數控技術論文範文

　　一般數控機床在加工生產中是根據編制的加工程式進行工件的切削，加工過程中的一些引數如：切削速度、進給速度、切削深度等都是在程式設計時根據機床加工手冊和操作者的經驗確定。下面是小編為大家推薦的數控技術論文，供大家參考。

　　一：數控機床的應用與維護

　　科學技術的發展，對機械產品提出了高精度、高複雜性的要求，而且產品的更新換代也在加快，這對機床裝置不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數控機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術於一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現代機床技術水平的重要標誌。數控機床體現了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械製造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機整合製造等先進製造技術中起著重要的基礎核心作用。因此，如何更好的使用數控機床是一個很重要的問題。由於數控機床是一種價格昂貴的精密裝置，因此，其維護更是不容忽視。

　　一、數控機床

　　1. 數控加工的概念

　　數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作***如主軸變速、工件的鬆開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液***和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的程式碼表示，通過控制介質***如穿孔紙帶或磁碟等***將數字資訊送入數控裝置，數控裝置對輸入的資訊進行處理與運算，發出各種控制訊號，控制機床的伺服系統或其他驅動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數控加工的關鍵是加工資料和工藝引數的獲取，即數控程式設計。數控加工一般包括以下幾個內容：

　　***1*** 對圖紙進行分析，確定需要數控加工的部分六劍客職教園***最大的免費職教教學資源網站***;

　　***2*** 利用圖形軟體***如CAXA製造工程師***對需要數控加工的部分造型;

　　***3*** 根據加工條件，選擇合適的加工引數，生成加工軌跡***包括粗加工、半精加工、精加工軌跡***;

　　***4*** 軌跡的模擬檢驗;

　　***5*** 生成G程式碼;

　　***6*** 傳給機床加工。

　　2. 數控機床的特點

　　***1*** 具有高度柔性

　　在數控機床上加工零件，主要取決於加工程式，它與普通機床不同，不必製造、更換許多工具、夾具，不需要經常調整機床。因此，數控機床適用於零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產及新產品的開發，縮短了生產準備週期，節省了大量工藝裝置的費用。

　　***2*** 加工精度高

　　數控機床的加工精度，一般可達到0.005～0.1mm，數控機床是按數字訊號形式控制的，數控裝置每輸出一個脈衝訊號，則機床移動部件移動一個脈衝當量***一般為0.001mm***，而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲槓螺距平均誤差可由數控裝置進行補償，因此，數控機床定位精度比較高。

　　***3*** 加工質量穩定、可靠

　　加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程式，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質量穩定。

　　***4*** 生產率高

　　數控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數控機床的主軸轉速和進給量的範圍大，允許機床進行大切削量的強力切削，數控機床目前正進入高速加工時代，數控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間週轉時間，提高了生產效率。

　　***5*** 改善勞動條件

　　數控機床加工前經調整好後，輸入程式並啟動，機床就能自動連續的進行加工，直至加工結束。操作者主要是程式的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準備、加工狀態的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強度極大降低，機床操作者的勞動趨於智力型工作。另外，機床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。

　　***6*** 利於生產管理現代化

　　數控機床的加工，可預先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進行規範化、現代化管理。數控機床使用數字訊號與標準程式碼為控制資訊，易於實現加工資訊的標準化，目前已與計算機輔助設計與製造***CAD/CAM***有機地結合起來，是現代整合製造技術的基礎。

　　3. 數控機床使用中應注意的事項

　　使用數控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，並注意以下幾點：

　　***1*** 機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業知識的專業人員或經過技術培訓的人

　　員，且必須按安全操作規程及安全操作規定操作機床;

　　***2*** 非專業人員不得開啟電櫃門，開啟電櫃門前必須確認已經關掉了機床總電源開關。只有專業維修人員才允許開啟電櫃門，進行通電檢修;

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　　p; ***3*** 除一些供使用者使用並可以改動的引數外，其它系統引數、主軸引數、伺服引數等，使用者不能私自修改，否則將給操作者帶來裝置、工件、人身等傷害;

　　***4*** 修改引數後，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程式段等方式進行試執行，確認機床正常後再使用機床;

　　***5*** 機床的PLC程式是機床製造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者;

　　***6*** 建議機床連續執行最多24小時，如果連續執行時間太長會影響電氣系統和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度;

　　***7*** 機床全部聯結器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的後果。

　　二、數控機床的維護

　　數控系統是數控機床的核心部件，因此，數控機床的維護主要是數控系統的維護。數控系統經過一段較長時間的使用，電子元器件效能要老化甚至損壞，有些機械部件更是如此，為了儘量地延長元器件的壽命和零部件的磨損週期，防止各種故障，特別是惡性事故的發生，就必須對數控系統進行日常的維護。概括起來，要注意以下幾個方面。

　　1. 制訂數控系統日常維護的規章制度

　　根據各種部件特點，確定各自保養條例。如明文規定哪些地方需要天天清理***如CNC系統的輸入/輸出單元——光電閱讀機的清潔，檢查機械結構部分是否潤滑良好等***，哪些部件要定期檢查或更換***如直流伺服電動機電刷和換向器應每月檢查一次***。

　　2. 應儘量少開數控櫃和強電櫃的門

　　因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印製線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印製線路的損壞。有的使用者在夏天為了使數控系統超負荷長期工作，開啟數控櫃的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導致數控系統的加速損壞。正確的方法是降低數控系統的外部環境溫度。因此，應該有一種嚴格的規定，除非進行必要的調整和維修，不允許隨便開啟櫃門，

　　更不允許在使用時敞開櫃門。

　　3. 定時清掃數控櫃的散熱通風系統

　　應每天檢查數控系統櫃上各個冷卻風扇工作是否正常，應視工作環境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數控系統櫃內溫度高***一般不允許超過55℃***，造成過熱報警或數控系統工作不可靠。

　　4. 經常監視數控系統用的電網電壓

　　FANUC公司生產的數控系統，允許電網電壓在額定值的85%～110%的範圍內波動。如果超出此範圍，就會造成系統不能正常工作，甚至會引起數控系統內部電子部件損壞。

　　5. 定期更換儲存器用電池

　　FANUC公司所生產的數控系統內的儲存器有兩種：

　　***1*** 不需電池保持的磁泡儲存器。

　　***2*** 需要用電池保持的CMOS RAM器件，為了在數控系統不通電期間能保持儲存的內容，內部設有可充電電池維持電路，在數控系統通電時，由+5V電源經一個二極體向CMOS RAM供電，並對可充電電池進行充電;當數控系統切斷電源時，則改為由電池供電來維持CMOS RAM內的資訊，在一般情況下，即使電池尚未失效，也應每年更換一次電池，以便確保系統能正常工作。另外，一定要注意，電池的更換應在數控系統供電狀態下進行。

　　6. 數控系統長期不用時的維護

　　為提高數控系統的利用率和減少數控系統的故障，數控機床應滿負荷使用，而不要長期閒置不用，由於某種原因，造成數控系統長期閒置不用時，為了避免數控系統損壞，需注意以下兩點：

　　***1*** 要經常給數控系統通電，特別是在環境溼度較大的梅雨季節更應如此，在機床鎖住不動的情況下***即伺服電動機不轉時***，讓數控系統空執行。利用電器元件本身的發熱來驅散數控系統內的潮氣，保證電子器件效能穩定可靠，實踐證明，在空氣溼度較大的地區，經常通電是降低故障率的一個有效措施。

　　***2*** 數控機床採用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，應將電刷從直流電動機中取出，以免由於化學腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向效能變壞，甚至使整臺電動機損壞。

　　二：在數控車床上加工螺紋時的常見故障及解決方法

　　摘要:本文主要闡述了在數控車床上加工螺紋時，由於裝置、刀具或者人

　　員的原因，在切削過程中容易發生的故障，以及解決辦法。

　　關鍵詞：數控車床加工螺紋;常見故障;解決方法

　　螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同剖面和規定牙

　　型的連續凸起和溝槽。在各種機械產品中，帶有螺紋的零件應用廣泛。它主要用作聯接零件、傳動零件、緊固零件和測量用的零件等等。在車床上加工螺紋，是比較常用的螺紋加工方法之一。

　　隨著科學技術的發展，數控車床的普及，在數控車床上車削螺紋在機械加

　　工中被越來越多的使用。數控車床以加工精度高、產品同一性好、加工範圍廣、除錯方便***特別是它能精密加工在普車上比較難加工的一些特殊表面零件***等優勢在機械加工中佔有越來越重要的地位。

　　在數控車床***如GSK980TD***上能車削米制、英寸制、模數和徑節制四種

　　標準螺紋，還能車削變螺距螺紋，端面螺紋等。無論車削哪一種螺紋，數控車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關係：即主軸每轉一轉***即工件轉一轉***，刀具應均勻地移動一個***工件的***導程的距離。它們的運動關係是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動狀態由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉速以後，將資訊反饋到機床主系統資訊處理中心，主系統再根據程式編制的導程發出指令控制主軸每轉一轉X軸或Y軸移動一個導程的距離***主要是為了獲得各種螺距***，以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關係。

　　在數控車床上車削螺紋，由於主機系統能同時控制主軸與X、Y軸的運動，而且數控車床是以um為單位的，所以能獲得精確的螺距。但是在實際車削螺紋時，由於各種原因***如主軸同步傳動皮帶磨損，X、Y軸絲桿磨損，刀具磨損，機床檢測系統錯誤等***造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。在數控車床上車削螺紋時常見故障及解決方法如下：

　　一、扎刀：

　　故障分析：

　　1、車刀的前角太大，機床X軸絲桿間隙較大;

　　2、車刀安裝得過高或過低;

　　3、工件裝夾不牢;

　　4、車刀磨損過大;

　　5、切削用量太大。

　　解決方法：

　　1、減小車刀前角，維修機床調整X軸的絲桿間隙，利用數控車床的絲桿

　　間隙自動補償功能補償機床X軸絲桿間隙;

　　2、車刀安裝得過高或過低：過高，則吃刀到一定深度時，車刀的後刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成扎刀現象;過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲槓與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現扎刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高***可利用尾座頂尖對刀***。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右***D表示被加工工件直徑***。

　　3、工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度***工件被抬高了***，形成切削深度突增，出現扎刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。

　　4、車刀磨損過大：引起切削力增大，頂彎工件，出現扎刀。此時應對車刀加以修磨。

　　5、切削用量***主要是背吃刀量和切削速度***太大：根據工件導程大小和工件剛性選擇合理的切削用量。

　　二、亂扣：

　　故障分析：原因是當絲槓轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。

　　主要原因有：

　　1、機床主軸編碼器同步傳動皮帶磨損，檢測不到主軸的同步真實轉速;

　　2、編制輸入主機的程式不正確;

　　3、X軸或Y軸絲桿磨損。

　　解決方法：

　　1、主軸編碼器同步皮帶磨損：由於數控車床車削螺紋時，主軸與車刀的

　　運動關係是由機床主機資訊處理中心發出的指令來控制的，車削螺紋時，主軸

　　轉速恆定不變，X或Y軸可以根據工件導程大小和主軸轉速來調整移動速度，所以中心必須檢測到主軸同步真實轉速，以發出正確指令控制X或Y軸正確移動。如果系統檢測不到主軸的真實轉速，在實際車削時會發出不同的指令給X或Y，那麼這時主軸轉一轉，刀具移動的距離就不是一個導程，第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我們只有維修機床，更換主軸同步皮帶。

　　2、編制輸入的程式不正確：我們知道，車削螺紋時為了防止亂扣，必須

　　保證後一刀車削軌跡要與前一刀車削軌跡重合，在普車上我們用倒順車法來預防亂扣。在數控車床上，我們用程式來預防亂扣，就是在編制加工程式時，我們用程式控制螺紋刀在車削前一刀後，退刀，使後一刀起點位置與前一刀起點位置重合***相當於在普車上車削螺紋時，螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內***，這樣車出的螺紋就不會亂扣。有時，由於程式輸入的導程不正確***後一段程式導程與前一段程式導程不一致***，車削時也會出現亂扣現象。

　　例一： ………………………

　　G00 X 20 ;

　　Z 5;

　　G32 Z -20 F 200;

　　G00 X 30;

　　Z 5;***後一刀起點位置與前一刀起點位置重合，螺紋不

　　會亂扣***

　　X 19;

　　G32 Z -20 F 200;***後一段程式導程與前一段程式導程一致，

　　螺紋不會亂扣***

　　………………………

　　例二： ………………………