第一篇：數(shù)控論文

學(xué)院

畢業(yè)論文

題 目 數(shù)控零件加工工藝設(shè)計 專 業(yè) 數(shù)控技術(shù) 年 級 2009級 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師

2011.06.29

摘 要

隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，數(shù)控加工技術(shù)對國計民生的一些重要行業(yè)（IT、汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。而對于數(shù)控加工,無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的零件進(jìn)行工藝分析，擬定加工方案，選擇合適的刀具，確定切削用量，對一些工藝問題(如對刀點、加工路線等)也需做一些處理。并在加工過程掌握控制精度的方法,才能加工出合格的產(chǎn)品。

本文根據(jù)數(shù)控機(jī)床的特點，針對具體的零件，進(jìn)行了工藝方案的分析，工裝方案的確定，刀具和切削用量的選擇，確定加工順序和加工路線，數(shù)控加工程序編制。通過整個工藝的過程的制定，充分體現(xiàn)了數(shù)控設(shè)備在保證加工精度，加工效率，簡化工序等方面的優(yōu)勢。

前 言

在機(jī)械加工工藝教學(xué)中，機(jī)械制造專業(yè)學(xué)生及數(shù)控技術(shù)專業(yè)學(xué)生都要學(xué)習(xí)數(shù)控車床操作技術(shù)。讓學(xué)生了解相關(guān)工種的先進(jìn)技術(shù)，同時培養(yǎng)工作崗位的前瞻性；在講授數(shù)控知識的同時，必須要求學(xué)生掌握基本的機(jī)械加工工藝，增強(qiáng)系統(tǒng)意識，理解手動操作與自動操作之間的聯(lián)系，真正把學(xué)生培養(yǎng)成為適應(yīng)各種工作環(huán)境和崗位的多面手。數(shù)控車工基礎(chǔ)工藝?yán)碚摷凹寄苡袡C(jī)融合，包括夾具的使用、量具的識讀和使用、刃具的刃磨及使用、基準(zhǔn)定位等，分類敘述了車床操作、數(shù)控車床自動編程仿真操作、數(shù)控車床編程與操作的初、中級內(nèi)容。以機(jī)械加工中車工工藝學(xué)與數(shù)控車床技能訓(xùn)練密切結(jié)合為主線，常用量具識讀及工件測量、刀具及安裝、工件定位與安裝、金屬切削過程及精加工，較清晰地展示了數(shù)控車工必須掌握的知識和技能的訓(xùn)練途徑。對涉及與數(shù)控專業(yè)相關(guān)的基礎(chǔ)知識、專業(yè)計算，都進(jìn)行了有針對性的論述，目的在于塑造理論充實、技能扎實的專業(yè)技能型人才。

本文以與切削用量的選擇，工件的定位裝夾，加工順序和典型零件為例，結(jié)合數(shù)控加工的特點，分別進(jìn)行工藝方案分析，機(jī)床的選擇，刀具加工路線的確定，數(shù)控程序的編制，最終形成可以指導(dǎo)生產(chǎn)的工藝文件。在整個工藝過程的設(shè)計過程中，要通過分析，確定最佳的工藝方案，使得零件的加工成本最低，合理的選用定位夾緊方式，使得零件加工方便、定位精準(zhǔn)、剛性好，合理選用刀具和切削參數(shù)，使得零件的加工在保證零件精度的情況下，加工效率最高、刀具消耗最低。最終形成的工藝文件要完整，并能指導(dǎo)實際生產(chǎn)。

第2章 工藝方案分析

2.1 零件圖

技術(shù)要求 去除毛刺 尖角倒鈍。2 未注倒角均為45。3 無熱處理和硬度要求。

2.2 零件圖分析 該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標(biāo)注完整，選用毛坯為45#鋼，Φ55mm×150mm，無熱處理和硬度要求。

2.3 確定加工方法

加工方法的選擇原則是保證加工表面的加工精度和表面粗糙度的要求。由于獲得同一級精度及表面粗糙度的加工方法一般有許多，因而在實際選擇時，要結(jié)合零件的形狀、尺寸大小和形位公差要求等全面考慮。

圖上幾個精度要求較高的尺寸，因其公差值較小，所以編程時沒有取平均值，而取其基本尺寸。

在輪廓線上，有個錐度10度坐標(biāo)P1、和一處圓弧切點P2，在編程時要求出其坐標(biāo)，P1（45.29，75）P2（35，56.46）。

通過以上數(shù)據(jù)分析，考慮加工的效率和加工的經(jīng)濟(jì)性，最理想的加工方式為車削，考慮該零件為大批量加工，故加工設(shè)備采用數(shù)控車床。

根據(jù)加工零件的外形和材料等條件，選用CJK6032數(shù)控機(jī)床。

2.4 確定加工方案

零件上比較精密表面的加工，常常是通過粗加工、半精加工和精加工逐步達(dá)到的。對這些表面僅僅根據(jù)質(zhì)量要求選擇相應(yīng)的最終加工方法是不夠的，還應(yīng)正確地確定從毛坯到最終成形的加工方案。

毛坯先夾持左端，車右端輪廓113mm處，右端加工Φ39mm、SΦ42mm、R9mm、Φ35mm、錐度為10度的外圓，Φ52mm.調(diào)頭裝夾已加工Φ52mm外圓，左端加工Φ25mm×33mm、切退刀槽、加工螺紋M25mm×1.5mm.該典型軸加工順序為：

預(yù)備加工---車端面---粗車右端輪廓---精車右端輪廓---切槽---工件調(diào)頭---車端面---粗車左端輪廓---精車左端輪廓---切退刀槽---粗車螺紋---精車螺紋

第3章 工件的裝夾

3.1 定位基準(zhǔn)的選擇

在制定零件加工的工藝規(guī)程時，正確地選擇工件的定位基準(zhǔn)有著十分重要的意義。定位基準(zhǔn)選擇的好壞，不僅影響零件加工的位置精度，而且對零件各表面的加工順序也有很大的影響。合理選擇定位基準(zhǔn)是保證零件加工精度的前提，還能簡化加工工序，提高加工效率。

3.2 定位基準(zhǔn)選擇的原則

1）基準(zhǔn)重合原則。為了避免基準(zhǔn)不重合誤差，方便編程，應(yīng)選用工序基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn)，盡量使工序基準(zhǔn)、定位基準(zhǔn)、編程原點三者統(tǒng)一。

2）便于裝夾的原則。所選擇的定位基準(zhǔn)應(yīng)能保證定位準(zhǔn)確、可靠，定位、夾緊機(jī)構(gòu)簡單、易操作，敞開性好，能夠加工盡可能多的表面。

3）便于對刀的原則。批量加工時在工件坐標(biāo)系已經(jīng)確定的情況下，保證對刀的可能性和方便性。

3.3 確定零件的定位基準(zhǔn)

以左右端大端面為定位基準(zhǔn)。

3.4 裝夾方式的選擇 為了工件不致于在切削力的作用下發(fā)生位移，使其在加工過程始終保持正確的位置，需將工件壓緊夾牢。合理的選擇夾緊方式十分重要，工件的裝夾不僅影響加工質(zhì)量，而且對生產(chǎn)率，加工成本及操作安全都有直接影響。

3.5 數(shù)控車床常用的裝夾方式

1）在三爪自定心卡盤上裝夾。三爪自定心卡盤的三個卡爪是同步運動的，能自動定心，一般不需要找正。該卡盤裝夾工件方便、省時，但夾緊力小，適用于裝夾外形規(guī)則的中、小型工件。

2）在兩頂尖之間裝夾。對于尺寸較大或加工工序較多的軸類工件，為了保證每次裝夾時的裝夾精度，可用兩頂尖裝夾。該裝夾方式適用于多序加工或精加工。

3）用卡盤和頂尖裝夾。當(dāng)車削質(zhì)量較大的工件時要一段用卡盤夾住，另一段用后頂尖支撐。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確，應(yīng)用較廣泛。

4）用心軸裝夾。當(dāng)裝夾面為螺紋時再做個與之配合的螺紋進(jìn)行裝夾，叫心軸裝夾。這種方式比較安全，能承受較大的切削力，安裝剛性好，軸向定位準(zhǔn)確。

3.6 確定合理的裝夾方式

裝夾方法：先用三爪自定心卡盤毛坯左端，加工右端達(dá)到工件精度要求；再工件調(diào)頭，用三爪自定心卡盤毛坯右端Φ52，再加工左端達(dá)到工件精度要求。

第4章 刀具及切削用量

4.1 選擇數(shù)控刀具的原則

刀具壽命與切削用量有密切關(guān)系。在制定切削用量時，應(yīng)首先選擇合理的刀具壽命，而合理的刀具壽命則應(yīng)根據(jù)優(yōu)化的目標(biāo)而定。一般分最高生產(chǎn)率刀具壽命和最低成本刀具壽命兩種，前者根據(jù)單件工時最少的目標(biāo)確定，后者根據(jù)工序成本最低的目標(biāo)確定。

選擇刀具壽命時可考慮如下幾點根據(jù)刀具復(fù)雜程度、制造和磨刀成本來選擇。復(fù)雜和精度高的刀具壽命應(yīng)選得比單刃刀具高些。對于機(jī)夾可轉(zhuǎn)位刀具，由于換刀時間短，為了充分發(fā)揮其切削性能，提高生產(chǎn)效率，刀具壽命可選得低些，一般取15-30min。對于裝刀、換刀和調(diào)刀比較復(fù)雜的多刀機(jī)床、組合機(jī)床與自動化加工刀具，刀具壽命應(yīng)選得高些，尤應(yīng)保證刀具可靠性。車間內(nèi)某一工序的生產(chǎn)率限制了整個車間的生產(chǎn)率的提高時，該工序的刀具壽命要選得低些當(dāng)某工序單位時間內(nèi)所分擔(dān)到的全廠開支M較大時，刀具壽命也應(yīng)選得低些。大件精加工時，為保證至少完成一次走刀，避免切削時中途換刀，刀具壽命應(yīng)按零件精度和表面粗糙度來確定。與普通機(jī)床加工方法相比，數(shù)控加工對刀具提出了更高的要求，不僅需要岡牲好、精度高，而且要求尺寸穩(wěn)定，耐用度高，斷和排性能壇同時要求安裝調(diào)整方便，這樣來滿足數(shù)控機(jī)床高效率的要求。數(shù)控機(jī)床上所選用的刀具常采用適應(yīng)高速切削的刀具材料(如高速鋼、超細(xì)粒度硬質(zhì)合金)并使用可轉(zhuǎn)位刀片。

4.2 選擇數(shù)控車削用刀具

數(shù)控車削車刀常用的一般分成型車刀、尖形車刀、圓弧形車刀以及三類。成型車刀也稱樣板車刀，其加工零件的輪廓形狀完全由車刀刀刃的形伏和尺寸決定。數(shù)控車削加工中，常見的成型車刀有小半徑圓弧車刀、非矩形車槽刀和螺紋刀等。在數(shù)控加工中，應(yīng)盡量少用或不用成型車刀。尖形車刀是以直線形切削刃為特征的車刀。這類車刀的刀尖由直線形的主副切削刃構(gòu)成，如90°內(nèi)外圓車刀、左右端面車刀、切槽(切斷)車刀及刀尖倒棱很小的各種外圓和內(nèi)孔車刀。尖形車刀幾何參數(shù)(主要是幾何角度)的選擇方法與普通車削時基本相同，但應(yīng)結(jié)合數(shù)控加工的特點(如加工路線、加工干涉等)進(jìn)行全面的考慮，并應(yīng)兼顧刀尖本身的強(qiáng)度。

二是圓弧形車刀。圓弧形車刀是以一圓度或線輪廓度誤差很小的圓弧形切削刃為特征的車刀。該車刀圓弧刃每一點都是圓弧形車刀的刀尖，應(yīng)此，刀位點不在圓弧上，而在該圓弧的圓心上。圓弧形車刀可以用于車削內(nèi)外表面，特別適合于車削各種光滑連接(凹形)的成型面。選擇車刀圓弧半徑時應(yīng)考慮兩點車刀切削刃的圓弧半徑應(yīng)小于或等于零件凹形輪廓上的最小曲率半徑，以免發(fā)生加工干淺該半徑不宜選擇太小，否則不但制造困難，還會因刀尖強(qiáng)度太弱或刀體散熱能力差而導(dǎo)致車刀損壞。4.3 設(shè)置刀點和換刀點

刀具究竟從什么位置開始移動到指定的位置呢?所以在程序執(zhí)行的一開始，必須確定刀具在工件坐標(biāo)系下開始運動的位置，這一位置即為程序執(zhí)行時刀具相對于工件運動的起點，所以稱程序起始點或起刀點。此起始點一般通過對刀來確定，所以，該點又稱對刀點。在編制程序時，要正確選擇對刀點的位置。對刀點設(shè)置原則是:便于數(shù)值處理和簡化程序編制。易于找正并在加工過程中便于檢查，引起的加工誤差小。對刀點可以設(shè)置在加工零件上，也可以設(shè)置在夾具上或機(jī)床上，為了提高零件的加工精度，對刀點應(yīng)盡量設(shè)置在零件的設(shè)計基準(zhǔn)或工藝基誰上。實際操作機(jī)床時，可通過手工對刀操作把刀具的刀位點放到對刀點上，即“刀位點”與“對刀點”的重合。所謂“刀位點”是指刀具的定位基準(zhǔn)點，車刀的刀位點為刀尖或刀尖圓弧中心。平底立銑刀是刀具軸線與刀具底面的交點。球頭銑刀是球頭的球心，鉆頭是鉆尖等。用手動對刀操作，對刀精度較低，且效率低。而有些工廠采用光學(xué)對刀鏡、對刀儀、自動對刀裝置等，以減少對刀時間，提高對刀精度。加工過程中需要換刀時，應(yīng)規(guī)定換刀點。所謂“換刀點”是指刀架轉(zhuǎn)動換刀時的位置，換刀點應(yīng)設(shè)在工件或夾具的外部，以換刀時不碰工件及其它部件為準(zhǔn)。

4.4 確定切削用量

數(shù)控編程時，編程人員必須確定每道工序的切削用量，并以指令的形式寫人程序中。切削用量包括主軸轉(zhuǎn)速、背吃刀量及進(jìn)給速度等。對于不同的加工方法，需要選用不同的切削用量。切削用量的選擇原則是:保證零件加工精度和表面粗糙度，充分發(fā)揮刀具切削性能，保證合理的刀具耐用度，并充分發(fā)揮機(jī)床的性能，最大限度提高生產(chǎn)率，降低成本。第5章 典型軸類零件的加工

5.1 軸類零件加工工藝分析

（1）技術(shù)要求

軸類零件的技術(shù)要求主要是支承軸頸和配合軸頸的徑向尺寸精度和形位精度，軸向一般要求不高。軸頸的直徑公差等級通常為IT6-IT8，幾何形狀精度主要是圓度和圓柱度，一般要求限制在直徑公差范圍之內(nèi)。相互位置精度主要是同軸度和圓跳動；保證配合軸頸對于支承軸頸的同軸度，是軸類零件位置精度的普遍要求之一。圖為特殊零件，徑向和軸向公差和表面精度要求較高。

（2）毛坯選擇

軸類零件除光滑軸和直徑相差不大的階梯軸采用熱軋或冷拉圓棒料外，一般采用鍛件；發(fā)動機(jī)曲軸等一類軸件采用球墨鑄鐵鑄件比較多。如圖典型軸類直徑相差不大，采用直徑為60mm，材料45#鋼，在鋸床上按150mm長度下料。

（3）定位基準(zhǔn)選擇 軸類零件外圓表面、內(nèi)孔、螺紋等表面的同軸度，以及端面對軸中心線的垂直度是其相互位置精度的主要項目，而這些表面的設(shè)計基準(zhǔn)一般都是軸中心線。用兩中心孔定位符合基準(zhǔn)重合原則，并且能夠最大限度地在一次裝夾中加工出多格外圓表面和端面，因此常用中心孔作為軸加工的定位基準(zhǔn)。

當(dāng)不能采用中心孔時或粗加工是為了提高工作裝夾剛性，可采用軸的外圓表面作定位基準(zhǔn)，或是以外圓表面和中心孔共同作為定位基準(zhǔn)，能承受較大的切削力，但重復(fù)定位精度并不太高。

數(shù)控車削時，為了能用同一程序重復(fù)加工和工件調(diào)頭加工軸向尺寸的準(zhǔn)確性，或為了端面余量均勻，工件軸向需要定位。采用中心孔定位時，中心孔尺寸及兩端中心孔間的距離要保持一致。以外圓定位時，則應(yīng)采用三爪自定心卡盤反爪裝夾或采用限未支承，以工件端面或臺階兒面作為軸向定位基準(zhǔn)。

（4）軸類零件的預(yù)備加工 車削之前常需要根據(jù)情況安排預(yù)備加工，內(nèi)容通常有:直--毛坯出廠時或在運輸、保管過程中，或熱處理時常會發(fā)生彎曲變形。過量彎曲變形會造成加工余量不足及裝夾不可靠。因此在車削前需增加校直工序。

切斷---用棒料切得所需長度的坯料。切斷可在弓形鋸床、圓盤鋸床和帶鋸上進(jìn)行，也可以在普通車床切斷或在沖床上用沖模沖切。

車端面和鉆中心孔—對數(shù)控車削而言，通常將他們作為預(yù)備加工工序安排。（5）熱處理工序 鑄、鍛件毛坯在粗車前應(yīng)根據(jù)材質(zhì)和技術(shù)要求安排正火火退火處理，以消除應(yīng)力，改善組織和切削性能。性能要求較高的毛坯在粗加工后、精加工前應(yīng)安排調(diào)質(zhì)處理，以提高零件的綜合機(jī)械性能；對于硬度和耐磨性要求不高的零件，調(diào)質(zhì)也常作為最終熱處理。相對運動的表面需在精加工前或后進(jìn)行表面淬火處理或進(jìn)行化學(xué)熱處理，以提高其耐磨性。

（6）加工工序的劃分一般可按下列方法進(jìn)行：

①刀具集中分序法

就是按所用刀具劃分工序，用同一把刀具加工完零件上所有可以完成的部位。再用第二把刀、第三把完成它們可以完成的其它部位。這樣可減少換刀次數(shù),壓縮空程時間，減少不必要的定位誤差。

②以加工部位分序法

對于加工內(nèi)容很多的零件，可按其結(jié)構(gòu)特點將加工部分分成幾個部分，如內(nèi)形、外形、曲面或平面等。一般先加工平面、定位面，后加工孔；先加工簡單的幾何形狀，再加工復(fù)雜的幾何形狀；先加工精度較低的部位，再加工精度要求較高的部位。

③以粗、精加工分序法 對于易發(fā)生加工變形的零件，由于粗加工后可能發(fā)生的變形而需要進(jìn)行校形，故一般來說凡要進(jìn)行粗、精加工的都要將工序分開。

綜上所述，在劃分工序時，一定要視零件的結(jié)構(gòu)與工藝性，機(jī)床的功能，零件數(shù)控加工內(nèi)容的多少，安裝次數(shù)及本單位生產(chǎn)組織狀況靈活掌握。另建議采用工序集中的原則還是采用工序分散的原則，要根據(jù)實際情況來確定，但一定力求合理。

（7）工時在加,加工順序的安排應(yīng)根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)和毛坯狀況，以及定位夾緊的需要來考慮，重點是工件的剛性不被破壞。順序一般應(yīng)按下列原則進(jìn)行：

①上道工序的加工不能影響下道工序的定位與夾緊，中間穿插有通用機(jī)床加工工序的也要綜合考慮。

②先進(jìn)行內(nèi)形內(nèi)腔加工序，后進(jìn)行外形加工工序。

③以相同定位、夾緊方式或同一把刀加工的工序最好連接進(jìn)行，以減少重復(fù)定位次數(shù)，換刀次數(shù)與挪動壓板次數(shù)。

④在同一次安裝中進(jìn)行的多道工序，應(yīng)先安排對工件剛性破壞小的工序。

在數(shù)控車床上粗車、半精車分別用一個加工程序控制。工件調(diào)頭裝夾由程序中的M00或M01指令控制程序暫停，裝夾后按“循環(huán)啟動”繼續(xù)加工。（8）走刀路線和對刀點選擇

走刀路線包括切削加工軌跡，刀具運動到切削起始點、刀具切入、切出并返回切削起始點或?qū)Φ饵c等非切削空行程軌跡。由于半精加工和精加工的走刀路線是沿其零件輪廓順序進(jìn)行的，所以確定走刀路線主要在于規(guī)劃好粗加工及空行程的走刀路線。合理確定對刀點,對刀點可以設(shè)在被加工零件上，但注意對刀點必須是基準(zhǔn)位或已精加工過的部位，有時在第一道工序后對刀點被加工毀壞，會導(dǎo)致第二道工序和之后的對刀點無從查找，因此在第一道工序?qū)Φ稌r注意要在與定位基準(zhǔn)有相對固定尺寸關(guān)系的地方設(shè)立一個相對對刀位置，這樣可以根據(jù)它們之間的相對位置關(guān)系找回原對刀點。這個相對對對刀位置通常設(shè)在機(jī)床工作臺或夾具上。

5.2 典型軸類零件加工工藝

（1）確定加工順序及進(jìn)給路線

加工順序按粗到精、由近到遠(yuǎn)（由右到左）的原則確定。工件右端加工：既先從右到左進(jìn)行外輪廓粗車（留0.5mm余量精車），然后從右到左進(jìn)行外輪廓精車，最后切槽；工件調(diào)頭，工件左端加工：粗加工外輪廓、精加工外輪廓，切退刀槽，最后螺紋粗加工、螺紋精加工。

（2）選擇刀具

1）車端面：選用硬質(zhì)合金45度車刀，粗、精車用一把刀完成。

2)粗、精車外圓：（因為程序選用 G71循環(huán)所以粗、精車選用同一把刀）硬質(zhì)合金90度放型車刀，Kr=90度,Kr＇=60度;E=30度,（因為有圓弧輪廓）以防與工件輪廓發(fā)生干涉,如果有必要就用圖形來檢驗.3)車槽: 選用硬質(zhì)合金車槽刀（刀長12mm，刀寬3mm）4)車螺紋:選用60度硬質(zhì)合金外螺紋車刀.（3）選擇切削用量

第二篇：數(shù)控論文

談數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展

作者：遼寧科技大學(xué) 06機(jī)械8班

丁洪帥

內(nèi)容摘要：

隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展,制造業(yè)領(lǐng)域發(fā)生了根本的變化。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,使得機(jī)械加工進(jìn)入了柔性自動化時代。數(shù)控技術(shù)集傳統(tǒng)的機(jī)械制造、計算機(jī)、現(xiàn)代控制、傳感技術(shù)、信息處理、光機(jī)電技術(shù)于一體,是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)。它的應(yīng)用和發(fā)展不僅給機(jī)械制造界帶來深刻的變化,而且給其他領(lǐng)域帶來了變革。數(shù)控設(shè)備在現(xiàn)代工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用,其數(shù)量和數(shù)控化率高低已成為衡量一個國家工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。本文將對數(shù)控技術(shù)的含義、現(xiàn)狀、未來發(fā)展以及我國數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展空間這四個方面進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：

數(shù)控技術(shù)，現(xiàn)實發(fā)展?fàn)顩r，未來發(fā)展及變革空間，我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展 正文：

一，數(shù)控的基本理解

數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字、文字和符號組成的數(shù)字指令來實現(xiàn)一臺或多臺機(jī)械設(shè)備動作控制的技術(shù)。它所控制的通常是位置、角度、速度等機(jī)械量和與機(jī)械能量流向有關(guān)的開關(guān)量。數(shù)控的產(chǎn)生依賴于數(shù)據(jù)載體和二進(jìn)制形式數(shù)據(jù)運算的出現(xiàn)。1908年，穿孔的金屬薄片互換式數(shù)據(jù)載體問世；19世紀(jì)末，以紙為數(shù)據(jù)載體并具有輔助功能的控制系統(tǒng)被發(fā)明；1938年，香農(nóng)在美國麻省理工學(xué)院進(jìn)行了數(shù)據(jù)快速運算和傳輸，奠定了現(xiàn)代計算機(jī)，包括計算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)是與機(jī)床控制密切結(jié)合發(fā)展起來的。1952年，第一臺數(shù)控機(jī)床問世，成為世界機(jī)械工業(yè)史上一件劃時代的事件，推動了自動化的發(fā)展。

數(shù)控技術(shù)也叫計算機(jī)數(shù)控技術(shù)，目前它是采用計算機(jī)實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)。這種技術(shù)用計算機(jī)按事先存貯的控制程序來執(zhí)行對設(shè)備的控制功能。由于采用計算機(jī)替代原先用硬件邏輯電路組成的數(shù)控裝置，使輸入數(shù)據(jù)的存貯、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機(jī)能的實現(xiàn)，均可通過計算機(jī)軟件來完成。

二，數(shù)控技術(shù)的現(xiàn)狀

近年來我國企業(yè)的數(shù)控機(jī)床占有率逐年上升，在大中企業(yè)已有較多的使用，在中小企業(yè)甚至個體企業(yè)中也普遍開始使用。在這些數(shù)控機(jī)床中，除少量機(jī)床以fms模式集成使用外，大都處于單機(jī)運行狀態(tài)，并且相當(dāng)部分處于使用效率不高，管理方式落后的狀態(tài)。

２００１年，我國機(jī)床工業(yè)產(chǎn)值已進(jìn)入世界第５名，機(jī)床消費額在世界排名上升到第３位，達(dá)４７．３９億美元，僅次于美國的５３．６７億美元，消費額比上一年增長２５％。但由于國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床不能滿足市場的需求，使我國機(jī)床的進(jìn)口額呈逐年上升態(tài)勢，２００１年進(jìn)口機(jī)床躍升至世界第２位，達(dá)２４．０６億美元，比上年增長２７．３％。

近年來我國出口額增幅較大的數(shù)控機(jī)床有數(shù)控車床、數(shù)控磨床、數(shù)控特種加工機(jī)床、數(shù)控剪板機(jī)、數(shù)控成形折彎機(jī)、數(shù)控壓鑄機(jī)等，普通機(jī)床有鉆床、鋸床、插床、拉床、組合機(jī)床、液壓壓力機(jī)、木工機(jī)床等。出口的數(shù)控機(jī)床品種以中低檔為主。

同時，新產(chǎn)品開發(fā)有了很大突破，技術(shù)含量高的產(chǎn)品占據(jù)了主導(dǎo)地位。數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量的大幅度增長也是我國數(shù)控領(lǐng)域的基本現(xiàn)狀之一。數(shù)控機(jī)床發(fā)展的關(guān)鍵配套產(chǎn)品有了較大的突破，近年來通過政府的支持，數(shù)控機(jī)床“"套餐”“開始擺上“餐桌”。如北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的新一代開放式數(shù)控系統(tǒng)平臺；煙臺第二機(jī)床附件廠開發(fā)了為數(shù)控機(jī)床配套的多種動力卡盤和過濾排屑裝置；濟(jì)南第二機(jī)床集團(tuán)公司的數(shù)控龍門鏜銑床、數(shù)控落地鏜銑

床及數(shù)控鍛壓設(shè)備等３０多個系列１００多個品種的數(shù)控”“套餐”"，吸引了人們廣泛關(guān)注。

三，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展空間

從目前世界上數(shù)控技術(shù)及其裝備發(fā)展的趨勢來看，其主要研究熱點有以下幾個方面：

第一，高速、高精加工技術(shù)及裝備的新趨勢：

效率、質(zhì)量是先進(jìn)制造技術(shù)的主體。高速、高精加工技術(shù)可極大地提高效率，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次，縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術(shù)研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術(shù)之一，國際生產(chǎn)工程學(xué)會（CIRP）將其確定為21世紀(jì)的中心研究方向之一。

在加工精度方面，近10年來，普通級數(shù)控機(jī)床的加工精度已由10μm提高到5μm，精密級加工中心則從3～5μm，提高到1～1.5μm，并且超精密加工精度已開始進(jìn)入納米級(0.01μm)。

在可靠性方面，國外數(shù)控裝置的MTBF值已達(dá)6 000h以上，伺服系統(tǒng)的MTBF值達(dá)到30000h以上，表現(xiàn)出非常高的可靠性。

第二.，5軸聯(lián)動加工和復(fù)合加工機(jī)床快速發(fā)展：

采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工，可用刀具最佳幾何形狀進(jìn)行切削，不僅光潔度高，而且效率也大幅度提高。一般認(rèn)為，1臺5軸聯(lián)動機(jī)床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時，5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動機(jī)床的發(fā)展。

當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類型5軸聯(lián)動機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。

第三，智能化、開放式、網(wǎng)絡(luò)化成為當(dāng)代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢：

21世紀(jì)的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng)，智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面：為追求加工效率和加工質(zhì)量方面的智能化，如加工過程的自適應(yīng)控制，工藝參數(shù)自動生成；簡化編程、簡化操作方面的智能化，如智能化的自動編程、智能化的人機(jī)界面等；還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。

數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上，面向機(jī)床廠家和最終用戶，通過改變、增加或剪裁結(jié)構(gòu)對象（數(shù)控功能），形成系列化，并可方便地將用戶的特殊應(yīng)用和技術(shù)訣竅集成到控制系統(tǒng)中，快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng)，形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。

網(wǎng)絡(luò)化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機(jī)床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡(luò)化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求，也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎(chǔ)單元。

第四，重視新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的建立：

（1）關(guān)于數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)規(guī)范

如前所述，開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應(yīng)性、擴(kuò)展性，美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃，并進(jìn)行開放式體系結(jié)構(gòu)數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定，世界3個最大的經(jīng)濟(jì)體在短期內(nèi)進(jìn)行了幾乎相同的科學(xué)計劃和規(guī)范的制定，預(yù)示了數(shù)控技術(shù)的一個新的變革時期的來臨。

（2）關(guān)于數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)

數(shù)控標(biāo)準(zhǔn)是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術(shù)誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標(biāo)準(zhǔn)，即采用G，M代碼描述如何（how）加工，其本質(zhì)特征是面向加工過程，顯然，他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)高速發(fā)展的需要。為此，國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)ISO14649（STEP－NC)，其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機(jī)制，能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型，從而實現(xiàn)整個制造過程，乃至各個工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)品信息的標(biāo)準(zhǔn)化。

第五，數(shù)字式交流伺服成為主流，數(shù)字式交流伺服系統(tǒng)體積小，性能好，調(diào)試方便，克服了過去模擬伺服系統(tǒng)用電位器調(diào)節(jié)的不便。通過數(shù)字設(shè)定可優(yōu)化速度，電流環(huán)，可進(jìn)行轉(zhuǎn)矩限制，進(jìn)行加減速控制，另外可以和外

部計算機(jī)通訊，備份伺服參數(shù)，并在上位機(jī)顯示電流，扭矩波形，便于觀察。

四，我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展

我國數(shù)控技術(shù)發(fā)展應(yīng)該結(jié)合我國的具體實際，在一下幾個方面多家改進(jìn)： 首先，中國廠多人眾，極需正確的方針、政策對數(shù)控機(jī)床的發(fā)展進(jìn)行有力的指引。應(yīng)學(xué)習(xí)美、德、日經(jīng)驗，政府高度重視、正確決策、大力扶植。在方針政策上，應(yīng)講究科學(xué)精神、經(jīng)濟(jì)實效，以切實提高生產(chǎn)率、勞動生產(chǎn)率為原則。

其次，在方法上，深入用戶，精通工藝，低中高檔并舉，學(xué)習(xí)日本，批量生產(chǎn)，占領(lǐng)市場，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口。

再次，在步驟措施上，必須使國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)先進(jìn)、可靠，狠抓產(chǎn)品質(zhì)量與配套件過關(guān)，打好技術(shù)基礎(chǔ)。近期重在打基礎(chǔ)，建立信譽，擴(kuò)大國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的國內(nèi)市場份額，遠(yuǎn)期謀求趕超世界先進(jìn)水平，大步走向世界市場。

最后，必須狠抓根本，堅持“以人為本”，加速提高人員素質(zhì)、培養(yǎng)各種專家人才，從根本上改變目前低效、落後的狀態(tài)。人是一切事業(yè)成敗的根本，層層都要重視“培才、選才、用才”，建立學(xué)習(xí)型企業(yè)，樹立企業(yè)文化，加速培育新人，培訓(xùn)在職人員，建立師徒相傳制度，舉辦各種技術(shù)講座、訓(xùn)練班和專題討論會，甚至聘請外國專家、顧問等，盡力提高數(shù)控。

數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，他對國計民生的一些重要行業(yè)（汽車、輕工、醫(yī)療等）的發(fā)展起著越來越重要的作用，因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)代發(fā)展的大趨勢。數(shù)控技術(shù)的未來發(fā)展空間是很廣闊的，數(shù)控技術(shù)的發(fā)展離不開整個社會服務(wù)體系的完善，包括人材培訓(xùn)，維修服務(wù)等方面的配合，這也是我國社會需要加緊步伐的部分，中國今后要加速發(fā)展數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)，既要深入總結(jié)過往的經(jīng)驗教訓(xùn)，切實改善存在的問題，又要認(rèn)真學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)經(jīng)驗，沿正確的道路前進(jìn)。

第三篇：數(shù)控論文

系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動，機(jī)械故障，機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運行異常，機(jī)床位置環(huán)異?；蚩刂七壿嫴煌?，是生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障的常見原因。關(guān)鍵詞 ：數(shù)控機(jī)床 加工精度異常 故障診斷 生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故

摘要 ： 系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動，機(jī)械故障，機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運行異常，機(jī)床位置環(huán)異?；蚩刂七壿嫴煌?，是生產(chǎn)中數(shù)控機(jī)床加工精度異常故障的常見原因。

關(guān)鍵詞 ：數(shù)控機(jī)床 加工精度異常 故障診斷

生產(chǎn)中經(jīng)常會遇到數(shù)控機(jī)床加工精度異常的故障。此類故障隱蔽性強(qiáng)，診斷難度比較大。形成這類故障的原因主要有五個方面：{1}機(jī)床進(jìn)給單位被改動或變化。{2}機(jī)床各個軸的零點偏置[NULL OFFSET]異常。{3}軸向的反向間隙[BACK LASH]異常。{4}電機(jī)運行狀態(tài)異常，即電氣及控制部分異常。{5}機(jī)械故障，如絲杠，軸承，軸聯(lián)器等部件。另外加工程序的編制，刀具的選擇及人為因素，也可能導(dǎo)致加工精度異常。

1． 系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化或改動

系統(tǒng)參數(shù)主要包括機(jī)床進(jìn)給單位，零點偏置，反向間隙等。例如SIMENS，F(xiàn)ANUC數(shù)系統(tǒng)，其進(jìn)給單位有公制和英制兩種。機(jī)床修理過程中某些處理，常常影響到零點偏置和間隙的變化，故障處理完畢后應(yīng)作適時的調(diào)整和修改；另一方面，由于機(jī)械磨損嚴(yán)重或連結(jié)松動也可能造成參數(shù)實測值的變化，需要對參數(shù)做相應(yīng)的修改才能滿足機(jī)床加工精度的要求。2． 機(jī)械故障導(dǎo)致的加工精度異常

一臺THM6350立式加工中心，采用SIMENS 840D系統(tǒng)。在加工聯(lián)桿模具過程中，忽然發(fā)現(xiàn)Z軸進(jìn)給異常，造成至少1毫米的切削誤差量（Z向過切）。調(diào)查中了解到：故障是忽然發(fā)生的。機(jī)床在點動，MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）操作方式下各個軸運行正常，且回參考點正常；無任何報警提示，電氣控制部分硬故障的可能性排除。分析認(rèn)為，主要應(yīng)對以下幾個方面逐一進(jìn)行檢查。

[1]檢查機(jī)床精度異常時正在運行的加工程序段，特別是刀具長度補償，加工坐標(biāo)系（G54—G59）的校對和計算。

[2]在點動方式下，反復(fù)運動Z軸，經(jīng)過視，觸，聽對其運動狀態(tài)診斷，發(fā)現(xiàn)Z向運動噪

音異常，特別是快速點動，噪音更加明顯。由此判斷，機(jī)械方面可能存在隱患。

[3]檢查機(jī)床Z軸精度。用手搖脈沖發(fā)生器移動Z軸，（將其倍率定為1X100的擋位，即每變化一步，電機(jī)進(jìn)給0.1毫米），配合百分表觀察Z軸的運動情況。在單向運動精度保持正常后作為起始點的正向運動，脈沖器每變化一步，機(jī)床Z軸運動的實際距離d=dl=d2=d3….=0.1mm，說明電機(jī)運行良好，定位精度也良好。而返回機(jī)床實際運動位移的變化上，可以分為四個階段：①機(jī)床運動距離d1>d=0.1mm(斜率大于1)；②表現(xiàn)出為d1=0.1>d2>d3(斜率小于1)；③機(jī)床機(jī)構(gòu)實際沒移動，表現(xiàn)出最標(biāo)準(zhǔn)的反向間隙；④機(jī)床運動距離與脈沖器給定數(shù)值相等（斜率等于1），恢復(fù)到機(jī)床的正常運動。

無論怎樣對反向間隙（參數(shù)1851）進(jìn)行補償，其表現(xiàn)出的特征是：除了③階段能夠補償外，其他各段變化依然存在，特別是①階段嚴(yán)重影響到機(jī)床的加工精度。補償中發(fā)現(xiàn)，間隙補償越大，①階段移動的距離也越大。

分析上述檢查認(rèn)為存在幾點可能原因：一是電機(jī)有異常；二是機(jī)械方面有故障；三是絲杠存在間隙。為了進(jìn)一步診斷故障，將電機(jī)和絲杠完全脫開，分別對電機(jī)和機(jī)械部分進(jìn)行檢查。檢查結(jié)果是電機(jī)運行正常；在對機(jī)械部分診斷中發(fā)現(xiàn)，用手盤動絲杠時，返回運動初始有非常明顯的空缺感。而正常情況下，應(yīng)能感覺到軸承有序而平滑的移動。經(jīng)過拆卸檢查發(fā)現(xiàn)其軸承確實受損，且有滾珠脫落。更換后機(jī)床恢復(fù)正常。

3． 機(jī)床電氣參數(shù)未優(yōu)化電機(jī)運行異常

有一臺北京產(chǎn)的立式數(shù)控銑床，配備SIMENS840D系統(tǒng)。在加工過程中，發(fā)現(xiàn)X軸精度異常。檢查發(fā)現(xiàn)X軸存在一定間隙，且電機(jī)啟動時存在不穩(wěn)定的現(xiàn)象。有手觸摸X軸電機(jī)時感覺電機(jī)抖動比較厲害，停止是抖動不明顯，尤其是點動方式下比較明顯。分析認(rèn)為，故障原因有兩點，一是絲杠反向間隙很大；二是X軸電機(jī)工作異常。利用SIMENS系統(tǒng)的參數(shù)功能，對電機(jī)進(jìn)行調(diào)試。首先對存在的間隙進(jìn)行補償；調(diào)整伺服增益參數(shù)及脈沖抑制功能參數(shù)，X軸電機(jī)的抖動消除，機(jī)床加工精度恢復(fù)正常。

4． 機(jī)床位置環(huán)異常或控制邏輯不妥

一臺TH61140加工中心，系統(tǒng)是FANUC18I，全閉環(huán)控制方式。加工過程中，發(fā)現(xiàn)該機(jī)床Y軸精度異常，精度誤差最小為0.006mm，最大為1.4mm。檢查中，機(jī)床已經(jīng)按照要求設(shè)置了G54工件坐標(biāo)系。在MDI（手動數(shù)據(jù)輸入方式）方式下，以G54坐標(biāo)系運行一段程序即“G00G90G54Y80F100；M30；”，待機(jī)床運行結(jié)束后顯示器上顯示的機(jī)械坐標(biāo)值為“-1046.605”，記錄下該數(shù)值。然后在手動方式下，將機(jī)床點動到其他任意位置，再次在MDI方式下運行上次的程序段，待機(jī)床停止后，發(fā)現(xiàn)此時機(jī)床機(jī)械坐標(biāo)數(shù)值顯示為“-1046.992”，同第一次執(zhí)行后的數(shù)值相比差了0.387mm。按照同樣的方法，將Y軸點動到不同的位置，反復(fù)執(zhí)行該程序段顯示器上顯示的數(shù)值不定。用百分表對Y軸進(jìn)行仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)機(jī)械位置實際誤差同數(shù)顯顯示出的誤差基本一致，從而認(rèn)為故障原因為Y軸重復(fù)定位誤差過大。對Y軸的反向間隙及定位精度進(jìn)行檢查，重新做補償，均無效果。因此懷疑光柵尺及系統(tǒng)參數(shù)等有問題。但為什么產(chǎn)生如此大的誤差，卻未出現(xiàn)相應(yīng)的報警信息呢？進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，次軸為垂直方向的軸，當(dāng)Y軸松開時主軸箱向下掉，造成了誤差。

對機(jī)床的PLC邏輯控制程序做了修改，即在Y軸松開時，先把Y軸使能加載，再把Y軸松開；而在夾緊時，先把軸夾緊后，再把Y軸使能去掉。調(diào)整后機(jī)床故障得以解決。

第四篇：數(shù)控論文

數(shù)控電火花線切割加工 引言

數(shù)控電火花線切割加工是一項涉及多門學(xué)科的綜合性技術(shù)，是模具制造中的主力裝備。成型塑料制品的模具簡稱為塑料模具，塑料模具生產(chǎn)的塑料制品在機(jī)械、電子工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在金屬加工中，數(shù)控電火花線切割始終是塑料模加工的利器。不論是動模、定模、零配件，還是特殊加工場合，只要編制出正確的數(shù)控程式，電火花線切割在塑料要模中發(fā)揮著越來越重要的作用。

線切割主要用于加工各種形狀復(fù)雜和精密細(xì)小的工件，例如沖裁模的凸模、凹模、凸凹模、固定板、卸料板等，成形刀具、樣板、電火花成型加工用的金屬電極，各種微細(xì)孔槽、窄縫、任意曲線等，具有加工余量小、加工精度高、生產(chǎn)周期短、制造成本低等突出優(yōu)點，已在生產(chǎn)中獲得廣泛的應(yīng)用，目前國內(nèi)外的電火花線切割機(jī)床已占電加工機(jī)床總數(shù)的60%以上。

根據(jù)電極絲的運行速度不同，電火花線切割機(jī)床通常分為兩類：一類是高速走絲電火花線切割機(jī)床（WEDM-HS），其電極絲作高速往復(fù)運動，一般走絲速度為8～10m/s，電極絲可重復(fù)使用，加工速度較高，但快速走絲容易造成電極絲抖動和反向時停頓，使加工質(zhì)量下降，是我國生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種，也是我國獨創(chuàng)的電火花線切割加工模式；另一類是低速走絲電火花線切割機(jī)床（WEDM-LS），其電極絲作低速單向運動，一般走絲速度低于0.2m/s，電極絲放電后不再使用，工作平穩(wěn)、均勻、抖動小、加工質(zhì)量較好，但加工速度較低，是國外生產(chǎn)和使用的主要機(jī)種。

根據(jù)對電極絲運動軌跡的控制形式不同，電火花線切割機(jī)床又可分為三種：一種是靠模仿形控制，其在進(jìn)行線切割加工前，預(yù)先制造出與工件形狀相同的靠模，加工時把工件毛坯和靠模同時裝夾在機(jī)床工作臺上，在切割過程中電極絲緊緊地貼著靠模邊緣作軌跡移動，從而切割出與靠模形狀和精度相同的工件來；另一種是光電跟蹤控制，其在進(jìn)行線切割加工前，先根據(jù)零件圖樣按一定放大比例描繪出一張光電跟蹤圖，加工時將圖樣置于機(jī)床的光電跟蹤臺上，跟蹤臺上的光電頭始終追隨墨線圖形的軌跡運動，再借助于電氣、機(jī)械的聯(lián)動，控制機(jī)床工作臺連同工件相對電極絲做相似形的運動，從而切割出與圖樣形狀相同的工件來；再一種是數(shù)字程序控制，采用先進(jìn)的數(shù)字化自動控制技術(shù)，驅(qū)動機(jī)床按照加工前根據(jù)工件幾何形狀參數(shù)預(yù)先編制好的數(shù)控加工程序自動完成加工，不需要制作靠模樣板也無需繪制放大圖，比前面兩種控制形式具有更高的加工精度和廣闊的應(yīng)用范圍，目前國內(nèi)外95%以上的電火花線切割機(jī)床都已采用數(shù)控化。

切割屬電加工范疇,是由前蘇聯(lián)人發(fā)明的,我國是第一個用于工業(yè)生產(chǎn)的國家,當(dāng)時由復(fù)但大學(xué)和蘇州長風(fēng)機(jī)械廠合作生產(chǎn)的這是最早的機(jī)型叫復(fù)旦型,我們國內(nèi)在此基礎(chǔ)上發(fā)展了快走絲系統(tǒng)(HS).歐美和日本發(fā)展了慢走系統(tǒng)(LS)，主要區(qū)別：是

1、電極絲我國采用鎢鉬合金絲,國外采用黃銅絲。

2、我國采用皂化工作液,國外采用去離子水。

3、我國的走絲速度為11米/秒左右,國外為3~5米/分。

4、我們的電極絲是重復(fù)利用的直到斷絲為至,國外是走過后不再重用。

5、我們的精度不如國外高。

1.1數(shù)控電火花切割加工原理與特點 1.1.1數(shù)控電火花切割加工原理

電火花數(shù)控線切割加工的過程中主要包含下列三部分內(nèi)容(如圖a所示):（1）電極絲與工件之間的脈沖放電。

（2）電極絲沿其軸向(垂直或Z方向)作走絲運動。（3）工件相對于電極絲在X、Y平面內(nèi)作數(shù)控運動。

(1)電火花線切割加工時電極絲和工件之間的脈沖放電

電火花線切割時電極絲接脈沖電源的負(fù)極，工件接脈沖電源的正極。在正負(fù)極之間加上脈沖電源，當(dāng)來一個電脈沖時，在電極絲和工件之間產(chǎn)生一次火花放電，在放電通道的中心溫度瞬時可高達(dá)10000°C以上，高溫使工件金屬熔化，甚至有少量氣化，高溫也使電極絲和工件之間的工作液部分產(chǎn)生氣化，這些氣化后的工作液和金屬蒸氣瞬間迅速熱膨脹，并具有爆炸的特性。這種熱膨脹和局部微爆炸，將熔化和氣化了的金屬材料拋出而實現(xiàn)對工件材料進(jìn)行電蝕切割加工。通常認(rèn)為電極絲與工件之間的放電間隙在0.O1mm左右，若電脈沖的電壓高，放電間隙會大一些。

為了電火花加工的順利進(jìn)行，必須創(chuàng)造條件保證每來一個電脈沖時在電極絲和工件之間產(chǎn)生的是火花放電而不是電弧放電。首先必須使兩個電脈沖之間有足夠的間隔時間，使放電間隙中的介質(zhì)消電離，即使放電通道中的帶電粒子復(fù)合為中性粒子，恢復(fù)本次放電通道處間隙中介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度，以免總在同一處發(fā)生放電而導(dǎo)致電弧放電。一般脈沖間隔應(yīng)為脈沖寬度的4倍以上。

為了保證火花放電時電極絲不被燒斷，必須向放電間隙注人大量工作液，以便電極絲得到充分冷卻。同時電極絲必須作高速軸向運動，以避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷，電極絲速度約在7~10m/s左右。高速運動的電極絲，還有利于不斷往放電間隙中帶入新的工作液，同時也有利于把電蝕產(chǎn)物從間隙中帶出去。

電火花線切割加工時，為了獲得比較好的表面粗糙度和高的尺寸精度，并保證電極絲不被燒斷，應(yīng)選擇好相應(yīng)的脈沖參數(shù)，并使工件和鉬絲之間的放電必須是火花放電，而不是電弧放電。(2)電火花線切割加工的走絲運動

為了避免火花放電總在電極絲的局部位置而被燒斷，影響加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在加工過程中電極絲沿軸向作走絲運動。走絲原理如圖b所示。鉬絲整齊地纏繞在儲絲筒上，并形成一個閉合狀態(tài)，走絲電機(jī)帶動儲絲筒轉(zhuǎn)動時，通過導(dǎo)絲輪使鉬絲作軸線運動。

(3)X、Y坐標(biāo)工作臺運動

工件安裝在上下兩層的X、Y坐標(biāo)工作臺上，分別由步進(jìn)電動機(jī)驅(qū)動作數(shù)控運動。工件相對于電極絲的運動軌跡，是由線切割編程所決定的。

1.1.2數(shù)控電火花切割加工特點

數(shù)控電火花線切割是數(shù)字系統(tǒng)控制下直接利用電能加工工件的一種方法，因一些與其他加工方相比有自己獨立的特點：

（1）直接利用線狀的電極絲作電極，不需要制作專用電極，可節(jié)約電極的設(shè)計、制造費用。

（2）可以加工用傳統(tǒng)切削加工方法難以加工或無法加工的形狀復(fù)雜的工件。對不同的工件只需編制不同的控制程序，對不同形狀工件都很容易實現(xiàn)自動加工，很適合小批量形狀復(fù)雜零件、單件和試制品的加工，且加工周期短。

（3）利用電蝕加工原理，電極絲與工件不直接接觸，兩者之間的作用很小，故而電極絲、夾具不需要太高強(qiáng)度。

（4）傳統(tǒng)的車、銑、鉆加工中，刀具硬度必須比工件大，而數(shù)控電火花線切割機(jī)床電極絲材料不必比工件材料硬，可節(jié)省輔助時間和刀具費用。

（5）直接利用電、熱能進(jìn)行加工，可以方便地對影響加工精度的加工參數(shù)（脈沖寬度、間隔、伺服速度等）進(jìn)行調(diào)整，有利于加工精度提高，便于實現(xiàn)加工過程的自動化控制。

（6）工作液一般采用水基乳化液或純水，成本低，不會發(fā)生火災(zāi)。

（7）利用四軸或五軸聯(lián)動，可加工錐度、上下面異形體或回轉(zhuǎn)體等零件。

（8）由于電極絲比較細(xì)，可以方便地加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜截面的型柱、型孔。由于切縫很窄，實際金屬去除量很少，材料的利用率很高。對加工、節(jié)約貴重金屬有重要意義。

（9）采用移動的長電極絲進(jìn)行加工，使單位長度電極絲的損耗較少，從而對加工精度的影響比較小，特別在慢走絲線切割加工中，電極絲一次性使用，電極絲損耗對加工精度的影響更小。

正是由于電火花線切割加工有許多突出確良特點，因面在國內(nèi)外發(fā)展都很快，在塑料模具加工中已獲得了廣泛的應(yīng)用。

電火花線切割要求有嚴(yán)格的工作環(huán)境

（1）滿足線切割機(jī)床所要求的空間尺寸；

（2）選擇能承受機(jī)床重量的場所；

（3）選擇沒有振動和沖擊傳入的場所。

線切割放電機(jī)床是高精度加工設(shè)備，如果所放置的地方有振動和沖擊，將會對機(jī)臺造成嚴(yán)重的損傷，從而嚴(yán)重影響其加工精度，縮短其使用壽命，甚至導(dǎo)致機(jī)器報廢。

（4）選擇沒有粉塵的場所，避免流眾多的通道旁邊；

線切割放電機(jī)器之本身特性，其空氣中有灰塵存在，將會使機(jī)器的絲桿受到嚴(yán)重磨損，從而影響使用壽命；

線切割放電機(jī)器屬于計算機(jī)控制，計算機(jī)所使用的磁盤對空氣中灰塵的要求相當(dāng)嚴(yán)格的，當(dāng)磁盤內(nèi)有灰塵進(jìn)入時，磁盤就會被損壞，同時也損壞硬盤；線切割放電機(jī)本身發(fā)出大量熱，所以電器柜內(nèi)需要經(jīng)常換氣，若空氣中灰塵太多，則會在換氣過程中附積到各個電器組件上，造成電器組件散熱不良，從而導(dǎo)致電路板被燒壞掉。因此，機(jī)臺防塵網(wǎng)要經(jīng)常清潔。

（5）選擇溫度變化小的場所，避免陽光通過窗戶和頂窗玻璃直射及靠近熱流的地方

高精密零件加工之產(chǎn)品需要在恒定的溫度下進(jìn)行，一般為室溫20C；

由于線切割放電機(jī)器本身工作時產(chǎn)生相當(dāng)大的熱量，如果溫度變化太大則會對機(jī)器使用壽命造成嚴(yán)重影響。

（6）選擇屏蔽屋：因線切割放電加工過程屬于電弧放電過程，在電弧放電過程中會產(chǎn)生強(qiáng)烈的電磁波，從而對人體健康造成傷害，同時會影響到周圍的環(huán)境.（7）選擇通風(fēng)條件好，寬敞的廠房，以便操作者和機(jī)床能在最好的環(huán)境下工作.1.2數(shù)控電火花切割機(jī)床

1.2.1電火花線切割機(jī)床分類

1.按走絲的速度分為：可分為慢速走絲方式和高速走絲方式線切割機(jī)床

2.按加工特點分為：可分為大、中、小型以及普通直臂切割型與錐度切割型線切割機(jī)床。

3.按脈沖形式分為：可分為RC電源、晶體管電源、分組脈沖電源及自適應(yīng)控制電源線切割機(jī)床。

1.3數(shù)控電火花線切割工藝基礎(chǔ)

1.3.1模坯準(zhǔn)備 1.3.2工件的裝夾與調(diào)整 1.3.3電極絲的選用和調(diào)整 1.3.4工藝參數(shù)的選擇

1.4數(shù)控電火花切割機(jī)床的基本編程方法

1.4.13B格式編制程序 1.4.2Pre編程

第五篇：數(shù)控論文

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數(shù)控系 2011 屆數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)畢業(yè)生 畢 業(yè) 設(shè) 計 姓名：何立冬 班級：083521 畢業(yè)設(shè)計題目：FANUC 0i 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng)調(diào)試與診斷 指導(dǎo)老師： 目錄第一章 數(shù)控機(jī)床的基本組成及維護(hù) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的基本組成 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的維修應(yīng)用及維護(hù) 第三節(jié) 數(shù)控機(jī)床的故障診斷第二章 數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的了解及分類 第一節(jié) 數(shù)控系統(tǒng)組成及作用 第二節(jié) 伺服系統(tǒng)的概述 第三節(jié) 伺服系統(tǒng)的組成及分類 第四節(jié) 伺服系統(tǒng)的作用第三章 FANUC 0i 系列數(shù)控系統(tǒng)的基本介紹 第一節(jié) FANUC 簡介 第二節(jié) FANUC 系統(tǒng)的介紹

第四章 FANUC 0i-mate 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng)調(diào)試與診斷 第一節(jié) FANUC 0i-mate 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng) 第二節(jié) FANUC 0i-mate 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng)的調(diào)試 第三節(jié) FANUC 0i-mate 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng)的參數(shù) 第四節(jié) FANUC 0i-mate 系列進(jìn)給伺服系統(tǒng)故障診斷第一章 數(shù)控機(jī)床的基本組成及維護(hù) 第一節(jié) 數(shù)控機(jī)床的基本組成 數(shù)控機(jī)床一般由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體組成。圖 1—2 的實線所示為開環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床框圖。為了提高機(jī)床的加工精度，在上述系統(tǒng)中再加入一個測量裝置（即圖 1—2 中的虛線部分），這樣就構(gòu)成了閉環(huán)控制的數(shù)控機(jī)床框圖。開環(huán)控制系統(tǒng)的工作過程是這樣的：將控制機(jī)床工作臺運動的位移量、位移速度、位移方向、位移軌跡等參量通過控制介質(zhì)輸入給機(jī)床數(shù)控裝置，數(shù)控裝置根據(jù)這些參量指令計算得出進(jìn)給脈沖序列（包，然后經(jīng)伺服系統(tǒng)轉(zhuǎn)換放大，最后控制工作臺按含有上述 4 個參量）所要求的速度、軌跡、方向和距離移動。若為閉環(huán)系統(tǒng)，則在輸入指令值的同時，反饋檢測機(jī)床工作臺的實者間有誤際位移值，反饋量與輸入量在數(shù)控裝置中進(jìn)行比較，若有差值，說明二差，則數(shù)控裝置控制機(jī)床向著消除誤差的方向運動。1控制介質(zhì)：以指令的形式記載各種加工信息； 2數(shù)控裝置:接受輸入的加工信息，經(jīng)數(shù)控裝置運算處理，向伺服系統(tǒng)發(fā)出相應(yīng)的脈沖； 3伺服系統(tǒng):把數(shù)控裝置的脈沖信號轉(zhuǎn)換成機(jī)床運動部件的機(jī)械位移；用于實現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給伺服控制和主軸伺服控制。4機(jī)械系統(tǒng)：包括，主軸部分、進(jìn)給系統(tǒng)、刀庫和自動換刀裝置ATC、自動托盤交換裝置APC等。圖 1.4 進(jìn)給伺服系統(tǒng)組成 第二節(jié) 數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用及維護(hù) 學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機(jī)械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機(jī)床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機(jī)床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床集微電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)于一體，是高度機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機(jī)電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機(jī)床技術(shù)水平的重要標(biāo)志。數(shù)控機(jī)床體現(xiàn)了當(dāng)前世界機(jī)床技術(shù)進(jìn)步的主流，是衡量機(jī)械制造工藝水平的重要指標(biāo)，在柔性生產(chǎn)和計算機(jī)集成制造等先進(jìn)制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。因此，如何更好的使用數(shù)控機(jī)床是一個很重要的問題。由于數(shù)控機(jī)床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維護(hù)更是不容忽視。

一、數(shù)控機(jī)床1.數(shù)控加工的概念數(shù)控機(jī)床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作（如主軸變速、工件的松開與夾緊、進(jìn)刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液）和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)（如穿孔紙帶或磁盤等）將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進(jìn)行處理與運算，發(fā)出各種控制信號，控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機(jī)床自動加工出所需要的工件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容：1對圖紙進(jìn)行分析，確定需要數(shù)控加工的部分；2利用圖形軟件（如 CAXA 制造工程師）對需要數(shù)控加工的部分造型；3根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡（包括粗加工、半精加工、精加工軌跡）；4軌跡的仿真檢驗；5生成 G 代碼；6傳給機(jī)床加工。2.數(shù)控機(jī)床的特點1具有高度柔性在數(shù)控機(jī)床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機(jī)床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機(jī)床。因此，數(shù)控機(jī)床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費用。2加工精度高數(shù)控機(jī)床的加工精度，一般可達(dá)

到 0.005～0.1mm，數(shù)控機(jī)床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機(jī)床移動部件移動一個脈沖當(dāng)量（一般為 0.001mm），而且機(jī)床進(jìn)給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進(jìn)行補償，因此，數(shù)控機(jī)床定位精度比較高。3加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠加工同一批零件，在同一機(jī)床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。4生產(chǎn)率高數(shù)控機(jī)床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量的范圍大，允許機(jī)床進(jìn)行大切削量的強(qiáng)力切削，數(shù)控機(jī)床目前正進(jìn)入高速加工時代，數(shù)控機(jī)床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。5改善勞動條件數(shù)控機(jī)床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機(jī)床就能自動連續(xù)的進(jìn)行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準(zhǔn)備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強(qiáng)度極大降低，機(jī)床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機(jī)床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。6利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)床的加工，可預(yù)先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進(jìn)行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信號與標(biāo)準(zhǔn)代碼為控制信息，易于實現(xiàn)加工信息的標(biāo)準(zhǔn)化，目前已與計算機(jī)輔助設(shè)計與制造（CAD/CAM）有機(jī)地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。3.數(shù)控機(jī)床使用中應(yīng)注意的事項使用數(shù)控機(jī)床之前，應(yīng)仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機(jī)床，并注意以下幾點：1機(jī)床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機(jī)床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的人員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機(jī)床；2非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認(rèn)已經(jīng)關(guān)掉了機(jī)床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進(jìn)行通電檢修；3除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設(shè)備、工件、人身等傷害；4修改參數(shù)后，進(jìn)行第一次加工時，機(jī)床在不裝刀具和工件的情況下用機(jī)床鎖住、單程序段等方式進(jìn)行試運行，確認(rèn)機(jī)床正常后再使用機(jī)床；5機(jī)床的 PLC 程序是機(jī)床制造商按機(jī)床需要設(shè)計的，不需要修改。不正確的修改，操作機(jī)床可能造成機(jī)床的損壞，甚至傷害操作者；6建議機(jī)床連續(xù)運行最多 24 小時，如果連續(xù)運行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機(jī)械器件的壽命，從而會影響機(jī)床的精度；7機(jī)床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴(yán)重的后果。二 數(shù)控機(jī)床維修 數(shù)控機(jī)床維修工作所包含的內(nèi)容有：日常維護(hù)、修理和排除故障。日常維護(hù)： a．每日須檢查的內(nèi)容：如導(dǎo)軌表面、潤滑油箱、氣源壓力、液壓系統(tǒng)、CNC、I/O 單元各種防護(hù)網(wǎng)及清洗各種過濾網(wǎng)等； ｂ．每半年或每年的檢查與維護(hù)作業(yè)：如滾珠絲杠油脂更換涂覆，更換主軸油箱用油，伺服電機(jī)碳刷的清理，更換潤滑油和清洗液壓泵； ｃ．不定期的維護(hù)作業(yè)：如導(dǎo)軌鑲條的檢查與壓緊或放松，冷卻水箱液面高度與過濾器的清洗，排屑器是否暢通、主軸傳動帶的松緊調(diào)整等。故障判斷： 對故障現(xiàn)場做充分調(diào)研，了解故障的表現(xiàn)，工作寄存器及緩沖工作寄存器中相關(guān)內(nèi)容，了解正在執(zhí)行程序段內(nèi)容及自診斷報警內(nèi)容。分析中要利用機(jī)床的技術(shù)檔案與各種資料，找出造成故障的各種原因。

三、數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備維修的方法與實踐轉(zhuǎn)載。

一、數(shù)控設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)知識 數(shù)控設(shè)備是一種自動化程度較高，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的先進(jìn)加工設(shè)備，是企業(yè)的重點、關(guān)鍵設(shè)備。要發(fā)揮數(shù)控設(shè)備的高效益，就必須正確的操作和精心的維護(hù)，才能保證設(shè)備的利用率。正確的操作使用能夠防止機(jī)床非正常磨損，避免突發(fā)故障；做好日常維護(hù)保養(yǎng)，可使設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，延緩劣化進(jìn)程，及時發(fā)現(xiàn)和消滅故障隱患，從而保證安全運行。

1、數(shù)控設(shè)備使用中應(yīng)注意的問題 1.1 數(shù)控設(shè)備的使用環(huán)境 為提高數(shù)控設(shè)備的使用壽命，一般要求要避免陽光的直接照射和其他熱輻射，要避免太潮濕、粉塵過多或有腐蝕氣體的場所。腐蝕氣體易使電子元件受到腐蝕變質(zhì)，造成接觸不良或元件間短路，影響設(shè)備的正常運行。精密數(shù)控設(shè)備要遠(yuǎn)離振動大的設(shè)備，如沖床、鍛壓設(shè)備等。1.2 電源要求 為了避免電源波動幅度大（大于±10）和可能的瞬間干擾信號等影響，數(shù)控設(shè)備一般采用專線供電（如從低壓配電室分一路單獨供數(shù)控機(jī)床使用）或增設(shè)

穩(wěn)壓裝置等，都可減少供電質(zhì)量的影響和電氣干擾。1.3 操作規(guī)程 操作規(guī)程是保證數(shù)控機(jī)床安全運行的重要措施之一，操作者一定要按操作規(guī)程操作。機(jī)床發(fā)生故障時，操作者要注意保留現(xiàn)場，并向維修人員如實說明出現(xiàn)故障前后的情況，以利于分析、診斷出故障的原因，及時排除。另外，數(shù)控機(jī)床不宜長期封存不用，購買數(shù)控機(jī)床以后要充分利用，尤其是投入使用的第一年，使其容易出故障的薄弱環(huán)節(jié)盡早暴露，得以在保修期內(nèi)得以排除。在沒有加工任務(wù)時，數(shù)控機(jī)床也要定期通電，最好是每周通電 1-2 次，每次空運行 1 小時左右，以利用機(jī)床本身的發(fā)熱量來降低機(jī)內(nèi)的濕度，使電子元件不致受潮，同時也能及時發(fā)現(xiàn)有無電池報警發(fā)生，以防止系統(tǒng)軟件、參數(shù)的丟失。

2、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)保養(yǎng) 數(shù)控機(jī)床種類多，各類數(shù)控機(jī)床因其功能，結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的不同，各具不同的特性。其維護(hù)保養(yǎng)的內(nèi)容和規(guī)則也各有其特色，具體應(yīng)根據(jù)其機(jī)床種類、型號及實際使用情況，并參照機(jī)床使用說明書要求，制訂和建立必要的定期、定級保養(yǎng)制度。下面是一些常見、通用的日常維護(hù)保養(yǎng)要點。2.1 數(shù)控系統(tǒng)的維護(hù) 1）嚴(yán)格遵守操作規(guī)程和日常維護(hù)制度 2）應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強(qiáng)電柜的門 在機(jī)加工車間的空氣中一般都會有油霧、灰塵甚至金屬粉末，一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的電路板或電子器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及電路板損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)能超負(fù)荷長期工作，采取打開數(shù)控柜的門來散熱，這是一種極不可取的方法，其最終將導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。3）定時清掃數(shù)控柜的散熱通風(fēng)系統(tǒng) 應(yīng)該檢查數(shù)控柜上的各個冷卻風(fēng)扇工作是否正常。每半年或每季度檢查一次風(fēng)道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象，若過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，不及時清理，會引起數(shù)控柜內(nèi)溫度過高。4）數(shù)控系統(tǒng)的輸入/輸出裝置的定期維護(hù) 80 年代以前生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床，大多帶有光電式紙帶閱讀機(jī)，如果讀帶部分被污染，將導(dǎo)致讀入信息出錯。為此，必須按規(guī)定對光電閱讀機(jī)進(jìn)行維護(hù)。5）直流電動機(jī)電刷的定期檢查和更換 直流電動機(jī)電刷的過渡磨損，會影響電動機(jī)的性能，甚至造成電動機(jī)損壞。為此，應(yīng)對電動機(jī)電刷進(jìn)行定期檢查和更換。數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等，應(yīng)每年檢查一次。6）定期更換存儲用電池 一般數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)對 CMOSRAM 存儲器件設(shè)有可充電電池維護(hù)電路，以保證系統(tǒng)不通電期間能保持其存儲器的內(nèi)容。在一般情況下，即使尚未失效，也應(yīng)每年更換一次，以確保系統(tǒng)正常工作。電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進(jìn)行，以防更換時 RAM 內(nèi)信息丟失。7）備用電路板的維護(hù) 備用的印制電路板長期不用時，應(yīng)定期裝到數(shù)控系統(tǒng)中通電運行一段時間，以防損壞。2.2 機(jī)械部件的維護(hù) 1）主傳動鏈的維護(hù) 定期調(diào)整主軸驅(qū)動帶的松緊程度，防止因帶打滑造成的丟轉(zhuǎn)現(xiàn)象；檢查主軸潤滑的恒溫油箱、調(diào)節(jié)溫度范圍，及時補充油量，并清洗過濾器；主軸中刀具夾緊裝置長時間使用后，會產(chǎn)生間隙，影響刀具的夾緊，需及時調(diào)整液壓缸活塞的位移量。2）滾珠絲杠螺紋副的維護(hù) 定期檢查、調(diào)整絲杠螺紋副的軸向間隙，保證反向傳動精度和軸向剛度；定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動；絲杠防護(hù)裝置有損壞要及時更換，以防灰塵或切屑進(jìn)入。3）刀庫及換刀機(jī)械手的維護(hù) 嚴(yán)禁把超重、超長的刀具裝入刀庫，以避免機(jī)械手換刀時掉刀或刀具與工件、夾具發(fā)生碰撞；經(jīng)常檢查刀庫的回零位置是否正確，檢查機(jī)床主軸回?fù)Q刀點位置是否到位，并及時調(diào)整；開機(jī)時，應(yīng)使刀庫和機(jī)械手空運行，檢查各部分工作是否正常，特別是各行程開關(guān)和電磁閥能否正常動作；檢查刀具在機(jī)械手上鎖緊是否可靠，發(fā)現(xiàn)不正常應(yīng)及時處理。2.3 液壓、氣壓系統(tǒng)維護(hù) 定期對各潤滑、液壓、氣壓系統(tǒng)的過濾器或分濾網(wǎng)進(jìn)行清洗或更換；定期對液壓系統(tǒng)進(jìn)行油質(zhì)化驗檢查和更換液壓油；定期對氣壓系統(tǒng)分濾氣器放水； 2.4 機(jī)床精度的維護(hù) 定期進(jìn)行機(jī)床水平和機(jī)械精度檢查并校正。機(jī)械精度的校正方法有軟硬兩種。其軟方法主要是通過系統(tǒng)參數(shù)補償，如絲杠反向間隙補償、各坐標(biāo)定位精度定點補償、機(jī)床回參考點位置校正等；硬方法一般要在機(jī)床大修時進(jìn)行，如進(jìn)行導(dǎo)軌修刮、滾珠絲杠螺母副預(yù)緊調(diào)整反向間隙等。

二、維修工作的基本條件 數(shù)控機(jī)床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關(guān)鍵產(chǎn)品關(guān)鍵工序的關(guān)鍵設(shè)備，一旦故障停機(jī)，其影響和損失往往很大。但是，人們對這樣的設(shè)備往往更多地是看重其效能，而不僅對合理

地使用不夠重視，更對其保養(yǎng)及維修工作關(guān)注太少，日常不注意對保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的效益，我們一定要重視維修工作，創(chuàng)造出良好的維修條件。由于數(shù)控機(jī)床日常出現(xiàn)的多為電氣故障，所以電氣維修更為重要。1.人員條件 數(shù)控機(jī)床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關(guān)鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。1 首先是有高度的責(zé)任心和良好的職業(yè)道德。2 知識面要廣。要學(xué)習(xí)并基本掌握有關(guān)數(shù)控機(jī)床電氣控制的各學(xué)科知識，如計算機(jī)技術(shù)、模擬與數(shù)字電路技術(shù)、自動控制與拖動理論、控制技術(shù)、加工工藝以及機(jī)械傳動技術(shù)，當(dāng)然還包括上節(jié)所講的基本數(shù)控知識。3 應(yīng)經(jīng)過良好的技術(shù)培訓(xùn)。數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)理論的學(xué)習(xí)，尤其是針對具體數(shù)控機(jī)床的技術(shù)培訓(xùn)，首先是參加相關(guān)的培訓(xùn)班和機(jī)床安裝現(xiàn)場的實際培訓(xùn)，然后向有經(jīng)驗的維修人員學(xué)習(xí)，而更重要且更長時間的是自學(xué)。4 勇于實踐。要積極投入數(shù)控機(jī)床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力。5 掌握科學(xué)的方法。要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學(xué)習(xí)和實踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學(xué)的方法。6 學(xué)習(xí)并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。7 掌握一門外語，特別是英語。起碼應(yīng)做到能看懂技術(shù)資料。2.物質(zhì)條件 1 準(zhǔn)備好通用的和某臺數(shù)控機(jī)床專用的電氣備件。2 非必要的常備電器元件應(yīng)做到采購渠道快速暢通。3 必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件。4 每臺數(shù)控機(jī)床所配有的完整的技術(shù)圖樣和資料。5 數(shù)控機(jī)床使用、維修技術(shù)檔案材料。3.關(guān)于預(yù)防性維護(hù) 預(yù)防性維護(hù)的目的是為了降低故障率，其工作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作。1 人員安排為每臺數(shù)控機(jī)床分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務(wù)技術(shù)水平。2 建規(guī)建檔針對每臺機(jī)床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，管理者要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改進(jìn)。3 日常保養(yǎng)對每臺數(shù)控機(jī)床都應(yīng)建立日常維護(hù)保養(yǎng)計劃，包括保養(yǎng)內(nèi)容如坐標(biāo)軸傳動系統(tǒng)的潤滑、磨損情況，主軸潤滑等，油、水氣路，各項溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風(fēng)狀況等等及各功能部件和元氣件的保養(yǎng)周期每日、每月、半年或不定期。4 提高利用率數(shù)控機(jī)床如果較長時間閑置不用，當(dāng)需要使用時，首先機(jī)床的各運動環(huán)節(jié)會由于油脂凝固、灰塵甚至生銹而影響其靜、動態(tài)傳動性能，降低機(jī)床精度，油路系統(tǒng)的堵塞更是一大煩事；從電氣方面來看，由于一臺數(shù)控機(jī)床的整個電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬計的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來看分三個階段：在一年之內(nèi)基本上處于所謂quot磨合quot階段。在該階段故障率呈下降趨勢，如果在這期間不斷開動機(jī)床則會較快完成quot磨合quot任務(wù)，而且也可充分利用一年的維修期；第二階段為有效壽命階段，也就是充分發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護(hù)保養(yǎng)的條件下，機(jī)床正常運轉(zhuǎn)至少可在五年以上；第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段，電器硬件故障會逐漸增多，數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在 8～10 年左右。因此，在沒有加工任務(wù)的一段時間內(nèi)，最好較低速度下空運行機(jī)床，至少也要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，甚至每天都應(yīng)通電。

三、維修與排故技術(shù) 1.常見電氣故障分類 數(shù)控機(jī)床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。1 以故障發(fā)生的部位，分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞，這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指 PLC 邏輯控制程序中產(chǎn)生的故障，需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改 PLC 程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失，這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機(jī)構(gòu)聯(lián)系解決了。2 以故障出現(xiàn)時有無指示，分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計有完美的自診斷程序，時實監(jiān)控整個系統(tǒng)的軟、硬件性能，一旦發(fā)現(xiàn)故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來，結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位，而且還有排除的方法提示。機(jī)床制造者也會針對具體

機(jī)床設(shè)計有相關(guān)的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致如開關(guān)不閉合、接插松動等。這類故障則要依靠對產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果，并依靠維修人員對機(jī)床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除 3 以故障出現(xiàn)時有無破壞性，分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障，損壞工件甚至機(jī)床的故障，維修時不允許重演，這時只能根據(jù)產(chǎn)生故障時的現(xiàn)象進(jìn)行相應(yīng)的檢查、分析來排除之，技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險。如果可能會損壞工件，則可卸下工件，試著重現(xiàn)故障過程，但應(yīng)十分小心。4 以故障出現(xiàn)的或然性，分為系統(tǒng)性故障和隨機(jī)性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產(chǎn)生的確定的故障；而隨機(jī)性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障，這類故障的分析較為困難，通常多與機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關(guān)。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗、綜合判斷才可能排除。5以機(jī)床的運動品質(zhì)特性來衡量，則是機(jī)床運動特性下降的故障。在這種情況下，機(jī)床雖能正常運轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機(jī)床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標(biāo)運行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測儀器確診產(chǎn)生誤差的機(jī)、電環(huán)節(jié)，然后通過對機(jī)械傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來排除。2.故障的調(diào)查與分析 這是排故的第一階段，是非常關(guān)鍵的階段，主要應(yīng)作好下列工作： ① 詢問調(diào)查 在接到機(jī)床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況，依此做出初步判斷，以便確定現(xiàn)場排故所應(yīng)攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等，減少往返時間。② 現(xiàn)場檢查 到達(dá)現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手處理，重新仔細(xì)調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場，使排故增加難度。③ 故障分析 根據(jù)已知的故障