數控機床先進(jìn)技術(shù)

　　數控機床先進(jìn)技術(shù)【1】

　　摘要：數控機床給機械制造業(yè)帶來(lái)了巨大的進(jìn)步，當今的數控技術(shù)功能已經(jīng)十分強大，本文主要對數控機床的發(fā)展、軟件驅動(dòng)技術(shù)進(jìn)行論述，對數控機床技術(shù)的應用與發(fā)展研究也有一些闡述，并指出未來(lái)數控機床發(fā)展的趨勢，期待讀者能夠了解更多的數控機床及先進(jìn)技術(shù)。

　　關(guān)鍵詞：數控機床;先進(jìn)技術(shù);未來(lái)機床

　　前言

　　數控機床是裝備制造業(yè)的工作母機，其技術(shù)水平的高低代表了一個(gè)國家制造業(yè)的發(fā)展水平。

　　數控機床是復雜的機電液系統，與其它電子產(chǎn)品和機械制造業(yè)不同的是，它已經(jīng)具備了相對成熟的理論和可靠技術(shù)。

　　數控機床的先進(jìn)技術(shù)已經(jīng)運用到了精密高速復合加工機研發(fā)制造領(lǐng)域，此后隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和完善，其功能也將會(huì )越來(lái)越多，操作方法越來(lái)越簡(jiǎn)單，穩定性越來(lái)越好，數控機床的性?xún)r(jià)比也會(huì )越來(lái)越好，應用和發(fā)展空間廣闊。

　　1.數控機床的概念和特點(diǎn)

　　數控機床就是采用了數控技術(shù)的機床，包括主機、數控裝置、驅動(dòng)裝置、輔助裝置。

　　數控機床發(fā)展以及經(jīng)歷了三個(gè)階段，一個(gè)是上世紀50年代的初級階段，一個(gè)是上世紀90年代的中級階段，第三階段是上世紀末，數控機床普遍用于生產(chǎn)，柔性單元、柔性系統、計算機中央集成制造系統開(kāi)始應用[1]，數控技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入成熟階段。

　　在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，數控機床技術(shù)會(huì )出現五大特點(diǎn)：智能化、網(wǎng)絡(luò )化、數字化、集成化和微型化。

　　這將會(huì )給制造業(yè)帶來(lái)可觀(guān)的經(jīng)濟效益。

　　2.數控機床的先進(jìn)技術(shù)

　　不管是國內國外，先進(jìn)的數控機床都會(huì )應用到企業(yè)的核心技術(shù)，力求生產(chǎn)出高技術(shù)、高效益的數控機床，并根據企業(yè)自身的特點(diǎn)，用最低的成本生產(chǎn)出最高效益的產(chǎn)品。

　　還必須有科學(xué)的管理和應用，才能發(fā)揮這種技術(shù)高密度集合的數控機床的最大價(jià)值。

　　我國的數控技術(shù)已經(jīng)形成了開(kāi)放的結構體系，機床制造商通過(guò)開(kāi)放平臺增加自己需要的硬件和軟件。

　　目前的先進(jìn)數控技術(shù)主要有可重構技術(shù)、軟件伺服驅動(dòng)技術(shù)、CNC系統互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和自適應技術(shù)[2]。

　　2.1可重構技術(shù)

　　可重構技術(shù)使數控機床成為以用戶(hù)為中心的模塊化機床，用戶(hù)可以根據所生產(chǎn)產(chǎn)品的變化對機床的結構、布局和加工功能進(jìn)行轉變，提高數控機床的生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足了不同的加工工業(yè)的需求，克服了實(shí)際批量生產(chǎn)過(guò)程中的數控機床功能利用低的缺點(diǎn)，具有很強的經(jīng)濟性。

　　2.2軟件伺服驅動(dòng)技術(shù)

　　數控系統中另一個(gè)重要組成部分是軟件伺服驅動(dòng)技術(shù)。

　　就是通過(guò)計算機控制算法采用的伺服裝置。

　　這項技術(shù)具有幾大優(yōu)點(diǎn)值得我們重視，穩定;基于數值計算、精度高;通過(guò)參數設定、調整減少;ASIC電路容易形成。

　　伺服技術(shù)對于現代數控系統而言已經(jīng)取得了重大突破，突破的結果產(chǎn)生了數字交流驅動(dòng)系統。

　　隨著(zhù)電力電子驅動(dòng)技術(shù)及控制理論、微電子技術(shù)的發(fā)展、軟件運算及處理能力的提高，系統的運算速度有了很大的提高，伺服技術(shù)可靠性提高、調試方便、柔性增強，推動(dòng)了高精密高加速加工技術(shù)的發(fā)展。

　　2.3CNC系統聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

　　網(wǎng)絡(luò )的主要任務(wù)就是通信、共享信息。

　　通信聯(lián)網(wǎng)及現場(chǎng)設備生產(chǎn)、運行數據采集等功能，能夠保證現場(chǎng)設備高質(zhì)量完成任務(wù)，并將現場(chǎng)設備生產(chǎn)的數據傳送到管理層，管理層得到數據后會(huì )下達生產(chǎn)管理及調度的命令。

　　因此，CNC系統聯(lián)網(wǎng)是實(shí)現工廠(chǎng)自動(dòng)化的基礎。

　　2.4自適應技術(shù)

　　自適應技術(shù)借助高動(dòng)態(tài)控制技術(shù)，使機床部件具有自動(dòng)適應性，能夠自主地適應加工過(guò)程和外界環(huán)境等，反應更快、更加精確也更堅實(shí)更靈活，通常情況下，它能夠有效地消除振動(dòng)、變形、噪聲等內部干擾，加工更穩定更經(jīng)濟，具有一定的智能化。

　　3.數控技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢

　　數控機床以后的發(fā)展前景會(huì )更加廣闊，在結構體系、功能方面、性能方面都會(huì )有很大的改革和轉變。

　　具體有以下幾方面的內容：

　　3.1高速化與高精度化

　　數控機床一直追求的是高效率、高質(zhì)量。

　　提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率的前提是高速度和精準的加工技術(shù)。

　　縮短生產(chǎn)周期，企業(yè)才能在市場(chǎng)競爭中獲得優(yōu)勢。

　　3.2智能化

　　數控技術(shù)已經(jīng)智能化了，并且智能化會(huì )滲透到數控機床的各方面。

　　為了驅動(dòng)方便更多人性化的設計也會(huì )出現，會(huì )出現智能診斷、智能監控系統和感應裝置，系統出現問(wèn)題時(shí)候會(huì )得到及時(shí)的反饋和維護，減少了查找故障的時(shí)間，為數控產(chǎn)業(yè)的規模發(fā)展提供了機會(huì )。

　　3.3驅動(dòng)并聯(lián)化

　　并聯(lián)驅動(dòng)機床通過(guò)機床主軸和機座之間采用多桿并聯(lián)機構驅動(dòng)，控制桿系中桿的長(cháng)度使得桿系支撐的平臺獲得相應自由度的運動(dòng)。

　　多坐標聯(lián)動(dòng)數控加工、裝配和測量多種功能都會(huì )得到實(shí)現，同時(shí)能夠實(shí)現更加復雜的加工，具有重量輕、速度快等優(yōu)勢。

　　3.4網(wǎng)絡(luò )化

　　數控機床網(wǎng)絡(luò )化發(fā)展是一個(gè)必然趨勢。

　　機床依靠網(wǎng)絡(luò )技術(shù)實(shí)現統一管理和在線(xiàn)監測功能，同時(shí)方便對機床進(jìn)行程序的修改。

　　數控機床聯(lián)網(wǎng)后會(huì )有幾個(gè)能力：可靠性、隨時(shí)性、穩定性、在線(xiàn)性，方便采集數據，程序交換，實(shí)現電腦監控的執行。

　　總的來(lái)說(shuō)，數控機床的未來(lái)發(fā)展趨勢很好。

　　首先在功能方面，將來(lái)的用戶(hù)界面會(huì )出現圖形化，通過(guò)三維的立體式的動(dòng)態(tài)圖來(lái)展現，非專(zhuān)業(yè)人員也能很好的操控，方便用戶(hù)使用。

　　將來(lái)的計算可視化也會(huì )用于自動(dòng)的編程和預處理等多個(gè)方面，數控技術(shù)也會(huì )加入多媒體技術(shù)，使機床能夠綜合處理圖像、文字、聲音等混合信息。

　　在結構方面，未來(lái)機床會(huì )出現結構模式化、數控功能專(zhuān)門(mén)化、數控技術(shù)智能化。

　　將來(lái)機床智能化會(huì )自動(dòng)適應控制技術(shù)，自動(dòng)檢測外圍的環(huán)境，智能發(fā)出指令指使機床工作，自行檢測發(fā)生的故障，在未來(lái)也會(huì )自行修復產(chǎn)生的故障。

　　智能化驅動(dòng)裝置會(huì )分析機床的數據自動(dòng)調整系統參數，使機床具有更好的運動(dòng)效果。

　　智能化將成為未來(lái)生產(chǎn)廠(chǎng)家必爭的技術(shù)和核心。

　　4.結束語(yǔ)

　　國家的發(fā)展離不開(kāi)制造業(yè)，制造業(yè)離不開(kāi)數控機床，數控機床技術(shù)又是發(fā)展制造業(yè)的基礎。

　　面對市場(chǎng)的需求，數控機床會(huì )實(shí)現智能化、網(wǎng)絡(luò )化、微型化、數字化[3]，隨著(zhù)計算機和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機床也會(huì )得到很大的發(fā)展和提高。

　　參考文獻：

　　[1]張羽，王潤波.數控機床技術(shù)的應用與發(fā)展研究[J].科技向導，2014，20：241.

　　[2]王鵬飛.數控機床現狀與技術(shù)發(fā)展對策管窺[J].科技向導，2014，21：158.

　　[3]韋智業(yè)，高峰.淺談數控機床技術(shù)的應用與發(fā)展[J].管理學(xué)家，2012，8：39―41.

　　數控機床維修技術(shù)【2】

　　摘要：近年來(lái)，隨著(zhù)國內機械加工的迅速發(fā)展,數控機床也越來(lái)越多，許多數控機床逐步顯現故障。

　　然而,目前的數控維修工作很不規范,根本不能適應數控行業(yè)快速發(fā)展的步伐。

　　為了使數控維修工作適應現代化制造業(yè)的發(fā)展,提高數控設備維修質(zhì)量,那么規范數控維修技術(shù),已經(jīng)迫在眉睫。

　　關(guān)鍵詞：數控機床; 故障; 維修

　　本文就數控機床發(fā)生故障后的一些操作步驟和維修方法的操作規范做一個(gè)闡述，通過(guò)闡述了數控機床的維修方法的操作規范,使其具有可利用性、可持續發(fā)展性,為規范數控維修行業(yè)奠定良好的基礎。

　　數控機床發(fā)生故障時(shí),對于操作人員應首先停止機床,保護現場(chǎng),并對故障進(jìn)行盡可能詳細的記錄,并及時(shí)通知維修人員。

　　1 故障發(fā)生時(shí)的情況記錄

　　1.1 發(fā)生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。

　　1.2 故障的現象,發(fā)生故障的部位,以及發(fā)生故障時(shí)機床與控制系統的現象。

　　1.3 發(fā)生故障時(shí)系統所處的操作方式。

　　1.4 若故障在自動(dòng)方式下發(fā)生,則應記錄發(fā)生故障時(shí)的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時(shí)采用的刀具號等。

　　1.5 若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過(guò)大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。

　　1.6 在發(fā)生故障時(shí),若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。

　　2 故障發(fā)生的頻繁程度記錄

　　2.1 故障發(fā)生的時(shí)例與周期。

　　2.2 故障發(fā)生時(shí)的環(huán)境情況。

　　2.3 若為加工零件時(shí)發(fā)生的故障,則應記錄加工同類(lèi)工件時(shí)發(fā)生故障的概率情況。

　　2.4 檢查故障是否與“進(jìn)給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動(dòng)作有關(guān)。

　　2.5 故障的規律性記錄。

　　2.6 故障時(shí)的外界條件記錄。

　　3 故障檢查

　　3.1 機床的工作狀況檢查。

　　3.2 機床運轉情況檢查。

　　3.3 機床和系統之間連接情況檢查。

　　3.4 CNC裝置的外觀(guān)檢查。

　　4 故障診斷

　　故障診斷是進(jìn)行數控機床維修的第二步,故障診斷是否到位,直接影響著(zhù)排除故障的快慢,同時(shí)也起到預防故障的發(fā)生與擴大的作用。

　　首先維修人員應遵循以下兩條原則: ①充分調查故障現場(chǎng)。

　　這是維修人員取得維修第一手材料的一個(gè)重要手段。

　�、谡J真分析故障的原因。

　　分析故障時(shí),維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動(dòng)等方面都作詳細的檢查,并進(jìn)行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。

　　故障診斷可通過(guò);直觀(guān)法、系統自診斷法、參數檢查法、功能程序測試法、部件交換法、測量比較法、原理分析法、敲擊法、局部升溫法、轉移法等。

　　除了以上介紹的故障檢測方法外,還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等,這些檢查方法各有特點(diǎn),維修人員可以根據不同的現象對故障進(jìn)行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。

　　5 維修方法

　　在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著(zhù)機床維修的質(zhì)量,在維修過(guò)程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種:

　　5.1 初始化復位法。

　　由于瞬時(shí)故障引起的系統報警,可用硬件復位或開(kāi)關(guān)系統電源依次來(lái)清除故障,若系統工作存貯區由于掉電、拔插線(xiàn)路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進(jìn)行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄,若初始化后故障仍無(wú)法排除,則進(jìn)行硬件診斷。

　　5.2 參數更改,程序更正法。

　　系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就可能造成系統的故障或某功能無(wú)效。

　　有時(shí)由于用戶(hù)程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統搜索功能進(jìn)行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。

　　5.3 調節、最佳化調整法。

　　調節是一種最簡(jiǎn)單易行的辦法。

　　通過(guò)對電位計的調節,修正系統故障。

　　5.4 備件替換法。

　　用好的備件替換診斷出壞的線(xiàn)路板,并做相應的初始化啟動(dòng),使機床迅速投入正常運轉,然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。

　　5.5 改善電源質(zhì)量法。

　　目前一般采用穩壓電源,來(lái)改善電源波動(dòng)。

　　對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過(guò)這些預防性措施來(lái)減少電源板的故障。

　　6 維修記錄到位

　　維修時(shí)應記錄、檢查的原始數據、狀態(tài)較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶(hù)最好根據本廠(chǎng)的實(shí)際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時(shí),操作者可以根據表的要求及時(shí)填入各種原始材料,供再維修時(shí)參考。

　　通常維修記錄包括以下幾方面的內容：

　�、佻F場(chǎng)記錄;②故障原因;③解決方法;④遺留的問(wèn)題;⑤日期和停工的時(shí)間;⑥維修人員情況

　　綜上所述;數控機床維修技術(shù)規范的實(shí)施,可以提高重復性故障的維修速度,提高維修者的理論水平和維修能力,有利于分析設備的故障率及可維修性,改進(jìn)操作規程,提高機床壽命和利用率,并能充分實(shí)現資源共享。

　　使其具有可利用性、可持續發(fā)展性,為規范數控維修行業(yè)奠定良好的基礎。

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