自動化機床論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的自動化機床論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：自動化機床論文范文

關(guān)鍵詞： 數(shù)控機床 制造強國 發(fā)展趨勢

數(shù)控技術(shù)是先進制造技術(shù)中的一項核心技術(shù)，由數(shù)控機床組成的柔性化制造系統(tǒng)是改造傳統(tǒng)機械加工裝備產(chǎn)業(yè)、構(gòu)建數(shù)字化企業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備，它的發(fā)展一直備受制造業(yè)的關(guān)注，其設(shè)計、制造和應(yīng)用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業(yè)水平和競爭力。近年來，國內(nèi)機床設(shè)備和技術(shù)的發(fā)展在市場需求旺盛的情況下，設(shè)備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設(shè)備和技術(shù)上并沒有進行很好的研究和技術(shù)儲備，在市場趨于平穩(wěn)的時期，我國的機床工業(yè)勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數(shù)控機床作為重點支持的產(chǎn)業(yè)項目，在發(fā)展規(guī)劃中明確了發(fā)展高速、高精度數(shù)控加工設(shè)備作為主要的支持發(fā)展方向，將提升裝備水平和核心技術(shù)放在重要的位置。

“機床是裝備制造業(yè)的工作母機，實現(xiàn)裝備制造業(yè)的現(xiàn)代化，取決于我國的機床發(fā)展水平。振興裝備制造業(yè)，首先要振興機床工業(yè)，要大力發(fā)展國產(chǎn)數(shù)控機床”。振興裝備制造業(yè)，機床工業(yè)需先行，這是一條經(jīng)濟發(fā)展的客觀規(guī)律。在國民經(jīng)濟快速發(fā)展的拉動和國家產(chǎn)業(yè)政策的正確引導(dǎo)下，中國機床工業(yè)行業(yè)發(fā)展迅速，產(chǎn)銷兩旺，行業(yè)綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀(jì)以來，隨著我國國民經(jīng)濟實力的快速增長，我國制造業(yè)在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業(yè)化的中期階段，制造業(yè)仍然是國民經(jīng)濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業(yè)與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學(xué)技術(shù)怎樣進步，發(fā)展先進的制造業(yè)將是人類社會永恒的主題，制造業(yè)也將永遠(yuǎn)是人類社會的‘首席產(chǎn)業(yè)’?！痹诋?dāng)今世界上，高度發(fā)達(dá)的制造業(yè)和先進的制造技術(shù)已經(jīng)成為衡量一個國家綜合經(jīng)濟實力和科技水平的最重要標(biāo)志。制造業(yè)最重要的基礎(chǔ)是裝備制造業(yè)?，F(xiàn)在我國已是制造業(yè)大國，但并不是制造業(yè)強國。目前我國的裝備制造業(yè)水平有限，以至于不能很好地滿足現(xiàn)代化機械生產(chǎn)的需要。而現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的主要方向體現(xiàn)在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業(yè)中的主導(dǎo)技術(shù)，這對于高速、高精度、低消耗的產(chǎn)品制造來說尤為重要。

數(shù)控機床是近展起來的具有廣闊發(fā)展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產(chǎn)品。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產(chǎn)品零部件生產(chǎn)設(shè)備――機床也相應(yīng)提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產(chǎn)品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內(nèi)燃機、軍工、汽車、船舶等行業(yè)需要的重要加工設(shè)備，尤其是高剛性、高精度、高穩(wěn)定性、高復(fù)合型的精密數(shù)控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業(yè)急需的關(guān)鍵設(shè)備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業(yè)提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，重點開發(fā)高檔數(shù)控機床，提升行業(yè)水平。自主開發(fā)高速精密臥式機床，研究其相關(guān)的設(shè)計和制造技術(shù)并取得突破，對國家在高端裝備領(lǐng)域擁有自主知識產(chǎn)權(quán)和核心競爭力，將起到至關(guān)重要的影響。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，各行各業(yè)對高速數(shù)控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務(wù)院召開常務(wù)會議審議并原則通過《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》，高端裝備制造、節(jié)能環(huán)保、新一代信息技術(shù)、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產(chǎn)業(yè)作為重點領(lǐng)域?qū)⒓辛α考涌焱七M，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務(wù)院發(fā)展研究中心產(chǎn)業(yè)部部長馮飛預(yù)計，未來十年將是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的十年，到2020年，戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)占工業(yè)增加值比重可望達(dá)到20%以上。機床工業(yè)由于技術(shù)含量和工藝要求極高，屬于技術(shù)和資本密集型產(chǎn)業(yè)，行業(yè)壁壘很高，無論在國內(nèi)還是全球范圍，行業(yè)格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業(yè)，而機械行業(yè)與下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資密切相關(guān)。下游行業(yè)每年固定資產(chǎn)投資中，約60%用于購買機械產(chǎn)品。設(shè)備工器具購置在固定資產(chǎn)投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩(wěn)定。因此在機床行業(yè)下游產(chǎn)業(yè)中，固定資產(chǎn)投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，機床下游行業(yè)固定資產(chǎn)投資增速遠(yuǎn)快于全社會平均增速水平。數(shù)控機床的需求來自于下游的機械行業(yè)固定資產(chǎn)投資，2011年汽車及零部件、航空航天設(shè)備、高速列車、軍工、電子信息、電力設(shè)備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業(yè)崛起，行業(yè)產(chǎn)能高速擴張，繼續(xù)帶動數(shù)控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創(chuàng)新勢頭將更為強勁，繼續(xù)帶動機械工業(yè)15%以上的增速。目前我國正處于重化工業(yè)化時期，這是超脫于經(jīng)濟短期波動、在近幾十年里對中國經(jīng)濟產(chǎn)生巨大影響的因素，對我國機械工業(yè)的發(fā)展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經(jīng)濟一樣，成為機械工業(yè)近30年來持續(xù)快速發(fā)展的最好注解。所謂重化工業(yè)化時期，也就是工業(yè)化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設(shè)經(jīng)濟強國轉(zhuǎn)變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產(chǎn)、建材、機械、電子、化工等一批以重工業(yè)為基礎(chǔ)的高增長行業(yè)發(fā)展勢頭強勁，構(gòu)成了對機床市場尤其是數(shù)控機床的巨大需求。中國已經(jīng)超過德國，成為世界第一大機床市場。數(shù)控機床已成為機床消費的主流。預(yù)計2015年數(shù)控機床消費將超過60億美元，臺數(shù)將超過10萬臺。數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是：①平臺數(shù)字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復(fù)合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅(qū)動高性能控制。中高檔數(shù)控機床的比例會大幅增加，經(jīng)濟型數(shù)控機床的比例不會有太大變化，而非數(shù)控的普通機床的需求將會大幅度減少。

參考文獻：

［1］張江華.TK7640數(shù)控銑鏜床的運動誤差分析及其補償（碩士論文），2007.

［2］暢越星.數(shù)控落地銑鏜床主軸箱動力學(xué)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計研究（碩士論文），2007.

［3］李軍華，數(shù)控機床主傳動齒輪綜合嚙合剛度研究（碩士論文），2007.

［4］張利平主編.液壓氣動技術(shù)速查手冊.北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2006.

［5］姚銀歌.大型數(shù)控落地銑鏜床CAE與主軸箱優(yōu)化設(shè)計研究及應(yīng)用（碩士論文），2010.

［6］姜華.高速精密臥式加工中心開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)研究（博士論文），2007.

第2篇：自動化機床論文范文

數(shù)控機床

課程體系

論文摘要:本文根據(jù)當(dāng)前社會需隸的數(shù)控人才所需的知識結(jié)構(gòu)，對機械制造及自動化專業(yè)“金屬切削機床與數(shù)控機慶.課程的教學(xué)內(nèi)容進行了重組和優(yōu)化，構(gòu)建了理論教學(xué)為引導(dǎo)，實驗教學(xué)為補充，實訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”的人才培養(yǎng)模式，通過采用專職教師與兼職教師相結(jié)合，來改變師資隊伍的結(jié)構(gòu).

1前言

數(shù)控技術(shù)是制造業(yè)實現(xiàn)自動化，柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎(chǔ).數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是提高制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)里和勞動生產(chǎn)率必不可少的重要手段;加人世貿(mào)組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強競爭能力.中國制造業(yè)開始廣泛使用先進的數(shù)控技術(shù)。這迫切需要既能利用計算機進行機械產(chǎn)品的輔助設(shè)計，又能應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進行制造的人才，作為培養(yǎng)具備機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等方面工作的高級工程技術(shù)人才的機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)如何適應(yīng)發(fā)展的需要，根據(jù)社會對數(shù)控技術(shù)人才的需求進行余屬切削機床與數(shù)控機床課程的教學(xué)改革，這是我們必須要深入研究的問題。

z數(shù)控人才的需求和知識結(jié)構(gòu)

當(dāng)前社會需求的數(shù)控人才主要有三種類型:，>0藍(lán)領(lǐng)層”數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術(shù)工人，z>0灰領(lǐng)層’數(shù)控技術(shù)人才:承擔(dān)數(shù)控編程的工藝員和數(shù)控機床維護、維修人員;3)“金領(lǐng)層，數(shù)控技術(shù)人才:具備井精通數(shù)控操作、數(shù)控工藝編程和數(shù)控機床維護維修所需要的繪合知識，積累了大量實際經(jīng)驗，知識面廣。這三種類型的數(shù)控人才所要求的知識結(jié)構(gòu)也各不相同，“藍(lán)領(lǐng)型.:以傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)為墓礎(chǔ)，掌握“數(shù)控機床原理及應(yīng)用基礎(chǔ)’和“數(shù)控加工編程技術(shù)’，掌握"CAD/CAM’軟件.‘灰領(lǐng)型編程工藝員，:應(yīng)具有良好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，熟悉產(chǎn)品的三維設(shè)計，產(chǎn)品的加工工藝:“灰領(lǐng)型維修人員，:以機、電、光和液(氣)控制技術(shù)為基礎(chǔ)，掌握數(shù)控機床維護與維修的技術(shù)和技能。“金領(lǐng)型”:有較扎實的專業(yè)基礎(chǔ)，較全面地掌握數(shù)控設(shè)備的相關(guān)原理與技術(shù)，具備數(shù)控設(shè)備研制與開發(fā)能力，掌握網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有較高的外語水平。

3構(gòu)建與社會需求相適應(yīng)的寬口徑課程體系

根據(jù)“金屬切削機床與數(shù)控機床.在系列課程中的地位和作用，從社會需求出發(fā)，對教學(xué)內(nèi)容進行了重組和優(yōu)化。課程采取理論教學(xué)為引導(dǎo)，實驗教學(xué)為補充，實訓(xùn)教學(xué)為提高的“教學(xué)一體化”模式.

(1)

通用機床突出重點，貫徹少而精的原則

通用機床部分，我們重點講授車床、銑床和滾齒機的傳動原理，傳動系統(tǒng)的分析和主要結(jié)構(gòu).磨床和其它類型通用機床部分通過布置思考題，讓學(xué)生自學(xué)然后通過課堂討論，使學(xué)生弄清磨床和其它類型通用機床與車床、鐵床和滾齒機在結(jié)構(gòu)上的主要差別，進而熟悉通用機房的工藝范圍，為制訂零件的加工工藝和機床的維護，維修和產(chǎn)品的開發(fā)奠定一定的基礎(chǔ)。

(z)數(shù)控機床突出實踐性

在數(shù)控機床理論教學(xué)中不過于強調(diào)系統(tǒng)性和完整性，重在其應(yīng)用。簡要地講述數(shù)控機床的基本組成及其工作原理，介紹數(shù)控機床主傳動系統(tǒng)、進給傳動系統(tǒng)典型結(jié)構(gòu)及附件，著重講述數(shù)控加工工藝設(shè)計，CNC車床及其車削中心、CNC鉸鐵床及其加工中心，CNC線切割機床的手工編程技術(shù)及其操作，采用多煤體或錄像進行教學(xué)，最大限度的展示生產(chǎn)一線的環(huán)境，將數(shù)控機床圖片、所使用的刀具圖片，機床附件、加工過程等展示給學(xué)生，將抽象的枯燥的概念和技術(shù)要領(lǐng)用形象生動的過程模擬來表現(xiàn)，使課堂教學(xué)更加生動和形象，便于學(xué)生理解和掌握所學(xué)的知識。 為了培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)控設(shè)備的檢修、調(diào)試、故隆分析能力和數(shù)控加工現(xiàn)場解決問題的能力，將數(shù)控機床的安裝、調(diào)試、保養(yǎng)與維修作為一個專題來學(xué)習(xí)，借助大盤現(xiàn)實案例教學(xué)來闡述常見故障產(chǎn)生的原因及排除方法，或采用現(xiàn)場教學(xué)等靈活的方式進行。

(3)課程設(shè)計，加強綜合性

課程設(shè)計是理論教學(xué)中重要的一個實踐性環(huán)節(jié)，其目的是對所學(xué)知識的一個概括和應(yīng)用，是對學(xué)生各個方面能力的一個綜合評價，為了真正使同學(xué)們具備編制數(shù)控機床加工工藝規(guī)程的能力;具備選擇工藝參數(shù)、編制數(shù)控機床加工程序的能力，具備操縱、調(diào)試和維護數(shù)控機床的能力，我們要求學(xué)生利用一周時間先進行程序編制工作，然后上機操作，親自進行程序的輸入，調(diào)試、運行，把課堂學(xué)習(xí)的知識在模書墩作軟件上加以驗證，使實際操作能力得到鍛煉和提高。課程設(shè)計完成后要求每人上交一份總結(jié)報告，包含工藝過程分析(路線安排+程序原點+工裝十切削用量)、數(shù)控程序清單及設(shè)計心得等內(nèi)容。

(4)依托職業(yè)學(xué)校資源，加強實訓(xùn)教學(xué)

工科專業(yè)學(xué)生理應(yīng)姓“工’，應(yīng)面向工程，面向生產(chǎn)，面向經(jīng)濟建設(shè)實際，因此，所培養(yǎng)的人除了具備應(yīng)有的專業(yè)知識外，還必須具備應(yīng)有的實踐能力包括必要的操作技能，既生產(chǎn)技能與實驗技能，這是工科專業(yè)學(xué)生所必需的工程素質(zhì)。而實踐教學(xué)及基地建設(shè)往往對硬件設(shè)施和軟件條件提出嚴(yán)格要求，受財力、人力等辦學(xué)條件方面的限制，機械制造及自動化專業(yè)數(shù)控硬件設(shè)施和軟件條件一般比高職數(shù)控專業(yè)相對要薄弱一些，我們充分利用職業(yè)學(xué)校資源進行實踐教學(xué).通過與安徽省蚌埠市機械高級技工學(xué)校合作，做到資源共享，開展實訓(xùn)教學(xué)。各訓(xùn)練項目按照相應(yīng)的職業(yè)資格標(biāo)準(zhǔn)實施，通過考核評定成績，實訓(xùn)教學(xué)結(jié)束時組織學(xué)生參與加勞動與社會保障部門組織的考核，取得相應(yīng)的職業(yè)資格證書，同時取得相應(yīng)的課程成績和學(xué)分。

第3篇：自動化機床論文范文

論文摘要:對機械加工生產(chǎn)線在節(jié)拍時間、柔性化進展、加工精度、綜合自動化程度、可靠性和利用率等方面的進步和發(fā)展進行了闡述。并對其未來發(fā)展趨勢進行了分析、展望。

從二十世紀(jì)20年代開始，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業(yè)發(fā)展，機械加工制造中開始出現(xiàn)自動線，最早出現(xiàn)的是組合機床自動線。機械加工制造業(yè)中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質(zhì)的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。

采用自動線進行生產(chǎn)的產(chǎn)品應(yīng)有足夠大的產(chǎn)量；產(chǎn)品設(shè)計和工藝應(yīng)先進、穩(wěn)定、可靠，并在較長時間內(nèi)保持基本不變。在大批、大量生產(chǎn)中采用自動線能提高勞動生產(chǎn)率，穩(wěn)定和提高產(chǎn)品質(zhì)量，改善勞動條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟效益。

一、機械加工生產(chǎn)線的發(fā)展?fàn)顩r

在汽車、拖拉機、內(nèi)燃機和壓縮機等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，組合機床生產(chǎn)線仍是大批量機械產(chǎn)品實現(xiàn)高效、高質(zhì)量和經(jīng)濟性生產(chǎn)加工的關(guān)鍵裝備，也是不可替代的主要加工設(shè)備。現(xiàn)針對組合機床生產(chǎn)線來說明一下國內(nèi)機械加工生產(chǎn)線的發(fā)展情況。

現(xiàn)代組合機床生產(chǎn)線作為機電一體化產(chǎn)品，它是控制、驅(qū)動、測量、監(jiān)控、刀具和機械組件等技術(shù)的綜合反映。我國傳統(tǒng)的組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，近年來隨著數(shù)控技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)等的發(fā)展，組合機床的機械結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng)也發(fā)生了翻天覆地的變化。

1.節(jié)拍時間進一步縮短。早期的生產(chǎn)線要實現(xiàn)短的節(jié)拍，往往要采用并列的雙工位或設(shè)置雙線的辦法?，F(xiàn)在主要是通過縮短基本時間和輔助時間來實現(xiàn)的?？s短基本時間的主要途徑是采用新的刀具材料和新穎刀具，以通過提高切削速度和進給速度來縮短基本時間?？s短輔助時間主要是縮短包括工件輸送、加工模塊快速引進以及加工模塊由快進轉(zhuǎn)換為工進后至刀具切入工件所花的時間。目前，隨行夾具高速輸送裝置常用的有電液比例閥控制的或擺線驅(qū)動的輸送裝置。

2.柔性化進展迅速。數(shù)控組合機床的出現(xiàn)，不僅完全改變了過去那種由繼電器電路組成的組合機床的控制系統(tǒng)，而且也使組合機床機械結(jié)構(gòu)乃至通用部件標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生了或正在發(fā)生著巨大的變化。傳統(tǒng)意義上的組合機床剛性自動線和生產(chǎn)線，也具有了一定的柔性。由數(shù)控加工模塊組成的柔性組合機床和柔性自動線，可通過應(yīng)用和改變數(shù)控程序來實現(xiàn)自動換刀、自動更換多軸箱和改變加工行程、工作循環(huán)、切削參數(shù)以及加工位置等，以適應(yīng)變型品種的加工。

單坐標(biāo)加工模塊由數(shù)控滑臺和主軸部件（或多軸箱，包括可換多軸箱）組成。雙坐標(biāo)加工模塊由數(shù)控十字滑臺和主軸部件組成，例如數(shù)控雙坐標(biāo)銑削模塊。

多軸加工模塊是又一種重要模塊，主要用于加工箱體和盤類工件的柔性組合機床和柔性自動線。這類模塊有多種不同的結(jié)構(gòu)形式，但基本上可分為自動換箱式多軸加工模塊、轉(zhuǎn)塔式多軸加工模塊和回轉(zhuǎn)工作臺式多軸加工模塊。自動換箱式模塊由于可在專門設(shè)置的多軸箱庫中儲存較多的多軸箱，故可用來加工較多不同品種的工件。而轉(zhuǎn)塔式和回轉(zhuǎn)工作臺式多軸加工模塊，由于在轉(zhuǎn)塔頭和回轉(zhuǎn)工作臺上允許裝的多軸箱數(shù)量有限，所以這種加工模塊只能實現(xiàn)有限品種的加工。

除上述各種CNC加工模塊外，機器人和伺服驅(qū)動的夾具也是柔性組合機床和柔性自動線的重要部件。特別在柔性自動線上，目前已較普遍地采用龍門式空架機器人進行工件的自動上下料，用于工件的轉(zhuǎn)位或翻轉(zhuǎn)。為搬運不同的工件，可在自動線旁設(shè)置手爪庫，以實現(xiàn)手爪的自動更換。夾具配備伺服驅(qū)動裝置，以適應(yīng)工件族內(nèi)不同工件的自動夾緊。轉(zhuǎn)

3.加工精度日益提高。為了滿足用戶對工件加工精度的高要求，除了進一步提高主軸部件、鏜桿、夾具（包括鏜模）的精度，采用新的專用刀具，優(yōu)化切削工藝過程，采用刀具尺寸測量控制系統(tǒng)和控制機床及工件的熱變形等一系列措施外，目前，空心工具錐柄（HSK）和過程統(tǒng)計質(zhì)量控制（SPC）的應(yīng)用已成為自動線提高和監(jiān)控加工精度的新的重要技術(shù)手段?？招墓ぞ咤F柄是一種采用徑向（錐面）和軸向（端面）雙向定位的新穎工具，其優(yōu)點是具有較高的抗彎剛度、扭轉(zhuǎn)剛度和很高的重復(fù)精度。SPC是基于工序能力的用于監(jiān)控工件加工質(zhì)量的一種方法。目前，在自動線上這種質(zhì)量保證系統(tǒng)愈來愈多地被用來對整個生產(chǎn)過程中的加工質(zhì)量進行連續(xù)監(jiān)控。

4.可靠性和利用率不斷改善和提高。為提高加工過程的可靠性、利用率和工件的加工質(zhì)量，采用過程監(jiān)控，對其各組成設(shè)備的功能、加工過程和工件加工質(zhì)量進行監(jiān)控，以便快速識別故障、快速進行故障診斷和早期預(yù)報加工偏差，使操作人員和維修人員能及時地進行干預(yù)，以縮短設(shè)備調(diào)試周期、減少設(shè)備停機時間和避免加工質(zhì)量偏差。

故障診斷技術(shù)中的基于知識的故障診斷技術(shù)，可對自動線運行中產(chǎn)生的所有故障進行診斷（而不是局限于診斷最常出現(xiàn)的故障），確定故障部位及其原因，這為迅速排除故障贏得了時間，從而顯著地縮短自動線的調(diào)試時間和停機時間。

當(dāng)前，自動線的控制技術(shù)已由集中控制方式轉(zhuǎn)向分散控制方式。根據(jù)對這種新的控制模式的研究表明，采用分散控制系統(tǒng)要比采用集中控制系統(tǒng)可節(jié)省費用。這主要是由于分散控制系統(tǒng)可減少電纜敷設(shè)費用（采用總線系統(tǒng)）、減少電氣保養(yǎng)維修費（由于提高了透明度）、省去控制柜臺架（分散控制系統(tǒng)的控制柜直接設(shè)置在自動線的加工工位上）和無需設(shè)置集中冷卻裝置等。此外，這種分散控制系統(tǒng)由于總體配置簡單，有利于加快自動線的投入運行，并由于一目了然的結(jié)構(gòu)配置，在產(chǎn)生故障時很容易確定故障的部位。最后，分散控制系統(tǒng)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化也有利于降低成本和提高透明度。

二、機械加工生產(chǎn)線的發(fā)展趨勢

隨著市場競爭的加劇和對產(chǎn)品需求的提高，高精度、高生產(chǎn)率、柔性化、多品種、短周期、數(shù)控組合機床及其自動線正在沖擊著傳統(tǒng)的組合機床生產(chǎn)線，因此，組合機床生產(chǎn)線的發(fā)展思路必須是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術(shù)的成套性為主攻方向。

第4篇：自動化機床論文范文

【關(guān)鍵詞】機床；精密加工；自動換刀

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

Keywords：Precision Machining；Machine Tool；Automatic Tool Changer

機床設(shè)計屬于造型設(shè)計工作中很重要的一部分，傳統(tǒng)的大機床總布置設(shè)計由主傳動系統(tǒng)、進給系統(tǒng)；機床基礎(chǔ)件主要參數(shù)等組成，在滿足機床性能的要求下進行設(shè)計。其目的是提高機床的生產(chǎn)效率和機床壽命。而對多功能小機床而言，機床本身結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)機床相比都有很大不同，但是基礎(chǔ)的設(shè)計要求也有相同的因素。

1.多功能小型機床簡介

一臺機床可以實現(xiàn)車、銑、鉆、磨四種功能；不需要過多的拆裝，便可以完成這四種功能，節(jié)約時間，提高工作效率；占地面積小，適用于學(xué)校和工廠的實驗室工作；獨特的進給系統(tǒng)可以使操作者精確地掌握車刀和工件的進給量；自動換刀和手工換刀相結(jié)合，不僅使換刀方式多樣，而且減少了拆裝刀具的時間，提高了效率[1]。

2.多功能小型機床設(shè)計理念

現(xiàn)代工業(yè)的機床的設(shè)計理念主要是綠色設(shè)計，人性化設(shè)計和產(chǎn)品系統(tǒng)設(shè)計等。在設(shè)計上，這些主要設(shè)計理念與之相對應(yīng)體現(xiàn)在：對環(huán)境的環(huán)保意識，體現(xiàn)對人的關(guān)懷，使得設(shè)計得到企業(yè)工廠乃至全球機床產(chǎn)業(yè)的認(rèn)可。本論文設(shè)計的多功能小型機床體現(xiàn)了機床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計理念。新型多功能機床包含了多種加工工藝，新穎的換刀結(jié)構(gòu)，精確地進給結(jié)構(gòu)，獨特的車、銑、鉆等交換方式。

3.多功能小型機床結(jié)構(gòu)

新材料、新工藝的應(yīng)用促進了機床結(jié)構(gòu)的發(fā)展和機床輕量化，給機床結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了方便。機床構(gòu)件的微型化，成形技術(shù)的發(fā)展帶來了機床表面的平整化，減少了機床構(gòu)件的數(shù)量，提高了機床的工作效率，進一步實現(xiàn)機床結(jié)構(gòu)的微型化。從實驗得知：多功能小型機床提高了工作效率，節(jié)約了時間。

4.多功能小型機床模型設(shè)計部分

根據(jù)模具設(shè)計的一般在步驟，對一部分進行模具設(shè)計，通過對典型零件的模具分析，掌握系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。在多功能小型機床的設(shè)計中綜合運用了pro/E軟件中的造型技術(shù)如邊界線法，掃描法等。為設(shè)計出曲線光滑，工作效率高的機床，需反復(fù)實驗才能得到合理的機床模型。

圖1 機床傳動系統(tǒng)模型

機床模型的步驟：收集零件工作圖等技術(shù)文件；了解機床的需求情況，來確定機床結(jié)構(gòu)的合理性經(jīng)濟性；對機床進行分析，備料確定模板尺寸；在圖紙上進行模型繪制；繪制完成后，將模具進行校對和配件組立，確保各個模板孔位一致[2-4]，最后完成的機床模型運用渲染軟件Cinema-4D處理后如圖1所示。

5.結(jié)論

多功能小型機床是一種高精度，高柔性，高速度，高質(zhì)量的新型機床，由于高速度，高質(zhì)量，高精度，高柔性的特性與普通機床大有不同這也展示了多功能小型機床的優(yōu)勢。

參考文獻

[1]胡黃卿.機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢[J].礦山機械，2003（05）：22-27.

[2]姜媛媛.基于pro/E在并聯(lián)機床的實體建模[J].2009（04）： 18-22.

[3]徐竹.機械設(shè)計基礎(chǔ)課程教學(xué)方法[J].職業(yè)教學(xué)研究， 2009（09）：8-14.

[4]徐錦康.機械設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2004.150-225.

基金項目：2013年高校國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目（編號：201310448021）。

作者簡介：

第5篇：自動化機床論文范文

論文摘要：隨著我國構(gòu)建創(chuàng)新型國家對高技能人才要求的不斷提高，高等職業(yè)教育正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。而這其中，高等職業(yè)教育課程體系的建設(shè)與改革則是提高高職教學(xué)質(zhì)量的核心，也是教學(xué)改革的重點和難點。

五年制高職高專教育是培養(yǎng)高技能應(yīng)用型人才，應(yīng)具有較寬知識面，過硬的專業(yè)技能，能適應(yīng)生產(chǎn)第一線的工程技術(shù)人員。長期以來，高職專業(yè)培養(yǎng)大多套用普通高等教育的模式，重理論輕實踐，其結(jié)果培養(yǎng)的學(xué)生體現(xiàn)不出工程應(yīng)用型人才的優(yōu)勢及特點。機電一體化技術(shù)專業(yè)是一個寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。本文以面向制造業(yè)培養(yǎng)高職機電專業(yè)（數(shù)控方向），對其職業(yè)能力及其培養(yǎng)模式進行探討。

一、關(guān)于職業(yè)能力的定義

我們從最為本質(zhì)的職業(yè)能力開始分析，現(xiàn)將職業(yè)能力的各類定義列出。①性質(zhì)定義（本質(zhì)論）——心理學(xué)角度，體現(xiàn)個性心理特征，直接影響職業(yè)活動效率和職業(yè)活動順利進行的個性心理特征。②條件定義（條件論）——源于CBE理論，有利于進行職業(yè)分析，使職業(yè)能力描述具體化，是指完成一定職業(yè)任務(wù)所需的知識、技能、態(tài)度（有的定義還加上了“經(jīng)驗”）。

二、職業(yè)能力分析方法

從職業(yè)能力的定義出發(fā)看問題，可以使我們對各類課程開發(fā)方法中的職業(yè)能力的分析具有更深刻的認(rèn)識，職業(yè)能力分析方法有以下幾種。①功能分析法。職業(yè)功能是指一個職業(yè)要實現(xiàn)的工作目標(biāo)，或是本職業(yè)活動的主要方面（工作項目）。根據(jù)不同的職業(yè)性質(zhì)和特點，可以按照工作領(lǐng)域、工作項目、工作程序、工作對象來描述職業(yè)功能。②崗位分析法。采用人力資源管理中常用的崗位分析方法，通過對該職業(yè)所轄崗位的活動進行分析，而推定該職業(yè)所需要的各種能力的一種分析方法。③項目分析法。項目指具有相對獨立性，可以獨立或合作完成的一個職業(yè)活動。④技術(shù)分析法。通過描述該職業(yè)所需要的主要的職業(yè)專門技術(shù)，來描述該職業(yè)能力的一種方法，適合于技術(shù)性較強的職業(yè)類型。

三、職業(yè)導(dǎo)向課程模式的主要觀點

職業(yè)教育課程設(shè)計的主要考慮因素是：生產(chǎn)現(xiàn)場的職業(yè)活動順序、職業(yè)能力形成的心理順序，獲得職業(yè)資格基本要求，課程的主要系統(tǒng)化方式是職業(yè)系統(tǒng)化方式。①體現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的職業(yè)活動過程。目前大力推行的“職業(yè)活動導(dǎo)向”課程開發(fā)方法，都強調(diào)了這個問題。在職業(yè)學(xué)校的課程中，縮小課程情境與職業(yè)活動情境之間的差距，讓學(xué)生掌握工作過程知識是十分必要的。②要體現(xiàn)職業(yè)能力形成的心理過程。這個問題是從教學(xué)論的角度提出的，知識、技能、態(tài)度的形成有其特定的心理過程，職業(yè)教育培訓(xùn)要按照知識、技能、態(tài)度的形成的心理規(guī)律來組織課程。A.知識的學(xué)習(xí)過程：了解轉(zhuǎn)化鞏固應(yīng)用。B.操作技能學(xué)習(xí)過程：定向模仿整合熟練。C.心智技能學(xué)習(xí)過程：原形定向原形操作原形內(nèi)化。D.態(tài)度形成過程：順從認(rèn)同內(nèi)化。③符合融入職業(yè)資格的要求。這是職業(yè)教育培訓(xùn)課程對職業(yè)能力的最低要求。其核心問題是把國家職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)融入職業(yè)教育的課程中去，實現(xiàn)“雙證”的問題。④指導(dǎo)學(xué)生自主職業(yè)生涯發(fā)展?，F(xiàn)代對職業(yè)技能的要求日趨復(fù)合化，這就要求學(xué)生具有職業(yè)轉(zhuǎn)換能力、創(chuàng)業(yè)能力。因此，職業(yè)教育的課程必須重視全程化職業(yè)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生做好職業(yè)準(zhǔn)備和職業(yè)規(guī)劃。

四、對機電類數(shù)控方向分析

（1）主要就業(yè)崗位。從事數(shù)控設(shè)備的運行、安裝、調(diào)試、檢測和維護， PLC應(yīng)用程序編制；自動化設(shè)備的操作及維護；自動化設(shè)備的銷售及技術(shù)服務(wù)等相關(guān)崗位的技術(shù)應(yīng)用性人才。

（2）職業(yè)能力分析。我們將這些崗位所要求的職業(yè)能力分為初級專業(yè)技術(shù)能力層、中級專業(yè)技術(shù)能力層、高級專業(yè)技術(shù)能力層。按學(xué)科體系規(guī)律，我們把數(shù)控技術(shù)專業(yè)所需的能力分為職業(yè)基礎(chǔ)能力、機械能力、電氣能力三大部分。根據(jù)核心能力和一般能力要求，我們又將每種能力分解為幾個主要專項能力，每項主要能力需要的知識內(nèi)容一一列出。

①職業(yè)基礎(chǔ)能力，其主要能力包括英語能力、計算機應(yīng)用能力和繪圖能力，專項能力包括一定的英語筆譯和口譯能力、看懂英文機床說明書能力、計算機基礎(chǔ)及應(yīng)用能力與運用網(wǎng)絡(luò)收集信息能力、機械識圖能力與手工及計算機繪圖能力（二維及三維圖形）。相對應(yīng)的課程有：公共英語、數(shù)控專業(yè)英語、計算機應(yīng)用基礎(chǔ)、機械制圖、Auto CAD 繪圖。

②機械能力，其主要能力包括機械加工能力（傳統(tǒng)機械加工能力、數(shù)控加工能力）、數(shù)控設(shè)備能力（數(shù)控設(shè)備機械基礎(chǔ)能力、數(shù)控設(shè)備精度檢驗），專項能力包括測量加工零件能力、選擇金屬材料能力、機械加工設(shè)備操作能力、普通機床加工工藝能力、選擇刀夾具能力、切削參數(shù)選擇能力、數(shù)控機床操作能力、手工編程能力、自動編程能力、能CAD/CAM圖形轉(zhuǎn)化為加工程序能力、程序傳輸能力、機床常用機械元件及機構(gòu)應(yīng)用能力、讀懂機床中液（氣）壓回路能力、理解機床各部分結(jié)構(gòu)作用的能力、數(shù)控設(shè)備精度檢測及數(shù)控機床各項指標(biāo)驗收能力。相對應(yīng)的課程有：切削原理及刀具、機械基礎(chǔ)、機械制造工程實踐、金工實習(xí)、數(shù)控工藝及編程、數(shù)控加工中心、數(shù)控銑削加工技術(shù)、數(shù)控專業(yè)綜合實訓(xùn)、數(shù)控機床安裝調(diào)試及維護。

③電氣能力，其主要能力包括數(shù)控機床電氣應(yīng)用能力、數(shù)控機床電氣維護機故障診斷能力，專項能力包括電工儀表使用能力、機床電氣控制能力、通用PLC應(yīng)用能力、閱讀數(shù)控系統(tǒng)、主要參數(shù)設(shè)置修改能力、報警提示分辨能力、典型故障分析及診斷能力、數(shù)控機床維護能力。相對應(yīng)的課程有：數(shù)控機床電氣控制、數(shù)控機床故障診斷及維護。

本專業(yè)以數(shù)控應(yīng)用能力和素質(zhì)培養(yǎng)為主線，構(gòu)建了實踐教學(xué)與理論教學(xué)并重、理論與實踐相互交叉、相互滲透、相輔相成兩大教學(xué)體系。因此，將職業(yè)能力素質(zhì)培養(yǎng)的全過程分為三個階段，并保證專業(yè)技術(shù)應(yīng)用能力、計算機應(yīng)用能力、外語能力培養(yǎng)不斷線，實施“三個結(jié)合”，教學(xué)遵循“實踐——理論——實踐”雙循環(huán)、螺旋式推進的模式。

總之，高職學(xué)生應(yīng)具備一定職業(yè)能力，而最重要的是他們的核心能力，還要具備超出某一具體職業(yè)技能和知識范疇的拓展能力。通過通用課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握技術(shù)思維的能力，學(xué)會把復(fù)雜的技術(shù)現(xiàn)象分析為簡單因素，然后進行綜合，從中找出一般性的技術(shù)規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，學(xué)會把技術(shù)運用到實際工作中去。

參考文獻

[1]姜宏.高等職業(yè)教育課程改革探討[J].

教學(xué)與管理，2006(14).

第6篇：自動化機床論文范文

目前以高壓液體作為驅(qū)動源的伺服系統(tǒng)在各行各業(yè)應(yīng)用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優(yōu)點：易于實現(xiàn)直線運動的速度位移及力控制，驅(qū)動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應(yīng)速度快，控制精度高，穩(wěn)定性容易保證等。

液壓伺服控制系統(tǒng)的工作特點：(1)在系統(tǒng)的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環(huán)控制系統(tǒng)。反饋介質(zhì)可以是機械的，電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統(tǒng)的主反饋是負(fù)反饋，即反饋信號與輸入信號相反，兩者相比較得偏差信號控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動，既以偏差來減小偏差。(3)系統(tǒng)的輸入信號的功率很小，而系統(tǒng)的輸出功率可以達(dá)到很大。因此它是一個功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據(jù)伺服系統(tǒng)偏差大小自動進行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統(tǒng)的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統(tǒng)的能量，使系統(tǒng)向著減小偏差的方向變化，從而使系統(tǒng)的實際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統(tǒng)中，控制信號的形式有機液伺服系統(tǒng)、電液伺服系統(tǒng)和氣液伺服系統(tǒng)。機液伺服系統(tǒng)中系統(tǒng)的給定、反饋和比較環(huán)節(jié)采用機械構(gòu)件，常用機舵面操縱系統(tǒng)、汽車轉(zhuǎn)向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構(gòu)中的摩擦、間隙和慣性會對系統(tǒng)精度產(chǎn)生不利影響。電液伺服系統(tǒng)中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機，形成模擬伺服系統(tǒng)、數(shù)字伺服系統(tǒng)或數(shù)字模擬混合伺服系統(tǒng)。電液伺服系統(tǒng)具有控制精度高、響應(yīng)速度高、信號處理靈活和應(yīng)用廣泛等優(yōu)點，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統(tǒng)。

2、液壓傳動帕優(yōu)點和缺點

液壓傳動系統(tǒng)的主要優(yōu)點液壓傳動之所以能得到廣泛的應(yīng)用，是因為它與機械傳動、電氣傳動相比，具有以下主要優(yōu)點：

1液壓傳動是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構(gòu)，這是比機械傳動優(yōu)越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅(qū)動，以克服長驅(qū)動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

2液壓傳動裝置的重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達(dá)的體積為電動機的12％～13％。液壓泵和液壓馬達(dá)單位功率的體積目前是發(fā)電機和電動機的1／10，可在大范圍內(nèi)實現(xiàn)無級調(diào)速。借助閥或變量泵、變量馬達(dá)可實現(xiàn)無級調(diào)速，調(diào)速范圍可達(dá)1：2000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調(diào)速。

3傳遞運動均勻平穩(wěn)，負(fù)載變化時速度較穩(wěn)定。因此，金屬切削機床中磨床的傳動現(xiàn)在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現(xiàn)過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時自行，因此使用壽命長。液壓傳動容易實現(xiàn)自動化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結(jié)合使用時，能很容易的實現(xiàn)復(fù)雜的自動工作循環(huán)，而且可以實現(xiàn)遙控。液壓元件己實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、和通用化，便于設(shè)計、制造和推廣使用。

液壓傳動系統(tǒng)的主要缺點：1液壓系統(tǒng)的漏油等因素，影響運動的平穩(wěn)性和正確性，使液壓傳動不能保證嚴(yán)格的傳動比：2液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體勃性變化引起運動特性變化，使工作穩(wěn)定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環(huán)境條件下工作：3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復(fù)雜。液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統(tǒng)發(fā)生的故障不易檢查和排除。

總之，液壓傳動的優(yōu)點是主要的，隨著設(shè)計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。

3、機床數(shù)控改造方向

(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標(biāo)。位置伺服控制系統(tǒng)的位置精度在很大程度上決定了數(shù)控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標(biāo)。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統(tǒng)中開環(huán)放大倍數(shù)的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環(huán)控制系統(tǒng)中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區(qū)分出來的，反饋檢測元件的精度對系統(tǒng)的精度常常起著決定性的作用。在設(shè)計數(shù)控機床、尤其是高精度或太中型數(shù)控機床時，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統(tǒng)的分辨率或脈沖當(dāng)量，一般要求比加工精度高一個數(shù)量級?？傊?，高精度的控制系統(tǒng)必須有高精度的檢測元件作為保證。

(二)先局部后整體。確定改造步驟時，應(yīng)把整個電氣設(shè)備部分改造先分成若干個子系統(tǒng)進行，如數(shù)控系統(tǒng)、測量系統(tǒng)、主軸、進給系統(tǒng)、面板控制與強電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統(tǒng)工作中，應(yīng)先做技術(shù)性較低的、工作量較大的工作，然后做技術(shù)性高的、要求精細(xì)的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進。

(三)提高可靠性。數(shù)控機床是一種高精度、高效率的自動化設(shè)備，如果發(fā)生故障其損失就更大，所以提高數(shù)控機床的可靠性就顯得尤為重要。可靠度是評價可靠性的主要定量指標(biāo)之一，其定義為：產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定時間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。對數(shù)控機床來說，它的規(guī)定條件是指其環(huán)境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規(guī)程等。這里的功能主要指數(shù)控機床的使用功能，例如數(shù)控機床的各種機能，伺服性能等。

4、結(jié)語

液壓技術(shù)在高、新、尖技術(shù)裝備中有著舉足輕重的作用，掌握液壓控。

第7篇：自動化機床論文范文

    【論文摘要】:數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信心對機械運動和工作過程控制的技術(shù)。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,更使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征。

    數(shù)控機床是集高、精、尖技術(shù)于一體,集機、電、光、液于一身的高技術(shù)產(chǎn)物。具有加工精度高、加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠、生產(chǎn)效率高、適應(yīng)性強、靈活性好等眾多優(yōu)點,在各個行業(yè)受到廣泛歡迎,在使用方面,也是越來越受到重視。但由于它是集強、弱電于一體,數(shù)字技術(shù)控制機械制造的一體化設(shè)備,一旦系統(tǒng)的某些部分出現(xiàn)故障,就勢必使機床停機,影響生產(chǎn),所以如何正確維護設(shè)備和出現(xiàn)故障時能及時搶修就是保障生產(chǎn)正常進行的關(guān)鍵。

    1.數(shù)控機床的維護

    對于數(shù)控機床來說,合理的日常維護措施,可以有效的預(yù)防和降低數(shù)控機床的故障發(fā)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(guī)程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養(yǎng)內(nèi)容以及功能器件和元件的保養(yǎng)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(shù)控系統(tǒng)內(nèi)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(diào)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(shù)控系統(tǒng)的電網(wǎng)電壓要實行時時監(jiān)控,一旦發(fā)現(xiàn)超出正常的工作電壓,就會造成系統(tǒng)不能正常工作,甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件的損壞。所以配電系統(tǒng)在設(shè)備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負(fù)責(zé)監(jiān)視,以及盡量的改善配電系統(tǒng)的穩(wěn)定作業(yè)。

    當(dāng)然很重要的一點是數(shù)控機床采用直流進給伺服驅(qū)動和直流主軸伺服驅(qū)動的,要注意將電刷從直流電動機中取出來,以免由于化學(xué)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(yán)重也容易引起的故障。

    2.數(shù)控機床一般的故障診斷分析

    2.1檢查

    在設(shè)備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現(xiàn)的具置和產(chǎn)生的原因,我們可以目測故障板,仔細(xì)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(xiàn)象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導(dǎo)體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,以此可發(fā)現(xiàn)一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產(chǎn)生的原因。

    2.2系統(tǒng)自診斷

    數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能隨時監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)的工作狀態(tài)。一旦發(fā)生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息或用發(fā)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(shù)的發(fā)展,興起了新的接口診斷技術(shù),JTAG邊界掃描,該規(guī)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(tǒng)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(shù)控系統(tǒng)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(shù)控系統(tǒng),然后讓數(shù)控系統(tǒng)運行這個測試程序,借以檢查機床執(zhí)行這些功能的準(zhǔn)確定和可靠性,進而判斷出故障發(fā)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(tǒng)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(yīng)的故障點。

    2.5 診斷備件替換法

    隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展,電路的集成規(guī)模越來越大技術(shù)也越來越復(fù)雜,按常規(guī)方法,很難把故障定位到一個很小的區(qū)域,而一旦系統(tǒng)發(fā)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(xiàn)代數(shù)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(tǒng)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(yīng)用時并無嚴(yán)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(jù)診斷的結(jié)果間接或直接的找到問題的關(guān)鍵,或維修或替換盡快的恢復(fù)生產(chǎn)。3數(shù)控機床故障診斷實例

    由于數(shù)控機床的驅(qū)動部分是強弱電一體的,是最容易發(fā)生問題的。因此將驅(qū)動部分作簡單介紹:驅(qū)動部分包括主軸驅(qū)動器和伺服驅(qū)動器,有電源模塊和驅(qū)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(qū)動部分實際上是個逆變換,將高壓支流轉(zhuǎn)換為三相交流,并驅(qū)動伺服電機,完成個伺服軸的運動和主軸的運轉(zhuǎn)。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數(shù)控機床和802S數(shù)控系統(tǒng)的故障現(xiàn)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(shù)控機床在加工過程中,主軸有時能回參考點有時不能。在數(shù)控操作面板上,主軸轉(zhuǎn)速顯示時有時無,主軸運轉(zhuǎn)正常。分析出現(xiàn)的故障原因得該機床采用變頻調(diào)速,其轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現(xiàn)問題。兩方面考慮,一是可能和數(shù)控系統(tǒng)連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機械連接出現(xiàn)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(jié)果發(fā)現(xiàn)就是這個問題。修復(fù)并重新安裝就解決了問題。

    數(shù)控機床故障產(chǎn)生的原因是多種多樣的,有機械問題、數(shù)控系統(tǒng)的問題、傳感元件的問題、驅(qū)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(chǎn)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?？傊?在面對數(shù)控機床故障和維修問題時,首先要防患于未燃,不能在數(shù)控機床出現(xiàn)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(jié)構(gòu)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(shù)控機床維護維修的一般方法[J],機修用造,2004(10)

    [2] 邱先念,數(shù)控機床故障診斷及維修[J],設(shè)備管理與維修,2003(01)

    [3] 王超,數(shù)控機床的電器故障診斷及維修[J],蕪湖職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2003(02)

    [4] 王剛,數(shù)控機床維修幾例[J],機械工人冷加工,2005(03)

第8篇：自動化機床論文范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控 銑床銑削 排除 調(diào)整

中圖分類號：TG5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0079-02

本文通過實際案例分析，了解一些常見故障的排除與調(diào)整。案例如下：設(shè)備名稱FANUC0i―Mc數(shù)控系統(tǒng)，故障類型為銑削出現(xiàn)橢圓現(xiàn)象。分析：對于數(shù)控銑床銑削后出現(xiàn)橢圓，通?？紤]以下3點原因：（1）X-Y軸伺服不匹配。（2）反向間隙。（3）X-Y軸不垂直。

1 X-Y軸伺服不匹配

伺服不匹配占故障比例為87%，因此首先考慮此問題。應(yīng)用球桿儀進行檢測可得圖1，圖中2和3為正反向360°得出的圖形， FANUC0i―Mc數(shù)控系統(tǒng)位置增益（伺服環(huán)增益）參數(shù)是#1828（0.01s-1）。

（1）產(chǎn)生原因。如果軸間伺服環(huán)增益不匹配，會導(dǎo)致伺服不匹配誤差，此時兩根軸不同步，一根軸要早于另一根，造成橢圓圖形，如圖2所示。

（2）故障排除。伺服不匹配將導(dǎo)致插補圓不圓。一般情況下，進給率越高造成插補圓的橢圓程度越大。與前一個圖像相符，原機床參數(shù)#1825X軸（6000），Y軸（3000），故減少X數(shù)值，增大Y值，如圖3所示。

經(jīng)過反復(fù)調(diào)整參數(shù)檢測調(diào)整（最后參數(shù)是X2200，Y7000）后圖像如圖4所示。

此時數(shù)控機床銑削出現(xiàn)橢圓的故障消失。

2 反向間隙的排故與調(diào)整

此機床的反向間隙占29%，發(fā)那科數(shù)控系統(tǒng)調(diào)整反向間隙的參數(shù)是#1851，如圖5所示。圖中由某軸線開始處有一個沿圖形中心外凸的臺階，臺階的大小通常不受機器進給率的影響。在圖中僅有Y軸上顯示有正值反向間隙。

檢測圖像是Y軸有反向間隙，調(diào)整參數(shù)為28.4 mm，調(diào)整后球桿儀檢測進行間隙補償。由于Y軸反向間隙存在正負(fù)兩個值，絲杠兩固定端應(yīng)存在串動或者絲桿副有問題，需要重新調(diào)整固定等?，F(xiàn)在圓度由原來的638.6 mm通過球桿儀檢測及數(shù)控系統(tǒng)參數(shù)調(diào)整變?yōu)?2.8 mm。

3 X-Y軸不垂直

原因：數(shù)控機床在加工過程中，各軸的垂直度誤差都經(jīng)過測試，滿足機床的設(shè)計精度。但經(jīng)過一段時間的使用后，垂直度誤差超過設(shè)計精度時，就需要進行修正，垂直度超差的原因主要是各配合部分的移動。X-Y軸經(jīng)過長時間的振動與受力，經(jīng)常會發(fā)生偏移，這時就會出現(xiàn)X、Y軸之間垂直度誤差的出現(xiàn)，誤差主要出現(xiàn)在一個方向，即XY平面內(nèi)。

原因：在使用數(shù)控機床的過程中，測試排除過每個軸的垂直誤差，達(dá)到機床的設(shè)計精度。垂直誤差會在使用一段時間后偏差會超過設(shè)計精度，這時就要進行修正，這種情況產(chǎn)生的原因是各配合部分發(fā)生移動。X-Y軸長期受到震動和受力，所以很容易發(fā)生偏移，所以X、Y軸之間發(fā)生垂直度的誤差，并且誤差主要發(fā)生在XY平面內(nèi)這一個方向。

解決方法：將Y軸導(dǎo)軌重新進行定位面配刮，配刮鑲條，這樣可以將定位面積擴大，從而定位剛性也變強。將X-Y軸修刮至符合標(biāo)注的呢機械垂直度，與此同時也進行了定位面修正，然后重新定位絲杠副，避免絲杠副彈性變形的發(fā)生，增加度在導(dǎo)軌、絲杠和各運動表面，避免各運動部件發(fā)生爬行現(xiàn)象。

4 結(jié)語

本文案例對于數(shù)控機床銑削出現(xiàn)橢圓形的故障排除應(yīng)用了球桿儀，同時需要技術(shù)人員、機械以及電器的配合，通過對X-Y軸伺服不匹配、反向間隙、X-Y軸不垂直等可能因素進行排除和調(diào)整，最終排除了故障，使機床的加工圓度達(dá)到加工要求。

參考文獻

[1] 徐平.西門子840D系統(tǒng)伺服軸參考點調(diào)整方法研究[C]//2011年“天山重工杯”全國機電企業(yè)工藝年會暨第五屆機械工業(yè)節(jié)能減排工藝技術(shù)研討會論文集.2011.

[2] 張鋼，李松生，陳曉陽，等.磁懸浮高速電主軸的設(shè)計分析[C]//2003大型發(fā)電機組振動和轉(zhuǎn)子動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集.2003.

[3] 王春來.數(shù)控機床回參考點報警類故障及實例分析[C]//綠色制造與低碳經(jīng)濟―― 2010年海南省機械工程學(xué)會、海南省機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會“年會”暨機械工程科技學(xué)術(shù)報告會論文集.2010.

[4] 王春來.數(shù)控機床回參考點報警類故障及實例分析[C]//“綠色制造 質(zhì)量管理”―― 海南省機械工程學(xué)會、海南省機械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會2011年會論文集.2011.

[5] 王可，王家欽，付玉升，等.基于統(tǒng)籌方法的數(shù)控銑床開發(fā)研究[C]//全國先進制造技術(shù)高層論壇暨制造業(yè)自動化、信息化技術(shù)研討會論文集.2005.

[6] 文懷興，夏田.數(shù)控機床系統(tǒng)設(shè)計[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

[7] 侯力.機電一體化設(shè)計[M].北京：高等教育出版社，2003.

[8] 張世昌.機械制造技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：高等教育出版社，2002.

[9] 王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機床結(jié)構(gòu)與設(shè)計[M].北京：兵器工業(yè)出版社，1999.

[10] 邱宣懷.機械設(shè)計[M].4版.北京：高等教育出版社，2007（2008重印）.

[11] 成大先.機械設(shè)計手冊[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010.

第9篇：自動化機床論文范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 在線檢測技術(shù) 加工精度

中圖分類號：TH165 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0035-02

在加工制造業(yè)中，對于零件的加工，無論是加工的過程，還是加工完成后的質(zhì)量和性能，都需要經(jīng)歷大量的檢測工作。目前對于加工零件的檢測，諸如夾具和零件的裝卡、找正，測定零件編程原點、檢測首件零件以及零件加工工序間以及加工完畢后的檢測等等，還是以手工檢測為主，檢測效率非常低。特別是對于大型結(jié)構(gòu)件的檢測，由于是在加工的過程中進行實時監(jiān)測的，如果使用離線檢測技術(shù)，就很難避免誤差的產(chǎn)生，導(dǎo)致零件加工完成后，由于超差而報廢。引進數(shù)控加工的在線監(jiān)測技術(shù)，不但可以對于加工零件實時監(jiān)測，彌補了手工檢測以及離線檢測所存在的不足，而且還提高了加工精度，符合先進制造技術(shù)未來發(fā)展的要求。

1 數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)的構(gòu)成

數(shù)控機床的在線檢測系統(tǒng)根據(jù)是否選擇使用計算機輔助，可以分為兩種，即免去計算機輔助，直接將基本宏程序調(diào)用；開啟計算機輔助編程系統(tǒng)，檢測程序生成后，自行開發(fā)宏程序庫，將各種數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)綌?shù)控系統(tǒng)當(dāng)中。計算機輔助在線監(jiān)測系統(tǒng)見圖1，其運行程序見圖2。

通過對于圖1的解讀，可以明確，數(shù)控機床的在線檢測系統(tǒng)是由硬件和軟件兩個部分所構(gòu)成，其中的硬件部分包括機床本體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)、測量系統(tǒng)；軟件部分是指計算機軟件系統(tǒng)。

1.1 機床本體

機床本體的工作部件是所必需的基本部件的實現(xiàn)，作為加工和監(jiān)測的基礎(chǔ)性環(huán)節(jié)，其受到傳動部件精度的影響。

1.2 數(shù)控裝置

數(shù)控機床通常會選擇使用CNC數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)，主要構(gòu)成包括中央處理器、各類存儲器和輸入輸出接口，其中的中央處理器包括存儲器、運算器、控制器和總線四個組成部分。作為數(shù)控機床的核心部位，該數(shù)控裝置中的各項控制功能都是通過數(shù)控加工程序來實現(xiàn)的，各種控制功能，包括輸入存儲功能、數(shù)控加工功能以及插補運算功能等等，都是源自于內(nèi)部存儲器中提取程序，或者由輸入裝置所傳輸過來的程序。傳輸途徑是通過設(shè)備接口來實現(xiàn)的。一旦控制對象發(fā)生改變，或者需要調(diào)整功能，就要對于設(shè)備接口進行調(diào)整以符合應(yīng)用要求。

1.3 伺服系統(tǒng)

數(shù)控機床的一個重要組成部分，就是數(shù)控機床在線檢測系統(tǒng)中的伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要控制包括進給位置和主軸轉(zhuǎn)速的伺服控制，具體而言，就是對于機床移動部件的位置以及移動速度的控制。伺服系統(tǒng)的工作質(zhì)量對于機床的表面質(zhì)量、加工和測量精度以及生產(chǎn)效率都具有重要的影響力。

1.4 測量系統(tǒng)

測量系統(tǒng)是在線檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，直接影響在數(shù)控加工在線檢測精度，在構(gòu)成上主要包括信號傳輸系統(tǒng)、接觸觸發(fā)式測頭以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其中的測頭是測量系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，其主要作用是在零件加工的過程中用于測量尺寸，并據(jù)此對于加工程序進行自動更正，不斷地完善零部件加工精度。從這個意義上講，數(shù)控機床不僅是加工設(shè)備，而且還具備了測量機的一些功能。

以英國雷尼紹公司所生產(chǎn)的雷尼紹測頭為例，其被多數(shù)數(shù)控機床所使用。雷尼紹測頭根據(jù)各自性能的不同，包括有多種類型，按照使用功能不同，可以劃分為刀具測頭和工件檢測測頭；按照不同的信號傳輸方式，可以將側(cè)頭劃分為感應(yīng)式側(cè)頭、光學(xué)式側(cè)頭、硬線連接式側(cè)頭以及無線電式測頭；按照不同的接觸測量形式，可以將側(cè)頭劃分為接觸式測量測頭和非接觸測量測頭。在選擇測頭的過程中，要根據(jù)機床的型號以及使用功能選擇合適的測頭。

1.5 計算機軟件系統(tǒng)

計算機軟件系統(tǒng)是運用計算機輔助，開發(fā)數(shù)控加工的軟件運行程序，以實現(xiàn)在線檢測。通過計算機軟件系統(tǒng)所實現(xiàn)的數(shù)控加工在線檢測功能包括數(shù)據(jù)的采集，并對于數(shù)據(jù)進行技術(shù)性處理，對于數(shù)控程序的生成進行檢測，包括檢測過程中的仿真和通信等等。目前數(shù)控機床的在線檢測兼容了各種具有數(shù)據(jù)分析和計算功能的軟件，諸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等軟件的使用，為測量工作簡化了程序，節(jié)省了世間。

2 數(shù)控加工在線檢測的工作原理

在進行數(shù)控機床在線檢測的時候，計算機系統(tǒng)上首先要建立自動生成檢測主程序的編程系統(tǒng)。當(dāng)啟動檢測主程序，計算機信息就可以通過接口傳遞給數(shù)控機床，測頭就按照編程系統(tǒng)的指令按照規(guī)定的路徑運動。這些程序都是通過G31實現(xiàn)跳步指令的有效性的。G31屬于是非模態(tài)G指令，其對于指令程序的有效性僅僅局限于指令的程序段中，因此，通常會用于數(shù)控機床的測頭測量程序當(dāng)中。指令格式為：G31（G90/G91）IP―F―（其中的“IP”是X軸、Y軸、Z軸中的一個軸）。G31處于執(zhí)行指令段的時候，如果輸入有SKIP信號，那么所執(zhí)行的指令就可以轉(zhuǎn)到下一個程序段，而不必繼續(xù)執(zhí)行尚沒有完成的指令。測頭執(zhí)行測量程序的時候，如果測球已經(jīng)接觸到了部件，就會有觸發(fā)信號發(fā)出，并通過測頭與數(shù)控系統(tǒng)之間所建立的準(zhǔn)用接口傳遞到轉(zhuǎn)換器，然后轉(zhuǎn)而再傳送到數(shù)控機床的控制系統(tǒng)當(dāng)中，記錄下該點的坐標(biāo)。一旦接收到信號，機床就不再運動，通過通信接口，測量點的坐標(biāo)傳到計算機系統(tǒng)當(dāng)中才儲存，完成一側(cè)測量動作，可以進行到下一個測量動作。針對于系統(tǒng)測量結(jié)果，該項測量值可以實現(xiàn)計算補償，并實現(xiàn)可視化的數(shù)據(jù)處理。

數(shù)控加工在線檢測在測量零件的幾何形狀時，所需要執(zhí)行的檢測路徑為：先將零件的待測形狀確定下來，將該零件的形狀特征作為幾何要素，結(jié)合零件的待測精度特征，將檢測點數(shù)以及分布情況確定下來，并建立數(shù)學(xué)計算公式。將工件的坐標(biāo)系確定下來之后，可以根據(jù)檢測零件的條件確定檢測路徑。

3 數(shù)控加工在線檢測技術(shù)的應(yīng)用

在零件加工中，采用在線檢測技術(shù)，可以將工件的位置快速地確定下來，并設(shè)定好坐標(biāo)系。在檢測工件尺寸的同時，還會根據(jù)測量的數(shù)據(jù)結(jié)果對于刀偏量自動地修正。此外，在線自動檢測及技術(shù)可以設(shè)定夾具和旋轉(zhuǎn)軸，而且在進行柔性加工中確認(rèn)工件以及夾具。

3.1 應(yīng)用測量軟件自動修正工件坐標(biāo)系

使用測量軟件可以在線測量工件的坐標(biāo)系，避免了傳統(tǒng)人工輸入所造成的錯誤，而且還會降低零部件的損壞程度，延長機床的使用壽命。

依賴于手工操作，將測頭安裝在主軸以及刀架的上面，手動操作進行序中測量和首件檢測，都需要操作人員具有較高的專業(yè)技能，而且如果將工件轉(zhuǎn)移到坐標(biāo)測量機上，往往會不適宜。從測量效果來看，測量工件依賴于手工操作，往往會耗時長，缺乏精確度，而且很容易出現(xiàn)人為誤差。由于一致性較差，所以在進行檢測的時候，還需要試切，導(dǎo)致了重復(fù)勞動。在工件加工的過程中，如果機床停止運行的狀態(tài)下對于工件的關(guān)鍵尺度進行檢測，如果刀具因此而磨損，都不容易發(fā)現(xiàn)。

應(yīng)用測量軟件，使用測頭檢測，可以運用軟件自動計算功能，根據(jù)設(shè)定的規(guī)格對于工件的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行修改。序中工件的測量，可以采用自動修正偏置值的方式來進行，消除了由于操作人員人為因素所造成的誤差，提高了自動化加工控制的可靠性，同時，還使工件報廢的風(fēng)險降低。軟件自動控制，可以通過過程反饋實施適應(yīng)性加工，以避免各種變化所造成的不斷修改。在首件檢測的過程中，可以將自動偏置更新功能利用起來，盡量避免由于等待檢測結(jié)果而延長停機時間。

3.2 在數(shù)控加工的程序中嵌入測量程序

數(shù)控加工的程序中，對于零部件的測量要求精度很高，這就需要采用高精度電壓測量的方式。萬用表可以實現(xiàn)高精度測量，而且可以進行存儲程序控制，其測量中所能夠達(dá)到的測量精度非常高，而且實現(xiàn)了13/2位的分辨率。進行信息通訊和測量的時候，將可編程儀器所發(fā)出的指令嵌入到VC軟件系統(tǒng)當(dāng)中，不僅可以創(chuàng)立友好型的測量界面，而且還是控制程序具有較高的可讀性和靈活運用性。

軟件系統(tǒng)在構(gòu)成上，主要包括實時操作系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫軟件、數(shù)據(jù)采集和處理軟件、先進控制軟件以及PID軟件。PID（全稱：Proportion- Integral- Differential），即為比例-積分-微分。使用該軟件可以通過計算，對于數(shù)據(jù)進行直接控制。

3.3 減低夾具的消耗費用

采用測頭測量的方式將工件的坐標(biāo)系找準(zhǔn)，然后使用夾具夾緊，可以避免由于使用千分表進行手動調(diào)整而帶來的各種不便。將測頭安裝在數(shù)控中心的主軸位置，或者位于車削中心的刀架上，可以避免由于手動設(shè)定而造成測量誤差，對于工件具有很好的校正作用，并且設(shè)定校準(zhǔn)軸。使用自動卡具具有很高的靈活性，批量產(chǎn)品的尺寸，不但提高了勞動生產(chǎn)率，而且還大大地降低了停機時間。

3.4 良好的過程控制可以提高安全性

數(shù)控加工的在線檢測技術(shù)，在改善過程控制的時候，工件的在線檢測所獲得的尺寸能夠及時做出反饋，可以降低由于操作人員的主觀因素而導(dǎo)致的機外檢測的輔助時間減少。由于在線檢測為自動化操作，因此而避免了操作者由于運行不當(dāng)而造成傷害。當(dāng)防護門處于打開的狀態(tài)的時候，程序無法自動運行，所以各項指令，包括準(zhǔn)備功能和輔助功能的指令都被迫停止。要使數(shù)控機床處于正常的自動加工狀態(tài)，就要確保機床防護門關(guān)閉，自動鎖住門鎖之后，可以啟動工件的找正和在線檢測程序。

4 數(shù)控加工中尺寸在線檢測系統(tǒng)中的研發(fā)

4.1 在線測量尺寸的意義

關(guān)于尺寸的在線測量是否需要停機的問題，主要是基于機床加工過程所呈現(xiàn)出來的動態(tài)性和復(fù)雜性，導(dǎo)致各種因素對于測量精確度的影響。處于加工狀態(tài)下，加床會振動，產(chǎn)生熱變形，切削過程中所產(chǎn)生的切屑以及所使用的冷卻液，都會對于檢測造成影響，加之檢測過程中的安全性以及儀器的安裝等等的干擾，使得對于工件尺寸直接測量非常困難?？梢?，對于在零件加工過程中，在線檢測尺寸，多采用簡潔測量的方式，即停機測量。

數(shù)控機床的運動部件精度很高，將其與測量儀器建立起關(guān)聯(lián)，就是要實現(xiàn)在機測量。在良好的加工控制環(huán)境中，機床加工設(shè)備同時還可以作為測量設(shè)，在機床精度的基礎(chǔ)上，各種測數(shù)據(jù)軟件被開發(fā)處理，不但可以達(dá)到自動測量的效果，而且還使測量的結(jié)果更具有直觀性。

4.2 生成測量程序

當(dāng)測量點的分布確定之后，還要對零部件的測量路徑以及測量程序加以確定。在編制測量程序的時候，可以采用手工編制的方法，也可以自動編程。為了對于所采集到的數(shù)據(jù)進行正確處理，要對被測量的尺寸采用分段的方式，建立存儲格式，以使所獲得的幾何尺寸和形位尺寸更為符合要求。在具體測量操作上，要將DHP50數(shù)控鏜銑加工中心測量程序通用模板建立起來，建立起測量程序模塊，采用半自動方法將測量程序生成。在測量零件的時候，要選擇使用人機交互的方式。當(dāng)各種測量參數(shù)被輸入到測量程序模板中時候，就會將尺寸以及形位誤差自動生成。

4.3 加工誤差補償

當(dāng)機床所獲得的測量數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C之后，軟件對其進行分析處理，以獲取加工零件的尺寸數(shù)據(jù)。除了避免人為因素而導(dǎo)致的測量誤差之外，還創(chuàng)造了良好的加工環(huán)境，并根據(jù)零件標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整零件的工藝參數(shù)。針對于機床加工零件的線形尺寸誤差，對于引起的該種現(xiàn)象的各種因素進行分析，主要包括刀具安全以及操作不準(zhǔn)確而造成的刀具磨損。這種現(xiàn)象的補償可以通過在線測量軟件進行調(diào)整。使用系統(tǒng)軟件對于數(shù)控加工程序進行調(diào)整，以修正加工誤差。此外，出現(xiàn)測量誤差的因素還有很多，包括受力變形以及零件裝夾的變形等等，都會導(dǎo)致形位誤差產(chǎn)生。基于造成測量誤差的復(fù)雜性，如果僅僅通過調(diào)整刀具補償顯然是不夠的，還要根據(jù)具體的情況進行分析，以制定有效的解決措施。

5 結(jié)論

綜上所述，數(shù)控加工的在線檢測技術(shù)，能夠?qū)τ跀?shù)控加工中所存在的缺陷及時地發(fā)現(xiàn)，并對于誤差進行技術(shù)性修正，不但節(jié)約了加工成本，而且大大地提高了加工效率?？梢?，在線檢測技術(shù)在中國的加工制造業(yè)具有良好的發(fā)展前景。

參考文獻

[1] 王愛軍，何學(xué)軍，劉佳.在線計量檢測技術(shù)在大型結(jié)構(gòu)件數(shù)控加工中的應(yīng)用[J]. 機械工程師，2012（7）.

[2] 陳曉梅，葉文華.數(shù)控加工尺寸在線檢測技術(shù)的研究與應(yīng)用[J].電子機械工程，2006，22（3）.

[3] 王龍君，王亞平.基于五軸數(shù)控機床的激光在線檢測方法研究[J].計算機測量與控制，2008（16）.

[4] 張曉峰.數(shù)控機床在線檢測技術(shù)[J].CAD/CAM與制造業(yè)信息化，2005（12）.

[5] 靳宣強，姜秀麗，胡禎.淺析數(shù)控機床在線檢測技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2009（3）.