- 相關推薦
數控機床精度的檢測論文（精選13篇）
在日復一日的學習、工作生活中，大家都有寫論文的經歷，對論文很是熟悉吧，通過論文寫作可以培養我們獨立思考和創新的能力。如何寫一篇有思想、有文采的論文呢？下面是小編幫大家整理的數控機床精度的檢測論文（精選13篇），希望對大家有所幫助。
數控機床精度的檢測論文 篇1
摘 要：現代數控機床集合了電子計算機、伺服系統、自動控制系統、精密測量系統及新型機構等先進技術，能夠加工形狀復雜、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生產效率高、適應性強等特點。
隨著我國制造業的快速發展，數控機床在機械制造業已得到廣泛應用，且對數控機床的精度要求也越來越高。
如何檢測數控機床的精度，正成為各行業用戶在驗收與維護數控機床時非常關注的問題。
關鍵詞：數控機床;幾何精度;定位精度;切削精度;檢測與注意事項
機床的精度主要包括機床的幾何精度、機床的定位精度和機床的切削精度。
現根據我在日常工作中所積累的經驗，就這些精度的檢測項目、檢測方法及注意事項進行綜合的說明。
1、數控機床的幾何精度
數控機床的幾何精度反映機床的關鍵機械零部件(如床身、溜板、立柱、主軸箱等)的幾何形狀誤差及其組裝后的幾何形狀誤差，包括工作臺面的平面度、各坐標方向上移動的相互垂直度、工作臺面X、Y坐標方向上移動的平行度、主軸孔的徑向圓跳動、主軸軸向的竄動、主軸箱沿z坐標軸心線方向移動時的主軸線平行度、主軸在z軸坐標方向移動的直線度和主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度等。
常用檢測工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表桿磁力座等。
1.1 檢測方法：
數控機床的.幾何精度的檢測方法與普通機床的類似，檢測要求較普通機床的要高。
1.2 檢測時的注意事項：
(1) 檢測時，機床的基座應已完全固化。
(2) 檢測時要盡量減小檢測工具與檢測方法的誤差。
(3) 應按照相關的國家標準，先接通機床電源對機床進行預熱，并讓沿機床各坐標軸往復運動數次，使主軸以中速運行數分鐘后再進行。
(4) 數控機床幾何精度一般比普通機床高。
普通機床用的檢具、量具，往往因自身精度低，滿足不了檢測要求。
且所用檢測工具的精度等級要比被測的幾何精度高一級。
(5) 幾何精度必須在機床精調試后一次完成，不得調一項測一項，因為有些幾何精度是相互聯系與影響的。
(6) 對大型數控機床還應實施負荷試驗，以檢驗機床是否達到設計承載能力;在負荷狀態下各機構是否正常工作;機床的工作平穩性、準確性、可靠性是否達標。
另外，在負荷試驗前后，均應檢驗機床的幾何精度。
有關工作精度的試驗應于負荷試驗后完成。
2、數控機床的定位精度
數控機床的定位精度，是指所測機床運動部件在數控系統控制下運動時所能達到的位置精度。
該精度與機床的幾何精度一樣，會對機床切削精度產生重要影響，特別會影響到孔隙加工時的孔距誤差。
目前通常采用的數控機床位置精度標準是ISO230-2標準和國標GB10931-89。
測量直線運動的檢測工具有：標準長度刻線尺、成組塊規、測微儀、光學讀數顯微鏡及雙頻激光干涉儀等。
標準長度測量以雙頻激光干涉儀的測量結果為準。
回轉運動檢測工具有360齒精密分度的標準轉臺或角度多面體、高精度圓光柵和平行光管等。
目前通用的檢測儀為雙頻激光干涉儀。
2.1 檢測方法(用雙頻激光干涉儀時)
(1)安裝與調節雙頻激光干涉儀。
(2)預熱激光儀，然后輸入測量參數。
(3)在機床處于運動狀態下對機床的定位精度進行測量。
(4)輸出數據處理結果。
2.2 檢測時的注意事項：
(1)儀器在使用前應精確校正。
(2)螺距誤差補償，應在機床幾何精度調整結束后再進行，以減少幾何精度對定位精度的影響。
(3)進行螺距誤差補償時應使用高精度的檢測儀器(如激光干涉儀)，以便先測量再補償，補償后還應再測量，并應按相應的分析標準(VDI3441、JIS6330或GB10931-89)對測量數據進行分析，直到達到機床的定位精度要求。
(4)機床的螺距誤差補償方式包括線性軸補償和旋轉軸補償這兩種方式，可對直線軸和旋轉工作臺的定位精度分別補償。
3、切削精度
檢查機床切削精度的檢查，是在切削加工條件下對機床幾何精度和定位精度的綜合檢查，包括單項加工精度檢查和所加工的鑄鐵試樣的精度檢查(硬質合金刀具按標準切削用量切削)。
檢查項目一般包括：鏜孔尺寸精度及表面粗糙度、鏜孔的形狀及孔距精度、端銑刀銑平面的精度、側面銑刀銑側面的直線精度、側面銑刀銑側面的圓度精度、旋轉軸轉900側面銑刀銑削的直角精度、兩軸聯動精度等。
參考文獻
[1]何龍著.數控設備調試與維護[M].重慶：西南交通大學出版社，2006，(8).
[2]王侃夫著.數控機床故障診斷及維護[M].北京：機械工業出版社，2001，(5).
[3]孫偉著.數控設備故障診斷與維修技術[M].北京：國防工業出版社，2006，(8).
數控機床精度的檢測論文 篇2
1、數控機床技術在我國現階段的發展情況
本世紀高新技術的研發與應用為國際機械制造業帶來了巨大的發展空間，尤其是我國的機械制造業在規模擴大生產，提高機械設備與零件的出口配額和比重方面有明顯變化。首先，對國外生產的大型機床、重型機床的進口配額明顯變少，而國內市場上生產和銷往國外的大型機床、重型機床比例有所增加。為了繼續向國內市場客戶提供優質、中等檔位的數控機床及其零部件，并借此機會開拓國際市場，我國機械制造業在未來時期的規劃目標是實現國內數控機床技術的持續發展，保證以數控機床技術為代表的機械制造業在穩步發展的基礎上，實現固定資產的持續增值，繼續拉動機械制造產品與技術的出口，為國家經濟增長提供有力幫助。
2、數控機床的設計要點分析
2.1數控機床的人文設計理念
數控機床技術的開發與利用一方面應當滿足機械制造的標準，具備機床設備的良好運作性能，還應當將人體結構的、四肢運動范圍等因素包含進去，讓數控機床設計為工作者提供方便、愉快的操作條件。
2.2數控機床的界面設計
數控機床的零部件安置、外部造型設計與應當充分考慮到工作者的生理機能和人體結構，考慮到工作者的視線范圍等因素，在追求數控機床界面外觀上的創新漂亮、現代化，同時也要將數控機床設計為為適合工作者視覺辨認的顏色，為機械操作提供便利條件。
2.3數控機床的外部設計
數控機床的外部設計中體現著美學設計的原理和標準。舉例說明，數控機床的設計應當符合人體結構和生理機能，機床操作按鈕、操作零部件的擺列和排列應當結合工作者的視線習慣并處于工作者的通常視線范圍中，從而提高數控機床操作的準確性和便捷性。讓數控機床操作者在最短時間內迅速、有效、精準地提高操作水平。數控機床的操作按鈕、顯示燈、操作方向應當彼此之間相互配合，并且符合機床設備的操作精準、便捷有效等特點。在數控機床外部設計中，應當注意保持同種性質的操作按鈕、操作顯示燈、操作部件的運用方向具備一致性。首先，數控機床的整體顏色搭配應當簡潔、美觀。機床設備在功能上、材質上一方面需要實現美觀大方整潔，一方面也要與機械制造環境相協調，幫助數控機床穩定安裝，給員工和提供一個愉快、寧靜的.工作氛圍。所以數控機床在顏色設計中應當偏重穩定和安靜，避免使用容易引起焦躁、不安、興奮或者陰沉、憂郁的顏色，為工作人員身心愉悅創造條件。數控機床的顏色搭配應當保持明亮、溫馨的顏色，防止刺激或者不良影響使用者的內心情緒。不宜大面積采用刺激和興奮作用強的熱色調色彩，以免使操作者心神不安。
3數控機床技術與現代工業理念的結合應用
3.1數控機床技術中的節能環保理念
本世紀經濟水平的不斷提高從一定程度上破壞了自然生態環境。在設計工業產品的同時，應當有利于自然環境的保護與維系。設計數控機床的過程中，針對機械設備的生產制造、流通運輸、設計原材料的應用、設計功能的實現、機床設備使用的全部流程和環節加強管理，使用綠色清潔、節能環保的原材料，在生產、運輸、使用的過程中避免或者最大程度降低對環境的污染與破壞，為人類與自然生態環境的和諧穩定相處創造良好的條件。為了保證數控機床設計中符合節能、環保理念，需要從兩個方面進行處理：一是，數控機床設計中使用的原材料應當是可回收的、對環境沒有污染的清潔原材料，并且數控機床設備的零部件應當可以從整體設備上拆卸下來，并能夠重新更換、單獨維修或者回收使用，一方面節約了機床設備維修和重新生產的成本，另一方面也體現了對客戶利益的維護，如果機器設備存在故障，可以單獨拆卸、替換的零部件能夠降低維修工作的復雜性，便于維護、修理，降低了維護產品的成本，也降低了客戶對機床設備的使用和維護資金的支出。
3.2數控機床技術中的人文精神
人文精神理念的中心思想主要變現為對人類精神、價值觀念、人格身份、尊嚴自由等方面的保護和維系，是對人類精神文化及其成果的維護。數控機床設計中，將人性化需求始終作為產品設計的最高標準，機械設備應用與評價的標準在于是否能夠為人類提供好的服務，是否能夠滿足人類生活與生產的需求。因此數控機床的設計標準、生產要求應當考慮到操作者的工作需求和工作安全。首先，數控機床的操作系統、操作程序、操作按鈕等零部件應當符合人體生理機能，同時數控機床的系統操作界面設計應當考慮操作者所在的工作環境與場所，考慮到操作者的身高、體型、操作范圍等具體情況。
3.3數控機床技術中的文化、品牌理念
數控機床作為機械制造行業的重要產品，應當具備實踐使用功能，同時也應當具備品牌和文化功能。數控機床設計中的文化與品牌理念能夠提升產品的內涵和價值，為我國機械制造產品進入國際市場，為國內企業打造專屬于自身的、有歷史傳承價值的機械制造產品提供可能。數控機床中的文化與品牌理念，一方面體現了企業的公司文化、公司價值追求、公司經營的歷史和經營理念，一方面也代表著企業公司的形象，代表著公司對產品的質量追求和價值目標，體現著公司在產品中投入的科技研究、設計風格、經營策略、生產質量，是多項產品概念和價值的融合。綜上所述，隨著我國與國際間在各領域中交流合作的增多，國內機床企業需要及時進行產業結構優化與資源整合，有關設計人員應當把握好數控機床的外部設計、界面設計要點，將節能環保、人文精神和文化品牌理念等現代工業理論結合到數控機床的設計之中。
數控機床精度的檢測論文 篇3
摘要：本文根據自身實踐和理論研究，對數控機床中的閉環控制系統進行了具體的論述，重點闡述了伺服閉環控制系統的主要特點，以及PID控制方法在速度閉環控制方面的應用，并以FANUC機床位具體案例，詳細的分析了PID參數的調試方法，對閉環控制在數控機床中的推廣應用提供了有力的技術支撐。
關鍵詞：數控機床的論文
1、引言
在現代化的設備生產中，數控機床的應用變得越來越廣泛，而且對數控機床加工精度和速度的要求也越來越高。為了更高精度、更高自動化水平的控制數控機床的加工，需要在加工過程中加入反饋調節，從而對機床加工過程中的誤差因素進行實時調節，使誤差不會隨時間的延續進行累積，即在數控機床上實施閉環控制。目前，在數控機床上應用閉環控制系統的設備很多，并且這些機床在加工復雜精密零件時取得了很好的效果。本文根據自身實踐經驗和理論研究，對閉環控制在數控機床中的應用理論及具體案例進行了詳細的論述，為閉環控制在數控機床中的應用和推廣提供了有力的技術支撐。
2、閉環控制在數控機床中的應用
2.1數控機床中的閉環控制特點
在數控系統中，伺服控制系統必須具備較好的穩定性、動態特性、穩態特性、魯棒性等。在所有的伺服系統中，穩定性是其最根本的要求，系統的穩定性有兩種重要的作用，一是能自動排除外界對系統的干擾，能在有外部干擾的環境下，精確調節定位，二是自動恢復穩定狀態，不管系統處于什么樣的初始狀態，都能夠快速準確的進行定位；在閉環伺服控制系統中，動態特性是其最重要的衡量指標，它主要表現在系統的響應速度和振幅，在通常狀態下，系統的最大振幅就表達這系統的控制精度，振幅越小，精度越高，而系統的響應速度是影響振幅的重要因素，系統的響應速度越快，系統的過渡時間就越小，系統的誤差就越小，控制精度也就越高；穩態特性閉環控制系統的正常工作狀態特性，主要是是指控制系統經過過渡階段后，進入穩定狀態的情況下，其最終輸出的穩態指與預期的穩定指相符合的程度，通常情況下，伺服閉環控制系統會因為自身結構、內部摩擦力、外界干擾等非線性的因素導致系統的實際的穩態值與期望值存在一定的誤差，這種誤差就是穩態誤差，穩態誤差是衡量閉環控制精度的重要指標，而通過加入穩態誤差補償，可以有效的調整伺服控制系統的控制精度和跟蹤速度；魯棒性的主要作用是幫助閉環控制系統控制誤差，其主要特點是在系統的`約束條件發生變化時，保持系統自身的功能特性不變，即對于具有較好魯棒性特征的閉環控制系統，即使參數發生了變化，控制自身仍有保持穩定性不變，系統的響應速度和振幅也不會隨參數變化而變化，如魯棒性好的數控機床長期使用造成的機械零件磨損不會導致機床自身誤差的增大。
2.2閉環控制系統中的PID控制技術
PID控制技術是閉環控制中最早發展起來的一門技術，它以算法簡單、可靠性高、調整方便、魯棒性好等優點在工業控制領域廣泛應用，尤其在一些被控對象的結構和參數有一定的不確定性，沒法得到精確的數學模型的情況下，可以采用PID控制技術依據現場調試和經驗確定系統控制器的結構和參數。在實際工程應用中，也有僅采用PI控制和PD控制的控制系統。PID控制技術是一種線性調節技術，它將系統的偏差分為比例、積分、微分三類運算對被控量進行具體的調節。它對速度的調節主要是根據速度指令（rt）與傳感器反饋的回來的實際y（t）進行比較構成控制的偏差e（t），并將此偏差按比例（P）、積分（I）、微分（D）的方式進行線性組合，最終形成控制量u（t）對驅動器進行控制，從而達到對電機速度的精確控制的目的，具體列公式如下：
2.3閉環控制系統在數控機床中的應用
在數控機床的閉環控制系統中，PID控制技術的應用非常廣泛。本文以FANCOi機床為例，其控制器的調試就主要分為比例增益、積分增益、微分增益三個部分，具體調試過程如下：首選將驅動器設置成速度控制模式控制，對便于對伺服驅動器參數進行優化調節。伺服驅動器的調節參數就是比例常數Kp、微分參數Kd和積分參數Ki，根據實踐經驗和現場控制需要，手動對PID的三項控制常數進行具體的調節。首先，確定速度比例增益常數Kp的值。當閉環控制系統安裝完畢后，第一步是對比例增益常數Kp就進行調節，因為在三個增益參數中，比例增益對振幅起到最主要的作用，確定比例參數的值后，再對積分增益Ki和微分增益Kd進行調節，調節比例參數的方式是在對先將積分增益Ki和微分增益Kd設置為零，再從零逐漸增加比例參數Kp的值，觀察伺服電機停止時的振蕩情況以及電機轉速的忽快忽慢現象，如果隨著Kp值的增加，系統產生振蕩現象，就降低Kp值，消除振蕩，穩定轉速，從而初步確定Kp的值。在確定Kp的值后，保持Kp不變，從零逐漸增加系統的積分增益常數Ki的值，觀察積分增益的效應現象，當積分增益參數超過臨界值后就會導致控制系統的振動不穩定，這時將Ki值進行回調，消除振蕩，穩定轉速，此時的Ki值就是初步確定的控制系統參數。最后，對控制系統的微分增益進行具體的調節。微分增益的調節可以有效的降低控制系統的振幅，它的主要工作原理是對系統進行預先控制，就是在系統的振蕩發生之前對其進行校正，在實際調節時，從零開始逐步增加Kd的值，從而改善旋轉速度的穩定性。
3、結論
本文根據自身實踐和理論研究，對伺服閉環控制系統的特點進行了論述，并對PID控制技術的原理以及實際生產中的參數調節方法進行了具體的闡述，不僅為閉環控制技術在數控機床中應用提供了有力的技術支撐，也為閉環控制系統在數控機床中的推廣應用提供了有效的理論依據。
參考文獻：
[1]包杰,李亮,何寧.基于PC的開放式數控系統微銑削伺服控制的研究[J].機械科學與技術,2009，28(9)：1230-1234
[2]關鍵,舒志兵.基于PCI總線的全閉環交流伺服控制系統[J].機床與液壓,2008,36(7)：283-285.
[3]王列虎,皮佑國.數控機床中直接位置閉環控制系統的研究[J].組合機床與自動化加工技術,2011,(2)：50-52.
數控機床精度的檢測論文 篇4
1、合理地使用數控機床
1.1數控機床的工作場地選擇
（1）避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮濕或粉塵過多的場所，盡量在空調環境中使用，保持室溫20℃左右。由于我國處于溫帶氣候、受季風影響、溫度差異大，對于精度高、價格貴的數控機床，應置于有空調的房間中使用。
（2）要避免有腐蝕氣體的場所。因腐蝕氣體易使電子元件變質，或造成接觸不良，或造成元件短路，影響機床的正常運行。
（3）要遠離振動大的設備（如沖床、鍛壓設備等）。對于高精度的機床還應采用防振措施（如防振溝等）。
（4）要遠離強電磁干擾源，使機床工作穩定。
1.2數控機床的電源
數控系統對電源要求較嚴，一般要求工作電壓為220V±10%。針對我國供電工況，對于有條件的企業，可為數控機床采取專線供電或增設穩壓裝置，以減少供電品質差的影響，為數控系統的正常運行提供有力保證。
1.3數控機床配置合適的自動編程系統
手工編程對于外形不太復雜或編程量不大的零件程序，簡單易行。當工件比較復雜時（如凸輪或多維空間曲面等），手工編程周期長（數天或數周）、精度差、易出錯。因此，快速、準確地編制程序就成為提高數控機床使用率的重要環節；為此，有條件的用戶最好配置必要的自動編程系統，提高編程效率。
1.4數控機床配置必要的附件和刀具
為了充分發揮數控機床的加工能力，必須配備必要的附件和刀具。切忌花了幾十萬元錢買來一臺數控機床，因缺少一個幾十元或幾百元的附件或刀具而影響整機的正常運行。由于單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機一起供貨的附件單價，因此，有條件的企業盡量在購買主機時一并購置易損部件及其它附件。
1.5加工前的準備
加工前要審查工件的數控加工工藝性，應重視生產技術準備工作（包括工件數控加工工藝分析、加工程序編制、工裝與刀具配置、原材料準備及試切加工等）以縮短生產準備時間，充分提高數控機床的使用效率。合理安排適合在數控機床加工的各種工件，安排好數控機床加工運轉所需的節拍。
1.6為維修保養做好準備建立一支高水平的維修隊伍，保存好設備的完整
2、數控機床的常見故障
2.1故障發生的階段故障是指設備或系統因自身原因而喪失規定功能的現象。發生故障具有相同的規律，一般分為三個區域：
（1）初期運行區，故障率較高，故障曲線呈上升趨勢，此區故障多數屬于設計制造和裝配缺陷造成的。
（2）正常運行區，此時故障曲線趨近水平，故障率低，此區故障一般是由操作和維護不良造成的偶發事故。
（3）衰老區，此區故障率大，故障曲線上升快，主要原因是運行過久、機件老化和磨損過度造成的。
2.2故障的分類
按結構分為機械和電氣兩類；按故障源分為機械故障和控制故障兩類；就其數控系統而言分為硬件故障、軟件故障、干擾故障三類。要判斷是機械方面故障還是控制系統故障，其分析方法是：先檢查控制系統，看程序能否正常運行，顯示和其它功能鍵是否正常，有無報警現象等；再檢查電機和檢測元件，是否能正常運轉，有無間歇或抖動現象，有無定位不準等問題。如果沒有上述問題，則可初步判斷故障原因在機械方面，著重檢查傳動環節。檢查傳動環節時應使電機斷電，用手動并配合打表檢查機器。
3、數控系統的常見故障分析
（1）位置環。這使數控系統發出控制指令，并與位置檢測系統的反饋值相比較，進一步完成控制任務的關鍵環節；它有很高的工作頻度，并與外設相聯接，容易發生故障。常見的故障有：
1）位控環報警：可能是測量回路開路，測量系統損壞，位控單元內部損壞。
2）不發指令就運動，可能是漂移過高，正反饋，位控單元故障，測量元件損壞。
3）測量元件故障，一般表現為無反饋值；機床回不了基準點；高速時漏脈沖產生報警，可能的原因是光柵或讀頭臟了；光柵壞了。
（2）伺服驅動系統。它與電源電網、機械系統等相關聯，工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態，也是故障多發部位。其主要故障有：
1）系統損壞。一般由網絡電壓波動太大或電壓沖擊造成。地區電網質量不好，會給機床帶來電壓超限，尤其是瞬間超限，若無專門的電壓監控儀，則很難測到。在查找故障原因時，要加以注意，還有一些是由于特殊原因造成的損壞。
2）加工時工件表面達不到要求，走圓弧插補軸換向時出現凸臺，電機低速爬行或振動，這類故障一般是由于伺服系統調整不當，各軸增益系統不相等或與電機匹配不合適引起，解決辦法是進行最佳化調節。
3）保險燒斷，或電機過熱，以至燒壞，這類故障一般是機械負載過大或卡死。
（3）電源部分。電源失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。一般在歐美國家，這類問題較少，在設計方面的因素考慮的不多；但在中國由于電源波動較大、質量差，還隱藏有高頻脈沖類的`干擾，加上人為的因素（如突然拉閘斷電等），這些原因可造成電源故障失控或損壞。再者，數控系統部分運行數據、設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內，系統斷電后依靠電源的后備蓄電池或鋰電池保持。因而，停機時間比較長，拔插電源或存貯器都可能造成數據丟失，使系統不能運行。
（4）可編程序控制器邏輯接口。數控系統的邏輯控制（如刀庫管理，液壓啟動等），主要由PLC實現，必須采集各控制點的狀態信息（如斷電器，伺服閥，指示燈等），它與外界繁多的各種信號源和執行元件相連接，變化頻繁，發生故障的可能性較多，故障類型較多。
（5）其它。由于環境條件，例如干擾，溫度，濕度超過允許范圍，操作不當，參數設定不當，都可能造成停機或故障。不按操作規程拔插線路板，或無靜電防護措施等，也可能造成停機故障甚至毀壞系統。
4、常見故障的排除方法
（1）初始化復位法。一般情況下，由于瞬時故障引起的系統報警，可用硬件復位或開關系統電源依次清除故障；若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統進行初始化清除，清除前應注意作好數據拷貝記錄；若初始化后故障仍無排除，則需進行硬件診斷。
（2）參數更改、程序更正法。系統參數是系統功能的依據，參數設定有誤可能造成系統的故障或某功能無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機，對此可以采用系統的塊搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，確保正常運行。
（3）調節、最佳化調整法。調節簡單易行的辦法，可通過對電位計的調節，修正系統故障。通過調節速度調節器的比例系數和積分時間，可使伺服系統達到既有較高的動態響應特性，又不發生振蕩的最佳工作狀態。在現場沒有示波器或記錄儀的情況下，根據經驗，先正向調節使電機起振，然后向反向慢慢調節，直到消除震蕩即可。
（4）備件替換法。采用好的備件替換診斷出的壞線路板，并做相應的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉，然后將壞板修理或返修，這是目前最常用的排故辦法。
（5）改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源，以改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法，通過這些預防性措施可減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中屬于設計缺陷造成的偶然故障，可以不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員，以此做為故障排除的依據，有利于正確徹底地排除故障。并在此礎上已設計了一套新型應力應變測試系統，該系統集數據采集和處理功能于一體，減少了中間環節，操作更便捷、更簡單且測試結果更精確。
5、結束語
SHPB裝置是研究材料動載特性的理想工具，SHPB測試裝置的發展是力學、材料學、計算機等技術在應用領域的綜合集成。各學科的協同發展將有力地推動SHPB技術應用范圍的擴大以及SHPB測試技術的提高。
數控機床精度的檢測論文 篇5
摘要：故障診斷技術已經有30多年的發展歷史，但作為一門綜合性新學科《故障診斷學》，還是近些年發展起來的。從不同的角度出發，設備故障診斷的理論和方法很多，其中故障診斷專家系統方法是近年來故障診斷領域最顯著的成就之一，其內容包括診斷知識的表達、診斷推理方法、不確定性推理及診斷知識的獲取等。
關鍵詞：數控機床 故障樹分析
一、數控機床故障的診斷研究意義所在
故障診斷始于機械設備故障診斷，主要指制造設備和制造過程的狀態監測與故障診斷。制造設備主要指加工機床、夾具、量具和刀具；制造過程指制造工藝過程、工藝參數。機械設備運行時的狀態監測與故障診斷包含兩方面內容：一是對設備的運行狀態進行監測；二是在發現異常情況后對設備的故障進行分析、診斷。
設備故障診斷是隨設備管理和設備維修發展起來的。歐洲各國在歐洲維修團體聯盟（FENMS）推動下，主要以英國倡導的設備綜合工程學為指導；美國以后勤學為指導；日本吸收二者特點，提出了全員生產維修（TPM）的觀點。
美國自1961年開始執行阿波羅計劃后，出現一系列因設備故障造成的事故，導致1967年在美國宇航局（NASA）倡導下，由美國海軍研究室（ONR）主持成立了美國機械故障預防小組（MFPG），并積極從事技術診斷的開發。美國診斷技術在航空、航天、軍事、核能等尖端部門仍處于世界領先地位。
英國在上世紀60—70年代，以機器保健和狀態監測協會（MHMG&CMA）為最先開始研究故障診斷技術，在摩擦磨損、汽車和飛機發電機監測和診斷方面具領先地位。
日本的新日鐵自1971年開發診斷技術，1976年達到實用化。日本診斷技術在鋼鐵、化工和鐵路等部門處領先地位。
我國在故障診斷技術方面起步較晚，1979年才初步接觸設備診斷技術，近年來得到迅速發展。目前國內對裝備的故障診斷技術，尤其是板級故障診斷技術的研究有了較大的進展。經過二十多年的研究與發展，我國的故障診斷技術己廣泛應用于軍工、化工、工業制造等領域，如數控機床、汽車、發電、船舶、飛機、衛星、核反應堆等。
二、現代故障診斷技術概述
1、故障診斷主要內容
故障診斷的實質是在診斷對象出現故障的前提下，通過來自外界或系統本身的信息輸入，經過處理，判斷出故障種類，定為故障部位（元部件），進而估計出故障可能時間、嚴重程度、故障原因等，甚至還可以提供評價、決策以及進行維修的建議。
現代故障診斷的主要內容應包括實時監測技術，故障分析（診斷）技術和故障修復方法三個部分。從信息獲取到故障定位，再到故障的排除，作為單獨的技術領域發展的同時，又作為故障診斷的技術共同協調發展。
2、數控機床故障診斷常用的方法
（1）直觀法。由維修人員利用感覺器官，觀察故障發生時的各種聲、光、味等異常現象，查看CNC機床系統的各個模塊和線路，有無燒毀和損傷痕跡，迅速將故障范圍縮小到一個模塊或一塊印刷線路板。這是一種最基本和常用的方法。
（2）CNC系統自診斷法。數控系統的自診斷功能，已經成為衡量數控系統性能的重要指標，數控系統的自診斷功能實時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況，立即在CRT上顯示報警信息，或通過發光二極管指示故障的原因、故障模塊，這是CNC機床故障診斷維修中最有效和直接的一種方法。
（3）功能程序測試法。功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動編程的方法，編制成一個功能測試程序，送入數控系統，然后讓數控系統運行這個測試程序，借以檢查機床執行這些功能的準確性和可靠性，進而判斷出故障發生可能的部位和故障原因。
（4）模塊交換法。所謂模塊交換法就是在分析出故障大致起因的情況下，利用備用的印刷線路板、模板、集成電路芯片或元件替換有疑點的部分，將功能相同的模板或單元相互交換，觀察故障的轉移情況，從而快速判斷故障部位的方法。
（5）原理分析法。根據CNC組成原理，從系統各部件的工作原理著手進行分析和判斷，從邏輯關系上分析電路故障疑點的邏輯電平和特征參數，從而確定故障部位的方法。這種方法對維修人員要求很高，必須熟悉整個系統或每個部件的工作原理，才能對故障部位進行定位。
（6）PLC程序法。根據PLC報警信息，查閱有關PLC程序，對照報警點相應的模塊程序，比較相關I/O元件的邏輯狀態，判斷故障。
數控機床的故障診斷的方法還有參數檢查法、測量比較法、敲擊法、局部升溫法、隔離法和開環檢測法等，這些方法各有特點，維修時常同時采用幾種方法綜合運用，分析并逐步縮小故障范圍，以達到排除故障的目的。
3、數控機床故障診斷技術發展趨勢
（1）針對數控車床不完整信息和不精確信息的處理利用，更強調信息融合策略和處理技術，知識的表示方法；
（2）針對現代數控設備復雜化、集成化、自動化程度的提高以及可持續工作能力和可靠性要求的提高，更強調多智能技術的融合，系統級診斷技術，混合智能診斷技術的研究；
（3）針對專家系統知識獲取的瓶頸問題，更強調自適應能力和自學習能力的研究，在線診斷技術、多傳感器技術的研究。
三、數控機床故障的診斷展望
數控機床的故障診斷一直是困擾操作、維修人員的難題。由于數控機床的'安全性和工作可靠性對于生產單位的效益直接產生很大的影響，專家系統在故障診斷領域中的應用，實現了基于人類專家經驗知識的設備與系統故障診斷技術。
CNC機床作為一個復雜多變的非線性系統，充分考慮自然情況的變化以及人為誤操作，如何結合模糊技術以及人工智能方面的優點，總結出更加智能的故障診斷方法，將是以后需要努力的方向。
隨著設備自動化的進一步提高，其故障診斷也變得更加的復雜，特別是對于工程機械來說，要解決作業過程中的所有故障是十分困難的。鑒于此情況，在技術實力雄厚的科研院所建立遠程故障診斷系統，通過Internet與工程機械操作現場連接，建立一個實時故障檢測系統，及時地發現作業過程的故障，迅速地進行診斷。在本地的故障診斷系統無法解決時，利用Internet訪問遠程故障診斷中心，通過技術實力雄厚的科研院所來解決這些故障，及時地恢復生產，也有效地實現了技術資源共享，因此基于Internet的遠程故障診斷系統將是一個重要的發展方向。
數控機床精度的檢測論文 篇6
摘要：針對進口和國產大型通用數控機床的維修和保養方面需要注意的問題，結合多年從事數控機床維修保養和管理的經驗，建立一套針對數控機床的維保體系。
關鍵詞：數控機床；機床維修；機床維保
引言
在離散型加工、機床生產企業中，大型龍門銑鏜加工中心、大型落地鏜銑加工中心、大型龍門平面磨床等通用性加工母機是機床生產企業中的主力軍，這些機床存在唯一性、高精度、自動化等特點。這些大型機床可能是企業或地區唯一的大行程、高精度機床，為了確保大型機床的有效開機率和功能完好性，需要對機床進行全方位的維保工作。
1、維保體系建立的意義
維保體系是建立在對機床核心功能、輔助功能全面了解和對機床運行軌跡、信號的全面統計基礎上，并通過對機床常見故障剖析和備件庫的建立等來進一步完善。在實際工作中，對每臺機床建立各自的維保體系，對機床預防性故障的檢修具有指導意義。在維保工作中，為保證機床的有效使用，減少停機次數和時間，應根據機床的實況進行針對性的預防性檢修。維保體系建立后，既可以作為設備維修新員工的培訓、熟悉機床的資料；也可以在維修中根據維修實況不斷填充、豐富維修檔案，提高整體維修水平；最重要的是在智能制造的發展中，可以作為MES（ManufacturingExecu－tionSystem，制造企業生產過程執行系統）維修體系的基礎檔案。根據機床特點及結合多年工作檢驗，建立了實用性的機床維保體系模型，圖1。
2、維保體系內容
2.1機床結構部分
（1）機床主體。包括床身、立柱、導軌、絲杠、滑枕等，尤其需注意斜鐵、拖鏈的安裝位置。
（2）液壓系統。包括液壓站、油箱液壓功能閥體、供油系統、回油系統等。需確認機床液壓系統中每個泵、電機、閥體的位置和功能，并和圖紙一一對應，便于維保時根據故障表象就可準確找到所查元件。
（3）刀庫系統。包括刀庫門、機械手、刀套、刀鏈、鏈輪傳動組合、刀位信號開關等。需重點關注刀庫門和機械手運行步驟、各步驟信號開關的位置和報警信號。
（4）氣動系統。包括濾水和潤滑三聯件、氣動閥、氣壓缸等。需重點確認各氣動閥的位置和功能。
（5）潤滑系統。包括潤滑泵組合、管路布局、分油器、各潤滑終點等。需重點確認分油器及對應潤滑終點的位置和功能。
（6）電氣系統。包括電柜冷卻、電柜內部組件、操作面板、內部分線盒等。需重點關注各類電機控制的功能電路組成、頻繁動作的繼電器和接觸器、具有保護功能的斷路器。機床結構的輔助部分包括排屑器系統和切削液系統。這些輔助部分發生故障時一般不會影響機床的正常使用，僅會給機床的使用帶來不便。
2.2常見故障點
（1）機械部分故障點：幾何精度超差、反向間隙超差、機床運行抖動、護罩進給的異響等。大型機床幾何精度發生變化多是因為溫度和新裝機床的內應力，所以機床的幾何精度檢查時需充分考慮溫度和內應力的.因素；反向間隙主要是因為滾珠絲杠和絲母的磨損或松動造成的，為保證加工精度需定期檢查并調整反向間隙，在進行調整時，首先進行機械調整，達到最優效果后再用數控系統補償誤差；機床運行抖動多為相對運行中摩擦阻力增大造成的，斜鐵或潤滑的異常是本類故障的重要原因；護罩運行異響多為潤滑不足，踩踏或異常沖擊造成護罩的變形，需在日常使用中加強對護罩的保護。
（2）液壓系統故障點：壓力異常、溫度升高、管路漏油、濾芯堵塞、沖擊異響等。壓力的準確和穩定是液壓功能實現的基礎，壓力調整可在設定值的上下5%，需在液壓表上做出設定壓力值的標記，以便點檢巡查中檢查壓力值是否正常；液壓站液壓油的最高溫度是60℃，＞60℃時需及時報修；溫升變化時重點檢查液壓泵的前后有無劇烈溫升、機床供油和回油有無大幅溫差，同步需檢查液壓泵的電機溫度應≤80℃；管路漏油是機床使用中常見的故障，如管頭松動、油管老化開裂、密封圈失效、油封失效等；擦拭陳油即可查到漏點濾芯，應定期清潔和更換濾芯，并記錄更換后壓力的變化；液壓沖擊和異響是液壓系統中難以消除的故障點，需要專業的液壓工程師給予輔助處理。
（3）刀庫系統故障點：刀庫門卡頓、機械手卡頓、檢測開關信號異常、卡爪掉刀等。刀庫門需保證運行軌道、氣缸的清潔和潤滑；機械手運行步驟要牢記與心，每個步驟運行軌跡及對應的檢測開關均需做詳細統計；一旦機械手卡位，能根據機械手運行軌跡和報警信息對應的監測開關及時確定并排除故障點；卡爪掉刀主要是機械手抓刀時對應的卡刀機構異常，卡刀機構故障多為運行機構進入雜物或缺少潤滑造成。
（4）換頭系統故障點：附件頭支架位置偏移，檢測開關信號異常、滑枕裝頭位置異常等。較為先進的數控機床均能自動更換附件頭，部分機床同時配有多個附件頭，所以機床換頭的正常運行也是保障機床運行的重要組成部分。附件頭支架位置偏移主要是支架長期使用中結構變形、導軌潤滑不足、動力的氣壓或液壓的壓力異常等原因造成；換頭過程中對應的檢測信號位置和報警信息均需做好統計，以便處理換頭中的故障點；滑枕裝頭位置異常多為主軸定位異常和滑枕換頭過程中各暫停點位置異常。
（5）潤滑系統故障點：潤滑管路斷裂、潤滑管路堵塞。通過手動打壓時壓力的上升速度確認內部潤滑管路是否存在斷裂；加油周期有無劇烈變化也是判斷內部潤滑狀態的重要依據，加油周期劇烈變短多為油管斷裂，加油周期逐步變長多為內部管路堵塞。
（6）電氣系統故障點：電柜溫度過高、工作環境濕度過高、常用觸頭的疲勞損壞、已發故障的復發隱患等故障點。
（7）氣動系統故障點：管路漏氣、氣路有水、氣缸缺少潤滑油。
（8）排屑器故障點：鐵屑或雜物掉入卡死、底部積屑過多卡死、鏈板拉長、軸承或變速箱缺少潤滑等。
（9）切削液故障點：回水和供水濾網濾芯堵塞、切削液泄漏、切削液變質、液位開關升降異常等。
2.3已發故障統計與解決方案
（1）可避免故障的類型與對策。機床使用和維保中因為操作失誤或檢修不足造成的故障，可通過各種手段避免。使用中常見故障：機床運行中撞擊、超速運行、進給軸超程、換頭異常未及時停止、換刀異常未及時停止、排屑器內掉入雜物卡死、切削液濾網未及時清潔等。維保中常見故障：導軌和絲杠潤滑不足、傳動齒輪箱潤滑不足、液壓壓力異常、漏氣漏水漏油、換頭換刀位置異常等。采取措施：要求操作者按照操作規定進行操作，嚴禁違規操作；要求維修人員按維保說明書對機床進行定期檢修，并切實檢查到位。
（2）可預測故障的類型與對策。可預測故障是根據機床運行中發生異響、振動等表象，依據維修人員的工作經驗對機床可能出現的故障進行預測，并進行必要的檢修和備件準備，協調合理的維修時間，組織進行維修。
（3）重要故障維修記錄。復雜和重要的維修情況，具有耗時長、要求高、工作量大等特點。例如，變速箱軸承、齒輪的更換，大型電機的更換，復雜液壓故障的排查、主軸的拆裝、機床的搬遷、機床的項修和大修等。重要維修要建立針對性維修檔案，如維修要點拍照、維修過程記錄、難點和注意事項的說明等，均可以為日后類似的維修提供技術支持和資料儲備。
2.4備件庫建設
（1）消耗性備件庫：邊使用邊補充。液壓油、導軌潤滑油脂、過濾棉、清潔用品等日常維保中經常使用的消耗型輔料或通用備件，使用后需及時補充，嚴禁因補充不及時而影響維保的有序進行。
（2）常用備件庫：需計劃性存儲。接頭、氣管、濾芯、溢流閥、液壓表、氣壓表、刮屑板等維保中常用型備件，需要必備。同時部分已損備件修復后也可以納入常用備件庫，以防止再次發生。
（3）不常用備件數據庫：備件采購信息庫。電源模塊、液壓泵、伺服電機、導軌滑塊等單價較高，且不經常損壞的備件，可以建立涵蓋備件型號、廠家、供應商、供貨周期等電子檔案的數據庫，一旦相應備件出現故障時，可以及時提取備件信息進行快速采購。
2.5維保人才的培養
（1）主觀能動性。維保中的關鍵環節就是提高維保人員的個人主觀能動性。積極主動的去完成機床的檢查和保養，發現故障隱患及時消除或上報，按照各類制度進行點檢和保全，針對機床的運行狀態多和操作者交流，以保障機床的正常運行。
（2）個人專業素養：自學＋培訓。維保人員個人能力的培養和提高也是提高維保水平的重要環節。維保人員為了更好的完成本職工作，需要看懂機床說明書，并對機床的實際結構進行了解和研究。一方面公司應針對維修人員的技能做定期定向的培訓，組織維修人員進行內部討論，促進工作經驗的交流；另一方面應為維保人員提供合適的外出培訓機會，開拓員工的視野和思路。維保人員需要自覺提高工作水平，以應對逐步復雜化、綜合化的維保情況。
（3）管理者的重視與支持：資金和物質。管理者的重視與支持是維保工作順利推進的主動力。適當的獎懲制度和項目特批獎金，可有效激發員工的積極性和主動性，為員工提供足夠的使用工具和工作環境也是管理者應做好的工作。管理者要想員工之所想為其服好務，用合適的管理制度激發維保人員的工作激情。
3、總結
維保體系的建立總體而言是通過各種方法減少故障的發生概率、做好各類預想性檢查、建立完善的維修檔案、合理地儲備機床備件，即通過各種手段保證數控機床的正常運行。維保工作要以機床說明書為依據和起點建立適合自己的維保體系；統計和儲備各類信息，以備不時之需；積極主動的切實做好機床的保養工作，推行針對性的檢修方案，保障數控機床的正常運行。
參考文獻
［1］羅蕊.數控銑床的故障診斷與維修［J］.自動化應用，2016（5）：21-23.
［2］宋亞飛.數控機床驗收調試方法及注意事項分析［J］.企業技術開發：中旬刊，2012，31（20）：93-95．
［3］張立.設備備件管理與成本控制［J］.企業科技與發展，2013（12）：135-137.
數控機床精度的檢測論文 篇7
1、要注重學生自我學習意識和能力的培養，這是學生形成有理論基礎的技能的源動力
在教學上要發揮學生的主導學習地位，充分提供和調動學生自主學習的可能性。這是創新能力培養的雛形。這與教學的方法和教學設計息息相關。加強考核措施督促學生學習，如要求學生看書，在書上要有重點標記，要能分清各章節間的聯系，每一章節里,甚至每一段里說明的是什么問題？鼓勵學生多參看其他資料，對下功夫讀書的（如書上有因翻看變數多而發黑，且有較詳細的標注的）同學在過程考核上多加分。對上課積極發言，實習時積極動手和動腦的同學多加分，對認真完成作業、書寫工整、有自己的觀點、不照抄照搬的多加分。在講課過程中。也要及時指導學生看書，指導學生書中有用的知識點是怎樣和項目對接上的。這也要求教師在教學設計上將項目與教材有效銜接。對學生讀書能力的培養也很重要，它是學生自主學習的前提。學會讀書益處頗多，不但能形成理論知識體系，而且為能具有自我閱讀資料的能力做了一定的鋪墊。而這是提高維修技能的必要手段。學會讀書的學生必然是愿意讀書的學生，愿意讀書的.學生必然是能讀懂書的學生，能讀懂書必然要想辦法教明白學生。這不僅是授課教師的水平問題，還與教師的責任心，課程設置的內容及前后課程的安排有關。
2、教材處理與教學方法合理運用同樣
對學生形成有理論基礎的技能有重要作用在校生雖然形成的是初級技能，但是應該是學生一生中與其技能相關理論知識的主要來源地，學生在校學習的理論知識是他日后自學的基礎，因此如何傳授知識，如何使理論知識與其技能相銜接至關重要。合理處理教材內容，講清楚教材對學生能力培養非常重要。有理論基礎的技能是可持續發展的技能，這也是高職學生的培養目標，這種理論的來源一定是準確、可理解并能有一定的文本材料（如教材）以供查閱，這就要求在實訓室上課時教師要適時抓住時機聯系實際講清楚書本上的知識點，這有助于學生理解。同時要指導學生在書中做好標注，便于學生日后復習鞏固，加深理解。這樣才能在很短的學時內，提高學生理論聯系實際的能力。教學方法很多，在本門課程理論教學中主要采用了小范圍對比與大范圍對比兩種方法。對比法能清晰地使學生對教材編排有深入的理解，對學生的實踐操作也有指導意義。舉例如下。數控機床的控制主要是針對主軸和進給軸，要從它們的驅動要求，驅動器的類別，驅動器的接線及參數設置、常規操作方面加以介紹。要從它們與數控裝置的連接，包括控制指令信號的種類與性質、反饋原件與反饋信號的區別等方面進行介紹。這些內容貫穿整個教材，要從全局角度進行大范圍對比講授。教學中大量運用了循環滲透教學法，循環滲透教學法不是簡單地重復，要有不同的去反復提醒學生，使學生對它們的異同有深入的認識。
(1)第一次課就介紹數控系統的組成，明確開環、半閉環、閉環的含義、組成形式和對數控機床控制作用的不同。從而使學生明確數控機床的分類和發展的方向。
(2)第四章介紹進給伺服時，對開環、半閉環、閉環三種控制形式進一步說明，對三個環是否采用檢測元件、檢測元件的安裝位置要求，檢測元件工作原理及應用場合、三種控制環應用場合、調試的難易程度、控制精度的對比做進一步講解。可見前面的鋪墊不但能完善教學過程，而且啟下。同時對伺服驅動器的內部有位置環、速度環、電流環三個控制環路進行介紹。使學生對自控原理在數控機床控制中的應用有一定的理解，這樣的適時比較，可使學生明確這兩個三環的本質區別。使知識結構在遞進和加強。
(3）第四章中步進驅動器與伺服驅動器之間對比，如接口數量，電源性質：包括電源的電壓高低；電源是交流還是直流；電源接入的數量，除強電電源外，是否需控制電源，是否有先上控制電的要求等；第五章中有數控機床主傳動系統的要求、主軸驅動系統的要求、主軸傳動的要求。應明確三者之間的包容關系，明確它們之間的側重與聯系。顯然這里應用小范圍對比講授為好。這里不但要對比講授，還要指導學生看書，以便學生理清頭緒、讀懂教材，學會看書。這也對學生的自身素質提高有很重要的影響。
3、采用理論和實際相結合使學生理解
所學知識，為技能培養做好理論鋪墊教材中內容與實際設備上有很多可以相聯系的地方，舉例如下。
(1)導線的顏色線纜的種類，中間繼電器的結構與作用，斷路器的型號選擇。
(2)開關電源變壓器的結構與作用，變頻器的恒壓頻比控制。
(3)步進驅動器細分后運行的噪聲、平穩性。
(4)系統對部件的控制過程的設計與實施，如按下主軸正轉按鍵，KA1得電，利用其常開點的閉合對變頻器設置好的啟停信號點位輸入正的24V電壓。而且通過輸出繼電器板的信號燈亮滅的指示、用萬用表測量PLC輸入輸出點位等實際操作，可明確主軸啟停控制過程、邏輯信號的傳遞過程及檢測方法。
(5)急停回路的設計與接線。這里不光有接線，還涉及PLC的點位，PLC輸入信號中外部允許輸入信號的形成，外部允許信號對系統各部分的控制作用等。通過此部分的講練，學生對看懂機床的原理圖與接線圖，對PLC的輸入與輸出的形成與控制會有較直觀的理解。另外,為提高教學效果對教學中對無法直接在設備上直觀看到的現象，可以搜集整理一些視頻資料以輔助教學。也提醒鼓勵學生搜集資料的方法，為離校后學生自主學習提供必要指導。教師也確實應提高自己的理論與實踐水平，多找機會接觸其他的系統和設備,使課程講得靈活有趣，這同樣可以提高學生的經驗水平。
數控機床精度的檢測論文 篇8
摘要:伺服電機比步進電機性能更優越，隨著現代電機控制理論的發展，伺服電機控制技術成為了機床數控系統的重要組成部分，并正朝著交流化、數字化、智能化方向發展。
關鍵詞:數控系統伺服電機直接驅動
中圖分類號：TP2文獻標識碼：A文章編號：1671－7597(2008)0820116－01
近年來，伺服電機控制技術正朝著交流化、數字化、智能化三個方向發展。作為數控機床的執行機構，伺服系統將電力電子器件、控制、驅動及保護等集為一體，并隨著數字脈寬調制技術、特種電機材料技術、微電子技術及現代控制技術的進步，經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。本文對其技術現狀及發展趨勢作簡要探討。
一、數控機床伺服系統
（一）開環伺服系統。開環伺服系統不設檢測反饋裝置，不構成運動反饋控制回路，電動機按數控裝置發出的指令脈沖工作，對運動誤差沒有檢測反饋和處理修正過程，采用步進電機作為驅動器件，機床的位置精度完全取決于步進電動機的步距角精度和機械部分的傳動精度，難以達到比較高精度要求。步進電動機的轉速不可能很高，運動部件的速度受到限制。但步進電機結構簡單、可靠性高、成本低，且其控制電路也簡單。所以開環控制系統多用于精度和速度要求不高的經濟型數控機床。
（二）全閉環伺服系統。閉環伺服系統主要由比較環節、伺服驅動放大器，進給伺服電動機、機械傳動裝置和直線位移測量裝置組成。對機床運動部件的移動量具有檢測與反饋修正功能，采用直流伺服電動機或交流伺服電動機作為驅動部件。可以采用直接安裝在工作臺的光柵或感應同步器作為位置檢測器件，來構成高精度的全閉環位置控制系統。系統的直線位移檢測器安裝在移動部件上，其精度主要取決于位移檢測裝置的精度和靈敏度，其產生的加工精度比較高。但機械傳動裝置的剛度、摩擦阻尼特性、反向間隙等各種非線性因素，對系統穩定性有很大影響，使閉環進給伺服系統安裝調試比較復雜。因此只是用在高精度和大型數控機床上。
（三）半閉環伺服系統。半閉環伺服系統的工作原理與全閉環伺服系統相同，同樣采用伺服電動機作為驅動部件，可以采用內裝于電機內的脈沖編碼器，無刷旋轉變壓器或測速發電機作為位置/速度檢測器件來構成半閉環位置控制系統，其系統的反饋信號取自電機軸或絲桿上，進給系統中的機械傳動裝置處于反饋回路之外，其剛度等非線性因素對系統穩定性沒有影響，安裝調試比較方便。機床的定位精度與機械傳動裝置的精度有關，而數控裝置都有螺距誤差補償和間隙補償等項功能，在傳動裝置精度不太高的情況下，可以利用補償功能將加工精度提高到滿意的程度。故半閉環伺服系統在數控機床中應用很廣。
二、伺服電機控制性能優越
（一）低頻特性好。步進電機易出現低速時低頻振動現象。交流伺服電機不會出現此現象，運轉非常平穩，交流伺服系統具有共振抑制功能，可涵蓋機械的剛性不足，并且系統內部具有頻率解析機能，可檢測出機械的共振點，便于系統調整。
（二）控制精度高。交流伺服電機的控制精度由電機軸后端的旋轉編碼器保證。例如松下全數字式交流伺服電機，對于帶17位編碼器的電機而言，驅動器每接收217=131072個脈沖電機轉一圈，即其脈沖當量為360°/131072=9.89秒。是步距角為1.8°的步進電機的脈沖當量的1/655。
（三）過載能力強。步進電機不具有過載能力，為了克服慣性負載在啟動瞬間的慣性力矩，選型時需要選取額定轉矩比負載轉矩大很多的電機，造成了力矩浪費的現象。而交流伺服電機具有較強的過載能力，例如松下交流伺服系統中的伺服電機的最大轉矩達到額定轉矩的三倍，可用于克服啟動瞬間的慣性力矩。
（四）速度響應快。步進電機從靜止加速到額定轉速需要200～400毫秒。交流伺服系統的速度響應較快，例如松下MSMA400W交流伺服電機，從靜止加速到其額定轉速僅需幾毫秒。
（五）矩頻特性佳。步進電機的輸出力矩隨轉速升高而下降，且在較高轉速時轉矩會急劇下降，所以其最高工作轉速一般在300～600RPM。交流伺服電機為恒力矩輸出，即在其額定轉速（一般為2000RPM或3000RPM）以內，都能輸出額定轉矩。
三、伺服電機控制展望
（一）伺服電機控制技術的發展推動加工技術的高速高精化。80年代以來，數控系統逐漸應用伺服電機作為驅動器件。交流伺服電機內是無刷結構，幾乎不需維修，體積相對較小，有利于轉速和功率的提高。目前交流伺服系統已在很大范圍內取代了直流伺服系統。在當代數控系統中，交流伺服取代直流伺服、軟件控制取代硬件控制成為了伺服技術的發展趨勢。由此產生了應用在數控機床的伺服進給和主軸裝置上的交流數字驅動系統。隨著微處理器和全數字化交流伺服系統的發展，數控系統的計算速度大大提高，采樣時間大大減少。硬件伺服控制變為軟件伺服控制后，大大地提高了伺服系統的性能。例如OSP-U10/U100網絡式數控系統的伺服控制環就是一種高性能的伺服控制網，它對進行自律控制的各個伺服裝置和部件實現了分散配置，網絡連接，進一步發揮了它對機床的控制能力和通信速度。這些技術的發展，使伺服系統性能改善、可靠性提高、調試方便、柔性增強，大大推動了高精高速加工技術的發展。
另外，先進傳感器檢測技術的`發展也極大地提高了交流電動機調速系統的動態響應性能和定位精度。交流伺服電機調速系統一般選用無刷旋轉變壓器、混合型的光電編碼器和絕對值編碼器作為位置、速度傳感器，其傳感器具有小于1μs的響應時間。伺服電動機本身也在向高速方向發展，與上述高速編碼器配合實現了60m/min甚至100m/min的快速進給和1g的加速度。為保證高速時電動機旋轉更加平滑，改進了電動機的磁路設計，并配合高速數字伺服軟件，可保證電動機即使在小于1μm轉動時也顯得平滑而無爬行。
（二）交流直線伺服電機直接驅動進給技術已趨成熟。數控機床的進給驅動有“旋轉伺服電機＋精密高速滾珠絲杠”和“直線電機直接驅動”兩種類型。傳統的滾珠絲杠工藝成熟加工精度較高，實現高速化的成本相對較低，所以目前應用廣泛。使用滾，珠絲杠驅動的高速加工機床最大移動速度90m/min，加速度1.5g。但滾珠絲杠是機械傳動，機械元件間存在彈性變形、摩擦和反向間隙，相應會造成運動滯后和非線性誤差，所以再進一步提高滾珠絲杠副移動速度和加速度比較難了。90年代以來，高速高精的大型加工機床中，應用直線電機直接驅動進給驅動方式。它比滾珠絲杠驅動具有剛度更高、速度范圍更寬、加速特性更好、運動慣量更小、動態響應性能更佳，運行更平穩、位置精度更高等優點。且直線電機直接驅動，不需中間機械傳動，減小了機械磨損與傳動誤差，減少了維護工作。直線電機直接驅動與滾珠絲杠傳動相比，其速度提高30倍，加速度提高10倍，最大達10g，剛度提高7倍，最高響應頻率達100Hz，還有較大的發展余地。當前，在高速高精加工機床領域中，兩種驅動方式還會并存相當長一段時間，但從發展趨勢來看，直線電機驅動所占的比重會愈來愈大。種種跡象表明，直線電機驅動在高速高精加工機床上的應用已進入加速增長期。
參考文獻：
[1]《交流伺服電機控制技術的研究》，中國測試技術，鄭列勤，2006.5.
[2]《數控機床及其使用維修》，機械工業出版社，盧斌，2005.2.
[3]《伺服電機控制技術》，機電技術，張初生，2006.5.28.
數控機床精度的檢測論文 篇9
1.數控機床的維護
對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。
首先，針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。
其次，在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。
另外，對數控系統的電網電壓要實行時時監控，一旦發現超出正常的工作電壓，就會造成系統不能正常工作，甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視，以及盡量的改善配電系統的穩定作業。
當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，要注意將電刷從直流電動機中取出來，以免由于化學腐蝕作用，是換向器表面腐蝕，造成換向性能受損，致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。
2.數控機床一般的故障診斷分析
2.1檢查
在設備無法正常工作的情況下，首先要判斷故障出現的具體位置和產生的原因，我們可以目測故障板，仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，以此可發現一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍，判斷故障產生的'原因。
2.2系統自診斷
數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因，這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展，興起了新的接口診斷技術，JTAG邊界掃描，該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，進一步完善了系統的自我診斷能力。
2.3功能程序測試法
功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法，編制成一個功能測試程序，送人數控系統，然后讓數控系統運行這個測試程序，借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性，進而判斷出故障發生的可能原因。
2.4接口信號檢查
通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號，并與接口手冊正確信號相對比，也可以查出相應的故障點。
2.5診斷備件替換法
隨著現代技術的發展，電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜，按常規方法，很難把故障定位到一個很小的區域，而一旦系統發生故障，為了縮短停機時間，在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查，對于現代數控的維修，越來越多的情況采用這種方法進行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統正常工作，盡最大可能縮短故障停機時間。上述診斷方法，在實際應用時并無嚴格的界限，可能用一種方法就能排除故障，也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵，或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例
由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的，是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹：驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器，有電源模塊和驅動模塊兩部分組成，電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流，而驅動部分實際上是個逆變換，將高壓支流轉換為三相交流，并驅動伺服電機，完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例，主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。
如在數控機床在加工過程中，主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上，主軸轉速顯示時有時無，主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速，其轉速信號是有編碼器提供，所以可排除編碼器損壞的可能，否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮，一是可能和數控系統連接的ECU連接松動，二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題，就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽，結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。
數控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢。
參考文獻
[1]陳蕾、談峰，淺析數控機床維護維修的一般方法［J］，機修用造，2004（10）
[2]邱先念，數控機床故障診斷及維修[J]，設備管理與維修，2003（01）
[3]王超，數控機床的電器故障診斷及維修[J]，蕪湖職業技術學院學報，2003（02）
[4]王剛，數控機床維修幾例[J]，機械工人冷加工，2005（03）
[5]李宏慧、謝小正、沙成梅，淺談數控機床故障排除的一般方法［J］，甘肅科技，2004（09）
[6]萬宏強、姚敏茹，基于網絡的數控機床設備遠程故障診斷技術的框架研究[J]，精密制造與自動化，2004（04）
數控機床精度的檢測論文 篇10
摘要：隨著我國科技水平的進步，我國在礦業數控機床生產中對PLC機電一體化技術進行了廣泛的應用，不僅使礦業的生產質量得到提高，還使數控機床不斷朝著智能化的方向發展，有助于實現我國的現代化建設目標。當下，如何將PLC機電一體化技術廣泛地應用到數控機床的生產中，是當今社會普遍關注的話題。本文對PLC機電一體化技術在數控機床中的應用展開探討，希望對相關的研究人員提供一定的借鑒意義。
關鍵詞：PLC機電一體化技術；數控機床；機械設計
機電一體化技術是一種先進的生產技術，在數控機床生產中的應用較為廣泛。PLC是一種具有自動化特征的設計運算操作系統，可編程存儲器是PLC運行的核心部件，憑借著系統內部強大的記憶存儲功能實現對不同元件傳達相應的控制指令，使PLC機電一體化技術具有先進性的特征。目前，我國的數控機床中以及廣泛的應用PLC機電一體化技術，極大地減輕了勞動人員的工作量還在一定程度上提高了數控機床的先進化、智能化以及數字化的發展水平，對今后我國的工業發展成以及社會經濟發展具有一定的推動作用。
1、我國數控機床發展中存在的問題
1.1數控化水平較低
機床的數控化比率可以很好地體現出一個國家的數控化水平，就目前我國的機床數控化比率而言，較一些發達國家還有一定的差距，我國的數控化比率在生產方面占30%左右，消費方面占50%左右，而發達國家的生產已經高達70%，因此還有很長的一段距離。據不完全統計，我國的經濟型數控機床占據國產機床品種的一半，平均轉速為2000轉/秒，而一些大型的、精度較高的機床卻不足國產機床的3%，不足一些先進國家的1/20，造成此種現象的主要原因是我國沒有先進的核心部件開發，且開發時間較長，所以導致其核心零部件都是依靠進口，對我國的數控化水平造成嚴重的影響。
1.2嚴重缺乏核心技術據資料顯示
在2002年到2008年間，我國的機床出口及消費水平均在世界排名的第一位，看似機床業的發達程度較高，實際利潤卻很低，經濟型機床是主要的出口來源，而一些大型的高端的機床利潤較低。出現這種現象的主要的原因是我國缺乏對機床研究的核心技術，核心部件的制造研發能力較低，無法實現技術產業互，與發達國家存在著明顯的差距。且我國現目前的中高端的機床產業主要是對部件進行制造，還無法真正的掌握核心技術，一些高端的技術需要依靠國外的進口，其價值就占據機床成本的60%,對我國的數控機床的發展帶來嚴重的阻礙[1]。
1.3產品性能不高
決定數控機床產品性能的主要因素是零部件的精度、以及轉速等等來決定的。但當下我國數控機床零部件的精度普遍較低，一些零部件加工廠所制造出的精度還滿足不了客戶的要求，特別是重復定位精度上，僅有一小部分產品可以達到歐洲國家的標定位精度。還有就是在轉速方面，我國的產品在移動速度、換刀刀速度以及軸轉速方面同發達國家還有一定的差距，如一些國外的加工中心的速度均可達到40米/分鐘，最高達到90米/分鐘，而國內的平均水平卻在30米/分鐘，極少部分可以達到60米/分鐘，與數控機床相比無論在進給速度還是軸轉速以及連續工作時間上都有很大的差距。
2、數控機床對機械設計技術的廣泛應用
機械設計技術可以為PLC機電一體化技術的實施提供一定的基礎保障，隨著電子信息技術的進步，實現了同PLC機電一體化技術的高度融合，極大的提升了使用效率。新形勢下也對機電設備提出了更高的要求，使機械設備逐漸朝著精度準確、材質更輕盈的方向發展，因此，應不斷的對傳統機械設計技術進行升級更新，以滿足當下我國對工業發展的需要。數控機床可以對零件進行加工，對我國的工業生產有著重要的作用，但隨著我國工業化的發展，一些較為老舊的數控機床生產已經無法與現代工業發展相適應，而數控機床中對PLC機電一體化技術的廣泛應用，不僅提高了數控機床的功能、質量還實現了對數控機床坐標軸以及主傳動的合理控制，使機床本體的運行效率得到極大的提高，為今后的生產活動奠定基礎。數控機床中對機械設計技術的應用主要表現在以下幾方面：
①為了避免切削液的外濺而產生的浪費現象，應將應用功能添加到數控機床的防護裝置上，使工業生產的安全性得到極大的提高；
②將自動排屑裝置安裝在數控機床上，使機床的生產效率得到了極大的提高，對數控機床的穩定運行提供一定的保障；
③將機械設計技術廣泛的'應用到數控機床中，極大的提高了主軸的運轉速度，使數控機床運行的安全性與穩定性得到極大的提高，生產質量也得到一定的保障；
④將數控機床中廣泛的應用機械設計，可以對自動換刀功能進行廣泛推廣，不僅提高了礦業加工效率還實現了數控機床的連續加工，還使得數控機床的工作質量得到進一步提高，為我國礦工業的發展創造有利的條件；
⑤數控機床中廣泛的對機械設計進行應用，使主傳動與進給傳動可以獨立運行，大大提高了數控機床的工作效率[2]。
3、數控機床中對自動化技術的廣泛應用
在數控機床中廣泛的應用自動控制技術，不但可以使提高數控機床的自動運行能力，還極大的降低了工業成本的支出，大大提高了數控機床的運行成本以及運行效率。同時，PLC機電一體化需要計算機技術的輔助運行，有助于實現數控機床的自動化功能，如自動查詢、自動輸入等，極大的提高了數控機床的信息化、智能化的程度，還有助于提高了數控機床的工作效率。如果電器機床中廣泛的應用PLC機電一體化技術，不僅可以拓展電器機床的發展空間還有助于獲得良好的運行效果，對生產工藝有著一定的促進作用，使電氣機床運行的可靠性以及安全性得到一定的提高。因此，在應用過程中，礦業生產企業應與機床的實際生產環境相結合，對其進行科學的開發，使其PLC的控制系統具有很強的智能性以及兼容性等特征，提高數控機床的工作效率以及使用單位的經濟效益[3]。
4、執行與驅動技術在數控機床中的應用
驅動裝置以及執行元件作為驅動技術中的兩個重要的運行載體，在PLC機電一體化技術以及數控機床中的應用具有一定的現實意義。數控機床在運行的過程中，數控裝置與執行原件會自動連接，進而能夠有效的接收控制系統所發出的指令，有助于提高機床的工作效率。同時，執行原件還可通過機械外接口與執行機構進行合理連接，保障了使數控機床的主傳動與進給傳動功能，對動作的完成具有一定的規范作用。由此，我們可以得出合理的應用驅動技術，不僅可以提高數控機床的整體操作效果，還可以對數控機床的控制能力進行加強，提高了系統的運行能力。在數控機床中，伺候系統主要對中心系統進行傳達與接收，進而可以很好的規范數控機床的運行能力。提高數控機床完成工作的效率，使工業生產質量得到有效的保障，為我國社會經濟的發展奠定基礎[4]。
5、結語
綜上所述，在數控機床中廣泛的對PLC機電一體化進行應用，不僅豐富了數控機床的應用能力，提高機床的生產質量，還使得機床的運行效率得到極大的提高，為我國工業的發展創造有利的條件。因此，應將PLC機電一體化技術在礦業數控機床生產中進行大力的推廣應用，加強對技術人員能力的培訓，不斷的規范生產流程，使我國現代工業得到快速發展。
參考文獻：
[1]李玉.機電一體化技術的現狀和發展趨勢[J].工程技術（全文版），2016（08）：237.
[2]琚愛云，王忠利.淺析機電一體化技術在數控機床上的應用[J].鄭州鐵路職業技術學院學報，2008，20（01）：18-19.
[3]陳輝，王磊.機電一體化技術的現狀及發展趨勢[J].機械，2008，35（07）：1-4.
[4]李瑞琴，鄒慧君.機電一體化產品概念設計理論研究現狀與發展展望[J].機械設計與研究，2003，19（03）：10-13.
數控機床精度的檢測論文 篇11
摘要：文章首先介紹了數控機床的優點與缺點，接著闡述了數控機床的種類，最后指出了數控機床控制技術的發展與數控機床控制技術的發展趨勢。
關鍵詞：數控機床 控制技術
數控機床是機電一體化的典型產品，數控機床控制技術是集計算機及軟件技術、自動控制技術、電子技術、自動檢測技術、液壓與氣動技術和精密機械等技術為一體的多學科交叉的綜合技術。隨著科學技術的高速發展，機電一體化技術迅猛發展，數控機床在企業普遍應用，對生產線操作人員的知識和能力要求越來越高。
一、數控機床的優點與缺點
（一）數控機床的優點
對零件的適應性強，可加工復雜形狀的零件表面。在同一臺數控機床上，只需更換加工程序，就可適應不同品種及尺寸工件的自動加工，這就為復雜結構的單件、小批量生產以及試制新產品提供了極大的便利，特別是對那些普通機床很難加工或無法加工的精密復雜表面（如螺旋表面），數控機床也能實現自動加工。
加工精度高，加工質量穩定。目前，數控機床控制的刀具和工作臺最小移動量（脈沖當量）普遍達到0。0001mm，而且數控系統可自動補償進給傳動鏈的反向間隙和絲杠螺距誤差，使數控機床達到很高的加工精度。此外，數控機床的制造精度高，其自動加工方式避免了生產者的人為操作誤差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，產品合格率高，加工質量穩定。
生產效率高。由于數控機床結構剛性好，允許進行大切削用量的強力切削，從主軸轉速和進給量的變化范圍比普通機床大，因此在加工時可選用最佳切削用量，提高了數控機床的切削效率，節省了機動時間。與普通機床相比，數控機床的生產效率可提高2—3倍。
良好的經濟效益。使用數控機床進行單件、小批量生產時，可節省劃線工時，減少調整、加工和檢驗時間，節省直接生產費用；同時還能節省工裝設計、制造費用；數控機床加工精度高，質量穩定，減少了廢品率，使生產成本進一步下降。此外，數控機床還可實現一機多用，所以數控機床雖然價格較高，仍可獲得良好的經濟效益。
自動化程度高。數控機床自動化程度高，可大大減輕工人的勞動強度，減少操作人員的人數，同時有利于現代化管理，可向更高級的制造系統發展。
（二）數控機床的缺點
數控機床的主要缺點價格較高，設備首次投資大；對操作、維修人員的技術要求較高；加工復雜形狀的零件時。手工編程的工作量大。
二、數控機床的'種類
數控機床的種類很多，主要分類
按工藝用途分類。按工藝用途，數控機床可分類如下。普通數控機床：這種分類方式與普通機床分類方法一樣，銑床、數控錨床、數控鉆床、數控磨床、數控齒輪加工機床等。加工中心機床：數控加工中心是在普通數控機床上加裝一個刀庫和自動換刀裝置而構成的數控機床，它可在一次裝夾后進行多種工序加工。
按運動方式分類。按運動方式，數控機床可分類點位控制數控機床。數控系統只控制刀具從要有數控鉆床、數控坐標錘床、數控沖剪床等。直線控制數控機床：數控系統除了控制點與點之間的準確位置以外，還要保證兩點之間移動的軌跡是一條直線，而且對移動的速度也要進行控制。這類機床主要有簡易數控車床、數控銷、銑床等。輪廓控制數控機床：數控系統能對兩個或兩個以上運動坐標的位移及速度進行連續相關的控制，使合成的運動軌跡能滿足加工的要求。這類機床主要有數控車床、數控銑床等。
按伺服系統的控制方式分類。按伺服系統的控制方式，數控機床可分類如下。開環控制系統的數控機床。閉環控制系統的數控機床。半閉環控制系統的數控機床。
按數控系統的功能水平分類。技功能水平分類，數控系統可分類如下。經濟性數控機床。經濟性數控機床大多指采用開環控制系統的數控機床價格便宜，適用于自動化程度要求不高的場合。中檔數控機床。這類數控機床功能較全，價格適中，應用較廣。高檔數控機床。這類數控機床功能齊全，價格較貴。
三、數控機床控制技術的發展
機械設備最早的控制裝置是手動控制器。目前，繼電器—接觸器控制仍然是我國機械設備最基本的電氣控制形式之一。到了20世紀奶年代至50年代，出現了交磁放大機—電動機控制，這是一種閉環反饋系統，系統的控制精度和快速性都有了提高。20世紀60年代出現了晶體管——晶閘管控制，由晶閘管供電的直流調速系統和交流調速系統不僅調運性能大為改善，而且減少了機械設備和占地面積，耗電少，效率局，完全取代了交磁放大機—電動機控制系統。
在20世紀的60年代出現丁一種能夠根據需要方便地改變控制程序，結構簡單、價格低廉的自動化裝置—順序控制器。隨著大規模集成電路和微處理器技術的發展及應用，在20世紀70年代出現了一種以微處理器為核心的新型工業控制器——可編程序控制器。這種器件完全能夠適應惡劣的工業環境，由于它具備了計算機控制和繼電器控制系統兩方面的優點，故目前已作為一種標準化通用設備普通應用于工業控制。
隨著計算機技術的迅速發展，數控機床的應用日益廣泛，井進一步推動了數控系統的發展，產生了自動編程系統、計算機數控系統、計算機群控系統和天性制造系統。計算機集成制造系統及計算機輔助設計、制造一體化是機械制造一體化的高級階段，可實現產品從設計到制造的全部自動化。
綜上所述，機械設備控制技術的產生，并不是孤立的，而是各種技術相互滲透的結果。它代表了正在形成中的新一代的生產技術，已顯示出并將越來越顯示出強大的威力。
四、數控機床控制技術的發展趨勢
生產技術的發展對產品性能要求越來越高，產品改型頻繁，采用多品種小批量生產方式的企業越來越多，這就要求數控機床向高速化、高招度化、復合化、系統化、智能化發展。
高速化和高精度化。數控系統智能化、信息化。數控系統開放化。
數控機床精度的檢測論文 篇12
摘要：數控機床由于其自身的技術優勢，現今應用也越來越廣泛。本文簡述了數控機床在安裝調試和維護方面的常見技術問題，主要針對于大型機床的安裝與調試以及維護需要注意的技術要點，并提出相關應需注意的幾點問題。
關鍵詞：大型數控機床 安裝 調試 維護
一、數控機床的安裝
（一）大型數控機床裝前地基與環境準備 機床的安裝首先應與制造廠簽訂約束合同，簽訂合同后即可向有關廠商索要機床安裝圖、安裝技術以及包括整機用電攝取材料等。諸如對于大型機床（包括精密機床）就需要打好地基，在此同時，應用牢靠的地腳螺釘加固，而對于大型精密機床則還需要在地基周圍做好防震溝。另外，電網用電的控制電壓應在-15%―+10%的范疇之內，否則應調控電網電壓或者配置交流穩壓器。
（二）機床初始就位 當機床拆箱后，應找出文件技術資料與機床裝箱單，依據裝箱單清點機床的技術零件、檢查電纜與資料等是否齊全。按照技術資料指示，安裝好大部分的機床零件并同時在機床就位，把就位用的墊鐵、墊板以及地腳螺絲相應對號入座。
（三）安裝連接 連接組裝之前，應把外表部件清理潔凈，并把部件與安裝連接導軌、運用面相關防銹蝕的材料剔除，然后進行連接整機。連接時應當注意將立柱、數控裝置柜以及電器柜應用部件裝在床身上；至于刀庫以及其他定位元件應當恢復到拆前狀態，以便利于精度調試。另外，機床組件安裝后，應當把電纜、油管與氣管進行連接，在連接過程中要注意防止污染物從接口進入管路，這是因為管路連接工作做不得當會使試車工作相對麻煩，管路出現故障后，返修量較大，拆卸相當麻煩，給安裝人員帶來不便。
（四）機床數控系統連接 數控系統連接工作時，首先應當做好檢查工作，檢查系統本體與其進給速度的伺服電動機、主軸控制的控制單元等，同時還應檢查床體本身的控制臺插件是否松動，接觸性質是否良好等。另外，外部電纜連接時，應當格外檢查電動機動力線與其反饋線、主軸電動機的反饋信號連接能力，并要實際驗證是否符合連接規范。最好還要檢查數控柜的外接輸出電壓與各線路之間的電壓是否正常，直流電壓是否在電壓波動范圍內。
二、大型數控車床通電調試即通電試車
機床調試前，應適當做好調試維護機床基本工作，并按相關技術規范說明對機床油箱潤滑點處上規定油脂，同時用煤油對洗液壓油箱加以清洗。在機床試車調試過程中，應對大型機床的各個部件分布進行供電，之后再全面供電加以試驗。通電調試主要檢查機床安裝裝置是否正確無誤，是否能夠達到正常額定通電電壓的指標進行正常工作。如當啟動液壓系統時，首先應檢查液壓泵電動機的轉向以及其系統壓力、元件等是否運行。 然后對機床的床身水平加以調整，先粗調其幾何精度，接下再調整各運動部件與主機相對應的`位置，如刀庫、換刀校正、以及APC托盤站和機床工作區的交換位置等。上述校正工序之后，就需用高效快干水泥澆注主機與機床各個部件的地腳螺栓，以預留口注平為準。 當機床通電試車無故障時，應做好按壓急停的準備工作，從而防患于未然，及時切斷供電系統電源。另外，機床各個軸的運作情況也要留意，最好手動連續進給移動各軸，通過機床顯示器的CRT、DPL的系統運作顯示數據判斷其移動運作方向是否正常等，從而通過顯示器的反饋調試參數的相關操作指令，判斷機床內部系統是否正常運行。當運行良好無系統毛病或無故障時，還需對機床進行一次回基準點操作，因為機床的基準，是機床以后工作對加工程序的基準位置，因此就有必要檢查基準點的功能、位置是否達到要求標準。
三、機床日常維護與保養
機床日常維護是實現機床不斷保養加強機床使用壽命的這一必要工作。同時這一過程可以有效避免機床日后加工時發生的故障以及對潛在因素產生的故障加以防控，因此，數控機床的日常維護是日后機床有效加工運行的可靠保障。數控機床定期保養的項目通常有：
(1) 憑借機床日常的運行信息以及機床專用的調試工具，對其驅動系統的空載電流加以有效檢查。空載電流所指的就是機床不運行加工時的需求電流。檢查發現電流較以往增大時則說明系統在一定程度上存有機械故障可能。因此，應當開啟機床防護罩，檢查機床各部件的潤滑滯澀問題以及是否有磨損跡象，同時要對導軌的液位加以檢查，看其是否滿足潤滑液的規定要求。
（2）檢查電氣柜的運行狀況。由于電氣柜的冷卻技術是通過風扇加強空氣的周圍循環實現的，平時就要要對進氣口的濾氣材料加以留意，看是否需要更換，并定期對其部件外部加以清潔，從而降低機床運行時硬件部件的連帶故障。
（3）機床工作軸之間的間隙檢查，反向間隙軸如果超過出廠設定，則表明滾珠絲杠可能磨損以及其配合能力有問題。因此，最基本有效的措施就是對基本部件加以調整。憑借對機床系統的反向間隙補償值加以調整，可有效減少反向間隙或消除反向間隙，這種方法可能會掩蓋機械上存在的問題。對于過大的反向間隙，應盡量采取補償措施，否則數控機床的動態特性會受到很大影響。另外，對機床州的定位坐標軸精度要加以檢查。定位精度有問題通常是絲杠出現磨損以及裝機故障的表現。因此，最佳的解決方案是先解決機械上存在的問題。
（4）檢查刀具冷卻使用的冷卻液是否充足，是否過期老化，應該根據情況加注或更換冷卻劑。
（5）檢查液壓系統的過濾器是否需要清洗或更換，檢查氣動系統的濾清器是否需要清洗或更換。
（6）檢查車床主軸的皮帶是否磨損。
結語： 總之，大型數控機床的安裝與調試及其維護過程是實現機床正常運行的前提保證，同時也能促進機床充分發揮其效用，另外，企業應配置設備管理機構并提升其管理監督能力，并按照企業對機床設備管理規程嚴格執行相關制度，從而保證機床的運行效率與質量，為企業生產帶來不斷增加的生產效益。
數控機床精度的檢測論文 篇13
摘要：隨著我國經濟的快速發展，我國科學技術也得到了極大的提升。其中數控機床作為目前社會經濟發展中一種主要的生產形式，可以說對于我國經濟的發展有著直接的影響。但是由于數控機床技術的復雜性而且應用了較多的新型技術，再加上相關的技術應用比較不成熟，導致相關的數控機床在實際的應用生產中極易出現各種各樣的故障，進而使得數控機床的應用以及生產受到極其不利的影響。因此相關的工作人員在實際的管理中，必須對數控設備進行正確操作和維護、保養，進而有效地降低數控機床生產使用中出現故障的概率。基于此，本文主要針對數控機床電氣的抗干擾進行分析，對目前階段數控機床電氣系統中出現的故障進行分析，并提出相應的改善措施。
關鍵詞：數控機床；電氣系統；抗干擾；探討分析；維修技術
前言
在我國經濟發展的強力推動下，再加上相關的數控機床技術的快速發展，使得目前階段數控機床的應用已經變得越來越普及，各個領域中都有相應的應用。雖然數控機床的廣泛應用在一定程度上對我國經濟的發展有著促進作用，但是與此同時也暴露出了很多的問題，其中最為嚴重的問題就是數控機床在實際的使用中極易出現這樣那樣的故障，進而使得其相關的應用生產受到極其不利的影響，甚至會對企業主體的正常運行造成極其不利的影響。因此相關的數控機床維護技術就變得尤為重要了，基于此相關的管理人員在實際的工作中一定要加強對數控機床的維護力度，進而杜絕其在實際生產中出現故障的現象。
1、數控機床電氣控制系統概述
一個完整的數控機床電氣控制系統主要包括數據輸入裝置、數控系統、可編程邏輯控制器、主軸驅動系統、電器硬件電路、機床、集裝主軸與電動機的脈沖編碼器以及測量系統8個部分組成。第一，數據輸入裝置，其主要作用就是將各類數據輸入數控系統，然后讓后續的裝置進行相應的處理；第二是數控系統，從某種程度上來說，這是數控機床最重要的組成部分，其主要對接收到的數控指令程序進行相應的處理，而后得到一定的結果，再將得到的結果有順序的發出；第三是可編程邏輯控制器，如果我們將數控系統當作人類的大腦，那么可編程邏輯控制器就是人類的小腦，其將幫助數控系統完成后續的一些控制機床的操作；第四是主軸驅動系統，其主要接受相關的驅動指令進行后續的處理，對相應的速度和轉矩進行合理的調節，并發出相應的指令來驅使主機進行相關的指令，同時還能及時進行反饋并且有效控制電氣閉環速度；第五是電器硬件電路，其將會隨著PLC的`功能而逐漸增強，主要對電路生成的電源以及隔離部分繼電器和相應的執行各種類型的電氣裝置進行控制；第六是機床，相對來說其構成十分復雜，主要包括電動機、制動器以及各種開關等等，只有確保其能正常地運行，進而才能實現各種機床操作的執行和各種機床狀態的報告；第七則是集裝主軸與電動機的脈沖編碼器，其主要是將電動機實際具有的轉速匹配電壓數值輸送給伺服驅動系統成為反饋速度信號；第八則是所謂的測量系統，其主要由光柵尺組成，主要對運行中的機床坐標軸中具有的實際位置組織進行直接或者間接的測量，然后將產生一定的信號反饋給后續的控制系統。
2、目前階段數控機床電氣控制系統中存在的一些干擾因素
相比較而言，數控機床電氣控制系統所處的工作環境一般都會比較復雜，而由于其工作環境的復雜性，又往往會產生很多的電磁干擾信號，通過特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統，進而使得其起實際運行受到極其不利的影響。其中能夠傳播各種干擾源的途徑可以根據數控機床電氣控制系統具有的干擾分為以下兩種：第一種是由數控機床電氣控制系統內部產生的各種干擾因素；第二種則是由數控機床電氣控制系統外部產生的各種干擾因素。其中內部的干擾因素主要是由系統設計，結構布局及相關的生產工藝所決定的，主要分為接地不良或者多點接地造成的公共阻抗引起的干擾、電源濾波造成的一些諧波干擾、寄生振蕩引起的干擾以及分布參數電容及長線傳輸造成的干擾和不同電流信號之間產生的感應干擾。而所謂的外部干擾源則主要是指那些與系統設計、結構布局及相關的生產工藝無關的一些干擾因素，其是由數控機床的使用條件以及其工作所處的外界環境因素所造成的，主要分為氣象條件、周圍電氣設備、各種電磁場造成的干擾因素。以物理的角度來看待這兩種干擾因素，其實二者之間存在很多的共通之處，而且消除這兩種干擾因素的方法從本質上來講也是大同小異。
3、數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術分析
3.1采用光電耦合的相關抗干擾技術
所謂的光電隔離電路，其實就是在數控機床實際的工作生產中利用光傳送相關的信號，對其線路的抗干擾能力進行提高。在這個過程中，工作人員必須要對相關的抗干擾信號進行充分的研究分析，盡可能消除相關的干擾因素。目前此項技術大都只應用于強弱電接口電路中。除此之外在數控機床電氣控制系統中，被測控系統往往會與設備之間進行遭遇，而二者一旦相遇又會產生一定的干擾因素，這樣一來就會導致相關的信號產生畸變或者失真。而且有時還會由于應用一些遠距離設備傳輸電纜信號，導致相關的設備之間產生地線電位差，最終導致線路出現干擾差模電壓，使得數控機床在實際的運行生產中受到極其不利的影響。因此為了能夠強化傳輸中具有的可靠性，相關的工作人員在實際的生產過程中應采用光電耦合技術實施隔離，將電路中存在的連接電氣分別隔開，切斷有可能產生的環路，進而對電路的抗干擾性進行有效的提高。
3.2采用脈沖變壓器具的相關抗干擾技術
一般情況下，由于數控機床電氣系統自身具有的一些特點，其脈沖變壓器具有較少的匝數，相比較而言采用這樣的方式會使得其電容分布變得更小，因此在實際的生產工作中可以將其當作一種良好的脈沖信號的隔離部件，進而對相關的干擾信號進行有效地消除。
3.3應用交流電源的相關抗干擾技術
通常情況下，交流電網中都會產生大量的高頻干擾與諧波使得數控機床在實際的運行中受到極其不利的影響。如果在實際的生產中采用具有隔離作用的變壓器，就能對交流電源之中的干擾噪聲進行有效的抑制。除此之外相關的工作人員還應在繞組之間設置屏蔽層，進而實現對噪聲進行抑制的目的，盡量消除干擾，對設備自身的抗干擾性能進行有效地抑制。
3.4應用直流電源的相關抗干擾技術
當控制裝置與電氣電子設備內部的子系統之間需要進行隔離時，它們各自的直流電源供電之間需要進行隔離，其隔離方式：一是在交流側應用隔離變壓器；二是利用直流電壓隔離器。
結語
綜上所述，數控機床的計算機控制系統不同于普通的計算機系統，相比較而言，數控機床的計算機控制系統的工作環境會比較差，而且干擾因素也比較多，再加上在實際的生產工作中還必須進行實時控制，因此這樣一來要想確保數控機床在實際的生產應用中不會出現質量問題，那么就必須對數控機床的計算機控制系統的可靠性以及穩定性進行有效的提高。而要想對其工作穩定性以及可靠性進行提高，除了要對其本身的可靠性以及抗干擾能力進行提高外，還必須要本著提高整機可靠性的原則，對相關的接地、屏蔽等各種抗干擾措施做周密的考慮和嚴格的工藝設計，進而為數控機床穩定的運行打下良好的基礎。
參考文獻
[1]陸偉.數控機床電氣系統的特點及維修關鍵技術分析[J].電子技術與軟件工程，2015（17）：134-135.
[2]孫麗萍.基于現場工作數據的數控機床電氣系統故障分析[J].精密制造與自動化，2015（3）：47-49.
[3]沈春波.數控機床電氣控制系統中的電氣隔離技術[J].科技創新與應用，2013（1）：31.
【數控機床精度的檢測論文】相關文章：
數控機床實習報告01-30
數控機床的實習報告02-06
數控機床生產實習報告11-26
數控機床的實習報告最新02-28
數控機床專業實習報告04-08
全員核酸檢測檢測簡報（通用11篇）10-21
數控機床心得體會06-16
數控機床的心得體會04-26