數控機床論文范文精選

1、引言

數控機床是把電子技術、自動化技術、電機技術以及測量技術集中在一起的自動化化設備，數控機床具有精度高，效率高和柔性高這三個主要的特點。數控機床屬于過程控制裝備的一種，它需要每一時刻都要做好對設備的控制，使全部設備都可以準確的工作。需要注意的是不論哪一部分出現了故障問題都會使得機床設備停止工作，這就造成了工作的停滯，工作停滯的出現會對生產的質量和效率都受到嚴重影響。此外，特別是當設備運用于煤礦生產中時，一定要加強注意，因為數控機床正是處于工作中的關鍵崗位，如果出現故障后沒有及時的進行維修和維護，就會造成巨大的經濟損失，所以對煤礦機械的原理和裝置進行詳細的設計是很重要的。

2、數控技術特點和發現現狀

數控技術能很方便的改變加工工藝中的工藝參數，有利于新產品的研發和換批加工。能確保加工的精度減少輔助時間，從而實現一次工作完成多道復雜的加工工序。對于普通機床難以完成的零價加工，如對復雜零件和零件曲面狀的加工能高質量的完成。采用的是模塊化的工具，一方面減少了安裝和換刀的時間，另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的標準化。隨著現在的微處理器的產生以及現代的SOPC技術的發展，在機械加工和和機械設備的維修檢測以及集成的程度上都有很大的提高。我國的自主創新能力不足，目前我國的數控技術只是處于對進口產品的模仿階段，在技術創新方面缺乏。歸其原因就是我們對引進的先進技術的研究不深入，最重要的是我國缺乏完善的鼓勵創新機制。還有就是我國的產品網絡程度不高，可靠性和穩定新不高。現階段我國主要的串口通訊技術和NC程序傳送技術的集成化和網絡水平有限。所以在煤礦數控技術的研究和應用的領域還有很長的路要走。

3、煤礦數控機床的結構

構成數控機床的主體結構，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅動裝置和測量裝置等構成。計算機系統在煤礦機床的數控系統中占據著一個核心地位，系統通過輸入以及輸出命令的各種轉換來對數據進行處理，從而完成來對工程執行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當了一個人機交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數控機床設備中發揮著信息的交換作用，它是一個雙方面信息交換空間，不僅要實現與控制中心的信號進行交換，還要與數控機床的開關信號進行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經事先設計好的地址。對煤礦數控機床的設計有三個重要的模塊，分別是主傳動數控化、傳動的數控化以及對伺服進給系統三方面的設計改造。

1數控機床電氣控制系統概論

通常情況下，數控機床的系統一般由三種系統構成，分別為反饋檢測系統、NC控制系統和伺服驅動系統。數控機床的電氣控制系統對于數控機床的加工方面會產生不同程度和不同方面的影響。從數控機床的加工精度方面來看，其中位置伺服控制系統能夠對于機床加工的精度方面產生很大程度上的影響。所以，位置精度屬于比較重要的指標之一。要想保持位置精度的準確性，不僅需要在系統使用的時候選擇正確的開環放大的倍數，還需要對于位置檢測中的元件能夠有一定的精度上的要求。另外，由于數控機床屬于精度高且效率也很高的一種自動化的設備，它能夠為數控機床的生產提供更高的生產效率，但是如果這個系統出現問題和重大故障，那么其所帶來的損失也是不可估量的。因此，數控機床電氣控制系統的可靠性和安全性也是值得關注的一方面。

2數控機床電氣控制系統出現的問題

數控機床在電器控制系統方面的故障一般都是強電故障和弱電故障兩種，具體如下所述。

2.1弱電故障弱電指的是數控機床電氣控制系統中的電子的元器件以及集成電路為主要的控制的部分。弱電故障中又可以分為硬件發生的故障和軟件發生的故障。硬件故障主要是指各種集成電路內部的芯片或者是接插件等出現的事故。軟件故障指的是在硬件都屬于正常的情況下，內部發生的各種動作性的問題或者是數據出現丟失等問題，一般比較常見的例子有加工程序出現錯誤或者是計算機的運行出現錯誤以及系統的程序或者是參數出現錯誤等。

2.2強電故障強電部分指的是控制系統之中出現的主回路或者是大功率的回路中的繼電器或者是電源變壓器等一系列的電氣的元件以及其中組成的控制電路。強電故障雖然在維修或者是診斷問題的部分較為簡單，但是因為其處于一種高壓以及大電流的工作狀態之下，所以一般強電發生故障的次數要多于弱點故障，因此需要相關的維護和維修人員能夠予以重視。

作者：沈春波單位：自貢市特種設備監督檢驗所

機床包含全部的電動機、制動器、各種開關等。它們是實現各種機床操作的執行者和各種機床狀態的報告者。電動機按照用途可以分為主軸與伺服電動機。主軸電動機是主軸驅動的動力源，主軸電動機可以使用一般的異步三相電動機和專門數控機床廠生產的電動機；伺服電動機是工作臺和刀架的動力源，伺服電動機具有的調速功能要比主軸電動機要求高，一般異步三相電動機無法勝任。

通常需要由集裝主軸與電動機的脈沖編碼器來完成速度測量。它將電動機實際具有的轉速匹配電壓數值輸送給伺服驅動系統成為反饋速度信號，與電壓數值具有的速度指令進行比較，進而對速度實現精確控制。常見的脈沖編碼器故障是內臟、電壓不足與斷線。

測量位置通常使用光柵尺。它們主要是對運行中的機床坐標軸具有的實際位置組織直接或者間接的測量，將測量數值提供給CNC并且使指令位移坐標軸到達指定的位置，進而精確控制位置。常見的光柵尺故障包含臟與斷線。

數控機床電氣控制系統中存在的干擾因素

數控機床電氣控制系統所處的工作環境，產生一些由于各種因素引發的電磁干擾信號，利用特定的途徑將這些信號輸入電氣控制系統。能夠憑借各種傳播干擾源的重要途徑，見那個數控機床電氣控制系統具有的干擾劃分為兩種，一種是控制系統內部產生的各種干擾，另一種是控制系統外部產生的各種干擾。電氣控制系統中具有的控制模塊之間產生的各種干擾一般是通過繼電器、開關等裝置引起的。可以通過控制系統中的通道進行干擾，利用空間與供電系統產生的干擾形式迅速接入數控機床內部的控制系統模塊之中。對接觸器實行的操作可以產生兩種干擾信號，一種是在母線上存在的接觸器通過開、合觸點引起的各種頻率分量的振蕩波，母線相當于天線，在附近空間中輻射暫態電磁場產生的能量，在控制系統模塊中出現了干擾。該種形式的干擾等同于開關產生的干擾及其所攜帶的負載模式的大小功率，一般狀況下，變壓器出現的較大功率將會造成更大的強度；另一種是在接觸器上的圓通制線、線圈兩端產生的過電壓，通過繼電器發生的輸出以及電源線進入電氣控制系統。除此之外，存在于電氣控制系統中的其他信號，可以經過電源線的傳輸與耦合電磁空間等模式干擾電氣控制系統。最后是電氣控制系統的外部環境，比如電流與電弧產生的強大電磁場和交變的電磁場，以及較大功率的雷電與變頻器等，傳播這些干擾的主要途徑是電磁空間耦合。

論文關鍵詞：數控機床;幾何精度;定位精度;切削精度;檢測與注意事項

論文摘要：現代數控機床集合了電子計算機、伺服系統、自動控制系統、精密測量系統及新型機構等先進技術，能夠加工形狀復雜、精密、小批量零件，并且具有加工精度高、生產效率高、適應性強等特點。隨著我國制造業的快速發展，數控機床在機械制造業已得到廣泛應用，且對數控機床的精度要求也越來越高。如何檢測數控機床的精度，正成為各行業用戶在驗收與維護數控機床時非常關注的問題。

機床的精度主要包括機床的幾何精度、機床的定位精度和機床的切削精度。現根據我在日常工作中所積累的經驗，就這些精度的檢測項目、檢測方法及注意事項進行綜合的說明。

1數控機床的幾何精度

數控機床的幾何精度反映機床的關鍵機械零部件（如床身、溜板、立柱、主軸箱等）的幾何形狀誤差及其組裝后的幾何形狀誤差，包括工作臺面的平面度、各坐標方向上移動的相互垂直度、工作臺面X、Y坐標方向上移動的平行度、主軸孔的徑向圓跳動、主軸軸向的竄動、主軸箱沿z坐標軸心線方向移動時的主軸線平行度、主軸在z軸坐標方向移動的直線度和主軸回轉軸心線對工作臺面的垂直度等。

常用檢測工具有精密水平尺、精密方箱、千分表或測微表、直角儀、平尺、高精度主軸芯棒及千分表桿磁力座等。

編者按：本論文主要從數控機床的故障診斷技術；數控機床故障的實用診斷方法等進行講述，包括了數控系統自診斷、在線診斷和離線診斷、診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表－可測電阻、交、直流電壓、電流、診斷用技術資料、故障處理。故障軟故障、數控系統故障診斷方法、故障診斷應遵循的原則等，具體資料請見：

摘要：數控機床是機電一體化緊密結合的典范，是一個龐大的系統，涉及機、電、液、氣、電子、光等各項技術，在運行使用中不可避免地要產生各種故障，關鍵的問題是如何迅速診斷，確定故障部位，并及時排除解決，保證正常使用，提高生產效率。

關鍵詞：數控機床；故障診斷；檢測

1數控機床的故障診斷技術

①數控系統自診斷。開機自診斷數控系統在通電開機后，都要運行開機自診斷程序，對系統中關鍵的硬件和控制軟件進行檢測，并將檢測結果在CRT上顯示出來。運行自診斷運行自診斷是數控系統正常工作時，運行內部診斷程序，對系統本身、PLC、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢查，并顯示有關狀態信息和故障信息。

②在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過數控系統的控制程序，在系統處于正常運行狀態下，實時自動地對數控裝置、PLC控制器、伺服系統、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進行自檢，并顯示狀態信息、故障信息。脫機診斷當數控系統出現故障時，需要停機進行檢查，這就是脫機診斷。脫機診斷的目的是修復系統的錯誤和定位故障，將故障定位在最小的范圍。