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數(shù)控車床的原理范文1

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床；診斷及維修；維護(hù)和保養(yǎng)

引言

數(shù)控車床又稱為CNC車床，是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品，作為目前國內(nèi)使用量最大，覆蓋范圍最廣的一種數(shù)控機(jī)床，在我國國內(nèi)機(jī)械加工占有重要作用。目前，數(shù)控車床的應(yīng)用范圍越來越廣，具有很多的優(yōu)點(diǎn)，如加工柔性好，生產(chǎn)效率高、精度高等。數(shù)控車床的技術(shù)水平高低及其在金屬切削加工機(jī)床產(chǎn)量和總擁有量的多少反映著一個(gè)國家國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和機(jī)械工業(yè)制造水平的高低，數(shù)控車床作為數(shù)控機(jī)床的主要品種，在數(shù)控機(jī)床中占有很大的比重，近幾十年來，一直備受世界各國重視并得到快速的發(fā)展。

1 培養(yǎng)高素質(zhì)技能人才。進(jìn)行故障分析

數(shù)控車床從幾十萬元到幾千萬元的價(jià)格不等，是企業(yè)中的關(guān)鍵設(shè)備，如果一旦車床出現(xiàn)什么問題，這將會(huì)影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。人們往往只注重設(shè)備的使用，而忽視對這些設(shè)備的保養(yǎng)和維修，往往在出現(xiàn)毛病時(shí)，才對這些設(shè)備進(jìn)行維修及診斷，因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的診斷及維修，為維修創(chuàng)造良好的條件。

首先要有高素質(zhì)的維修人員，這些人員要有高度的責(zé)任心，知識(shí)面要廣，不僅要學(xué)習(xí)數(shù)控的基本技術(shù)，而且要掌握數(shù)控電器控制的不同學(xué)科的知識(shí)，比如，自動(dòng)控制和拖動(dòng)理論、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)等。這些人員還要經(jīng)過先進(jìn)的技術(shù)培訓(xùn)，要針對數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)理論進(jìn)行培訓(xùn)，不僅要讓員工去相關(guān)的車床安裝現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)，而且這些人員也要向有經(jīng)驗(yàn)的前輩學(xué)習(xí)，也要重視自學(xué)。在學(xué)習(xí)中要掌握科學(xué)的維修方法，在長期的實(shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，積累經(jīng)驗(yàn)，在日常工作中要不斷提出問題，解決問題。在學(xué)習(xí)中要不斷掌握對數(shù)控車床進(jìn)行維修的先進(jìn)工具和儀器。

不僅要有高素質(zhì)的高素質(zhì)人才，而且要對這些人員配備相關(guān)的物質(zhì)設(shè)備，要準(zhǔn)備好專用機(jī)通用的數(shù)控機(jī)床維修設(shè)備，必要的維修工具和相關(guān)的儀器等，要對每一臺(tái)數(shù)控機(jī)床繪制完整的樣圖，完善相關(guān)的資料，要對數(shù)控車床的維修技術(shù)及車床使用等相關(guān)資料進(jìn)行檔案管理。

隨著我國機(jī)械加工制造行業(yè)不斷發(fā)展，數(shù)控車床因其在精度、柔性化、加工效率等方面的優(yōu)良性能，已在加工行業(yè)得到充分的發(fā)揮，因此，掌握數(shù)控車床的使用和維修已成為必然。當(dāng)數(shù)控車床發(fā)生故障時(shí)，為進(jìn)行故障診斷，找出故障的原因，維修人員要做到以下兩點(diǎn)：

1.1全面調(diào)查發(fā)生故障的現(xiàn)場

全面調(diào)查故障現(xiàn)場能使維修人員獲得維修的第一手資料。在故障現(xiàn)場，首先應(yīng)查看故障記錄單，然后詢問操作人員出現(xiàn)故障的全過程，充分了解故障現(xiàn)場以及已采取過的措施。與此同時(shí)，維修人員還應(yīng)對故障現(xiàn)場進(jìn)行仔細(xì)的分析和觀察，查看系統(tǒng)外觀、內(nèi)部是否出現(xiàn)異常，在確認(rèn)數(shù)控系統(tǒng)通電設(shè)備無危險(xiǎn)的情況下方能接通電源，再次觀察系統(tǒng)是否異常情況，查看CRI顯示的報(bào)警內(nèi)容等等。

1.2認(rèn)真分析故障原因

發(fā)生故障時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)雖然有各種報(bào)警系統(tǒng)或自動(dòng)診斷程序，但并不能準(zhǔn)確的指出發(fā)生故障的部位或原因。除此之外，同一報(bào)警和同一故障可以是很多原因引起的，因此，在分析故障時(shí)，不能只考慮一方面的原因，要對故障進(jìn)行全方位的分析和研究，盡可能考慮各種因素。在分析故障時(shí)，維修人員不應(yīng)局限于CNC部分，而應(yīng)該對車床液壓、機(jī)械、強(qiáng)電、氣動(dòng)等方面進(jìn)行全方位的檢查，并作出綜合的判斷，最終達(dá)到確診和排除故障的目的。

2 數(shù)控車床維修與診斷的一般方法

對于大部分?jǐn)?shù)控車床的故障，總的來說可以分為以下幾個(gè)方法進(jìn)行診斷：

2.1直觀法

當(dāng)故障發(fā)生時(shí)，維修人員可以通過故障發(fā)生時(shí)周圍產(chǎn)生的各種聲、氣、味等異常的物理化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行觀察和分析，可以縮小故障地點(diǎn)的范圍。但是，這種方法要求維修人員具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及綜合判斷能力。

2.2系統(tǒng)自診斷法

利用數(shù)控車床上自帶的自動(dòng)診斷功能，依據(jù)CRI上的顯示報(bào)警信息及個(gè)模塊上的發(fā)光二極管等器件的指示，可以判斷出故障的大致起因，然后進(jìn)一步利用系統(tǒng)自帶診斷功能，還可以顯示系統(tǒng)與各部分接口之間的信號(hào)狀態(tài)，進(jìn)而找出故障的大致位置。

2.3參數(shù)檢測法

數(shù)控車床的參數(shù)是保證車床正常運(yùn)行的前提條件。因此，我們可以通過分析故障繼承的系統(tǒng)參數(shù)，來找出故障的原因。參數(shù)一般存放在儲(chǔ)存器中，當(dāng)受到外界干擾或電池不足時(shí)，可能導(dǎo)致部分參數(shù)丟失或變化，使車床無法正常工作，尤其是長期不用的車床，經(jīng)常發(fā)生參數(shù)丟失的情況，因此，檢查和恢復(fù)故障車床的參數(shù)是維修中行之有效的方法。

2.4功能測試法

通過功能測試程序，來檢查車床的實(shí)際運(yùn)動(dòng)過程稱功能測試法。它作為故障的一種檢查方法，通過手工編制一個(gè)功能測試的程序，在故障車床上運(yùn)行該程序，來檢測故障車床功能（如圓弧插補(bǔ)、直線定位、螺紋切削、固定循環(huán)、用戶宏程序等）的準(zhǔn)確性和可靠性，進(jìn)而判斷車床故障的原因。

2.5部件交換法

當(dāng)車床的故障范圍大致確定時(shí)，維修人員可以通過部件交換法，在外部條件完全正確的情況下，利用同種的印制線路板、集成芯片或電器元件等替換有疑點(diǎn)的部件達(dá)到確定故障位置，從而，更好準(zhǔn)確的對故障部位進(jìn)行維修。

2.6原理分析法

依據(jù)數(shù)控車床的組成及工作原理，在原理上分析個(gè)點(diǎn)的參數(shù)和電平，同時(shí)利用示波器、萬用表或邏輯分析儀等儀器對其進(jìn)行測量、分析、比較，進(jìn)而確認(rèn)故障位置的方法，叫做原理分析法。此方法，對維修人員的專業(yè)技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)和電路原理技術(shù)要求較高，在診斷的同時(shí)，還要針對具體的故障部位，繪出部分控制線路圖，方便對故障車床進(jìn)行維修。

2.7測量比較法

數(shù)控系統(tǒng)的印制線路板制造時(shí)，為了便于以后的調(diào)整和維修，一般都設(shè)置有檢測用的測量端子，維修人員可以通過對故障車床的測量端子進(jìn)行測量，與正常的印制線路板之間的電壓和波形進(jìn)行比較分析，從而進(jìn)一步判斷故障所在的位置。

數(shù)控車床的原理范文2

關(guān)鍵詞：經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床 電磨頭 車 磨一體 精密加工

中圖分類號(hào)：TG580.6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2013）03（b）-00-03

當(dāng)今數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展越來越快，為了適應(yīng)市場的競爭，提高生產(chǎn)效率。許多中、小企業(yè)的生產(chǎn)都廣泛應(yīng)用了數(shù)控技術(shù)來提高生產(chǎn)效率及縮短新產(chǎn)品開發(fā)周期。但由于高科技、高精密的數(shù)控機(jī)床在價(jià)格、日常管理、維護(hù)和保養(yǎng)方面成本都比較高。為了降低投資資金風(fēng)險(xiǎn)，特別是小企業(yè)難以承受高成本的設(shè)備投入。所以小企業(yè)使用經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床較多，但只能滿足加工精度要求不太高的零件。

由于產(chǎn)品的技術(shù)要求越來越高，一些高精密的零件、超硬的材料等對經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床來講是難以進(jìn)行加工的。以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床為例，雖然經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床加工效率高、加工質(zhì)量穩(wěn)定、用途廣泛，能車削各種零件的內(nèi)外圓柱表面、錐面、球面、曲面、切槽、公英制螺紋、圓錐螺紋等等。但由于機(jī)床自身精度和其他因素的影響，經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床一般只能滿足加工公差在0.04左右范圍的零件。零件的加工精度再有所提高，加工的效率和產(chǎn)品的合格率就會(huì)急劇下降。主要存在的原因有以下幾點(diǎn)。

（1）車床機(jī)械結(jié)構(gòu)方面

以半閉環(huán)伺服系統(tǒng)為例，數(shù)控車床在機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的誤差主要有：同步帶（聯(lián)軸器）的間隙、滾珠絲桿間隙、刀架（四工位刀架）重復(fù)定位誤差。這些誤差使傳動(dòng)終端的X、Z軸重復(fù)定位精度在0.01～0.02 mm范圍內(nèi)，但反映在零件加工尺寸上的誤差就可能更大了。

（2）刀具方面（主要因素）

對于零件批量生產(chǎn)加工，現(xiàn)在大多數(shù)工廠都采用加工性能更穩(wěn)定的機(jī)夾刀和機(jī)夾刀粒。但從實(shí)際加工效果來看，由于機(jī)夾刀的刀尖圓角較大，加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的徑向力。此類刀具除了在刀具耐用度上優(yōu)點(diǎn)突出外，其他方面的性能與手工刃磨的刀具差異不大。特別是在加工細(xì)長軸等方面更沒有優(yōu)勢，不能實(shí)現(xiàn)高精密零件的加工，而且刀具成本較高。

（3）其他方面

在數(shù)控裝置的插補(bǔ)精度、車床本身的剛性、夾具的剛性、切屑、切削液室溫等等都直接影響到零件加工的精度。

經(jīng)過以上的分析，考慮到刀具和機(jī)床剛性等因素。為了能在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床上也能加工精密零件，但又要減少資金的投入。該文以經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床（使用GSK980TD數(shù)控系統(tǒng)）為例子，通過在車床上加裝電磨頭，實(shí)現(xiàn)車、磨一體的精密通用加工，解決了實(shí)際加工中經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床也能快捷穩(wěn)定的加工精密零件的需要。

1 電磨頭的加裝與控制

磨削加工是一種比較精密的金屬切削方法，經(jīng)過磨削的零件有很高的精度（圓度可達(dá)0.0001 mm）和很細(xì)表面粗糙度（Ra0.05 ?m）。因此在大多數(shù)的情況下，它是機(jī)床加工的最后一道工序，另外對于一些硬度較高的零件（如零件鍍鉻、淬火后）都是通過磨削來達(dá)到零件的技術(shù)要求。所以在數(shù)控車床上加裝了電磨頭后，不僅能加工高硬度材料的零件，而且加工的穩(wěn)定性更高，也能加工出技術(shù)要求更高的精密零件。

1.1 電磨頭加裝的方案

如圖1所示。

加裝部份分別由底板、磨頭主軸、變速箱、電機(jī)等組成，安裝在X軸拖板上。通過車床的X、Z軸控制砂輪的縱、橫向進(jìn)給，通過加工程序?qū)崿F(xiàn)指定的磨削加工。安裝要求如下。

①各零件間連接要牢固可靠，防止砂輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)而造成危險(xiǎn)。

②砂輪安裝必須經(jīng)過平衡校正，并要修磨好切削面。

③砂輪中心高與數(shù)控車床主軸中心高要求等高，保證加工零件的尺寸精度容易控制。如圖2所示：h=h1=h2

④砂輪的左端面與四工位刀架上的刀具刀尖盡可能平齊，防止刀具在切削時(shí)，砂輪與車床主軸卡盤發(fā)生干涉而造成事故。

⑤砂輪最外緣與四工位刀架上的刀具要求有一個(gè)合適的距離（根據(jù)零件的直徑而定），防止其中一方在切削加工時(shí)，另一方與工件或機(jī)床發(fā)生干涉而影響加工。

⑥電磨頭的電機(jī)利用機(jī)床輸出信號(hào)接口的DOTWJ（尾座進(jìn)）和M08（冷卻液開）信號(hào)來控制，電磨頭電機(jī)正轉(zhuǎn)用（M10），停止用（M09）來控制。原理是：砂輪正轉(zhuǎn)時(shí)冷卻液必須在開啟狀態(tài)，當(dāng)磨削加工結(jié)束以后用M09指令關(guān)閉冷卻液及磨頭電機(jī)。此外，也可以使用機(jī)床的擴(kuò)展輸出指令控制。用DOTWJ和M08控制原理圖如圖3所示。

1.2 砂輪的修整方法

由于砂輪的制造等原因，砂輪在安裝后一般都要求進(jìn)行修整，以減少磨削過程中產(chǎn)生的振動(dòng)和保證零件在最后一個(gè)工序加工的質(zhì)量。修整砂輪的過程如圖4所示。

砂輪修整筆可通過專用夾具安裝在尾座上，并按要求與砂輪的軸線保持一定的角度固定好。通過移動(dòng)X軸調(diào)整砂輪筆與砂輪外緣的距離，然后控制Z軸左右移動(dòng)砂輪來進(jìn)行砂輪的修整。

1.3 砂輪的對刀方法

由于砂輪安裝在刀架的另一方向，所以對刀時(shí)要注意避免誤操作造成碰撞事故。砂輪對刀的原理與四工位中的刀具一致，只是將它當(dāng)作第五把刀具，并將刀補(bǔ)輸入T00～T04以外的刀補(bǔ)中。對刀時(shí)可使用基準(zhǔn)刀T0100，然后通過試切的方法，將刀補(bǔ)輸入05號(hào)中的X、Z內(nèi)。調(diào)用磨削程序前，在確保換刀點(diǎn)在安全位置的前提下運(yùn)行T0105，再進(jìn)行砂輪的定位和磨削。在編寫加工程序時(shí)要注意，由于砂輪與四工位刀架位置不同（前刀架與后刀架），所以如圖（5）所示，砂輪的程序應(yīng)為：G0Z5；X-40；X軸上的數(shù)值應(yīng)為負(fù)數(shù)與四工位刀架上的刀具相反。

2 應(yīng)用舉例

如圖6所示零件圖，由于該零件加工精度要求較高，如果要小批量生產(chǎn)，利用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床通過正常的加工方法很難保證其精度要求。但車床在加裝電磨頭后，此類精度的零件加工就比較容易控制。

加工經(jīng)過砂輪對零件進(jìn)行了精加工后，零件的尺寸精度、表面粗糙度得到了有效的保證。同時(shí)利用一次裝夾就完成了零件的粗加工、半精加工、精加工等所有類型的切削加工，減少了加工輔助時(shí)間提高了生產(chǎn)效率。

3 結(jié)語

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床通過加裝了電磨頭，車床結(jié)合磨床的優(yōu)越性得到了充分的體現(xiàn)。不僅能更好地控制零件的精度，而且通過修改刀補(bǔ)或程序數(shù)據(jù)，可以很容易對精密零件的尺寸進(jìn)行修整達(dá)到要求，高硬度的材料也可以通過磨削來加工。通過改變砂輪的形狀還可以對內(nèi)孔、錐面、螺紋或成形面進(jìn)行精加工，減少了零件的加工工序，在降低設(shè)備投入成本的同時(shí)提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和加工范圍。

參考文獻(xiàn)

[1] GSK980TD車床CNC使用手冊.廣州數(shù)控設(shè)備有限公司.2006.01.

[2] 機(jī)床加工工藝學(xué)[M].中國勞動(dòng)出版社，1999.

數(shù)控車床的原理范文3

（自動(dòng)化（數(shù)控）專業(yè)）

學(xué)生撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告要求和格式

一、實(shí)習(xí)報(bào)告要求

學(xué)生撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告是實(shí)習(xí)環(huán)節(jié)重要組成部分，是評定實(shí)習(xí)成績的重要內(nèi)容，學(xué)生必須按時(shí)提交實(shí)習(xí)報(bào)告，并且必須保質(zhì)保量完成。

實(shí)習(xí)報(bào)告的封面必須按照學(xué)校要求到教務(wù)處領(lǐng)用。報(bào)告中涉及圖一律用鉛筆 。報(bào)告中必須對實(shí)習(xí)周期內(nèi)的情況進(jìn)行總結(jié)。手工撰寫部分必須字跡清晰，電氣圖必須符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

實(shí)習(xí)報(bào)告提交時(shí)間在實(shí)習(xí)終了后一周內(nèi)上交。

電氣圖紙附件，根據(jù)實(shí)習(xí)具體內(nèi)容和要求。

二、實(shí)習(xí)報(bào)告格式

1、實(shí)習(xí)題目：數(shù)控機(jī)床電氣安裝與調(diào)試實(shí)習(xí)

2、實(shí)習(xí)時(shí)間：

3、實(shí)習(xí)地點(diǎn)：

4、實(shí)習(xí)目的：

為了培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)床電氣設(shè)計(jì)和安裝與調(diào)試動(dòng)手能力，使他們所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，并使所學(xué)的課程知識(shí)更完善、更扎實(shí)。

通過此次電氣實(shí)習(xí)，使學(xué)生了解一般數(shù)控機(jī)床的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，了解普及型數(shù)控機(jī)床電氣組成、控制原理、性能，掌握電氣部分設(shè)計(jì)方法，機(jī)床電器元件的選擇，掌握數(shù)控機(jī)床電氣布線、安裝與調(diào)試以及數(shù)控機(jī)床機(jī)電聯(lián)調(diào)的過程，了解中高檔數(shù)控系統(tǒng)電氣綜合連接和控制原理，并學(xué)會(huì)使用一般電工工具，為以后從事數(shù)控事業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

5、實(shí)習(xí)素材和工具

主要撰寫總體介紹實(shí)習(xí)的器材和實(shí)習(xí)的工具等 6、實(shí)習(xí)內(nèi)容：

（1）數(shù)控車床電氣設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試

1）數(shù)控車床電氣設(shè)計(jì)任務(wù)要求

根據(jù)上課實(shí)時(shí)提供的任務(wù)為準(zhǔn)。

2）數(shù)控車床設(shè)計(jì)

（1）數(shù)控車床電氣組成方框圖；

用文字對組成方框圖進(jìn)行描述。

3）數(shù)控車床電氣原理圖設(shè)計(jì)及分析可根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)控制進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)控制主軸調(diào)速、數(shù)控系統(tǒng)控制電動(dòng)刀架、數(shù)控系統(tǒng)控制輸入輸出以及主回路等根據(jù)自行理解進(jìn)行局部畫圖加文字描述和分析。

4）數(shù)控車床電氣安裝與調(diào)試

主要撰寫電氣安裝中使用的電氣原理圖進(jìn)行分析以、安裝過程的產(chǎn)生的問題和調(diào)試過程產(chǎn)生的問題。

(2）數(shù)控銑床電氣設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試

1）數(shù)控銑床電氣設(shè)計(jì)任務(wù)要求

根據(jù)上課實(shí)時(shí)提供的任務(wù)為準(zhǔn)。

2）數(shù)控銑床設(shè)計(jì)素材

1）數(shù)控銑床電氣組成方框圖；

用文字對組成方框圖進(jìn)行分析。

2）數(shù)控銑床電氣原理圖設(shè)計(jì)及分析

可根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)控制進(jìn)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)控制主軸調(diào)速、數(shù)控系統(tǒng)控制輸入輸出以及主回路等根據(jù)自行理解，用文字描述和分析。

3）數(shù)控銑床電氣接線圖設(shè)計(jì)和安裝主要畫出施工使用的電氣接線圖以及舉例用文字描述理解圖的方法

撰寫電氣安裝過程包括施工產(chǎn)生的問題。

（3）中高檔數(shù)控系統(tǒng)綜合連接圖

任選一種中高檔數(shù)控系統(tǒng)某一規(guī)格系統(tǒng)(FANUC、三菱、西門子)畫出綜合連接圖，并用文字適當(dāng)描述。

7、實(shí)習(xí)體會(huì)或?qū)嵙?xí)感想

不少于1/2頁，主要對實(shí)習(xí)過程進(jìn)行的總結(jié)。

交報(bào)告后視實(shí)習(xí)過程、答辯和報(bào)告撰寫情況，決定是否需要再答辯，主要區(qū)分實(shí)習(xí)報(bào)告是否真正獨(dú)立完成。若有同學(xué)對實(shí)習(xí)內(nèi)容不理解可以在一周內(nèi)電話預(yù)約，進(jìn)行答疑輔導(dǎo)。

8、聯(lián)系方式

電子郵箱：zdhxcjj@126.com；聯(lián)系電話：13605174091曹錦江

自動(dòng)化學(xué)院

數(shù)控機(jī)床電氣控制產(chǎn)學(xué)研實(shí)習(xí)基地

數(shù)控車床的原理范文4

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 故障分析 診斷方法

中圖分類號(hào)：TG519 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2013）02-0007-01

1 引言

在數(shù)控車床的使用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障性的問題，如果對這些故障不能進(jìn)行及時(shí)的處理和診斷，對于零件加工的精度會(huì)有重要的影響，甚至?xí)?shù)控車床的加工效率或者是壽命產(chǎn)生很大的影響。所以我們必須認(rèn)真的對待數(shù)控機(jī)床發(fā)生的故障，及時(shí)對故障進(jìn)行總結(jié)和排除，以便更好的提高車床的加工效率，延長車床的壽命。

2 數(shù)控機(jī)床的基本原理

數(shù)控車床進(jìn)行零件加工操作的時(shí)候，操作者首先需要根據(jù)零件的設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行加工方案的制定，然后根據(jù)進(jìn)行加工的零件所制定的方案編寫出相應(yīng)的精加工程序。在車床控制裝置編輯的狀態(tài)下，對編寫好的程序輸入到數(shù)控車床的控制系統(tǒng)之中。經(jīng)過數(shù)控車床的控制系統(tǒng)對所輸入的程序進(jìn)行分析和處理之后，可以根據(jù)運(yùn)算結(jié)果以數(shù)據(jù)的形式分配到機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)中。機(jī)床的各個(gè)坐標(biāo)的伺服系統(tǒng)在受到一定的數(shù)字控制信號(hào)之后，會(huì)通過系統(tǒng)傳遞到各個(gè)部件中去，這樣數(shù)控車床就會(huì)自動(dòng)的按照所給出的時(shí)間、順序、速度進(jìn)行加工，從而得到合格的產(chǎn)品。

3 數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本原則以及方法

3.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本原則

對于數(shù)控車床來說，機(jī)床的診斷是進(jìn)行故障排除的先決條件，對機(jī)床的故障進(jìn)行科學(xué)的診斷，我們往往需要遵循以下幾條原則：

從外部到內(nèi)部的診斷原則：隨著數(shù)控車床的技術(shù)不斷的更新和完善，車床本身所具有的故障率也有了明顯的下降。大部分的車床故障都不是車床本身的系統(tǒng)故障所導(dǎo)致的。維修人員在進(jìn)行車床的故障排除的時(shí)候，要按照從外部到內(nèi)部的原則，盡量避免隨意對車床進(jìn)行拆卸，這樣可以規(guī)避可能的故障范圍，從而導(dǎo)致數(shù)控車床受到二次故障。

從主機(jī)到電氣的診斷原則：對于一般的數(shù)控車床來講，由于主機(jī)的故障比較容易診斷排除而數(shù)控系統(tǒng)以及電氣系統(tǒng)的故障診斷難度相對比較大。這樣我們在進(jìn)行診斷的時(shí)候就要遵循從主機(jī)到電氣的原則。因?yàn)閺膶?shí)際的例子統(tǒng)計(jì)來看，大部分的數(shù)控機(jī)床的故障都是因?yàn)橹鳈C(jī)的失靈而造成的。所以在進(jìn)行故障的診斷之前，就必須考慮到機(jī)床機(jī)械性的故障排除。

從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的診斷原則：當(dāng)數(shù)控車床出現(xiàn)問題的時(shí)候，就必須對數(shù)控車床進(jìn)行斷電狀態(tài)下的處理，在靜態(tài)下對數(shù)控車床進(jìn)行觀察和分析。當(dāng)我們確定通電后不會(huì)對機(jī)床造成更大的故障和二次傷害的時(shí)候，可以對機(jī)床進(jìn)行通電測試。在通電的狀態(tài)下，對機(jī)床進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析和測試。這樣的從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的故障診斷原則是確保機(jī)床的安全，不會(huì)出現(xiàn)故障狀態(tài)下運(yùn)作的故障擴(kuò)大。

從簡單到復(fù)雜的診斷原則：當(dāng)機(jī)床出現(xiàn)故障的時(shí)候，大部分的時(shí)候僅僅一處的故障就可以影響到數(shù)控機(jī)床的加工。但是我們也不能排除有多處的故障的可能性。所以在進(jìn)行故障排除的時(shí)候要遵循從簡單到復(fù)雜的原則。要先對那些相對比較簡單的故障進(jìn)行分析和排除，然后解決那些相對比較難的故障。同時(shí)在對故障進(jìn)行分析的時(shí)候要先考慮那些原因相對比較簡單的故障，再對那些相對比較復(fù)雜的故障原因進(jìn)行分析。

3.2 數(shù)控車床故障診斷的基本方法

數(shù)控車床的機(jī)械故障的診斷，是進(jìn)行故障排除的先決條件，所以，故障的診斷方法相對來講就顯得比較重要。現(xiàn)在通常采用的故障診斷方法有以下幾種。

直觀診斷法：直觀診斷法主要是對有故障的車床采取目測、手摸以及通電等等的方式進(jìn)行故障的初步診斷。

自診斷功能法：在數(shù)控車床的系統(tǒng)中有一個(gè)自診斷的功能，合理的使用這項(xiàng)功能可以很好的根據(jù)其顯示的內(nèi)容進(jìn)行故障的大體原因的診斷。

交換診斷法：這種方法值得是將車床上具有相同功能的模塊進(jìn)行位置上的兌換，對故障轉(zhuǎn)移的方向進(jìn)行檢測和跟蹤。從而確定故障發(fā)生的具體部位。

儀器測量法：當(dāng)車床發(fā)生故障之后，可以對車床使用電工的常用工具進(jìn)行檢測。主要對故障部分的電壓、電源等等的項(xiàng)目進(jìn)行檢查。

敲擊診斷法：車床的各部分控制系統(tǒng)都是由電路板組成的。各個(gè)電路板之間有一定的焊接點(diǎn)，電路板上的焊接點(diǎn)出現(xiàn)問題則會(huì)出現(xiàn)車床的運(yùn)行故障問題。所以可以使用絕緣物對車床的焊接點(diǎn)進(jìn)行拍打。如果故障加重就可以確定故障出現(xiàn)的位置。

4 數(shù)控車床的常見故障分析及其排除

（1）數(shù)控車床主軸電機(jī)的故障.數(shù)控車床大部分都是采用變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，其具有穩(wěn)定性好、無轉(zhuǎn)差損耗、價(jià)格低等等機(jī)械特性。這種電動(dòng)機(jī)常見的故障有點(diǎn)擊噪聲、發(fā)熱以及震動(dòng)等等。針對故障的噪聲，往往都是由于電動(dòng)機(jī)的軸承損壞或者是缺少油等原因。針對這樣的故障只要更換軸承或者是加換油就可以。而針對震動(dòng)的故障，往往是由于電機(jī)的皮帶輪與電機(jī)軸之間的間隙過大或者是電機(jī)緊固螺栓松動(dòng)的問題。這樣的話可以針對相對應(yīng)出現(xiàn)問題的地方進(jìn)行相對應(yīng)的更換就可以。針對電機(jī)的發(fā)熱問題。往往都是因?yàn)殡姍C(jī)的軸承損壞或者是間隙過大引起的轉(zhuǎn)動(dòng)問題以及風(fēng)扇的損壞。這樣只要進(jìn)行相對應(yīng)的更換也能很快的解決這些問題。

（2）數(shù)控車床工作臺(tái)的故障.數(shù)控車床在進(jìn)行零件的加工的過程中，很可能會(huì)出現(xiàn)工作臺(tái)忽然停止的現(xiàn)象或者是步進(jìn)電機(jī)抖動(dòng)不轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。這都是由于工作臺(tái)的機(jī)械故障所引起的，而由于控制系統(tǒng)所引起的故障是極少數(shù)的。這樣的情況下，要將工作臺(tái)退回到原點(diǎn)，重新啟動(dòng)。如果仍舊出現(xiàn)相同的問題，我們可以大體上斷定是機(jī)械的故障問題，這樣的話在進(jìn)行了相對應(yīng)的機(jī)械元件的檢查之后，只要對某些元件進(jìn)行更換或者是保養(yǎng)維修就可以排除這樣的故障。

（3）數(shù)控車床刀位的故障.在很多的時(shí)候，電動(dòng)刀架在進(jìn)行換刀的操作的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)換刀的操作旋轉(zhuǎn)不能停止的現(xiàn)象，當(dāng)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象的時(shí)候，一般的主要原因會(huì)是當(dāng)程序在調(diào)用某一個(gè)刀號(hào)的時(shí)候，由電動(dòng)刀架正轉(zhuǎn)選擇刀具，當(dāng)旋轉(zhuǎn)的位置達(dá)到這個(gè)刀具的時(shí)候，無法獲取相應(yīng)的信息從而使得刀具的定位出現(xiàn)了問題。這個(gè)時(shí)候，應(yīng)該對刀架上的霍爾元件進(jìn)行相對應(yīng)的檢查。因?yàn)楫?dāng)霍爾元件損壞的時(shí)候，對刀具就無法輸出一定的檢測信號(hào)，從而出現(xiàn)了刀架的旋轉(zhuǎn)不止的現(xiàn)象。這個(gè)時(shí)候，只要對霍爾元件進(jìn)行更換就可以排除故障。

參考文獻(xiàn)

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[2]閆恩剛.數(shù)控車床故障的分析與診斷[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2011.

數(shù)控車床的原理范文5

關(guān)鍵詞：軸承行業(yè)；薄壁零件；解決硬車變形；提高效益

引言

在國內(nèi)外軸承行業(yè)，軸承外圈一般為薄壁零件，材料為Gcr15SiMn，淬火后硬度為HRC60-65，硬車時(shí)因?yàn)檠b夾不當(dāng)產(chǎn)生變形影響磨削精度，通過在我公司的全功能數(shù)控車床上改進(jìn)液壓卡盤卡爪的結(jié)構(gòu)來裝夾工件，明顯減少硬車變形，提高生產(chǎn)效益。因國內(nèi)機(jī)床和軸承生產(chǎn)廠商很多，文章僅對我公司給國內(nèi)某軸承廠家供貨用于軸承硬車的全功能數(shù)控車床夾具裝夾方法及工藝進(jìn)行分析。

1 改進(jìn)前軸承外圈硬車工藝，裝夾方式及車削變形的分析

1.1 改進(jìn)前軸承外圈硬車分兩個(gè)工序車削，第一道工序采用浮動(dòng)卡爪夾持薄端外圓，精車厚端端面及外徑；第二道工序采用浮動(dòng)卡爪夾持厚端已車外圓及端面，接著精車薄端外徑及端面、精車內(nèi)錐孔（即軸承滾子外滾道）。

1.2 改進(jìn)前的受力情況及變形情況分析。因改進(jìn)前車一序與車二序均夾持外圓，一是外圓兩次的裝夾基準(zhǔn)不一致，車后外圓易產(chǎn)生錯(cuò)節(jié)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致精磨時(shí)外圓磨不起產(chǎn)生報(bào)廢；另外，雖采用浮動(dòng)卡爪裝夾，但仍為三點(diǎn)夾持，因軸承外圈為薄壁零件（厚端壁厚22mm，薄端壁厚8.5mm），車后產(chǎn)生三角形彈性變形，在三坐標(biāo)測量機(jī)測量橢圓度為0.10-0.16mm，超過用戶要求的橢圓度0.06mm之內(nèi)，導(dǎo)致軸承外圈和內(nèi)錐孔（即軸承滾子外滾道）不能磨起或橢圓度映射而精度達(dá)不到要求而報(bào)廢。

1.3 針對以上硬車產(chǎn)生變形的問題，在數(shù)控車床的夾具和工藝上進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，達(dá)到了很好的效果，硬車加工相同軸承外圈在三坐標(biāo)測量機(jī)測量橢圓度為0.03-0.06mm，與軸承廠家通用的“三角”測量法結(jié)果十分接近。

2 改進(jìn)夾具、裝夾方式，調(diào)整工藝后硬車軸承外圈，變形明顯減小

2.1 先是對工藝進(jìn)行調(diào)整，增加平磨工序，以薄端端面為基準(zhǔn)互相平磨兩端面見光，然后在第一臺(tái)數(shù)控車床上用浮動(dòng)卡爪靠平厚端端面，夾持外徑，用CBN刀具精車內(nèi)錐孔（即軸承滾子外滾道），最后在第二臺(tái)數(shù)控車床上設(shè)計(jì)專用的六點(diǎn)式短圓錐卡爪撐持已車內(nèi)錐孔（即軸承滾子外滾道），用CBN刀具精車軸承外徑。

2.2 經(jīng)過以上的工序調(diào)整后和夾具改進(jìn)后變形明顯減小，分析工藝改進(jìn)的依據(jù)和設(shè)計(jì)夾具原理如下：

2.2.1 增加平磨工序是軸承廠家一般在硬車前的必要工序，給硬車工序提供更好的定位基準(zhǔn)。

2.2.2 車一序用定位塊靠平厚端端面，三爪浮動(dòng)卡爪（六段圓弧面）夾持厚端外圓，CBN刀具精車內(nèi)錐孔（即軸承滾子外滾道），優(yōu)點(diǎn)為基準(zhǔn)統(tǒng)一，變形量小，內(nèi)錐面可以有很好的橢圓度。

2.2.3 車二序用專用卡爪（如圖3）撐持內(nèi)錐面，卡爪需自車，六段圓弧面撐持內(nèi)錐面，短圓錐的長度以數(shù)控車床油缸行程計(jì)算后確定（本例為15mm），優(yōu)點(diǎn)為卡爪定位短圓錐面兩兩對稱（如圖2），夾緊力相互平衡，最大限度地減小變形，同時(shí)將液壓卡盤的夾緊力調(diào)節(jié)適當(dāng)（本例為0.4-0.6Mpa），用CBN刀具精車軸承外徑，因?yàn)槭且淮诬囅鞑淮嬖诮拥逗圹E，在三坐標(biāo)測量機(jī)測量橢圓度為0.03-0.05mm，達(dá)到軸承廠家用“三角”測量法測量的結(jié)果0.06mm以內(nèi)。

4 結(jié)束語

通過研究改進(jìn)工藝和夾具設(shè)計(jì)，明顯地減小了變形量，徹底解決了軸承外圈硬車變形大的問題，用戶訂購我公司的數(shù)臺(tái)全功能數(shù)控車床全部達(dá)到驗(yàn)收條件，通過舉一反三把同樣的原理應(yīng)運(yùn)到其它型號(hào)軸承外圈的硬車工藝上，用戶現(xiàn)場我公司生產(chǎn)的數(shù)控車床已經(jīng)全部調(diào)試合格正常生產(chǎn)，為軸承廠商創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

數(shù)控車床的原理范文6

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 PLC技術(shù) 應(yīng)用

1、前言

隨著國內(nèi)社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)新的突破，PLC技術(shù)，其全稱為可編程控制器，是一種較為復(fù)雜的技術(shù)，其集中了電子領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)等。該技術(shù)已經(jīng)被各個(gè)領(lǐng)域廣泛的進(jìn)行運(yùn)用，其中包括數(shù)控車床的控制方面。

2、數(shù)控車床中PLC技術(shù)的分類

對于數(shù)控車床的控制，按其控制方式的不同，通常分為數(shù)字以及順序控制。而數(shù)字控制是指對生產(chǎn)過程中相關(guān)坐標(biāo)進(jìn)行控制，而順序控制的實(shí)質(zhì)是對生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，其中包括機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)與停止、更換刀具、對相關(guān)設(shè)備以及所加工的零件進(jìn)行冷卻處理、清理碎屑等。將數(shù)控技術(shù)按照控制方式作為分類指標(biāo)，又可將其分為對單個(gè)點(diǎn)的控制、對直線的控制以及較為連續(xù)的控制等。在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，對單個(gè)點(diǎn)的控制往往在鉆孔等進(jìn)行加工的過程中進(jìn)行運(yùn)用。該控制方式具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，其中包括所加工的零件能夠在控制之下進(jìn)行較為精確的位置移動(dòng)。而在實(shí)際運(yùn)用過程中，對點(diǎn)控制的使用方式一般分為兩種：其一，運(yùn)用全面的數(shù)控設(shè)備，相對而言，該設(shè)備的使用性能較好，但是其成本相對較高，而且在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，部分功能并不會(huì)被使用，造成一定程度的浪費(fèi)；其二，運(yùn)用單片機(jī)對車床進(jìn)行相關(guān)控制，在該方式的使用過程中，需要進(jìn)行針對性的編程作業(yè)，并需要相關(guān)軟件作為支持，除此之外，還需要例如驅(qū)動(dòng)電路等設(shè)備作為輔助。而在現(xiàn)今的機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中，通常采用PLC技術(shù)取代傳統(tǒng)的繼電器進(jìn)行控制，從能能夠達(dá)到優(yōu)化車床的結(jié)構(gòu)，完善其使用功能，提高其反應(yīng)速度，提升其安全性能等目的。

3、PLC技術(shù)的工作原理以及對車床改造后的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)對車床的控制機(jī)理如下：在實(shí)際生產(chǎn)的過程中，其對車床進(jìn)行改造一般是對其所使用的刀具、坐標(biāo)中的X、Z軸改造為運(yùn)用PLC進(jìn)行控制。在選擇PLC輸出設(shè)備時(shí)，盡量選用晶體的輸出設(shè)備。

而在數(shù)控車床中采用PLC技術(shù)具有以下幾方面的優(yōu)點(diǎn)：

第一，傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中所不能進(jìn)行加工的零件，均能夠運(yùn)用改造后的車床進(jìn)行加工，其原因在于運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)缀涡螤钶^為復(fù)雜的零件進(jìn)行較為精確的計(jì)算，并對每個(gè)坐標(biāo)軸上的位移進(jìn)行定位，從而能夠?qū)崿F(xiàn)加工幾何形狀較為復(fù)雜的零件。

第二，運(yùn)用改造后的數(shù)控車床對零件進(jìn)行加工的過程中，其加工速度得以顯著提升，根據(jù)相關(guān)研究結(jié)果顯示，傳統(tǒng)車床的加工速度僅為改造后車床的1/3～1/6，而且改造后的數(shù)控車床能夠達(dá)到智能化控制加工的目的。改造后的數(shù)控車床之所以能夠達(dá)到該加工水平，其原因在于計(jì)算機(jī)擁有較大的存儲(chǔ)能力，通過計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能，能夠?qū)⒕帉懙某潭韧暾倪M(jìn)行記憶，并能在實(shí)際加工過程中自動(dòng)執(zhí)行。因而在對數(shù)控車床進(jìn)行改造的過程中，僅僅需要編寫一套針對性的程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)車床對零件加工的智能化作業(yè)以及控制。

第三，運(yùn)用改造后的數(shù)控車床能夠?qū)崿F(xiàn)對零件進(jìn)行精確度較高的加工，從而能夠簡化零件的裝配工作。

第四，在運(yùn)用改造后的數(shù)控車床進(jìn)行零件加工的過程中，能夠?qū)⒍鄠€(gè)工序集中到一臺(tái)車床之中，因而大大降低了員工搬運(yùn)零件的次數(shù)，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

第五，在數(shù)控車床中運(yùn)用PLC技術(shù)之后，能夠?qū)崿F(xiàn)車床的智能化控制，其中包括智能化報(bào)警、智能化檢測等，能夠使得數(shù)控車床在一定時(shí)間段內(nèi)無人操作的情況下進(jìn)行加工，在一定程度上節(jié)約了勞動(dòng)力。

4、數(shù)控車床中PLC技術(shù)的運(yùn)用

第一，在運(yùn)用改造后的車床進(jìn)行零件加工的過程中，為了能夠在確保零件的加工精確度不受影響的基礎(chǔ)之上，將定位速度進(jìn)行提高，通常將定位過程進(jìn)行細(xì)致的劃分，分為粗略定位時(shí)期以及精確定位時(shí)期。該兩種定位時(shí)期在對電機(jī)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的過程中，其頻率基本相同，但是在所需脈沖量方面卻存在較大的差異。對于粗略定位時(shí)期而言，在對點(diǎn)進(jìn)行定位的過程中，不需要對零件進(jìn)行切削作業(yè)，所以在該時(shí)期對其脈沖量進(jìn)行調(diào)整的過程中，其調(diào)整范圍可適當(dāng)增大；而在精確定位期間，在粗略定位時(shí)期結(jié)束之后，為了能夠確保對零件進(jìn)行較為精確的定位，此時(shí)期應(yīng)將脈沖量調(diào)整到一個(gè)較小的范圍之內(nèi)，從而能夠使得刀具的位置靠近定位的位置。而為了能夠完成上述操作，在設(shè)備進(jìn)行選擇過程中，需要運(yùn)用兩種不同的機(jī)械設(shè)備。在粗略定位期間，應(yīng)運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)車床進(jìn)行工作，而在精確定位時(shí)期，應(yīng)更換運(yùn)用轉(zhuǎn)速較為緩慢的設(shè)備，而對這兩種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制的過程中，應(yīng)采用電磁離合器。

第二，PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)車床的運(yùn)用過程中，應(yīng)在保證其基本使用功能不變的基礎(chǔ)之上對其進(jìn)行豐富。目前國內(nèi)使用較為頻繁的控制輸入裝置采用的是BCD盤，該輸入裝置是一種十進(jìn)制的裝置，該裝置共有十個(gè)按鍵，每個(gè)按鍵都配置有對應(yīng)的數(shù)字。在PLC技術(shù)的應(yīng)用過程中，運(yùn)用該輸入裝置能夠在很大程度上減少輸入點(diǎn)的數(shù)量。在使用的過程中為了防止出現(xiàn)對輸入點(diǎn)意外觸碰而對設(shè)備的運(yùn)行帶來極大的負(fù)面影響，盡量選用單個(gè)輸入鍵，在確保機(jī)械設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)均處于正常位置的時(shí)候，再點(diǎn)擊該鍵，使得PLC技術(shù)開始工作。

5、結(jié)束語

在數(shù)控車床中運(yùn)用PLC技術(shù)，能夠在實(shí)際生產(chǎn)過程中適應(yīng)對設(shè)備進(jìn)行相關(guān)控制的要求，運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行編寫程序，具有簡單易行、輔助設(shè)備數(shù)量相對較小、加工精確、生產(chǎn)過程安全性較高的特點(diǎn)，且受到外界環(huán)境影響程度較小，能夠達(dá)到全面提升數(shù)控車床的改造要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]汪洪.基于PLC控制的機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)探討[J].中國電子商務(wù)，2012，（9）：93-94.