導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇數控機床的作用，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

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1.1基本概念

數控技術是用數字信息，給現代機械加工帶來了很大的幫助，對機械加工和運動過程進行控制的技術。數控技術不僅包含了傳統的機械制造技術、傳感檢測技術和網絡通信技術、計算機技術、光機電技術，而且它還擁有屬于自己的先進技術，預先編程后利用編程好的控制程序實現對設備的控制功能，數控技術還促使了CAD、工程化方向發展。數控技術主要是采用計算機控制，數控技術是電子計算機技術、數字控制技術、數控工藝和數控程序編制、軟件的開發與應用等多項技術的綜合，這樣就增強了機械加工的靈活性并且提高了設備的工作效率。之后由于微電子技術的迅速發展，也就是說數控技術已經成為了先進機械加工的主體。數控系統的性能有了極大的提高、功能也不斷的豐富，在先進數控技術的背景下，機械加工的不同領域也得到了不同的發展需求。

1.2工作原理

CNC裝置不僅配備了計算機的結構外，硬件和軟件是CNC裝置的主要構成，這些是支撐CNC裝置正常運行的基礎條件，也具備與數控機床功能相匹配的功能模塊結構和接口單元。可利用計算機對其進行操作調控，從而達到高效率的加工生產。則除了要對工作臺加以定位之外，也需要做好工件位置的固定處理，保證了所編制的程序能正常執行。最為關鍵的是控制刀具相對于工件給定速度沿著指定的路徑運動，CNC裝置的工作原理是利用輸入設備輸入機床加工所需的各種數據信息保持切削運動朝著編制好的路徑進行。把各個坐標軸的移動分量傳輸到對應的驅動電路，經過轉換、放大，驅動伺服電機，這些都要靠CNC裝置的插補功能。帶動坐標軸運動，CNC裝置本質上屬于計算機控制的數控裝置，然后將數據信號反饋到控制裝置里，這樣便能保證各項數據指令的正常處理，維持了有序的加工生產秩序。數控系統按照零件輪廓線型的有限信息，對刀具的各個加工點詳細計算，最后實現了精密加工處理的要求。

2數控技術在機械制造中應用

2.1工業中應用

在工業生產中，數控技術主要運用在機器設備的生產線上。通過計算機可以讓生產設備按照寫入的程序或編入的程序碼，從而實現生產加工的有序進行。數控技術在工業生產中主要是替代工作人員完成人工不能完成的工作任務。由于數控技術的高精度特點數控技術與計算機技術是密不可分的，則能夠在有助于提高生產效率的同時還能保證生產的質量，實現低成本高效率。這樣有助于改善工作人員的勞動條件，極大地節省了勞動力。如果出現錯誤或者故障的時候，維持正常的生產加工秩序，保障工作人員的人身安全，傳感系統和檢測系統則會把發生的錯誤故障信息傳送給計算機系統，并且會自動停止相應的工作，起到保護的作用。數控技術的操作主要是由計算機系統進行控制的，嚴格按照設計圖紙上的要求完成生產加工，只要把編好的程序安裝在計算機系統中，自動化生產模式讓產品的精度更加準確，其通過計算機技術實現各種加工控制要求。

2.2機床設備應用

機床設備控制技術是機械加工中非常重要的技術，進一步提高機床的生產效率，是現代機電一體化的重要組成部分。數控計算機便會發出控制指令來控制機床的執行，以及冷卻泵的起停等各種順序動作編排在計算機數控上，使得機床自動加工出所需要的零件。數控技術為機械加工帶來了很多良好的機床，也就是運用數控技術對機床進行加工控制，把加工零件的幾何信息和工藝信息進行數字化處理，逐漸取代人工操作方法，然后在數據機床上實現有序的加工引導，以及進給速度等都用數字化的代碼表示。機械設備是實現自動化生產的主要功能，對所有的操作步驟和刀具與工件間的相對位移，將數控技術運用在機械機床上可實現一體化加工生產。計算機數控技術能夠給機械制造業創造多元化的控制功能，保證了各項裝置之間有序配合，編數控機床加工的最大優勢在于，其只需改變相應的程序指令則能自動加工，從而滿足了更加復雜的功能加工需求。程人員只需在加工前將相應的代碼傳輸到系統中，然后按照加工需要來編制程序，無需在重新調動機床工作臺位置。讓機床設備按照理想的程序指令操作，這樣才能實現多功能的生產加工要求。

2.3機械加工系統應用

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中圖分類號：TH17 文獻標識碼：B文章編號：1009-9166（2010）035(C)-0083-02

在數控銑床的加工中，由于數控銑床的運動是刀具在空間運動，程序編制和安全操作就顯得尤其重要。但大多數數控教材中，數控銑床的編寫都比較簡單，主要是對各種功能進行了介紹，學生學習后，編程和操作都存在一些問題。本人就幾年數控教學經驗談一下在數控銑床程序編制和安全操作方面的體會。

一、數控銑床常用指令的編程技巧

（一）G92與G54―G59的應用

G54―G59是調用加工前設定好的坐標系，而G92是在程序中設定的坐標系，用了G54―G59就沒有必要再使用G92。否則G54―G59會被替換，應當避免。

注意：1、一旦使用了G92設定坐標系，再使用G54―G59則不起任何作用。除非斷電重新啟動系統，或接著用G92設定所需新的工件坐標系。2、使用G92的程序結束后，若機床沒有回到G92設定的起點，就再次啟動此程序，機床當前所在位置就成為新的工件坐標原點，易發生事故。所以，一定要慎用。

（二）同一條程序段中，相同指令（相同地址符）或同一組指令，后出現的起作用

例如：G01G90Z10.0Z20.0F200；執行的是Z20.0，Z軸直接到達Z20.0，而不是Z10.0。G01G00X50.0Y30.0F200；執行的是G00（雖有F值，但也不執行G01）。但不同一組的指令代碼.在同一程序段中互換先后順序執行效果相同。例如：G90G55G00X0Y0Z60.0和G00G90G55X0Y0Z60.0相同。

（三）M00.M01.M02和M30的區別與聯系

初學數控銑床編程時，對以上幾個M代碼容易混淆，主要原因是對數控銑床加工缺乏認識，加上教材敘述不詳細。它們的區別與聯系如下：

M00為程序暫停指令。程序執行到此進給停止，主軸停轉。重新按啟動按鈕后，再繼續執行后面的程序段。主要用于操作者想在加工中使機床暫停（檢驗工件、調整、排屑等）。

M01為程序選擇性暫停指令。程序執行時控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態時此功能才能有效，否則該指令無效。執行后的效果與M00相同，常用于關鍵尺寸的檢驗或臨時暫停。

M02為主程序結束指令。執行到此指令，進給停止，主軸停止，冷卻液關閉。但程序光標停在程序末尾。

M30為主程序結束指令。功能同M02，不同之處是，刀具返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。

（四）刀具補償參數地址D、H的應用

在部分數控系統（如FAUNC）中，刀具補償參數D、H具有相同的功能，可以任意互換，它們都表示數控系統中補償寄存器的地址名稱。但具體補償值是多少，關鍵是由它們后面補償號地址中的數值來決定。所以在數控銑床中，為了防止出錯，一般人為規定H為刀具長度補償地址，D為刀具半徑補償地址。

（五）暫停指令

G04X―/P―是指刀具暫停時間（進給停止，主軸不停止）+地址P或X后的數值是暫停時間。X后面的數值要帶小數點，否則以此數值的千分之一計算，以秒（s）為單位，P后面數值不能帶小數點（即整數表示），以毫秒（ms）為單位。

例如，G04X2.0；或G04X2000；暫停2秒G04P2000；

但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），為了保證孔底的粗糙度，當刀具加工至孔底時需有暫停時間，此時只能用地址P表示。若用地址X表示，容易產生混淆，控制系統認為X是X軸坐標值進行執行。

例如，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200P2000；鉆孔（80.0，60.0）至孔底暫停2秒，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200X2.0；鉆孔（2.0.60.0）至孔底不會暫停。

（六）程序段順序號

程序段順序號用地址N表示。一般數控裝置本身存儲器空間有限（64K），為了節省存儲空間，程序段順序號都省略不要。N只表示程序段標號，可以方便查找編輯程序，對加工過程不起任何作用，順序號可以遞增也可遞減，也不要求數值有連續性。但在使用某些循環指令、跳轉指令、調用子程序及鏡像指令時不可以省略。

二、安全操作數控鐵床加工

數控銑床的加工過程中，有一點至關重要，那就是在編制程序和操作加工時，一定要避免使機床發生碰撞。因為數控機床的價格非常昂貴，少則幾十萬元，多則上百萬元，維修難度大且費用高。但是，碰撞的發生是有一定規律可循的，是能夠避免的，可以總結為以下幾點：

（一）利用機床自帶的模擬顯示功能。一般較為先進的數控機床圖形顯示功能。當輸入程序后，可調用圖形模擬顯示功能，詳細地觀察刀具的運動軌跡，以便檢查刀具與工件或夾具是否有可能碰撞。

（二）利用機床的空運行功能。利用機床的空運行功能可以檢查走刀軌跡的正確性。當程序輸入機床后，可以裝上刀具或工件，然后按下空運行按鈕。此時主軸不轉，工作臺按程序軌跡自動運行，此時便可以發現刀具是否有可能與工件或夾具相碰。但是，在這種情況下必須要保證裝有工件時，不能裝刀具；裝刀具時，就不能裝工件，否則會發生碰撞。

（三）利用機床的鎖定功能。一般的數控機床都具有鎖定功能（全鎖或單軸鎖）。當輸入程序后，鎖定2軸，可通過z軸的坐標值判斷是否會發生碰撞。此功能的應用應避開換刀等運作，否則程序無法通過。坐標系、刀補的設置必須正確。在啟動機床時，一定要設置機床參考點。機床工作坐標系應與編程時保持一致。尤其是z軸方向，如果出錯，銑刀與工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具長度補償的設置必須正確。否則，要么是空加工，要么是發生碰撞。

刀具、工裝牢靠、冷卻到位。加工前先檢查刀具是否有缺損，刀具和夾具位置是否正確，工件的裝夾是否牢靠，干涉物位置是否與程序一致，將程序進行空運行演示。無誤后，按下運行狀態鍵，按啟動按鈕，注意，若是第一個首件時，最好使用單運行方式，逐句檢查程序，后面的加工可使用連續運行。設備運行時，注意切削液完全對刀具冷卻，及時清理切屑。設備運行過程中，不要離開工作場地，以防意外情況發生，期間可隨時按下暫停鍵。

提高編程技巧。程序編制是數控加工至關重要的環節，提高編程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。

總之，掌握數控銑床的編程技巧，能夠更好地提高加工效率，保證加工質量，避免加工中出現不必要的錯誤。這需要我們在實踐中不斷總結經驗，不斷提高，從而使編程、加工能力進一步加強，為數控加工事業的發展作貢獻。

作者單位：哈爾濱鐵道職業技術學院

參考文獻：

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前言

隨著我國科技與企業的不斷發展，極大地促進了我國國民經濟的穩步上升，基于這種趨勢，對于關鍵功能部件管理又有了新的定義，令其變成不僅是所有管理機制內在有機聯系的核心，更是影響和決定著其他管理類型發展的主要因素。但由于我國目前的數控機床項目技術發展較快，關鍵功能部件管理的革新難以跟上時代變化的步伐，導致對于關鍵功能部件管理主要概念理解的空白化和偏解化，也因此牽制了數控機床項目技術的規劃。本文通過對關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用進行討論，以期在解決數控機床可靠性評估方面的問題時提供相應的幫助，進一步促進企業乃至國家的長久發展。

1.關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的重要意義

數控機床產業是為國防軍提供基礎裝備和裝備制造業的戰略產業，在裝備制造業中占有著相當重要的地位，目前的世界綜合制造實力競爭中，數控機床的性能水平的高低以及數控機床的擁有量成為了最主要的競爭項目之一，它的發展水平對一個國家乃至民族來說，為國民經濟的發展以及國家安全的穩定都有著一定的現實意義，其作為新時代下的制造業主流加工設備，已經深程度的影響到了國家機械工業的綜合競爭力[1]。

由于我國的數控機床產業鏈條到目前來說還并不是很完善，對于其關鍵功能部件的制造技術水平還比較低，并且精度保持性以及性能可靠性還不夠高，而關鍵功能部件的行業企業規模普遍較小，在技術設備與生產上力量還比較薄弱，這就導致了產品的可靠性難以提高，進而影響到了數控機床評估的可靠性。

2.關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用

與關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的重要意義相比，關鍵功能部件管理在數控機床可靠性評估中的作用又有著不同之處，其主要表現在以下三點：

2.1關鍵功能部件的合理化管理可以有效地確定可靠性指標

關鍵部件的合理化管理對于數控機床可靠性指標的確定有著相當重要的影響，在國內，目前還沒有建立起數控機床評價可靠性指標的體系，主要表現在沒有明確的給出針對產品的相關可靠性定義。只有設立關鍵功能部件的可靠性指標，才能夠實現數控機床評估的可靠性，為此必須建立起科學完整的可靠性指標確立方法以及指標體系[2]。

2.2關鍵功能部件管理能夠完善數控機床可靠性評估系統

在進行數控機床可靠性評估的時候，需要對關鍵功能部件進行調查，在這一過程中，就顯示出了科學合理關鍵部件管理的重要性了，只有對這些關鍵功能部件進行合理的統計以及計算，才能夠將實際的數據傳達到數控機床的可靠性評估系統中，進而完善數控機床可靠性評估系統。

2.3合理的關鍵功能部件管理能夠減少數控機床可靠性評估的誤差

由于關鍵功能部件管理的系統化以及規范化，能夠完全呈現出實際數控機床工作運行的證實情況，這就減少數控機床可靠性評估的誤差。

3.關鍵功能部件管理的發展前景

現今，我國關鍵功能部件管理體制正處于新舊交替的中間地帶，主要有兩個較為明顯的特點。第一點，不同的數控機床企業體制的發展，標志著關鍵功能部件管理的基礎初步形成以及自主化程度的提高，其運行體制的特點是在新時代的首要條件下作為運行主體的政府仍然起著較為重要的指導和管理的作用，雖然數控機床相關的各個企業得到了較為長足的發展，但由于關鍵功能部件管理手段的不夠合理以及管理權限的不夠明確，加之這些企業及機構之間缺乏橫向的合作與聯系，使得在運行中的某些程度上表現出自我發展的無序性，特別是在較大型的數控機床產業上，不得不依靠于政府相關部門的技術支持與管理幫助，以管理客體的方式存在于基層企業數控機床管理體系中，在某些程度上極大地限制了我國數控機床產業中關鍵功能部件管理方面的發展[3]。第二點，在建國后的長期計劃經濟體制為背景的前提下，形成了政府包辦數控機床關鍵功能部件管理的做法和單位制的關鍵功能部件管理形式，依然以較大的慣性影響著整個關鍵功能部件管理體系；但現今我國已經意識到這個問題的嚴重性，并且采取了相應的措施，這就使得數控機床關鍵功能部件管理具有更加良好的發展前景。

4.結論

關鍵功能部件的管理是現今數控機床最重要的依據，其實現了理論與實際的和諧統一。堅持合理科學的關鍵功能部件管理模式，把使用和培養具有綜合素質的人作為整個管理活動的中心，并在現實實踐中，將相關管理人員的綜合素質進行全面的提高使得關鍵部件管理模式得到進一步完善，進而有效的提高數控機床可靠性評估的準確率以及合理性，實現工業企業數控機床可靠性評估和企業管理機構的的二者和諧統一，對于全面推進企業的管理工作發展都有著重要的實際意義和理論意義，為我國工業方面的發展打開了一個良好的開端。

參考文獻：

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高速切削技術是近十年來迅速崛起的一項先進制造技術。由于高速切削技術具有切削效率高、加工質量高、能直接加工淬硬鋼件和良好的經濟性,使航空、模具、汽車、輕工和信息等行業的生產效率與制造質量顯著提高,并引起加工工藝及裝備相應的更新換代。因此如同數控技術一樣,高速切削和高速加工已成為21世紀機械制造業一場影響深遠的技術革命。目前,適應HSC要求的高速加工中心和其他高速數控機床在發達國家已呈普及趨勢,我國近來也在加快發

一、高速切削技術

高速切削加工的特點是高效、高精度和低成本。在當今社會已經成為機械制造領域的新秀和主要加工手段。高速切削技術特征主要表現在如下方面：

與傳統加工相比， 高速切削提高了切削速度， 工件與前刀面的摩擦增大， 切屑和刀具接觸面溫度急劇升高， 很容易達到工件材料的熔點， 使得工件變軟甚至液化， 大大減小了對切削刀具的阻力， 使得切削變得中國金屬加工在線版權所有輕快。由于加工產生熱量的70% ~80%都集中在切屑上， 而高速切屑的去除速度很快， 熱量很難傳導到工件上，從而提高了加工精度和質量、提高了生產效率。因此，高速切削加工是一種在不增加設備數量的同時，大幅度提高加工效率的一種高科技。，高速切削技術。，高速切削技術。

二、高速切削刀具

高速切削技術的關鍵是高速切削刀具，高速切削刀具是實現高速加工技術的關鍵。高速切削的切削速度很快,加工線速度主要受刀具限制,在目前機床所能達到的高速范圍內,速度越高,刀具的磨損越快。因此,高速切削對刀具材料提出了更高的要求,除了具備普通刀具材料的一些基本性能之外,還應突出表現在高速切削刀具具備更高的耐熱性、抗熱沖擊性、良好的高溫力學性能及更高的可靠性。高速切削技術的發展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出現及發展。目前常用的高速切削的刀具材料包括鈦基硬質合金、涂層刀、陶瓷、聚晶立方氮化硼、具及金剛石等。

（ 1） 硬質合金刀具 硬質合金刀具有極高的抗壓強度，其材料性能全面提高鈦基硬質合金刀具的硬度，硬度、強度、韌性和抗崩刃性都能得到明顯提高， 抗月牙洼磨損和抗粘結能力也明顯增強。 同時硬質合金的性能在不斷改進， 應用面不斷擴大。首先，是開發了細顆粒、超細顆粒硬質合金材料， 強度和韌性顯著提高， 用它制造金屬加工在線版權所有的整體硬質合金刀具。其次， 開發和使用硬質合金加壓燒結等新工藝提高了硬質合金的內在質量。在作為化學涂層硬質合金刀片牌號的基體材料時， 開發了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質合金， 提高了涂層硬質合金刀片的切削性能和應用范圍。

涂層成為提高刀具性能的關鍵技術刀具的涂層技術在現代切削加工和刀具的發展中起著十分重要的作用。采用涂層技術可使切削刀具獲得非常優良的綜合力學性能， 不僅有效地提高刀具的使用壽命， 還能大幅中國金屬加工在線版權所有度地提高切削加工效率， 因此涂層刀具成為高速切削技術中發展速度最快的刀具。

（ 2） 涂層刀具 刀具的涂層技術是提高刀具性能的關鍵技術，在現代切削加工和刀具的發展中起著十分重要的作用。采用涂層技術不僅有效地提高刀具的使用壽命， 還能大幅度的提高切削加工效率， 因此涂層刀具成為高速切削技術中發展速度最快的刀具， 在刀具中的比例已超過50% .涂層刀具的工藝主要應用在鉆頭、鉸刀、絲錐、滾刀、插刀和硬質合金刀片等。

（ 3）超硬刀具 超硬刀具材料陶瓷的使用將明顯增加陶瓷刀具有氧化鋁基Al2O3 和氮化硅基Si3N4 兩大類， 有很高的硬度和耐磨性， 耐熱性高達1200℃以上， 化學穩定性好， 與金屬的親和力小， 可提高切削速度3 ~5 倍， 可以加工65HRC 的高硬度材料。

然而陶瓷的抗沖擊韌性差， 所以對高速切削時的平穩性要求較高， 即要求被加工材料材質均勻， 對刀具接近工件的方向、角度和速度都有很嚴格的要求。陶瓷和金屬陶瓷刀具材料在鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工中代替硬質合金， 提高了加工效率和產品質量。，高速切削技術。

（4）聚晶立方氮化硼刀具　聚晶立方氮化硼是由軟的六方氮化硼在高溫高壓下加入催化劑轉化而成， 化學穩定性優于金剛石， 硬度高達8000 ~9000HV,耐磨性好， 耐熱性高達1400℃， 與鐵元素的化學惰性較大， 適宜于加工硬度較高的材料， 將成為高速切削黑色金屬、難加工材料以及進行干切削、硬切削的主要刀具材料。

（5）金剛石刀具 用于生產切削的金剛石絕大多數是人造金剛石。人造金剛石分為三種： 聚晶金剛石 、化學氣相沉積金剛石 和高溫人工合成的單晶金剛石。聚晶金剛石和單晶金剛石是高效精密加工有色金屬、陶瓷、玻璃、石墨等非金屬材料最佳的刀具。

三、高速切削刀具的具體應用

高速切削的研究歷史，可以追塑到20世紀30年代有德國cal salomon博士首次提出的有關高速切削概念。50年代后期開始，高速切削的試驗又進入各種試驗研究，高速切削的機理開始被科學家們所認識。在高速切削的條件下切屑會由帶狀切屑轉變為單元切屑，切屑與前刀面的摩擦將不再是切削力和切削熱的主要來源之一；同樣由于切削速度的提高，后刀面處工件材料的彈性變形也將由于變形速度逐漸跟不上切削速度而減少，后刀面的摩擦也因此而減少，從而對降低切削力和切削熱產生有利的影響。因此在高速切削時，主要的切削熱將由切屑導出，而工件和刀具的溫升都非常小，高速切削也被成為“冷態切削”。

研究證明高速切削需要一種理想的刀具。理想的刀具材料應具有較高的硬度和耐磨性,與工件有較小的化學親和力,高的熱傳導系數,良好的機械性能和熱穩定性能。硬質合金刀具具有良好的抗拉強度和斷裂韌性,但由于較低的硬度和較差的高溫穩定性,使其在高速硬切削中的應用受到一定限制。，高速切削技術。但細晶粒和超細晶粒的硬質合金由于晶粒細化后,硬質相尺寸變小,粘結相更均勻地分布在硬質相的周圍,提高了硬質合金的硬度與耐磨性,在硬切削中獲得較廣泛應用。

陶瓷刀具和立方氮化硼刀具是在高速硬車削和端面銑削中最常用的刀具。它們所具有的高硬度和良好的高溫穩定性,使其能夠承受在硬切削過程中高的機械應力和熱應力負荷。，高速切削技術。為保證工件較高的尺寸精度和形狀精度,高的熱傳導率和低的熱膨脹系數也應是刀具材料所應具有的重要性質。因此,具有優良綜合性能的立方氮化硼刀具是最適合用于高速硬切削的刀具。聚晶金剛石刀具的硬度雖然超過立方氮化硼刀具,但即使在低溫下,其對黑色金屬中鐵的親和力也很強,易引起化學反應,因此不能用于鋼的硬切削。

四、結束語

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數控機床的操作系統相對復雜，需要堅實的可靠性技術作支撐。雖然國產的數控機床在精度和復合加工等方面的技術應用得到大幅進步，但受可靠性技術研究的機構和學者缺乏、可靠性數據積累薄弱、對數控機床故障維修的關注度較低等因素的影響，我國現階段的數控機床可靠性技術與國家水平還存在一定差距。為提高我國數控機床的市場占有率和核心競爭力，促進裝備制造業的可持續發展，需要強化對數控機床可靠性技術的研究。

1.數控機床可靠性概述

可靠性無法用具體的量來界定，其主要是指產品在一定條件下受規定時間的要求完成規定任務的能力，不同場合及情況下存在不同的可靠性指標。數控機床可靠性是指數控機床在實際運行過程中表現出的屬性，由于數控機床集合了機、電、氣等高新技術，在具體運行中對加工精度提出了更高的要求，因此，數控機床的可靠性存在一定的特殊性。我國現階段的數控機床發生的機械故障主要是定位不準、刀庫不轉位、工作臺不執行程序指令等功能性故障。此類功能性故障需要數控機床制造商及時解決，提升數控機床的可靠性。基于數控機床用戶的角度，數控機床的可靠性即降低機床在實際運行過程中故障發生的頻率，提高機床的工作效率。在展開數控機床可靠性研究時需要有效發現和分析問題，并及時解決，通過切實可行的解決辦法打消用戶的顧慮，提升數控機床的可靠性即提升了數控機床的市場核心競爭力，并促使我國數控機床行業朝高精度、高檔次的方向發展。

2.數控機床可靠性技術的存在意義

可靠性技術是影響數控機床長遠發展的關鍵技術，強化對數控機床的可靠性研究也具有一定的必要性。由于我國自主研發的數控機床自動化水平偏低、精度較差、功能部件滯后，造成數控機床的可靠性降低，功能性故障的發生幾率提升，因此，數控機床的可靠性技術具有重要的存在意義。今年來，我國的機床產業雖取得了顯著的進步，但仍然存在機床生產技術相對落后，無法準確判斷數控機床的故障并全面的排除，售后服務不到位等問題，導致我國的數控機床水平與西方先進的數控水平還存在一定差距。在激烈的市場競爭環境下，國外的數控機床產品不斷涌現，搶占了我國數控機床產品的市場份額，為有效解決此類問題，需要正確認識數控機床可靠性技術的存在意義，加強對可靠性技術的研究和分析，提高我國數控機床可靠性技術的應用價值。數控機床可靠性技術的全面應用提高了機床的使用效率，強化了人們使用國產數控機床的信心，對我國裝備制造業的穩定發展起到了良好的促進作用。提升數控機床的可靠性，改革傳統的機床行業的生產現狀，將我國生產的數控機床推向國際的舞臺，實現民族制造業的強大振興。

3.提高數控機床可靠性技術的措施

提高數控機床的可靠性技術需要立足根本，提升數控機床系統設計的可靠性。在設計數控機床系統的過程中，根據機床的實際功能需求組建模塊，在降低數控機床維護成本的同時保證數控機床使用的穩定性，設計人機對話的系統功能，提高數控機床針對故障的自我診斷能力，在源頭上發現故障，并及時有效的解決，起到自我保護的作用。提高數控機床的系統性能，促進其運行速率，進而達到最佳的系統設計可靠性效果。正確操作數控機床的系統，降低程序編寫、參數配置等系統操作的失誤率，緩解對數控機床轉動鏈的沖擊，樹立良好的企業信譽，為用戶提供最便捷的服務。提高數控機床可靠性技術的重要環節在于采用隔離屏蔽技術，減小干擾信號，降低其受系統濾波環節時產生的不良影響。通過屏蔽干擾源，阻斷靜電與電磁信號的手段達到屏蔽干擾信號的效果。為降低高壓線外的物質影響，提升數控機床的可靠性，還可應用雙層金屬屏蔽系統，全面提升國產數控機床可靠性技術的應用效率。由于數控機床的地線較為復雜，將系統中的結構件接地，采用金屬屏蔽線來隔離輸入信號線，通過科學合理的布線接地措施提高數控機床的可靠性技術。用戶對數控機床的使用不當也將造成機床的故障，因此需要對運行進行可靠性控制，謹防用戶對數控機床的過載使用，出現相應故障后，采取積極有效的措施恢復數控機床的精度，進而達到提高數控機床可靠性技術的目的。完善可靠性技術的操作體系，從數控機床的可靠性建模角度出發，嚴格篩選數控機床可靠性技術的研究成果，構建相關的數據庫，全面提高數控機床的可靠性技術。

4.數控機床可靠性技術研究

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中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）97-0083-02

數控機床是現代制造業中必不可少的設備，它的技術水平和產量代表了一個國家或者地區制造業的發展水平和競爭力。雖然近年來我國機床在數量呈現了大幅度的增長，但是我國數控機床的技術水平、質量、性能以及精確度等方面和發達國家相比，仍然具有非常大的差距，特別是一些高性能的加工設備仍然需要從發達國家進口。

1 機床的使用水平分析

數控機床是數字控制機床的簡稱，它是一種需要程序來進行控制執行的自動化的機床，它可以通過其自帶的控制系統處理編碼或者其它的指令的程序，從而使機床進行自動化的加工零件。隨著計算機技術的快速發展，其對于數控機床的發展具有非常大的促進作用。通過控制系統，可以使數控機床加工出傳統機床無法進行精確加工的零件，提高了零件的加工效率，具有非常明顯的優越性，但是數控機床在使用方面依然存在著一些問題。在我國數控機床設備的使用方面，缺乏對數控機床的理解，不能夠最大限度的發揮機床的效率和作用，阻礙了企業的生產效率[1]。

在目前的部分企業中，部分管理層缺乏對數控機床的理解，對于零件加工工藝和相關的出現陌生，就無法加強對數控機床的管理。雖然有著比較好的加工方法，但是管理方法的匱乏導致數控機床的使用效率不能夠得到有效的發揮。對于數控機床的操作人員來說，由于其文化素質往往不能夠滿足實際應用的需要。在對數控機床的操作使用中缺乏相應的加工思路，對于數控機床的刀具的選擇、切削的特性切削參數的設置等缺乏必要的零件，也限制了機床的使用效率。對于數控機床設備來說，由于其本身的系統比較多而且復雜，語言方法不一，給技術人員和操作人員的實際應用都帶來了較大的困難，包括程序編程的困難，限制了零件的加工[2]。對于一般的數控機床來說其系統的內存量往往比較小，當需要加工的零件種類比較多的時候，因為系統不能夠完全的存儲大量的加工程序而使技術人員不得不進行多次的刪除和輸入，有的系統甚至不能夠完整的存儲一個比較復雜零件的加工程序，影響了數控機床的使用和功能的發揮。由于進行多次重復的程序準備浪費了數控機床的使用時間，也影響了數控機床的效率。再次，對于數控機床來說，其零件的加工程序大部分都是使用人工編程的，通常由于計算的復雜性影響了其準確性，對零部件的加工來說也不容易滿足其加工工藝的要求，導致廢品率比較高，影響了其使用。

2 加強數控機床的管理

要切實的提高數控機床的使用效率，就需要加強對數控機床的管理，提高對數控機床的使用率。對于管理者來說，提高對數控機床的認識和了解，使基層的技術管理干部能夠真正了了解其加工的原理、數控工藝等。可以采取以下手段加強對數控機床的管理：

1）首先應當加強對數控機床的使用者的技術培訓，提高其綜合素質。數控機床作為一種典型的一體化的機械設備，在其應用上其需要的知識面比較廣，需要技術人員和操作人員具有電氣、液壓傳動、機械等方面的專業知識，因此對于操作人員的文化素質要求比較高。同時，在對新機床的使用過程中，由于機床的操作人員面對的各種情況相對比較新穎，發生問題時操作人員往往會不知所措。因此在新購機床時，要重視廠家為新用戶提供的培訓機會，雖然其時間相對不是很長，但是其針對性相對比較強[3]。對于機床操作人員的培訓和素質問題，需要進行長久的努力，需要進行不斷的實踐積累。對企業來說，應當想方設法提高操作人員的技術技能，不僅可以提高設備的利用率，而且還可以減少零部件的次殘品率，提高企業的生產效益。企業管理人員還可以輕同類機床的相關使用人員來加強對操作人員的培訓，他們往往具有比較強的實踐經驗，對機床的工作方式和特性比較熟悉，對于機床使用中的各種問題具有足夠的了解。通過這種方式，可以在較短的時間內快速的提高企業數控機床操作人員的素質和操作水平；

2）加強對操作規程的遵守。對于數控機床來說，其操作流程規定相對比較嚴格。嚴格的遵守操作規程，不僅可以提高機床的使用壽命，保護設備的使用安全和操作人員的安全，對于產品的質量也有非常重要的促進作用[4]，因為錯誤的方法往往會導致錯誤的結果。對于新的操作人員來說，要重視開、關機的順序和相關的注意事項；

3）提高機床的開工率。機床作為一種機械設備，其內部的各個零部件之間往往需要進行恰當的磨合才能有效的發揮其作用。對于新機床來說，其往往有一定的保修期限，根據機床的使用經驗，數控機床在使用的初期其故障率相對比較高，企業應當充分的利用這一階段，提高機床的開工率，使其故障和薄弱環節能夠盡早的予以暴露，可以在保修期內得到解決，同時也提高了機床的磨合率[5]。如果長期不使用，不僅導致了企業設備限制的浪費，也影響了企業的經濟效益，而且其內部的電子元件往往由于其缺少使用而容易發生受潮現象，導致內部零部件出現報廢。

3 結論

對于數控機床的使用和管理來說，需要有一定的規章制度來保障其功能的發揮。由于數控機床的使用是一項技術性比較強的過程，只有加強科學管理，了解其性能特點，協調好其生產過程中的各個環節，才能充分的發揮其經濟效益。提高數控機床的使用效率不僅僅和管理問題有關，也不僅僅和高技術水平有關，它和操作人員的素質和企業的生產等都有密切的關系。企業的管理人員要建立合適的管理平臺，制定嚴格并且可以執行的制度，提高產品的合格率，使數控機床能夠實現其應有的回報率。

參考文獻

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[2]于晨斯，胡斌.數控機床的管理與維護[J].硅谷，2011（4）： 126-126.

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中圖分類號TG659 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）119-0104-02

0 引言

隨著經濟的發展，數控機床在現代企業中的應用日益廣泛，促進了我國企業的生產和發展，但是在我國數控機床的維修改造中還存在著許多問題，在數控機床設備的改造維修上存在著維修質量差、技術含量低，維修人員缺乏專業的維修技術，在數控設備上以依賴進口導致了成本高的現象，數控設備在使用的過程中出現故障，要依靠外來的力量進行維修，導致了給企業帶來了不必要的維修資金浪費。所以，面臨著當前我國數控機床的迫切需要，為現代企業的發展提供更多的數控機床維修改造的專業技術維修人員，建立強有力的維修隊伍，實現企業數控機床設備的自檢自修，提高企業的經濟效益和企業經濟進步發展。

2 數控機床維修改造中存在的問題

2.1 數控機床維修改造缺乏安全的操作環境

在現代企業的數控機床維修改造中，操作人員沒有對施工安全要求進行施工作業或預防控制裝置，對可能引起的電器燒毀的現象沒有按照規定進行電器斷路裝置設置。在數控機床的維修改造過程中，元件的改造后，機床缺乏安全的保護措施，對工作中的設備造成了損壞。

2.2 電源的使用帶來的安全隱患

在數控機床設備的使用中，機床的維修和改造是常見的現象，維修改造人員對設備進行維修改造后，為了方便改造后的機器夠能促進設備間的生產引線連接，相應的增加了設備的元件，但是并沒有按照常規的走線方式進行操作，沒有切斷電源的開關進行引線，造成了維修改造工作缺乏安全保障，嚴重時還會出現引電事故，造成設備的損壞和人員的傷亡，嚴重的影響了現代企業的發展。

2.3 數控機床技術人員的素質低，規范意識差

數控機床維修改造人員在對設備進行安裝和使用過程中，因缺乏專業的技術知識，標準的操作意識的問題，在設備的使用和安裝過程中沒有按照操作的要求進行，導致了數控機床設備容易出現安全事故，對于在維修改造過后的數控機床設備中，沒有進行相對應的器件標識，在發生故障時，很難對故障進行具體來源的確定，對數控機床設備的維修、改造和使用造成不利。

2 數控機床維修改造的要點分析

在數控機床的設備維修改造中，對于不同型號的機床設備的傳動方式不盡相同，在中大型的數控機床中，一般情況下是具有齒輪變速的傳動方式，數控機床的導軌具有較好的耐摩擦和磨損的特性，避免有因減少摩擦力阻力導致的的死區。對于進口的數控機床設備，設備的元件在使用長時間后，還具有良好的性能和參數穩定性，在針對進口的數控機床設備維修改造中，不建議對設備電氣做較大的改動，設備零件的應用直接影響到設備的精密度，在對設備進行維修改造完成后，要對數控機床設備進行性能調試檢測，保證設備符合驗收的標準。

3 數控機床維修改造的問題解決措施

3.1 建立規范的數控機床維修改造準則

加強數控機床維修改造的標準建立，并且規范維修改造的準則，在對數控機床的使用和檢查中要嚴格的準守數控機床維修改造的準則，對故障進行先觀察后動手，采用專用檢測設備對設備進行檢查，運用合理的經驗結合數控機床維修改造準則進行設備的維修和改造。

3.2 培養專業的維修改造人員

維修改造專業人員的素質在很大程度上決定著現代企業的發展，在面臨數控機床出故障時能夠很好的進行維修和改造，有利于我國現代企業的發展，所以加強專業維修人員的培養具有非常重要的現實意義，促進企業建立專業化的數控維修改造機構，在企業的維修改造部門中，可以將具有較高的專業知識和素質的維修改造人員參與到維修改造人員的培訓中，對維修改造人員進行定期培訓，提高維修改造人員的故障檢測能力和維修改造能力，鞏固維修改造人員的專業知識，提高專業形象。

3.3 建立維修改造協作網

面臨著當前我國數控機床設備市場現狀的千姿百態，不同的設備生廠商生產的產品不盡相同，這對數控機床的維修改造人員的維修改造工作帶來了巨大的困難，為了能夠減輕維修改造人員的工作負擔，維修改造協作網的建立十分重要，在設備的使用上采用統一型號的數控機床，并且與數控機床生產商建立友好的關系，與生廠商進行交流，在維修改造人員方面進行互相幫助，而且企業之間要進行多溝通交流，收集設備集料，對維修改造工作提供幫助，實現企業之間的取長補短，發揮合作共贏的作用，為維修改造人員提供良好的維修改造背景環境。

3.4 掌握好數控機床的整體結構，避免故障的發生

在數控機床中為了避免故障的發生就要在根本上杜絕機床機械設備的故障發生，所以在生產設備中要吸取經驗完善數控機床生產的技術，生產出高性能、高精密度的數控機床設備，對設備的結構進行熟練的掌握，在設備發生故障時，能夠及時的找到故障原因并且進行維修改造。

4 結論

總而言之，隨著經濟水平的提高及現代應用技術的快速發展，數控機床技術在發展中發揮著重要的作用，對現代企業的生產和發展做出了重要的貢獻。但在數控機床的維修改造中存在著許多問題，是一項困難的工作，想要在維修改造過程中消除故障，不僅要有專業的理論知識和技術扎實的維修改造人員，同時還要具備有豐富的維修改造經驗，對維修改造人員進行定期的培訓，提高維修改造人員的專業知識和技能，為現代企業的發展提供更多的數控機床維修改造的專業技術維修人員，建立強有力的維修隊伍，面對數控機床設備產生的具體問題進行具體的理論分析和維修改造，靈活的處理好故障問題，消除數控機床設備的故障，實現企業數控機床設備的自檢自修，促進我國數控機床的發展，提高企業經濟效益和經濟發展。

參考文獻

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關鍵詞： 數控機床；維修；教學實踐；應用展望

Key words： CNC machine tools；maintenance；teaching practice；application prospects

中圖分類號：G642；TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）17-0243-02

0 引言

隨著數控技術的發展，社會對數控技術人才的需求也發生了進一步的變化，從傳統的數控操作、數控編程逐漸轉向技術含量較高的數控機床調試、數控機床維護、以及數控機床維修。目前，影響數控機床利用率的主要因素是技術維修人才的缺乏，維修力量不足，極大地影響了我國數控技術行業的全面發展。在進行數控專業維修技術人才培養時，高校不僅要教授學生數控維修的基礎理論知識，還要加強對學生基本技能訓練。針對數控設備維修人才培養問題，數控虛擬機床的發展為這一系統工程提供了良好的教學和示范。

1 現有數控維修教學手段的不足

數控維修專業的教學中，對應的課程教學實驗室基本上以下三類：數控機床電氣實驗室、數控機床綜合實驗室、數控機床裝拆實驗室，我們從數控配備的規模調查結果來看，目前大部分院校只配備了以上三類實驗室中的一種或兩種。根據多年數控維修教學反饋和資料顯示，目前高校在數控維修實踐教學過程中主要存在以下問題：

1.1 數控系統類型單一，檔次較低 目前數控機床綜合實驗平臺的配備主要以Faunc、西門子以及國產的經濟型和普及型數控系統為主，很少涉及高端系統，數控系統類型較為單一，檔次不高。隨著我國科研水平的不斷提升，以及高等教育質量的不斷提高，數控制造業的整體水平持續提升，國產數控機床制造業逐漸由普及型和經濟性逐漸向中、高檔類型發展，具體表現為多樣化的數控系統，復合化的機床功能，那些建立在經濟型數控系統基礎上的簡單數控試驗臺已經無法滿足數控機床行業的發展需要，嚴重制約著數控機床行業的進一步發展。

1.2 數控機床訓練欠缺 在數控機床實驗室里我們可以進行如刀架、刀庫和液壓站等機床功能部件的拆裝訓練。機床本身材料主要來源于數據機床生產時，廢棄的一些功能落后，殘缺不全，甚至是有故障的部件，不僅種類不全，而且數量較少，難以適應數據機床專業實踐操作的需求。近年來，數控技術逐漸朝著高速化、高精化、五軸聯動、功能復合化的方向發展，一些新型的功能部件陸續出現在人們的視野，不僅結構復雜，而且價格昂貴。高校由于實驗室建設發展滯后，實驗裝備損壞率高，現有的組建數控裝拆實驗室已經無法滿足數控機床行業的發展需要。因此，高校必須積極加快創新步伐，創建出新型裝拆實驗室訓練模式。

1.3 缺少關于傳感檢測器的相關實驗 數控機床傳感檢測元器件是提高機床精度的重要保證。但與此同時，它也是故障的頻發部位，由于現在能夠為數控維修課程設置配套的數控機床傳感檢測實驗室的高校少之又少，并且基本都處在理論和建設階段，學生在日常課程中，只有在綜合實驗平臺上才能接觸到數控機床傳感檢測器件，而綜合實驗平臺的主要功能都集中在系統調試上，因此很多學生都無法對傳感檢測器進行實驗和檢測。

1.4 機床電氣連接培訓不足 數控機床的電氣連接環節在很多學校都設置了專門的實驗培訓課，不過由于進行數控機床電氣接線所需要的機床低壓元器件種類較多，并且在實際操作中還要不停地插拔數控系統和系統的連接電纜，容易導致損壞。并且由于數控機床電器接線所需工具繁多，對導線等耗材的消耗巨大，教師對學生接線正確與否的考核工作任務重，這就造成了對電氣連接訓練的嚴重不足。

1.5 實驗室規模受到嚴重的制約 在數控機床的教學實踐過程中，學生不僅要學習種類眾多的機床部件，還要利用數控機床綜合實驗平臺進行實踐操作演練。另外，實驗室還要配備足夠數量的傳感監測器件，以適應數控機床教學課程的需要，但由于其價格昂貴，同時還需要加大的場地以作為檢測場所。這些硬件設施條件要求，嚴重影響了高校實驗室的建設發展，制約了高校實驗室的規模和功能。

2 數控機床在數控維修教學中的應用

我們僅以虛擬數控機床在數控維修中的應用為例，分析和研究數控機床在數控維修課程教學中的積極作用。虛擬數控機床的開發是在專門的三維圖形加速引擎以及開發接口平臺上進行的，虛擬數控機床是采用虛擬現實技術，在計算機上建立起來的逼真的三維互動機床模型，它在數控維修教學和培訓中具有以下幾方面的作用：

2.1 機床輔助理論教學 隨著數控機床的發展，其功能也逐漸朝著綜合化和智能化方向發展，這就逐漸加大了聯動加工中心在其中的使用。而這類中高檔的數控機床功能部件的結構、工作原理以及裝配工藝相比以往也更為復雜。要想保證數控機床課程教學的質量，教師可以在利用PPT課件的基礎上，結合虛擬數控機床和功能部件的模型進行解釋和展現，增進學生的理解力。虛擬數控機床和功能部件的模型可以根據實際需要進行任意扭轉，它通過三維動畫的形式，直觀清晰地展示了功能部件的內部結構和原理，并且配有文字解釋，更能強化學生理解力，大大提高了教學的質量和效率。

2.2 虛擬裝拆 虛擬機床以及每一個功能部件都能進行虛擬的3D交互式裝拆。而系統的右半部分則為數控機床裝拆零部件庫和工具庫。在實際的機床裝拆過程中，首先要正確選擇裝拆工具，為虛擬裝拆提供一個良好的實訓環境。為解決裝拆實驗室部件種類不全、數量不足以及新型功能部件短缺的問題，高校應積極推進數控機床專業虛擬裝拆的實施。在進行新型數控機床裝拆實驗室建設時，要逐步實現虛擬裝拆和實際裝拆的有機結合，使學生多接觸新型功能部件，并逐漸熟悉和了解，通過對虛擬裝拆練習的不斷強化，提高學生對結構及裝配關系的理解力。

2.3 虛擬電氣連接和電氣故障 虛擬機床系統實現了整個數控機床電氣柜的電氣連接，完成了從電氣布局規劃到電氣連線的整個過程。虛擬設備還根據實際需要設置了“虛擬萬用表”，其功能與真實萬用表和示波器類似。在電氣連接完成后，操作人員還可以通過及時線路檢測，最終完成虛擬上電的調試。同時，教師還可以在實踐教學中，利用虛擬儀器儀表檢測線路。除此以外，教師還可以通過學生對虛擬電氣的使用和操作情況，考核和訓練學生排查故障的能力。

3 結語

數控虛擬機床作為數控維修理論和實踐教學中的新設備，目前得出的最有效教育方式就是與現有實驗室結合進行理論和實踐的共同聯系。本文通過研究數控虛擬機床在數控機床維修教學和實踐的應用，并結合具體的實踐教學效果，得出了新型數控機床在數控機床裝拆和電氣試驗課程中的積極作用。通過實際教學效果，我們可以明顯看到虛擬數控機床在實踐教學中的作用。而隨著虛擬數控機床的進一步推廣以及其功能的日臻完善，實際數控機床和實驗臺的設備壓力也將明顯減輕。但總體來看，虛擬數控機床在數控檢測傳感檢測元器件的虛擬上還不夠完善，有待進一步加強。

參考文獻：

[1]童曉敏，賈利國.淺析電大數控機床實踐教學活動[J].甘肅廣播電視大學學報，2003（03）.

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引言

數控機床對于當前時代的發展具有重要的意義，特別是在時展速度不斷提升的今天，對于我國經濟發展的重要性也是在不斷的提升。數控機床是一種典型的機電一體化的系統，并在實際的制造行業發展中發揮了重要的作用。但是，數控機床控制系統在當前的情況下還存在較多的問題，尤其是故障診斷的不及時，以及發生頻率較高的故障問題，都是會對制造業的進一步發展產生較大的影響。因此，數控機床的控制系統設計，故障診斷系統的有效實施，對于數控機床運行效率的顯著提升，對于當前經濟的進一步發展都是具有重要的意義，需要在數控機床應用的過程中，不斷進行故障診斷系統的設計與完善，才能保證數控機床控制系統實現原有的功能。

1數控機床發展的現狀

（1）數控機床的內涵。所謂數控機床，主要是指在使用數控技術基礎上的機床，更為簡單的來說，就是在機床中安裝了數控系統。根據國際信息處理聯盟技術委員會對于其定義，主要是指機床中安裝有程序控制系統，借助于這些系統的存在能夠實現機床的絕大多數的功能。（2）數控機床的發展歷程。數控機床的發展是在二十世紀四十年代中開始，當時的機械工程師已經是提出了在機械加工中應用數字控制技術的思想。具體應用的時間實在1970年左右，當時英特爾公司開發出了相應的微處理器，正式實現了在機械加工中應用數字控制的目的。不僅如此，在近半個世紀的發展中，數字化處理技術的不斷完善，計算機的普及，以及機械加工行業的有序發展，都是促進了數字化控制在機械加工行業中的應用，不僅是提高了生產效率，還在一定程度上促進了社會經濟的有效增長。當前，數控機床發展出現了兩個趨勢，一方面，是數控系統逐漸向著網絡化的方向發展。隨著計算機技術的普遍應用，對于各行各業都是產生了巨大的影響，特別是在數控系統開放程度不斷提升的過程中，實現了數控系統的通用性和適應性的提升。同時，利用PC機還能夠豐富數控系統的硬件資源，對于數控系統的柔性和擴展性的提升也是具有重要的意義。另一方面，是數控系統出現了智能化的發展趨勢。當前的時代，是一個智能的時代，人工智能的出現，并且伴隨著在計算機領域的滲透不斷提升，對于數控系統的影響也是在不斷地提升。在這樣的背景下，數控系統已經是逐步引入了神經網絡控制機理、自適應控制機理以及模糊系統的控制機理，實現了數控系統的自動編程，前饋控制以及自適應控制等，在工藝上也是實現工藝參數的自動生成以及三維刀具補償等，這些技術的有效利用提升了機械加工的質量，還能夠改善人機之間的關系，使之朝著人機互動更加友好的方向發展。值得注意的是，在智能化發展的過程中，私服系統智能化的主軸交流驅動和智能化進給伺服裝置，還能夠實現自動識別負載并進行參數優化的目的。（3）數控機床發展的現狀。數控機床具有較高的生產能力，在制造業中發揮了巨大的功能，因此，數控機床一經面世，就是收到了較高的關注，獲得了較大的市場。但是，在數控機床應用的過程中，還是存在著一些問題，這些數控機床中存在的故障，不僅是難以保證其生產進度和生產效率，還會在一定程度上造成社會經濟的損失。對于數控機床中存在的故障，具體可以歸納為以下幾類：首先，數控機床的驅動部件存在的問題。數控機床中的驅動部件主要是指伺服電動機，主要發生故障的驅動部件就是異步型交流伺服電動機。在這種伺服電動機中由于軸承、轉子以及定子等各個部位的不同，發生故障的嚴重程度和影響程度也是會有所不同。在軸承中經常發生的故障是軸承的脫落或者是磨損，并且由于轉子和定子之間的氣隙存在的不均衡問題，不僅是會造成機床的振動超速，還會造成倒條和端環承受力分布的渙散。其次，數控機床支承部件存在的問題。在數控機床中的支承部件主要是指其軸承。軸承對于數控機床的正常運轉具有重要的作用，在多數情況下是有內外圈、保護架以及滾動體等部分組成的。在數控機床支承部件中最為重要的軸承是滾動軸承，該軸承有著彈簧性和非彈簧性兩種性質，并且在使用的過程中能夠實現各個部件之間的振動。由于非線性彈簧性質的存在，極為容易造成滾動軸承的磨損，一旦出現磨損甚至會威脅到整個設備的正常使用。最后，數控機床傳動設備存在的問題。數控機床的傳動設備只要是指機床導軌、工作臺以及溜板和滑座，在這些部件中機床導軌的對于整個產生的意義最為重大，幾乎是影響到了數控機床加工的精密程度以及機床的使用壽命。因此，機床導軌與數控機床之間的關系最為緊密。在傳動設備中最常見的問題就是在于導軌表面出現變形的問題，這種變形會使得整個導軌表面的摩擦阻力發生變化，會在機床運行的過程中影響到問題，以及受力面積不均衡問題。

2對數控機床故障診斷系統的設計

在數控機床中可能出現的問題不僅是會影響到數控機床的實際生產，還會對企業以及社會的產生不利的影響。因此，針對于在數控機床中存在的問題，應該設計出相應的數控機床故障診斷系統，盡可能保證在最高效的時間內解決問題。（1）設計出數控機床自我診斷功能。目前，數控機床對于我國的制造業的發展具有重要的意義，因此，在實際的應用中的范圍較大，應用數量也是相對較多，需要在數控機床研發的過程中，借助于先進的檢測設備，尤其是精密水平儀、精密方箱以及測微儀等，實現直接對于故障源的測量，并且結合人工智能檢測的方法，對在電氣系統中存在的問題進行診斷和解決。不僅是如此，一旦發生多臺機床同時運作的過程中出現問題，就需要進行信號處理和邏輯推斷的方式，才能實現故障的診斷和解決。在對多臺數控機床進行問題診斷的過程中可以采用信號分析的方法，這種方法能夠更為精確的判斷機床的振動以及溫度變化的情況，精確的找到故障源。信號分析方法主要是有兩種，一種是時域分析法，另外一種是頻域分析法，前者主要是在分析的過程中使用原有確定的數學模型，并針對數控機床在實際操作中的信號的波形在時間變化中的規律，應用典型數據抽樣的方式進行相關的分析和計算。其實質是借助于數學函數計算信號的峰值與標準偏差。相對于前者來說，頻域分析法是一種以非正弦周轉性電路為基礎，并且能夠實現子啊動態數據分析的基礎上，對信號進行更為深層次的分析和處理。（2）數控機床控制診斷系統的設計。在診斷數控機床診斷的基礎上，應該設計出相應的數控機床解決系統，才能保證盡可能降低問題產生的后續影響。一方面，應該建立起相應的硬件控制系統。建立這樣一個系統的主要目的是，能夠在這個系統平臺中實現為用戶搭建電路的目的不僅是如此，還能夠實現各個相關的硬件儀器之間的有效連接。當收集到一定得數控機床操作數據之后，還需要將相應的圖像輸送到數據庫中，在傳遞的過程中要保證傳遞的信息具有較高的真實性和準確性。為了達到這個目的，需要選擇一些精度較高，分辨率高的數據采集卡，并且配置高質量的數據電線電纜，只有只有這樣才能保證傳輸信號的質量較高。另一方面，制定出數控機床控制的網絡化結構。在現在社會中，由于計算機的普遍使用，各行各業之間的聯系愈加緊密，已經是形成了網絡化的社會結構。這種結構的形成在數控機床控制中也是具有重要的作用，需要在診斷數控機床問題的過程中，實現與網絡技術，通信技術等進行聯系，保證在前端診斷出相應問題的基礎上，在后臺控制中能夠盡可能實時的解決問題。這就需要將互聯網設備與數控機床有機的連接起來，在系統分析問題的基礎上，有維修工程師實時的對問題進行計算，制定出最佳的或者是最優的解決方案，實現數控機床問題的快速解決。

3結論

數控機床是一種典型的機電一體化的系統，數控機床故障診斷系統的設計與實現，對于提升數控機床生產的效率具有重要的意義。不僅如此，數控機床故障的及時診斷，不僅是可以降低問題帶來的損失，還可以借助于前饋診斷技術，消滅一些尚未出現的問題，進一步提升其生產效率。在當前時展的過程中，由于市場以及消費者對于機械加工提出了更多新的要求，對于機械加工產品的質量要求也是在不斷地提升，在這樣的情況下，需要對于數控機床的控制系統和診斷系統進行深入的研究，并且借助于現代化的技術手段，實現有效提升數控機床的運行效率，改善數控機床中存在的問題。

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篇10

數控機床電氣控制系統能夠實現機械制造加工過程參數的自動化控制，而數控機床電氣控制系統的設計是更好實現機械制造加工過程參數控制的重要工作。隨著現代社會科學技術的逐漸發展，工業生產過程也逐漸趨于自動化與智能化，機械制造行業作為當前社會加工制造行業中十分重要的組成部分，機械制造加工過程的自動化對于當前我國工業自動化水平的提升具有十分積極的作用，因此，積極探究數控機床電氣控制系統設計的重要意義以及數控機床電氣控制系統設計的過程具有十分重要的意義。

1.數控機床電氣控制系統發展的重要性分析

電氣控制系統是數控機床工作的核心，隨著現代社會工業水平的逐漸發展，數控機床電氣控制系統設計的重要性越來越凸顯，但是，目前，我國數控機床電氣控制系統設計思路以及技術都還相對落后，而國際上數控機床電氣控制系統設計過程中先進的技術以及先進的理念都被嚴格的保密，這對于我國數控機床電氣控制系統設計水平的提升十分不利。隨著當前社會科學技術的逐漸發展，社會生產活動中所需要的機械設備性能越來越復雜，機械生產的精確度要求越來越高，數控機床電氣控制系統設計的水平是機械制造工藝技術水平提升的重要前提與基礎，因此，在當前社會對于機械制造行業要求逐漸提升的社會與科技形勢之下，積極探究數控機床電氣控制系統設計水平提升的途徑以及有效措施對于我國工業水平的進一步提升十分重要。

2.數控機床電氣控制系統設計過程分析

2.1 數控機床電氣控制系統的硬件設計

數控機床電氣控制系統硬件設計主要分為監控電路設計、急停保護電路設計、電源電路設計、交流進給傳動電路設計、交流主傳動電流設計五個方面。

數控機床運行過程中存在一定的風險性，為了保證操作與生產人員的人身安全，監控電路與急停保護電路的設計是必要的工作。監控與急停保護電路設計的主要作用是檢測機床的壓力，在數控機床監測數據異常的情況下緊急終止運行。監控與急停保護電路能夠實現對數控機床運行中全部數據的準確監控，當數控機床運行過程部分參數異常時，其還能夠實現自動化判斷，分析數控機床能否正常運行，若數控機床參數異常不能夠正常運行，則監控與急停保護電路會及時發出警報，從而保證數控機床運行過程的安全性與穩定性。

數控機床運行的核心就是電源電路的設計。數控機床電源電路的設計過程需要嚴格遵循數控機床電氣控制系統設計參數的相關標準，并結合數控機床的實際生產要求以及生產性能對電源電路進行合理的設計與安裝。數控機床電源電路設計中最重要的兩個問題就是伺服驅動模塊的設計以及電壓的設置。數控機床伺服驅動模塊一般需要安裝220V的伺服變壓器，并且需要科學的設置伺服驅動模塊與風機。數控機床電氣系統中不同的模塊，其需要的工作電壓也是不相同的。數控機床電氣控制系統中各模塊工作電壓的科學設置十分重要。數控機床硬件系統中接觸器一般由110V的控制變壓器供電，而數控機床電氣箱冷卻機以及電機一般由220V 電路供電。數控機床電源電路中，根據不同模塊工作電壓的需求需要設置不同的供電電壓，否則，數控機床則不能正常運行。

交流進給傳動電路的設計中最重要的就是指標參數精準度的控制。交流進給傳動電路是數控機床運行過程中切削工作直角坐標中心定位的依據，交流進給傳動電路設計過程中，對于數控機床控制指標精準度的提升可以大大提升數控機床進行機械制造生產的精確度，提高機械儀器設備生產的質量。交流進給傳動電路為了實現對數控機床操作速度以及操作位置的準確控制采用了半閉環控制設計，且同時，通過副直聯驅動對數控機床滾珠絲杠與伺服電機連接，大大提升了交流進給傳動電路運行的準確性以及可靠性。

交流主傳動電路的設計標準是數控機床運行的高效性與穩定性。數控機床運行效率的主要影響因素就是數控機床刀具操作過程的效率，刀具操作效率越高，數控機床運行效率也就越多高。而數控機床刀具操作的效率有受到轉矩與軸功率的影響，因此，在交流主傳動電路設計過程中，需要根據數控機床的生產能力設置科學合理的刀具操作參數，保證刀具自動裝卸工作的高效進行，提升刀具操作的效率。

2.2 數控機床電氣控制系統的軟件部分設計

數控機床電氣控制系統軟件部分設計的主要內容有兩部分，分別是參數的設置以及PLC程序的設置。數控機床的正常運行主要是通過PLC設置參數并執行機械加工的。PLC 是能夠進行自由編程的控制器，其可以根據數控機床的功能以及結構設置數控機床進行機械生產加工過程的相應參數。在數控機床電氣控制系統中，PLC能夠根據電氣控制系統的實際工作需要以及工作內容對電氣控制系統的驅動參數以及工作參數進行相應的設置以及調整，從而實現電氣控制系統的正常功能與操作。PLC程序的設計是數控機床電氣控制系統設計中最重要的工作。PLC 程序分為低級程序與高級程序兩部分，電氣控制系統劃分不同的模塊，并根據各模塊作用以及功能的不同選擇相應的程序操作，高級程序與低級程序協同操作實現PLC程序對數控機床控制系統的準確控制。

結束語：

數控機床電氣控制系統設計效果的提升對于機械制造生產行業的發展具有決定性的作用，因此，積極分析數控機床電氣控制系統設計的重要性以及提升途徑，對于機械制造行業的發展十分重要。

參考文獻：