机床数控技术精选(九篇)

第1篇：机床数控技术范文

我国从1958年开始研制数控系统技术，到1966年研制成功晶体管数控系统，1972年又研制出集成电路数控系统，但由于国产元器件不配套，加之工艺和技术还不够成熟，因此没有进行大规模生产.从1985年以后，我国的数控机床，在引进、消化国外技术的基础上，进行了大量的开发工作，尤其是进入上个世纪90年代，我国数控系统的各方面研究力量在集中优势、突破关键、以我为主、发展产业的原则基础上，逐步形成了以航天数控集团、机电集团、华中数控、蓝天数控等国有企业，在关键技术上己达到国际先进水平，数控机床可供品种己超过300种。

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切需要解决的问题.在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作又经常会导致昂贵设备的损坏.而计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统.它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

国外从上世纪80年代开始，在数控仿真方面做了大量研究工作.数控加工仿真涉及造型技术，经历了基于线框图形的几何仿真、基于直接实体造型的数控仿真以及基于离散空间的数控仿真.同时，数控仿真正从几何仿真走向加工过程物理仿真的研究，开发了基于数值分析和模拟来预测工件、刀具物理属性的原形软件，取得了许多研究成果.经过多年发展，国外的数控仿真技术己形成了商品化软件，如：日本的Sony公司研制的FREDAM系统可对球头铣刀加工自由曲面进行三维仿真，并进行干涉、碰撞检查;英国Delcam公司的产品PowerMILL，不仅提供五轴联动的实体切削仿真过程，而且提供五轴加工机床动作仿真过程，动态仿真五轴加工过程机床各轴各机构运动关系，仿真软件支持摆刀轴、双旋转工作台、摆刀轴与旋转工作台的组合;美国CGTech公司开发的数控仿真软件vERICUT，不仅实现多轴仿真，还增强了切削状态分析功能，还有法国Delmia公司的VNC，CIMCO公司的CIMCOEdit等其它数控仿真软件.此外，国外一些著名的CAo/CAM软件（如：UG.Pro/E.MasterCAM）也都具有NC加工仿真的能力.以色列的CAD/CAM软件Cimatron的数控加工技术一直处于世界领先的地位，它也提供了可视化的加工仿真模拟，以彩色图的形式显示当前加工结果及其加工余量，使用户可以检查加工过程的合理性与正确性;可以任意剖切旋转来观察加工的结果，还可以进行仿真校验、定量分析、加工工时估算等;也可以手动单步检查生成的刀具轨迹.著名软件UG的机床仿真模块Unisim也具有完善的数控加工仿真能力.但是这些软件大多价格昂贵，对硬件的要求也很高，而数控仿真也只是软件众多功能中的一部分。

目前，国内市场上也有一些功能较完善的数控仿真软件，如南京宇航自动化研究所的YHCNC系列数控仿真软件，支持多种数控系统，具有良好的用户界面，真实感图形显示的效果也较好，系统运行效率高.此外，还有上海天傲科技有限公司的TNS数控仿真系统，广州红地技术有限公司和韩国Cubictek公司合作开发的金银花从CNC仿真软件，上海盖勒普工程技术有限公司的数控加工编程校验和仿真软件PredatorVirtualCNC等。

我国数控仿真技术虽然发展迅速，但是仍然存在以下不足：

（1）仿真的速度和精度问题一直是数控仿真研究的难点，两者互相制约.降低精度提高速度会影响工件形状，从而影响图像真实感;反之，仿真真实感增强，但是随之带来CPU和内存资源等消耗增大的问题，会影响仿真实时性.此外，数控仿真也存在其它真实感问题，如仿真模型不能表现粗、精加工时的纹理形态，不能生成与实际形态一致的切削模型。

（2）数控加工仿真几何造型系统基本元素均由理想形状几何形体构成，不包含任何物理性质，体现不出物体相互作用时物质微观结构的物理变化（如力、热变形等）及其物体宏观形状（如工件形状、位置、表面质量）的改变。

（3）对数控加工过程没有进行实质性仿真，既没有考虑工艺系统中物体相互作用时的“消亡”.（如刀具磨损）与“派生”（如切屑等）问题，也没有真正考虑工艺系统中各部件在运动（切削和空程）过程中的“顺行”与“干涉”问题。

第2篇：机床数控技术范文

中图分类号：G714 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）24-0069-01

数控机床的电气维修相关技术工作人员需要有良好的技能、科学高效维修方法且掌握比较广的数控机床的专业知识。下面主要从以下几个方面谈谈数控机床电气维修技术。

一、现场维修

1.询问调查

首先应要求操作者尽量保持故障状态，不做任何处理，这样有利于迅速精确地分析故障原因。同时仔细询问故障表象及故障产生的背景情况，依此做出初步判断。

2.故障分析并确定原因

根据已知的故障状况按上节所述故障分类办法分析故障类型，从而确定排故原则。由于大多数故障是有指示的，对照机床配套的数控系统诊断手册和使用说明书，可以列出产生该故障的多种可能的原因。调查、分析与诊断的过程也就是故障的排除过程，一旦查明了原因，故障也就几乎等于排除了。因此故障分析诊断的方法也就变得十分重要了。

二、电气故障的常用诊断方法

1.直观检查法。这是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的检查。通过目测故障板，仔细检查有无保险丝烧断，元器件烧焦，烟熏，开裂现象。以此可判断板内有无过流，过压，短路等问题。手摸并轻摇元器件，尤其是阻容，半导体器件有无松动之感，以此可检查出一些断脚，虚焊等问题。

2.仪器检查法。使用常规电工仪表，对各组交、直流电源电压，对相关直流及脉冲信号等进行测量，从中找寻可能的故障。例如用万用表检查各电源情况，及对某些电路板上设置的相关信号状态测量点的测量，用示波器观察相关的脉动信号的幅值、相位甚至有无，用PLC编程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

3.信号与报警指示分析法。通过硬件报警指示灯状态和相应的功能说明获知指示内容及故障原因；通过系统软件、PLC程序与加工程序中的故障报警显示，对照相应的诊断说明手册获知可能的故障原因。

4.接口状态检查法。现代数控系统多将PLC集成于其中，而所有的接口信号都可以用PLC编程器调出。这种检查方法要求维修人员既要熟悉本机床的接口信号，又要熟悉PLC编程器的应用。

5.参数调整法。参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

6.备件置换法。现代数控系统大都采用模块化设计，初步判断出可能的故障模块，用诊断备件将其替换，使用这种方法在操作时一定要在停电状态下进行，在更换前要仔细检查线路板的版本，型号，各种标记，跨接是否相同，对于有关的机床数据和电位计的位置应做好记录，拆线时应做好标志。

7.初始化复位法。有时数控系统死机，对于这种故障现象则可以采取特殊手段来处理，比如整机断电，稍作停顿后再开机，有时则可能将故障消除。有时，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录。

三、常见电气故障

1.电源故障。电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。由于电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素（如突然拉闸断电等）。这些原因可造成电源故障。

2.开关故障。胶壳刀开关、铁壳开关、组合/转换开关、按钮开关、位置行程、限位开关，触点接触不良、接线的连接不良或动断触头短路，造成电路不通或被控电器不动作。机构不良（弹簧失效或卡住）与损坏，安装欠妥、松动或移位、污染、接地不良与绝缘不良会造成漏电与开关短路。

3.低压断路器故障。断路器手动操作时不能闭合（不能接通或不能启动）、动作延时过长、欠压脱扣器不能分断、电动机启动时立即分断等故障造成不动作或误动作。

第3篇：机床数控技术范文

关键词：数控技术；机械加工；数控机床

我国是一个制造业大国，如何能继续巩固这个大国地位其关键要靠数控机床技术的发展和应用。数控技术为现代加工制造业带来一场新的革命。一个国家工业加工水平的高低取决于这个国家的数控加工技术的水平的高低。数控加工技术以其高精密性、高效率性、高可靠性、高质量性以及模块化、标准化、自动化生产而日益广泛的应用于现代加工工业。因此，广泛地使用数控技术于制造业，不论是从战略角度还是其发展策略，都是我国实现工业经济大国的必要措施，因此，需要大力倡导与发展。

一、数控技术在机床中的运用

机械装置作为机械生产制造中的关键要素，具备良好控制能力的机床装置为机电一体化产品中主要构成部分。而数控加工技术在机床装置中的运用主要是将计算机控制设备连接在机床中，然后通过计算机技术实现机床加工生产的实时控制，即数控机床。其主要是把加工生产时需求的所有操作以及工艺程序等利用数字代码进行表示，然后利用控制介质把有关数字信息录入到专用或是通用的计算机中，这时利用计算机对所录入的数据信息完成处理和计算，最后发出指令有效控制机床中的伺服系统或是其他相关执行元件，生产制造需求的零部件。因为输入信息数据、存储以及处理等相关功能可以通过编辑软件实现，先进的数控技术在很大程度上提升了机械加工生产的灵活性，提升了装置生产效率。同时，数控加工技术还可以提升产品的质量。普通机床无法对比较复杂的零部件进行加工，而通过改变数控有关技术工艺参数，就可以完成加工，因此比较便于实现换批加工与研发新产品。另外，数控技术还可以在一次装夹工作后，实现许多道工序加工，不仅确保了产品的质量以及加工精度，还在一定程度上节省了时间。运用模块化的规范工具，不但节省了换刀与安装时间，加强了工具自身的标准化强度以及工具整体管理水平，还比较利于完成计算机的辅助生产制造。

二、数控技术在机械加工技术中的意义

（一）数控技术提高了机床的控制力

近年来数控技术在机械加工技术中的应用，对机床控制力有了很大程度上的提高，进一步提高了机械加工的工作效率。采用数控技术来控制机床设备，充分发挥了机床设备的功能，同时使机床设备的操作更加简单，通过在数控器上预先编制好机械加工的流程与操作方法，并由控制器依据相关数字信息来控制机床运行，不但保证了机械加工的质量，同时也使机床设备更具高效化。

（二）悼丶际跬贫了制造业发展

数控技术对进一步发展汽车制造业有很大的帮助，通过将数控技术应用到机械加工技术中以提高机械加工技术的有效，为进一步发展汽车制造业提供了技术保障，在汽车零件的加工中运用数控技术可有效提高生产率，同时强化了汽车进行机械加工的效果，使原本复杂的操作更加简单，提高汽车零件加工生产的效率同时促使汽车制造业实现最大化收益。

三、数控技术在机械加工技术中的应用效果

（一）重视对数控技术的应用

近些年来，数控技术虽已被广泛应用到机械加工技术中，但是仍然有一部分企业内部对数控技术的应用缺乏足够的重视。因此，要想进一步将数控技术融入到机械加工技术当中，首先，就必须要让企业的经营管理者充分认识到数控技术在机械加工技术中的重要意义，给予充分的重视。同时，积极组织数控技术相关知识的培训，提高工作人员数控技术水平，结合数控技术的实际操作与理论知识，以便更好的发挥数控技术的优势，提高机械加工的质量与效率。

（二）在机械加工过程中实现自动编程

一般在机械加工的过程中都是采用人工手动进行对生产制造图样与编写零件加工程序以及工艺过程进行确定，这样不仅效率低且容易出现人为计算失误。因此，应注重对数控技术有效性的应用，尽快实现自动编程，使用计算机来替代人工操作，不但可保证加工质量，同时提高机械加工制造的效率，实现人力与物力的合理化配置，为加工企业节约制造成本，进一步推动机械制造业的发展。

（三）合理改进并更新机械加工中的原有设备

在全球经济发展的推动下，我国工业大力发展，数控技术被越来越普遍的应用到了机械加工技术中，而时代新形势对机械加工的要求越来越高，因此，应当积极创新数控技术，大力倡导经济型数控机床的发展，以保证数控机床的稳定性与高效性。同时，对机械加工中的原有设备应当进行合理改进，提升机械加工的技术水平，完善数控技术的应用，提高我国机械制造业的生产水平。

（四）实现数控技术的智能化与网络化发展

一步提高数控技术的有效性，就必须不断发展并完善数控技术，向智能化数控技术发展，并且加工企业与生产线等对集成信息的需求，智能化数控技术正沿着网络化的方向发展，数控技术实现智能化与网络化不但可有效提高加工效率，还可对机械加工整个过程做到有效的监督与控制，使机械加工的操作更为简单，有效促进机械制造业的长远发展。

第4篇：机床数控技术范文

关键词：数控机床；发展现状；趋势

1 数控机床技术发展状况

社会的不断进步，市场需求量的不断增多，使得人们对产品的质量更加的重视，企业为了能够适应市场发展环境就必须提高自身的加工技术，数控机床得以被广泛应用。但是我国使用数控机床的时间比较短，不能真正地掌握数控机床的使用技术，在实际的应用过程中能够会出现很多的问题，给我国制造企业的发展造成不良影响。通过大量的实践工作，我们总结出我国的数控技术发展情况的几种现象。

1.1 数控机床技术的“三多”要求

企业之间的竞争愈演愈烈，这就导致数控机床加工零件的数量不断增多，数控化加工设备的使用量不断增多，对加工产品的工艺要求越来越多。这三个方面对数控机床使用技术提出更高的要求。通过实践发现当前有很多行业百分之九十到百分之百关键部位的零件都采用机床加工技术。特别是近几年制造业的发展过程中，数控机床加工技术起到了很大的推动作痛，而且随着机床技术的不断发展，加工精度、效率等方面都有很大的提高。

1.2 数控机床技术的“三缺”现象

我们需要正视的问题是当前我国对数控机床加工技术的研究还比较少，缺乏相关的数据参数，缺乏实践的理论指导，缺乏研究发展的平台。这就是当前我国的数控机床技术所缺乏的方面，其中缺乏科学的理论参数就不能对数控机床加工技术有深入的了解，进而不能发挥出其真正的作用，具体的表现在应用中出现故障不能拿上解决，影响了生产效率，不能满足高效生产的要求。有关机床加工数据库的建立还不是很完善，而且使用范围也是非常的有限，这就很大程度上影响了加工技术的应用和发展，特别是缺乏针对服务业的加工技术数据库，甚至有很多企业根本就没有建立相关的系统，这就给数控机床技术的发展造成阻碍。

1.3 数控机床技术的“一低”现象

当前的数控加工技术的总体效率比较低，具体的表现为主轴开动的效率比较地，直接影响到相关加工企业的经济效益。

关于数控机床加工技术出现的问题，已经引起了人们的关注。国家针对此问题也开展了很多的项目研究，取得了很好的成果，在提高数控机床技术快速发展方面起到了很大的促进作用，这也进一步增加了相关企业的经济效益。

2 我国数控机床技术问题对策

虽然我国的数控机床技术起步比较晚，但是发展比较快，通过总结大量的实践经验，加工技术得到了很大的发展并取得了很好的效果。但是市场经济环境是不断发展和变化的，特别是技术方面在实际的应用中总会产生一些问题，影响其发展。下面我们就针对这些问题给出相应的对策。

2.1 重视数控机床理论探索

理论对实践具有重要的指导作用，数控机床理论对于技术的不断创新和产品的开发起到支撑作用，该理论涉及到的内容比较多，包括工程、力学、机械学等方面的知识。随着研究的不断深入，当代的数控机床理论有了更大的进步，具体的包括基础暗黑动力学、动态分析等方面。

由于数控机床技术发展的时间比较短，相应的专业人才也比较短缺，使得机床技术的研究理论成果比较少，试验的环境不够完善。针对我国数控机床技术理论上的落后，我们必须提高这方面的投入，特别是人才的培养，在高校中设置这门学科，培养该学科的实践能力，并能够从实践中总结出理论经验，在实际的工作中，能够利用有限的理论资源来提高生产效率，建立一定规模的研究机构，实现对机床技术各个方面的理论探索。

2.2 提高数控机床开发设计能力

数控机床是集电机、电子、机械等多个学科为一体的高科技设备，当前我国在数控机床自主研发、设计方面还有很大的差距，主要表现在设计没有对相关零部件进行整合、以静态设计模式为主、设计没有充分的论证仅仅依靠以往的经验进行定型化设计等。这种设计往往导致零件加工同质化现象严重，缺乏创新，有关零件细分产品较少很难满足现代市场的需求。因此，在现代数控机床设计时应注重探索数控技术设计理论，提高机床性能和功能的创新意识，不断优化在数控机床方面的探究和应用，逐渐实现油静态设计到动态设计模式的转化。

2.3 加强数控机床可靠性探究

数控机床工作性能是判定机床质量的重要指标，是用户比较关心的重要内容。数控机床稳定性一般使用平均故障时间间隔来判定，该参数不但描述了产品质量时间度量值，而且还综合反映了机床生产企业的综合实力。因此，应加强数控机床可靠性方面的研究，建立和完善机床可靠性评价体系，熟悉机床故障发生的模式，在设计时采用相关措施加以避免，全面提高数控机床的可靠性能。

2.4 掌握经典加工工艺

掌握典型的数控机床加工工艺，能够准确把握市场需求，从而不断研发新产品，在提升产品竞争上具有重要意义，尤其最近几年来我国机床企业对此引起了高度重视，对经典工艺的研究越来越重视。通过对经典加工工艺的研究能够指导新工艺的开发，缩短新工艺的开发周期，树立企业良好的形象，以此发挥企业的竞争优势。

3 数控机床的发展趋势

随着制造业对数控机床的依赖程度越来越大，以及现代计算机技术水平的飞速发展为数控机床功能的扩展提供了坚实的技术支撑，使数控机床的应用范围不断扩大，而且逐渐向智能化、高精度化以及网络化的趋势发展。

数控技术控制智能化主要通过执行相关算法对加工的产品进行识别，从而选择合理的加工参数。智能化功能的实现极大的提高零件加工的精读，提高机床的工作效率。例如，它能利用已有的故障信息对新出现的故障进行快速定位。

数控机床的高精度化不仅仅局限在几何精度上，它还包括机床各个部件运动、振动检测等方面上，因此，能够在同条件下完成多个零件的加工。

数控机床的网络化是未来发展的主要特点之一，通过网络能够保证加工参数在各个车间进行传递，既能达到数据之间的共享还能对数控机床进行远程监控，因此大大提高了机床的操作效率。

4 结束语

综上所述，文章主要针对数控机床技术在我国的应用现状以及出现问题进行了相关阐述，并进一步提出了当前应该采取的措施和该项技术未来的发展趋势。数控机床技术对企业的重要性是不言而喻的，我们必须抓住发展的机遇，对数控机床理论进行分析和研究，并不断创新，希望能够使我国尽快地实现制造强国。

参考文献

[1]王敏.浅析数控机床技术现状[J].机械制造，2012（8）.

第5篇：机床数控技术范文

【关键词】数控机床，电气维修；经济效益

0.引言

近年来，我国工业发展规模不断扩大，对工业生产效率要求也在不断提高。数控机床作为现代工业生产不可或缺的一部分，在数控机电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成设备出现故障，进而影响到数控机床电气系统运行效率，不利于生产效率的提高。电气维修技术作为数控机床电气系统安全、稳定运行的保障，加大数控机床电气维修技术的应用可以有效地提高数控机床电气设备运行效率，为企业带来更好的经济效益。

1.数控机床的电气维修的重要性

随着经济、科技的不断发展，我国工业事业得到了飞速发展。数控机床设备作为现代工业发展不可或缺的一部分，数控机床是一种高效率的自动化自创，数控机床设备的应用极大的提高工业生产效率。在这个竞争日益激烈的市场环境下，经济效益是企业生存的保障，而企业为了更好地生存，就会加大生产，加重数控机床设备的负荷，而在数控机床设备运行过程中，由于过量的操作，长时间运行，会造成电气发热，导致一些性能交差的原件经不住考验而出现故障，对于数控机床设备而言，它本身比较昂贵，而企业不合理的加工工序，长时间的使用数控机床，很容易就会造成数控机床出现故障，使得运行过程合纵数控机床失效，造成工作的停顿，影响到生产进度和效率。数控机床电气维修技术作为数控机床稳定运行的保障，只有做好数控机床电气维修工作，才能降低数控机床设备故障，保障数控机床设备在生命周期内正常运行，发挥其功效，继而不断提高生产效率，为企业带来更好的经济效益[1]。

2.数控机床电气故障分类

2.1硬件故障

数控机床设备一种电气化的设备，在运行过程中，很容易出现数控机床电气硬件故障，如电子故障、电器件故障、线路故障、接插件故障等，这些故障的发生会影响到数控机床运行效率。

2.2PLC故障

PLC 作为一种重要的工作装置，它是以计算机为核心技术，对工业电器系统中的继电器进行逻辑编辑控制。然而在数控机床电气运行过程中，受多种因素的影响，会造成PLC装置出现故障，一旦PLC装置出现故障，就会影响到整个电气系统的运行。

3.电气继电保护的维修技术

3.1观察法

数控机床作为一种机械设备，而在这个就讲究效益的社会环境下，企业就会批量的加工生产，进而使得数控机床设备出现超负荷运行，电气设备就会因过压而出现短路、烧坏线等问题。针对这类的故障，往往会有明显的外部现象，如烧焦、电气装置发热、冒烟等。此时，通过眼睛直接观察，就可以判定出故障的所在。如果观察到电气装置内部发黄、有烧焦气味散出，则就可以断定为继电装置出现故障，进而维修人员就要基础更换已经损坏的元件，确保系统运行稳定。

3.2对比法

对比法就是通过两台型号、性能相同的装置进行比较，通过测试两台电气设备的性能才找出故障的所在。在数控机床电气设备运行过程中，当电气设备出现故障时，可以利用一台与该故障设备型号、性能相同的设备进行比较，让两台装置在相同情况下运行，通过观察两台仪表测到的信号来进行对比，进而判断故障所在。

3.3故障分析

数控机床电气设备发生故障后，首先要确定设备类型，然后以当前的显示参数为依据，迅速判断设备的具体故障，设备故障分析与检修的前提必须是足够了解电力运行相关参数及其他相关理论知识，检修前应向工作人员询问生产过程当中的工艺情况以及故障前的参数变化，查询装置运行记录等工作[2]。

3.4备件置换法

当故障分析结果集中于某一印制电路板上时，由于电路集成度的不断扩大而要把故障落实于其上某一区域乃至某一元件是十分困难的，为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查修复故障板。设备的更换必须是在断电情况下进行，确保维修技术人员的人身安全。另外，针对一些特殊的元件，必须严格按照操作说明进行，如，电路板，在更换电路板的时候，一定要记录下原有的开关位置和设定状态，并将新板作好同样的设定，否则会产生报警而不能工作[3]。

3.5数控系统的控制

数控机床系统的安全性、稳定性、可靠性直接关系到了数控机床电气运行效率。为了给企业创造更多的价值，就必须做好数控系统的管理[4]。首先，利用先进的科学技术，建立开放式的数控系统，通过利用数字、文字和符号组成的数字指令来实现一台或多台机械设备动作控制，它所控制的通常是位置、角度、速度等机械量和开关量，实现数控机床电气的自动化控制；其次，要安排专业的技术人员，对数控机床电气设备进行日常管理，做好日常记录工作和技术分析，确保电气设备的正常运行。

3.6电源线路的选择

电源是提供计算机中所有部件所需要的电能。电源功率的大小，电流和电压是否稳定，将直接影响计算机的工作性能和使用寿命。在数控机床电气运行过程中，电源是数控机床运作的基础，电源线路的好坏直接关系到数控机床运作的连续性、稳定性。在电气系统中，变频器的工作方式是先将系统中导入的交流电转换为直流电，再将直流电变为交流电，在数控机床电气控制系统中，电气控制系统通过调节电源模块，将进入系统中的交流电通过调频器转换为一定的直流电，从而满足电气系统的用电需求，同时通过对电源线路的优化设计，在系统断电之后，机床信号可以得到归零，在系统通电后，机床信号就会自行恢复，从而保障了数控系统的可行性[5]。

3.结语

在这个竞争日益激烈的市场环境下，企业参与市场竞争的手段就是经济效益。对于加工生产企业来说，企业的经济效益与数控机床电气有着直接的关联。数控机床作为一种自动化的电气设备，为了确保数控机床电气稳定运行，就必须做好数控机床电气维修工作，采用有效的维修技术，做好数控机床电气系统管理，进而不断提高数控机床电气生产效率，为企业带来更好的经济效益。

参考文献

[1]孙敏敏. 关于数控机床电气维修技术及发展趋势的探讨[J]. 科技创新与应用，2013，29：104.

[2]何云. 数控机床的电气维修技术及发展趋势探讨[J]. 电子制作，2013，10：232.

[3]黄景良. 数控机床电气维修生产实习教学探析[J]. 好家长，2015，08：52-53.

第6篇：机床数控技术范文

关键词 数控机床；误差；补偿技术

中图分类号 TG659 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2013）89-0047-02

0引言

误差对于数控领域而言，是客观上必然存在的。任何数控机床设备在操作过程中，由于客观事实存在的各种因素影响，不可能有百分百的精确度。在科学技术不断进步的今天，人们不断致力于提高数控机床加工生产的精确度。

1数控机床误差补偿技术研究现状

国内外对于数控机床误差补偿技术的历史和研究上有较大差距。其中，国外最早发现机床的热变并且进行相关研究的国家是的瑞士。该国在1933年就发现机床的热变形是影响数控机床定位精度的重要原因，并由此开始了数控机床误差检测、建模和补偿技术等方面的研究。现时国内的数控机床误差补偿技术处于高速发展阶段，数控机床误差补偿技术有望尽早从实验室搬到工业中去实践和应用。

2关于数控机床的误差

数控机床在生产过程中的误差主要有几何误差、热误差及切削力误差三种，几何误差一般是指加工原理、工件装夹、调整、机床导轨导向、机床传动、刀具、机床的主轴回转等方面，由机床装置的制造、装配缺陷等造成的误差；热误差是指数控机床在生产过程中，由于温度的变化，导致工艺系统中诸如刀具等部件出现变形，使工件和机床部件之间的相对位置和运动关系发生变化（热变形），从而造成的误差；切削力误差是指由于刀具磨损、工艺系统的受力变形、工件残余应力引起的变形等各种改变原动力因素影响下所发生的动力误差。在总加工误差当中，这三项误差占总误差的80%左右，是影响加工精度的主要因素。

2.1机床的几何误差

每一台数控机床都必定存在几何误差数值，产生误差数值的范畴包括了加工原理误差（在生产中最为常见，往往出现在刀具结构简单的机床上，是由于采用成形运动或以刃口轮廓进行工件加工过程中所产生的误差。）由于夹具的安装、定位、松紧所造成的工件装夹误差、关于加工尺寸的调整误差，还有机床导轨导向误差、机床传动、刀具结构变化、机床的主轴回转误差等等方面，都属于工件生产过程中的几何误差。数控机床的几何误差多属于硬件误差，因此只要误差值没有超出相关的精度要求，机床设备依然被广泛应用于各工厂企业的生产和加工中。

2.2热误差

数控机床在生产工件的过程中，每个工序环节中涉及的工序要求不一样，工艺系统的运行中，车床部件或工件会在温度上产生较大的差异和变化，忽冷忽热。在温度变化的过程中，热胀冷缩的物理原理对工件和刀具均会造成一定影响，进而改变工件和刀具之间既定的运行路线和相对运动的角度，造成对精确度的影响，这个过程中所产生的误差就是机床的热误差。热误差从某种意义上说是可以完全避免的，但以现阶段数控机床的硬件条件而言，还没可能完全解决过程中不出现温差这个问题。而对于一些精密度要求较高或者体积较大的工件而言，由于热变形所引起的误差甚至是总加工误差的40%～70%之高。

2.3切削力误差

由于刀具的磨损、机床导轨的制造误差，热变形、工件装夹的误差等原因，会直接导致生产流程中的传动力、惯性、夹紧力度和重力等发生不同程度的变化，从而致使机床的切削力出现误差，从而导致整个工艺系统的受力变形，这就是切削力的误差。切削力的误差是可以通过对机床设备的数据监控、刀具的及时更换和各部件的人为调控等管理手段进行降低，但是无法完全消除。切削力的误差，在工件生产过程中，是普遍性现象。在这里举个例子，某工件的加工流程中，由于切削力发生了改变，致使设定好的工艺系统产生了一定的变形或者振动，刀具和工件之间的基本运动轨迹发生变化，从而造成加工误差，其影响从工件表面的粗糙度上能够直接得到反映。

3误差补偿技术

在对数控机床产生误差的问题所在有一定了解之后，就是如何针对这些问题所在，完善误差补偿方面的技术，从而达到提高数控机床生产加工的精密度这一目的。由于误差预防法的局限性和经济成本过高等原因，利用软件技术进行的误差补偿技术因其既有效又经济的特性而更受关注，这一种“精度进化”的概念更具探索性和可行性。数控机床的误差补偿技术，是通过掌握原始误差值前提下，从硬件上或软件上造出与原始误差反方向相等数值的人为性误差，以达到将误差抵消和降低的效果。

3.1合成补偿法

合成补偿法，是指针对造成误差的单项因素，通过测量得出其原始误差值，再以误差合成公式计算出补偿点的误差反向数值，从而对误差进行相互抵消的办法。现时在行业内通用的机床几何误差模型，是基于SchulLschik教授运用矢量图得出的“机床各部件误差及其对几何精度的影响”这一理论下，Ferreire与合作者们通过更深入的研究所得出的，该模型对单项误差合成补偿法具有突出的贡献。

3.2直接补偿法

直接补偿法就是对整个加工生产过程进行全面细致的测量，找出产生误差的每个点位的矢量误差，并利用差值的方法计算出每个补偿点的误差数，然后对其进行误差修正，直接补偿法要求误差点的确立和误差补偿之间的坐标系必须保持一致，简单而言，其要点在于“精确”二字，如果补偿精度要求越高，那么只能找到整过生产过程中尽可能多的误差点位所在。

3.3相对误差分解、合成补偿法

相对误差分解、合成补偿法，可以通过数据的分析得到大部分的误差补偿数据，然后从中得出数控机床中的每个单项误差，再通过误差合成的方法，对机床中的误差进行补偿。测量方式较为简单，通过单一次的测量就可以获得整个圆周内的基本数据和信息，并对机床的精度和总体评价，相对地有一个基本而全面的了解，是误差分解、合成补偿法的优势所在。

4结论

关于数控机床误差补偿技术的探索和研究，经过国内外数十年的研究，对误差的产生和控制已经达到了一个较为理想的阶段，但要将研究应用于大规模的实践和生产中去，还需要依赖有关人员的进一步努力，特别对于我国而言，探寻更先进的数控机床误差补偿技术，对于增加国产机床的市场份额，提高我国机床设备的技术水平，有着深远的影响和意义。

参考文献

第7篇：机床数控技术范文

关键词：数控机床；改造；评估

中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：

数控机床是以数控系统为代表的新技术，是对传统机械制造产业渗透形成的机电一体化产品，其技术范围覆盖机械制造技术、信息处理、加工、传输技术、自动控制技术、伺服驱动技术、传感器技术、软件技术等领域。

计算机对传统机械制造产业的渗透，完全改变了制造业。制造业不但成为工业化的象征，而且由于信息技术的渗透，使制造业犹如“朝阳产业”具有广阔的发展天地。

数控机床较好的解决了复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，是一种灵活的、高效的自动化机床，尤其对于约占机械加工总量80%的单件、小批量零件的加工，更显示出其特有的灵活性。概括起来，使用数控机床有以下几方面的好处：（1）提高加工精度，尤其提高了同批零件加工的一致性，使产品质量稳定；（2）提高生产效率；（3）可加工形状复杂的零件；（4）减轻了劳动强度，改善了劳动条件；（5）有利于生产管理和机械加工综合自动化的发展。

数控机床是一个国家工业发展先进制造技术的重要组成部分，也是发展计算机集成制造技术的主题技术，其应用将对产业机构、产品结构、专业分工、机械制造加工和生产管理模式，以至于企业运行机制均产生直接影响。同时，数控机床应用的广度和水平是衡量工业综合技术水平和企业现代化水平的重要标志之 一。因而各国对数控机床的发展都给与了高度重视。

我国数控机床的研发与应用水平，虽然与国外先进水平相比还有很大的差距，但经过近些年的快速发展，也取得了可喜的成果，个别项目上，已达到国际先进水平。数控机床占有率不断提高，已成为我国工业企业实现现代化的重要手段，特别是在关系到国计民生的机械、电子、汽车、航空、航天、军工等重要企业部门发挥关键作用。据第三次全国工业普查，到1995年初，我国机电制造业（包括机械、电子、汽车、轻工、纺织、冶金、煤炭、邮电、造船、航空、航天等制造业）共拥有数控机床7.2万台。

目前，在我国工业企业中使用的数控机床（简易数控系统除外），按时间大致可分为三类。

七十年代末至八十年代中期，所购数控机床大多数为从国外进口，数控系统已老化，备件供应“断粮”有得企业有近2/5的数控机床停机待修；

八时年代中期至九十年代初期，所购数控机床多为国外进口，一部分为国内机床厂采用国外数控系统进行二次开发。目前，这些机床的数控的系统已进入淘汰期，电气部分故障频繁，运行不稳定，只能用于粗加工，且“扎刀”现象有时发生；

九十年代中期至今，多数机床仍为国外产品，一部分为国外机床厂采用国外数控系统，还有一少部分完全采用国内自主开发的数控系统；

（1）对尚有利用价值的数控机床过早淘汰，失去了对其进行翻新改造，恢复活力的机会，浪费了大量资金；

（2）对系统老化、故障频繁、功能落后但仍能维持生产的数控机床是否进行必要的改造，缺乏相关的科学依据，使机床带病工作，维修难度不断加大，维修时间不断延长，严重影响生产；

（3）对数控机床的工作状态不能实施监控、跟踪，无法根据其现有状态进行预防性维修。

由此可见，建立较为科学的数控机床评估体系，十分重要。

从广义上看，研究制定科学合理的数控机床评估体系，一方面可为企业实行数控机床管理的科学化、标准化提供依据，促进提高数控机床管理现代化水平和管理效益；另一方面便于政府部门掌握企业数控设备管理工作的知道和监督力度，为数控设备宏观管理提供决策依据。

与对数控设备的状态评估一样，对现有数控设备进行必要的改造，确定合理的改造方案，也是数控设备管理中的一个重要课题。

根据实际情况，对陈旧数控设备进行改造，是企业提高设备技术装备水平的重要手段。目前，不近在我国，即使在发达国家，设备改造也普遍受到重视并拥有相当大额市场。在我国，绝大多数的国有企业设备陈旧，技术落后、且效益不好、资金短缺，与设备更新相比，设备改造更具有更重要的显示意义。

机械设备一般有机械、液压和电器以及其他附件组成。由于电器元件会逐渐老化，一般电器系统的无故障运行期限为5年，此后即进入故障高发期。而一般设备的机械与液压部件通常可以使用15年甚至20年以上。且仍能够保持较高的精度、可靠性及稳定性。另一方面，随着电器元件制造水平的提高，包括数控系统、伺服系统在内的电气部件成本不断下降，因此，用少量的投资对原有得数控设备的电气系统进行改造，可使旧设备再生，并获得巨大的经济效益。

设备改造的另一现实意义在于设备原有电气系统的备件大都价格昂贵且比较短缺，有得甚至已停止供货。例如西门子80年代初在市场上颇为风行的高性能SINUMERIK8系统，现在一块设备板就要5到10万元；而如果利用功能更强的SINUMERIK802D系统对其数控部分进行改造，则整个硬件部分仅需10余万元。此外，即使购买了备件，暂时解决了问题，但由于系统的其他部分也隐老化而进入故障高发期，更换备件更不能从根本上解决问题，也无法保证整台设备长期、连续、稳定的进行。

设备改造的第三个现实意义在于功能的增强。原有的电气系统由于受当时技术水平的限制，与现有的系统比较，技术上均较为落后，功能也较弱，通过改造可以使原先只能进行两轴插补的数控系统具有的三轴插补、螺旋线插补的功能。又如通过改造可以扩展数控系统的零件存贮容量，可以实现蓝图编程以及加工程序的图形模拟等功能，使最终用户从中获得更多的利益。

普通设备超过服役期限后，绝大多数都通过大修、改造的方法来恢复设备的功能和精度。从而满足生产需要。作为计算机、自动控制技术与机械设备融为一体的数控机床也不例外。

自工业技术革命以来，人们生产产品就逐渐由手工式作坊向集中式工厂方式转变，机械设备也逐渐由简单到复杂，向多功能全自动化方向发展。随着科学技术不断进步和发展，数控设备从技术、研制到成批生产的周期在不断缩短，随着电子器件制造水平的不断提高和计算机技术的飞速发展。使得数控技术日臻完善，可靠性得到了大大的提高。同时，成本大幅度下降，这都为数控设备的翻新改造创造了有利的条件。

数控设备自诞生50年以来，技术上有了长足的进步。尤其是在七八十年代逐步应用到航空、航天、航海等国防重要部门。同期，我国各工业领域也从国外引进了大量的数控设备（包括二手数控机床），加之国内制造的数控机床（线切割除外）。现在基本上都存在着机械精度下降，电气控制元器件损坏、数控、伺服系统老化，可靠性严重下降等问题，甚至有得处于停产、半停产状态，严重影响着生产任务的完成。较多的旧机床和逐渐变旧的机床为数控设备的改造提供了物质基础。

结论：在设备改造的评估方法和改造方案方面做了一些有意义的工作。在评估方面，运用模糊综合评判原理建立了评估模型，设计了评估软件，在改造方面，提出了改造方案，并加以实施。

参考文献：【1】熊光华.数控机床。南京机械专科学校.1989

第8篇：机床数控技术范文

【关键词】机床数控技术 课程建设 人才培养

【中图分类号】TG659 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）01-0248-02

一、引言

机床数控技术，是数控机床的核心，它融合了精密机械、电子、计算机、自动控制、伺服驱动、精密检测等技术的最新成就，有效的解决了复杂型面、精密、小批量、多变零件的机械加工问题，其发展和应用水平是衡量一个国家制造业现代化程度的核心标志，体现了国家综合国力[1]。机床数控技术课程作为体现机械工程专业特色和实现学生知识、能力、素养培养的专业核心课程，具有多学科交叉、多领域技术集成创新、实践性强等特点，在机械工程专业教学体系中占有重要位置。

近年，成都理工大学的机械工程及自动化专业结合省级卓越工程师培养计划，不断研究、探索培养创新能力强的高质量工程技术人才的新思路、新体系、新模式，深入开展了包括专业教学团队、实践教学平台、人才培养方案、课程教学改革等方面的建设。机床数控技术课程结合相关平台同时进行了大量的探索和实践。

二、机床数控技术课程教学中的几个关键问题

1.难于把握课程理论知识的深度和广度

机床数控技术是由各种技术相互交叉、渗透、有机结合而成的一门综合性学科，具有很强的系统性和实用性。一方面，现代机床数控技术在社会生产需求的推动下高速发展，而在教学学时普遍不足的情况下，出现了相关理论基础、知识难点和前沿技术三者的取舍、综合问题；另一方面，由于数控技术理论知识教学内容相对枯燥，当教学手段、方法无法提高学生的学习兴趣时，更加大了对理论知识讲授深度和广度的把控难度。

2.课程实践教学资源不足

传统的数控实践教学平台往往以各种数控车铣床、加工中心为主，这类以操作实践为主要目标的教学设备价格昂贵，建设成本极高，除非资金非常充足，否则很难在短时间内建起功能丰富、具有一定规模的实践教学平台。这种思路，往往恶化了设备建设的循环发展条件，造成数控培养系统功能单一，甚至技术落后；同时，精密、昂贵的数控机床对操作者提出了很高的要求，从实践教学安全性等方面考虑，有时不得将某些综合性实验、实训内容等转变成演示性实验，难以达成学生实践动手能力以及创新能力的培养。

3.教学方法与课程多方位实际应用特点的不协调

数控技术是一门典型源于实践、用于实践的多学科理论与多方位实践运用的课程。不仅是技术集成创新的产物，也是科技再创新的重要源头[2]。而传统教学模式以教师为中心、知识灌输为主，这种“填鸭式 ”的教学方式和学生“被动接受”的学习模式破坏了实践主体的主动性、独立性和创造性，学习者必然缺乏面对多方位工程实际应用环境所需的看问题、想问题和解决问题的行动能力。

三、课程建设的思路和目标

为了培养出具有扎实理论基础、先进技术理念、宽泛工程视角，创新精神突出，实践动手能力强、综合素质高的高质量人才，机床数控技术课程的教学改革势在必行。

按照大学课程建设要符合现代教育思想、符合科学性、先进性和教育教学的普遍规律[3]，结合机床数控技术课程自身的特点，本课程以“理论与实践并重，实用与先进并重，突出创新，强调应用”为指导思想创建教学内容；以强化学生创新精神和实践动手能力，形成以学生为中心的先进教学方法；以丰富功能，教、研结合，构建多层次递进式实践教学体系，实现从静态知识传授向智能教育的转变。

四、课程教学建设与实践

1.整合、深化教学内容

在专业课的教学中，教学内容的组织对实现培养目标十分重要。在有限的学时数里，一方面必须精简教学内容，同时注意知识体系完整；另一方面必须顺应技术的发展，抓实用性和先进性。为此，我们对教学内容进行了结构性调整、重组和更新。比如，在绪论中注重对数控机床基本工作原理、机床数控技术知识体系及相关专业术语介绍；要求学生利用搜索引擎工具和校园网图书馆电子资源广泛查阅文献资料，完成一份数控技术国内、外应用现状、发展方向的研究报告，为课程后续学习内容的展开和带着兴趣的自主学习打下基础。然后以学生熟悉的机械设计技术作为切入，介绍数控机床的机械结构设计特点。该部分教学内容不仅能加强学生对前期各种机械设计类课程知识的再应用，也要体现出机床技术的发展前沿。为此在探讨提高数控机床结构刚度时，引入对有限元分析的应用，选择学生们相对较熟悉的PRO/e软件，介绍如何分析数控机床工作台结构刚度问题，同时要求学生根据这个实例，课后自主研究学习PRO/e软件的CAE功能，从而拓展了他们在CAD/CAM软件应用方面的实际能力。接下来将数控系统的教学内容分作了四部分。首先介绍连续控制系统的数控插补原理，这是数控系统的核心计算功能。在这部分内容的教学过程中，设计了一个自主开发的插补运算平台，使学生可以在该平台上完成各种插补算法的学习和程序编写（自选内容），极大地激发了学生学习的兴趣，同时增强了他们的高级语言编程能力。然后以有形的NC系统技术着手，展开到CNC系统技术，再扩展到伺服检测技术的介绍。这部分教学内容抽象，是重点也是难点。但对机械专业的同学来说，由于电子技术、计算机技术方面的知识能力普遍不足，成了比较薄弱且难于突破的环节。其教学内容的组织必须注重先进性和实用性，为了减少学生在学习过程中的茫然，我们抓住了一个简单机电一体化系统研发的技术路线这个关键，处处紧扣这个核心，使学生对学习对象的认识更加清晰。最后部分的教学内容安排对数控工艺及编程技术的介绍，在内容上除了注重基本的数控工艺分析和编程指令的讲授，同时加强了对CAD/CAM软件自动编程技术的学习。要求学生在设定的工程环境中具有较强的操作能力和编程能力。

2.改进教学方法

教学方法是达成教学目标的关键。为了配合上述教学内容的开展，在有限的学时内完成基础理论、实用技术和前沿知识的传授，学生必须在学习目的明确的情况下具有自主学习的能力和积极性，因此，着眼于促进以学生为中心的教与学方式的转变是十分必要的。

首先根据内容特点采用灵活的授课形式，包括课堂讲授，讨论，自学，现场课，避免“填鸭式”的一讲到底。在课堂教学形式上，加强师生交流，重点讲思路，讲方法，提问题，启发学生对老师所提问题进行独立的逻辑思考和研究探索，培养他们的创新意识和终身学习能力。精心设计讨论课的内容，讨论题目大多无标准答案，具有较强的探究性。比如以一个实际的机械零件的数控加工工艺分析及编程为例，同学们可以分组研究讨论，然后派代表上台主讲，展示程序及仿真加工效果，互相问辩，最后由老师总结、点评。针对比较抽象、难于理解的某些教学内容，则采用现场课，如数控系统的结构和伺服检测系统的基本工作原理等，则可在数控综合实验平台上一边讲解一边演示来完成。

其次，充分利用多媒体、视频和动画来提升教学效果，改变知识表述方法的单一性，建立多工程实际应用环境，使学生在生动活泼的教学过程中牢牢掌握理解困难并且抽象的数控知识，熟悉以工程师视角分析问题、解决问题的方法。多媒体教学中同时要注意活泼课堂气氛，抓住经典内容，以多媒体结合板书推导，调动学生积极参与教学过程，不断启发学生跟随老师思路积极思维，做到“学、思、行”结合，不仅可以培养学生分析、解决问题以及逻辑思维的能力，也加强了师生间的互动交流。一般来讲，机床数控技术课程的动画演示（尤其是各部件工作的动态展示），难以通过实际部件组建实现，也很难在网络资源里找到相应资源。为了让学生对所学内容有直观而清晰的认识，可以利用自主研制开发的教学平台或设备去获取动态知识素材。比如对数控插补的含义、原理、特点的理解我们就借助了一个基于VB的数控加工预处理系统来演绎，使抽象的知识也能通过视觉直观的获取。

3.注重实践教学平台建设

本课程的实践教学必须以培养学生的工程视角、技术应用能力、操作技能和创新精神为目的，创建真实的多工程应用环境，将“主动实践”贯穿于整个教学过程，抓“基础性、认识性、创新综合性”三个层次的实践教学内容，在实践教学环节的开展中使实践教学和理论教学有机结合并相互补充，教学和科研相互促进，构建多层次递进式实验教学模式。

在有限的资金条件下，我们重点建设三种类型的实验平台。第一类平台拟建成以PPCNC系统为主的集数控编程与加工一体化的实验平台。传统数控设备“买不起、养不起、用不起、责任担不起”的特点使一般学校要么无机可用，要么有机怕用，进而造成学生们在数控加工实践动手能力方面始终“眼高手低”。个人便携式数控机床（Personal Portable CNC，简称PPCNC）是一种针对数控加工教学的新型教学设备，它以塑料、代木作为加工对象，能满足数控加工核心内容的培训要求，具有现场教学互动性好、造价低、安全性高、场地要求低、运行维护成本低等特点，能较好的应对上述数控教育的困扰，满足开放性教学的要求。第二类平台数控系统电气设计、组装、调试、维护等多功能综合实训系统，可以将课堂教学和实训紧密结合，以学生主动探求知识为前提，围绕研究性教学内容展开，通过分析问题和解决问题，重点培养学生的创新精神和实践能力。第三类平台CAD/CAM及数控加工仿真系统，主要提供数控加工仿真及自动编程技术的学习，旨在提升学生对工程实际应用中各类数控系统操作的应对能力及利用CAD/CAM软件进行编程的能力。在上述三类平台上精心设计实践教学内容，有利于构建起多层次递进式实验教学模式。

五、结束语

本课程的教学建设探索旨在面向市场需求，提高数控技术人才培养的创新性、实用性和先进性。从教学内容的整合、教学方法的改进、实践平台的建设等三方面出发，以培养创新精神和实践能力为核心，激发学生主动探究、学习的兴趣；训练学生的工程视角，提升面对实际工程环境分析问题和解决问题的能力。MOOCS风暴强烈地冲击着传统大学教育模式，必将促进机床数控技术课程的一线教学人员对构建网络化、开放型的教学和实践环境，以及与之适应的课程知识体系和教学方法进行更多的研究探索。

参考文献：

[1]张吉堂. 现代数控原理及控制系统[M].北京：国防工业出版社. 2009.

[2]李曦. 数控技术探究式教学方法的探索与体会[J].机械类课程报告论坛论文集. 2010：228～233.

[3]陈彬. 高校精品课程建设思考[J].黑龙江高教研究. 2004（11）： 90～91.

第9篇：机床数控技术范文

关键词：数控机床；故障；诊断维修

中图分类号：C35文献标识码： A

数控设备是一种过程控制设备, 这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。任何部分的故障与失效,都会使机床停机,带来较大的经济损失。本文根据生产中经常遇到实际问题介绍几种常用数控机床故障诊断和维修技术。

一、数控机床的故障诊断分析

1、检查。

如果数控设备无法正常工作，要先确定出故障的位置，分析故障产生的原因，然后再进行维修。切莫在故障没有确诊的情况下盲目地进行拆卸，以免造成人为二次故障，增加数控机床的维修难度和成本增加。故障诊断的时候，要先摸查容易产生故障的部位，如因为电流过大导致的熔丝熔断就是常见故障。对于电路问题，电子元件的烧损也是常见问题，可以通过目测电路板上电子元件的管脚有无黑焦、断脚的现象，可以通过鼻子闻看有无烧焦的味道，进而缩小诊断范围，快速完成数控设备的故障诊断。

2、系统自诊断。

数控机床带有自诊断功能，按照实时监控的数据系统能够自动辨别一些故障信息，并通过有规律地闪烁发光二极管指示故障大概范围，比较现代化的系统则是将故障信息直接显示在液晶显示器屏幕上。随着自诊断技术的不断发展，出现了接口诊断技术，接口诊断技术是利用 JTAG 边界扫描技术对最复杂的装配进行测试、调试和在系统设备编程，并且诊断出硬件问题。

3、功能程序测试法。

功能程序测试是利用在数控系统中嵌入的测试程序对数控机床的关键运行部位进行功能测试，从而确定数控机床某部位的运行情况良好与否，为故障诊断提供方向性指示。

4、接口信号检查。

通过接口信号检查，将检测信息与接口手册标准标号进行比对，能够反映出一定范围内的故障信息，为数控机床故障诊断提供依据。

5、诊断备件替换法。

因为数控机床结构复杂，故障原因错综复杂，故障诊断难度较大。往往故障涉及到机电液，诊断过程需要大量的时间。在数控机床的故障诊断过程中，在配件充足、缺少诊断设备工具或诊断缺乏思路时，根据实际情况采用换件法，即用好件替换怀疑零件，能够迅速诊断出故障部位。

二、维修技术原理

1、先机械后电气

由于数控机床是一种自动化程度技术复杂的先进机械加工设备，一般来讲，机械设备的故障较易察觉。而数控系统故障的诊断则难度要大些，先机械后电气就是在数控机床的检修中，首先检查机械部分是否正常，行程开关是否灵活，气动液动部分是否正常等，从经验来看，数控机床的故障中有很大部分是从机械动作失灵引起的。所以，在故障检修前先注意排除机械性的故障，往往可以达到事半功倍的效果。

2、先外部后内部

数控机床是机械液压电气一体化的机床，故其故障的发生必然会从机械、液压、电气三方面综合反映出来。当数控机床出现故障时，维修人员应先采用望、闻、听、问、摸等方法由外向内逐一检查。

3、先简单后复杂

当出现多种故障相交织掩盖，一时无从下手时，应先解决容易的问题后解决难度较大的问题。常常在解决简单故障的过程中，难度大的问题也可能变的容易，或者在排除简易故障时得到启发，对复杂故障的认识更清晰从而得到解决办法。

4、先静后动

维修人员本身要做到先静后动，不可盲目动手。应先询问机床操作工人故障的发生过程和状态。阅读机床说明书，资料图样后方可动手查找和处理故障。其次，对有故障的机床也要本着先静后动的原则，先在机床断电的静止状态，通过观察分析确认为非恶性循环性故障或非破坏性故障，方可给机床通电在运行状态下进行动态的观察检验测试，查找故障。然而对恶性的循环性故障，必须排除危险后方可通电在运行状态下进行动态诊断。

5、先公用后专用

公用性的问题往往会影响全局，而专用性的问题只影响到局部。如机床的几个进给轴都不能转动，这是应先检查和排除各轴公用的 CNC PLC 电源液压等公用部分的故障。然后再设法排除某轴的局部问题。

三、数控机床故障维修方法

1、上电重启法

在机床不能正常启动时，如果出现 910、912(RAM 奇偶校验报警)、920(系统监控报警)、930(CPU 异常报警)等报警时，经常可以通过重新上电启动或者多次重新启动的方法排除故障，这是因为数控系统为弱电系统，容易受到外界干扰。 但是当通过重新上电的方法系统即可恢复正常时，应该详细的检查数控系统的接地线和控制信号线布置是否合理，采取更有效的屏蔽措施，还要检查机床外部干扰源，对干扰采取合理的措施。

2、重装系统

由于瞬时故障引起的系统报警，可以通过硬件复位或用开关系统的方法来清除故障，但是系统工作区由于掉电、系统软件不良或者电池欠压造成混乱时，则必须对系统进行初始化，初始化之前应注意做好数据备份，数据备份一般在机床安装调试好后在机床参考点处进行，尤其是采用绝对编码器无挡块返回参考点的机床，否则将会出现绝对位置丢失的报警．对于有刀库的加工中心，数据回装时还要修改刀库数据表。系统初始化包括系统参数初始化、主轴参数初始化和伺服参数初始化，系统参数初始化是全部清除 SRAM 的数据(系统上电的同时按下RESET + DELET)，然后把备份的机床数据回装．数据回装是在系统开机的同时按下系统操作软件的最右边两个键，直到系统出现引导画面的主菜单进行的。

3、置换法

由于数控机床采用模块化设计，集成化程度高，每个模块又由多个功能板组成，要把故障落实于某个功能板甚至某一元件上非常困难。为了缩短停机时间，在有相同备件的条件下可以先将备件换上，然后再去检查、修复板件。当不能确定故障确切所在功能板时，可以将系统相同的两台机床的功能板对调，通过观察故障是否转移来判定故障的具体部位．在用置换法更换功能板时要注意:更换任何板件必须在断电的情况下进行;更换板件前要记录原来的开关状态和设定状态、必要的参数，更换后要做好相应的设定，否则会出现新的故障报警或丢失参数。

4、屏蔽法

当报警不易确定故障原因时，可根据情况屏蔽局部来判断故障部位，如某数控机床进给采用全闭环控制，加工过程出现位置反馈信号断线报警，经分析，故障原因可能是光栅尺本身断线、系统内部检查电路故障、伺服故障或者机械传动间隙过大，通过重新设定系统控制功能参数，将系统原来的全闭环控制改为半闭环控制(通过参数封锁了光栅尺，FANUC－0iMC 系统是将 1815#1 设为“0”)，报警解除，从而可以判断为光栅尺本身故障，经检测发现为

光栅尺有油污导致。数控系统的各模块就绪状态与系统信号一一对应，如 FANUC系统α系列模块通过 JX1B 发出就绪的使能信号，当发生故障的部位难以确定时，根据具体情况可采用使能信号短接屏蔽故障的方法来进行诊断。当电源模块不能就绪时，故障原因可能是电源

模块本身，也可能是后续的伺服模块，当 JX1B 终端盒插在电源模块的 JX1B 时，电源模块就绪，说明电源模块后续模块故障，否则是电源模块本身故障，当把 JX1B 终端盒插在 Y 轴伺服模块的 JX1B 后，电源模块启动就绪，说明为 Z 轴伺服模块故障。

结语

在面对数控机床的故障诊断维修问题上，要做好数控机床操作人员的技术培训，掌握正确的设备操作步骤和方法，避免出现人为性故障的发生。还要做好数控机床的日常维护保养，定期合理维护才能够最大限度地控制数控机床故障发生几率，防患于未然。对于数控机床维修技术人员，要注重对数控机床的技术资料的存档，注重对维修资料的收集和维修经验的总结、维修技术的培训。

参考文献