢得了时间，从而显著地缩短自动线的调试时间和停机时间。

当前，自动线的控制技术已由集中控制方式转向分散控制方式。根据对这种新的控制模式的研究表明，采用分散控制系统要比采用集中控制系统可节省费用。这主要是由于分散控制系统可减少电缆敷设费用（采用总线系统）、减少电气保养维修费（由于提高了透明度）、省去控制柜台架（分散控制系统的控制柜直接设置在自动线的加工工位上）和无需设置集中冷却装置等。此外，这种分散控制系统由于总体配置简单，有利于加快自动线的投入运行，并由于一目了然的结构配置，在产生故障时很容易确定故障的部位。最后，分散控制系统的模块化和标准化也有利于降低成本和提高透明度。

二、机械加工生产线的发展趋势

随着市场竞争的加剧和对产品需求的提高，高精度、高生产率、柔性化、多品种、短周期、数控组合机床及其自动线正在冲击着传统的组合机床生产线，因此，组合机床生产线的发展思路必须是以提高组合机床加工精度、组合机床柔性、组合机床工作可靠性和组合机床技术的成套性为主攻方向。

第4篇：自动化机床论文范文

【关键词】机床；精密加工；自动换刀

Abstract：This product is a new type of multi-function machine tools，the main objective so that we can on a single machine to complete the one-time multi-channel precision small parts precision machining processes.Therefore，this machine can complete the drilling，milling，turning，grinding，and other four processes，as well as manual and automatic tool changing co-ordination，so that more diverse operation，which saves the need to purchase more than one machine costs，and eliminating non-less disassembly time and improve the processing efficiency.

Keywords：Precision Machining；Machine Tool；Automatic Tool Changer

机床设计属于造型设计工作中很重要的一部分，传统的大机床总布置设计由主传动系统、进给系统；机床基础件主要参数等组成，在满足机床性能的要求下进行设计。其目的是提高机床的生产效率和机床寿命。而对多功能小机床而言，机床本身结构与传统机床相比都有很大不同，但是基础的设计要求也有相同的因素。

1.多功能小型机床简介

一台机床可以实现车、铣、钻、磨四种功能；不需要过多的拆装，便可以完成这四种功能，节约时间，提高工作效率；占地面积小，适用于学校和工厂的实验室工作；独特的进给系统可以使操作者精确地掌握车刀和工件的进给量；自动换刀和手工换刀相结合，不仅使换刀方式多样，而且减少了拆装刀具的时间，提高了效率[1]。

2.多功能小型机床设计理念

现代工业的机床的设计理念主要是绿色设计，人性化设计和产品系统设计等。在设计上，这些主要设计理念与之相对应体现在：对环境的环保意识，体现对人的关怀，使得设计得到企业工厂乃至全球机床产业的认可。本论文设计的多功能小型机床体现了机床系统结构的设计理念。新型多功能机床包含了多种加工工艺，新颖的换刀结构，精确地进给结构，独特的车、铣、钻等交换方式。

3.多功能小型机床结构

新材料、新工艺的应用促进了机床结构的发展和机床轻量化，给机床结构设计提供了方便。机床构件的微型化，成形技术的发展带来了机床表面的平整化，减少了机床构件的数量，提高了机床的工作效率，进一步实现机床结构的微型化。从实验得知：多功能小型机床提高了工作效率，节约了时间。

4.多功能小型机床模型设计部分

根据模具设计的一般在步骤，对一部分进行模具设计，通过对典型零件的模具分析，掌握系统的性能和稳定性。在多功能小型机床的设计中综合运用了pro/E软件中的造型技术如边界线法，扫描法等。为设计出曲线光滑，工作效率高的机床，需反复实验才能得到合理的机床模型。

图1 机床传动系统模型

机床模型的步骤：收集零件工作图等技术文件；了解机床的需求情况，来确定机床结构的合理性经济性；对机床进行分析，备料确定模板尺寸；在图纸上进行模型绘制；绘制完成后，将模具进行校对和配件组立，确保各个模板孔位一致[2-4]，最后完成的机床模型运用渲染软件Cinema-4D处理后如图1所示。

5.结论

多功能小型机床是一种高精度，高柔性，高速度，高质量的新型机床，由于高速度，高质量，高精度，高柔性的特性与普通机床大有不同这也展示了多功能小型机床的优势。

参考文献

[1]胡黄卿.机械制造业的发展趋势[J].矿山机械，2003（05）：22-27.

[2]姜媛媛.基于pro/E在并联机床的实体建模[J].2009（04）： 18-22.

[3]徐竹.机械设计基础课程教学方法[J].职业教学研究， 2009（09）：8-14.

[4]徐锦康.机械设计[M].北京：高等教育出版社，2004.150-225.

基金项目：2013年高校国家级大学生创新创业训练计划项目（编号：201310448021）。

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第5篇：自动化机床论文范文

论文摘要：随着我国构建创新型国家对高技能人才要求的不断提高，高等职业教育正面临着严峻的挑战。而这其中，高等职业教育课程体系的建设与改革则是提高高职教学质量的核心，也是教学改革的重点和难点。

五年制高职高专教育是培养高技能应用型人才，应具有较宽知识面，过硬的专业技能，能适应生产第一线的工程技术人员。长期以来，高职专业培养大多套用普通高等教育的模式，重理论轻实践，其结果培养的学生体现不出工程应用型人才的优势及特点。机电一体化技术专业是一个宽口径专业，适应范围很广。本文以面向制造业培养高职机电专业（数控方向），对其职业能力及其培养模式进行探讨。

一、关于职业能力的定义

我们从最为本质的职业能力开始分析，现将职业能力的各类定义列出。①性质定义（本质论）——心理学角度，体现个性心理特征，直接影响职业活动效率和职业活动顺利进行的个性心理特征。②条件定义（条件论）——源于CBE理论，有利于进行职业分析，使职业能力描述具体化，是指完成一定职业任务所需的知识、技能、态度（有的定义还加上了“经验”）。

二、职业能力分析方法

从职业能力的定义出发看问题，可以使我们对各类课程开发方法中的职业能力的分析具有更深刻的认识，职业能力分析方法有以下几种。①功能分析法。职业功能是指一个职业要实现的工作目标，或是本职业活动的主要方面（工作项目）。根据不同的职业性质和特点，可以按照工作领域、工作项目、工作程序、工作对象来描述职业功能。②岗位分析法。采用人力资源管理中常用的岗位分析方法，通过对该职业所辖岗位的活动进行分析，而推定该职业所需要的各种能力的一种分析方法。③项目分析法。项目指具有相对独立性，可以独立或合作完成的一个职业活动。④技术分析法。通过描述该职业所需要的主要的职业专门技术，来描述该职业能力的一种方法，适合于技术性较强的职业类型。

三、职业导向课程模式的主要观点

职业教育课程设计的主要考虑因素是：生产现场的职业活动顺序、职业能力形成的心理顺序，获得职业资格基本要求，课程的主要系统化方式是职业系统化方式。①体现生产现场的职业活动过程。目前大力推行的“职业活动导向”课程开发方法，都强调了这个问题。在职业学校的课程中，缩小课程情境与职业活动情境之间的差距，让学生掌握工作过程知识是十分必要的。②要体现职业能力形成的心理过程。这个问题是从教学论的角度提出的，知识、技能、态度的形成有其特定的心理过程，职业教育培训要按照知识、技能、态度的形成的心理规律来组织课程。A.知识的学习过程：了解转化巩固应用。B.操作技能学习过程：定向模仿整合熟练。C.心智技能学习过程：原形定向原形操作原形内化。D.态度形成过程：顺从认同内化。③符合融入职业资格的要求。这是职业教育培训课程对职业能力的最低要求。其核心问题是把国家职业标准融入职业教育的课程中去，实现“双证”的问题。④指导学生自主职业生涯发展。现代对职业技能的要求日趋复合化，这就要求学生具有职业转换能力、创业能力。因此，职业教育的课程必须重视全程化职业指导，引导学生做好职业准备和职业规划。

四、对机电类数控方向分析

（1）主要就业岗位。从事数控设备的运行、安装、调试、检测和维护， PLC应用程序编制；自动化设备的操作及维护；自动化设备的销售及技术服务等相关岗位的技术应用性人才。

（2）职业能力分析。我们将这些岗位所要求的职业能力分为初级专业技术能力层、中级专业技术能力层、高级专业技术能力层。按学科体系规律，我们把数控技术专业所需的能力分为职业基础能力、机械能力、电气能力三大部分。根据核心能力和一般能力要求，我们又将每种能力分解为几个主要专项能力，每项主要能力需要的知识内容一一列出。

①职业基础能力，其主要能力包括英语能力、计算机应用能力和绘图能力，专项能力包括一定的英语笔译和口译能力、看懂英文机床说明书能力、计算机基础及应用能力与运用网络收集信息能力、机械识图能力与手工及计算机绘图能力（二维及三维图形）。相对应的课程有：公共英语、数控专业英语、计算机应用基础、机械制图、Auto CAD 绘图。

②机械能力，其主要能力包括机械加工能力（传统机械加工能力、数控加工能力）、数控设备能力（数控设备机械基础能力、数控设备精度检验），专项能力包括测量加工零件能力、选择金属材料能力、机械加工设备操作能力、普通机床加工工艺能力、选择刀夹具能力、切削参数选择能力、数控机床操作能力、手工编程能力、自动编程能力、能CAD/CAM图形转化为加工程序能力、程序传输能力、机床常用机械元件及机构应用能力、读懂机床中液（气）压回路能力、理解机床各部分结构作用的能力、数控设备精度检测及数控机床各项指标验收能力。相对应的课程有：切削原理及刀具、机械基础、机械制造工程实践、金工实习、数控工艺及编程、数控加工中心、数控铣削加工技术、数控专业综合实训、数控机床安装调试及维护。

③电气能力，其主要能力包括数控机床电气应用能力、数控机床电气维护机故障诊断能力，专项能力包括电工仪表使用能力、机床电气控制能力、通用PLC应用能力、阅读数控系统、主要参数设置修改能力、报警提示分辨能力、典型故障分析及诊断能力、数控机床维护能力。相对应的课程有：数控机床电气控制、数控机床故障诊断及维护。

本专业以数控应用能力和素质培养为主线，构建了实践教学与理论教学并重、理论与实践相互交叉、相互渗透、相辅相成两大教学体系。因此，将职业能力素质培养的全过程分为三个阶段，并保证专业技术应用能力、计算机应用能力、外语能力培养不断线，实施“三个结合”，教学遵循“实践——理论——实践”双循环、螺旋式推进的模式。

总之，高职学生应具备一定职业能力，而最重要的是他们的核心能力，还要具备超出某一具体职业技能和知识范畴的拓展能力。通过通用课程的学习，使学生掌握技术思维的能力，学会把复杂的技术现象分析为简单因素，然后进行综合，从中找出一般性的技术规律。在此基础上，学会把技术运用到实际工作中去。

参考文献

[1]姜宏.高等职业教育课程改革探讨[J].

教学与管理，2006(14).

第6篇：自动化机床论文范文

目前以高压液体作为驱动源的伺服系统在各行各业应用十分的广泛，液压伺服控制具有以下优点：易于实现直线运动的速度位移及力控制，驱动力、力矩和功率大，尺寸小重量轻，加速性能好，响应速度快，控制精度高，稳定性容易保证等。

液压伺服控制系统的工作特点：(1)在系统的输出和输入之间存在反馈连接，从而组成闭环控制系统。反馈介质可以是机械的，电气的、气动的、液压的或它们的组合形式。(2)系统的主反馈是负反馈，即反馈信号与输入信号相反，两者相比较得偏差信号控制液压能源，输入到液压元件的能量，使其向减小偏差的方向移动，既以偏差来减小偏差。(3)系统的输入信号的功率很小，而系统的输出功率可以达到很大。因此它是一个功率放大装置，功率放大所需的能量由液压能源供给，供给能量的控制是根据伺服系统偏差大小自动进行的。

综上所述，液压伺服控制系统的工作原理就是流体动力的反馈控制。即利用反馈连接得到偏差信号，再利用偏差信号去控制液压能源输入到系统的能量，使系统向着减小偏差的方向变化，从而使系统的实际输出与希望值相符。

在液压伺服控制系统中，控制信号的形式有机液伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。机液伺服系统中系统的给定、反馈和比较环节采用机械构件，常用机舵面操纵系统、汽车转向装置和液压仿形机床及工程机械。但反馈机构中的摩擦、间隙和惯性会对系统精度产生不利影响。电液伺服系统中误差信号的检测、校正和初始放大采用电气和电子元件或计算机，形成模拟伺服系统、数字伺服系统或数字模拟混合伺服系统。电液伺服系统具有控制精度高、响应速度高、信号处理灵活和应用广泛等优点，可以组成位置、速度和力等方面的伺服系统。

2、液压传动帕优点和缺点

液压传动系统的主要优点液压传动之所以能得到广泛的应用，是因为它与机械传动、电气传动相比，具有以下主要优点：

1液压传动是由油路连接，借助油管的连接可以方便灵活的布置传动机构，这是比机械传动优越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液压传动来驱动，以克服长驱动轴效率低的缺点。由于液压缸的推力很大，且容易布置。在挖掘机等重型工程机械上已基本取代了老式的机械传动，不仅操作方便，而且外形美观大方。

2液压传动装置的重量轻、结构紧凑、惯性小。例如相同功率液压马达的体积为电动机的12％～13％。液压泵和液压马达单位功率的体积目前是发电机和电动机的1／10，可在大范围内实现无级调速。借助阀或变量泵、变量马达可实现无级调速，调速范围可达1：2000，并可在液压装置运行的过程中进行调速。

3传递运动均匀平稳，负载变化时速度较稳定。因此，金属切削机床中磨床的传动现在几乎都采用液压传动。液压装置易于实现过载保护，使用安全、可靠，不会因过载而造成主件损坏：各液压元件能同时自行，因此使用寿命长。液压传动容易实现自动化。借助于各种控制阀，特别是采用液压控制和电气控制结合使用时，能很容易的实现复杂的自动工作循环，而且可以实现遥控。液压元件己实现了标准化、系列化、和通用化，便于设计、制造和推广使用。

液压传动系统的主要缺点：1液压系统的漏油等因素，影响运动的平稳性和正确性，使液压传动不能保证严格的传动比：2液压传动对油温的变化比较敏感，温度变化时，液体勃性变化引起运动特性变化，使工作稳定性受到影响，所以不宜在温度变化很大的环境条件下工作：3为了减少泄漏以及满足某些性能上的要求，液压元件制造和装配精度要求比较高，加工工艺比较复杂。液压传动要求有单独的能源，不像电源那样使用方便。液压系统发生的故障不易检查和排除。

总之，液压传动的优点是主要的，随着设计制造和使用水平的不断提高，有些缺点正在逐步加以克服。

3、机床数控改造方向

(一)加工精度。精度是机床必须保证的一项性能指标。位置伺服控制系统的位置精度在很大程度上决定了数控机床的加工精度。因此位置精度是一个极为重要的指标。为了保证有足够的位置精度，一方面是正确选择系统中开环放大倍数的大小，另一方面是对位置检测元件提出精度的要求。因为在闭环控制系统中，对于检测元件本身的误差和被检测量的偏差是很难区分出来的，反馈检测元件的精度对系统的精度常常起着决定性的作用。在设计数控机床、尤其是高精度或太中型数控机床时，必须精心选用检测元件。所选择的测量系统的分辨率或脉冲当量，一般要求比加工精度高一个数量级。总之，高精度的控制系统必须有高精度的检测元件作为保证。

(二)先局部后整体。确定改造步骤时，应把整个电气设备部分改造先分成若干个子系统进行，如数控系统、测量系统、主轴、进给系统、面板控制与强电部分等，待各系统基本成型后再互联完成全系统工作。这样可使改造工作减少遗漏和差错。在每个子系统工作中，应先做技术性较低的、工作量较大的工作，然后做技术性高的、要求精细的工作，做到先易后难、先局部后整体，有条不紊、循序渐进。

(三)提高可靠性。数控机床是一种高精度、高效率的自动化设备，如果发生故障其损失就更大，所以提高数控机床的可靠性就显得尤为重要。可靠度是评价可靠性的主要定量指标之一，其定义为：产品在规定条件下和规定时间内，完成规定功能的概率。对数控机床来说，它的规定条件是指其环境条件、工作条件及工作方式等，例如温度、湿度、振动、电源、干扰强度和操作规程等。这里的功能主要指数控机床的使用功能，例如数控机床的各种机能，伺服性能等。

4、结语

液压技术在高、新、尖技术装备中有着举足轻重的作用，掌握液压控。

第7篇：自动化机床论文范文

    【论文摘要】:数控技术是用数字信心对机械运动和工作过程控制的技术。数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,更使制造业成为工业化的象征。

    数控机床是集高、精、尖技术于一体,集机、电、光、液于一身的高技术产物。具有加工精度高、加工质量稳定可靠、生产效率高、适应性强、灵活性好等众多优点,在各个行业受到广泛欢迎,在使用方面,也是越来越受到重视。但由于它是集强、弱电于一体,数字技术控制机械制造的一体化设备,一旦系统的某些部分出现故障,就势必使机床停机,影响生产,所以如何正确维护设备和出现故障时能及时抢修就是保障生产正常进行的关键。

    1.数控机床的维护

    对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。

    首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

    其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。

    另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

    当然很重要的一点是数控机床采用直流进给伺服驱动和直流主轴伺服驱动的,要注意将电刷从直流电动机中取出来,以免由于化学腐蚀作用,是换向器表面腐蚀,造成换向性能受损,致使整台电动机损坏。这是非常严重也容易引起的故障。

    2.数控机床一般的故障诊断分析

    2.1检查

    在设备无法正常工作的情况下,首先要判断故障出现的具置和产生的原因,我们可以目测故障板,仔细检查有无由于电流过大造成的保险丝熔断,元器件的烧焦烟熏,有无杂物断路现象,造成板子的过流、过压、短路。观察阻容、半导体器件的管脚有无断脚、虚焊等,以此可发现一些较为明显的故障,缩小检修范围,判断故障产生的原因。

    2.2系统自诊断

    数控系统的自诊断功能随时监视数控系统的工作状态。一旦发生异常情况,立即在CRT上显示报警信息或用发光二级管指示故障的大致起因,这是维修中最有效的一种方法。近年来随着技术的发展,兴起了新的接口诊断技术,JTAG边界扫描,该规范提供了有效地检测引线间隔致密的电路板上零件的能力,进一步完善了系统的自我诊断能力。

    2.3功能程序测试法

    功能程序测试法就是将数控系统的常用功能和特殊功能用手工编程或自动变成的方法,编制成一个功能测试程序,送人数控系统,然后让数控系统运行这个测试程序,借以检查机床执行这些功能的准确定和可靠性,进而判断出故障发生的可能原因。

    2.4接口信号检查

    通过用可编程序控制器在线检查机床控制系统的接回信号,并与接口手册正确信号相对比,也可以查出相应的故障点。

    2.5 诊断备件替换法

    随着现代技术的发展,电路的集成规模越来越大技术也越来越复杂,按常规方法,很难把故障定位到一个很小的区域,而一旦系统发生故障,为了缩短停机时间,在没有诊断备件的情况下可以采用相同或相容的模块对故障模块进行替换检查,对于现代数控的维修,越来越多的情况采用这种方法进行诊断,然后用备件替换损坏模块,使系统正常工作,尽最大可能缩短故障停机时间。

    上述诊断方法,在实际应用时并无严格的界限,可能用一种方法就能排除故障,也可能需要多种方法同时进行。最主要的是根据诊断的结果间接或直接的找到问题的关键,或维修或替换尽快的恢复生产。3数控机床故障诊断实例

    由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

    如在数控机床在加工过程中,主轴有时能回参考点有时不能。在数控操作面板上,主轴转速显示时有时无,主轴运转正常。分析出现的故障原因得该机床采用变频调速,其转速信号是有编码器提供,所以可排除编码器损坏的可能,否则根本就无法传递转速信号了。只能是编码器与其连接单元出现问题。两方面考虑,一是可能和数控系统连接的ECU连接松动,二是可能可和主轴的机械连接出现问题。由此可以着手解决问题了。首先检查编码器与ECU的连接。若不存在问题,就卸下编码器检查主传动与编码器的连接键是否脱离键槽,结果发现就是这个问题。修复并重新安装就解决了问题。

    数控机床故障产生的原因是多种多样的,有机械问题、数控系统的问题、传感元件的问题、驱动元件的问题、强电部分的问题、线路连接的问题等。在检修过程中,要分析故障产生的可能原因和范围,然后逐步排除,直到找出故障点,切勿盲目的乱动,否则,不但不能解决问题。还可能使故障范围进一步扩大。总之,在面对数控机床故障和维修问题时,首先要防患于未燃,不能在数控机床出现问题后才去解决问题,要做好日常的维护工作和了解机床本身的结构和工作原理,这样才能做到有的放矢。

    参考文献

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    [2] 邱先念,数控机床故障诊断及维修[J],设备管理与维修,2003(01)

    [3] 王超,数控机床的电器故障诊断及维修[J],芜湖职业技术学院学报,2003(02)

    [4] 王刚,数控机床维修几例[J],机械工人冷加工,2005(03)

第8篇：自动化机床论文范文

关键词：数控 铣床铣削 排除 调整

中图分类号：TG5 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（c）-0079-02

本文通过实际案例分析，了解一些常见故障的排除与调整。案例如下：设备名称FANUC0i―Mc数控系统，故障类型为铣削出现椭圆现象。分析：对于数控铣床铣削后出现椭圆，通常考虑以下3点原因：（1）X-Y轴伺服不匹配。（2）反向间隙。（3）X-Y轴不垂直。

1 X-Y轴伺服不匹配

伺服不匹配占故障比例为87%，因此首先考虑此问题。应用球杆仪进行检测可得图1，图中2和3为正反向360°得出的图形， FANUC0i―Mc数控系统位置增益（伺服环增益）参数是#1828（0.01s-1）。

（1）产生原因。如果轴间伺服环增益不匹配，会导致伺服不匹配误差，此时两根轴不同步，一根轴要早于另一根，造成椭圆图形，如图2所示。

（2）故障排除。伺服不匹配将导致插补圆不圆。一般情况下，进给率越高造成插补圆的椭圆程度越大。与前一个图像相符，原机床参数#1825X轴（6000），Y轴（3000），故减少X数值，增大Y值，如图3所示。

经过反复调整参数检测调整（最后参数是X2200，Y7000）后图像如图4所示。

此时数控机床铣削出现椭圆的故障消失。

2 反向间隙的排故与调整

此机床的反向间隙占29%，发那科数控系统调整反向间隙的参数是#1851，如图5所示。图中由某轴线开始处有一个沿图形中心外凸的台阶，台阶的大小通常不受机器进给率的影响。在图中仅有Y轴上显示有正值反向间隙。

检测图像是Y轴有反向间隙，调整参数为28.4 mm，调整后球杆仪检测进行间隙补偿。由于Y轴反向间隙存在正负两个值，丝杠两固定端应存在串动或者丝杆副有问题，需要重新调整固定等。现在圆度由原来的638.6 mm通过球杆仪检测及数控系统参数调整变为32.8 mm。

3 X-Y轴不垂直

原因：数控机床在加工过程中，各轴的垂直度误差都经过测试，满足机床的设计精度。但经过一段时间的使用后，垂直度误差超过设计精度时，就需要进行修正，垂直度超差的原因主要是各配合部分的移动。X-Y轴经过长时间的振动与受力，经常会发生偏移，这时就会出现X、Y轴之间垂直度误差的出现，误差主要出现在一个方向，即XY平面内。

原因：在使用数控机床的过程中，测试排除过每个轴的垂直误差，达到机床的设计精度。垂直误差会在使用一段时间后偏差会超过设计精度，这时就要进行修正，这种情况产生的原因是各配合部分发生移动。X-Y轴长期受到震动和受力，所以很容易发生偏移，所以X、Y轴之间发生垂直度的误差，并且误差主要发生在XY平面内这一个方向。

解决方法：将Y轴导轨重新进行定位面配刮，配刮镶条，这样可以将定位面积扩大，从而定位刚性也变强。将X-Y轴修刮至符合标注的呢机械垂直度，与此同时也进行了定位面修正，然后重新定位丝杠副，避免丝杠副弹性变形的发生，增加度在导轨、丝杠和各运动表面，避免各运动部件发生爬行现象。

4 结语

本文案例对于数控机床铣削出现椭圆形的故障排除应用了球杆仪，同时需要技术人员、机械以及电器的配合，通过对X-Y轴伺服不匹配、反向间隙、X-Y轴不垂直等可能因素进行排除和调整，最终排除了故障，使机床的加工圆度达到加工要求。

参考文献

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第9篇：自动化机床论文范文

关键词：数控加工 在线检测技术 加工精度

中图分类号：TH165 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0035-02

在加工制造业中，对于零件的加工，无论是加工的过程，还是加工完成后的质量和性能，都需要经历大量的检测工作。目前对于加工零件的检测，诸如夹具和零件的装卡、找正，测定零件编程原点、检测首件零件以及零件加工工序间以及加工完毕后的检测等等，还是以手工检测为主，检测效率非常低。特别是对于大型结构件的检测，由于是在加工的过程中进行实时监测的，如果使用离线检测技术，就很难避免误差的产生，导致零件加工完成后，由于超差而报废。引进数控加工的在线监测技术，不但可以对于加工零件实时监测，弥补了手工检测以及离线检测所存在的不足，而且还提高了加工精度，符合先进制造技术未来发展的要求。

1 数控机床在线检测系统的构成

数控机床的在线检测系统根据是否选择使用计算机辅助，可以分为两种，即免去计算机辅助，直接将基本宏程序调用；开启计算机辅助编程系统，检测程序生成后，自行开发宏程序库，将各种数据信息传输到数控系统当中。计算机辅助在线监测系统见图1，其运行程序见图2。

通过对于图1的解读，可以明确，数控机床的在线检测系统是由硬件和软件两个部分所构成，其中的硬件部分包括机床本体、数控装置、伺服系统、测量系统；软件部分是指计算机软件系统。

1.1 机床本体

机床本体的工作部件是所必需的基本部件的实现，作为加工和监测的基础性环节，其受到传动部件精度的影响。

1.2 数控装置

数控机床通常会选择使用CNC数据控制系统，主要构成包括中央处理器、各类存储器和输入输出接口，其中的中央处理器包括存储器、运算器、控制器和总线四个组成部分。作为数控机床的核心部位，该数控装置中的各项控制功能都是通过数控加工程序来实现的，各种控制功能，包括输入存储功能、数控加工功能以及插补运算功能等等，都是源自于内部存储器中提取程序，或者由输入装置所传输过来的程序。传输途径是通过设备接口来实现的。一旦控制对象发生改变，或者需要调整功能，就要对于设备接口进行调整以符合应用要求。

1.3 伺服系统

数控机床的一个重要组成部分，就是数控机床在线检测系统中的伺服系统。该系统主要控制包括进给位置和主轴转速的伺服控制，具体而言，就是对于机床移动部件的位置以及移动速度的控制。伺服系统的工作质量对于机床的表面质量、加工和测量精度以及生产效率都具有重要的影响力。

1.4 测量系统

测量系统是在线检测系统的关键部分，直接影响在数控加工在线检测精度，在构成上主要包括信号传输系统、接触触发式测头以及数据采集系统。其中的测头是测量系统的关键部件，其主要作用是在零件加工的过程中用于测量尺寸，并据此对于加工程序进行自动更正，不断地完善零部件加工精度。从这个意义上讲，数控机床不仅是加工设备，而且还具备了测量机的一些功能。

以英国雷尼绍公司所生产的雷尼绍测头为例，其被多数数控机床所使用。雷尼绍测头根据各自性能的不同，包括有多种类型，按照使用功能不同，可以划分为刀具测头和工件检测测头；按照不同的信号传输方式，可以将侧头划分为感应式侧头、光学式侧头、硬线连接式侧头以及无线电式测头；按照不同的接触测量形式，可以将侧头划分为接触式测量测头和非接触测量测头。在选择测头的过程中，要根据机床的型号以及使用功能选择合适的测头。

1.5 计算机软件系统

计算机软件系统是运用计算机辅助，开发数控加工的软件运行程序，以实现在线检测。通过计算机软件系统所实现的数控加工在线检测功能包括数据的采集，并对于数据进行技术性处理，对于数控程序的生成进行检测，包括检测过程中的仿真和通信等等。目前数控机床的在线检测兼容了各种具有数据分析和计算功能的软件，诸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等软件的使用，为测量工作简化了程序，节省了世间。

2 数控加工在线检测的工作原理

在进行数控机床在线检测的时候，计算机系统上首先要建立自动生成检测主程序的编程系统。当启动检测主程序，计算机信息就可以通过接口传递给数控机床，测头就按照编程系统的指令按照规定的路径运动。这些程序都是通过G31实现跳步指令的有效性的。G31属于是非模态G指令，其对于指令程序的有效性仅仅局限于指令的程序段中，因此，通常会用于数控机床的测头测量程序当中。指令格式为：G31（G90/G91）IP―F―（其中的“IP”是X轴、Y轴、Z轴中的一个轴）。G31处于执行指令段的时候，如果输入有SKIP信号，那么所执行的指令就可以转到下一个程序段，而不必继续执行尚没有完成的指令。测头执行测量程序的时候，如果测球已经接触到了部件，就会有触发信号发出，并通过测头与数控系统之间所建立的准用接口传递到转换器，然后转而再传送到数控机床的控制系统当中，记录下该点的坐标。一旦接收到信号，机床就不再运动，通过通信接口，测量点的坐标传到计算机系统当中才储存，完成一侧测量动作，可以进行到下一个测量动作。针对于系统测量结果，该项测量值可以实现计算补偿，并实现可视化的数据处理。

数控加工在线检测在测量零件的几何形状时，所需要执行的检测路径为：先将零件的待测形状确定下来，将该零件的形状特征作为几何要素，结合零件的待测精度特征，将检测点数以及分布情况确定下来，并建立数学计算公式。将工件的坐标系确定下来之后，可以根据检测零件的条件确定检测路径。

3 数控加工在线检测技术的应用

在零件加工中，采用在线检测技术，可以将工件的位置快速地确定下来，并设定好坐标系。在检测工件尺寸的同时，还会根据测量的数据结果对于刀偏量自动地修正。此外，在线自动检测及技术可以设定夹具和旋转轴，而且在进行柔性加工中确认工件以及夹具。

3.1 应用测量软件自动修正工件坐标系

使用测量软件可以在线测量工件的坐标系，避免了传统人工输入所造成的错误，而且还会降低零部件的损坏程度，延长机床的使用寿命。

依赖于手工操作，将测头安装在主轴以及刀架的上面，手动操作进行序中测量和首件检测，都需要操作人员具有较高的专业技能，而且如果将工件转移到坐标测量机上，往往会不适宜。从测量效果来看，测量工件依赖于手工操作，往往会耗时长，缺乏精确度，而且很容易出现人为误差。由于一致性较差，所以在进行检测的时候，还需要试切，导致了重复劳动。在工件加工的过程中，如果机床停止运行的状态下对于工件的关键尺度进行检测，如果刀具因此而磨损，都不容易发现。

应用测量软件，使用测头检测，可以运用软件自动计算功能，根据设定的规格对于工件的坐标数据进行修改。序中工件的测量，可以采用自动修正偏置值的方式来进行，消除了由于操作人员人为因素所造成的误差，提高了自动化加工控制的可靠性，同时，还使工件报废的风险降低。软件自动控制，可以通过过程反馈实施适应性加工，以避免各种变化所造成的不断修改。在首件检测的过程中，可以将自动偏置更新功能利用起来，尽量避免由于等待检测结果而延长停机时间。

3.2 在数控加工的程序中嵌入测量程序

数控加工的程序中，对于零部件的测量要求精度很高，这就需要采用高精度电压测量的方式。万用表可以实现高精度测量，而且可以进行存储程序控制，其测量中所能够达到的测量精度非常高，而且实现了13/2位的分辨率。进行信息通讯和测量的时候，将可编程仪器所发出的指令嵌入到VC软件系统当中，不仅可以创立友好型的测量界面，而且还是控制程序具有较高的可读性和灵活运用性。

软件系统在构成上，主要包括实时操作系统以及数据库软件、数据采集和处理软件、先进控制软件以及PID软件。PID（全称：Proportion- Integral- Differential），即为比例-积分-微分。使用该软件可以通过计算，对于数据进行直接控制。

3.3 减低夹具的消耗费用

采用测头测量的方式将工件的坐标系找准，然后使用夹具夹紧，可以避免由于使用千分表进行手动调整而带来的各种不便。将测头安装在数控中心的主轴位置，或者位于车削中心的刀架上，可以避免由于手动设定而造成测量误差，对于工件具有很好的校正作用，并且设定校准轴。使用自动卡具具有很高的灵活性，批量产品的尺寸，不但提高了劳动生产率，而且还大大地降低了停机时间。

3.4 良好的过程控制可以提高安全性

数控加工的在线检测技术，在改善过程控制的时候，工件的在线检测所获得的尺寸能够及时做出反馈，可以降低由于操作人员的主观因素而导致的机外检测的辅助时间减少。由于在线检测为自动化操作，因此而避免了操作者由于运行不当而造成伤害。当防护门处于打开的状态的时候，程序无法自动运行，所以各项指令，包括准备功能和辅助功能的指令都被迫停止。要使数控机床处于正常的自动加工状态，就要确保机床防护门关闭，自动锁住门锁之后，可以启动工件的找正和在线检测程序。

4 数控加工中尺寸在线检测系统中的研发

4.1 在线测量尺寸的意义

关于尺寸的在线测量是否需要停机的问题，主要是基于机床加工过程所呈现出来的动态性和复杂性，导致各种因素对于测量精确度的影响。处于加工状态下，加床会振动，产生热变形，切削过程中所产生的切屑以及所使用的冷却液，都会对于检测造成影响，加之检测过程中的安全性以及仪器的安装等等的干扰，使得对于工件尺寸直接测量非常困难。可见，对于在零件加工过程中，在线检测尺寸，多采用简洁测量的方式，即停机测量。

数控机床的运动部件精度很高，将其与测量仪器建立起关联，就是要实现在机测量。在良好的加工控制环境中，机床加工设备同时还可以作为测量设，在机床精度的基础上，各种测数据软件被开发处理，不但可以达到自动测量的效果，而且还使测量的结果更具有直观性。

4.2 生成测量程序

当测量点的分布确定之后，还要对零部件的测量路径以及测量程序加以确定。在编制测量程序的时候，可以采用手工编制的方法，也可以自动编程。为了对于所采集到的数据进行正确处理，要对被测量的尺寸采用分段的方式，建立存储格式，以使所获得的几何尺寸和形位尺寸更为符合要求。在具体测量操作上，要将DHP50数控镗铣加工中心测量程序通用模板建立起来，建立起测量程序模块，采用半自动方法将测量程序生成。在测量零件的时候，要选择使用人机交互的方式。当各种测量参数被输入到测量程序模板中时候，就会将尺寸以及形位误差自动生成。

4.3 加工误差补偿

当机床所获得的测量数据传输到计算机之后，软件对其进行分析处理，以获取加工零件的尺寸数据。除了避免人为因素而导致的测量误差之外，还创造了良好的加工环境，并根据零件标准调整零件的工艺参数。针对于机床加工零件的线形尺寸误差，对于引起的该种现象的各种因素进行分析，主要包括刀具安全以及操作不准确而造成的刀具磨损。这种现象的补偿可以通过在线测量软件进行调整。使用系统软件对于数控加工程序进行调整，以修正加工误差。此外，出现测量误差的因素还有很多，包括受力变形以及零件装夹的变形等等，都会导致形位误差产生。基于造成测量误差的复杂性，如果仅仅通过调整刀具补偿显然是不够的，还要根据具体的情况进行分析，以制定有效的解决措施。

5 结论

综上所述，数控加工的在线检测技术，能够对于数控加工中所存在的缺陷及时地发现，并对于误差进行技术性修正，不但节约了加工成本，而且大大地提高了加工效率。可见，在线检测技术在中国的加工制造业具有良好的发展前景。

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