數控機床先進技術

數控機床先進技術

　　數控機床先進技術【1】

　　摘要：數控機床給機械制造業帶來了巨大的進步，當今的數控技術功能已經十分強大，本文主要對數控機床的發展、軟件驅動技術進行論述，對數控機床技術的應用與發展研究也有一些闡述，并指出未來數控機床發展的趨勢，期待讀者能夠了解更多的數控機床及先進技術。

　　關鍵詞：數控機床;先進技術;未來機床

　　前言

　　數控機床是裝備制造業的工作母機，其技術水平的高低代表了一個國家制造業的發展水平。

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

　　數控機床的先進技術已經運用到了精密高速復合加工機研發制造領域，此后隨著科學技術的飛速發展和完善，其功能也將會越來越多，操作方法越來越簡單，穩定性越來越好，數控機床的性價比也會越來越好，應用和發展空間廣闊。

　　1.數控機床的概念和特點

　　數控機床就是采用了數控技術的機床，包括主機、數控裝置、驅動裝置、輔助裝置。

　　數控機床發展以及經歷了三個階段，一個是上世紀50年代的初級階段，一個是上世紀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，柔性單元、柔性系統、計算機中央集成制造系統開始應用[1]，數控技術產業化進入成熟階段。

　　在未來的發展過程中，數控機床技術會出現五大特點：智能化、網絡化、數字化、集成化和微型化。

　　這將會給制造業帶來可觀的經濟效益。

　　2.數控機床的先進技術

　　不管是國內國外，先進的數控機床都會應用到企業的核心技術，力求生產出高技術、高效益的數控機床，并根據企業自身的特點，用最低的成本生產出最高效益的產品。

　　還必須有科學的管理和應用，才能發揮這種技術高密度集合的數控機床的最大價值。

　　我國的數控技術已經形成了開放的結構體系，機床制造商通過開放平臺增加自己需要的硬件和軟件。

　　目前的先進數控技術主要有可重構技術、軟件伺服驅動技術、CNC系統互聯網技術和自適應技術[2]。

　　2.1可重構技術

　　可重構技術使數控機床成為以用戶為中心的模塊化機床，用戶可以根據所生產產品的變化對機床的結構、布局和加工功能進行轉變，提高數控機床的生產效率，滿足了不同的加工工業的需求，克服了實際批量生產過程中的數控機床功能利用低的缺點，具有很強的經濟性。

　　2.2軟件伺服驅動技術

　　數控系統中另一個重要組成部分是軟件伺服驅動技術。

　　就是通過計算機控制算法采用的伺服裝置。

　　這項技術具有幾大優點值得我們重視，穩定;基于數值計算、精度高;通過參數設定、調整減少;ASIC電路容易形成。

　　伺服技術對于現代數控系統而言已經取得了重大突破，突破的結果產生了數字交流驅動系統。

　　隨著電力電子驅動技術及控制理論、微電子技術的發展、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，伺服技術可靠性提高、調試方便、柔性增強，推動了高精密高加速加工技術的發展。

　　2.3CNC系統聯網技術

　　網絡的主要任務就是通信、共享信息。

　　通信聯網及現場設備生產、運行數據采集等功能，能夠保證現場設備高質量完成任務，并將現場設備生產的數據傳送到管理層，管理層得到數據后會下達生產管理及調度的命令。

　　因此，CNC系統聯網是實現工廠自動化的基礎。

　　2.4自適應技術

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

　　3.數控技術未來發展趨勢

　　數控機床以后的發展前景會更加廣闊，在結構體系、功能方面、性能方面都會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、高質量。

　　提高產品的質量和生產效率的前提是高速度和精準的加工技術。

　　縮短生產周期，企業才能在市場競爭中獲得優勢。

　　3.2智能化

　　數控技術已經智能化了，并且智能化會滲透到數控機床的各方面。

　　為了驅動方便更多人性化的設計也會出現，會出現智能診斷、智能監控系統和感應裝置，系統出現問題時候會得到及時的反饋和維護，減少了查找故障的時間，為數控產業的規模發展提供了機會。

　　3.3驅動并聯化

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

　　多坐標聯動數控加工、裝配和測量多種功能都會得到實現，同時能夠實現更加復雜的加工，具有重量輕、速度快等優勢。

　　3.4網絡化

　　數控機床網絡化發展是一個必然趨勢。

　　機床依靠網絡技術實現統一管理和在線監測功能，同時方便對機床進行程序的修改。

　　數控機床聯網后會有幾個能力：可靠性、隨時性、穩定性、在線性，方便采集數據，程序交換，實現電腦監控的執行。

　　總的來說，數控機床的未來發展趨勢很好。

　　首先在功能方面，將來的用戶界面會出現圖形化，通過三維的立體式的動態圖來展現，非專業人員也能很好的操控，方便用戶使用。

　　將來的計算可視化也會用于自動的編程和預處理等多個方面，數控技術也會加入多媒體技術，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，未來機床會出現結構模式化、數控功能專門化、數控技術智能化。

　　將來機床智能化會自動適應控制技術，自動檢測外圍的環境，智能發出指令指使機床工作，自行檢測發生的故障，在未來也會自行修復產生的故障。

　　智能化驅動裝置會分析機床的數據自動調整系統參數，使機床具有更好的運動效果。

　　智能化將成為未來生產廠家必爭的技術和核心。

　　4.結束語

　　國家的發展離不開制造業，制造業離不開數控機床，數控機床技術又是發展制造業的基礎。

　　面對市場的需求，數控機床會實現智能化、網絡化、微型化、數字化[3]，隨著計算機和科學技術的發展，機床也會得到很大的發展和提高。

　　參考文獻：

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

　　[2]王鵬飛.數控機床現狀與技術發展對策管窺[J].科技向導，2014，21：158.

　　[3]韋智業，高峰.淺談數控機床技術的應用與發展[J].管理學家，2012，8：39―41.

　　數控機床維修技術【2】

　　摘要：近年來，隨著國內機械加工的迅速發展,數控機床也越來越多，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快速發展的步伐。

　　為了使數控維修工作適應現代化制造業的發展,提高數控設備維修質量,那么規范數控維修技術,已經迫在眉睫。

　　關鍵詞：數控機床; 故障; 維修

　　本文就數控機床發生故障后的一些操作步驟和維修方法的操作規范做一個闡述，通過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、可持續發展性,為規范數控維修行業奠定良好的基礎。

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

　　1 故障發生時的情況記錄

　　1.1 發生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。

　　1.2 故障的現象,發生故障的部位,以及發生故障時機床與控制系統的現象。

　　1.3 發生故障時系統所處的操作方式。

　　1.4 若故障在自動方式下發生,則應記錄發生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。

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

　　1.6 在發生故障時,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 故障發生的頻繁程度記錄

　　2.1 故障發生的時例與周期。

　　2.2 故障發生時的環境情況。

　　2.3 若為加工零件時發生的故障,則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。

　　2.4 檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關。

　　2.5 故障的規律性記錄。

　　2.6 故障時的外界條件記錄。

　　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裝置的外觀檢查。

　　4 故障診斷

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

　　首先維修人員應遵循以下兩條原則: ①充分調查故障現場。

　　這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。

　　②認真分析故障的原因。

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

　　故障診斷可通過;直觀法、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,維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析,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機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:

　　5.1 初始化復位法。

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

　　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效。

　　有時由于用戶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。

　　調節是一種最簡單易行的辦法。

　　通過對電位計的調節,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路板,并做相應的初始化啟動,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 改善電源質量法。

　　目前一般采用穩壓電源,來改善電源波動。

　　對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。

　　6 維修記錄到位

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

　　通常維修記錄包括以下幾方面的內容：

　　①現場記錄;②故障原因;③解決方法;④遺留的問題;⑤日期和停工的時間;⑥維修人員情況

　　綜上所述;數控機床維修技術規范的實施,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,改進操作規程,提高機床壽命和利用率,并能充分實現資源共享。

　　使其具有可利用性、可持續發展性,為規范數控維修行業奠定良好的基礎。

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