数控机床控制原理篇1
关键词：数控机床；故障；分析；维修
前言
数控机床已经广泛应用于现今各行各业的生产中为工业生产的腾飞提供了不小的助力，但是数控机床集成度和自动化程度提高的同时也使得数控机床的复杂性大幅提高，当数控机床出现故障时也对数控机床的维修提出了不小的考验。本文将在分析数控机床常见故障的基础上对如何做好数控机床的维修进行分析阐述。
1数控机床常见故障分类
数控机床常见故障根据其发生的特点、原因等可以将其分为：（1）系统软、硬件故障，数控机床软件故障指的是数控机床其自身的数控系统软件部分所带来的故障，在维修数控机床软件故障时无需对数控机床的硬件设施进行修理，仅需要在分析数控机床pLC程序等的基础上对数控机床的参数或是pLC程序进行改动即可消除故障、而数控机床硬件故障则主要指的是数控机床的控制模块等出现硬件性损坏，需要将故障硬件拆下修理后才能继续使用。（2）数控机床的机械故障，此类故障主要是由于数控机床的机械磨损、机械撞击等所造成的损坏，在维修时需要对数控机床机械磨损区域或是撞击区域进行修复以此来恢复数控机床的正常使用。（3）有无诊断报警的故障，现今的数控机床控制系统中都编制有详细的数控报警信息，用户可以根据数控报警信息来对数控机床的故障发生区域进行诊断以此来缩小故障诊断范围。但是在一些数控机床的控制系统中，并未对数控机床的报警信息进行详细的解释，需要数控机床维修人员查找相关资料来予以解决。此外，根据数控机床故障发生的类型可以将数控机床的故障分为机械故障和电气故障两大类。
2数控机床电气故障原因分析及查找
2.1数控机床电气故障原因查找前的准备工作
前期的准备工作对于数控机床电气故障的排除有着极为重要的意义，当数控机床出现故障时，应当保持数控机床现场的故障状态等待数控机床维修人员到达现场，从而有利于数控机床维修人员根据现场的实际情况对数控机床故障发生的原因进行初步的判断，在对数控机床维修时，数控机床维修人员需要对数控机床故障出现的指示情况及数控机床故障发生的背景情况进行仔细的了解，从而掌握第一手的资料为数控机床的维修打下良好的基础。在维修人员到场对数控机床操作人员进行情况了解的过程中，数控机床维修人员需要在与数控机床操作人员的交谈中捕捉到有用的信息，从而做出自己的判断以确保数控机床故障情况的准确性与完整性，此外，在数控机床故障原因查找的过程中数控机床维修人员不能盲目的对数控机床故障进行处理，而是应当对可能造成数控机床电气故障的原因进行详细的测量，以免盲目操作而造成数控机床故障复杂性的增加，提升数控机床故障排查的难度。一般来说，对于数控机床所产生的故障数控机床的数控系统中都是带有提示的，应当通过数控机床中所显示的故障报警信息查找相关的数控机床数控系统诊断手册从而对数控机床电气故障的触发因素进行了解，从而便于数控机床维修人员结合保障进行来对数控机床进行故障排查。
2.2数控机床的故障排查
在数控机床的故障排查中，需要通过问询操作者数控机床故障前后设备的运行情况是否有异常情况，以确定数控机床所产生的故障时偶发性的故障还是经常性故障，在数控机床故障发生时是否有异兆，在数控机床故障发生时是否有其他异常操作或是异常情况等，这些信息对于快速、准确的定位数控机床故障位置有着极为重要的意义，此外，在对数控机床进行故障维修时应当在安全的前提下注意观测数控机床在运行的过程中是否有异常声音及其他的一些异常信号，在切断电源后，数控机床维修人员可以通过闻电气控制系统中是否有焦糊味以及触摸数控机床的电机、变压器以及熔断器等查看其是否有过热现象。在数控机床电气系统的维修过程中，数控机床维修人员需要对数控机床数控控制系统中的各部分的电气构造及原理进行充分、全面的了解，以便在数控机床故障排查中可以通过数控机床电气设备的控制原理来实现对于数控机床电气故障原因的查找。在数控机床电气故障的排查中，对于机床厂家所编制的用户报警可以通过对pLC报警的触发条件进行逐项排查从而找出造成数控机床电气故障的故障点，从而实现对于数控机床电气故障的排除。而对于一些数控机床数控系统的系统性报警，则应当根据系统报警信息来查找相关的报警诊断手册以此来确定数控机床系统报警所代表的意义和可能的原因，并结合数控机床的电气控制原理来查找相应的故障点。在对数控机床的电气故障进行排查的过程中，都需要从数控机床设备的动作原理入手来进行分析以此来缩小数控机床故障查找的范围，而后通过数控机床电气故障所产生的信息对数控机床故障原因进行逐级的排查，根据数控机床报警细节最终找到数控机床电气故障的故障点，而后采取相应的处理措施来排除故障。此外在数控机床电气故障的排查过程中需要注意的是一些关联性报警信息，这些数控机床报警所显示的信息并不是数控机床的直接报警而是由直接故障点所引出的一些关联性的报警信息，从而为数控机床的故障排除带来了不小的难度。在排除此类故障时，数控机床维修人员需要通过对数控机床故障信息进行细致的分析找出造成数控机床故障报警的真正原因从而实现对于数控机床故障的排除。
3数控机床故障检修中的注意要点
数控机床的控制系统极为复杂，在对数控机床控制系统进行拆卸的过程中需要注意做好记录并注意避免破坏数控机床设备的内部结构，对于数控机床电气控制元件拆卸下来的部分需要做好分类、保存以免丢失而对后期的维修造成影响。在对数控机床电气控制系统进行测量的过程中需要注意的是对于带有阻值的线路进行测量时应当处于下电状态，避免带电测量。在对数控机床的控制电路板进行拆卸的过程中需要注意不得损坏电路板，在拆卸的过程中需要注意做好各线路上的开关、跳线等的位置，以便在数控机床电气控制系统恢复的过程中将其恢复的原来的位置，在数控机床电气设备的检修时需要进行两极以上的对照检查，需要注意对各板上的元件进行标记，避免元件错乱。在查清线路板上的电源配置后数控机床检修人员需要根据检查的需要对线路板采取分别供电或是全部供电的方式来对数控机床的控制电路板进行检测，查找故障点。此外，在数控机床维修的过程中尤其需要注意的是避免触碰数控机床中的380V/220V等的高压部分，以免造成安全事故。
4结束语
数控机床的控制系统极为复杂，在对数控机床进行故障排除的过程中需要从数控机床故障发生的现象入手从数控机床故障发生的原理进行分析查找故障发生点，由于数控机床涉及到机械、电气、液压、气动等多方面的因素，在对数控机床进行故障排查的过程中需要进行综合的考虑，确保数控机床的正常运行。
参考文献
[1]王永涛.机床电气设备故障分析与维修[J].科技与企业，2015（4）：232-232.
[2]梁爱菊，陈少杰.基于pLC的数控机床电气控制系统研究[J].建筑工程技术与设计，2016（20）：17-18.
数控机床控制原理篇2
论文摘要：本文通过分析目前我国数控技术人才培养现状和企业对数控技术人才的素质要求，探讨数控技术应用岗位所需专业知识的结构，最后提出了对专业基础课，专业课程的教学课程及内容进行整合的基本思路。
随着科学技术的发展，世界先进制造技术的兴起和不断成熟，对数控加工技术提出了更高的要求，目前我国制造业已开始广泛使用先进的数控技术，但掌握数控技术的机电复合型人才奇缺，数控编程、数控机床操作和维护人员更是不足。据调查目前我国高校数控方向的毕业生每人通常有4个以上的就业岗位可供选择，毕业生一次性就业率在95％以上。来自大学、高等职业技术院校的数控技术应用专业的毕业生，虽然具有一定的专业知识和动手能力，但缺乏工艺经验，难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。这主要是作为培养技术人才的高校、高职院校在加大培养数控人才的力度的同时，没有根据数控技术岗位需求的变化来相应的改变教学模式和教学内容，仍在延续传统教学模式所造成的。
目前市场对数控人才的需求有以下三个层次，所需掌握的知识结构也各不同。
(1)金领层：这类人才需熟悉机械加工和数控加工工艺，具有熟练的数控编程能力、较高的数控设备操作能力和数控设备的维护、维修能力，且具有一定的实际经验和宽厚的综合理论知识，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械机构的设计和控制系统的安装调试和维护，独立完成机床数控化改造等工作。
(2)灰领层：具有较为系统的机械加工工艺理论知识，熟悉数控加工工艺的特点，能够完成数控程序编制和数控机床维护等工作。
(3)蓝领层：具有手工编程和调试数控机床的能力，熟练的数控机床操作能力，了解自动编程和数控机床的简单维修，能够完成数控机床的操作、调试和维护等工作。
本文从培养数控技术应用型通才的角度来探讨其岗位所需的专业知识结构，并依此为基础来讨论专业基础课和专业课程的设置及课程教学内容的整合。
数控技术是用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动控制技术。模拟控制系统中的控制信息是模拟量，而数字控制系统中的控制是数字量，在计算机技术迅速发展的推动下数控技术以其表达信息准确，可进行复杂信息处理且具有逻辑处理能力，使刚性机械设备具备了柔性。
从机床控制技术的观点来看，数控技术的cnc系统把计算机引入数控系统，可利用计算机的数据处理能力方便地实现各种控制策略，用软件实现机床的开关量控制。当被加工对象的数字信息被送入到专用的或通用的计算机后，计算机对输入的信息进行处理与运算，发出各种指令来控制机床的伺服系统或其它执行元件，使机床自动加工出所需要的工件。数控机床就是将加工过程所需的各种操作和步骤，以及刀具与工件之间的相对位移量都用数字化的代码来表示。这使数控机床与其它自动机床具有了一个显著的区别：当加工对象改变时，除了重新装夹工件和更换刀具之外，只需要更换新的控制程序，不需要对机床硬件作任何调整或少量调整即可。
从机械加工技术的观点来看，数控加工技术属于现代制造技术的范畴，是计算机技术、信息技术与机械技术交叉融合而形成的一门综合性新技术。数控机床，是数字控制技术嫁接到金属切削机床上的产物。数控机床的加工方法仍然是采用金属切削方法。因而，数控加工与传统机械加工的工艺规程从总体上说是一致的。由数控机床的成形运动的控制采用了计算机数字控制技术，不但能够使其成形运动实行两轴或多轴联动，使数控机床能够在两维和三维空间中实现任意曲面的加工，而且使机床结构大大简化，使数控机床所能采用的切削方法增多，加工工艺范围增大。因而数控加工工艺过程与传统加工工艺过程产生了较大差异，主要体现在：单台数控机床可使用多种切削加工方法、工艺范围增大，数控加工的工序内容比普通机加工的序内容复杂、工艺过程缩短，工艺装备种类和数量减少，装夹次数减少，加工精度和质量主要由机床保证，特别是加工中心(mc)，可实现除定位基面以外的其它大部分表面的加工，机床柔性增大。数控加工工艺的制订不但涉及到传统机械制造工艺制定的基本理论知识，还包括加工原点的确定、工序内容的划分、刀具轨迹的确定、刀具的选择与使用和切削用量的选择等具体内容。
从以上分析，数控的金领层应具备根据被加工对象的工艺特征和特殊要求，编制数控程序及调试、维护数控机床和使用数控机床进行加工的能力。
根据其能力需求，我们可以从以下两个方面来分析其所需的知识结构。
从机床控制方面，数控的金领层应在电工电子、计算机原理及控制、计算机编程语言、数控原理及数控机床、数控软件及数控编程等方面具备扎实的基础知识；
从机械加工方面，数控的金领层应在现代机械设计、机械加工工艺、金属切削理论、夹具、刀具和量具等方面具备扎实的基础知识；
从机械加工技术和控制两个方面出发，数控技术应用所涉及的学科范围广、教学内容多、课程内容本身具有其系统性要求。怎样在有限的教学时间里，将所需的基本知识传授给学生，且能达到培养目标的要求，是课程体系建立和教学内容的确定过程中应解决的关键问题。因此，课程内容的合理安排和整合是必需的，也是至关重要的。
通过对以上两方面知识的分析，职业教育数控培养方向的专业课程知识结构应以“机械制图和机械设计理论为起点，材料和塑性成形方法为基础，机械加工工艺为核心，数控技术为手段”这一基本认识来构建。根据课程理论的辩证适度原则、综合性与系统性相结合原则、统一性和多样性相结合原则；课时分配比例合理原则；开放性原则；超前性原则；理论性和实践性相结合原则，将机械领域与数控技术领域的基础知识整合，提出以下职业教育数控培养方向专业课程知识结构的建立思路。
数控机床控制原理篇3
关键词：数控机床；管理；维护
引言
数控机床是利用数字化信号对机床的运动及其加工进行控制的机床，是数控技术与机床技术相结合的产物[1,2]，它有加工精度高、质量稳定可靠、生产效率高、对零件加工的适应性强等优点，使其应用日益扩大，已经成为机械制造业的标志性装备。
我国目前的现状是[3]：国内数控技能人才严重缺乏，阻碍了我国制造实力的提高，教育部等六部委启动了“制造业和现代服务业技能型紧缺人才培训工程”,对高技能型人才的培养提出了具体的方案。许多高职院校根据自身特点、结合市场需要，开设了数控技术专业，为满足实践教学，除设置实训基地外，还相继配备现代化的数控机床等设备。数控机床是精密的机电一体化产品、价格昂贵，其管理和维修要求严格，如何管理和维护好这些数控机床，使之更好地满足教学需求，最大限度地发挥其优势，已经成为各个学校普遍关注的问题。本文经对各校教学实训基地的调研，根据数控机床的结构原理及使用特点，结合设备管理方面的实践经验，分析了教学用数控机床使用中出现的问题，并提出了改进措施，以供同行参考。
1教学用数控机床的特点
教学用数控机床与生产用数控机床相比主要有下列特点：1）使用目的不同。生产用数控机床的主要目的是提高生产效率，创造更多的经济效益，以生产为主。教学用数控机床主要是用于满足教学工作，将学生的理论知识通过实际操作转变为直观认识的机床，是一种以试验为主的机床。2）操作人员不同。生产用数控机床的操作人员，一般是具有丰富实践经验的工人。教学用数控机床的操作人员，大部分是新手——学生，第一次将理论知识转化为实践的操作，经验很少，所以故障率较高。3）维修和管理方式不同。生产用数控机床往往配有专业的维修人员，一般都是有计划、系统性的管理和维修。教学因数控机床缺少专业人员进行管理和预防性维护，往往是故障发生后再去弥补，很少将故障消除在萌芽状态。4）使用效率不同。与生产用数控机床相比，教学用数控机床作为一种演示型机床，大部分时间处于停工状态，机床的利用率不高，可能造成资源浪费。
2存在问题
通过兄弟院校相关人员间的教学交流，结合我们的教学实践经验，教学用数控机床在管理和使用的问题概括为：1）机床运行中事故较多，例如撞车、撞刀、超程等现象频繁发生，导致机床精度下降。2）机床发生故障后，不能及时得到有效处理，机床带病、带伤工作情况较多，最终导致机床发生破坏性的故障，造成巨大损失。3）管理方面存在漏洞，对机床的维护缺少系统性、计划性，不能起到预防故障的作用。4）机床操作人员和维护人员责任性不强，当出现问题时，不是积极地去处理，而是相互推卸责任，直接影响正常的教学工作。5）维修不及时，学生上课时间不合理、甚至出现冲突时，有些教师责任心不强，为了图省事赶课时，将多个小组合并上课时，出现多名学生围着一台机床的现象，教学效果很差。6）通过调查，学生反映实训效果不太好，与预期目标相差很大，从而得不到应有的教学效果。
以上诸多原因导致机床“停工”现象严重，学生学不到实质性的东西，使数控机床不能发挥应有作用，造成了资源的浪费。
3原因分析
教学用数控机床的管理和维修方面存在的问题，其原因虽多种多样，但可归纳为：1）管理人员没有经过专门培训，缺少设备管理方面的专业知识，对数控机床没有制定严格的点检、维修计划，又碍于面子不去向别人请教，导致维修人员不能及时排除故障，延误了故障的排除，直接影响正常的教学。2）管理人员缺乏责任心，对机床了解不够，工作没有计划性，是造成机床维护缺少系统性、预期性的主要原因。3）维修人员自身责任性不强，技术水平低，不能及时处理工作中出现的故障，是机床带病工作的主要原因。4）学生在实训前准备不充分，操作时粗心大意，不按规定的步骤操作等，是导致机床运行过程中发生撞刀、撞车、超程现象的主要原因。5）教师自己缺乏实践经验，对机床的结构、原理理解不够深入，讲课缺少灵活性，对一些结构、原理性的问题解释不清楚。学生实践经验本来就较少，学习主动性又较差；是学生感到难以接受的主要原因。6）教师和学生对实训工作不够重视，只求单纯完成任务，很少考虑教学效果，是影响教学效果的主要原因。
4改进措施
根据以上分析，结合实际情况，提出如下改进措施：
1）聘请专业人员对设备进行管理，制定科学的管理方法。根据各类数控机床的不同特点，结合自己的实际使用情况，参照机床说明书，制订出合理、规范的数控机床管理和维护制度，对设备的保养维护做到三定，即定期、定级、定人。
2）要重视“双师型”教师队伍的建设[4]。数控机床是集机、电、液、气于一体的机电产品，具有技术与知识密集的特点；要求数控机床的操作与维修人员，不仅要具备各方面的知识，也要具有丰富的经验和较强的动手能力；建设技术全面的教师队伍是科学管理，合理维护数控机床的前提。
3）提高操作人员的责任心，出现问题时要积极的去处理，实在解决不了的要及时找别人帮忙解决，防止机床带伤、带病工作，以免影响正常教学工作。
4）选拔责任心强的教师进行定期专业培训。实践证明经过培训学习，是能在相对较短时间内达到数控机床操作和维护要求的。
5）在教学和维修之间灵活安排工作，做到教学、维修两不误，例如可利用教学期间机床利用率不高的时间，对机床进行一些常规维护和检修。
6）实训之前，要对学生进行安全教育，学习操作规程，强调严格按照规程操作的重要性；如果有条件的话，可先让学生在计算机上进行仿真模拟练习，用以防止撞刀、撞车等事故的发生[5]。
5结束语
1）数控机床的管理和维护是一项很重要的工作。数控机床管理及维护人员，不仅要掌握机械、电气、气动、液压、控制、检测等方面的知识，还要熟悉伺服驱动、计算机、pLC的工作原理及pLC编程，还应具有相应的专业英语水平。
2）只有对数控机床做到科学的管理，合理、及时的维护，才能保证机床的正常运行，使之更好地为教学服务。
3）不管是教师还是管理、维修人员，都应有高度的责任心，才能充分发挥数控机床的作用，培养出更多的高素质高技能型人才，为我国的装备制造业作出更大贡献。
参考文献
[1]郑小年，杨克冲编著。数控机床故障诊断与维修[m]。武汉：华中科技大学出版社，2007。
[2]吕勇主编。数控车削编程与加工技术[m]。北京：国防科技大学出版社，2009。
[3]安胜。谈我国数控机床的发展趋势[J]。农机使用与维修，2007(6)：9-10。
数控机床控制原理篇4
【关键词】机械加工；机床；精度
数控机床精密度高，生产速度快等众多优点，受到机械生产行业的青睐，数控机床也在不断的完善和改革中，其中包括对机床零件和组成部分的改进，数控中心软件编程的设计等，但是随着人们对构建精度要求越来越高，数控机床的精度必须不断的提高，文章就如何提高数控机床精度措施作出分析和探究。
一、数控机床的组成及工作原理
数控机床一般由控制介质、数控系统、伺服系统和机床本体共四部分组成
（一）控制介质。就是人与数控机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工时的全部信息，以前是用纸条来输入各种信息的，不过随着计算机技术的发展，现在的输入一般可以由各种终端来完成。
（二）数控系统。数控系统是整个数控机床的核心部分，是机床实现自动加工的中心，也是整个数控机床的灵魂所在。主要有输入装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各类输入、输出接口等组成。主控制系统主要由CpU、存储器、控制器等组成。数控系统的主要控制对象是位置、角度、速度等机械量，以及温度、压力、流量等物理量，其控制方式又可分为数据运算处理控制和时序逻辑控制两大类。
（三）伺服系统。伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节，主要由伺服电动机、驱动控制系统和位置检测与反馈等组成。伺服电动机是系统的执行文件，驱动控制系统则是伺服电动机的动力源。
（四）机床本体。数控机床的本体指其机械结构本体，它与传统的普通机床相比较，同样由机械传动机构、工作台、床身以及立柱等部分组成，但数控机床的整体布局、外观造型、传动机械、工具系统及操作机构等方面都发生了很大变化。
二、机床加工的影响因素及控制措施
实际加工中影响数控加工精度的因素很多，如编程工艺、设备条件、操作者技术水平等。下面从几个方面进行介绍：
（一）数控编程对加工精度的影响
数控编程对加工精度的影响主要来自编程原点的确定、数据处理、轨迹拟合、加工路线选择等方面
1、编程原点选择对加工精度的影响。数控编程首先遇到的问题就是确定编程原点，编程坐标系一般是编程人员根据零件加工特点和零件图纸确定的。编程原点的选择直接影响零件的加工精度，确定编程坐标系最根本的原则是编程基准、设计基准、工艺基准统一，这样可最大限度地减少尺寸公差换算所引起的误差，
下面是确定编程坐标系的一些具体建议：①编程原点尽可能与图纸上尺寸基准重合、工件设计时有设计基准，加工时有工艺基准，编程原点应尽可能与上述基准重合。②使数值计算尽可能简单，尽量避免尺寸链换算。③尽量选在精度较高的工件表面上便于加工过程中尺寸测量。
2、编程时数据处理对加工精度的影响
数控编程时的数据处理对轮廓轨迹的加工精度有直接影响，其中比较重要的因素是未知编程节点的计算以及编程尺寸公差带的换算。
有的数控系统可根据已知轮廓几何条件自动计算节点坐标，但有的数控系统必须手工计算。手工计算未知节点坐标值时遇到的最大问题是计算精度，经过大量验证发现，有时手工计算结果与计算机辅助查询结果会相差0.03mm为提高手工计算精度，这里建议：手工计算的中间数据（包括角度值）应保留4位以上小数；若使用计算器计算，应尽量保留全部小数。编程尺寸圆整要依据数控机床的脉冲当量。脉冲当量是指数控系统发出一个指令脉冲所对应的机床移动部件的移动量，它是数控机床的最小设定单位，也是数控机床的最小控制单位。例如数控机床的脉冲当量为0.001mm，则最终的计算结果应保留3位小数。
（二）加工路线对加工精度的影响
加工路线是编程的重要内容之一，加工路线对加工精度及加工效率影响很大。确定加工路线时主要应考虑以下几方面：
进、退刀方式对轮廓加工质量影响较大。若刀具在内、外轮廓的连续表面直接下刀或抬刀，会因刀具直径、机床运动误差、进给速度突变等原因在加工表面形成小凹痕，所以精加工时下刀或抬刀最好离开加工表面。若必须从加工表面进刀或退刀，则尽可能采用圆弧切入或切出，切入或切出圆弧半径应大于刀具半径。另外，对位置精度要求不高的孔系加工可遵循加工路线最短原则。
三、改善数控机床精度措施
数控机床在设计时要充分考虑到其工作性质、运行震动和摩擦状况和实用寿命等这些基础因素之外，还要格外的针对数控机床精度问题进行探讨，通过改造某些部位或者排除一些影响机床精度的因素等提高其精度。
（一）提高高速主轴的稳定性，减小其震动，使数控机床精度更高
在数控机床工作过程中震动不可避免，但是震动对于其自身的精度来说是有很大影响的，尤其是其内部主要构件运行时震动对精度的影响，高速主轴就是一个非常重要的方面，因为高速主轴是机床运作的主要构件，通常能够通过提高高速主轴稳定性和平衡性来减小其运行过程中产生的震动，进而减少机床运行的震动。高速主轴的组成部分为轴壳、轴承、转轴、定子和转子。轴壳的设计要求有很高的精密度，它的尺寸和大小直接影响着其他几部分的工作，而且在主轴高速旋转的过程中会产生一定量的位移，所以轴壳的仿真平衡测试要做到精益求精的地步，通常对高速主轴的改进体现在其设计前期仿真技术的应用，运用模型来模仿真实的过程，以达到对模仿对象现实工作状态和性质的认识，在模仿过程中能够对模型的参数和性能进行修改，使模型的性能达到最好，工作效果达到最佳状态，仿真过程中，理想的模型设计和修正完毕后，再进行真实的构件生产。通常这个仿真过程是在aDamS仿真软件（机械系统仿真软件）基础之上完成的，在计算机中建立一个相当高固有频率的柔性杆。然后再添加仿真的环境和条件，在aDamS中进行真实模拟，通过这个过程对高速主轴的不断调整和改进，能够有效提高其工作稳定性和精确度，震动最小，提高数控机床的精确度。
（二）加强数控机床精确度检测，定期检修
数控机床控制原理篇5
关键词：数控机床；急停故障；维修方法
引言
急停是数控机床较为常见的故障之一，发生该故障时，相应的显示模块会显示“紧急停止”，此时，机床就处于“卡死”状态，无法继续正常工作，操作人员无法对其进行操作，大部分系统也无法判断具体的故障类型，这使得维修难度加大。文章主要以FanUC0i系统为例说明数控机床常见急停故障的快速诊断措施及维修方法。
1数控机床急停控制基本原理
数控机床都会设置“急停”按钮，设置该按钮的主要目的就是在数控机床或加工环境出现异常的情况下，使数控机床所有的部件都立刻停止运行，以使损失达到最小，以便工作人员对紧急情况进行及时处理数控机床的“急停”控制系统主要是“急停”开关和“各轴超程开关”及一个24V继电器线圈串联组成，继电器的一对触点接到CnC控制单元的急停输入上，另一对触点连到放大器pSm电源模块上给继电器供电。
2数控机床故障诊断与维修基本步骤
2.1充分掌握故障现场的故障信息
数控机床发生故障以后，在故障现象和故障发生经过不清楚的情况下，不要盲目的去处理，一般情况下，应重启数控系统，若故障还未消除，则要详细询问现场操作人员故障发生的经过及一些异常现象。
2.2根据故障产生的原因制定相应的故障排查的策略和步骤
首先，要详细的向现场操作人员询问机床发生故障前后的异常现象，以便及时熟悉现场运状况，及可能出现的异常情况，在充分了解了现场运行情况的基础上就可以进一步分析机床产生相应故障的具体原因了。在找到故障进点之后，对其做进一步深入分析，根据实际经验来对故障产生的原因作出初步判断，并制定制定相应故障的排查策略和步骤。
2.3依据故障排查方案进行故障的检测和排除
确立了故障检查的基本方案，就严格按照该方案进行逐步检查，此外还要注意充分利用数控系统的自带的故障诊断功能及实际工作中积累的故障诊断经验，以提高故障排查效率。
3数控机床故障诊断与维修的基本原则
3.1先外部后内部
数控机床融合了机械系统、液压系统、电气系统，其属于综合性控制系统，因此，数控机床的“急停”故障往往也体现在机械系统、液压系统、电气系统这三方面。数控机床的检修人员掌握先外部后内部的原则，即当数控机床发生“急停”故障后，维修人员应采用合适的方法，由外向内逐一进行检查机床的相关系统，逐步排除故障，缩小排查范围。
3.2先机械后电气
数控机床的自动化水平高、技术先进、构造复杂，是很多系统的糅合体，因此，其发生故障的故障点难于确定，根据经验，一般较容易发现的往往是数控加床出现的机械系统类故障，由于其数控系统偏向软件层面，当其发生故障时，诊断难度很大。先机械后电气解释在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否存在明显的故障点，接着再进一步进行仔细排查。从经验来看，数控机床的故障中有很大部分是由机械动作失灵引起的。
4典型急停故障及实例分析
案例1：某FanUC数控加工中心，开机“急停”报警，伺服电源断路。
分析及处理过程：在对数控机床进行粗略检查之后，发现操作人员并未按下数控机床“急停”按钮，机床各轴的所在位置也并未到达极限限位位置，在将所有急停按钮全部复位之后，故障仍未消除，由此确定数控机床急停故障不是由机械系统引起的，很有可能是软件故障导致。由此，便查看数控系统的pmC梯形图程序画面，通过逐步筛查之后，发现pmC到CnC急停信号H6.3为“0”，这就说明数控系统的“急停”信号已经传输到控制系统的控制模块中去了。接着，进一步排查后发现数控系统i/o模块的“急停”输入信号F6.3为“0”，致使F6.3为“0”，这才引起了系统的急停报警故障。找到了故障点之后，结合数控机床的电气系统原理图，先测量“急停”输入信号F6.3的接线端是否通电，测量结果为0，由此可以确定是该急停故障是由于急停回路断路或电源故障造成的。
案例2：某FanUC-i系统的数控车削机床，开机“急停”报警，通过复位键无法使报警故障消除。
分析及处理过程：在进行初步排查之后，确定急停按钮连线正常，且机床各轴位置也是在正常位置范围内，由此确定数控机床急停故障不是由机械系统引起的，很有可能是软件故障导致。由此，便查看数控系统的pmC梯形图程序画面，通过逐步筛查之后，发现pmC到CnC急停信号S7.3为“0”，这就说明数控系统的“急停”信号已经传输到控制系统的控制模块中去了。接着，进一步排查后发现数控系统i/o模块的“急停”输入信号J7.3为“0”，致使J7.3为“0”，这才引起了系统的急停报警故障。找到了故障点之后，结合数控机床的电气系统原理图，先测量“急停”输入信号J7.3的接线端是否通电，测量结果为24，则可以确定急停回路或电源没有断路故障。进一步怀疑i/o模块的输入信号插头可能出现断路。进一步查看控制柜，发现该机床的i/o模块的电源指示灯处于熄灭状态，这就表示系统的i/o模块没有电源输入。进一步检查发现，故障点在保险上，该模块的保险丝已经断，更换之后，机床便恢复正常工作。
5结束语
文章通过使用FanUC数控机床过程中出现的“急停”故障实例，总结了使用该类型数控机床时的常见“急停”故障诊断方法及维修措施，这是远远不够的，作为数控机床的维修技术人员，我们在机床故障的诊断维修过程中，要不断进行积累，发现各故障质检的联系，学会融会贯通，做到举一反三，借鉴经验，少走弯路，提高故障诊断和维修的能力。
参考文献
[1]孙霄.浅谈数控机床故障实用诊断技术及方法[J].职业，2010，3.
[2]张世亮.数控机床故障的分析及处理[eB/oL].http：//.
[3]杨建芳.在线诊断在数控机床故障维修中的应用[J].制造技术与机床，2010，2.
[4]陈永久，闫东清，刘临江.典型数控机床的故障诊断与维修实例[J].机床与液压，2010（3）.
数控机床控制原理篇6
关键词：数控技术；改造；车床
abstract:thispaperintroducesthepresentsituationofthenumericalcontrolmachinetooltechnologyinourcountry,thispaperanalyzestheCnCthenecessityofreform.onthencsystem,spindlebox,feedingsystemandthereconstructionofthetoolisdiscussedindetails.FinallyputforwardinthereconstructionofCnCmattersneedingattention.
Keywords:thenumericalcontroltechnology;modification;lathe
中图分类号：tG659文献标识码：a文章编号：
1我国数控机床技术的现状
随着世界科技进步和机床工业的发展，数控机床作为机床工业的主流产品，已成为实现装备制造业现代化的关键设备，是国防军工装备发展的战略物资。数控机床的拥有量及其性能水平的高低，反映国家的机械制造业水平，也成为衡量一个国家综合实力的重要标志。目前我国数控机床的数量和品种，尚不能完全满足国内市场需求。加快发展数控机床产业也是我国装备制造业发展的现实要求。我国机床工业产值已进入世界第3名，机床消费额上升到世界排名第2位，其中普通机床占80%左右。重视对现有机床的改造，利用数控技术对普通机床进行改造，降低成本，为企业提高生产效益。
2车床数控改造的必要性
普通机床因为自身的原因，无法加工含有曲线、曲面等复杂的零件，而且加工出来的产品普遍存在质量差、品种少、档次低、成本高、供货期长等缺点，利用数控技术改造后的简易数控机床不但可加工含有曲线、曲面等复杂的零件，而且能够实现加工的柔性自动化，同时加工效率也比传统机床提高3-10倍。简易数控系统有很多优点，操作方便，工作可靠，编程简单，而且价格也低廉，仅为全功能数控系统价格的三分之一至十分之一，特别适用于形状简单的中小批量、多品种零件的重复生产。机床数控改造的市场很大，有着广阔的发展前景，为生产企业降低加工成本，提高生产效率有较大的帮助。
3车床数控改造的主要内容
数控系统改装大体可以分为两类:一类是现有普通机床上加装数控装置和可编程控制器，另一类是采用更先进的数控系统代替现有数控机床的控制装置。机床改装主要是将机床原有的传动进给系统:主轴箱一走刀箱一溜板箱的传动链改为直接由步进电机驱动机床纵、横两根丝杠的传动机构，以实现由步进电机控制车床两坐标运动的方向、速度、位移量，自动加工出所需的零件。其次是根据生产现场的实际情况，适当进行一些辅助改造，如增加电动转位刀架、安装主轴脉冲发生器、配备电动夹具(电动卡盘、电动液压尾座)、改普通丝杠为滚珠丝杠等，以形成功能更为齐全，适应性更强的数控车床。
3.1数控系统的改造
pLC是一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置，通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程，具有抗干扰能力强、可靠性极高、体积小的优点，是普通车床数控改造实现机电一体化的理想控制装置。数控系统采用可编程控制器(pLC)控制，主轴脉冲器的安装，在改造中因为原有的主轴与拖板之间的联系被破坏，为了实现螺纹加工的自动化，必须在主轴上安装一传感器来起到微机与刀具之间的联系作用.安装步骤是先将主轴脉冲发生器安装在支架上，然后装上从动齿轮，再把主动齿轮装在床头箱主轴输出端，最后进行总装。用pLC改造传统继电器控制系统是很好的方法，它可以充分发挥pLC高可靠性、高抗干扰的特点，寿命长、维修量少、查找外部线路简单。用pLC对系统进行逻辑控制和变速位置的数据处理，较好地实现了原工艺要求，简化了线路，提高了可靠性和机床的运行率。
3.2主轴箱的改造
主轴部件是机床中最重要的组成部件之一，是体现整台机床技术水平的一个主要标志。如果要提高车床的自动化程度，或者所加工工件需在加工过程中自动变换切削速度，可用双速和四速电动机代替原车床的主电动机。由于多速电动机的功率是随着转速的变化而变化的，应选择功率大一些的电动机。也可采用主轴变频器改造，但费用较高。对普通车床进行数控改造时，一般可保留原有的主传动系统和变速操纵机构，这样既保留了车床的原有功能，又简化了改造量。我们就采取这种方式，对主要轴承进行精度恢复;校正主轴回转精度;将顶盖改为透明材料，便于主轴箱传动的观察;同样改造了变速箱前部，也安装了透明材料，便于学生观察工作原理。
3.3进给系统的改造
Ca6136型普通车床采用的是t型丝杠等滑动丝杠副，与滚珠丝杠副相比摩擦阻力大、传动效率低，不能适应于高速运动，也无法实现自动控制进给。另外由于磨损快，造成其精度保持性和寿命低等等，在进行普通机床数控化改造时，利用滚珠丝杠副摩擦损失小，传动效率高的特点，都将滑动丝杠副更换为滚珠丝杠副。在满足机床要求的前提下，为减少中间环节带来的传动误差，我们将步进电机与丝杠副通过联轴器直接联接，用pLC进行控制。拆掉原机床的进给箱和溜板箱，利用原机床进给箱的安装孔和销钉孔安装步进电机和一对齿轮的箱体。滚珠丝杠仍安置在原丝杠的位置。
安装纵向(Z向)步进电机时，先将原来的丝杠车短、车细后装在轴套内，再装在丝杠挂脚内，并且在丝杠挂脚内与步进电机输出轴通过销固定(使用时要落下开合螺母)。为了减小机床冲击惯性和进给失步，应将机床纵向手轮与变速机构拆除。安装横向(X向)步进电机时，将横向进给丝杠车细，装上联接套并与步进电机输出轴固定，且一同固定在溜板上。
3.4刀架的改造
普通机床刀架因为无法自动换刀，所以必须更换为电动刀架，以便实现数控机床快速准确的自动换刀功能，回转刀架的全部动作由液压系统通过电磁换向阀和顺序阀进行控制。更换装有减速器的自动回转刀架，刀架本身要求带有三相异步电动机。安装自动回转刀架时，把原有的刀架连同小拖板一起拆除，将自动刀架底座下止口凸白国柱(带偏心套)与中拖板的定位孔相配合，并调整偏心套使自动刀架与中拖板的左侧面对齐，刀架四面与机床X、Z轴平行.最后用四个螺钉与中拖板固定。
数控机床控制原理篇7
【关键词】Ca6140；普通车床；数控改造
数控机床作为机电一体化的典型产品，在机械制造中很好地解决了现代机械制造中结构复杂、精密、批量小、多变零件的加工问题。但目前大力发展数控技术的最大障碍就是添置设备的初期投资大，这使许多职业类学校和中小型企业难以承受。再者普通车床经过多次大修后，故障率仍然较高，且维修费用成本较高。因此普通车床进行数控改造势在必行。
一、改造方案
本文结合我校教学实际，针对Ca6140车床机床进行数控改造。对于普通车床的经济型数控改造，总体改造方案应遵循的原则是：数控车床的改造目的是要求车床稳定可靠，合理选择数控系统是改造得以成功的主要环节。并不是所有的旧机床都可以进行数控改造，机床的改造主要应具备两个条件：首先，机床基础件必须有足够的刚性。其次，改造的费用要合适，经济性好。加工工件的平面度、直线度、圆柱度以及粗糙度等基本上仍决定于机床本身原有水平。为实现主轴自动无级变速，在主轴上增加交流异步电动机变频调速系统、主轴脉冲发生器，从而不需进行机械换档。（1）数控部分的改造。第一，数控系统运动方式的确定。数控系统按其运动轨迹可分为：点位控制系统、连续控制系统。点位控制系统只要求控制刀具从一点移到另外一点的位置，而对于运动轨迹原则上不加控制。由于Ca6140车床要加工复杂轮廓零件，所以本微机数控系统采用连续控制系统。第二，伺服进给系统的设计改造。数控机床的伺服进给系统按有无位置检测和反馈可分为开环伺服系统、半闭环伺服系统、闭环伺服系统。闭环控制方案的优点是可以达到和好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差，消除间隙、干扰等对加工精度的影响。但它结构复杂、技术难度大、调式和维修困难、造价高。半闭环控制系统由于调速范围宽，过载能力强，又采用反馈控制，因此性能远优于以步进电动机驱动的开环控制系统。但是，采用半闭环控制其调式比开环要复杂，设计上也要有其自身的特点，技术难度较大。经过以上比较，由于所改造的
Ca6140车床的目标加工精度要求不高，所以决定采用开环控制系统。机床中的主轴、冷却、和刀架等均需系统自动控制，为此需设计接口转换电路和强电控制电路。（2）机械部分改造。Ca6140车床主要用于对中小型轴类、盘类以及螺纹零件的单―或综合加工，经数控改造后机床应具有自动和手动（对刀、简单零件的加工）加工方式。第一，主传动系统的改造。机床主传动的作用是把电动机的转速和转矩通过一定的途径传给主轴，使工件得到不同转动速度，主传动性能的好坏，直接影响着零件的加工质量和加工效率。改造中对主要轴承进行精度恢复；校正主轴回转精度。鉴于机床改造的经济性，为提高加工精度，实现主轴自动无级变速，可在机床原有的普通三相异步交流电动机拖动基础上，增加主轴交流异步电动机变频调速系统，从而不需进行机械换挡。为保证脉冲发生器与主轴等速旋转，在改装时，主轴传动必须经过原有Ca6140车床主轴箱中
58/58和33/33二级齿轮实现1：1传递，留出空间，安装脉冲发生器，并用法拉盘固定。第二，进给系统的改造。将原机床的挂轮机构、进给箱、溜板箱、滑动丝杠等全部拆除，纵向进给系统以步进电机作为驱动元件，经一级齿轮减速转矩增大后，由滚珠丝杠传动。步进电机经减速后和滚珠牡杠套筒联轴器连接。横向进给系统中保留原有手动传动机构，在原支承位置上安装滚珠丝杠螺母副后，步进电机及减速器安装在横向溜板后方。第三，刀架的改造。根据需要。拆除原方型刀架，安装LD4-6132型四方位自动刀架。该刀架内带小容量交流电动机，控制下转选刀。内置的4只霍尔元件检测刀位位胃，电动机反转完成刀具定位。
二、结语
本改造设计是对普通车床C6140进行经济型数控改造。在改造设计中，通过对普通机床主传动机构、纵向进给机构及刀架的合理改造，使传动系统变得简单精练，减少传动件数量，缩短传动链周期，从而提高机床加工精度及加工效率，降低工人的劳动强度及生产成本，进一步扩大机床的自动化程度，适应现有经济的发展。普通车床经济性的数控改造，实质上是机械工程技术与微电子技术的巧妙结合。是国内职业院校和中小企业提高车床的自动化能力和精密程度的有效选择。
参考文献
[1]王爱玲主编.现代数控机床结构和设计[m].北京：兵器工业出版社，2003
[2]朱正伟主编.数控机床机械系统[m].北京：中国劳动社会保障出版社，2004
数控机床控制原理篇8
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。
数控机床控制原理篇9
【关键词】数控机床；检测反馈；装置
1前言
科学技术是第一生产力。人类历史上发生过三次工业革命，都对世界的生产技术与生产方式带来突发性的改变。尤其是第三次工业革命之后，计算机的出现，企业开始走机械化生产，传统的手工制造业也逐步被取代。信息技术的快速发展以及互联网的普及，数控技术也开始快速的发展。如今，数控机床的技术也比过去先进很多，尤其是一些大企业，拥有世界一流的数控机床技术，为企业的生产研发提供了巨大的技术支持。数控机床，中文全称为数字控制机床，它的英文名称为Computernumericalcontrolmachinetools，数控机床属于一种的称。从功能上看，数控机床是一种自动化机床，这种机床装有是程序控制系统。数控机床的里面的控制系统能可以非常科学地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，这种处理方式具有一定逻辑性，数控机床里面的控制系统，还可以将其译码，最终用代码化的数字来标志，借助相关的信息载体输进相应的数控装置。数控机床的功能，还包括可以通过经运算处理由数控装置发送各类控制信号，控制系统能够很好地控制机床的动作，并且根据相关的按图纸规定的形状与尺寸，实现零件加工的自动化，大大提升了生产的效率。数控机床，作为机电一体化的高科技产品，它是一种将机床、信息技术、电动机及拖动、动控制、检测等相关技术为一体的自动化设备，在现代生产中，数控机床发挥着非常重要的作用。数控机床在当今的生产中，非常科学有效地解决了各种实际生产的复杂、精密以及小批量、多品类等复杂的加工问题，作为一种具有高效能、柔性度非常高的自动化机床，它已经是很好地代表了当今机床控制技术的发展最新方向。
2数控机床的检测反馈装置介绍
2．1数控机床检测反馈装置原理介绍
在数控机床中，反馈装置是其重要的一个部分，反馈装置系统是闭环或者半闭环类型的数控机床检测环节，这个反馈装置能够包含在伺服系统中，一般来说是由检测元件以及其相对应的电路构成的。总的来说，检测反馈装置的作用是能够检测数控机床坐标轴的具体移动速率以及位移，同时能够很快速的将数据以及信息及时反馈到数控装置以及伺服驱动里面，从而形成完善的闭环控制系统。一般来说，数控系统的结构方式会直接决定检测位置的安装，同时也会直接决定检测信号反馈的位置。数控机床的重要构成部分———反馈装置，它可以直接影响到生产加工的精度，对于实际的生产效率产生重要的作用，最终对于自动化程度也产生了比较关键的影响。检测反馈装置的关键功能主要是将检测到的位移及速度测量信号当做反馈的信号，同时检测装置会将这些信号转化为相对应数据符号，接着检测装置将这些信号发送回电脑，在电脑里面讲这些信号与数控装置里面发出的各种脉冲指令信号开始相关的对比，假如出现误差，检测装置就会开始扩大后控制驱动以及执行相关部件，以致可以让其向偏差可以消除的方向变动，逐步减少偏差，最终可以实现零偏差。
2．2数控机床对位置检测反馈装置的要求
由于数控机床经常要进行大规模的作业，它对于位置检测反馈装置是要求比较高的，否则数控机床在实际运作中容易出现故障。通常来说，检测反馈装置受到温度以及湿度方面干扰会比较小，要求能够满足相关的精度要求，同时能够长期稳定地维持一定的精度。检测反馈装置要满足机床运作的相关要求，检测反馈装置抗干扰性要比较强，同时能够适应数控机床运作环境的标准。检测反馈装置要能够与电脑方便连接，同时检测反馈装置要方便使用维护以及安装，同时要讲究经济适用。
3数控机床的检测反馈装置的注意事项
3．1培养优秀的技术人才
数控机床的检测反馈装置技术不断发展，很多大企业从国外引进先进的技术，但是国内的相关技术人才比较紧缺。在实际机床运作中，很多技术人员对于新的检测反馈装置技术不熟悉，因此操作方面也偶尔出现一些错误，严重影响了机床的运作效率。因此，要让数控机床的检测反馈装置技术很好地应用到实际生产中，就要加大力度对技术人才的培养。企业方面，可以对现有数控机床技术人才进行培训，加强技术人员对检测反馈装置知识的学习，包括数控机床对检测反馈装置的要求，检测反馈装置的工作原理等。
3．2做好检测反馈装置的使用及维护工作
数控机床的使用必须按照相关的规定，遵守安全手册才能进行。但是在实际中，很多企业的数控机床使用程序比较混乱，一些技术人员并没有按照相关的步骤进行操作，一些检测反馈装置很多时候是因为操作不当而无法工作，甚至使用寿命也开始缩短。其次，检测反馈装置的维护工作未做好，一些装置容易受到损坏。因此，企业要完善数控机床的检测反馈装置的使用与维护相关制度，完善数控机床的使用流程，定期对检测反馈装置的保养，延长相关设备的使用寿命。
4结语
总的来说，数控机床相关技术发展非常迅速，数控机床的检测反馈装置在实际运作中显得非常重要。本课题重点阐述了数控机床的检测反馈装置的工作原理，以及数控机床对检测反馈装置的要求，提出了检测反馈装置必须要具有较强的抗干扰性，能够适应数控机床运作环境的相关要求，并提到了检测反馈装置的应该经济适用。作为企业，要使用数控机床的反馈装置，就要加强对优秀的技术人才的培养，尤其是要加强对现有检测反馈装置技术知识的学习，深入了解与熟悉数控机床对检测反馈装置的要求，学习检测反馈装置的工作原理等。本课题最后提出了要做好检测反馈装置的使用及维护，定期对检测反馈装置的保养，延长相关设备的使用寿命。
参考文献:
［1］乔强．数控机床精度检测装置及误差分析研究［D］．太原:四川大学，2000．
［2］邢曦．数控机床伺服单元检测装置的研究［D］．沈阳:沈阳工业大学，2009．
［3］刘祖其，刘国群．数控机床精度检测装置及分析［J］．数字技术与应用，2010(06):96．
［4］贾继虔．数控机床的位置检测装置及其应用［J］．组合机床与自动化加工技术，2002(07):43～44．
数控机床控制原理篇10
关键词：数控；实训；思考
近年以来，国家为加快和巩固高技能人才的培养，提高中国制造业的核心竞争力，出台许多了政策措施，目的在提升先进制造技术在机械制造业中的含量。数控技术作为先进制造技术的核心，是实现自动化、网络化、揉性化和集成化的基础，具备超一流的数控应用技能，已经成为企业用人的重要标准。作为培养高技能人才的职业技术院校遇到了前所未有的机遇和挑战，各院校纷纷设立与数控技术有关的专业，并对传统制造类专业教学计划进行调整，增开数控技术课程，取得了可喜的成果，使我们感到数控技术后备人才的培养大有希望。
但是，受到历史原因和各种条件限制，许多院校在选择数控实训设备时，缺乏对市场的深入调研和数控技术未来发展前景的了解，盲目从事，人云亦云，特别是新建院校，更是无从下手，很容易产生各种误区，最终导致选择的数控设备不合理，不适用，缺乏瞻前性，给学校的发展设置了难于逾越的瓶颈。
就此，笔者从一个数控技术教学者的角度谈谈看法。
合理数控设备的比例
合理数控设备的比例，是要解决的首要问题。现在很多学校的数控加工实训都是以数控车床为主，铣床为辅，其比例大约是10比1～2左右，其原因主要有以下几点：（1）车床加工范围很大，各种类型零件的首道工序几乎都可以在车床上完成，现在车床几乎占整个金属切削机床的30%左右；（2）车床在价格上比铣床便宜得多，容易接受，特别是国产经济型数控车床价格优势更明显；（3）车床生产厂家多，历史悠久，技术相对成熟，供货范围广。
而今，随着先进制造方法的广泛应用，传统的加工方法受到挑战。首先，车削加工将不再是金属切削的主要方法，数控车床的价格优势已不很明显，特别是数控车床是二轴连动控制，生成程序简单，加工范围受到很大限。其次，从发展的眼光看，我们生活在三维空间里，数控铣床是三轴联动，能形象地描述零件几何体的形状，更有效地训练学生的思考方式和动手能力，越来越多的零件由原来的直接加工转变为由模具制造出来，而适合模具制造的数控铣床（加工中心）会越来越多。再次，CaD/Cam的发展使三维设计广泛应用于实际加工，特别是应用于模具制造中，数控铣床与CaD/Cam的无缝对接把模具制造推向前所未有的崭新时代。企业对数控铣床（加工中心）的需求量明显上升，熟练其操作、能编程、懂调试、会维修的复合型人才备受青睐。
鉴于以上原因，作为培养数控技术应用人才的职业技术院校，应逐步加大数控铣床在数控实训设备中的比例，将实训重点由原来的数控车床为主的两轴联动加工，逐步过渡到以数控铣床（加工中心）为主的三轴联动加工，这样培养出来的学生将更符合社会的需求。可以想象，一个只懂数控车床操作和简单二维G代码的毕业生与一个既会数控铣床操作、又懂三维编程的毕业生相比，就业的几率和待遇差距会很大。
优化数控系统的配置
数控系统是数控机床的核心，影响着数控机床的技术性能和功能范围。而专用CnC系统之间互不兼容的弊病，使数控机床不能在不同厂商的不同平台上运行，所以，开放式数控系统是未来数控机床发展的趋势。眼下国内市场上数控机床所配备的数控系统多为FanUC—oi和SiemenS—802系列系统，各种版本的数控技术教科书也都是以上述两种系统为模板编写的，所以选择配有以上两种系统的数控实训设备是理所当然的，但是这两种系统相对价格比较便宜，功能相对比较弱，属于普通型数控系统，是日本FanUC公司和德国西门子公司配套给国外机床制造商的。日本FanUC公司和德国西门子公司现在已经不用上述系统配备数控机床了，而是用FanUC160i/180i/210i、SiemenS840Di，因为这些数控系统都是开放式的，属高端系统，其功能齐全，价格昂贵。
所以，在选择数控机床的数控系统时，可以选择一定量的FanUC—oi和SiemenS—802系列系统，同时也要考虑选择一定量的其他系统，特别是开放式数控系统，尽量做到合理配置，既有经济型、普通型，又有少量高档型。考虑到学校主要是用于培训和教学，对机床的精度要求不高，为了缓解资金压力，一般应尽量选择国产数控机床。
先进的机床结构配置
数控铣床在结构上大体经过了三个阶段。
初期数控铣床的主要结构特点是工作台升降式，与普通铣床工作台结构基本相同，工作台除在X和Y方向运动外，还要随升降台在Z方向上下运动，这种结构的最大缺点是Z轴伺服电机要承受包括工作台、工件重量及切削力等负载，运动控制困难，不利于加工速度和加工精度的提高，应作为回避的对象。
第二阶段即在我国最常见的床身式数控铣床，其特点是工件只随工作台在X和Y方运动，Z轴方向由滑座带主轴上下运动，受国外产品的影响，机床在主轴单元、数控刀架和转台、刀库和机械手、滚动丝杠副、滚动直线导轨等数控机床功能部件及刀具刀柄有了明显改进，机床的可靠性、速度和精度有了很大提高，现在工厂里多数铣床几乎都是这种结构，应作为重点选择的对象。
第三阶段即龙门式结构，这种结构的最大好处是机床的刚性好，因而精度容易提高，速度也快，在我国经济发达地区得到了非常迅速的推广和应用，是数控铣床结构的发展趋势，在资金允许的情况下可适量考虑选择，体现数控实训设备的不凡实力。
经济型数控车床的结构与普通卧式车床基本相同，其主要特点是水平床身，前置转塔刀架，价格低，应用范围广，现在工厂里多数数控车床几乎都是这种结构，应作为主要选择对象，在资金允许条件下，可选择适量倾斜床身后置刀架型结构，以扩展学生的知识面和对数控车床的全面认识。
另外，选择一定量的其他数控设备如数控高速雕刻机、数控电火花线切割机、数控电火花成型机、数控对刀仪等，从实用性、价格及加工功能范围来看都是很有必要的。
总而言之，数控技术教学设备配备要受到许多因素特别是资金和理念的影响，集有限资金，如何配置既能充分满足教学实训要求，又不陈旧落后，且体现数控技术发展水平的数控设备，是值得职业技术院校深思和考虑的问题。
参考文献：
[1]吴玉厚.数控机床电主轴单元技术[m].北京：机械工业出版社，2006.