數(shù)控車床的優(yōu)點精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

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

1、前言

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

2、數(shù)控車床中PLC技術(shù)的分類

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

3、PLC技術(shù)的工作原理以及對車床改造后的優(yōu)點

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

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

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

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

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

第四，在運用改造后的數(shù)控車床進行零件加工的過程中，能夠?qū)⒍鄠€工序集中到一臺車床之中，因而大大降低了員工搬運零件的次數(shù)，大大降低了工作人員的勞動強度。

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

4、數(shù)控車床中PLC技術(shù)的運用

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

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

5、結(jié)束語

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

【參考文獻】

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

第2篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車床教學(xué) 訂單生產(chǎn) 項目教學(xué)

【中圖分類號】G【文獻標識碼】 A

【文章編號】0450-9889（2014）09B-0115-02

數(shù)控車床也叫CNC車床，即是用計算機數(shù)字控制的車床，是目前使用較為廣泛的數(shù)控機床之一。數(shù)控車床與普通車床相比，由于增加了數(shù)字控制功能，加工過程自動化程度高，因此具有更強的靈活性和通用性及更高的加工精度和加工效率。數(shù)控車床能自動完成端面、內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、內(nèi)外圓弧面、螺紋等工序的切削加工，所以特別適合加工形狀復(fù)雜的軸類或盤類工件。數(shù)控車床這種通用性強、加工靈活、能適應(yīng)產(chǎn)品品種和規(guī)格頻繁變化的特點，能滿足新產(chǎn)品的開發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動化的要求，所以被廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)，如汽車制造廠、模具廠、發(fā)動機制造廠等。目前國內(nèi)對掌握數(shù)控車床操作技能人才需求量大，但是此類人才比較短缺。掌握數(shù)控車床操作技能熟練程度對學(xué)生將來就業(yè)與擇業(yè)影響非常大。

貴港市職業(yè)教育中心數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)在數(shù)控車床操作技能教學(xué)方面主要是以高等教育出版社的《數(shù)控車削編程與操作訓(xùn)練》作為教材。此書是按照項目教學(xué)法編寫的，但是由于出版時間比較早（2004年），隨著現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)很多新工藝和新方法，新產(chǎn)品也不斷出現(xiàn)，教材內(nèi)容顯得比較陳舊，跟不上企業(yè)發(fā)展變化。往屆畢業(yè)生就業(yè)后反饋回來的問題也提到老師教的知識與企業(yè)實際工作相差比較大。在教學(xué)中筆者發(fā)現(xiàn)，當(dāng)學(xué)生感覺實訓(xùn)加工的零件與工廠產(chǎn)品關(guān)聯(lián)不大或相差太遠時，就認為自己學(xué)的東西沒有用，對自己將來就業(yè)幫助不大，從而產(chǎn)生厭學(xué)心理，進而影響教學(xué)質(zhì)量。面對上述問題，本文從技能教學(xué)的角度探討中職數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)中訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)的結(jié)合，為教學(xué)模式改革進行有益的嘗試。

一、訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)結(jié)合的優(yōu)點

第一，教學(xué)內(nèi)容與實際生產(chǎn)結(jié)合提升了數(shù)控車床操作技能的教學(xué)質(zhì)量。教學(xué)內(nèi)容跟隨著企業(yè)工廠的產(chǎn)品變化，改變了以往教學(xué)內(nèi)容與實際機械制造業(yè)生產(chǎn)相脫節(jié)現(xiàn)象，提升了學(xué)生數(shù)控車床加工實際工業(yè)產(chǎn)品的能力，為他們的就業(yè)打下良好基礎(chǔ)。

第二，克服目前中職學(xué)生在企業(yè)頂崗實習(xí)加工工序單一性缺點。當(dāng)前中職學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的辦學(xué)模式大部分采用三年制形式，其中兩年在學(xué)校，最后一年在企業(yè)頂崗實習(xí)。現(xiàn)在比較大型的制造業(yè)為了提高生產(chǎn)率往往采用流水線的生產(chǎn)方式，每個工位只做一道工序。如只做加工外圓柱工序或只加工鏜孔工序等。學(xué)生頂崗期間一直周而復(fù)始地做同樣工作，這樣對他們掌握數(shù)控車床操作技能完整性不好。從長遠來看，不利于學(xué)生以后職業(yè)發(fā)展。訂單生產(chǎn)則不同，在學(xué)生熟悉數(shù)控車床操作以后，可以利用學(xué)校數(shù)控車床設(shè)備承接一些小批量制造業(yè)產(chǎn)品訂單，讓他們操作機床生產(chǎn)。其生產(chǎn)流程是：接到訂單―分析產(chǎn)品工件圖―設(shè)計加工工藝―編寫數(shù)控程序G代碼―調(diào)試―加工產(chǎn)品―檢測產(chǎn)品。由于訂單不同，加工工藝、加工方法和加工程序也不同，這對掌握數(shù)控車床操作技能完整性是十分有益的。

第三，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。因為不是流水線生產(chǎn)，學(xué)生能從分析零件圖、設(shè)計加工工藝、編寫數(shù)控程序和加工產(chǎn)品進行實訓(xùn)。這樣不但使學(xué)生的數(shù)控車床操作技能得到完整訓(xùn)練，而且加工的是實際的工業(yè)產(chǎn)品。這種“即學(xué)即用”方式讓學(xué)生真實感覺他們的數(shù)控車床操作技能價值所在，大大提高他們的學(xué)習(xí)興趣，從而進入良性循環(huán)，對提升教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。

二、數(shù)控車床教學(xué)中訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)的結(jié)合

（一）訂單生產(chǎn)需要的數(shù)控機床設(shè)備和市場條件

筆者根據(jù)數(shù)控車床設(shè)備情況和貴港市制造業(yè)市場調(diào)查的情況，進行校本教學(xué)改革的實踐與探索，即訂單生成與項目教學(xué)結(jié)合的實踐與探索。目前學(xué)校數(shù)控車床設(shè)備情況是：廣州數(shù)控車床980TD 12臺、普通車床21臺、數(shù)控銑床4臺、普通銑床4臺、普通磨床1臺、萬能磨床1臺、數(shù)控火花機床1臺、數(shù)控線切割機床1臺、沖床3臺、液壓機1臺、注塑機1臺。學(xué)?，F(xiàn)有的數(shù)控機床設(shè)備條件能夠接收小批量的機械加工產(chǎn)品訂單。市場方面，貴港地勢平坦，內(nèi)河運輸、公路運輸和鐵路運輸都比較發(fā)達；近年發(fā)展起來的工業(yè)農(nóng)機制造業(yè)、五金業(yè)等方興未艾。市場對機械產(chǎn)品的需求是求大于供，目前貴港制造業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品還無法滿足市場需求。綜合兩方面的因素考慮，學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)在數(shù)控車床操作技能教學(xué)中可以就近接一些小批量的機械產(chǎn)品的訂單進行生產(chǎn)實訓(xùn)。

（二）訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式

訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式中，教師可以按照“根據(jù)訂單布置加工項目―老師講解加工零件要點及注意事項―學(xué)生完成工件加工―師生評價產(chǎn)品質(zhì)量”四個步驟進行，使理論與實踐有效結(jié)合。例如，學(xué)校數(shù)控專業(yè)承接的一個訂單――500個階梯軸類零件，組織教學(xué)是這樣安排的：

1.根據(jù)訂單布置加工項目――階梯軸類零件的數(shù)控加工。

2.老師講解加工零件要點及注意事項：（1）零件圖分析。在數(shù)控車床上加工訂單所示的階梯軸類零件，該零件由外圓圓柱面、外圓錐面、圓弧面及螺紋構(gòu)成，零件的最大外徑是Ф58 mm，所以選取毛坯為Ф60 mm×150 mm的棒料，材料為45鋼。（2）確定工件裝夾方式。這工件是實心軸類零件，直徑較大，并且軸的長度不很長，可以采用工件左端面和Ф60 mm外圓作為定位基準。用普通三爪卡盤夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標系的原點。（3）確定數(shù)控加工刀具及加工工序卡。根據(jù)零件外形和加工要求，選用以下刀具：T01號刀為45°外圓車刀；T02號刀為90°外圓車刀；T03號刀為切槽刀（刀寬4mm）；T04號刀為60°外螺紋車刀。以T01號刀為基準刀，其余進行刀具補償。并制定加工工序卡。（4）合理選擇切削用量。制定數(shù)控加工刀具卡。（5）編寫加工程序。

3.學(xué)生完成工件加工。（1）在數(shù)控車床輸入零件加工程序。（2）進行程序校驗及加工軌跡仿真。（3）進行對刀操作。（4）在自動方式下自動加工并測量修調(diào)。

4.師生評價產(chǎn)品質(zhì)量。通過對零件的檢測分析加工工序是否合理，是否需要改進。分析選擇的切削用量――主軸轉(zhuǎn)速、進給速度是否是最佳。讓學(xué)生在實際加工機械產(chǎn)品中提高數(shù)控車床的操作技能。

三、訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)結(jié)合取得的成效

訂單生產(chǎn)與項目教學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式實踐半年多以后，學(xué)生的數(shù)控車床操作技能有明顯提高。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

第一，承接生產(chǎn)的訂單產(chǎn)品用戶使用后比較滿意。其中，承接玉柴汽車發(fā)動機制造廠的部分軸類工件訂單產(chǎn)品經(jīng)用戶測試校驗后評為“放心產(chǎn)品”。來自本地木材加工廠的壓板機訂單產(chǎn)品中，剛開始接的是十臺壓板機訂單，用戶使用后對產(chǎn)品的性能非常滿意；結(jié)果陸續(xù)收到多家本地木材加工廠三百多臺壓板機訂單。生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品說明學(xué)生的數(shù)控車床操作技能水平比較高。

第二，學(xué)生考數(shù)控車床操作工中級證合格率100%，一些優(yōu)秀的學(xué)生甚至取得數(shù)控車床操作工高級證。技能等級證的成績也反映這種教學(xué)模式是有一定成效的。

第三，實訓(xùn)班的一位學(xué)生代表貴港市參加2013年廣西第八屆全區(qū)中等職業(yè)學(xué)校技能比賽榮獲現(xiàn)代制造技術(shù)專業(yè)數(shù)控車加工技術(shù)項目三等獎。

第四，很多學(xué)生在實習(xí)階段就被一些廠家（如深圳比亞迪汽車制造廠、玉林柴油發(fā)動機制造廠、貴港貴糖集團等）簽約。從用人單位反饋回來的情況看，效果還是比較好的。許多學(xué)生憑自己扎實的數(shù)控車床操作技能在生產(chǎn)車間脫穎而出，成為生產(chǎn)線里的技術(shù)骨干。

【參考文獻】

[1]關(guān)穎.數(shù)控車床[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005

[2]李震.校企一體化辦學(xué)平臺下的人才培養(yǎng)模式研究――以鶴壁汽車工程職業(yè)學(xué)院為例[J].中國職業(yè)技術(shù)教育，2014（9）

【基金項目】貴港市“十一五”規(guī)劃A類課題（2010 A2）

第3篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控車床；刀架鉆夾系統(tǒng)；設(shè)計及使用；

中圖分類號：C39 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）27-0077-01

引言

目前在我國機械加工領(lǐng)域中使用的數(shù)控車床大部分都是經(jīng)濟型數(shù)控車床，特別是在私營企業(yè)、國有小企業(yè)、教學(xué)單位和西部落后地區(qū)使用的數(shù)控車床90%以上為經(jīng)濟型數(shù)控車床，并且有一部分數(shù)控車床還是用普通車床改裝而成。這些數(shù)控車床都是使用四工位立式數(shù)控刀架，機床的局限性造成鉆頭裝夾時定位精度不高，難以達到加工要求，把鉆頭準確定位并裝夾在此類數(shù)控車床的刀架上就成為一個技術(shù)難點。

0.數(shù)控車床鉆頭夾具的設(shè)計要求

①可以保證工件穩(wěn)定的加工精度；

②確保安裝、加工工件時操作安全；

③裝夾操作要省時、省力和方便。在結(jié)合經(jīng)濟性的情況下，盡量采用氣動、高效自鎖機構(gòu)等自動化夾緊裝置，提高裝夾速度；

④應(yīng)具有良好的結(jié)構(gòu)工藝性。

1.設(shè)計方案比選

筆者在總結(jié)現(xiàn)有經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，設(shè)計了一種實用新型數(shù)控車床刀架鉆夾，使用它裝夾鉆頭既能夠方便、快捷地把鉆頭安裝在數(shù)控車床刀架上，又能夠使鉆頭定位準確。具體技術(shù)設(shè)計方案如下：方案1（參見圖1-3）：

此設(shè)計方案的數(shù)控車床刀架鉆夾適用于直柄鉆頭及中心鉆，其包括鉆夾體1、螺絲孔2、V形槽3、夾緊墊片4、V形塊5等要素。在鉆夾體1一側(cè)開有3個螺絲孔2。

方案2（參見圖4）：此設(shè)計方案的數(shù)控車床刀架鉆夾適用于錐柄鉆頭，鉆夾體1設(shè)計為長方體，在鉆夾體1長度方向水平設(shè)置一個莫氏錐孔2，在莫氏錐孔尾部水平設(shè)置一個扁孔3，用來配合鉆頭錐柄尾部的扁榫，以防止鉆頭打滑及拆卸鉆頭。

2.設(shè)計原理及說明

方案1：（1）如圖1所示，鉆夾體1為長方體，其各面及各面之間的平面度、垂直度、平行度都有適當(dāng)?shù)木纫螅ㄖ饕男挝还钊鐖D所示），以保證鉆夾體1在數(shù)控刀架上的定位精度，從而保證鉆頭的定位精度。（2）在鉆夾體內(nèi)，水平設(shè)置一條V形槽3，V形槽3的中心線與鉆夾體平行，V形角的角平分線與水平面平行，這樣就使得尺寸大小不等的鉆頭安裝在V形槽里夾緊之后其中心高度都是一樣的，且V形槽的中心線高度相等。（3）鉆夾體底面到V形槽的中心線的高度H，設(shè)計與數(shù)控刀架車刀支承面到車床主軸中心線的高度相等，這樣鉆頭在安裝使用時，在高度方向上無需再用墊片調(diào)整。（4）鉆頭用3個內(nèi)六角螺栓夾緊，圖3的墊片安放在鉆頭與螺栓之間，用于夾緊尺寸大的鉆頭，目的是在夾緊鉆頭時使鉆頭受力均勻，防止鉆頭彎曲變形、夾傷等；圖3的V形塊亦安放在鉆頭與螺釘之間，主要用于裝夾尺寸小的鉆頭。

方案2：該鉆夾外形為長方體設(shè)計，其各面及各面之間也都有相應(yīng)的平面度、垂直度、平行度等形位公差的要求（主要的形位公差如圖4所示）。在長度方向水平設(shè)有一莫氏錐孔，垂直于錐孔在錐孔后面水平設(shè)置有一扁孔，以配合鉆頭錐柄后端的扁榫，目的是防止鉆頭打滑轉(zhuǎn)動及拆卸鉆頭。鉆夾的后部在與錐孔同一軸心線上開一螺絲孔，此孔與扁孔、錐孔連通，擰進螺絲即可把鉆頭從錐孔推出。底面到莫氏錐孔中心線的高度H，與刀架車刀支承面到車床主軸中心高度相等，鉆頭在安裝使用時無需再用墊片調(diào)整。

3.使用方法

（1）安裝

方案1：參照圖1-4所示，安裝前先把刀架的刀位擦干凈，把鉆夾的V形槽及底面（A面）和垂直面（B面）吹洗干凈，安裝時，首先把鉆頭插入V形槽3里套入墊片5，用螺絲2夾緊，然后把鉆夾安放在刀位上（注意把鉆夾與刀架的各接觸面壓平、貼緊），再用刀架螺絲夾緊鉆夾安裝即完畢。

方案2的安裝與方案1同理。

（2）對刀

鉆頭在安裝完畢之后與其它刀具一樣還要進行對刀才能使用，本人在實踐中總結(jié)出鉆頭常用的對刀方法有以下三種（因Z軸方向?qū)Φ侗容^容易在此不作陳述）：

目測對刀法。就是移動鉆頭用眼睛觀測，當(dāng)觀察到鉆頭中心與工件旋轉(zhuǎn)中心一致后，設(shè)置鉆頭X方向的刀補。

定點對刀法。像其它刀具一樣移動鉆頭使鉆頭的棱邊輕輕接觸到試車過的外圓處，然后設(shè)置鉆頭X方向的刀補（注意要加上鉆頭的直徑值）。

對中法。如數(shù)控銑床對刀的方法一樣，啟動主軸，移動刀架使鉆頭先后與試車過的工件前后兩邊輕輕接觸，2個接觸位置的平均值即為工件旋轉(zhuǎn)中心。用G00指令把鉆頭移動到中心位置，再設(shè)置鉆頭X方向的刀補。

（3）換刀

因鉆頭磨損需刃磨或更換時，只需松開夾緊鉆頭的螺絲2（方案2擰進螺絲頂出錐鉆頭）即可把鉆頭卸下，此時鉆夾仍牢牢固定在刀架上，然后把新鉆頭插入V形槽（方案2為錐孔，注意擰退卸刀螺絲）夾緊，對Z方向重新對刀即可使用。如果是鉆通孔或孔深精度要求不高，對于方案1換刀時還有一捷徑，即先進行前面程序的加工直到調(diào)出鉆頭并快速定位到起刀點，即G00X0Z3處，然后暫停，再把鉆頭從鉆夾后面插入，用目測方法，當(dāng)鉆尖到達Z3處后夾緊即可繼續(xù)進行加工。

4.局限性

（1）因受刀架裝刀位置高度尺寸的影響，鉆夾的V形槽（或錐孔）不能做得太大，因此在使用直徑大的鉆頭時有一定局限性。

（2）鉆頭裝夾時的定位精度受刀架精度影響，在鉆深孔時，仍需根據(jù)試鉆情況對鉆頭進行微調(diào)。

5.結(jié)束語

此鉆頭夾具在長達一年的實際加工作用過程中，已證實其所鉆之孔均能達到10至12的公差等級精度，鉆頭的使用壽命亦不受到額外影響。實踐證明此鉆頭夾具具有結(jié)構(gòu)簡單、實用方便、安全有效等優(yōu)點。在批量生產(chǎn)中與使用尾座對比，生產(chǎn)效率明顯提高，工人的勞動強度明顯降低。

參考文獻

第4篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

關(guān)鍵詞 數(shù)控車床；程序編制；車削加工

中圖分類號TH18 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2011）42-0134-02

數(shù)控車削在加工過程中經(jīng)常涉及到程序編制、工藝分析、裝刀、對刀、裝工件、半精加工、粗加工、精加工。數(shù)控車削的加工是不是能有效地實現(xiàn)，主要就在于對數(shù)控車削全部工藝過程的合理分析。

1 數(shù)控車削的加工技術(shù)和方法

數(shù)控車削的加工首先要選擇其要加工的零件，這是整個加工過程的關(guān)鍵內(nèi)容，然后就要對所要加工的零件圖紙分析與研究，通過對整個數(shù)控車削的加工工藝路線的分析，才能準確的調(diào)整和選擇具體的加工工具和夾具，對于切削用量也要進行具體的選擇。最后才是工步和工序的具體設(shè)計、加工軌跡的優(yōu)化和計算以及編寫整個數(shù)控加工的工藝技術(shù)制度及文件。筆者在實踐中曾觀察過一些一線的數(shù)控車削的技術(shù)工人，發(fā)現(xiàn)總是有很多的使用者都是依據(jù)一個比較傳統(tǒng)的路線進行工藝的分析。其路線是：確定加工內(nèi)容研究圖紙選擇工具選擇切削用量劃分和擬定工序優(yōu)化加工軌跡編制技術(shù)文件。然而經(jīng)過筆者的分析和研究，發(fā)現(xiàn)如果依據(jù)上述路線，工步、工序的設(shè)計很多時候都是很難符合所需零件形位的公差要求，經(jīng)常會導(dǎo)致一些產(chǎn)生次品的出現(xiàn)，針對這種現(xiàn)象，筆者提出以下的觀點。

2 數(shù)控車削的加工技術(shù)的改進

經(jīng)過上述的分析和研究，筆者結(jié)合實際工作，對上述的加工路線做了如下的一些調(diào)整。筆者感覺比較合理數(shù)控車削的工藝分析步驟為：確定加工內(nèi)容研究圖紙劃分和擬定工序選擇工具選擇切削用量優(yōu)化加工軌跡編制技術(shù)文件。

2.1 零件的圖紙分析

零件的圖紙分析屬于制定整個數(shù)控車削工藝的關(guān)鍵之所在。要對所要加工的工件進行一個全面的摸底和評估，對具體的尺寸進行標注分析，對輪廓幾何的要素和部件的加工技術(shù)和精度進行分析和研究。同時，也要對零件的加工要求與結(jié)構(gòu)進行合理的評估和分析，從而才能確保準備的選擇工藝。

2.2 選擇的基準分析

零件圖紙上的尺寸標注必須要符合數(shù)控車床的實際加工中的具體特點，通常都是采用直接給出坐標尺寸或同一基準標注尺寸的方法。選用這種標注的方法優(yōu)點是不但有利于設(shè)計基準、編程原點、測量基準、工藝基準的統(tǒng)一，而且還便于編程和修改。在進行手工的具體編程時，一定要計算出所有節(jié)點的坐標，同時還要在自動編程的時候，針對零件大概輪廓的每一個幾何元素要進行合理準確的定義。

2.3 精度和技術(shù)要求分析

對所要加工的零件技術(shù)和精度經(jīng)過必要的分析，此過程屬于零件工藝性分析的基礎(chǔ)，只有在分析了所有零件的表面粗糙度和具體尺寸精度，才能更準備合理地去選擇裝夾方式、加工方法、切削用量及刀具等。

3 工步、工序的設(shè)計

3.1 工序劃分的原則

通過數(shù)控車床進行加工零件，一般情況下所選用的工序都可歸納為兩種原則。其一，確保精度的原則。工序一定要最大程度地集中粗、精加工，一般情況下都是在一次裝夾中就能完成所有的加工。為抵消和降低切削力變形和熱變形所帶來的對工件的位置精度、形狀、表面粗糙度和尺寸精度的影響，所以通常都是把精、粗加工經(jīng)過分開而實現(xiàn)的；其二，提高生產(chǎn)效率的原則。為抵消和降低換刀次數(shù)，從而節(jié)省實際操作中的換刀時間，這樣就會大大提高了整個生產(chǎn)過程中的效率，所以通常情況下都是用同一把刀加工整個加工部位，等完成之后才去換新刀來完成其他部位的加工，這樣還能減少整個空刀運行的過程。

3.2 確定加工順序

制定加工順序通常都會遵循一下原則：先粗后精。按照粗車半精車精車的先后順序進行，不斷地進行提高其加工的精度；先近后遠。對離刀點相對比較近的部位先加工，對離刀點相對比較遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，降低了整個空刀運行的時間。此外，先近后遠車削還有一個優(yōu)點，就是能夠比較完整地保持坯件或半成品的剛性，從而改善了其切削條件；內(nèi)外交叉。對既有內(nèi)表面又有外表面需加工的零件，應(yīng)先進行內(nèi)外表面的粗加工，后進行內(nèi)外表面的精加工；基面先行。用作精基準的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來，定位基準的表面越精確，裝夾誤差越小。

3.3刀具和夾具的選擇

數(shù)控車削加工中最大程度地做到一次裝夾之后，就能加工出大部分或全部代加工表面，努力降低裝夾的次數(shù)，以提高整個加工的效率、確保整個加工的精度。對于軸類的零件加工，一般都是以零件自身的外圓柱面作定位基準；對于套類零件，則以內(nèi)孔為定位基準。數(shù)控車床夾具除了使用通用的四爪卡盤、三爪自動定心卡盤、液壓、氣動夾具及電動之外，還有多種通用性較好的專用夾具。

3.4 切削用量選擇

數(shù)控車削加工中的切削用量包括背吃刀量aD、主軸轉(zhuǎn)速S及進給速度F。切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對提高數(shù)控車床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車床的切削用量時一定要根據(jù)機床說明書中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實際經(jīng)驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量 最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度u。增大背吃刀量可減少走刀次數(shù)，提高加工效率，增大進給量有利于斷屑。精車時，應(yīng)著重考慮如何保證加工質(zhì)量，并在此基礎(chǔ)上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉(zhuǎn)速S（r/min）可根據(jù)切削速度v （mm/min）由公式S=v1000/πD（D為工件或刀/具直徑mm）計算得出，也可以查表或根據(jù)實踐經(jīng)驗確定。

4 結(jié)論

數(shù)控機床作為一種高效率的設(shè)備，欲充分發(fā)揮其高性能、高精度和高自動化的特點，除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外，還應(yīng)在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝，以得到最優(yōu)的加工方案。

參考文獻

第5篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

論文摘要：本人于2007年4月份進入廣東省廣州昊達機電有限公司進行畢業(yè)前的綜合實踐，從事有關(guān)變頻器的工作。本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅(qū)動中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運行模式，并簡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。

前言

數(shù)控車床是機電一體化的典型產(chǎn)品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術(shù)為一身的自動化設(shè)備。其中主軸運動是數(shù)控車床的一個重要內(nèi)容，以完成切削任務(wù)，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉(zhuǎn)和停止，可自動換檔和無級調(diào)速。

在目前數(shù)控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數(shù)控車床對主軸驅(qū)動的要求，必須有以下性能:(1)寬調(diào)速范圍，且速度穩(wěn)定性能要高;(2)在斷續(xù)負載下，電機的轉(zhuǎn)速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。

本文介紹了采用數(shù)控車床的主軸驅(qū)動中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。

第1章變頻器矢量控制闡述

70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉(zhuǎn)矩控制問題。矢量控制實現(xiàn)的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據(jù)磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉(zhuǎn)矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場的電流分量(勵磁電流)和產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的電流分量(轉(zhuǎn)矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉(zhuǎn)差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的靜、動態(tài)性能。矢量控制算法已被廣泛地應(yīng)用在siemens，AB，GE，F(xiàn)uji等國際化大公司變頻器上。

采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調(diào)速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準確的被控異步電動機的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數(shù)，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經(jīng)具備異步電動機參數(shù)自動檢測、自動辨識、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動異步電動機進行正常運轉(zhuǎn)之前可以自動地對異步電動機的參數(shù)進行辨識，并根據(jù)辨識結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。

第2章數(shù)控車床主軸變頻的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運行模式

2.1主軸變頻控制的基本原理

由異步電機理論可知，主軸電機的轉(zhuǎn)速公式為:

n=(60f/p)×(1-s)

其中P—電動機的極對數(shù)，s—轉(zhuǎn)差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉(zhuǎn)速。從上式可看出，電機轉(zhuǎn)速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速，而對于變頻器而言，其頻率的調(diào)節(jié)范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調(diào)節(jié)，因此主軸電機轉(zhuǎn)速即可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。

當(dāng)然，轉(zhuǎn)速提高后，還應(yīng)考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設(shè)定最高頻率來進行限定。

圖2-1所示為變頻器在數(shù)控車床的應(yīng)用，其中變頻器與數(shù)控裝置的聯(lián)系通常包括:(1)數(shù)控裝置到變頻器的正反轉(zhuǎn)信號;(2)數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號。因此所有關(guān)于對變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板進行編程和顯示。

2.2主軸變頻控制的系統(tǒng)構(gòu)成

不使用變頻器進行變速傳動的數(shù)控車床一般用時間控制器確認電機轉(zhuǎn)速到達指令速度開始進刀，而使用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這樣一來就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對應(yīng)于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對應(yīng)于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉(zhuǎn)速卻是聯(lián)系變化的，從而實現(xiàn)高精度切削。

在本系統(tǒng)中，速度信號的傳遞是通過數(shù)控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號與設(shè)定頻率的輸入輸出特性曲線的設(shè)置，數(shù)控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數(shù)控車床快速正反轉(zhuǎn)、自由調(diào)速、變速切削的要求。

第3章無速度傳感器的矢量控制變頻器

3.1主軸變頻器的基本選型

目前較為簡單的一類變頻器是V/F控制(簡稱標量控制)，它就是一種電壓發(fā)生模式裝置，對調(diào)頻過程中的電壓進行給定變化模式調(diào)節(jié)，常見的有線性V/F控制(用于恒轉(zhuǎn)矩)和平方V/F控制(用于風(fēng)機水泵變轉(zhuǎn)矩)。

標量控制的弱點在于低頻轉(zhuǎn)矩不夠(需要轉(zhuǎn)矩提升)、速度穩(wěn)定性不好(調(diào)速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進行推廣。

所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機像直流電機那樣具有優(yōu)秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內(nèi)部的磁通為設(shè)定值，產(chǎn)生所需要的轉(zhuǎn)矩。

矢量控制相對于標量控制而言，其優(yōu)點有:(1)控制特性非常優(yōu)良，可以直流電機的電樞電流加勵磁電流調(diào)節(jié)相媲美;(2)能適應(yīng)要求高速響應(yīng)的場合;(3)調(diào)速范圍大(1:100);(4)可進行轉(zhuǎn)矩控制。

當(dāng)然相對于標量控制而言，矢量控制的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動機的參數(shù)。矢量控制分無速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區(qū)別在于后者具有更高的速度控制精度(萬分之五)，而前者為千分之五，但是在數(shù)控車床中無速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經(jīng)符合控制要求，所以這里推薦并介紹無速度傳感器的矢量變頻器。

3.2無速度傳感器的矢量變頻器

無速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產(chǎn)品推出，總結(jié)各自產(chǎn)品的特點，它們都具有以下特點:(1)電機參數(shù)自動辯識和手動輸入相結(jié)合;(2)過載能力強，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉(zhuǎn)矩，如150%額定轉(zhuǎn)矩/1HZ;(4)各種保護齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。

無速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉(zhuǎn)矩控制的特性，而且改善了針對各種負載變化產(chǎn)生的不特定環(huán)境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無速度傳感器變頻器產(chǎn)品在低頻和正常頻段時的轉(zhuǎn)矩測試數(shù)據(jù)(電機為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時同樣可以產(chǎn)生強大的轉(zhuǎn)矩。在實驗中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進行比較發(fā)現(xiàn)，前者具有更強的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。

3.3矢量控制中的電機參數(shù)辨識

由于矢量控制是著眼于轉(zhuǎn)子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內(nèi)部的算法中大量涉及到電機參數(shù)。從圖3-2的異步電動機的T型等效電路表示中可以看出，電機除了常規(guī)的參數(shù)如電機極數(shù)、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉(zhuǎn)子電阻)、X21(轉(zhuǎn)子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。

參數(shù)辨識中分電機靜止辨識和旋轉(zhuǎn)辨識2種，其中在靜止辨識中，變頻器能自動測量并計算頂子和轉(zhuǎn)子電阻以及相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數(shù)寫入;在旋轉(zhuǎn)辨識中，變頻器自動測量電機的互感抗和空載電流。

在參數(shù)辨識中，必須注意:(1)若旋轉(zhuǎn)辨識中出現(xiàn)過流或過壓故障，可適當(dāng)增減加減速時間;(2)旋轉(zhuǎn)辨識只能在空載中進行;(3)如辨識前必須首先正確輸入電機銘牌的參數(shù)。

3.4數(shù)控車床主軸變頻矢量控制的功能設(shè)置

從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設(shè)置分以下幾部分:

1矢量控制方式的設(shè)定和電機參數(shù);

2開關(guān)量數(shù)字輸入和輸出;

3模擬量輸入特性曲線;

4SR速度閉環(huán)參數(shù)設(shè)定。

第4章結(jié)束語

對于數(shù)控車床的主軸電機，使用了無速度傳感器的變頻調(diào)速器的矢量控制后，具有以下顯著優(yōu)點:大幅度降低維護費用，甚至是免維護的;可實現(xiàn)高效率的切割和較高的加工精度;實現(xiàn)低速和高速情況下強勁的力矩輸出。

參考文獻

1.王侃夫.數(shù)控機床控制技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2002.

2.杜金城.電氣變頻調(diào)速設(shè)計技術(shù)[M].北京:中國電力出版社,2001.

第6篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床；故障；排除措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.219

0 引言

數(shù)控機床是機械加工過程中比較常見的自動化器械，具有較高的技術(shù)含量。一旦數(shù)控機床出現(xiàn)故障就會比較麻煩，不僅會影響到數(shù)控機床的工作效率，同時還會縮短數(shù)控機床的使用壽命。此外，數(shù)控機床故障診斷難度比較大，必須要借助現(xiàn)代故障診斷技術(shù)才可以確定故障發(fā)生的原因，并排除故障。因此，進行有關(guān)數(shù)控機床常見故障及排除措施的研究十分必要。本文將從介紹數(shù)控機床故障診斷概述入手，分析和研究數(shù)控機床常見的故障類型，并提出故障排除的方法，希望對以后的相關(guān)工作能有所幫助。

1 數(shù)控車床故障診斷概述

1.1 數(shù)控機床故障診斷的基本原則

在對數(shù)控機床進行故障診斷的過程中應(yīng)遵守一定的原則。

第一，從外部到內(nèi)部的原則。近年來，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機床出現(xiàn)故障的可能性越來越低。但如果發(fā)生了故障，維修人員在診斷時應(yīng)先進行數(shù)控機床外部檢查，確定外部不存在問題以后才可以進行內(nèi)部檢查。在故障診斷的過程中盡量不要拆卸數(shù)控機床，因為數(shù)控機床對精度的要求比較高，隨意拆卸數(shù)控機床可能會影響其精度，進而影響數(shù)控機床的正常使用；

第二，從主機到電氣的原則。數(shù)控機床發(fā)生故障的部位主要有三個，分別為主機、數(shù)控系統(tǒng)和電氣。相比于后兩個部位來說，數(shù)控機床主機出現(xiàn)故障比較容易診斷出來。因此，要先進行主機診斷。而且，大量的實踐也證明了數(shù)控機床主機出現(xiàn)故障的概率比較高。先進行主機診斷可以節(jié)省很多的時間。如果確定了主機不存在故障，則可以進行數(shù)控系統(tǒng)和電氣故障診斷；

第三，從靜態(tài)到動態(tài)的原則。如果發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床出現(xiàn)了故障則應(yīng)先斷電。在數(shù)控機床停止運行的狀態(tài)下進行故障診斷。只有在保證通電以后不會發(fā)生更大的事故時才可以給數(shù)控機床通電。通電以后要對數(shù)控機床運行的狀態(tài)進行觀察，找到故障發(fā)生的位置；

第四，從簡單到困難的原則。如果數(shù)控機床發(fā)生了多種故障，則應(yīng)先判斷故障排除的難易度，先處理比較容易排除的故障，然后在解決難以排除的故障。

1.2 數(shù)據(jù)機床故障診斷的方法

在數(shù)控機床故障診斷的過程中可以采用多種方法，下文將介紹幾種比較常見的故障診斷方法。

第一，是直觀診斷法。顧名思義，就是通過直接觀察判斷故障發(fā)生的位置、故障的類型。在觀察的過程中不僅要目測，還要手摸、通電檢驗。一般情況下，在數(shù)控機床故障初步診斷的過程中會采用直觀診斷法；

第二，是自診斷功能法。隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機床越來越先進，自帶診斷功能。因此，當(dāng)數(shù)控機床發(fā)生故障以后要充分利用自診斷功能，分析和判斷故障發(fā)生的原因；

第三，是交換診斷法。采用交換診斷法主要是為了判斷故障轉(zhuǎn)移的方向。在具體應(yīng)用的過程中，維修人員需要將具有同種功能的模塊交換安裝，從而確定故障發(fā)生的位置；

第四，是儀器測量診斷法。目前，市場上已經(jīng)有專門用于數(shù)控機床故障診斷的儀器設(shè)備。在數(shù)控機床發(fā)生故障以后可以通過儀器測量的方法對數(shù)控機床的運行狀態(tài)進行檢查，從而確定故障發(fā)生的位置。

在實踐過程中，需要根據(jù)實際情況選擇故障診斷的方法。對于一些比較復(fù)雜的情況，可以同時采用上述的方法，這樣可以提高故障診斷的速度和準確性。

2 數(shù)控車床常見的故障及排除措施

首先，是數(shù)控機床主軸電機故障。目前，數(shù)控機床大多使用的是變頻調(diào)速電動機。這種類型的電動機具有很多的優(yōu)點。第一，變頻調(diào)速電動機穩(wěn)定性比較好，使用成本比較低；第二，變頻調(diào)速電動機損耗比較小，可以進行速度變換。雖然，變頻調(diào)速電動機具有很多的優(yōu)點，但在使用的過程中也比較容易出現(xiàn)故障。變頻調(diào)速電動機出現(xiàn)的故障主要有三種。第一種是噪聲故障。如果電機軸承在使用的過程中缺少油脂或者出現(xiàn)了損壞則會導(dǎo)致噪聲故障的發(fā)生。排除故障的方法有兩種，如果是電機軸承受損則應(yīng)更換新的軸承，如果是缺少油脂，則應(yīng)使用耐高溫性較好的油脂；第二種是振動故障。導(dǎo)致變頻調(diào)速電動機出現(xiàn)振動故障的原因有很多，例如電機軸承受損、電機緊固螺栓松動等。針對不同的原因應(yīng)采用不同的故障排除方法。例如，如果是因緊固螺栓松動導(dǎo)致振動故障發(fā)生則應(yīng)加固連接螺栓；第三種是發(fā)熱故障。軸承受損、軸承間隙過大、散熱排風(fēng)扇損壞等均可能導(dǎo)致發(fā)熱故障的發(fā)生。如果是散熱排風(fēng)扇出現(xiàn)問題則應(yīng)更換新的排風(fēng)扇。

其次，是數(shù)控機床工作臺故障。在進行零部件加工的過程中，數(shù)控機床的工作臺經(jīng)常會出現(xiàn)運行停止、電機不間斷抖動的現(xiàn)象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的原因有兩個，一個是工作臺機械出現(xiàn)故障，另一個是系統(tǒng)故障。通常來說，系統(tǒng)故障發(fā)生的可能性比較小。如果是機械故障，則可以將工作臺退回到原點，重新啟動，這樣就可以排除故障。如果故障沒有排除掉，則要檢查傳動系統(tǒng)是否出現(xiàn)了損壞，是否有異物存在。在這種情況下要先切斷電源，然后再進行故障診斷。

3 總結(jié)

總之，數(shù)控機床是精密度比較高的機械設(shè)備，在運行的過程中很少會出現(xiàn)故障。但如果發(fā)生故障，導(dǎo)致故障發(fā)生的原因一般都是比較復(fù)雜的，從而加大了故障診斷的難度。因此，必須要加強對數(shù)控機床故障診斷技術(shù)的研究，提高數(shù)控機床故障診斷的效率，從而確保數(shù)控機床運行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]王東陽.數(shù)控車床自動回轉(zhuǎn)刀架常見故障診斷與排除[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2011（06）：155-156.

第7篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

關(guān)鍵詞：悼爻蕩?；切削力；诧喛磨茩C；DSP

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.021

0 引言

在數(shù)控車床的加工過程中，切削力對整個加工過程有著重要的影響。首先在切削過程中，切削力導(dǎo)致了切削熱的產(chǎn)生，切削熱會使刀具產(chǎn)生不同程度的磨損，進而對降低刀具的耐用度與加工表面的質(zhì)量，會影響整個加工過程。其次，可以根據(jù)切削力計算出切削功率的大小，選擇合適的機床、刀具與夾具。最后，通過對切削力的測量可以保證數(shù)控機床順利的運行，在數(shù)控加工中可以實時監(jiān)控，有利于數(shù)控機床的自動加工，避免出現(xiàn)過載等問題。在研究數(shù)控車床切削力的時候，根據(jù)實際需要通常把總的切削力分解成X、Y、Z方向上三個互相垂直的力來進行測量。

1 數(shù)控車床切削力測量方法分類

最開始的方法，是利用一些已有的經(jīng)驗公式，帶入數(shù)據(jù)得出切削力的數(shù)值。例如，機床在加工的時候，產(chǎn)生的功率可以用儀器測量出來。如果切削速度可以確定，代入經(jīng)驗公式可以得出具體的切削力數(shù)值。這種方法可以粗略估算切削力的值，誤差大。以下常用的方法大致可以分為直接測量和間接測量。

直接測量一般利用測力儀將測得的力信號轉(zhuǎn)化為電信號，經(jīng)過一系列處理后讀出三個方向上的切削分力值。這種方法具有靈敏度高、量程范圍大等優(yōu)點但是耗時大、誤差大、測量精度較高，可以通過不同的數(shù)據(jù)處理方法提高測量精度。

2 基于單片機的數(shù)控車床切削力測量

利用單片機測量數(shù)控車床的切削力，系統(tǒng)設(shè)計一般為將力通過傳感器進行測量，通過電橋放大器把信號進行放大，然后進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)計單片機進行信號處理，通過設(shè)計按鍵電路使LED數(shù)碼管進行循環(huán)顯示切削力的大小，設(shè)置通信接口，當(dāng)切削力過大時進行過載報警。

電阻應(yīng)變片和壓電晶體是我們測量力的時候常用的傳感器。其中電阻應(yīng)變片具有靈活性大、適應(yīng)性廣、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。在數(shù)控車床車削時，車削力經(jīng)工件轉(zhuǎn)動傳遞于車刀刀架上，使緊貼在上面的電阻應(yīng)變片產(chǎn)生變形。無論應(yīng)變片受拉伸使電阻絲直徑變細，或者應(yīng)變片受壓縮變形使電阻絲直徑變粗，都會使電阻值發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電信號。

3 基于DSP實現(xiàn)機床切削力信號在線監(jiān)測

我們選取壓電測力采集機構(gòu)，采取壓電刀桿式的測力方法進行測量。機構(gòu)在外形上與普通外圓車刀相似，在后面加一個三向的壓電傳感器對信號進行采集。機床工作產(chǎn)生切削力的時候，切削力會作用在壓電傳感器上，自動在X 、Y 、Z 三個方向進行分解并輸出。測得的輸出信號需要經(jīng)過電荷放大器處理后，連接采集系統(tǒng)TMS320C5402。利用TMS320C5402數(shù)字信號處理器組成的采集系統(tǒng)，對壓電傳感器測得的切削力信號進行實時采集并動態(tài)顯示信號。實現(xiàn)計算機與通信采集系統(tǒng)的通信，從而來監(jiān)控數(shù)控機床的加工過程。

電荷是壓電力傳感器的輸出信號，作用力的大小可以通過電荷的多少來進行反應(yīng)。通過電荷放大器，我們可以將微弱的電荷量進行處理，進行完這一系列的操作后，就能利用DSP進行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的處理。數(shù)字信號處理器將采集來的數(shù)據(jù)進行后續(xù)處理與分析。具體的操作包括顯示、濾波、相關(guān)分析譜分析等，在時域和頻域上對信號進行分析，可以得出信號的特征。

4 基于虛擬分析儀的切削力測量

當(dāng)今時代，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，計算機技術(shù)發(fā)展尤其迅速，有各種各樣新式儀器，現(xiàn)在出現(xiàn)了一種基于計算機和軟件的儀器――虛擬儀器。

切削力測量的傳統(tǒng)方法需要用專門的測力儀、示波器、記錄儀等，這種方法的局限性是只能測量力的數(shù)值，之后需要進行大量的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)處理，才能得到經(jīng)驗公式。虛擬分析儀可以對作用在刀具上的力和力矩進行分析，對數(shù)據(jù)進行濾波、平滑等一系列的處理。虛擬儀器可以顯示圖形，這可以提高對測量數(shù)據(jù)的理解和解釋，可對測量數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)庫管理 ，充分體現(xiàn)了計算機在數(shù)據(jù)計算 、存儲 和顯示等方面的巨大優(yōu)勢。在節(jié)省財力、人力的條件下，具有精確度高，速度快，穩(wěn)定性高，使用方便的優(yōu)點。

力信號可以應(yīng)用八角環(huán)測力儀轉(zhuǎn)換成電阻變化信號，再通過動態(tài)電阻應(yīng)變儀將電阻變化信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，通過 A/D 轉(zhuǎn)換將電信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，后面連接計算機，再通過虛擬式分析儀器對數(shù)據(jù)進行處理。

在數(shù)控機床車削加工中，利用虛擬分析儀器對輸出的電信號進行數(shù)據(jù)采集，可以得到切削力的值。通過實驗可以得出，對各種電信號可以利用虛擬式信號分析儀器進行數(shù)據(jù)的采集、處理和分析。此種方法包含了各種儀器，方便使用，有很好的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

5 存在的問題以及發(fā)展

現(xiàn)代數(shù)控機床的切削加工正在朝著高速度、高精度、高自動化的方向快速發(fā)展。這會大大提高生產(chǎn)者對切削力測量系統(tǒng)的要求。切削力的測量系統(tǒng)應(yīng)該具有較寬的測量范圍、以及較高的分辨率；實時監(jiān)測性好，能在線進行測量；數(shù)據(jù)處理與分析能力強大，能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的切削力信號進行快速準確的分析。

針對切削力測量系統(tǒng)精度的問題，可以開發(fā)新型的彈性元件，將彈性元件的結(jié)構(gòu)進行完善，合理設(shè)計應(yīng)變片的擺放方案，可以有效解決應(yīng)變式測力儀靈敏度低問題，提高測量系統(tǒng)的精度。將集成電路與微電子技術(shù)應(yīng)用到切削力測量系統(tǒng)中，集成化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的速度與精度得到提高。

6 結(jié)論

切削力的測量有著重要的實際意義，有利于數(shù)控機床實現(xiàn)自動化。切削力的測量方法，總體上分為間接測量與直接測量。其中間接測量誤差大，適用于一些特定的場合。利用單片機技術(shù)可以較為方便、快速的測量出切削力的大小，性價比高但精度低。DSP與虛擬儀器等新技術(shù)將會有更大的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]徐哲，施志輝.虛擬分析儀器及其在切削力測量中的應(yīng)用[J].航空制造技術(shù)，2005（05）：99-100.

[2]岳文輝，陳雪華，何艷芳.虛擬儀器及其在切削力測量中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2010（05）：133-137.

第8篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

關(guān)鍵詞：雙線蝸桿；進刀方法；宏程序

1 雙線蝸桿零件特點

蝸桿的齒形面與梯形螺紋很相似，其軸向剖面為梯形，但是蝸桿的齒形較深、導(dǎo)程較大、切削面積大，車削時比一般梯形螺紋難得多。車蝸桿時，首先要合理選擇車刀的幾何參數(shù)，其次要采用合理的進刀方法，才能順利完成蝸桿的車削。

2 車削加工中的難題

車削蝸桿一般在普通車床加工，在加工大模數(shù)蝸桿時由于導(dǎo)程大，刀具運動速度快，車削時容易出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，技術(shù)性要求較高，由于是手動操作，加工質(zhì)量難以保證，有時受到車床進給箱和掛輪的限制，如果名牌上沒有相應(yīng)的模數(shù)，蝸桿是無法加工的。

圖1 零件圖

如果在數(shù)控車床上加工就能解決這一問題。但是蝸桿在數(shù)控車床上加工時會遇到一些實際問題：因為蝸桿的齒槽比較深，如采用G92單循環(huán)指令車削蝸桿為直進法，加工時刀具三刃車削，刀具受力大，易產(chǎn)生振動，刀具很容易折斷，刀具與工件摩擦強烈、排屑困難，齒面表面質(zhì)量也很差。如采用G76復(fù)合循環(huán)指令車蝸桿，刀具為斜進法，加工時刀具是兩刃車削，剛開始車削時是比較平穩(wěn)的，但隨著切削深度的加深，刀具與工件接觸面積越來越來越大，刀具受力逐漸增大，特別在最后幾刀，刀具很容易折斷，而且加工后的蝸桿齒面一側(cè)光滑、一側(cè)粗糙度較大，特別是大模數(shù)的蝸桿根本無法加工。

3 解決方案

3.1 進刀方法的選擇

根據(jù)上述分析和自己多年的實踐，進刀法無論采用直進法或斜進法車削模數(shù)（mx≥2）的蝸桿，其加工過程無法順利進行，極易產(chǎn)生刀具折斷，工件頂彎等現(xiàn)象，加工質(zhì)量無法保證。

要想順利加工，就要在車削時減小刀具與工件的接觸面積，以達到減小切削抗力的目的。這樣可采用車槽法和左右車削法相結(jié)合的方法，即：車刀先沿著齒槽中心車一刀，再在同一深度沿著齒槽的左側(cè)與右側(cè)分別車一刀（如刀具路徑示意圖），加工順序是：1-2-3，然后再不斷重復(fù)這樣一個過程，直到加工結(jié)束。這種加工方法的優(yōu)點是：可以保證車刀每次進刀都保持小的、均勻的加工量。刀具每車一刀都是單刃切削，受力小、切削平穩(wěn)、齒面表面質(zhì)量好、加工精度容易保證。

從齒槽中心往左右側(cè)偏置的距離L隨著進給深度的增加而減少。L與H 的數(shù)學(xué)關(guān)系為：L=Htan20°（如建模圖），把切削深度H作為主變量，把齒槽中心往左右側(cè)偏置的距離L作為因變量，給變量之間賦予的一定的數(shù)學(xué)關(guān)系讓它自動進行賦值和運算，計算出齒槽中心往左右側(cè)偏置的距離。再結(jié)合多頭螺紋車削循環(huán)指令G32，編制成一個完整的程序，自動完成蝸桿的整個加工。

3.2 機床選用

機床選用經(jīng)濟型數(shù)控車床（主軸箱有齒輪變速的機床，此類機床扭矩較大）。數(shù)控系統(tǒng)為FANuc 0i-TB。（主軸有分度功能）

3.3 車刀的選擇

刀具采用手工磨制，分為粗車刀與精車刀。粗車刀刀尖角39.5°。刀尖寬度為2.2 mm；精車刀刀尖角40°，刀尖寬度為2.2 mm。

3.4 加工程序及編程

程序編制可采用宏程序的條件判別語句和G32指令聯(lián)合編程。深度作為變量，用#4=TAN[20]*#1、#5=2.39-#4計算刀具左右偏置量，并對刀具沿Z軸定位，以實現(xiàn)車槽法和左右切削法的應(yīng)用。深度步距為0.1mm，單邊留量0.20mm。

精車程序與粗車基本相同

第9篇：數(shù)控車床的優(yōu)點范文

關(guān)鍵詞：薄壁深孔；數(shù)控車；加工方法

薄壁深孔零件加工由于排屑導(dǎo)熱困難，加工變形大，對刀具剛性要求高，加工難度較大。特別是高精度套筒加工，由于其設(shè)計要求嚴格，采用傳統(tǒng)方法進行加工，不僅加工質(zhì)量難以保證，其加工效率也較低。

衡陽財經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實習(xí)工廠有一批套筒零件（如圖1），最初采用普通車床或臥式鏜床進行加工，不僅耗時費力，廢品率也一直居高不下，難以滿足用戶的需要。

針對這一問題，本文在總結(jié)原先一些深孔加工經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，嘗試在數(shù)控臥式車床采用適應(yīng)的夾具和刀具，選用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速及進給量，進行車削，其結(jié)果使加工精度和加工效率均令人滿意，經(jīng)濟效益明顯提高。

一、工藝分析

該套筒為高速旋轉(zhuǎn)零件，工作時最高轉(zhuǎn)速接近15000r/min，設(shè)計要求動平衡極為嚴格。外圓和各臺階孔同軸度要求較高，需控制在0.01之內(nèi)。該零件為整體結(jié)構(gòu)，臺階孔為深孔，最深孔近900mm，長徑比接近11mm。深孔切削時，振動、讓刀、排屑困難，不易散熱等現(xiàn)象使得加工難度較大，并且深孔測量、深孔與外圓的同軸度保證也很困難。

由于是整體結(jié)構(gòu)，毛坯料采用45#圓鋼，加工前坯料重達120kg，加工后僅剩18kg，不到原重量的六分之一。大量的金屬被切削掉，因此變形嚴重。工件原來是在普通車床上加工，精加工時要求一次完成內(nèi)孔及內(nèi)球面的車削，在加工過程中不允許換刀。刀桿直徑只能做到φ60mm。由于刀桿細長、剛性不足、強度低，在加工中刀桿產(chǎn)生振動較大，極易產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，孔壁的粗糙度值嚴重超標，生產(chǎn)效率低，加工質(zhì)量難以保證。

如果將刀桿直徑增大，則在加工內(nèi)孔時，刀桿與孔壁間隙太小，引起排屑不暢，造成堵塞，冷卻液進入困難，刀具磨損加劇，從而影響加工精度。

為了滿足生產(chǎn)需要，使工件加工質(zhì)量保持穩(wěn)定，提高生產(chǎn)效率，解決數(shù)控車床加工深孔的不足，我們設(shè)計了一種車削深孔的專用刀具，可在數(shù)控車床上進行深孔加工。

二、刀夾具選用

設(shè)計專用刀具應(yīng)該在能使切屑順利排出的前提下，盡量提高刀桿的強度和剛度，避免加工過程中刀桿的振動，確保加工精度，并實現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)，達到車削內(nèi)表面的功能。

深孔粗半精加工，采用比較成熟的后導(dǎo)向擴孔，孔一層一層地擴大，層層導(dǎo)向。導(dǎo)向擴孔克服了深孔加工的振動和孔中心的偏斜。導(dǎo)向擴孔刀如圖2所示。

深孔車削時最大的問題是振動，防振、減振是薄壁深孔套筒加工的關(guān)鍵。為此，我們設(shè)計了一種專用刀座，專用刀座將深孔刀具的刀柄做成圓柱形，用專用刀座將刀柄固定在車床的中拖板上，大大提高了刀具的剛性（見圖3）。

為了減少精車孔時的刀具震動，我們專門定做了防震結(jié)構(gòu)的減振刀桿（見圖4）。

刀具幾何參數(shù)選用主偏角為90°的小圓弧半徑的可轉(zhuǎn)位刀片，盡量減小背吃刀力。

三、機床的選擇

機床的選擇首先要考慮其機床的精度，因襯套的兩只深孔是最后的成形尺寸，同時工件的壁薄容易引起變形，所以，要在車床的新舊程度、導(dǎo)軌的精度、機床的振動、主軸的跳動等多方面進行考慮。綜合考慮以上因素，我們選用徑向軸向跳動小、導(dǎo)軌直線度好、抗震性好的CK6140數(shù)控車床。

四、加工方法

為保證加工精度，加工時我們工藝上采用了以下幾項措施：

第一，深孔的導(dǎo)向擴孔只解決了孔的粗半精加工，要保證制造成功，還要解決各臺階孔的精車。加工深孔的基準是外圓，加工外圓的基準是中心孔。在工藝安排時考慮到孔口較大，不易保證孔口的圓度，我們采用多次鑲配悶頭的方法。粗車后兩端配悶頭，以悶頭中心孔為準粗精車外圓，然后半精加工孔，繼而配悶頭，半精車外圓，時效后配悶頭精車外圓，最后精車孔。

第二，經(jīng)粗車內(nèi)孔、外圓后，在工件兩端法蘭上建立找正基準。為解決工件剛性差的問題，避免裝夾變形，工件通過定位工裝和中心架進行固定。

第三，采用滾動中心架精車孔時，為防止工件外圓與中心架的摩擦發(fā)熱，采用精密滾動軸承中心架。精車孔時冷卻液要充分，防止工件發(fā)熱引起新的變形。

第四，根據(jù)切削用量可轉(zhuǎn)位刀片選用斷屑性能好的槽形，保證深孔切削排屑順利。

參考文獻：

1、張新林,謝鑫.薄壁深孔件的加工探討[J].機械管理開發(fā),2007(1).

2、張蔭素.薄壁深孔加工[J].航天技術(shù).1988(4).