數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

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

1、前言

隨著國(guó)內(nèi)社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷實(shí)現(xiàn)新的突破，PLC技術(shù)，其全稱(chēng)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(jì)算機(jī)技術(shù)、智能控制技術(shù)等。該技術(shù)已經(jīng)被各個(gè)領(lǐng)域廣泛的進(jìn)行運(yùn)用，其中包括數(shù)控車(chē)床的控制方面。

2、數(shù)控車(chē)床中PLC技術(shù)的分類(lèi)

對(duì)于數(shù)控車(chē)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(duì)生產(chǎn)過(guò)程中相關(guān)坐標(biāo)進(jìn)行控制，而順序控制的實(shí)質(zhì)是對(duì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，其中包括機(jī)械設(shè)備的啟動(dòng)與停止、更換刀具、對(duì)相關(guān)設(shè)備以及所加工的零件進(jìn)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(lèi)指標(biāo)，又可將其分為對(duì)單個(gè)點(diǎn)的控制、對(duì)直線的控制以及較為連續(xù)的控制等。在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)單個(gè)點(diǎn)的控制往往在鉆孔等進(jìn)行加工的過(guò)程中進(jìn)行運(yùn)用。該控制方式具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，其中包括所加工的零件能夠在控制之下進(jìn)行較為精確的位置移動(dòng)。而在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，對(duì)點(diǎn)控制的使用方式一般分為兩種：其一，運(yùn)用全面的數(shù)控設(shè)備，相對(duì)而言，該設(shè)備的使用性能較好，但是其成本相對(duì)較高，而且在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，部分功能并不會(huì)被使用，造成一定程度的浪費(fèi)；其二，運(yùn)用單片機(jī)對(duì)車(chē)床進(jìn)行相關(guān)控制，在該方式的使用過(guò)程中，需要進(jìn)行針對(duì)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(dòng)電路等設(shè)備作為輔助。而在現(xiàn)今的機(jī)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(jìn)行控制，從能能夠達(dá)到優(yōu)化車(chē)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(duì)車(chē)床改造后的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)對(duì)車(chē)床的控制機(jī)理如下：在實(shí)際生產(chǎn)的過(guò)程中，其對(duì)車(chē)床進(jìn)行改造一般是對(duì)其所使用的刀具、坐標(biāo)中的X、Z軸改造為運(yùn)用PLC進(jìn)行控制。在選擇PLC輸出設(shè)備時(shí)，盡量選用晶體的輸出設(shè)備。

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

第一，傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程中所不能進(jìn)行加工的零件，均能夠運(yùn)用改造后的車(chē)床進(jìn)行加工，其原因在于運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，能夠?qū)缀涡螤钶^為復(fù)雜的零件進(jìn)行較為精確的計(jì)算，并對(duì)每個(gè)坐標(biāo)軸上的位移進(jìn)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(yùn)用改造后的數(shù)控車(chē)床對(duì)零件進(jìn)行加工的過(guò)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(chē)床的加工速度僅為改造后車(chē)床的1/3～1/6，而且改造后的數(shù)控車(chē)床能夠達(dá)到智能化控制加工的目的。改造后的數(shù)控車(chē)床之所以能夠達(dá)到該加工水平，其原因在于計(jì)算機(jī)擁有較大的存儲(chǔ)能力，通過(guò)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)功能，能夠?qū)⒕帉?xiě)的程度完整的進(jìn)行記憶，并能在實(shí)際加工過(guò)程中自動(dòng)執(zhí)行。因而在對(duì)數(shù)控車(chē)床進(jìn)行改造的過(guò)程中，僅僅需要編寫(xiě)一套針對(duì)性的程序，就能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)床對(duì)零件加工的智能化作業(yè)以及控制。

第三，運(yùn)用改造后的數(shù)控車(chē)床能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)零件進(jìn)行精確度較高的加工，從而能夠簡(jiǎn)化零件的裝配工作。

第四，在運(yùn)用改造后的數(shù)控車(chē)床進(jìn)行零件加工的過(guò)程中，能夠?qū)⒍鄠€(gè)工序集中到一臺(tái)車(chē)床之中，因而大大降低了員工搬運(yùn)零件的次數(shù)，大大降低了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

第五，在數(shù)控車(chē)床中運(yùn)用PLC技術(shù)之后，能夠?qū)崿F(xiàn)車(chē)床的智能化控制，其中包括智能化報(bào)警、智能化檢測(cè)等，能夠使得數(shù)控車(chē)床在一定時(shí)間段內(nèi)無(wú)人操作的情況下進(jìn)行加工，在一定程度上節(jié)約了勞動(dòng)力。

4、數(shù)控車(chē)床中PLC技術(shù)的運(yùn)用

第一，在運(yùn)用改造后的車(chē)床進(jìn)行零件加工的過(guò)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(jìn)行提高，通常將定位過(guò)程進(jìn)行細(xì)致的劃分，分為粗略定位時(shí)期以及精確定位時(shí)期。該兩種定位時(shí)期在對(duì)電機(jī)設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的過(guò)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(duì)于粗略定位時(shí)期而言，在對(duì)點(diǎn)進(jìn)行定位的過(guò)程中，不需要對(duì)零件進(jìn)行切削作業(yè)，所以在該時(shí)期對(duì)其脈沖量進(jìn)行調(diào)整的過(guò)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(shí)期結(jié)束之后，為了能夠確保對(duì)零件進(jìn)行較為精確的定位，此時(shí)期應(yīng)將脈沖量調(diào)整到一個(gè)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(jìn)行選擇過(guò)程中，需要運(yùn)用兩種不同的機(jī)械設(shè)備。在粗略定位期間，應(yīng)運(yùn)用步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)車(chē)床進(jìn)行工作，而在精確定位時(shí)期，應(yīng)更換運(yùn)用轉(zhuǎn)速較為緩慢的設(shè)備，而對(duì)這兩種機(jī)械設(shè)備進(jìn)行控制的過(guò)程中，應(yīng)采用電磁離合器。

第二，PLC技術(shù)在數(shù)據(jù)車(chē)床的運(yùn)用過(guò)程中，應(yīng)在保證其基本使用功能不變的基礎(chǔ)之上對(duì)其進(jìn)行豐富。目前國(guó)內(nèi)使用較為頻繁的控制輸入裝置采用的是BCD盤(pán)，該輸入裝置是一種十進(jìn)制的裝置，該裝置共有十個(gè)按鍵，每個(gè)按鍵都配置有對(duì)應(yīng)的數(shù)字。在PLC技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，運(yùn)用該輸入裝置能夠在很大程度上減少輸入點(diǎn)的數(shù)量。在使用的過(guò)程中為了防止出現(xiàn)對(duì)輸入點(diǎn)意外觸碰而對(duì)設(shè)備的運(yùn)行帶來(lái)極大的負(fù)面影響，盡量選用單個(gè)輸入鍵，在確保機(jī)械設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)均處于正常位置的時(shí)候，再點(diǎn)擊該鍵，使得PLC技術(shù)開(kāi)始工作。

5、結(jié)束語(yǔ)

在數(shù)控車(chē)床中運(yùn)用PLC技術(shù)，能夠在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中適應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行相關(guān)控制的要求，運(yùn)用PLC技術(shù)進(jìn)行編寫(xiě)程序，具有簡(jiǎn)單易行、輔助設(shè)備數(shù)量相對(duì)較小、加工精確、生產(chǎn)過(guò)程安全性較高的特點(diǎn)，且受到外界環(huán)境影響程度較小，能夠達(dá)到全面提升數(shù)控車(chē)床的改造要求。

【參考文獻(xiàn)】

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

第2篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控車(chē)床教學(xué) 訂單生產(chǎn) 項(xiàng)目教學(xué)

【中圖分類(lèi)號(hào)】G【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A

【文章編號(hào)】0450-9889（2014）09B-0115-02

數(shù)控車(chē)床也叫CNC車(chē)床，即是用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制的車(chē)床，是目前使用較為廣泛的數(shù)控機(jī)床之一。數(shù)控車(chē)床與普通車(chē)床相比，由于增加了數(shù)字控制功能，加工過(guò)程自動(dòng)化程度高，因此具有更強(qiáng)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(chē)床能自動(dòng)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(lèi)或盤(pán)類(lèi)工件。數(shù)控車(chē)床這種通用性強(qiáng)、加工靈活、能適應(yīng)產(chǎn)品品種和規(guī)格頻繁變化的特點(diǎn)，能滿足新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)和多品種、小批量、生產(chǎn)自動(dòng)化的要求，所以被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)，如汽車(chē)制造廠、模具廠、發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠等。目前國(guó)內(nèi)對(duì)掌握數(shù)控車(chē)床操作技能人才需求量大，但是此類(lèi)人才比較短缺。掌握數(shù)控車(chē)床操作技能熟練程度對(duì)學(xué)生將來(lái)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(zhuān)業(yè)在數(shù)控車(chē)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(chē)削編程與操作訓(xùn)練》作為教材。此書(shū)是按照項(xiàng)目教學(xué)法編寫(xiě)的，但是由于出版時(shí)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(lái)的問(wèn)題也提到老師教的知識(shí)與企業(yè)實(shí)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(jué)實(shí)訓(xùn)加工的零件與工廠產(chǎn)品關(guān)聯(lián)不大或相差太遠(yuǎn)時(shí)，就認(rèn)為自己學(xué)的東西沒(méi)有用，對(duì)自己將來(lái)就業(yè)幫助不大，從而產(chǎn)生厭學(xué)心理，進(jìn)而影響教學(xué)質(zhì)量。面對(duì)上述問(wèn)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(zhuān)業(yè)中訂單生產(chǎn)與項(xiàng)目教學(xué)的結(jié)合，為教學(xué)模式改革進(jìn)行有益的嘗試。

一、訂單生產(chǎn)與項(xiàng)目教學(xué)結(jié)合的優(yōu)點(diǎn)

第一，教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際生產(chǎn)結(jié)合提升了數(shù)控車(chē)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(shí)際機(jī)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(chē)床加工實(shí)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(shí)習(xí)加工工序單一性缺點(diǎn)。當(dāng)前中職學(xué)校數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)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(shí)習(xí)?，F(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(gè)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(duì)他們掌握數(shù)控車(chē)床操作技能完整性不好。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)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(chē)床操作以后，可以利用學(xué)校數(shù)控車(chē)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(jī)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(jì)加工工藝―編寫(xiě)數(shù)控程序G代碼―調(diào)試―加工產(chǎn)品―檢測(cè)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(duì)掌握數(shù)控車(chē)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?yàn)椴皇橇魉€生產(chǎn)，學(xué)生能從分析零件圖、設(shè)計(jì)加工工藝、編寫(xiě)數(shù)控程序和加工產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。這樣不但使學(xué)生的數(shù)控車(chē)床操作技能得到完整訓(xùn)練，而且加工的是實(shí)際的工業(yè)產(chǎn)品。這種“即學(xué)即用”方式讓學(xué)生真實(shí)感覺(jué)他們的數(shù)控車(chē)床操作技能價(jià)值所在，大大提高他們的學(xué)習(xí)興趣，從而進(jìn)入良性循環(huán)，對(duì)提升教學(xué)質(zhì)量有很大幫助。

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

（一）訂單生產(chǎn)需要的數(shù)控機(jī)床設(shè)備和市場(chǎng)條件

筆者根據(jù)數(shù)控車(chē)床設(shè)備情況和貴港市制造業(yè)市場(chǎng)調(diào)查的情況，進(jìn)行校本教學(xué)改革的實(shí)踐與探索，即訂單生成與項(xiàng)目教學(xué)結(jié)合的實(shí)踐與探索。目前學(xué)校數(shù)控車(chē)床設(shè)備情況是：廣州數(shù)控車(chē)床980TD 12臺(tái)、普通車(chē)床21臺(tái)、數(shù)控銑床4臺(tái)、普通銑床4臺(tái)、普通磨床1臺(tái)、萬(wàn)能磨床1臺(tái)、數(shù)控火花機(jī)床1臺(tái)、數(shù)控線切割機(jī)床1臺(tái)、沖床3臺(tái)、液壓機(jī)1臺(tái)、注塑機(jī)1臺(tái)。學(xué)校現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床設(shè)備條件能夠接收小批量的機(jī)械加工產(chǎn)品訂單。市場(chǎng)方面，貴港地勢(shì)平坦，內(nèi)河運(yùn)輸、公路運(yùn)輸和鐵路運(yùn)輸都比較發(fā)達(dá)；近年發(fā)展起來(lái)的工業(yè)農(nóng)機(jī)制造業(yè)、五金業(yè)等方興未艾。市場(chǎng)對(duì)機(jī)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(wú)法滿足市場(chǎng)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(zhuān)業(yè)在數(shù)控車(chē)床操作技能教學(xué)中可以就近接一些小批量的機(jī)械產(chǎn)品的訂單進(jìn)行生產(chǎn)實(shí)訓(xùn)。

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

訂單生產(chǎn)與項(xiàng)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(xiàng)目―老師講解加工零件要點(diǎn)及注意事項(xiàng)―學(xué)生完成工件加工―師生評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量”四個(gè)步驟進(jìn)行，使理論與實(shí)踐有效結(jié)合。例如，學(xué)校數(shù)控專(zhuān)業(yè)承接的一個(gè)訂單――500個(gè)階梯軸類(lèi)零件，組織教學(xué)是這樣安排的：

1.根據(jù)訂單布置加工項(xiàng)目――階梯軸類(lèi)零件的數(shù)控加工。

2.老師講解加工零件要點(diǎn)及注意事項(xiàng)：（1）零件圖分析。在數(shù)控車(chē)床上加工訂單所示的階梯軸類(lèi)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(shí)心軸類(lèi)零件，直徑較大，并且軸的長(zhǎng)度不很長(zhǎng)，可以采用工件左端面和Ф60 mm外圓作為定位基準(zhǔn)。用普通三爪卡盤(pán)夾緊工件，取工件的右端面中心為工件坐標(biāo)系的原點(diǎn)。（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(hào)刀為45°外圓車(chē)刀；T02號(hào)刀為90°外圓車(chē)刀；T03號(hào)刀為切槽刀（刀寬4mm）；T04號(hào)刀為60°外螺紋車(chē)刀。以T01號(hào)刀為基準(zhǔn)刀，其余進(jìn)行刀具補(bǔ)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(xiě)加工程序。

3.學(xué)生完成工件加工。（1）在數(shù)控車(chē)床輸入零件加工程序。（2）進(jìn)行程序校驗(yàn)及加工軌跡仿真。（3）進(jìn)行對(duì)刀操作。（4）在自動(dòng)方式下自動(dòng)加工并測(cè)量修調(diào)。

4.師生評(píng)價(jià)產(chǎn)品質(zhì)量。通過(guò)對(duì)零件的檢測(cè)分析加工工序是否合理，是否需要改進(jìn)。分析選擇的切削用量――主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度是否是最佳。讓學(xué)生在實(shí)際加工機(jī)械產(chǎn)品中提高數(shù)控車(chē)床的操作技能。

三、訂單生產(chǎn)與項(xiàng)目教學(xué)結(jié)合取得的成效

訂單生產(chǎn)與項(xiàng)目教學(xué)結(jié)合的教學(xué)模式實(shí)踐半年多以后，學(xué)生的數(shù)控車(chē)床操作技能有明顯提高。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)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(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠的部分軸類(lèi)工件訂單產(chǎn)品經(jīng)用戶測(cè)試校驗(yàn)后評(píng)為“放心產(chǎn)品”。來(lái)自本地木材加工廠的壓板機(jī)訂單產(chǎn)品中，剛開(kāi)始接的是十臺(tái)壓板機(jī)訂單，用戶使用后對(duì)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(tái)壓板機(jī)訂單。生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品說(shuō)明學(xué)生的數(shù)控車(chē)床操作技能水平比較高。

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

第三，實(shí)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(zhuān)業(yè)數(shù)控車(chē)加工技術(shù)項(xiàng)目三等獎(jiǎng)。

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

【參考文獻(xiàn)】

[1]關(guān)穎.數(shù)控車(chē)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(tái)下的人才培養(yǎng)模式研究――以鶴壁汽車(chē)工程職業(yè)學(xué)院為例[J].中國(guó)職業(yè)技術(shù)教育，2014（9）

【基金項(xiàng)目】貴港市“十一五”規(guī)劃A類(lèi)課題（2010 A2）

第3篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

[關(guān)鍵詞]數(shù)控車(chē)床；刀架鉆夾系統(tǒng)；設(shè)計(jì)及使用；

中圖分類(lèi)號(hào)：C39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）27-0077-01

引言

目前在我國(guó)機(jī)械加工領(lǐng)域中使用的數(shù)控車(chē)床大部分都是經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，特別是在私營(yíng)企業(yè)、國(guó)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(chē)床90%以上為經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床，并且有一部分?jǐn)?shù)控車(chē)床還是用普通車(chē)床改裝而成。這些數(shù)控車(chē)床都是使用四工位立式數(shù)控刀架，機(jī)床的局限性造成鉆頭裝夾時(shí)定位精度不高，難以達(dá)到加工要求，把鉆頭準(zhǔn)確定位并裝夾在此類(lèi)數(shù)控車(chē)床的刀架上就成為一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。

0.數(shù)控車(chē)床鉆頭夾具的設(shè)計(jì)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(shí)操作安全；

③裝夾操作要省時(shí)、省力和方便。在結(jié)合經(jīng)濟(jì)性的情況下，盡量采用氣動(dòng)、高效自鎖機(jī)構(gòu)等自動(dòng)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(jì)方案比選

筆者在總結(jié)現(xiàn)有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種實(shí)用新型數(shù)控車(chē)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(chē)床刀架上，又能夠使鉆頭定位準(zhǔn)確。具體技術(shù)設(shè)計(jì)方案如下：方案1（參見(jiàn)圖1-3）：

此設(shè)計(jì)方案的數(shù)控車(chē)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(kāi)有3個(gè)螺絲孔2。

方案2（參見(jiàn)圖4）：此設(shè)計(jì)方案的數(shù)控車(chē)床刀架鉆夾適用于錐柄鉆頭，鉆夾體1設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方體，在鉆夾體1長(zhǎng)度方向水平設(shè)置一個(gè)莫氏錐孔2，在莫氏錐孔尾部水平設(shè)置一個(gè)扁孔3，用來(lái)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(jì)原理及說(shuō)明

方案1：（1）如圖1所示，鉆夾體1為長(zhǎng)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(jì)與數(shù)控刀架車(chē)刀支承面到車(chē)床主軸中心線的高度相等，這樣鉆頭在安裝使用時(shí)，在高度方向上無(wú)需再用墊片調(diào)整。（4）鉆頭用3個(gè)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(shí)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(zhǎng)方體設(shè)計(jì)，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(zhǎng)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(dòng)及拆卸鉆頭。鉆夾的后部在與錐孔同一軸心線上開(kāi)一螺絲孔，此孔與扁孔、錐孔連通，擰進(jìn)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(chē)刀支承面到車(chē)床主軸中心高度相等，鉆頭在安裝使用時(shí)無(wú)需再用墊片調(diào)整。

3.使用方法

（1）安裝

方案1：參照?qǐng)D1-4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(shí)，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(duì)刀

鉆頭在安裝完畢之后與其它刀具一樣還要進(jìn)行對(duì)刀才能使用，本人在實(shí)踐中總結(jié)出鉆頭常用的對(duì)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(cè)對(duì)刀法。就是移動(dòng)鉆頭用眼睛觀測(cè)，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(bǔ)。

定點(diǎn)對(duì)刀法。像其它刀具一樣移動(dòng)鉆頭使鉆頭的棱邊輕輕接觸到試車(chē)過(guò)的外圓處，然后設(shè)置鉆頭X方向的刀補(bǔ)（注意要加上鉆頭的直徑值）。

對(duì)中法。如數(shù)控銑床對(duì)刀的方法一樣，啟動(dòng)主軸，移動(dòng)刀架使鉆頭先后與試車(chē)過(guò)的工件前后兩邊輕輕接觸，2個(gè)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(dòng)到中心位置，再設(shè)置鉆頭X方向的刀補(bǔ)。

（3）換刀

因鉆頭磨損需刃磨或更換時(shí)，只需松開(kāi)夾緊鉆頭的螺絲2（方案2擰進(jìn)螺絲頂出錐鉆頭）即可把鉆頭卸下，此時(shí)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(duì)Z方向重新對(duì)刀即可使用。如果是鉆通孔或孔深精度要求不高，對(duì)于方案1換刀時(shí)還有一捷徑，即先進(jìn)行前面程序的加工直到調(diào)出鉆頭并快速定位到起刀點(diǎn)，即G00X0Z3處，然后暫停，再把鉆頭從鉆夾后面插入，用目測(cè)方法，當(dāng)鉆尖到達(dá)Z3處后夾緊即可繼續(xù)進(jìn)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(shí)有一定局限性。

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

5.結(jié)束語(yǔ)

此鉆頭夾具在長(zhǎng)達(dá)一年的實(shí)際加工作用過(guò)程中，已證實(shí)其所鉆之孔均能達(dá)到10至12的公差等級(jí)精度，鉆頭的使用壽命亦不受到額外影響。實(shí)踐證明此鉆頭夾具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用方便、安全有效等優(yōu)點(diǎn)。在批量生產(chǎn)中與使用尾座對(duì)比，生產(chǎn)效率明顯提高，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度明顯降低。

參考文獻(xiàn)

第4篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞 數(shù)控車(chē)床；程序編制；車(chē)削加工

中圖分類(lèi)號(hào)TH18 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2011）42-0134-02

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

1 數(shù)控車(chē)削的加工技術(shù)和方法

數(shù)控車(chē)削的加工首先要選擇其要加工的零件，這是整個(gè)加工過(guò)程的關(guān)鍵內(nèi)容，然后就要對(duì)所要加工的零件圖紙分析與研究，通過(guò)對(duì)整個(gè)數(shù)控車(chē)削的加工工藝路線的分析，才能準(zhǔn)確的調(diào)整和選擇具體的加工工具和夾具，對(duì)于切削用量也要進(jìn)行具體的選擇。最后才是工步和工序的具體設(shè)計(jì)、加工軌跡的優(yōu)化和計(jì)算以及編寫(xiě)整個(gè)數(shù)控加工的工藝技術(shù)制度及文件。筆者在實(shí)踐中曾觀察過(guò)一些一線的數(shù)控車(chē)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(gè)比較傳統(tǒng)的路線進(jìn)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(guò)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(jì)很多時(shí)候都是很難符合所需零件形位的公差要求，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致一些產(chǎn)生次品的出現(xiàn)，針對(duì)這種現(xiàn)象，筆者提出以下的觀點(diǎn)。

2 數(shù)控車(chē)削的加工技術(shù)的改進(jìn)

經(jīng)過(guò)上述的分析和研究，筆者結(jié)合實(shí)際工作，對(duì)上述的加工路線做了如下的一些調(diào)整。筆者感覺(jué)比較合理數(shù)控車(chē)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?jī)?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(gè)數(shù)控車(chē)削工藝的關(guān)鍵之所在。要對(duì)所要加工的工件進(jìn)行一個(gè)全面的摸底和評(píng)估，對(duì)具體的尺寸進(jìn)行標(biāo)注分析，對(duì)輪廓幾何的要素和部件的加工技術(shù)和精度進(jìn)行分析和研究。同時(shí)，也要對(duì)零件的加工要求與結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的評(píng)估和分析，從而才能確保準(zhǔn)備的選擇工藝。

2.2 選擇的基準(zhǔn)分析

零件圖紙上的尺寸標(biāo)注必須要符合數(shù)控車(chē)床的實(shí)際加工中的具體特點(diǎn)，通常都是采用直接給出坐標(biāo)尺寸或同一基準(zhǔn)標(biāo)注尺寸的方法。選用這種標(biāo)注的方法優(yōu)點(diǎn)是不但有利于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、編程原點(diǎn)、測(cè)量基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)的統(tǒng)一，而且還便于編程和修改。在進(jìn)行手工的具體編程時(shí)，一定要計(jì)算出所有節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，同時(shí)還要在自動(dòng)編程的時(shí)候，針對(duì)零件大概輪廓的每一個(gè)幾何元素要進(jìn)行合理準(zhǔn)確的定義。

2.3 精度和技術(shù)要求分析

對(duì)所要加工的零件技術(shù)和精度經(jīng)過(guò)必要的分析，此過(guò)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(zhǔn)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(jì)

3.1 工序劃分的原則

通過(guò)數(shù)控車(chē)床進(jìn)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(lái)的對(duì)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(guò)分開(kāi)而實(shí)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(shí)際操作中的換刀時(shí)間，這樣就會(huì)大大提高了整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的效率，所以通常情況下都是用同一把刀加工整個(gè)加工部位，等完成之后才去換新刀來(lái)完成其他部位的加工，這樣還能減少整個(gè)空刀運(yùn)行的過(guò)程。

3.2 確定加工順序

制定加工順序通常都會(huì)遵循一下原則：先粗后精。按照粗車(chē)半精車(chē)精車(chē)的先后順序進(jìn)行，不斷地進(jìn)行提高其加工的精度；先近后遠(yuǎn)。對(duì)離刀點(diǎn)相對(duì)比較近的部位先加工，對(duì)離刀點(diǎn)相對(duì)比較遠(yuǎn)的部位后加工，以便縮短刀具移動(dòng)距離，降低了整個(gè)空刀運(yùn)行的時(shí)間。此外，先近后遠(yuǎn)車(chē)削還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，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(duì)既有內(nèi)表面又有外表面需加工的零件，應(yīng)先進(jìn)行內(nèi)外表面的粗加工，后進(jìn)行內(nèi)外表面的精加工；基面先行。用作精基準(zhǔn)的表面應(yīng)優(yōu)先加工出來(lái)，定位基準(zhǔn)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(chē)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(gè)加工的效率、確保整個(gè)加工的精度。對(duì)于軸類(lèi)的零件加工，一般都是以零件自身的外圓柱面作定位基準(zhǔn)；對(duì)于套類(lèi)零件，則以內(nèi)孔為定位基準(zhǔn)。數(shù)控車(chē)床夾具除了使用通用的四爪卡盤(pán)、三爪自動(dòng)定心卡盤(pán)、液壓、氣動(dòng)夾具及電動(dòng)之外，還有多種通用性較好的專(zhuān)用夾具。

3.4 切削用量選擇

數(shù)控車(chē)削加工中的切削用量包括背吃刀量aD、主軸轉(zhuǎn)速S及進(jìn)給速度F。切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對(duì)提高數(shù)控車(chē)床的加工質(zhì)量至關(guān)重要。確定數(shù)控車(chē)床的切削用量時(shí)一定要根據(jù)機(jī)床說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)采用類(lèi)比法來(lái)確定。一般的選擇原則是：粗車(chē)時(shí)，首先考慮在機(jī)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(jìn)給量 最后再根據(jù)刀具允許的壽命確定一個(gè)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(jìn)給量有利于斷屑。精車(chē)時(shí)，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(jìn)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(jì)算得出，也可以查表或根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)確定。

4 結(jié)論

數(shù)控機(jī)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(dòng)化的特點(diǎn)，除了必須掌握機(jī)床的性能、特點(diǎn)及操作方法外，還應(yīng)在編程前進(jìn)行詳細(xì)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(xiàn)

第5篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

論文摘要：本人于2007年4月份進(jìn)入廣東省廣州昊達(dá)機(jī)電有限公司進(jìn)行畢業(yè)前的綜合實(shí)踐，從事有關(guān)變頻器的工作。本文介紹了采用數(shù)控車(chē)床的主軸驅(qū)動(dòng)中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式，并簡(jiǎn)述了無(wú)速度傳感器的矢量變頻器的基本應(yīng)用。

前言

數(shù)控車(chē)床是機(jī)電一體化的典型產(chǎn)品，是集機(jī)床、計(jì)算機(jī)、電機(jī)及其拖動(dòng)、自動(dòng)控制、檢測(cè)等技術(shù)為一身的自動(dòng)化設(shè)備。其中主軸運(yùn)動(dòng)是數(shù)控車(chē)床的一個(gè)重要內(nèi)容，以完成切削任務(wù)，其動(dòng)力約占整臺(tái)車(chē)床的動(dòng)力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉(zhuǎn)和停止，可自動(dòng)換檔和無(wú)級(jí)調(diào)速。

在目前數(shù)控車(chē)床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來(lái)控制交流主軸電動(dòng)機(jī)。為滿足數(shù)控車(chē)床對(duì)主軸驅(qū)動(dòng)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(fù)載下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)要小;(3)加減速時(shí)間短;(4)過(guò)載能力強(qiáng);(5)噪聲低、震動(dòng)小、壽命長(zhǎng)。

本文介紹了采用數(shù)控車(chē)床的主軸驅(qū)動(dòng)中變頻控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式，并闡述了無(wú)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(mén)子工程師F.Blaschke首先提出異步電機(jī)矢量控制理論來(lái)解決交流電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制問(wèn)題。矢量控制實(shí)現(xiàn)的基本原理是通過(guò)測(cè)量和控制異步電動(dòng)機(jī)定子電流矢量，根據(jù)磁場(chǎng)定向原理分別對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁電流和轉(zhuǎn)矩電流進(jìn)行控制，從而達(dá)到控制異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的目的。具體是將異步電動(dòng)機(jī)的定子電流矢量分解為產(chǎn)生磁場(chǎng)的電流分量(勵(lì)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(shí)控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱(chēng)這種控制方式稱(chēng)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(wú)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(tái)三相異步電機(jī)等效為直流電機(jī)來(lái)控制，因而獲得與直流調(diào)速系統(tǒng)同樣的靜、動(dòng)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(guó)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(dòng)機(jī)相匹配，而且可以控制異步電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩。由于矢量控制方式所依據(jù)的是準(zhǔn)確的被控異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)，有的通用變頻器在使用時(shí)需要準(zhǔn)確地輸入異步電動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)參數(shù)自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)辨識(shí)、自適應(yīng)功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅(qū)動(dòng)異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)轉(zhuǎn)之前可以自動(dòng)地對(duì)異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)，并根據(jù)辨識(shí)結(jié)果調(diào)整控制算法中的有關(guān)參數(shù)，從而對(duì)普通的異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行有效的矢量控制。

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

2.1主軸變頻控制的基本原理

由異步電機(jī)理論可知，主軸電機(jī)的轉(zhuǎn)速公式為:

n=(60f/p)×(1-s)

其中P—電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù)，s—轉(zhuǎn)差率，f—供電電源的頻率，n—電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。從上式可看出，電機(jī)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(jī)轉(zhuǎn)速，而對(duì)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(jī)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(duì)其軸承及繞組的影響，防止電機(jī)過(guò)分磨損及過(guò)熱，一般可以通過(guò)設(shè)定最高頻率來(lái)進(jìn)行限定。

圖2-1所示為變頻器在數(shù)控車(chē)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(hào);(2)數(shù)控裝置到變頻器的速度或頻率信號(hào);(3)變頻器到數(shù)控裝置的故障等狀態(tài)信號(hào)。因此所有關(guān)于對(duì)變頻器的操作和反饋均可在數(shù)控面板進(jìn)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(jìn)行變速傳動(dòng)的數(shù)控車(chē)床一般用時(shí)間控制器確認(rèn)電機(jī)轉(zhuǎn)速到達(dá)指令速度開(kāi)始進(jìn)刀，而使用變頻器后，機(jī)床可按指令信號(hào)進(jìn)刀，這樣一來(lái)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(duì)應(yīng)于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對(duì)應(yīng)于BC段，電機(jī)拖動(dòng)主軸成恒線速度移動(dòng)，但轉(zhuǎn)速卻是聯(lián)系變化的，從而實(shí)現(xiàn)高精度切削。

在本系統(tǒng)中，速度信號(hào)的傳遞是通過(guò)數(shù)控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過(guò)變頻器內(nèi)部關(guān)于輸入信號(hào)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(hào)、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數(shù)控車(chē)床快速正反轉(zhuǎn)、自由調(diào)速、變速切削的要求。

第3章無(wú)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(jiǎn)單的一類(lèi)變頻器是V/F控制(簡(jiǎn)稱(chēng)標(biāo)量控制)，它就是一種電壓發(fā)生模式裝置，對(duì)調(diào)頻過(guò)程中的電壓進(jìn)行給定變化模式調(diào)節(jié)，常見(jiàn)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(jī)水泵變轉(zhuǎn)矩)。

標(biāo)量控制的弱點(diǎn)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(chē)床主軸變頻使用過(guò)程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進(jìn)行推廣。

所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機(jī)像直流電機(jī)那樣具有優(yōu)秀的運(yùn)行性能及很高的控制性能，通過(guò)控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機(jī)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(duì)于標(biāo)量控制而言，其優(yōu)點(diǎn)有:(1)控制特性非常優(yōu)良，可以直流電機(jī)的電樞電流加勵(lì)磁電流調(diào)節(jié)相媲美;(2)能適應(yīng)要求高速響應(yīng)的場(chǎng)合;(3)調(diào)速范圍大(1:100);(4)可進(jìn)行轉(zhuǎn)矩控制。

當(dāng)然相對(duì)于標(biāo)量控制而言，矢量控制的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、計(jì)算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動(dòng)機(jī)的參數(shù)。矢量控制分無(wú)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(wàn)分之五)，而前者為千分之五，但是在數(shù)控車(chē)床中無(wú)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(wú)速度傳感器的矢量變頻器。

3.2無(wú)速度傳感器的矢量變頻器

無(wú)速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門(mén)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(diǎn)，它們都具有以下特點(diǎn):(1)電機(jī)參數(shù)自動(dòng)辯識(shí)和手動(dòng)輸入相結(jié)合;(2)過(guò)載能力強(qiáng)，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(hù)齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。

無(wú)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(duì)各種負(fù)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(wú)速度傳感器變頻器產(chǎn)品在低頻和正常頻段時(shí)的轉(zhuǎn)矩測(cè)試數(shù)據(jù)(電機(jī)為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時(shí)同樣可以產(chǎn)生強(qiáng)大的轉(zhuǎn)矩。在實(shí)驗(yàn)中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，前者具有更強(qiáng)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(jī)參數(shù)辨識(shí)

由于矢量控制是著眼于轉(zhuǎn)子磁通來(lái)控制電機(jī)的定子電流，因此在其內(nèi)部的算法中大量涉及到電機(jī)參數(shù)。從圖3-2的異步電動(dòng)機(jī)的T型等效電路表示中可以看出，電機(jī)除了常規(guī)的參數(shù)如電機(jī)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(shí)中分電機(jī)靜止辨識(shí)和旋轉(zhuǎn)辨識(shí)2種，其中在靜止辨識(shí)中，變頻器能自動(dòng)測(cè)量并計(jì)算頂子和轉(zhuǎn)子電阻以及相對(duì)于基本頻率的漏感抗，并同時(shí)將測(cè)量的參數(shù)寫(xiě)入;在旋轉(zhuǎn)辨識(shí)中，變頻器自動(dòng)測(cè)量電機(jī)的互感抗和空載電流。

在參數(shù)辨識(shí)中，必須注意:(1)若旋轉(zhuǎn)辨識(shí)中出現(xiàn)過(guò)流或過(guò)壓故障，可適當(dāng)增減加減速時(shí)間;(2)旋轉(zhuǎn)辨識(shí)只能在空載中進(jìn)行;(3)如辨識(shí)前必須首先正確輸入電機(jī)銘牌的參數(shù)。

3.4數(shù)控車(chē)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(jī)參數(shù);

2開(kāi)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(yǔ)

對(duì)于數(shù)控車(chē)床的主軸電機(jī)，使用了無(wú)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(diǎn):大幅度降低維護(hù)費(fèi)用，甚至是免維護(hù)的;可實(shí)現(xiàn)高效率的切割和較高的加工精度;實(shí)現(xiàn)低速和高速情況下強(qiáng)勁的力矩輸出。

參考文獻(xiàn)

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

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

第6篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控車(chē)床；故障；排除措施

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.13.219

0 引言

數(shù)控機(jī)床是機(jī)械加工過(guò)程中比較常見(jiàn)的自動(dòng)化器械，具有較高的技術(shù)含量。一旦數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障就會(huì)比較麻煩，不僅會(huì)影響到數(shù)控機(jī)床的工作效率，同時(shí)還會(huì)縮短數(shù)控機(jī)床的使用壽命。此外，數(shù)控機(jī)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(jìn)行有關(guān)數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)故障及排除措施的研究十分必要。本文將從介紹數(shù)控機(jī)床故障診斷概述入手，分析和研究數(shù)控機(jī)床常見(jiàn)的故障類(lèi)型，并提出故障排除的方法，希望對(duì)以后的相關(guān)工作能有所幫助。

1 數(shù)控車(chē)床故障診斷概述

1.1 數(shù)控機(jī)床故障診斷的基本原則

在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行故障診斷的過(guò)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(lái)，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)故障的可能性越來(lái)越低。但如果發(fā)生了故障，維修人員在診斷時(shí)應(yīng)先進(jìn)行數(shù)控機(jī)床外部檢查，確定外部不存在問(wèn)題以后才可以進(jìn)行內(nèi)部檢查。在故障診斷的過(guò)程中盡量不要拆卸數(shù)控機(jī)床，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床對(duì)精度的要求比較高，隨意拆卸數(shù)控機(jī)床可能會(huì)影響其精度，進(jìn)而影響數(shù)控機(jī)床的正常使用；

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

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

第四，從簡(jiǎn)單到困難的原則。如果數(shù)控機(jī)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(jī)床故障診斷的方法

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

第一，是直觀診斷法。顧名思義，就是通過(guò)直接觀察判斷故障發(fā)生的位置、故障的類(lèi)型。在觀察的過(guò)程中不僅要目測(cè)，還要手摸、通電檢驗(yàn)。一般情況下，在數(shù)控機(jī)床故障初步診斷的過(guò)程中會(huì)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(jī)床越來(lái)越先進(jìn)，自帶診斷功能。因此，當(dāng)數(shù)控機(jī)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(guò)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(cè)量診斷法。目前，市場(chǎng)上已經(jīng)有專(zhuān)門(mén)用于數(shù)控機(jī)床故障診斷的儀器設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障以后可以通過(guò)儀器測(cè)量的方法對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，從而確定故障發(fā)生的位置。

在實(shí)踐過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇故障診斷的方法。對(duì)于一些比較復(fù)雜的情況，可以同時(shí)采用上述的方法，這樣可以提高故障診斷的速度和準(zhǔn)確性。

2 數(shù)控車(chē)床常見(jiàn)的故障及排除措施

首先，是數(shù)控機(jī)床主軸電機(jī)故障。目前，數(shù)控機(jī)床大多使用的是變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。這種類(lèi)型的電動(dòng)機(jī)具有很多的優(yōu)點(diǎn)。第一，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定性比較好，使用成本比較低；第二，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)損耗比較小，可以進(jìn)行速度變換。雖然，變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)具有很多的優(yōu)點(diǎn)，但在使用的過(guò)程中也比較容易出現(xiàn)故障。變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)的故障主要有三種。第一種是噪聲故障。如果電機(jī)軸承在使用的過(guò)程中缺少油脂或者出現(xiàn)了損壞則會(huì)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(jī)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(dòng)故障。導(dǎo)致變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)出現(xiàn)振動(dòng)故障的原因有很多，例如電機(jī)軸承受損、電機(jī)緊固螺栓松動(dòng)等。針對(duì)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(dòng)導(dǎo)致振動(dòng)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(guò)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(wèn)題則應(yīng)更換新的排風(fēng)扇。

其次，是數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)故障。在進(jìn)行零部件加工的過(guò)程中，數(shù)控機(jī)床的工作臺(tái)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行停止、電機(jī)不間斷抖動(dòng)的現(xiàn)象。導(dǎo)致這種現(xiàn)象發(fā)生的原因有兩個(gè)，一個(gè)是工作臺(tái)機(jī)械出現(xiàn)故障，另一個(gè)是系統(tǒng)故障。通常來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)故障發(fā)生的可能性比較小。如果是機(jī)械故障，則可以將工作臺(tái)退回到原點(diǎn)，重新啟動(dòng)，這樣就可以排除故障。如果故障沒(méi)有排除掉，則要檢查傳動(dòng)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(jìn)行故障診斷。

3 總結(jié)

總之，數(shù)控機(jī)床是精密度比較高的機(jī)械設(shè)備，在運(yùn)行的過(guò)程中很少會(huì)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(qiáng)對(duì)數(shù)控機(jī)床故障診斷技術(shù)的研究，提高數(shù)控機(jī)床故障診斷的效率，從而確保數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

參考文獻(xiàn)：

[1]王東陽(yáng).數(shù)控車(chē)床自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架常見(jiàn)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(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：悼爻蕩?；切削力；诧喛磨茩C(jī)；DSP

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.021

0 引言

在數(shù)控車(chē)床的加工過(guò)程中，切削力對(duì)整個(gè)加工過(guò)程有著重要的影響。首先在切削過(guò)程中，切削力導(dǎo)致了切削熱的產(chǎn)生，切削熱會(huì)使刀具產(chǎn)生不同程度的磨損，進(jìn)而對(duì)降低刀具的耐用度與加工表面的質(zhì)量，會(huì)影響整個(gè)加工過(guò)程。其次，可以根據(jù)切削力計(jì)算出切削功率的大小，選擇合適的機(jī)床、刀具與夾具。最后，通過(guò)對(duì)切削力的測(cè)量可以保證數(shù)控機(jī)床順利的運(yùn)行，在數(shù)控加工中可以實(shí)時(shí)監(jiān)控，有利于數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)加工，避免出現(xiàn)過(guò)載等問(wèn)題。在研究數(shù)控車(chē)床切削力的時(shí)候，根據(jù)實(shí)際需要通常把總的切削力分解成X、Y、Z方向上三個(gè)互相垂直的力來(lái)進(jìn)行測(cè)量。

1 數(shù)控車(chē)床切削力測(cè)量方法分類(lèi)

最開(kāi)始的方法，是利用一些已有的經(jīng)驗(yàn)公式，帶入數(shù)據(jù)得出切削力的數(shù)值。例如，機(jī)床在加工的時(shí)候，產(chǎn)生的功率可以用儀器測(cè)量出來(lái)。如果切削速度可以確定，代入經(jīng)驗(yàn)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(cè)量和間接測(cè)量。

直接測(cè)量一般利用測(cè)力儀將測(cè)得的力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)一系列處理后讀出三個(gè)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(diǎn)但是耗時(shí)大、誤差大、測(cè)量精度較高，可以通過(guò)不同的數(shù)據(jù)處理方法提高測(cè)量精度。

2 基于單片機(jī)的數(shù)控車(chē)床切削力測(cè)量

利用單片機(jī)測(cè)量數(shù)控車(chē)床的切削力，系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般為將力通過(guò)傳感器進(jìn)行測(cè)量，通過(guò)電橋放大器把信號(hào)進(jìn)行放大，然后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，設(shè)計(jì)單片機(jī)進(jìn)行信號(hào)處理，通過(guò)設(shè)計(jì)按鍵電路使LED數(shù)碼管進(jìn)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(guò)大時(shí)進(jìn)行過(guò)載報(bào)警。

電阻應(yīng)變片和壓電晶體是我們測(cè)量力的時(shí)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(diǎn)。在數(shù)控車(chē)床車(chē)削時(shí)，車(chē)削力經(jīng)工件轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞于車(chē)刀刀架上，使緊貼在上面的電阻應(yīng)變片產(chǎn)生變形。無(wú)論應(yīng)變片受拉伸使電阻絲直徑變細(xì)，或者應(yīng)變片受壓縮變形使電阻絲直徑變粗，都會(huì)使電阻值發(fā)生變化，從而產(chǎn)生電信號(hào)。

3 基于DSP實(shí)現(xiàn)機(jī)床切削力信號(hào)在線監(jiān)測(cè)

我們選取壓電測(cè)力采集機(jī)構(gòu)，采取壓電刀桿式的測(cè)力方法進(jìn)行測(cè)量。機(jī)構(gòu)在外形上與普通外圓車(chē)刀相似，在后面加一個(gè)三向的壓電傳感器對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集。機(jī)床工作產(chǎn)生切削力的時(shí)候，切削力會(huì)作用在壓電傳感器上，自動(dòng)在X 、Y 、Z 三個(gè)方向進(jìn)行分解并輸出。測(cè)得的輸出信號(hào)需要經(jīng)過(guò)電荷放大器處理后，連接采集系統(tǒng)TMS320C5402。利用TMS320C5402數(shù)字信號(hào)處理器組成的采集系統(tǒng)，對(duì)壓電傳感器測(cè)得的切削力信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并動(dòng)態(tài)顯示信號(hào)。實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與通信采集系統(tǒng)的通信，從而來(lái)監(jiān)控?cái)?shù)控機(jī)床的加工過(guò)程。

電荷是壓電力傳感器的輸出信號(hào)，作用力的大小可以通過(guò)電荷的多少來(lái)進(jìn)行反應(yīng)。通過(guò)電荷放大器，我們可以將微弱的電荷量進(jìn)行處理，進(jìn)行完這一系列的操作后，就能利用DSP進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)的處理。數(shù)字信號(hào)處理器將采集來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)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(shí)域和頻域上對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，可以得出信號(hào)的特征。

4 基于虛擬分析儀的切削力測(cè)量

當(dāng)今時(shí)代，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)和軟件的儀器――虛擬儀器。

切削力測(cè)量的傳統(tǒng)方法需要用專(zhuān)門(mén)的測(cè)力儀、示波器、記錄儀等，這種方法的局限性是只能測(cè)量力的數(shù)值，之后需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)分析與數(shù)據(jù)處理，才能得到經(jīng)驗(yàn)公式。虛擬分析儀可以對(duì)作用在刀具上的力和力矩進(jìn)行分析，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的理解和解釋?zhuān)蓪?duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)管理 ，充分體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)計(jì)算 、存儲(chǔ) 和顯示等方面的巨大優(yōu)勢(shì)。在節(jié)省財(cái)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(diǎn)。

力信號(hào)可以應(yīng)用八角環(huán)測(cè)力儀轉(zhuǎn)換成電阻變化信號(hào)，再通過(guò)動(dòng)態(tài)電阻應(yīng)變儀將電阻變化信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，通過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，后面連接計(jì)算機(jī)，再通過(guò)虛擬式分析儀器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

在數(shù)控機(jī)床車(chē)削加工中，利用虛擬分析儀器對(duì)輸出的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，可以得到切削力的值。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出，對(duì)各種電信號(hào)可以利用虛擬式信號(hào)分析儀器進(jìn)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(wèn)題以及發(fā)展

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床的切削加工正在朝著高速度、高精度、高自動(dòng)化的方向快速發(fā)展。這會(huì)大大提高生產(chǎn)者對(duì)切削力測(cè)量系統(tǒng)的要求。切削力的測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)該具有較寬的測(cè)量范圍、以及較高的分辨率；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)性好，能在線進(jìn)行測(cè)量；數(shù)據(jù)處理與分析能力強(qiáng)大，能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的切削力信號(hào)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析。

針對(duì)切削力測(cè)量系統(tǒng)精度的問(wèn)題，可以開(kāi)發(fā)新型的彈性元件，將彈性元件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善，合理設(shè)計(jì)應(yīng)變片的擺放方案，可以有效解決應(yīng)變式測(cè)力儀靈敏度低問(wèn)題，提高測(cè)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(cè)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(cè)量有著重要的實(shí)際意義，有利于數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。切削力的測(cè)量方法，總體上分為間接測(cè)量與直接測(cè)量。其中間接測(cè)量誤差大，適用于一些特定的場(chǎng)合。利用單片機(jī)技術(shù)可以較為方便、快速的測(cè)量出切削力的大小，性價(jià)比高但精度低。DSP與虛擬儀器等新技術(shù)將會(huì)有更大的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

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[2]岳文輝，陳雪華，何艷芳.虛擬儀器及其在切削力測(cè)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(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：雙線蝸桿；進(jìn)刀方法；宏程序

1 雙線蝸桿零件特點(diǎn)

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(chē)削時(shí)比一般梯形螺紋難得多。車(chē)蝸桿時(shí)，首先要合理選擇車(chē)刀的幾何參數(shù)，其次要采用合理的進(jìn)刀方法，才能順利完成蝸桿的車(chē)削。

2 車(chē)削加工中的難題

車(chē)削蝸桿一般在普通車(chē)床加工，在加工大模數(shù)蝸桿時(shí)由于導(dǎo)程大，刀具運(yùn)動(dòng)速度快，車(chē)削時(shí)容易出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象，技術(shù)性要求較高，由于是手動(dòng)操作，加工質(zhì)量難以保證，有時(shí)受到車(chē)床進(jìn)給箱和掛輪的限制，如果名牌上沒(méi)有相應(yīng)的模數(shù)，蝸桿是無(wú)法加工的。

圖1 零件圖

如果在數(shù)控車(chē)床上加工就能解決這一問(wèn)題。但是蝸桿在數(shù)控車(chē)床上加工時(shí)會(huì)遇到一些實(shí)際問(wèn)題：因?yàn)槲仐U的齒槽比較深，如采用G92單循環(huán)指令車(chē)削蝸桿為直進(jìn)法，加工時(shí)刀具三刃車(chē)削，刀具受力大，易產(chǎn)生振動(dòng)，刀具很容易折斷，刀具與工件摩擦強(qiáng)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(chē)蝸桿，刀具為斜進(jìn)法，加工時(shí)刀具是兩刃車(chē)削，剛開(kāi)始車(chē)削時(shí)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(lái)越來(lái)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(wú)法加工。

3 解決方案

3.1 進(jìn)刀方法的選擇

根據(jù)上述分析和自己多年的實(shí)踐，進(jìn)刀法無(wú)論采用直進(jìn)法或斜進(jìn)法車(chē)削模數(shù)（mx≥2）的蝸桿，其加工過(guò)程無(wú)法順利進(jìn)行，極易產(chǎn)生刀具折斷，工件頂彎等現(xiàn)象，加工質(zhì)量無(wú)法保證。

要想順利加工，就要在車(chē)削時(shí)減小刀具與工件的接觸面積，以達(dá)到減小切削抗力的目的。這樣可采用車(chē)槽法和左右車(chē)削法相結(jié)合的方法，即：車(chē)刀先沿著齒槽中心車(chē)一刀，再在同一深度沿著齒槽的左側(cè)與右側(cè)分別車(chē)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(gè)過(guò)程，直到加工結(jié)束。這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是：可以保證車(chē)刀每次進(jìn)刀都保持小的、均勻的加工量。刀具每車(chē)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(jìn)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(dòng)進(jìn)行賦值和運(yùn)算，計(jì)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(chē)削循環(huán)指令G32，編制成一個(gè)完整的程序，自動(dòng)完成蝸桿的整個(gè)加工。

3.2 機(jī)床選用

機(jī)床選用經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車(chē)床（主軸箱有齒輪變速的機(jī)床，此類(lèi)機(jī)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(chē)刀的選擇

刀具采用手工磨制，分為粗車(chē)刀與精車(chē)刀。粗車(chē)刀刀尖角39.5°。刀尖寬度為2.2 mm；精車(chē)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(yǔ)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(jì)算刀具左右偏置量，并對(duì)刀具沿Z軸定位，以實(shí)現(xiàn)車(chē)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(chē)程序與粗車(chē)基本相同

第9篇：數(shù)控車(chē)床的優(yōu)點(diǎn)范文

關(guān)鍵詞：薄壁深孔；數(shù)控車(chē)；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(duì)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(jì)要求嚴(yán)格，采用傳統(tǒng)方法進(jìn)行加工，不僅加工質(zhì)量難以保證，其加工效率也較低。

衡陽(yáng)財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院實(shí)習(xí)工廠有一批套筒零件（如圖1），最初采用普通車(chē)床或臥式鏜床進(jìn)行加工，不僅耗時(shí)費(fèi)力，廢品率也一直居高不下，難以滿足用戶的需要。

針對(duì)這一問(wèn)題，本文在總結(jié)原先一些深孔加工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，嘗試在數(shù)控臥式車(chē)床采用適應(yīng)的夾具和刀具，選用適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速及進(jìn)給量，進(jìn)行車(chē)削，其結(jié)果使加工精度和加工效率均令人滿意，經(jīng)濟(jì)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(shí)最高轉(zhuǎn)速接近15000r/min，設(shè)計(jì)要求動(dòng)平衡極為嚴(yán)格。外圓和各臺(tái)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(tái)階孔為深孔，最深孔近900mm，長(zhǎng)徑比接近11mm。深孔切削時(shí)，振動(dòng)、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(cè)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(dá)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(yán)重。工件原來(lái)是在普通車(chē)床上加工，精加工時(shí)要求一次完成內(nèi)孔及內(nèi)球面的車(chē)削，在加工過(guò)程中不允許換刀。刀桿直徑只能做到φ60mm。由于刀桿細(xì)長(zhǎng)、剛性不足、強(qiáng)度低，在加工中刀桿產(chǎn)生振動(dòng)較大，極易產(chǎn)生讓刀現(xiàn)象，孔壁的粗糙度值嚴(yán)重超標(biāo)，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(shí)，刀桿與孔壁間隙太小，引起排屑不暢，造成堵塞，冷卻液進(jìn)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(chē)床加工深孔的不足，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種車(chē)削深孔的專(zhuān)用刀具，可在數(shù)控車(chē)床上進(jìn)行深孔加工。

二、刀夾具選用

設(shè)計(jì)專(zhuān)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(qiáng)度和剛度，避免加工過(guò)程中刀桿的振動(dòng)，確保加工精度，并實(shí)現(xiàn)刀具的旋轉(zhuǎn)，達(dá)到車(chē)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(kuò)孔，孔一層一層地?cái)U(kuò)大，層層導(dǎo)向。導(dǎo)向擴(kuò)孔克服了深孔加工的振動(dòng)和孔中心的偏斜。導(dǎo)向擴(kuò)孔刀如圖2所示。

深孔車(chē)削時(shí)最大的問(wèn)題是振動(dòng)，防振、減振是薄壁深孔套筒加工的關(guān)鍵。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種專(zhuān)用刀座，專(zhuān)用刀座將深孔刀具的刀柄做成圓柱形，用專(zhuān)用刀座將刀柄固定在車(chē)床的中拖板上，大大提高了刀具的剛性（見(jiàn)圖3）。

為了減少精車(chē)孔時(shí)的刀具震動(dòng)，我們專(zhuān)門(mén)定做了防震結(jié)構(gòu)的減振刀桿（見(jiàn)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(jī)床的選擇

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

四、加工方法

為保證加工精度，加工時(shí)我們工藝上采用了以下幾項(xiàng)措施：

第一，深孔的導(dǎo)向擴(kuò)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(tái)階孔的精車(chē)。加工深孔的基準(zhǔn)是外圓，加工外圓的基準(zhǔn)是中心孔。在工藝安排時(shí)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(chē)后兩端配悶頭，以悶頭中心孔為準(zhǔn)粗精車(chē)外圓，然后半精加工孔，繼而配悶頭，半精車(chē)外圓，時(shí)效后配悶頭精車(chē)外圓，最后精車(chē)孔。

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

第三，采用滾動(dòng)中心架精車(chē)孔時(shí)，為防止工件外圓與中心架的摩擦發(fā)熱，采用精密滾動(dòng)軸承中心架。精車(chē)孔時(shí)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(xiàn)：

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2、張蔭素.薄壁深孔加工[J].航天技術(shù).1988(4).