數(shù)控機(jī)床控制原理精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；故障診斷；診斷方法

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

數(shù)控機(jī)床PLC總體上可分為兩類：一類是綜合設(shè)計(jì)PLC與CNC裝置的產(chǎn)品，PLC含在CNC的裝置內(nèi)，裝置間的信號(hào)傳遞通過CNC本身的接口來完成，因此稱為內(nèi)裝型，或者集成型。另一類則是利用專業(yè)廠家生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品來單獨(dú)完成數(shù)控機(jī)床的控制功能，可獨(dú)立完成CNC系統(tǒng)需求的任務(wù)，因此稱為獨(dú)立型，或者外裝型。

PLC在數(shù)控機(jī)床上起著連接機(jī)床側(cè)與數(shù)控裝置的橋梁作用。一方面，PLC接受CNC處理經(jīng)過譯碼、輸出等處理后，送到機(jī)床側(cè)，機(jī)床完成相應(yīng)的操作，控制機(jī)床的運(yùn)行；另一方面，PLC可接受機(jī)床側(cè)的邏輯信號(hào)，對(duì)于數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行信息的反饋。

數(shù)控機(jī)床已廣泛應(yīng)用在模具加工行業(yè)之中。在其使用的過程中，數(shù)控機(jī)床會(huì)出現(xiàn)較為常見的故障。數(shù)控機(jī)床的故障可分為機(jī)床側(cè)故障和控制系統(tǒng)故障，由于科學(xué)的發(fā)展使控制系統(tǒng)的可靠性越來越高，系統(tǒng)故障率也越來越低，因此，常見的故障大部分是機(jī)床側(cè)故障。數(shù)控機(jī)床側(cè)故障，是指機(jī)床的非控制系統(tǒng)出現(xiàn)故障，包括機(jī)械、液壓、檢測(cè)開關(guān)、強(qiáng)電等一系列問題，可分為主機(jī)故障和輔助裝置故障。利用PLC進(jìn)行機(jī)床側(cè)故障診斷的準(zhǔn)確性和效率較高。

當(dāng)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)PLC故障時(shí)，一般有三種形式：一是CNC故障報(bào)警；二是提示CNC故障顯示但不反映故障的真正原因；三是沒有任何提示。對(duì)于后面得兩種情況，我們可以根據(jù)PLC的輸入、輸出信息來分析和判斷故障的原因，這是解決數(shù)控機(jī)床故障的基本方法。本文通過實(shí)例，總結(jié)了一些有效的數(shù)控機(jī)床PLC故障診斷的方法。

1 數(shù)控機(jī)床PLC 故障的顯示情況

1.1 故障報(bào)警并且直接找到故障原因

數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障報(bào)警，并且能直接找到故障的發(fā)生原因，這種能夠根據(jù)報(bào)警信息直接查找到故障的數(shù)控機(jī)床，要求CNC與PLC之間的信息傳遞功能非常強(qiáng)大，CNC有非常充分完善的檢測(cè)功能。因此，軟件和硬件系統(tǒng)需要非常復(fù)雜復(fù)雜，機(jī)床的造價(jià)要求較高。

隨著科技的發(fā)展，機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)功能正在日益完善，尤其是自診技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程加快。越來越多的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)具有這種故障診斷報(bào)警功能。對(duì)于數(shù)控維修人員來說，機(jī)床的故障診斷與維修變得簡(jiǎn)單起來。

1.2 產(chǎn)生故障顯示但不反映故障的原因

一般而言，數(shù)控機(jī)床的自身故障診斷功能還不是很完善。出現(xiàn)故障時(shí)，CNC的報(bào)警信息只能大概地指出故障部位，甚至?xí)l(fā)生CNC報(bào)警信息的顯示的內(nèi)容與報(bào)警部位毫無關(guān)系的情況。這種情況可能會(huì)誤導(dǎo)維修人員的思路。因此，維修人員需要根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)和數(shù)控機(jī)床的具體情況來進(jìn)行綜合分析判斷，才能快速找出故障的真正原因。

1.3 出現(xiàn)故障沒有任何顯示

由于數(shù)控系統(tǒng)沒有故障方面的檢測(cè)，CNC不會(huì)做出任何提示顯示，維修人員只能根據(jù)數(shù)控機(jī)床的故障現(xiàn)象進(jìn)行綜合理論分析和判斷。當(dāng)涉及線路板維修時(shí)，由于沒有技術(shù)圖紙，有時(shí)需要自己繪制草圖，維修難度較大。

2 數(shù)控機(jī)床PLC 故障的信號(hào)輸入、輸出情況

數(shù)控機(jī)床的部分故障可根據(jù)故障的現(xiàn)象、機(jī)床的電氣原理圖，以及查看PLC相關(guān)的輸入、輸出狀態(tài)來診斷?，F(xiàn)在較多數(shù)控系統(tǒng)都有PLC輸入、輸出狀態(tài)顯示功能。利用這些功能，可在線觀察PLC輸入和輸出的瞬時(shí)狀態(tài)，對(duì)于診斷數(shù)控機(jī)床的故障非常有用。

2.1　輸入信號(hào)的故障

PLC主要完成順序控制，在PLC狀態(tài)中，觀察所需的輸入開關(guān)量是否正確。當(dāng)沒有信號(hào)輸入，則邏輯條件不滿足，PLC也就不能執(zhí)行下一個(gè)動(dòng)作。這時(shí)可根據(jù)PLC的梯形圖來分析輸入信號(hào)無效的具體原因，檢查由輸出開關(guān)量直接控制的接觸器或繼電器是否動(dòng)作，進(jìn)行故障的進(jìn)一步分析，直到找到故障產(chǎn)生的原因。

2.2　輸出信號(hào)的故障

輸出信號(hào)主要是控制元件或執(zhí)行元件故障，一般情況下，經(jīng)常出現(xiàn)有機(jī)械動(dòng)作的零件損壞的現(xiàn)象，例如接機(jī)械磨損導(dǎo)致阻力增加，觸器觸頭機(jī)構(gòu)的不靈活導(dǎo)致的觸點(diǎn)接觸不良，傳動(dòng)器件移動(dòng)不到位，電磁閥體內(nèi)有異物導(dǎo)致的閥芯堵塞等。若執(zhí)行機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了故障，造成控制的下一個(gè)動(dòng)作輸入條件得不到滿足，順序控制就不能正常進(jìn)行。

3　數(shù)控機(jī)床PLC 故障診斷方法

3.1　根據(jù)控制對(duì)象的工作原理進(jìn)行故障診斷

數(shù)控機(jī)床的PLC程序，是按照控制對(duì)象的工作原理設(shè)計(jì)的。通過結(jié)合PLC的I/O狀態(tài)對(duì)控制對(duì)象工作原理進(jìn)行分析，是診斷故障很有效的方法。

3.2　根據(jù)報(bào)警號(hào)進(jìn)行故障診斷

現(xiàn)代的數(shù)控系統(tǒng)具有豐富的自身診斷功能，一般都可以在顯示器上顯示出故障的報(bào)警信息，為維修人員提供充分的各種狀態(tài)信息，幫助維修人員迅速排除故障。

3.3　根據(jù)動(dòng)態(tài)跟蹤梯形圖進(jìn)行故障診斷

當(dāng)PLC發(fā)生故障時(shí)，查看輸入、輸出及標(biāo)志狀態(tài)均處于正常水平。此時(shí)必須通過PLC的動(dòng)態(tài)跟蹤，跟蹤輸入輸出標(biāo)志狀態(tài)的瞬間變化，根據(jù)PLC動(dòng)作原理作出診斷。

3.4　根據(jù)PLC 梯形圖進(jìn)行故障診斷

根據(jù)PLC的梯形圖來分析和診斷故障，是解決數(shù)控機(jī)床故障的基本方法。采用這種方法來診斷機(jī)床故障，首先應(yīng)該查清機(jī)床的工作原理、聯(lián)鎖關(guān)系和動(dòng)作順序，利用CNC系統(tǒng)的自診斷功能，根據(jù)PLC梯形圖查看相關(guān)的輸入、輸出及標(biāo)志位的狀態(tài)，以確定故障原因。

3.5　根據(jù)PLC的I/O狀態(tài)進(jìn)行故障診斷

在數(shù)控機(jī)床中輸入輸出信號(hào)的傳遞通過PLC的I/O接口來實(shí)現(xiàn)。因此，一些故障可能會(huì)在PLC的I/O接口上反映出來。通過查詢PLC的I/O接口狀態(tài)即可找出故障原因。

3.6　根據(jù)動(dòng)作順序進(jìn)行故障診斷

在數(shù)控機(jī)床上，刀具。器械及托盤等裝置的自動(dòng)交換動(dòng)作都是按一定順序來完成的。因此，細(xì)致地觀察機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)過程，比較故障時(shí)的情況和正常時(shí)的情況，就能夠發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)并且診斷出故障原因。

綜上所述，在數(shù)控機(jī)床中，采用PLC完成機(jī)床側(cè)的順序控制。因此，利用PLC梯形圖的動(dòng)態(tài)顯示功能或數(shù)控系統(tǒng)的PLC狀態(tài)顯示功能來進(jìn)行故障診斷與排除是非常便利的。

參考文獻(xiàn)

[1龔仲華.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修500例[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]夏慶觀.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].高等教育出版社，2002.

[3]榮維芝.數(shù)控原理與維修技術(shù)[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

第2篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

關(guān)鍵詞：說課；高職；數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)；教學(xué)

一、引 言

“說課”是教師從教育理論和教學(xué)實(shí)踐相結(jié)合的高度與同行和專家作交流的一種科研活動(dòng)形式，它不僅要說“教什么”、“怎么教”，更要說“為什么這樣教”。筆者參加過多種場(chǎng)合展示的高職說課觀摩，發(fā)現(xiàn)有的說課沒能說明設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，僅是敘述教學(xué)的過程；有的沒能把過程和依據(jù)整合在一起，理論與實(shí)踐兩張皮。筆者在多年的高職教學(xué)過程中也發(fā)現(xiàn)，《數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)》課程的教學(xué)效果不盡人意，主要是受傳統(tǒng)教學(xué)思想與教學(xué)模式的影響，加上這門技術(shù)課程本身的特點(diǎn)所致。

對(duì)于高職教育，筆者認(rèn)為教育工作者要樹立“高職教育要為社會(huì)實(shí)踐服務(wù)，要實(shí)現(xiàn)學(xué)校與企業(yè)的零對(duì)接”，把“需要工作的人，變成工作需要的人?！钡慕逃虒W(xué)理念。下面以“說課”的形式談?wù)勛约簩?duì)高職《數(shù)控機(jī)床控制技術(shù)》課程所進(jìn)行的建設(shè)、改革及教學(xué)設(shè)計(jì)的理念與做法等，以期為同行進(jìn)行高職說課提供參考模板，并對(duì)高職《數(shù)控機(jī)床》課程教學(xué)提供一些參考。

二、課程整體設(shè)計(jì)

本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的一門專業(yè)核心課程，我校在第三學(xué)期開設(shè)，計(jì)劃課時(shí)90學(xué)時(shí)。首先從課程定位、課程設(shè)計(jì)、內(nèi)容選取、內(nèi)容組織四個(gè)方面闡述這門課程的整體設(shè)計(jì)。

1.課程定位（主要回答“這是一門怎樣的課程，為什么要教這門課程”）。從數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系看：我校數(shù)控專業(yè)面向的崗位為6個(gè)，通過對(duì)這6個(gè)崗位的典型工作任務(wù)分析得出4項(xiàng)專業(yè)核心能力，每項(xiàng)能力都有相應(yīng)的專業(yè)核心課程支撐，《數(shù)控機(jī)床電氣控制》是一門支撐“數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修能力”的專業(yè)核心課程。

在數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)目標(biāo)中，本課程的主要任務(wù)是介紹數(shù)控機(jī)床的電氣控制原理與數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)相關(guān)的知識(shí)目標(biāo)、技能目標(biāo)、態(tài)度目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)為熟悉數(shù)控機(jī)床機(jī)械部件、常用檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握CNC系統(tǒng)硬件和軟件的組成、特點(diǎn)、功能、結(jié)構(gòu)，掌握步進(jìn)、交直流伺服驅(qū)動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握機(jī)床參數(shù)及PLC在數(shù)控機(jī)床控制中的作用。技能目標(biāo)為會(huì)正確使用和熟練操作各類數(shù)控機(jī)床：能識(shí)讀數(shù)控機(jī)床連接圖和電氣控制圖，能識(shí)別數(shù)控機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)與電器元件，能正確分析數(shù)控機(jī)床各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)原理，能熟練查閱機(jī)床說明書和相關(guān)文件。態(tài)度目標(biāo)為培養(yǎng)良好的行為習(xí)慣和職業(yè)道德：培養(yǎng)學(xué)生的溝通能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神；培養(yǎng)學(xué)生工作、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力；培養(yǎng)學(xué)生愛崗敬業(yè)的工作作風(fēng)；培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力；培養(yǎng)學(xué)生自我發(fā)展能力；培養(yǎng)學(xué)生效率觀念；培養(yǎng)學(xué)生的安全意識(shí)與環(huán)保意識(shí)。

圖1 我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)課程體系

與相關(guān)課程的銜接：在修本課程前需要有電工電子基礎(chǔ)、機(jī)械基礎(chǔ)、PLC基礎(chǔ)和數(shù)控機(jī)床操作基礎(chǔ)，本課程為后續(xù)的《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程起支撐作用。

2.課程設(shè)計(jì)（主要回答“怎么教這門課程”）。本課程是基于工作過程的設(shè)計(jì)理念：根據(jù)職業(yè)能力確定教學(xué)目標(biāo)，根據(jù)工作任務(wù)整合教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)工作崗位設(shè)計(jì)教學(xué)情境，根據(jù)工作流程設(shè)計(jì)教學(xué)過程，根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。

具體的設(shè)計(jì)思路是：針對(duì)課程所面向的崗位進(jìn)行企業(yè)調(diào)研，調(diào)研分析后確定崗位所需的職業(yè)能力與職業(yè)素養(yǎng)，再按照職業(yè)成長(zhǎng)規(guī)律與學(xué)習(xí)規(guī)律確定課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)與內(nèi)容。

本課程所面向的崗位是數(shù)控機(jī)床裝調(diào)維修員崗位和數(shù)控設(shè)備的銷售與售后服務(wù)崗位，本課程所支撐的就是這兩個(gè)崗位所需的部分職業(yè)能力和職業(yè)素養(yǎng)。

3.課程內(nèi)容選?。ㄖ饕卮稹斑@門課程教什么”）。根據(jù)數(shù)控行業(yè)的發(fā)展需求和職業(yè)崗位所需要的知識(shí)能力素質(zhì)要求，打破傳統(tǒng)學(xué)科體系課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)，解構(gòu)本專業(yè)原設(shè)的《數(shù)控原理》、《電氣控制》等課程，按照“行動(dòng)導(dǎo)向”的認(rèn)知規(guī)律，以情境教學(xué)的形式，對(duì)課程進(jìn)行重構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容的選取以實(shí)際數(shù)控機(jī)床設(shè)備或機(jī)床配件為載體。

本課程根據(jù)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)工作設(shè)計(jì)了6個(gè)學(xué)習(xí)情境，即認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床，數(shù)據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)，數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床檢測(cè)裝置，數(shù)據(jù)機(jī)床伺服系統(tǒng)，數(shù)據(jù)機(jī)床電氣控制系統(tǒng)；每個(gè)情境選取數(shù)控機(jī)床設(shè)備為載體。

4.課程內(nèi)容組織與安排（主要回答“怎么教這門課程”）。課程內(nèi)容組織原則是課程內(nèi)容與職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合，以數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試的工作過程序化教學(xué)內(nèi)容，載體選取突出服務(wù)面向的行業(yè)特色，載體及時(shí)更新，吸納新知識(shí)、新技術(shù)、新標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)這個(gè)原則我們將課程內(nèi)容分到6個(gè)學(xué)習(xí)情境中，選取典型的載體以29個(gè)學(xué)習(xí)性工作任務(wù)驅(qū)動(dòng)，計(jì)劃總課時(shí)是90學(xué)時(shí)。

三、教學(xué)實(shí)施

1.教學(xué)組織。教學(xué)組織過程中堅(jiān)持學(xué)生主體、教師主導(dǎo)的原則，根據(jù)課程單元內(nèi)容的難易程度與特點(diǎn)分別選用導(dǎo)向性、自主性、工作情境實(shí)戰(zhàn)性教學(xué)模式。

2.教學(xué)方法與手段。在教學(xué)手段上充分利用學(xué)院教學(xué)資源，突出實(shí)踐體驗(yàn)，采用“理實(shí)一體化”的形式，將教、學(xué)、做在一個(gè)綜合職業(yè)環(huán)境下完成。本課程常用的教學(xué)方法有：項(xiàng)目教學(xué)法、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)法、仿真教學(xué)法、現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)法、小組討論教學(xué)法。

3.教學(xué)資源。為保證以上教學(xué)方法與教學(xué)手段的實(shí)施，本課程的實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目條件有理實(shí)一體化專用多媒體教室、數(shù)控機(jī)床操作與結(jié)構(gòu)仿真機(jī)房、數(shù)控原理與數(shù)控維修實(shí)訓(xùn)室、數(shù)控機(jī)床操作與裝調(diào)實(shí)訓(xùn)車間。

第3篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控技術(shù)；教學(xué)；實(shí)驗(yàn)；方法；考核

一、結(jié)合課程教學(xué)內(nèi)容，明確實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)

數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容通常以數(shù)控機(jī)床為中心進(jìn)行展開。數(shù)控機(jī)床作為典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，總體包含機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)兩大部分，即分別為被控對(duì)象和控制系統(tǒng)兩部分。按照控制理論的基本思想，數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)又可以分為輸入系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)等五大部分。數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容按照程序編制、插補(bǔ)算法與CNC系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)放大電路、伺服電機(jī)、檢測(cè)裝置等部分進(jìn)行設(shè)置即采用了這一分類方法。從數(shù)控技術(shù)課程內(nèi)容的規(guī)劃中可以明確，數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)應(yīng)該包含對(duì)數(shù)控機(jī)床控制思想的總體認(rèn)識(shí)、對(duì)數(shù)控機(jī)床操作的實(shí)踐技能培養(yǎng)和對(duì)數(shù)控技術(shù)原理的基本認(rèn)識(shí)，從而通過實(shí)踐教學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)課堂理論教學(xué)內(nèi)容的深化理解。

二、根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，確定實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)方法

目前的數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中大多只注重?cái)?shù)控編程部分的實(shí)踐，而數(shù)控技術(shù)作為一門專業(yè)方向課程，可以供學(xué)生選擇的方向除了數(shù)控加工技術(shù)外還應(yīng)包含數(shù)字控制技術(shù)。因此，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇不應(yīng)只局限于編程，還應(yīng)注重于機(jī)床的數(shù)字控制原理，該部分內(nèi)容幾乎涉及到除數(shù)控編程外的所有數(shù)控技術(shù)課堂教學(xué)內(nèi)容。

數(shù)控實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有數(shù)控車床、數(shù)控銑床、立式加工中心、數(shù)控線切割、數(shù)控電火花、宇龍仿真軟件及機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備，每個(gè)學(xué)校的設(shè)備雖然不同，但都屬于典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，具有相同的控制思想。因此，在數(shù)控編程課堂教學(xué)內(nèi)容開始前，進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床基本操作實(shí)驗(yàn)中，首先通過各個(gè)機(jī)床的加工演示和講解，讓學(xué)生對(duì)機(jī)床的結(jié)構(gòu)組成、工作原理、控制思想、操作方法進(jìn)行初步認(rèn)識(shí)，加深對(duì)數(shù)控機(jī)床原理的理解。然后，以數(shù)控機(jī)床的基本操作為重點(diǎn)，通過對(duì)機(jī)床操作面板的使用，讓學(xué)生熟悉機(jī)床的基本操作方法。最后，通過簡(jiǎn)單實(shí)例，從零件圖、程序組成結(jié)構(gòu)、程序輸入、調(diào)用、材料裝夾、對(duì)刀、模擬、加工，介紹數(shù)控編程加工的總體實(shí)現(xiàn)過程。在數(shù)控編程課程結(jié)束后進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床編程加工實(shí)驗(yàn)中，由教師給定題目或?qū)W生自擬的方式，根據(jù)零件圖紙，學(xué)生通過仿真軟件編制程序，最后經(jīng)教師審核后在機(jī)床上加工。

在課堂教學(xué)后期進(jìn)行的數(shù)控機(jī)床控制原理實(shí)驗(yàn)中，首先通過機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，演示對(duì)數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)的控制，介紹機(jī)床控制系統(tǒng)中的PLC、繼電器、接觸器、環(huán)形分配器、驅(qū)動(dòng)器等關(guān)鍵部件，然后，通過結(jié)合機(jī)床操作面板、控制程序讓學(xué)生觀察電氣控制柜和數(shù)控系統(tǒng)軟件界面中的PLC輸入輸出信號(hào)的變化，讓學(xué)生理解數(shù)控機(jī)床中信息的傳遞與驅(qū)動(dòng)、反饋控制原理。

三、做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，提高實(shí)驗(yàn)效率

數(shù)控機(jī)床是一種高技術(shù)含量、高精度、高性能的設(shè)備，設(shè)備造價(jià)比較高，受客觀因素的影響，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，學(xué)生人數(shù)多，要使學(xué)生在短時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)限制下盡可能多的理解和掌握數(shù)控機(jī)床編程及其技術(shù)原理的眾多知識(shí)，實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作極為重要。開學(xué)后，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)與理論課教師充分溝通，協(xié)調(diào)一致，制定好理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)計(jì)劃；實(shí)驗(yàn)課程開始前，實(shí)驗(yàn)教師應(yīng)充分了解學(xué)生的理論課程進(jìn)展情況，從而根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況，制定實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，并事先準(zhǔn)備好刀具、材料、程序，并試運(yùn)行，防止因疏忽造成實(shí)驗(yàn)過程中的時(shí)間浪費(fèi)。數(shù)控技術(shù)涉及理論廣泛，學(xué)生的疑問也較多，因此，實(shí)驗(yàn)教師要不斷提高自身理論知識(shí)，充分理解實(shí)驗(yàn)中涉及到的理論原理，明確實(shí)驗(yàn)過程，從而使整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程系統(tǒng)化，并能及時(shí)準(zhǔn)確、簡(jiǎn)潔明了的解答學(xué)生的提問，從而提高實(shí)驗(yàn)效率。

四、注重知識(shí)應(yīng)用，提升綜合素質(zhì)

單一的數(shù)控機(jī)床編程操作實(shí)驗(yàn)，簡(jiǎn)單的通過加工演示、簡(jiǎn)單實(shí)例，很難達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合實(shí)踐能力的鍛煉，因此，應(yīng)有針對(duì)性地開發(fā)綜合類的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。如：利用加工中心，設(shè)置刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償和半徑補(bǔ)償，采用多種刀具完成零件的鉆孔、平面輪廓銑削加工、圓及圓弧等的加工；利用數(shù)控車床多刀加工，完成回轉(zhuǎn)零件的內(nèi)外圓柱面、端面、切槽、螺紋的加工；通過對(duì)操作面板的操作，觀察數(shù)控系統(tǒng)PLC狀態(tài)圖的變化，結(jié)合電氣控制柜中的繼電器、接觸器的動(dòng)作，繪制機(jī)床的電氣控制原理圖；通過機(jī)電一體化實(shí)驗(yàn)臺(tái)，編制PLC梯形圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床工作臺(tái)的運(yùn)動(dòng)控制；采用自動(dòng)編程軟件，完成零件的自動(dòng)編程。與此同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生在掌握基礎(chǔ)知識(shí)的情況下，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件，結(jié)合自身興趣和方向、科研經(jīng)驗(yàn)，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，或在教師指導(dǎo)下參與共同設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)，從而充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

五、完善實(shí)驗(yàn)考核方式

數(shù)控技術(shù)課程作為一門專業(yè)方向課，相比于大多數(shù)課程，實(shí)踐應(yīng)用能力更為重要，因此，應(yīng)加大實(shí)驗(yàn)內(nèi)容所占比重。考核形式采用基本理論、軟件仿真、基本操作、綜合實(shí)踐四個(gè)方面進(jìn)行考核。其中基本理論涉及機(jī)床結(jié)構(gòu)、控制原理、程序代碼等；軟件仿真涉及材料、刀具、工藝及程序等；基本操作包括圖紙、編程、對(duì)刀、加工等實(shí)踐操作；綜合實(shí)踐由教師擬定綜合實(shí)例，由學(xué)生選題或自主選擇工程科研實(shí)際問題，擬定加工工藝完成操作加工。

六、結(jié)語

實(shí)踐是創(chuàng)新的源泉，學(xué)生通過動(dòng)手實(shí)踐，加深對(duì)理論的理解，從而更好的實(shí)現(xiàn)知識(shí)的應(yīng)用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的綜合和創(chuàng)新思維的產(chǎn)生。數(shù)控技術(shù)課程實(shí)驗(yàn)是學(xué)生通過實(shí)踐理解和深化認(rèn)識(shí)數(shù)控技術(shù)理論的關(guān)鍵，同時(shí)也是對(duì)知識(shí)綜合應(yīng)用能力培養(yǎng)的關(guān)鍵。數(shù)控技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程的特點(diǎn)，要求教師要在教學(xué)過程中不斷總結(jié)和完善，豐富教學(xué)手段和教學(xué)方法，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，提升自身理論與實(shí)踐能力，從而確保教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；故障診斷；維修

0引言

數(shù)控機(jī)床當(dāng)中的任何系統(tǒng)或部件有問題，都可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)機(jī)床發(fā)生故障，因此在故障診斷過程中，維修人員應(yīng)當(dāng)綜合考量并分析數(shù)控系統(tǒng)、機(jī)械主體以及相關(guān)部件等內(nèi)容，展開對(duì)應(yīng)的檢查以及分析，從而進(jìn)一步確定故障產(chǎn)生的具體原因以及具置，采取具有針對(duì)性的措施和方法使故障得以清除，進(jìn)一步確保數(shù)控機(jī)床運(yùn)作的穩(wěn)定性。另外，經(jīng)常進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的維護(hù)和包養(yǎng)，不但能夠使故障得以降低，還能夠使機(jī)床使用效率得以提升，避免故障在生產(chǎn)活動(dòng)方面的影響。

1數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)

（1）直觀法。數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的情況下應(yīng)用最為普遍的一種診斷方法是直觀法。其重點(diǎn)根據(jù)數(shù)控機(jī)床存在的不正常情況、現(xiàn)象等來診斷機(jī)床故障，像是能夠借助直觀性的檢查對(duì)機(jī)床部件的脫落、松動(dòng)、磨損等進(jìn)行把握；倘若發(fā)生故障的情況下存在燒焦味，那么維修工作者就能夠重點(diǎn)檢查數(shù)控機(jī)床的一系列保護(hù)性開關(guān)、電阻、線路等。除此之外，還能夠借助直接的體會(huì)與接觸斷定數(shù)控機(jī)床一系列設(shè)施的運(yùn)行溫度是不是存在異常。

（2）調(diào)整參數(shù)法。數(shù)控機(jī)床改變的參數(shù)會(huì)影響到機(jī)床的整體性能，因此，在檢查數(shù)控機(jī)床故障的時(shí)候，斷定機(jī)床故障的關(guān)鍵根據(jù)是數(shù)控機(jī)床改變的參數(shù)。因?yàn)閷?duì)數(shù)控系統(tǒng)來講，設(shè)置的參數(shù)體現(xiàn)著決定性的影響，所以能夠在設(shè)置參數(shù)的基礎(chǔ)上調(diào)整系統(tǒng)的工作。為此，在出現(xiàn)故障的情況下，維修工作者能夠調(diào)整參數(shù)，從而排除和診斷故障。

（3）測(cè)試功能程序和診斷報(bào)警信息法。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床通常都具備自我診斷程序，所以借助直觀法難以鎖定的數(shù)控機(jī)床故障，診斷故障就能夠有效地借助數(shù)控機(jī)床的自我診斷程序。維修工作者僅僅需要將相應(yīng)的功能測(cè)試程序輸入數(shù)控系統(tǒng)當(dāng)中就行，進(jìn)而把握數(shù)控機(jī)床的工作程序，進(jìn)而明確形成故障的原因。此外，機(jī)床的自我診斷功能通常涵蓋機(jī)械工作現(xiàn)狀信息的顯示功能，在出現(xiàn)故障的情況下，故障報(bào)警信息會(huì)在出現(xiàn)在顯示中，維修工作者借助這一系列的信息就能夠明確出現(xiàn)故障的現(xiàn)狀。

（4）替換部件診斷法。針對(duì)工作當(dāng)中的數(shù)控機(jī)床，倘若某個(gè)部件存在的問題會(huì)發(fā)生機(jī)床故障，維修工作者在不清楚哪一部分存在問題的時(shí)候，能夠更換新部件進(jìn)行檢查，以明確是不是因?yàn)閾p壞的部件導(dǎo)致的故障。

（5）分析原理法。分析原理法指的是立足于數(shù)控的運(yùn)行原理，進(jìn)而斷定與分析故障的一種方法，重點(diǎn)是分析特征指數(shù)與邏輯電平進(jìn)行分析，從而斷定故障。這種診斷故障的方法需要維修工作者的技術(shù)能力較強(qiáng)，維修工作者不但應(yīng)全面、深入地把握數(shù)控機(jī)床的工作原理，而且還應(yīng)當(dāng)明確一系列部件的運(yùn)行原理，這樣才可以準(zhǔn)確地分析和定位故障。通常來講，能夠劃分?jǐn)?shù)控機(jī)床的故障為數(shù)控系統(tǒng)故障與機(jī)械故障。在診斷機(jī)床故障之后，應(yīng)當(dāng)維修數(shù)控機(jī)床，這就需要把握這兩種故障的維修特點(diǎn)。從整體上來講，維修機(jī)械故障通常堅(jiān)持先簡(jiǎn)后精的原則，先是借助直觀性的觀察推斷故障的大置和范圍，簡(jiǎn)單地維修之后再確認(rèn)故障，最后確定科學(xué)的維修方案來精密維修故障，最終處理故障，確保數(shù)控機(jī)床工作的順利進(jìn)行。針對(duì)機(jī)械故障，數(shù)控系統(tǒng)故障較為復(fù)雜。由于系統(tǒng)故障牽涉到電氣、液壓、氣動(dòng)等，所以需要深入和仔細(xì)地檢查，通常的維修原則是先易后難、先一般后特殊、先外后內(nèi)。

2數(shù)控機(jī)床故障維修技術(shù)

（1）復(fù)位系統(tǒng)和初始化法。如此的維修方法重點(diǎn)是應(yīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)程序造成的故障，機(jī)床常常由于一瞬間的故障與系統(tǒng)編程而終止工作。故障信息提示也會(huì)出現(xiàn)在故障報(bào)警系統(tǒng)。鑒于此，能夠強(qiáng)行斷開電源，然后開電源復(fù)位鍵，以觀察機(jī)床是不是可以順利工作。復(fù)位故障報(bào)警系統(tǒng)一般會(huì)用在系統(tǒng)存儲(chǔ)壓力小或者是線路接觸不好等導(dǎo)致的故障報(bào)警。在復(fù)位系統(tǒng)與初始化之前務(wù)必備份系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，進(jìn)而方便初始化操作難以排除故障之后再深入地診斷與分析機(jī)床的硬件。

（2）微調(diào)參數(shù)法。在重新設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)之后，如果難以排除數(shù)控機(jī)床的故障，那么就需要微調(diào)參數(shù)來優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的參數(shù)。由于機(jī)床與其它電氣的系統(tǒng)間是不是實(shí)現(xiàn)了最為理想的控制會(huì)嚴(yán)重地影響數(shù)控機(jī)床的整體工作效率，而微調(diào)參數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)最為理想的系統(tǒng)之間控制標(biāo)準(zhǔn)。

（3）設(shè)置參數(shù)法。因?yàn)槭遣皇钦_地設(shè)置參數(shù)會(huì)從很大程度上影響數(shù)控機(jī)床的順利工作，設(shè)置的參數(shù)存在一點(diǎn)小錯(cuò)誤會(huì)失去機(jī)床的一些功能，這不利于機(jī)床整體性能的提升，或者是導(dǎo)致機(jī)床的停止工作。鑒于此，借助機(jī)床系統(tǒng)的迅速搜索功能，分析和比較有關(guān)的參數(shù)，探究出現(xiàn)故障的原因，校對(duì)與設(shè)置參數(shù)，最終恢復(fù)數(shù)控機(jī)床的順利運(yùn)行。

（4）替換更新模塊法。替換更新模塊法常常能夠迅速而簡(jiǎn)單地維修機(jī)床故障，因此在維修數(shù)控機(jī)床的時(shí)候廣泛地應(yīng)用這種方法。如此的維修方法僅僅需要替換或者是更新故障形成的系統(tǒng)模塊，且重新對(duì)有關(guān)的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，就可以有效地排除故障，從而使機(jī)床順利工作。

（5）增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床的抗干擾性能。倘若工作過程中的數(shù)控機(jī)床受到較強(qiáng)的干擾，那么會(huì)影響機(jī)床的順利工作。為此，針對(duì)因電源開關(guān)導(dǎo)致的故障，就能夠應(yīng)用接地的方式，以使數(shù)控機(jī)床受到的高頻影響減少，從而排除故障。除此之外，為了使機(jī)床的抗干擾性能增強(qiáng)，也能夠增強(qiáng)電源的負(fù)載能力與確保電源電壓的穩(wěn)定。

3結(jié)論

總之，數(shù)控機(jī)床故障的診斷與維修復(fù)雜多變的，同時(shí)也是最重要的，故障的處理要與實(shí)踐生產(chǎn)為根據(jù)，找到故障多樣化的原因，具體問題具體分析，診斷和維修的過程要遵循以上原則，采取對(duì)應(yīng)的診斷和維修的對(duì)策。

參考文獻(xiàn)：

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第5篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工技術(shù);加工程序;電氣控制;教學(xué)策略

引言

在機(jī)械加工及制造行業(yè)中，數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展尤為迅速，已成為制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)集成化與自動(dòng)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)及關(guān)鍵。隨著數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，以及教育體制的不斷改革，對(duì)技術(shù)人才的需求逐漸增加，因此，培養(yǎng)數(shù)控加工技術(shù)人才是高職院校順應(yīng)市場(chǎng)和社會(huì)發(fā)展需求的必然選擇。就機(jī)械設(shè)計(jì)專業(yè)來看，數(shù)控加工技術(shù)的教學(xué)內(nèi)容包括確定數(shù)控機(jī)床加工工藝以及編制加工程序、數(shù)控機(jī)床的機(jī)械構(gòu)造、數(shù)控機(jī)床的電氣控制以及PLC使用這三個(gè)方面。在實(shí)際數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)過程中，教師應(yīng)做好這三方面教學(xué)內(nèi)容的選擇工作，并采取行之有效的教學(xué)策略。

1.確定數(shù)控機(jī)床加工工藝以及編制加工程序的教學(xué)策略

本部分教學(xué)內(nèi)容的主要目的便是讓學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作方法、加工工藝，以及加工程序的編制等有一個(gè)基本的掌握[1]。教師在教授此部分的內(nèi)容時(shí)，可分為以下幾個(gè)層次：第一層次對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作及加工程序的編制等方法進(jìn)行了解;第二層次對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作方法及常用的加工程序的編制有一個(gè)基本的掌握;第三層次則是對(duì)數(shù)控機(jī)床操作、加工工藝制定及加工程序編制進(jìn)行熟練掌握。

在此部分內(nèi)容的實(shí)際教學(xué)過程中，應(yīng)當(dāng)應(yīng)用理論與實(shí)踐相結(jié)合的教學(xué)方法，研究顯示此種教學(xué)方法可起到非常顯著的效果，但對(duì)數(shù)控技術(shù)教學(xué)的條件提出較高的要求。理論與實(shí)踐一體化的教學(xué)方式充分打破了傳統(tǒng)理論與實(shí)踐課程之間的界限，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐教學(xué)、技能考核的有機(jī)融合。在教學(xué)過程中，教師可將實(shí)訓(xùn)車間或數(shù)控仿真機(jī)房作為教學(xué)場(chǎng)所，在此種教學(xué)環(huán)境中，教師與學(xué)生互動(dòng)良好，且緊密結(jié)合了專業(yè)理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐操作。就教學(xué)條件進(jìn)行分析，當(dāng)采用一個(gè)教師指導(dǎo)的學(xué)生人數(shù)應(yīng)控制在15個(gè)以內(nèi)，同時(shí)還應(yīng)將理論教學(xué)場(chǎng)地安排在實(shí)訓(xùn)現(xiàn)場(chǎng)。如學(xué)校難以滿足相應(yīng)的要求，應(yīng)當(dāng)以班級(jí)為單位開展理論方面的教學(xué)，在分組進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。

2.數(shù)控機(jī)床機(jī)械構(gòu)造方面的教學(xué)策略

對(duì)于這部分教學(xué)內(nèi)容，可以分成兩個(gè)層次進(jìn)行，第一層次對(duì)數(shù)控機(jī)床機(jī)械構(gòu)造及其工作原理進(jìn)行掌握，第二層次則在掌握機(jī)械構(gòu)造與工作原理的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步掌握數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)方法。在教授此部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)采取理論教學(xué)為主，并輔以實(shí)踐操作的教學(xué)策略。

在此部分教學(xué)過程中，教師可合理利用多媒體教學(xué)方法，有機(jī)結(jié)合圖像、聲音及動(dòng)畫，將數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、動(dòng)態(tài)特性等不易觀察的內(nèi)容展現(xiàn)給學(xué)生，并輔以圖像、聲音及動(dòng)態(tài)仿真，以文字的形式對(duì)教學(xué)中的難點(diǎn)與重點(diǎn)進(jìn)行說明與剖析。通過采用多媒體這一形式新穎的教學(xué)手段，在明確教學(xué)意圖，突出主題的基礎(chǔ)上，幫助學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的構(gòu)造與工作原理進(jìn)行了解，從而促進(jìn)其數(shù)控技術(shù)開發(fā)應(yīng)用能力的提高。

3.數(shù)控機(jī)床的電氣控制以及PLC使用的教學(xué)策略

本部分的學(xué)內(nèi)容分為以下三個(gè)層次，第一層次對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制以及PLC工作原理進(jìn)行了解;第二層次對(duì)電氣控制以及PLC工作原理進(jìn)行掌握;第三層次則對(duì)數(shù)控機(jī)床的電器控制，以及PLC的工作原理與使用方法進(jìn)行充分掌握。在教授此部分教學(xué)內(nèi)容時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)采取理論教學(xué)為主，并輔以實(shí)踐操作的教學(xué)策略。

在數(shù)控機(jī)床中，其電器控制包括PLC、中間繼電器、伺服電機(jī)、伺服單元、交流接觸器等部件。機(jī)電專業(yè)學(xué)生不需要設(shè)計(jì)這些部件，但必須掌握這些部件的使用方法[2]。在數(shù)控技術(shù)課程中，電氣部分為教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，師生應(yīng)對(duì)此部分的教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行明確把握。教師在教學(xué)過程中，應(yīng)根據(jù)數(shù)控加工技術(shù)課程中，理論教學(xué)緊密結(jié)合實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)，充分?jǐn)[脫傳統(tǒng)教師一味講解，學(xué)生被動(dòng)接受的單一課堂教學(xué)模式，通過引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與，采取啟發(fā)式的教學(xué)方法，在完成教學(xué)目標(biāo)的同時(shí)，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造思維能力，使學(xué)生積極參與到思維運(yùn)動(dòng)中去。教師應(yīng)對(duì)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)充分把握好，盡可能將學(xué)生學(xué)習(xí)興趣激發(fā)出來。

4.結(jié)語

綜上所述，數(shù)控加工技術(shù)課程融合了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、控制等多個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)秀成果，為多學(xué)科交叉的產(chǎn)物。教師在制定教學(xué)策略時(shí)，應(yīng)把握好學(xué)生對(duì)數(shù)控技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的掌握程度。倘若教師未能進(jìn)行有效的把握，那么就極易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)過重的后果，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果。目前，數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用在不斷的擴(kuò)大，對(duì)高職院校的數(shù)控加工技術(shù)專業(yè)的要求越來越高。在數(shù)控加工技術(shù)課程的教學(xué)中，教師采取科學(xué)合理的教學(xué)策略，將理論教學(xué)和實(shí)踐相互融合，使得學(xué)生學(xué)習(xí)好每個(gè)層次的教學(xué)內(nèi)容，熟練掌握數(shù)控加工技能，從而有效的提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)和企業(yè)提供更多的技術(shù)型人才。

參考文獻(xiàn)

第6篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;原理;分類

數(shù)控機(jī)床是在普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，由于它具有良好的柔性、高的加工精度和穩(wěn)定性、能加工復(fù)雜零件、減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和易于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理等一系列優(yōu)點(diǎn)，目前在機(jī)械制造業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

一、數(shù)控機(jī)床原理

數(shù)控機(jī)床一般由信息載體、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等四部分組成。信息載體即穿孔紙帶、穿孔卡、磁帶和磁盤等，用于記錄程序編制的內(nèi)容，并通過光電紙帶閱讀機(jī)、磁帶機(jī)和磁盤驅(qū)動(dòng)器等讀入裝置輸送給數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的核心，也就是常說的NC（普通數(shù)控裝置） 或CNC（計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置），NC是數(shù)控機(jī)床發(fā)展初期的一種形式，現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床大多使用CNC系統(tǒng)。數(shù)控裝置的作用是接受讀入裝置輸入的加工信息，經(jīng)過譯碼處理和運(yùn)算，發(fā)出相應(yīng)的指令脈沖給伺服系統(tǒng)，完成零件加工。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行部分，由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置組成。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控裝置傳來的指令脈沖信號(hào)，控制機(jī)床執(zhí)行件（工作臺(tái)或刀架）運(yùn)動(dòng)的位移和速度。機(jī)床本體主要是機(jī)械部件，包括主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件和支承部件等。對(duì)于數(shù)控機(jī)床部件來講，機(jī)械部件結(jié)構(gòu)較通用機(jī)床簡(jiǎn)單，但其各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求比通用機(jī)床要高。在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行加工時(shí)，首先根據(jù)零件圖編制程序，編程的代碼和指令格式大多符合ISO標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)。然后將程序通過信息載體輸入到NC或CNC中，由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序內(nèi)容發(fā)出指令，一方面由伺服系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)裝置控制機(jī)床執(zhí)行件的運(yùn)動(dòng)，另一方面控制機(jī)床的其它輔助運(yùn)動(dòng)，如主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向選擇，冷卻泵的開停等。兩方面協(xié)同動(dòng)作，共同完成加工內(nèi)容。數(shù)控機(jī)床加工零件的過程如圖1所示。

二、數(shù)控機(jī)床的分類方法多種多樣，常見的分類方法有四種

（一）按伺服系統(tǒng)類型分類

分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。由伺服系統(tǒng)控制機(jī)床執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)時(shí)，雖然其接受了數(shù)控裝置的指令要求值，但實(shí)際位移量并不一定等同于指令要求值，也就是存在一定的誤差。這一誤差是由伺服電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)角誤差、減速齒輪的傳動(dòng)誤差、滾珠絲杠的導(dǎo)程誤差以及導(dǎo)軌副抵抗爬行的能力這四項(xiàng)因素綜合反映的。開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別在于使用的電動(dòng)機(jī)不同、是否進(jìn)行執(zhí)行件的測(cè)量及誤差補(bǔ)償以及誤差補(bǔ)償范圍的大小不同。開環(huán)系統(tǒng)如圖2所示，由于不進(jìn)行執(zhí)行件的測(cè)量及誤差補(bǔ)償，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維修方便，精度相對(duì)較低，成本低，一般用于精度要求不太高的中小型數(shù)控機(jī)床上。閉環(huán)系統(tǒng)如圖3所示，精度高，成本高，主要用于精度要求較高的大型和精密數(shù)控機(jī)床上。半閉環(huán)系統(tǒng)如圖4所示，介于兩者之間，只對(duì)部分誤差進(jìn)行補(bǔ)償，因此從理論上講其加工精度不如全閉環(huán)系統(tǒng)。圖1所示的系統(tǒng)稱之為開環(huán)系統(tǒng)（圖中虛線框部分所示），如果加入位移檢測(cè)裝置和反饋系統(tǒng)（圖中虛線部分所示），此時(shí)，該系統(tǒng)稱為閉環(huán)系統(tǒng)。

（二）按控制運(yùn)動(dòng)的方式分類

分為點(diǎn)位控制、直線控制和輪廓控制三種。點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床在加工平面內(nèi)只控制刀具相對(duì)于工件的定位點(diǎn)的坐標(biāo)位置，而對(duì)定位移動(dòng)的軌跡不作要求。這類控制系統(tǒng)主要用于數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控沖床和測(cè)量機(jī)等。直線控制數(shù)控機(jī)床能控制刀具或工件的適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給運(yùn)動(dòng)，沿平行于坐標(biāo)軸的方向進(jìn)行直線移動(dòng)和加工，或者控制兩個(gè)坐標(biāo)軸以相同的速度運(yùn)動(dòng)，沿45°斜線進(jìn)行切削加工。這類控制系統(tǒng)主要用于數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床以及某些加工中心。輪廓控制數(shù)控機(jī)床能同時(shí)控制兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)軸，使刀具與工件作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，加工復(fù)雜零件。單純的點(diǎn)位控制和直線控制機(jī)床很少，大部分為輪廓控制數(shù)控機(jī)床。輪廓控制數(shù)控機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)聯(lián)動(dòng)加工，也能進(jìn)行點(diǎn)位和直線控制。這類控制系統(tǒng)主要用于數(shù)控車床、數(shù)控銑床、數(shù)控磨床以及加工中心機(jī)床。

（三）按工藝用途分類

分為一般數(shù)控機(jī)床和數(shù)控加工中心。一般數(shù)控機(jī)床指與一般通用機(jī)床相對(duì)應(yīng)的數(shù)控車、銑、鉆、鏜、磨和齒輪加工機(jī)床。加工中心最顯著的特點(diǎn)是具有刀庫和換刀機(jī)械手，能夠?qū)崿F(xiàn)多工序加工。刀庫的容量應(yīng)為二十把刀以上，但是一般常說的四方刀架、八方刀架等不屬于刀庫的范疇。

（四）按數(shù)控裝置的功能分類

分為數(shù)控機(jī)床、簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床和經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的數(shù)控裝置功能齊全，能夠進(jìn)行自動(dòng)編程、自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)故障診斷等。簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床的功能單一，僅具備實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的基本功能，并采用直觀輸入方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜。通用機(jī)床可采用單片機(jī)或單板機(jī)經(jīng)數(shù)控化改造成經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，性能可靠，操作簡(jiǎn)便。

三、選擇數(shù)控機(jī)床時(shí)，應(yīng)主要考慮以下幾個(gè)問題

（一）企業(yè)經(jīng)濟(jì)能力和工人技術(shù)水平用戶如何合理地利用有限的資金，獲得適合本單位的數(shù)控機(jī)床十分重要。除了不同的經(jīng)濟(jì)能力購買不同檔次的數(shù)控機(jī)床外，操作人員的操作、日常維護(hù)和保養(yǎng)（預(yù)防性維修）的技術(shù)水平，維修人員的故障維修水平都會(huì)影響機(jī)床的精度、穩(wěn)定性和壽命。

（二）數(shù)控系統(tǒng)的選擇國外品牌有發(fā)那科、西門子、三菱等系統(tǒng)，國內(nèi)品牌有華中數(shù)控、廣州數(shù)控等，根據(jù)加工精度、穩(wěn)定性、價(jià)格等各方面因素進(jìn)行合理選擇。國外的數(shù)控系統(tǒng)由于發(fā)展較早，相對(duì)國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)來講精度、穩(wěn)定性好一些，但價(jià)格也較高。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有較大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，且各方面性能指標(biāo)都在不斷提高中，如華中數(shù)控等系統(tǒng)在國內(nèi)也占有不少的市場(chǎng)份額。

（三）數(shù)控機(jī)床類型、技術(shù)規(guī)格的選擇根據(jù)典型加工對(duì)象選用數(shù)控機(jī)床的類型，工件的加工批量應(yīng)大于經(jīng)濟(jì)批量，選擇的數(shù)控機(jī)床型號(hào)應(yīng)能滿足本廠大部分工件的加工要求，并能保證加工質(zhì)量。機(jī)床型號(hào)、規(guī)格的選擇切忌能包攬一切項(xiàng)目，沒必要且浪費(fèi)成本。少數(shù)超規(guī)格的工件可選擇外協(xié)或其它方法解決。

第7篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

【關(guān)鍵詞】 PLC編程 控制對(duì)象 程序

隨著微電子技術(shù)、控制技術(shù)等的不斷發(fā)展，對(duì)提高傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床精度提出了更高的要求。其中，PLC作為工業(yè)技術(shù)中的一種，以安全性高、低能耗和易開發(fā)等特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。對(duì)此，為提高數(shù)控機(jī)床的精度，利用PLC設(shè)計(jì)數(shù)控電器設(shè)備控制系統(tǒng)，并對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)分析。

一、PLC結(jié)構(gòu)與工作原理

1、PLC結(jié)構(gòu)。通常將PLC的結(jié)構(gòu)分為輸入、控制和輸出三個(gè)部門，其中，在輸入部分中包括數(shù)字開關(guān)、手動(dòng)開關(guān)、光電傳感器、編碼器等；PLC部分主要是由中央CPU處理單元、存儲(chǔ)單元、通信接口單元、接入/輸出接口組成；而在輸出單元中則包括蜂鳴器、指示燈、顯示器、繼電接觸器、變頻器輸入端等在內(nèi)。

2、PLC工作原理。PLC中的CPU存在STOP和RUN兩種模式，其中STOP用于停止執(zhí)行程序，而RUN用于循環(huán)掃描執(zhí)行某程序。在運(yùn)行前，首先會(huì)通過上電位對(duì)程序進(jìn)行初始化，此后觸發(fā)CPU之中的運(yùn)行模式對(duì)程序進(jìn)行循環(huán)掃描運(yùn)行，出現(xiàn)故障，再觸發(fā)STOP模式。

二、車床對(duì)PLC控制要求

在數(shù)控機(jī)床中，通常為適應(yīng)不同加工工藝的需求，會(huì)對(duì)機(jī)床運(yùn)行的主軸速率進(jìn)行調(diào)整。傳統(tǒng)方式對(duì)速率的調(diào)整中是通過繼電器--接觸器的方式，這種方式元件數(shù)量多，故障率高，而通過PLC可有效減少元件數(shù)量，并提高系統(tǒng)的集成度。因此，利用PLC，一方面改變傳統(tǒng)的以繼電器--接觸器對(duì)主軸速率控制點(diǎn)的方式；另一方面當(dāng)主軸在減速的時(shí)候，需要控制因機(jī)床齒輪的變速帶來的頂齒。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文主要選擇lokson650立式數(shù)控機(jī)床為例，該機(jī)床的主軸為機(jī)床加工提供驅(qū)動(dòng)力，并切削工件旋轉(zhuǎn)。

1、 PLC整體架構(gòu)設(shè)計(jì)。PLC在系統(tǒng)中主要用于對(duì)自動(dòng)對(duì)刀、系統(tǒng)、啟動(dòng)/停止等功能的輔助控制。其中x0～x6全部為對(duì)刀信號(hào)接收接口，Y0～Y6為對(duì)刀輸出接口，而x6和y6是系統(tǒng)預(yù)留的接口；X14～X21表示為道具操作控制接口，相對(duì)應(yīng)的y軸則為輸出控制。X8～X9表示油過量或過少輸出，對(duì)應(yīng)的Y8～Y9表示為過量或過少輸出判斷。

2、系統(tǒng)暫停與開關(guān)電路設(shè)計(jì)。SB0是該電路的整體開關(guān)，控制整個(gè)電路的運(yùn)行。當(dāng)在按下其中的SB0開關(guān)時(shí)，其中的繼電器RA111接通電源，此時(shí)使得整個(gè)電路運(yùn)行，并給整個(gè)系統(tǒng)供電，實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)行。在按下停止開關(guān)SB1的時(shí)候，其中的RA16、RA11、RA12 三個(gè)繼電器斷電，此時(shí)切斷對(duì)數(shù)控機(jī)床主軸的供電，使得主軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。在工人排除相關(guān)的故障之后，在接通SB1開關(guān)，此后系統(tǒng)恢復(fù)運(yùn)行。而RA11是用于故障警報(bào)。

四、PLC控制程序設(shè)計(jì)

對(duì)PLC的程序設(shè)計(jì)，本文則采用模塊化的思想，即對(duì)PLC控制的控制的功能按照模塊的方式進(jìn)行，從最后將不同的程序放在不同的功能之中，并逐次對(duì)不同的功能模塊記性調(diào)試。同時(shí)本文則以與冷卻系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)為例。

1、冷卻控制模塊設(shè)計(jì)。根據(jù)泵和冷卻泵的電路，將該模塊的PLC程序?qū)崿F(xiàn)步驟設(shè)計(jì)為：在對(duì)冷卻的整體實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)中，首先通過時(shí)間繼電器的相互作用實(shí)現(xiàn)和冷卻之間的工作停頓，在通過PLC對(duì)M8001進(jìn)行控制，使得其值為1，開始首次冷卻。結(jié)束后，在通過M1對(duì)再次啟動(dòng)系統(tǒng)，15s之后使得T2為1，斷開壓力開關(guān)，M1停止，此后延時(shí)25分鐘后系統(tǒng)再次運(yùn)行。由此通過這種周期性的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的和冷卻。

2、 自動(dòng)換刀系統(tǒng)設(shè)計(jì)。以T5表示為實(shí)際刀具，而T6則表示為需要替換的刀具，以D6表示為實(shí)際刀具編號(hào)，D5表示待存放刀號(hào)，D7為實(shí)際刀號(hào)和存放刀號(hào)之間的差。為完成換刀系統(tǒng)的運(yùn)行，采用比較指令對(duì)其中的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。通過比較，如果D5>D6，此時(shí)則直接接通M10，并將兩者時(shí)間的差值直接存放在D8之中；而如果D5=D6，表示刀號(hào)之間是相互符合，則直接接通M11，如果出現(xiàn)D5

結(jié)論：通過對(duì)lokson650數(shù)控機(jī)床的PLC輔助設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控機(jī)床的冷卻、、照明、報(bào)警、開關(guān)等功能。通過PLC程序，可實(shí)現(xiàn)對(duì)該數(shù)控機(jī)床在開關(guān)、報(bào)警、自動(dòng)等方面的控制，大大提高了數(shù)控機(jī)床加工的精度，更為PLC在數(shù)控中的應(yīng)用提供了實(shí)際參考。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]朱悅涵，顏冠辰. PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的故障診斷中的應(yīng)用[J]. 機(jī)電技術(shù)，2012，05：40-43.

[2]裴志堅(jiān). 西門子802D系統(tǒng)在數(shù)控銑床電氣改造中的應(yīng)用[J]. 常州信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，01：17-19.

第8篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

一般機(jī)床是能完成車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等機(jī)械加工的方法的設(shè)備，它能把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，其中包括尺寸精度和幾何精度兩個(gè)方面。

數(shù)控機(jī)床則是從普通機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展過來的，它是一種裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)則是采用了自動(dòng)控制技術(shù)，能用數(shù)控指令來控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)（稱之為數(shù)控控制技術(shù)）的自動(dòng)控制系統(tǒng)。

二、機(jī)床的雛形、誕生及發(fā)展

機(jī)床是人類進(jìn)行生產(chǎn)勞動(dòng)的重要工具，也是社會(huì)生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

1、數(shù)控車床的雛形

機(jī)床最早的雛形是于公元前2000多年出現(xiàn)的樹木車床。當(dāng)時(shí)，工作時(shí)腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工作由繩索帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，中世紀(jì)的彈性棒車床運(yùn)用的仍是這一原理。1500年左右，意大利人達(dá)芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機(jī)床的構(gòu)想革圖。中國明朝出版的《天工開物》中載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水剖切玉石。18世紀(jì)的工業(yè)革命推動(dòng)了機(jī)床的發(fā)展。

1774年，英國人威爾金發(fā)明較精密的炮筒鏜床，他用這臺(tái)炮鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機(jī)的發(fā)展。1770年威爾金森制造了一臺(tái)水輪驅(qū)動(dòng)的鏜床。1797年英國人莫利茲創(chuàng)造的車床能實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)進(jìn)給和車削螺紋，這是機(jī)床結(jié)構(gòu)的一大變革。19世紀(jì)以后，由于紡織、動(dòng)力、交通運(yùn)輸機(jī)械和軍火生產(chǎn)的推動(dòng)，各種基本類型的機(jī)床相繼出現(xiàn)。

2、機(jī)床的誕生及發(fā)展

普通機(jī)床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及自動(dòng)化，精密機(jī)械與測(cè)量等技術(shù)的發(fā)展與綜合應(yīng)用，生產(chǎn)了機(jī)電一體化的新型機(jī)床一一數(shù)控機(jī)床。

在20世紀(jì)40年代，飛機(jī)和導(dǎo)彈制造業(yè)發(fā)展迅速，原來的加工設(shè)備已無能力加工航工業(yè)需要的高精度的復(fù)雜型面零件。1948年，美國PARSONS公司在加工直升機(jī)葉片輪廓檢驗(yàn)樣板的機(jī)床時(shí)，首先提出了數(shù)控機(jī)床的設(shè)想，在麻省理工學(xué)院（MIT）伺服機(jī)構(gòu)研究所的協(xié)助下，于1952年成功研制了世界上第一臺(tái)三坐標(biāo)銑床樣機(jī)。后又經(jīng)過三年時(shí)間的改造和自動(dòng)程序編制的研究，數(shù)控機(jī)床進(jìn)入了實(shí)用階段。于1958年，美國的KEANEY&TRECKER公司在世界上首先研制成功了帶有自動(dòng)換刀裝置的加工中心。

可以說，數(shù)控機(jī)床的誕生為人類帶來了不同凡響的意義。于此同時(shí)，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性也著重的體現(xiàn)出來了，在國際的競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈、產(chǎn)品品種變化頻繁的形勢(shì)下，各國也開始研究各種不同類型的數(shù)控機(jī)床，新品種的機(jī)床也隨之增長(zhǎng)。在這樣的條件下，數(shù)控機(jī)床也經(jīng)歷了幾代變化：

1952-1959年采用的是電子管構(gòu)成的專用數(shù)控（NC）系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，這是第一代。

1959年由于在計(jì)算機(jī)行業(yè)中研制出晶體管元件，因而便出現(xiàn)了采用晶體管電路NC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床，從而跨入了第二代。

1965年出現(xiàn)了開始采用小、中規(guī)模集成的NC系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的第三代。

1970年為數(shù)控機(jī)床發(fā)展的第四代，此時(shí)采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床。

1974年開始采用微型電子計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)（MNC）數(shù)控機(jī)床，此時(shí)為第五代。

在經(jīng)歷不同的年代的發(fā)展，機(jī)床的數(shù)控化率不斷提高，也使數(shù)控機(jī)床加工對(duì)象改型的適應(yīng)性加強(qiáng)，加工精度提高，大大的提高了生產(chǎn)效率，為制造業(yè)提供了良好的經(jīng)濟(jì)效益，且數(shù)控機(jī)床由于自動(dòng)化程度很高，很利用現(xiàn)在化的生產(chǎn)管理，使其成為國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。

三、數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨向

數(shù)控機(jī)床一經(jīng)使用就了其獨(dú)特的優(yōu)越性和強(qiáng)大生命力，使原來大量不能解決的問題，找到了科學(xué)解決的途徑。然而，隨著制造業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床必須不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要，以達(dá)更高更好的效果。

隨著數(shù)控機(jī)床的不斷發(fā)展，不斷提高，同時(shí)隨著當(dāng)今世界的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也將會(huì)有不同的發(fā)展方向：

1、迎合制造業(yè)的個(gè)性需求。

2、不斷提高加工精度、加工效率，減少加工輔助時(shí)間，強(qiáng)調(diào)柔性化來滿足生產(chǎn)和組織及管理的需要。

3、強(qiáng)調(diào)功能復(fù)合化。

4、5軸（坐標(biāo)）聯(lián)動(dòng)控制技術(shù)及5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床成為世界機(jī)床制造業(yè)中的一個(gè)技術(shù)制高點(diǎn)。CIMT2007上共展出了70多臺(tái)五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床，其中有40多臺(tái)是中國自主開發(fā)的。

5、注重環(huán)保，涉及避免油污污染，以及機(jī)床再生、回收等方面。

6、智能化發(fā)展，即數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)逐步具備自診斷、自適應(yīng)控制、邏輯分析判斷等功能。最近，日本的山崎馬扎克公司陸續(xù)開發(fā)了主動(dòng)振動(dòng)控制、智能熱屏障、智能防撞屏障、語言提示；日本大隈公司開發(fā)了Thinc智能數(shù)字控制系統(tǒng)等等。

7、在并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床方面，哈爾濱量具刃具集團(tuán)數(shù)控設(shè)備公司在CIMT2007上展出的并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床LINKS-EXE700具有新的突破意義，不單結(jié)構(gòu)進(jìn)一步簡(jiǎn)化，而且加工范圍增大、動(dòng)作快速、剛性和精度提高；五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控編程與使用常規(guī)化，可以加工五面體，在工件特別裝夾的情況下，還可作六面加工，這是目前任何機(jī)床結(jié)構(gòu)都做不到的。

8、從零件加工方法上來說，稱得上革命性發(fā)展是出現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)快速成型技術(shù)原理的機(jī)床新品種，它采用電熱、激光束、離子束、電子束作為能量源，以復(fù)合紙、高聚物、金屬粉末、高溫合金、復(fù)合陶瓷、鑄造型砂等作為加工材料，一改現(xiàn)有金屬切削機(jī)床和金屬成型機(jī)床“材料去除”加工方法，而采用“材料累加”的方法或稱“增材制造”方法進(jìn)行機(jī)械零件原型制造。

9、水切割已經(jīng)與激光切割并駕齊驅(qū)成為一門嶄新的技術(shù)和新的機(jī)床門類，中國目前有三、四個(gè)單位從事這方面開發(fā)，產(chǎn)品已上市。

數(shù)控機(jī)床的發(fā)展方向是多元化的，也可以使其向信息化發(fā)展，產(chǎn)生其聯(lián)網(wǎng)效應(yīng)，在數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，工人和技術(shù)師之間有著短距離的聯(lián)系，以確保加工過程的順利，在任何一個(gè)環(huán)節(jié)中如若出現(xiàn)問題，可以不須遠(yuǎn)距離就可以解決。

四、中國的數(shù)控

我國的數(shù)控機(jī)床從20世紀(jì)80年代開始起步，2003年我國就成了全球最大的機(jī)床消費(fèi)國，也是世界上最大的數(shù)控機(jī)床進(jìn)口國。在“十五”期間，我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)實(shí)現(xiàn)了超高速發(fā)展。其產(chǎn)量2001年為17521臺(tái)，2002年24803臺(tái)，2003年36813臺(tái)，2004年51861臺(tái)，是2001年的3.7倍，平均年增長(zhǎng)39％；2005年國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)量59639萬臺(tái)，接近6萬臺(tái)大關(guān)，是“九五”末期的424倍。中國機(jī)床行業(yè)在“十五”期間發(fā)展迅猛的主要原因是市場(chǎng)需求旺盛。固定資產(chǎn)投資增速快、汽車和機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅猛、外商投資企業(yè)增長(zhǎng)速度加快所致。

經(jīng)過不斷的發(fā)展，市場(chǎng)上的需求，近幾年我國機(jī)床工業(yè)正處在黃金發(fā)展時(shí)期：機(jī)床工具行業(yè)連續(xù)8年快速增長(zhǎng)，連續(xù)6年成為世界第一機(jī)床消費(fèi)國、進(jìn)口國。雖然我國的機(jī)床發(fā)展水平和國際還有一定的差距，但是部分產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到國際水平。

在2008年4月21~25日的中國第五屆中國國際數(shù)控展覽會(huì)就體現(xiàn)了我國數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，是我國國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床自主創(chuàng)新20年的成果的全面展示。此次國展會(huì)就展示出我國的高檔數(shù)控機(jī)床可謂是遍地開花，其中多家企業(yè)也展出了大規(guī)模系列產(chǎn)品，柔性制造系統(tǒng)成套的靚麗登場(chǎng)，而數(shù)控機(jī)床的整體水平也進(jìn)行了全面的提升，以往的加工中心也從立式脫穎成臥式，這次展會(huì)也展示出了許多前所聲譽(yù)鵲起有的大型、重型數(shù)控機(jī)床等。

這次展會(huì)也體現(xiàn)我國數(shù)控機(jī)床的技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越；體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床在我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展和國家政策的大力支持下，機(jī)床工業(yè)連續(xù)六年取得快速增長(zhǎng)；體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床在我國的市場(chǎng)的廣闊，我國的能力之強(qiáng)大。

五、數(shù)控機(jī)床的接觸

在學(xué)校實(shí)習(xí)時(shí)，我也曾經(jīng)接觸過機(jī)床與數(shù)控機(jī)床，感覺好對(duì)機(jī)床的調(diào)整，例如：對(duì)一段圓柱進(jìn)行車圓錐面的時(shí)候，根據(jù)要求進(jìn)行計(jì)算，將小滑板法轉(zhuǎn)到計(jì)算出的角度；而數(shù)控機(jī)床只要根據(jù)技術(shù)員所編程序進(jìn)行車削，自動(dòng)調(diào)整，無須人力。從而看出數(shù)控機(jī)床比一般機(jī)床的高技術(shù)性、高效率等，體現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的優(yōu)越性、高性能。

數(shù)控機(jī)床根據(jù)所實(shí)現(xiàn)加工的情況不同，也有不同的型號(hào)。我們剛開始接觸數(shù)控機(jī)床，使用的是模擬型，在廠里所接觸的就屬于實(shí)用型，在這兩者之間，也有不同的區(qū)別：程序所須代碼的意思不同、系統(tǒng)不同、機(jī)床按鍵不同等。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況所需，數(shù)控機(jī)床上的功能也隨之變動(dòng)：有的適用于加工普通零件，有的適用于加工高精度的零件。模型弄數(shù)控機(jī)床，是根據(jù)你所編的程度進(jìn)行操作，沒有任何的變動(dòng)，相當(dāng)于執(zhí)行你的指令，不會(huì)自我完善；實(shí)用型數(shù)控機(jī)床則相反，它會(huì)根據(jù)所出現(xiàn)的情況，辨別進(jìn)行完善，例如：機(jī)床用麻花鉆進(jìn)行鉆孔，如果你沒有設(shè)置退刀程序，模擬機(jī)床會(huì)根據(jù)你的程序，一直到鉆孔結(jié)束；而廠里的機(jī)床，可以根據(jù)你設(shè)置的程序，進(jìn)行完善，在鉆孔時(shí)，會(huì)自動(dòng)退一點(diǎn)點(diǎn)，讓孔內(nèi)的鐵屑隨著退刀出來，再繼續(xù)鉆孔。

在這樣的對(duì)比之下，可以看出數(shù)控機(jī)床在向著人類所期待完美狀態(tài)前進(jìn)，它的“成長(zhǎng)”標(biāo)志著社會(huì)生產(chǎn)水平的發(fā)展，是我們?nèi)祟惖闹匾獦?biāo)志之一。

第9篇：數(shù)控機(jī)床控制原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；PLC；電氣；控制

中圖分類號(hào)：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2017）02-0010-01

1 數(shù)控機(jī)床

機(jī)械裝置、上下位機(jī)軟件和硬件電路是數(shù)控機(jī)床最重要的構(gòu)成部分。數(shù)控裝置是機(jī)床的核心，數(shù)控機(jī)床的核心算法及刀具曲線的生成都由數(shù)控裝置來完成。一般來說，PLC數(shù)控機(jī)床被劃分為兩種：第一種是內(nèi)置型的PLC，這種設(shè)備能完善的體現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的控制流程；第二種是獨(dú)立的PLC，這種設(shè)備對(duì)軟件和硬件兩者來說都很完備，并且，在數(shù)控機(jī)床和控制領(lǐng)域都有較突出的表現(xiàn)，所以，第二種設(shè)備在控制過程應(yīng)用更為廣泛。

2 數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)

電氣控制系統(tǒng)為PLC數(shù)控機(jī)床的核心，該系統(tǒng)通過各種傳感器反饋使數(shù)控機(jī)床處于全閉環(huán)系統(tǒng)中。整套系統(tǒng)由電動(dòng)機(jī)、電頻器和光柵尺，電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成，在系統(tǒng)運(yùn)行中可表現(xiàn)出很高的控制精度。

2.1 電氣控制系統(tǒng)構(gòu)成

電氣控制系統(tǒng)由工控機(jī)、SIMOTION、電動(dòng)機(jī)模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺和傳感器等幾大主要的模塊構(gòu)成。

（1）電源模塊。電源模塊在應(yīng)用中要采用直流電，所以在運(yùn)用中，變頻器是將交流電變化為直流電的部分，而逆變器是把直流電變化成一定頻率的交流電。這就形成了可調(diào)電源模塊和不可調(diào)電源模塊這兩種模塊。但是，在不可調(diào)電源模塊應(yīng)用時(shí)，因?yàn)橹豢商峁┕潭ㄖ绷麟妷簲?shù)值，所以不能與SIMOTIO的功能結(jié)合。

（2）電動(dòng)機(jī)模塊。電動(dòng)機(jī)模塊被視為電氣控制程序中的主要組成部分，而將直流電逆變?yōu)樘囟l率的交流電是該模塊的主要工作。電動(dòng)機(jī)模塊劃分為裝柜型和書本型兩大類型。

（3）西門子SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。SIMOTION是電氣控制系統(tǒng)中的重要核心，它在系統(tǒng)運(yùn)行中對(duì)系統(tǒng)可靠性及實(shí)時(shí)性都起著決定性作用，所以，要充分的重視SIMOTION運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)。SIMOTION系統(tǒng)能完成復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)控制任務(wù)，更能完成邏輯控制和工藝控制，為生產(chǎn)機(jī)械提供完整的解決方案。

2.2 電氣控制系統(tǒng)的硬件組成

硬件部分在電氣控制系統(tǒng)中也有著十分重要的地位，主要包括機(jī)械手自動(dòng)換刀、斷刀檢測(cè)和深度檢測(cè)等。

（1）機(jī)械手自動(dòng)換刀。在生產(chǎn)過程中，應(yīng)用機(jī)械手自動(dòng)換刀能夠極大地提供數(shù)控機(jī)床的工作效率。它的工作原理就是通過電動(dòng)閥的開閉控制機(jī)械手和刀具，實(shí)現(xiàn)夾緊或者松夾功能，最終完成自動(dòng)換刀的過程。

（2）斷刀檢測(cè)系統(tǒng)。刀具磨損是生產(chǎn)加工過程中不可避免的一個(gè)問題，長(zhǎng)時(shí)間的負(fù)荷生產(chǎn)必然加速其磨損，甚至當(dāng)情節(jié)比較嚴(yán)重時(shí)，刀具也會(huì)出現(xiàn)斷裂的情況，極大地制約了生產(chǎn)效率。因此，必須要及時(shí)檢查刀具的使用情況。其能及時(shí)檢測(cè)到刀具的磨損情況，并將信息反饋給機(jī)床，指導(dǎo)其進(jìn)行自動(dòng)換刀動(dòng)作，保證生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。

（3）深度檢測(cè)。深度檢測(cè)是進(jìn)行換刀過程中必不可少的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，必須要通過一些專用的深度檢測(cè)工具進(jìn)一步對(duì)人工對(duì)刀或者是位于主軸夾緊位置的機(jī)械手做出判斷，最終保證后續(xù)環(huán)節(jié)的順利進(jìn)行。

2.3 PLC數(shù)控機(jī)床電氣控制方式

對(duì)于數(shù)控機(jī)床來說，其電氣控制方式直接影響到電氣控制系統(tǒng)的運(yùn)行情況，決定其是否安全可靠，能否穩(wěn)定運(yùn)行。所以，將重點(diǎn)放在對(duì)PLC數(shù)控機(jī)床的電氣控制方式方面具有重要的意義。但是，在實(shí)際工作中，很多電氣工人對(duì)傳感器信號(hào)的傳遞過程存在一定的錯(cuò)誤理解，傳感器信號(hào)應(yīng)反饋至西門子通訊模塊ET200，然后再進(jìn)一步傳達(dá)到SIMOTl0N中對(duì)相應(yīng)信號(hào)做出處理，最終傳至電氣控制系統(tǒng)中。

3 數(shù)控機(jī)床故障分析

如果數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中對(duì)操作人員的生命安全造成了一定的威脅，必須要采取緊急理措施。通常來說，運(yùn)行過程中的機(jī)床是可以通過急停按鈕停下來的，確保數(shù)控機(jī)床處于一個(gè)安全的閉合狀態(tài)。這主要是因?yàn)椋粹o會(huì)使繼電器中斷，從而進(jìn)一步斷開移動(dòng)裝置動(dòng)力電源。接入的PLC中間繼電器會(huì)立即將急停信號(hào)傳遞到系統(tǒng)中，迅速做出停止反應(yīng)，從而能夠?qū)收蠁栴}作出分析處理。

4 結(jié)語

綜上所述，電氣控制在基于PLC的數(shù)控機(jī)床中發(fā)揮著重要的作用，推動(dòng)了生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行。新時(shí)期，必須要要借助科學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，不斷提高數(shù)控機(jī)床的精密性，促使數(shù)控技術(shù)上升到一個(gè)新的階段。

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