數(shù)控機(jī)床工作原理精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

【關(guān)鍵詞】說課；數(shù)控機(jī)床；電氣控制；課程建設(shè)

1 課程標(biāo)準(zhǔn)

1.1 課程定位

本課程是數(shù)控技術(shù)專業(yè)的職業(yè)技能課。數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修能力是該專業(yè)對口工作崗位要求學(xué)生具備的核心能力之一。因此，本課程的課程定位為：掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和工作原理，為從事操作、調(diào)試、維修數(shù)控機(jī)床相關(guān)工作奠定基礎(chǔ)。

1.2 課程目標(biāo)

在課程銜接上，《數(shù)控機(jī)床電氣控制》的先導(dǎo)課程有：電工電子，PLC技術(shù)應(yīng)用及實(shí)訓(xùn)，數(shù)控原理與數(shù)控機(jī)床；后續(xù)課程為數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修。所以該課程在課程體系中起承上啟下的作用，以期通過對該課程的學(xué)習(xí)達(dá)到以下三個目標(biāo)：

1）知識目標(biāo)：

掌握常用低壓電器、執(zhí)行電器及檢測裝置的工作原理；

掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)的基本環(huán)節(jié)和基本電路的工作原理。

2）能力目標(biāo)：

具有識讀簡單數(shù)控機(jī)床電氣原理圖和連接圖的能力；

具有安裝、調(diào)試與檢修簡單機(jī)床的電氣線路的能力。

3）素質(zhì)目標(biāo)：

對從事機(jī)床電氣線路的維護(hù)、安裝和調(diào)試等工作充滿熱情；

養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)和強(qiáng)烈的責(zé)任感。

1.3 課程內(nèi)容設(shè)計

1.3.1 課程內(nèi)容設(shè)計理念

《數(shù)控機(jī)床電氣控制》課程是基于工作過程的理念設(shè)計的：根據(jù)職業(yè)能力確定教學(xué)目標(biāo)、根據(jù)工作任務(wù)整合教學(xué)內(nèi)容、根據(jù)工作崗位設(shè)計教學(xué)情境、根據(jù)工作流程設(shè)計教學(xué)過程、根據(jù)職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)。

遵循該理念，我們首先針對對口崗位深入企業(yè)調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結(jié)果確定崗位所需的職業(yè)能力、工作任務(wù)與工作流程等，從而確定學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)內(nèi)容與教學(xué)過程等。最終，我們設(shè)計了6個項(xiàng)目，分別為：數(shù)控機(jī)床電氣控制概述、數(shù)控機(jī)床常用電器、數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)、普通機(jī)床電氣控制、機(jī)床數(shù)控裝置、可編程邏輯控制器及其應(yīng)用。

1.3.2 課程內(nèi)容組織與安排

我們以實(shí)際數(shù)控機(jī)床設(shè)備或機(jī)床配件為載體、遵循“行動導(dǎo)向”的認(rèn)知規(guī)律，實(shí)施項(xiàng)目化教學(xué)。

1.3.3 課程重難點(diǎn)及解決辦法

課程重點(diǎn)為：

1）數(shù)控機(jī)床常用控制電器的結(jié)構(gòu)及原理；

2）數(shù)控機(jī)床電氣控制線路的基本環(huán)節(jié)。

課程難點(diǎn)為：

1）數(shù)控機(jī)床電氣原理圖的分析；

2）數(shù)控機(jī)床電氣故障分析及排除。

針對以上重難點(diǎn)，我們的解決辦法是：

1）認(rèn)知規(guī)律，由簡單到復(fù)雜、由單一到綜合設(shè)計項(xiàng)目；

2）配合任務(wù)，講解關(guān)聯(lián)知識；配合進(jìn)度，訓(xùn)練技能方法；

3）理論與實(shí)踐相結(jié)合，加深對知識的理解。

2 教材及教學(xué)參考資料

2.1 教材及參考資料

教材選用的是大連理工大學(xué)出版社出版、新世紀(jì)高職高專教材編審委員會組編的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，教參一是化學(xué)工業(yè)出版社出版的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，為高職高?！笆晃濉币?guī)劃教材；另一教參為西安電子科技大學(xué)出版的《數(shù)控機(jī)床電氣控制》，為高職高專“十二五”規(guī)劃教材。為了拓展學(xué)生的知識面、滿足不同層次學(xué)生的需求，還向?qū)W生了推薦了國家精品課程資源網(wǎng)及一些院校的省級和校級精品課程網(wǎng)站。

3 學(xué)情與學(xué)生學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)

目前學(xué)生普遍呈現(xiàn)理論基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)熱情不高、喜歡動手操作及習(xí)慣老師監(jiān)管的現(xiàn)狀。針對這種現(xiàn)狀，我們在教學(xué)時，充分利用多媒體條件，圖文并茂激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣；理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，利用其喜歡動手的特點(diǎn)提高教學(xué)效果；過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，將壓力從期末向平時分散，改善學(xué)生自控力不足、習(xí)慣老師監(jiān)管的問題。

4 教學(xué)方法與手段

4.1 教學(xué)方法

該課程采用任務(wù)驅(qū)動法、分組討論法、講授法和情境教學(xué)法四種教學(xué)方法。

任務(wù)驅(qū)動法：提出任務(wù)目標(biāo)，創(chuàng)建真實(shí)的教學(xué)環(huán)境，讓學(xué)生在一開始就得到啟發(fā)、產(chǎn)生興趣，從而提高學(xué)習(xí)的積極性。

分組討論法：提出任務(wù)后，讓學(xué)生進(jìn)行分組討論，充分發(fā)揮其主體性。

講授法：通過多媒體課件演示電氣控制電路的工作原理，使學(xué)生掌握控制電路的基本組成及設(shè)計思路。

情境教學(xué)法：配合對實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作，使教學(xué)內(nèi)容更加形象生動，理論聯(lián)系實(shí)際。

4.2 教學(xué)手段

本課程采多媒體教學(xué)教學(xué)法，以提高教學(xué)生動性和效率。同時，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，將課堂教學(xué)延伸到課外。此外，還積極組織學(xué)生參與比賽和考證，通過比賽和考證促進(jìn)教學(xué)效果的提高。

4.3 考核標(biāo)準(zhǔn)

過程性評價與終結(jié)性評價相結(jié)合，將壓力從期末向平時分散。

5 教學(xué)程序設(shè)計

以機(jī)床工作臺的前進(jìn)和后退控制為例來說明一個項(xiàng)目的教學(xué)程序設(shè)計。

首先，復(fù)習(xí)正轉(zhuǎn)控制的電氣原理，復(fù)習(xí)完后提出很多場合需要電動機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)正反轉(zhuǎn)，如機(jī)床工作臺的前進(jìn)和后退，問如何實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制？（15分鐘）

第二，以正轉(zhuǎn)電路為基礎(chǔ)，分別從主電路和控制電路兩部分推導(dǎo)正反轉(zhuǎn)電路的原理圖。（25分鐘）

第三，正反轉(zhuǎn)電路的完善。

問題一：如果在按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕時不小心按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕，會成電路短路故障

問題一解決方法：在正轉(zhuǎn)接觸器的線圈KM1支路中串入反轉(zhuǎn)接觸器KM2的常閉觸頭，在KM2的線圈支路中串入KM1的常閉觸頭――這就是“互鎖”的概念

問題二：電動機(jī)由正轉(zhuǎn)變反轉(zhuǎn)或由反轉(zhuǎn)變正轉(zhuǎn)的操作中，必須先按停車按鈕SB1，難以提高生產(chǎn)效率。

問題二解決方法：在KM1的線圈電路中串入反轉(zhuǎn)啟動的常閉觸頭，在KM2的線圈電路中串入正轉(zhuǎn)啟動的常閉觸頭，實(shí)現(xiàn)正轉(zhuǎn)到反轉(zhuǎn)及反轉(zhuǎn)到正轉(zhuǎn)的直接切換――這就是“機(jī)械互鎖”的概念，并與前面的互鎖一起構(gòu)成“雙重互鎖”。

第四，電氣原理講解（25分鐘）。從正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)向反轉(zhuǎn)切換、停止三部分講解電氣原理。

第五，布置作業(yè)（5分鐘）。要求學(xué)生了解正反轉(zhuǎn)在其它場合的應(yīng)用，尤其是在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，從而拓展學(xué)生的認(rèn)識。

課程特色：

1）課程基于工作過程設(shè)計課程，教學(xué)與實(shí)際貼切；

2）過程考核與綜合考核相結(jié)合，實(shí)施全過程監(jiān)控。

【參考文獻(xiàn)】

第2篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：單片機(jī)　數(shù)控機(jī)床　電氣控制

中圖分類號：THl7　文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A　文章編號：1007-3973(2010)01-029-01

隨著數(shù)控設(shè)備保有量的飛速增加，企業(yè)對數(shù)控設(shè)備應(yīng)用、維護(hù)與維修人才的需求越來越大，素質(zhì)要求也越來越高。目前，各個高職院校開始培養(yǎng)數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)人才，但由于設(shè)備昂貴、數(shù)量有限，學(xué)生得不到系統(tǒng)的鍛煉，針對這種狀況，本文以單片機(jī)為核心，沒汁了基于單片機(jī)的數(shù)控機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)平臺。

數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化設(shè)備，機(jī)床的維修涉及機(jī)械、電氣、液壓、自動控制等諸多領(lǐng)域的相關(guān)知識和技能，在這些領(lǐng)域中，電氣故障是出現(xiàn)頻率最高，較容易維修的故障，所以對數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)知識的掌握是成為一名專業(yè)數(shù)控機(jī)床維修人員的基本技能。

1　系統(tǒng)設(shè)計

本設(shè)計主要利用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床輸入，輸出信號的模擬，實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床電氣控制柜里相關(guān)電氣設(shè)備的控制和相關(guān)輸出信號的模擬，幫助使用者熟練掌握數(shù)控機(jī)床電氣控制線路，從而能夠快速、準(zhǔn)確地對電氣故障進(jìn)行診斷與維修。

1.1　系統(tǒng)組成及工作原理

系統(tǒng)的組成如圖1所示，由數(shù)控機(jī)床模擬操作面板、單片機(jī)控制系統(tǒng)、機(jī)床電氣控制柜、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和信號指示面板組成。圖中單片機(jī)控制系統(tǒng)是實(shí)訓(xùn)平臺的核心；數(shù)控機(jī)床模擬操作面板是實(shí)訓(xùn)平臺的信號輸入端，相當(dāng)于數(shù)控機(jī)床的操作面板：執(zhí)行機(jī)構(gòu)主要是主軸電動機(jī)、刀架電動機(jī)等，信號指示面板主要是運(yùn)行設(shè)備的信號指示和模擬信號的指示，模擬信號主要是利用信號燈來代替相應(yīng)毆備的運(yùn)行，如冷卻泵起動，相應(yīng)的信號燈點(diǎn)亮，否則熄滅。

系統(tǒng)的工作原理：數(shù)控機(jī)床模擬操作面板發(fā)出控制命令，進(jìn)入單片機(jī)控制系統(tǒng)，經(jīng)處理后發(fā)出驅(qū)動信號，驅(qū)動電氣控制柜里相應(yīng)電氣設(shè)備動作，帶動執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)行，同時在信號指示面板上點(diǎn)亮相應(yīng)指示燈，模擬執(zhí)行機(jī)構(gòu)的信號輸出直接由單片機(jī)控制系統(tǒng)到信號指示面板。

1.2　系統(tǒng)硬件

本實(shí)訓(xùn)平臺的硬件核心是單片機(jī)控制系統(tǒng)，主要包括程序存儲器擴(kuò)展電路、數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展電路、I／O口擴(kuò)展電路、晶振電路、復(fù)位電路。選用STC89C52RC單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心，程序存儲器擴(kuò)展電路選用27128芯片，數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展電路選用6264芯片，I／O擴(kuò)展電路選用8255和8155芯片分別作為的輸入和輸出信號接口電路，各擴(kuò)展芯片之間利用74LSl38譯碼器進(jìn)行選通，組成單片機(jī)控制系統(tǒng)的典型硬件電路。輸出接口電路經(jīng)放大電路驅(qū)動繼電器動作，控制電氣控制柜里相應(yīng)的設(shè)備。

1.3　系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件利用單片機(jī)c語言程序進(jìn)行編寫，開發(fā)出操作按鈕控制相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作的程序，以實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床電氣控制實(shí)訓(xùn)平臺模擬操作的目的。系統(tǒng)軟件設(shè)計的流程圖如圖2所示。

第3篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 回零操作 工作原理 改進(jìn)對策

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）01（a）-0112-01

回零操作是數(shù)控機(jī)床在控制操作過程中必須執(zhí)行的重要環(huán)節(jié)，數(shù)控機(jī)床操作流程中關(guān)于開機(jī)回零問題有著明文規(guī)定，這主要是由于一旦機(jī)床斷電之后并不會對原有的坐標(biāo)軸位置進(jìn)行自動記憶與保存，遺失的原點(diǎn)與坐標(biāo)需要通過回零操作來重新獲取。所謂的開機(jī)回零問題，正是讓數(shù)控機(jī)床的坐標(biāo)重新回到原點(diǎn)位置，從這一參考點(diǎn)來執(zhí)行后續(xù)的任務(wù)控制與操作。類似間隙補(bǔ)償、刀具補(bǔ)償?shù)纫幌盗醒a(bǔ)償措施的作用發(fā)揮正是依賴于開機(jī)回零問題的有效落實(shí)。從檢測裝置與方法的不同可以將回零操作分為兩種，即柵格法回零和磁開關(guān)回零，后者由于定位漂移問題的干擾甚少采用，目前數(shù)控機(jī)床的開機(jī)回零問題主要是通過柵格法得以實(shí)現(xiàn)。

1 關(guān)于數(shù)控機(jī)床的開機(jī)回零問題

數(shù)控機(jī)床回零操作其目的旨在重新確立參考點(diǎn)與坐標(biāo)軸的位置，能夠使各項(xiàng)控制操作任務(wù)重新回到零點(diǎn)坐標(biāo)，從而完善自身的系統(tǒng)功能。值得注意的是，回零操作這一簡單的步驟不僅關(guān)系到數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)功能環(huán)節(jié)，例如精度補(bǔ)償、軸向補(bǔ)償?shù)?，同時還與數(shù)控機(jī)床的零件加工質(zhì)量之間存在著必然聯(lián)系。

1.1 回零操作的基本原理

回零操作是數(shù)控機(jī)床操作功能得以體現(xiàn)的重要步驟，其工作原理主要包括兩方面內(nèi)容：其一，手動操作使得坐標(biāo)軸位置趨于零點(diǎn)方向，在完成回零操作之后數(shù)控機(jī)床的控制操作系統(tǒng)將尋找到另一參考點(diǎn)，當(dāng)軸部壓塊觸碰到開關(guān)后機(jī)床便通過脈沖來實(shí)現(xiàn)對有效信息的查詢，直至零脈沖出現(xiàn)后才會終止這一回零過程。其二，機(jī)床坐標(biāo)軸以最快速度向零點(diǎn)方向靠近，直至軸部下壓至零點(diǎn)開關(guān)，這時機(jī)床控制系統(tǒng)將以同等速度返回到坐標(biāo)軸的零點(diǎn)位置，已完成必要的信息檢索工作。值得注意的是，這時的控制信號是由回零軸制動控制而并非系統(tǒng)脈沖，以此來完成整個回零操作。

1.2 回零操作的兩種方式

柵格法回零和磁開關(guān)回零作為數(shù)控機(jī)床回零操作的兩種主要方式，其執(zhí)行過程和效果也都不盡相同。作為數(shù)控機(jī)床回零操作的最常見方式，柵格法回零主要是通過脈沖編碼器和光柵尺來實(shí)現(xiàn)控制操作系統(tǒng)的有效回零，同時這一方法又被劃分為絕對柵格法與增量柵格法兩個部分。所謂的絕對柵格法回零主要是指數(shù)控機(jī)床只需在首次調(diào)試中完成必要的回零步驟便可將這一信息長期儲存于零點(diǎn)位置處，而無須此后重復(fù)操作。至于增量柵格法則相對來說較為復(fù)雜，不僅需要手動完成坐標(biāo)軸的設(shè)置，更需要通過脈沖來完成對控制操作系統(tǒng)的信號控制，進(jìn)而反向查詢零點(diǎn)開關(guān)位置，完成回零過程。關(guān)于第二種磁開關(guān)回零方式由于定位漂移現(xiàn)象的影響，無論是回零的準(zhǔn)確度還是實(shí)施效果都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如上述第一種回零方式，因此關(guān)于磁感應(yīng)開關(guān)回零此處不再贅述。

2 數(shù)控機(jī)床開機(jī)回零問題的故障診斷

面對數(shù)控機(jī)床在開機(jī)回零問題中出現(xiàn)的種種突發(fā)狀況，我們需要以冷靜的態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S來面對和解決，從實(shí)際回零操作的方式選擇著手來分析可能導(dǎo)致回零操作故障產(chǎn)生的根本原因，并積極采取有效的改進(jìn)策略來防止開機(jī)回零故障的再次發(fā)生。值得注意的是，現(xiàn)有數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)中的危機(jī)預(yù)警裝置也能夠第一時間將數(shù)控機(jī)床設(shè)備中存在的問題暴露出來，以便采取有效的措施加以遏制。在實(shí)際數(shù)值沒有發(fā)生改變的狀況下造成回零故障的原因來自多方面，需要在實(shí)際的操作過程中得以分析與闡釋。筆者從實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，將常見的數(shù)控機(jī)床回零故障總結(jié)為以下兩大方面：

第一，回零操作系統(tǒng)正常，但卻無法找到零點(diǎn)位置。從數(shù)控機(jī)床的預(yù)警指示燈鳴閃情況來看，控制操作系統(tǒng)顯然不存在問題，元器件安裝位置也與接口狀態(tài)相契合，但零點(diǎn)脈沖處卻沒有接收到指示信號。造成這類回零故障的原因主要有三個方面：其一，零點(diǎn)位置處的開關(guān)破損；其二，零點(diǎn)開關(guān)與信號接收系統(tǒng)間的電路遭到破壞；其三，控制操作系統(tǒng)內(nèi)的元件出現(xiàn)了破損問題。這時可有針對性的對零點(diǎn)位置的元件、開關(guān)和電路狀況進(jìn)行及時故障排查。

第二，回零操作步驟正確，零點(diǎn)位置卻不準(zhǔn)確。在對數(shù)控機(jī)床的控制脈沖和控制系統(tǒng)進(jìn)行檢查時我們發(fā)現(xiàn)其操作過程皆屬正常，然而最終確定的零點(diǎn)位置卻存在著嚴(yán)重誤差，出現(xiàn)了壓塊的無規(guī)律漂移。造成這類回零故障的原因也可概括為三個方面：回零減速過快使得零點(diǎn)位置遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了實(shí)際范圍；零點(diǎn)偏移量的參數(shù)設(shè)計欠缺妥當(dāng)；操作系統(tǒng)中機(jī)械結(jié)構(gòu)對零點(diǎn)位置的影響。這時我們可以通過對開關(guān)位置的排查、機(jī)械結(jié)構(gòu)的重置以及系統(tǒng)壓塊的重新設(shè)計來解決其中的回零操作問題。

數(shù)控機(jī)床回零故障的排查需要維修人員本身具備一定的機(jī)械操作與維修原理，能夠從故障現(xiàn)象追溯其中的本質(zhì)問題，定期對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維護(hù)與保養(yǎng)。實(shí)則回零故障的發(fā)生概率一般較低，只要認(rèn)真分析故障現(xiàn)場、核算準(zhǔn)確電量參數(shù)、了解控制系統(tǒng)的運(yùn)行原理，勢必能夠及時對回零故障作出準(zhǔn)確判斷。

3 結(jié)語

針對數(shù)控機(jī)床開機(jī)回零問題中存在的種種弊端，我們必須從實(shí)際的回零方式著手，由外至內(nèi)，從現(xiàn)象深究本質(zhì)，一步步挖掘到問題的癥結(jié)所在。無論是數(shù)控機(jī)床的機(jī)械操作部分還是電氣操作部分都有著自身的實(shí)施原則，切忌在處理回零故障時采取囫圇吞棗的對策，使得故障現(xiàn)象更加模糊。關(guān)于數(shù)控機(jī)床會令問題的解決首先應(yīng)當(dāng)對開關(guān)、元器件、電路設(shè)備等環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)際檢查，觀察信號指示燈是否正常鳴閃，排除其中由于技術(shù)原因而導(dǎo)致的設(shè)施故障。此外，必要的回零參數(shù)和零點(diǎn)開關(guān)檢測也是必不可少的，回零參數(shù)的準(zhǔn)確性很大程度上決定了數(shù)控機(jī)床的間隙與壓軸面工作狀況，是解決回零操作問題的必要步驟。最后，在對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行整體故障診斷時還需要分別對機(jī)械控制設(shè)備和電氣控制設(shè)備進(jìn)行技術(shù)故障排查，切實(shí)從根本上解決數(shù)控機(jī)床的開機(jī)回零問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 何林青.數(shù)控機(jī)床操作中兩個實(shí)用功能[J].機(jī)械工程師，2007（8）.

第4篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞 在線測量技術(shù)；側(cè)頭系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床；誤差分析

中圖分類號P21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號 1674-6708（2012）69-0021-02

隨著我國現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展和人們生活水平的迅速提高，各領(lǐng)域的生產(chǎn)企業(yè)和單位對于自動化加工設(shè)備的精度提出了更高的要求，因此，為了滿足生產(chǎn)加工企業(yè)單位對于產(chǎn)品加工精度的需求，需要采取更加可靠、有效的措施提高數(shù)控機(jī)床的加工精度。因此，本文分析和闡述了數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工工作中的誤差以及產(chǎn)生原因，并提出了利用在線測量（on-line measurement）技術(shù)改善和提高數(shù)控機(jī)床加工精度的方法，然后對當(dāng)今常用的在線測量技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的研究和分析，分析了主要工作原理。并且根據(jù)在線測量分析對數(shù)控機(jī)床誤差進(jìn)行補(bǔ)償，以有效的提高數(shù)控機(jī)床實(shí)際生產(chǎn)工作中的加工精度和工作效率。

1在線測量（on-line measurement）技術(shù)

當(dāng)今世界工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和加工制造業(yè)的飛速發(fā)展，以及數(shù)控技術(shù)的普及和應(yīng)用日益廣泛，導(dǎo)致相關(guān)生產(chǎn)加工企業(yè)單位對于生產(chǎn)加工精度的要求也越來越嚴(yán)格，因此研究并設(shè)計出有效實(shí)用的方法提高數(shù)控機(jī)床的加工精度是十分重要的。本文根據(jù)對目前在線測量（on-line measurement）技術(shù)的研究和應(yīng)用等情況進(jìn)行分析，認(rèn)為使用在線測量技術(shù)提高數(shù)控機(jī)床在實(shí)際生產(chǎn)中的加工精度，降低誤差是十分有效的。在線測量（on-line measurement）技術(shù)主要是通過應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)對生產(chǎn)加工的產(chǎn)品進(jìn)行自動測量的技術(shù)。因此非常適合在現(xiàn)代生產(chǎn)加工工作中進(jìn)行應(yīng)用，以可靠、有效的提高數(shù)控機(jī)場的生產(chǎn)加工精度，可以實(shí)時、精確的對數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工精度進(jìn)行檢測，目前，在線測量（on-line measurement）技術(shù)已經(jīng)成為保證數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工精度最有效的方法之一。

1.1在線測量（on-line measurement）技術(shù)的重要性

機(jī)械工業(yè)是當(dāng)今制造業(yè)領(lǐng)域和先進(jìn)生產(chǎn)加工技術(shù)的基礎(chǔ)，在當(dāng)今市場競爭日益激烈的情況下，提高生產(chǎn)機(jī)械和設(shè)備的工作精度可以有效保證和提高生產(chǎn)制造業(yè)的生產(chǎn)加工精度，降低加工成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，有效相關(guān)企業(yè)單位提高市場競爭力。

因此，為了有效提高數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)加工精度，需要使用在線測量（on-line measurement）技術(shù)對數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工的精確度進(jìn)行實(shí)時檢測，并且對數(shù)控機(jī)床的各種誤差進(jìn)行有效的補(bǔ)償。特別是使用數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工高精度產(chǎn)品或零部件的情況下，在線測量（on-line measurement）技術(shù)就顯得更加重要。在使用數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工精度要求比較高的產(chǎn)品時，對于數(shù)控機(jī)床各個軸向的控制精度和動作精度要求也隨之增高，如果使用在線測量（on-line measurement）技術(shù)，就可以在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工過程中，進(jìn)行實(shí)時的加工精度檢測，對誤差進(jìn)行及時有效的補(bǔ)償，在保證生產(chǎn)加工效率的同時有效保證了產(chǎn)品的精度，因此在保證和提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工精度，降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面有非常重要的意義。

1.2在線測量（on-line measurement）技術(shù)的優(yōu)勢

使用傳統(tǒng)的測量方法對數(shù)控機(jī)床加工的零部件進(jìn)行測量需要消耗非常多的工時，所以增加了生產(chǎn)周期，工作效率非常低。而使用在線測量（on-line measurement）技術(shù)對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行精度檢測和控制，可以在生產(chǎn)加工的同時完成測量工作，采用并行工程的方式進(jìn)行工作。因此，不但可以保證數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)加工精度，而且還可以有效縮短工作周期，提高工作效率。

1.3在線測量技術(shù)在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工中的應(yīng)用

首先對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行分析，并且在主軸上安裝測量儀器“測頭”的相關(guān)部件。然后工作人員將機(jī)床的控制方式改為手動，然后進(jìn)行規(guī)定的操作，并且是側(cè)頭與加工工件的相關(guān)部位進(jìn)行接觸，然后使用數(shù)控設(shè)備對部件相關(guān)部位的坐標(biāo)值進(jìn)行記錄并作為參考值。

2數(shù)控機(jī)床的誤差分析

在生產(chǎn)加工過程中以及精度檢測過程中，誤差都是客觀存在的，因此無法避免。但是，可以通過先進(jìn)的生產(chǎn)加工技術(shù)和誤差控制補(bǔ)償技術(shù)有效的降低誤差并且控制在允許的范圍內(nèi)。通過對數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和加工作業(yè)方法和過程、測量方法等各種具體因素進(jìn)行分析和總結(jié)，可以將導(dǎo)致誤差的原因主要?dú)w納為以下幾類：

2.1測量設(shè)備精確度導(dǎo)致的誤差

測量設(shè)備精確度導(dǎo)致的誤差，這種誤差的產(chǎn)生原因主要是由測量設(shè)備的錯誤引起的，測量設(shè)備在工作中，可能會由于各種原因產(chǎn)生偏差，比如：工作人員設(shè)定錯誤、測量設(shè)備質(zhì)量問題、測量設(shè)備操作錯誤、測量設(shè)備相關(guān)元器件或組件老化、測量設(shè)備不適合設(shè)計生產(chǎn)情況等。

2.2環(huán)境誤差

環(huán)境誤差是指，在實(shí)際生產(chǎn)工作中，由于具體的生產(chǎn)環(huán)境而導(dǎo)致的誤差。根據(jù)國家的相關(guān)規(guī)定，要求在溫度為20℃的條件下對環(huán)境誤差進(jìn)行檢測，而且環(huán)境誤差具有變化較快，非線性等特點(diǎn)。

2.3 熱誤差

熱誤差是實(shí)際工作中最常見的誤差之一，并且至今也沒有特別有效的解決方法，只能通過檢測設(shè)備對熱誤差進(jìn)行檢測，然后自動進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?。因此在補(bǔ)償熱誤差時，關(guān)鍵測量設(shè)備的精確度和靈敏度。所以，在線測量（on-line measurement）技術(shù)由于具有較高的靈敏度和精確度等優(yōu)勢，可以有效的檢測熱誤差，并進(jìn)行有效的分析和補(bǔ)償。

3在線測量（on-line measurement）的工作特點(diǎn)

首先，由于在線測量裝置的測頭組件安裝在數(shù)控機(jī)床的主軸上，因此和道具一樣，可以看做為數(shù)控機(jī)床的末端組件。而需要加工的工件，可以認(rèn)為是另一個實(shí)際生產(chǎn)加工中的末端組件，由于數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行具體加工作業(yè)時，主軸會帶動在線測量設(shè)備的測頭組件進(jìn)行運(yùn)動，因此主軸的運(yùn)動與測頭的運(yùn)動是同步的，這樣就可以時間對主軸精度的實(shí)時監(jiān)測和控制，通過及時的調(diào)整有效的控制和補(bǔ)償誤差。

其次，在線測量設(shè)備主要是通過安裝在主軸上的測頭對生產(chǎn)加工過程進(jìn)行測量，但是具體的生產(chǎn)加工是由主軸上的刀頭完成的，因此測頭在對實(shí)際生產(chǎn)加工進(jìn)行測量時，會受到切削力或切削熱等因素的影響。

4結(jié)論

本文對現(xiàn)代工業(yè)對于數(shù)控機(jī)床的工作精度需求進(jìn)行論述，并且分析了在線測量（on-line measurement）技術(shù)的工作特點(diǎn)、工作原理、以及實(shí)際工作環(huán)境中應(yīng)用的優(yōu)勢，并對誤差產(chǎn)生的原因進(jìn)行總結(jié)。在線測量（on-line measurement）技術(shù)的工作特點(diǎn)作出了分析。希望對相關(guān)企業(yè)單位提高數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)加工精度提供幫助。

參考文獻(xiàn)

第5篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；電氣控制 ； 系統(tǒng)設(shè)計

中圖分類號： TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

1、數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

1.1對加工對象的適應(yīng)性強(qiáng)，適應(yīng)模具等產(chǎn)品單件生產(chǎn)的特點(diǎn)，為模具的制造提供了合適的加工方法。加工精度高，具有穩(wěn)定的加工質(zhì)量。可進(jìn)行多坐標(biāo)的聯(lián)動，能加工形狀復(fù)雜的零件。

1.2加工零件改變時，一般只需要更改數(shù)控程序，可節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時間。機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機(jī)床的3~5倍。機(jī)床自動化程度高，可以減輕勞動強(qiáng)度。

1.3有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化 數(shù)控機(jī)床使用數(shù)字信息與標(biāo)準(zhǔn)代碼處理、傳遞信息，使用了計算機(jī)控制方法，為計算機(jī)輔助設(shè)計、制造及管理一體化奠定了基礎(chǔ)。對操作人員的素質(zhì)要求較高，對維修人員的技術(shù)要求更高?？煽啃愿?。

2、數(shù)控車床工作原理

使用數(shù)控機(jī)床時，首先要將被加工零件圖紙的幾何信息和工藝信息用規(guī)定的代碼和格式編寫成加工程序; 然后將加工程序輸入到數(shù)控裝置，按照程序的要求，經(jīng)過數(shù)控系統(tǒng)信息處理、 分配，使各坐標(biāo)移動若干個最小位移量，實(shí)現(xiàn)刀具與工件的相對運(yùn)動，完成零件的加工

3、數(shù)控車床的基本組成

3.1 數(shù)控車床組成 數(shù)控車床一般由輸入輸出設(shè)備、CNC 裝置（或稱CNC 單元）、伺服單元、驅(qū)動裝置（或稱執(zhí)行機(jī)構(gòu)）、可編程控制器PLC 及電氣控制裝置、輔助裝置、機(jī)床本體及測量反饋裝置組成。

3.11機(jī)床本體

數(shù)控機(jī)床的機(jī)床本體與傳統(tǒng)機(jī)床相似，由主軸傳動裝置、進(jìn)給傳動裝置、床身、工作臺以及輔助運(yùn)動裝置、液壓氣動系統(tǒng)、系統(tǒng)、冷卻裝置等組成。但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及操作機(jī)構(gòu)等方面都已發(fā)生了很大的變化，這種變化的目的是為了滿足數(shù)控機(jī)床的要求和充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)。

3.12CNC 單元

CNC 單元是數(shù)控機(jī)床的核心，CNC 單元由信息的輸入、處理和輸出三個部分組成。CNC 單元接受數(shù)字化信息，經(jīng)過數(shù)控裝置的控制軟件和邏輯電路進(jìn)行譯碼、插補(bǔ)、邏輯處理后，將各種指令信息輸出給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)驅(qū)動執(zhí)行部件作進(jìn)給運(yùn)動。

3.13輸入輸出設(shè)備

輸入裝置將各種加工信息傳遞于計算機(jī)的外部設(shè)備。在數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生初期，輸入裝置為穿孔紙帶，現(xiàn)已淘汰，后發(fā)展成盒式磁帶，再發(fā)展成鍵盤、磁盤等便攜式硬件，極大方便了信息輸入工作，現(xiàn)通用DNC 網(wǎng)絡(luò)通訊串行通信的方式輸入。 輸出指輸出內(nèi)部工作參數(shù)，一般在機(jī)床剛工作狀態(tài)需輸出這些參數(shù)作記錄保存，待工作一段時間后，再將輸出與原始資料作比較、對照，可幫助判斷機(jī)床工作是否維持正常。

3.14驅(qū)動裝置

驅(qū)動裝置把經(jīng)放大的指令信號變?yōu)闄C(jī)械運(yùn)動，通過簡單的機(jī)械連接部件驅(qū)動機(jī)床，使工作臺精確定位或按規(guī)定的軌跡作嚴(yán)格的相對運(yùn)動， 最后加工出圖紙所要求的零件。和伺服單元相對應(yīng)，驅(qū)動裝置有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)等。

3.15可編程控制器

可編程控制器 是一種以微處理器為基礎(chǔ)的通用型自動控制裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的。由于最初研制這種裝置的目的是為了解決生產(chǎn)設(shè)備的邏輯及開關(guān)控制， 故把稱它為可編程邏輯控制器。當(dāng)PLC 用于控制機(jī)床順序動作時，也可稱之為編程機(jī)床控制器。PLC 己成為數(shù)控機(jī)床不可缺少的控制裝置。

3.16測量反饋裝置

測量裝置也稱反饋元件，包括光柵、旋轉(zhuǎn)編碼器、激光測距儀、磁柵等。通常安裝在機(jī)床的工作臺或絲杠上，它把機(jī)床工作臺的實(shí)際位移轉(zhuǎn)變成電信號反饋給CNC 裝置，供CNC 裝置與指令值比較產(chǎn)生誤差信號，以控制機(jī)床向消除該誤差的方向移動。

4、三面銑組合機(jī)床的電氣控制要求

三面銑組合機(jī)床有液壓泵、左銑削頭、右銑1削頭、右銑2削頭和立銑削頭五臺電機(jī),均采用三相交流籠型異步電動機(jī) ,設(shè)計要求如下:

4.1五臺電機(jī)均為單向旋轉(zhuǎn)。

4.2機(jī)床要求有單循環(huán)自動工作、單動力頭自動循環(huán)工作、點(diǎn)動三種工作方式,油泵電機(jī)在自動加工一個循環(huán)后不停機(jī)。

4.3單動力頭自動循環(huán)工作包括:左銑頭單循環(huán)工作、右1銑頭單循環(huán)工作、右2銑頭單循環(huán)工作、立銑頭單循環(huán)工作。還要考慮各銑頭單循環(huán)工作的加工區(qū)間。

4.4點(diǎn)動工作包括:四臺主軸電機(jī)均能點(diǎn)動對刀、滑臺快速(快進(jìn)、快退)點(diǎn)動調(diào)整、松緊油缸的調(diào)整 (手動松開與手動夾緊 )。具備這四點(diǎn)運(yùn)作就會順利進(jìn)行.

4.5電源、油泵工作、工件夾緊與放松和加工等信號指示必須明確。

4.6照明電路必須清晰

5、電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

5.1進(jìn)給伺服驅(qū)動電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

伺服系統(tǒng)是CNC裝置和機(jī)床的聯(lián)系環(huán)節(jié)。CNC裝置發(fā)出的控制信息，通過伺服驅(qū)動系統(tǒng)，轉(zhuǎn)換成坐標(biāo)軸的運(yùn)動，完成程序所規(guī)定的操作。伺服驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，它是以機(jī)械為運(yùn)動的驅(qū)動設(shè)備,電動機(jī)為控制對象,以控制器為核心,以電力電子功率變換裝置為執(zhí)行機(jī)構(gòu),在自動控制理論的指導(dǎo)下組成的電氣傳動自動控制系統(tǒng)。伺服驅(qū)動系統(tǒng)的性能對數(shù)控機(jī)床的性能在很大程度上有決定性的作用，所以對伺服驅(qū)動系統(tǒng)的要求也比較高。

5.2主軸電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

主軸是零件加工的成型運(yùn)動之一，它的精度對零件的加工精度有較大的影響。 主軸的功率消耗約占機(jī)床總功率70～80，其性能直接影響到機(jī)床的加工效率、加工材料范圍、加工質(zhì)量等。數(shù)控系統(tǒng)需要控制主軸的轉(zhuǎn)速、位置，通常系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置為數(shù)字主軸，具有控制精度高，動態(tài)響應(yīng)好的特點(diǎn)。模擬主軸與傳統(tǒng)的齒輪變速箱相比其優(yōu)點(diǎn)是傳動鏈較短、回轉(zhuǎn)精度及機(jī)械效率高、工作平穩(wěn)噪音低、速度連續(xù)可調(diào)、制造成本低等。缺點(diǎn)是低速擋位扭距受到一定的限制，感覺動力不足。

6、結(jié)束語

對數(shù)控車床的工作原理以及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的分析研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計，它具有高速、精密、可靠、經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。車床的電氣系統(tǒng)設(shè)計是整個車床的核心部分，主要分為PLC輸入輸出設(shè)計、伺服驅(qū)動進(jìn)給設(shè)計和主軸驅(qū)動設(shè)計等個方面。

參考文獻(xiàn)：

[1]魏杰. 數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu) 北京化學(xué)工業(yè)出版社2009

[2]李清新 伺服系統(tǒng)與機(jī)床電氣控制北京機(jī)械工業(yè)出版社1994

[3]鄧星鐘 機(jī)電傳動控制武漢華中科技大學(xué)出版社2007

第6篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控技術(shù)及裝備 自動控制技術(shù) 可編程控制器

1　數(shù)控機(jī)床的概要

1.1　數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)生

隨著社會生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各類工業(yè)新產(chǎn)品層出不窮，機(jī)械制造業(yè)作為國民工業(yè)的基礎(chǔ)，其產(chǎn)品更是日趨精密復(fù)雜，特別是在航天、航海、軍事等領(lǐng)域，所需的機(jī)械零件精度要求更高、形狀也更為復(fù)雜、多品種，并且往往批量較小，加工這類產(chǎn)品需要經(jīng)常改裝或調(diào)整設(shè)備，普通機(jī)床或?qū)I(yè)化精度高的自動化機(jī)床顯然無法適應(yīng)這些要求。同時隨著市場競爭的日益加劇，企業(yè)生產(chǎn)也迫切需要進(jìn)一步提高其生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量及降低生產(chǎn)成本。一種新的生產(chǎn)設(shè)備――數(shù)控機(jī)床就誕生了。

1.2　數(shù)控機(jī)床的發(fā)展

1952年美國麻省理工學(xué)院成功地研制出一套三坐標(biāo)聯(lián)動，利用脈沖乘法器原理的試驗(yàn)性數(shù)控系統(tǒng)，并把它裝在一臺立式銑床上，當(dāng)時用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺數(shù)控機(jī)床。

我國是從1958年開始研究數(shù)控技術(shù)，一直到60年代中期處于研制、開發(fā)時期，一些高等院校、科研院所研制出試驗(yàn)樣機(jī)，開發(fā)也是從電子管開始的，1965年國內(nèi)開始研制晶體管數(shù)控系統(tǒng)。從70年代開始，數(shù)控技術(shù)在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工等領(lǐng)域全面展開。數(shù)控加工中心在北京研制成功。在這一時期，數(shù)控線切割機(jī)床由于結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣。

到20世紀(jì)80年代，總體發(fā)展趨勢是：

數(shù)控系統(tǒng)的可靠性不斷提高；增強(qiáng)通信功能；采用新型的自動編程系統(tǒng)；驅(qū)動裝置向交流、數(shù)字化方向發(fā)展；為便于裁剪、擴(kuò)展和功能升級，滿足不同類型數(shù)控機(jī)床的需求，提高系統(tǒng)的集成度、縮小體積，采用模塊化結(jié)構(gòu)；廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統(tǒng)；數(shù)控裝置由NC向CNC發(fā)展?？傊瑪?shù)控機(jī)床技術(shù)不斷發(fā)展，性能價格比也越來越高，可靠性越來越高，功能越來越完善，使用越來越方便。

1.3　數(shù)控機(jī)床的組成及工作原理

數(shù)控機(jī)床一般由機(jī)床本體、輔助裝置、伺服驅(qū)動系統(tǒng)、計算機(jī)數(shù)控裝置、控制介質(zhì)等部分組成。

1.3.1　控制介質(zhì)

要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制，就必須在人與數(shù)控機(jī)床之間建立某種聯(lián)系，這種聯(lián)系的中間媒介物就是控制介質(zhì)，又稱為信息載體。在使用數(shù)控機(jī)床之前，先要根據(jù)零件圖上規(guī)定的尺寸、形狀和技術(shù)條件，編出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于工件的位置和機(jī)床的全部動作順序，按照規(guī)定的格式和代碼記錄在信息載體上。需要在數(shù)控機(jī)床上加工該工件時，把信息即工件加工程序輸入計算機(jī)控制裝置。常用的控制介質(zhì)有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶等。

1.3.2　伺服驅(qū)動系統(tǒng)

為使工作臺按規(guī)定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，把來自數(shù)控裝置的運(yùn)動指令轉(zhuǎn)變成機(jī)床移動部件的運(yùn)動，需要進(jìn)行伺服驅(qū)動。

伺服系統(tǒng)由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電機(jī)組成，常用的伺服電機(jī)有步進(jìn)電機(jī)、直流伺服電機(jī)和交流伺服電機(jī)。伺服系統(tǒng)的性能是決定數(shù)控機(jī)床加工精度和生產(chǎn)效率的因素之一。

1.3.3　計算機(jī)數(shù)控裝置

數(shù)控裝置是數(shù)控機(jī)床的中樞。其作用是：從內(nèi)部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數(shù)控加工程序，輸出幾種控制信息和指令，控制機(jī)床各部分的工作，經(jīng)過數(shù)控裝置的邏輯電路或軟件進(jìn)行編譯運(yùn)算處理后，使其進(jìn)行規(guī)定的有序運(yùn)動。

1.3.4　輔助控制裝置

輔助控制裝置的作用是把計算機(jī)送來的輔助控制指令經(jīng)機(jī)床接口電路轉(zhuǎn)換成強(qiáng)電信號，用來控制主軸電機(jī)的起動、停止，主軸轉(zhuǎn)速調(diào)整，冷卻及泵起停，轉(zhuǎn)位換刀，工件和機(jī)床部件的松開和夾緊，分度工作臺的轉(zhuǎn)位分度等開關(guān)輔助動作。當(dāng)今數(shù)控機(jī)床已廣泛采用可編程控制器作為輔助控制裝置。

1.3.5　機(jī)床本體

數(shù)控機(jī)床是高精度和高生產(chǎn)率的自動化加工機(jī)床，它與傳統(tǒng)的普通機(jī)床似，但數(shù)控機(jī)床在整體布局、外觀造型、傳動機(jī)構(gòu)及操作機(jī)構(gòu)等方面都發(fā)生了很大的變化。數(shù)控機(jī)床應(yīng)具有更好的抗振性和剛度，要求相對運(yùn)動面的摩擦系數(shù)要小，進(jìn)給傳動部分之間的間隙要小。所以其設(shè)計要求比通用機(jī)床更嚴(yán)格，加工制造要求精密，并采用加強(qiáng)剛性、減小熱變形、提高精度的設(shè)計措施。

1.4　數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)

數(shù)控機(jī)床有以下的特點(diǎn)：

1.4.1　適應(yīng)性強(qiáng)，適合加工單件或小批量復(fù)雜工件

在數(shù)控機(jī)床上改變加工工件時，只需要重新編制新工件的加工程序，就能實(shí)現(xiàn)新工件加工。數(shù)控機(jī)床加工工件時，只需要簡單的夾具，所以改變加工工件后，也不需要制作特別的工裝夾具，更不需要重新調(diào)整機(jī)床。因此數(shù)控機(jī)床特別適合單件、小批量及試制新產(chǎn)品的工件加工。

1.4.2　加工精度高

數(shù)控機(jī)床的脈沖當(dāng)量普遍可達(dá)0.001mm/脈沖，傳動系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)都具有很高的剛度和熱穩(wěn)性，工件加工精度高，進(jìn)給系統(tǒng)采用消除間隙措施，并對反向間隙與絲杠螺距誤差等由計算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)償，所以加工精度高。由于數(shù)控機(jī)床是自動進(jìn)行加工的，所以同一批工件的尺寸一致性好，加工質(zhì)量十分穩(wěn)定。

1.4.3　生產(chǎn)率高

工件加工所需時間包括機(jī)動時間和輔助時間。數(shù)控機(jī)床能有效地減少這兩部分時間。

數(shù)控機(jī)床剛性好，快速移動和停止采用了加速、減速措施，因此既能提高空行程運(yùn)動速度，又能保證定位精度，有效地降低了加工時間。

數(shù)控機(jī)床更換工件時，不需要調(diào)整機(jī)床，同一批工件加工質(zhì)量穩(wěn)定，無需停機(jī)檢驗(yàn)，故輔助時間大大縮短，生產(chǎn)效率有了更明顯的提高。

1.4.4　減輕勞動強(qiáng)度、改善勞動條件

數(shù)控機(jī)床加工是自動進(jìn)行的，工件加工過程不需要人的干預(yù)，加工完畢后自動停車，這就使工人的勞動條件大為改善。

1.4.5　良好的經(jīng)濟(jì)效益

雖然數(shù)控機(jī)床很貴，分?jǐn)偟矫總€工件上的設(shè)備費(fèi)用較大，但是使用數(shù)控機(jī)床可節(jié)省許多其它費(fèi)用。特別是不要設(shè)計專用工裝夾具，加工精度穩(wěn)定，減少了調(diào)度環(huán)節(jié)等，所以總體成本下降，可獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2　國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

2.1　國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床與國際先進(jìn)水平差距逐漸減小

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)代機(jī)械制造業(yè)的主流裝備，國產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展經(jīng)歷了由成長期進(jìn)入了成熟期，可提供市場各種數(shù)控機(jī)床，覆蓋超重型機(jī)床、高精度機(jī)床、特種加工機(jī)床、鍛壓設(shè)備、前沿高技術(shù)機(jī)床等領(lǐng)域，產(chǎn)品可與日、美、德、意等國齊駕齊驅(qū)。

2.2　國內(nèi)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展趨勢

2.2.1　智能、高速、高精度化

新一代數(shù)控機(jī)床為提高生產(chǎn)率，向超高速方向發(fā)展，精密度已達(dá)微米級。

2.2.2　設(shè)計、制造綠色化

在不犧牲產(chǎn)品功能、質(zhì)量和成本的前提下，系統(tǒng)考慮產(chǎn)品開發(fā)、制造及其活動對環(huán)境的影響，對環(huán)境的負(fù)面影響最小，資源利用率最高。

2.2.3　復(fù)合化與系統(tǒng)化

由于產(chǎn)品開發(fā)周期越來越短，對制造速度的要求也相應(yīng)提高，機(jī)床也朝高效能發(fā)展。

3　CNC裝置的工作原理

CNC裝置在其硬件環(huán)境支持下，按照系統(tǒng)監(jiān)控軟件的控制邏輯，對輸入、譯碼、刀具補(bǔ)償、速度規(guī)劃、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制、I／O接口處理、顯示和診斷等方面進(jìn)行控制。

CNC裝置的主要工作包括以下內(nèi)容：

3.1　輸入

輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數(shù)和補(bǔ)償量等數(shù)據(jù)。

3.2　譯碼

在譯碼的過程中還完成對程序段的語法檢查。

3.3　插補(bǔ)

插補(bǔ)的任務(wù)是在一條給定起點(diǎn)和終點(diǎn)的曲線上進(jìn)行“數(shù)據(jù)點(diǎn)的密化”。

3.4　進(jìn)給速度處理

編程所給的刀具移動速度，是在各坐標(biāo)的合成方向上的速度。

3.5　刀具補(bǔ)償

刀具補(bǔ)償包括刀具長度補(bǔ)償和刀具半徑補(bǔ)償。

3.6　位置控制

位置控制處在伺服回路的位置環(huán)上。

3.7　顯示

CNC裝置的顯示主要是為操作者提供方便。

3.8　I，O處理

主要處理CNC裝置面板開關(guān)信號、機(jī)床電氣信號的輸入、輸出和控制。

3.9　診斷

現(xiàn)代CNC裝置都具有聯(lián)機(jī)和脫機(jī)診斷的能力，對CNC裝置進(jìn)行診斷、故障定位和修復(fù)。

4　結(jié)束語

為提高在市場的適應(yīng)能力和競爭能力，現(xiàn)在各國制造業(yè)大都采用數(shù)控技術(shù)來提高制造能力和水平。另外世界各發(fā)達(dá)國家還將數(shù)控技術(shù)和裝備列為國家的戰(zhàn)略物資，所以用盡措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。目前，當(dāng)前研究的核心是數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)、開放式數(shù)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及配置。大力發(fā)展以數(shù)控技術(shù)為核心的先進(jìn)制造技術(shù)，為我國數(shù)控技術(shù)和產(chǎn)業(yè)走向世界的前列，使我國經(jīng)濟(jì)保持強(qiáng)勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗！

參考文獻(xiàn)：

[1]張振國.數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用.機(jī)械工業(yè)出版社，1990.

第7篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：提高；數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修；教學(xué)效果

作者簡介：閆存富（1972-），男，河南安陽人，黃河科技學(xué)院工學(xué)院，副教授，工程師。（河南 鄭州 450063）

基金項(xiàng)目：本文系“鄭州地方高校新世紀(jì)教育教學(xué)改革及人才培養(yǎng)工程”、黃河科技學(xué)院教改項(xiàng)目的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）08-0060-02

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”是高等職業(yè)教育機(jī)械類專業(yè)的一門重要專業(yè)課。該課程的主要任務(wù)是使學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修方面的技能與知識，培養(yǎng)從事數(shù)控機(jī)床的設(shè)計、調(diào)試、檢測、維護(hù)、維修以及計算機(jī)輔助設(shè)計與制造等工作的高級技術(shù)人才。但由于數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及機(jī)械、電氣、液壓、計算機(jī)控制等多個領(lǐng)域，故障原因復(fù)雜，學(xué)生學(xué)習(xí)難度較大，加強(qiáng)該課程教學(xué)模式的改革以提高該課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

本文針對當(dāng)前“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”教學(xué)中出現(xiàn)的問題，結(jié)合黃河科技學(xué)院的實(shí)際情況，依托鄭州市地方高校新世紀(jì)教育教學(xué)改革及人才培養(yǎng)工程課題和黃河科技學(xué)院教改項(xiàng)目對“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”的教學(xué)方法進(jìn)行了研究，并提出改進(jìn)措施。

一、教學(xué)中存在的問題

當(dāng)前“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程大部分還是采用以教師講授為主的傳統(tǒng)教學(xué)模式，部分學(xué)校能采用多媒體上課，不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生學(xué)完之后感覺稀里糊涂，教學(xué)效果不理想。教學(xué)中存在的問題可歸納為四個方面。

1.學(xué)生學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)效果不理想

這種現(xiàn)象在高職學(xué)生中較為常見，主要有以下幾方面原因：

（1）隨著當(dāng)前我國高等職業(yè)院校的擴(kuò)招，學(xué)生生源的質(zhì)量及學(xué)生素質(zhì)普遍偏低，主要表現(xiàn)為理論知識基礎(chǔ)薄弱、學(xué)習(xí)積極性較差、學(xué)習(xí)方法欠佳等。

（2）“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程涉及到機(jī)械、液壓、氣動、微機(jī)和PLC控制技術(shù)等方面的技術(shù)，涉及知識領(lǐng)域較多，是一門綜合性很強(qiáng)的專業(yè)課程，需要學(xué)生具有較強(qiáng)的主動學(xué)習(xí)能力，而學(xué)生在以前的學(xué)習(xí)過程中大部分都是被動的學(xué)習(xí)，主動思維能力沒有得到培養(yǎng)，所以學(xué)生感覺學(xué)習(xí)難度很大。

（3）由于“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程涉及到多門專業(yè)課的知識，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠?qū)⑺鶎W(xué)專業(yè)課知識綜合應(yīng)用到本課程的學(xué)習(xí)當(dāng)中，由于這些前置課程的學(xué)習(xí)過程中大部分學(xué)生只是被動地接受，而在教學(xué)中這些課程又都是單獨(dú)講授、分階段上課，學(xué)生難以將所學(xué)知識融會貫通并綜合運(yùn)用，學(xué)生學(xué)習(xí)起來感覺難度較大也屬正常現(xiàn)象。

2.教材內(nèi)容枯燥，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的積極性

（1）作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課，“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程涉及的其他專業(yè)課內(nèi)容較多，且多為純理論性的內(nèi)容，教學(xué)內(nèi)容單調(diào)枯燥，缺少復(fù)合性、創(chuàng)新性和實(shí)戰(zhàn)性。

（2）在該課程的教學(xué)中，除了要求學(xué)生具有較扎實(shí)的專業(yè)課基礎(chǔ)外，對任課教師也提出了較高的要求。要求任課教師不僅要對教材有深入的了解，還要求任課教師具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，而當(dāng)前的實(shí)際情況是有些學(xué)校由于擴(kuò)招導(dǎo)致師生比例失調(diào)，專業(yè)課教師本來就少，雙師型的教師則更少，講課方式單調(diào)，不能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（3）由于數(shù)控機(jī)床的種類繁多，當(dāng)前大部分教材是對每一類機(jī)床都進(jìn)行簡單介紹，缺乏深度。課程內(nèi)容較多，而理論課時又相對較少，如一般的普招本科學(xué)習(xí)時間為26個理論課時，?？茷?2學(xué)時，課時少，內(nèi)容多。往往是教師不停地講，學(xué)生卻感覺沒有重點(diǎn)，不知道應(yīng)該掌握哪些具體內(nèi)容，學(xué)習(xí)效果差。

3.重理論輕實(shí)踐，學(xué)生實(shí)際動手能力較差

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，但由于數(shù)控機(jī)床價格較貴，其成本較高，有些院校受資金的限制，能供學(xué)生實(shí)際練習(xí)的機(jī)床非常有限，實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)非常薄弱。而教師將重點(diǎn)放在理論教學(xué)上，強(qiáng)調(diào)學(xué)生掌握維修的基本理念、經(jīng)驗(yàn)技術(shù)和動作技巧，學(xué)生在學(xué)習(xí)中以“模仿”為主。教師進(jìn)行詳細(xì)講解、排除故障示范，而忽視了學(xué)生實(shí)踐操作及自主解決問題能力的培養(yǎng)。學(xué)生畢業(yè)后在工廠實(shí)際機(jī)床的維修中只能對書本上講過的維修案例進(jìn)行簡單分析，而不能綜合運(yùn)用現(xiàn)代化診斷設(shè)備進(jìn)行故障診斷，不能將書本上所學(xué)的知識靈活應(yīng)用到實(shí)踐中去。

4.實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容重復(fù)較多，不利于學(xué)生動手能力的培養(yǎng)

該課程的主要教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修的能力，重視對學(xué)生實(shí)踐動手能力的培養(yǎng)。因此在“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的教學(xué)中都安排有實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)，但在實(shí)際教學(xué)中的效果卻不夠理想。一方面考慮課時和師資的因素，有的學(xué)校在教學(xué)過程中則干脆將學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課取消，理由是實(shí)訓(xùn)內(nèi)容包含了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)混為一體；另一方面，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容重復(fù)較多，且任課教師中大多都是機(jī)械專業(yè)畢業(yè)，知識結(jié)構(gòu)偏重于機(jī)械，控制和電氣部分較薄弱，設(shè)計的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也偏重于機(jī)械，不能全面反映數(shù)控機(jī)床的綜合問題。而且任課教師中青年教師較多，數(shù)控機(jī)床方面的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少，實(shí)踐教學(xué)能力非常有限。

二、提高課程教學(xué)質(zhì)量的措施

在整個項(xiàng)目的實(shí)施過程中嘗試多種改革措施，經(jīng)過在教學(xué)中的實(shí)踐應(yīng)用表明，教學(xué)效果較以前有了很大提高，具體改革措施可歸結(jié)為三個方面。

1.明確培養(yǎng)目標(biāo)，合理選擇教學(xué)內(nèi)容

選擇教學(xué)內(nèi)容之前，首先要明確本課程的教學(xué)目的是通過對數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修方面理論知識的學(xué)習(xí)，結(jié)合具體的維修案例和實(shí)踐教學(xué)工作，培養(yǎng)學(xué)生排除故障的實(shí)際動手能力，為社會輸送數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修方面的技術(shù)人才。也就是說本課程的教學(xué)以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力為目的。這一教學(xué)目標(biāo)要求在教學(xué)過程中合理選擇教學(xué)內(nèi)容，分清主次，突出重點(diǎn)，避免面面俱到、什么都學(xué)不會的現(xiàn)象。如對于一些維修概念、方法和應(yīng)遵循的原則可一帶而過；對機(jī)床的安裝、調(diào)試、機(jī)構(gòu)工作原理和故障維修實(shí)例則應(yīng)進(jìn)行詳細(xì)講解。

2.綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，提高課堂教學(xué)質(zhì)量

當(dāng)前很多學(xué)校也在進(jìn)行教學(xué)方法改革，各種教學(xué)方法都各有其特點(diǎn)，但要注意合理、適度的采用。比如隨著多媒體技術(shù)的普及，很多教師在教學(xué)中都采用多媒體教學(xué)方式。不可否認(rèn)多媒體教學(xué)有著信息量大、圖片形象逼真等優(yōu)點(diǎn)，但筆者認(rèn)為如果應(yīng)用方式不當(dāng)就會得不到應(yīng)有的效果。比如有的教師只是從其他地方將課件簡單拷貝過來，自己不進(jìn)行消化吸收，上課時只是將課件結(jié)合課本進(jìn)行簡單的復(fù)述，沒有加入自己的東西，可以想象這樣的課堂效果會是什么樣子。由于“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的特殊性，可針對不同的教學(xué)對象、不同的教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)方法。比如在強(qiáng)調(diào)本課程的重要性時，為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，可引用報刊、國家對該方面的正面報道，使學(xué)生了解國家的支持力度、社會對人才的需求情況及人才的待遇等來吸引學(xué)生。而在講解維修實(shí)例時則采用現(xiàn)場教學(xué)法為最佳；在分析結(jié)構(gòu)、工作原理時采用多媒體課件結(jié)合視頻動畫進(jìn)行講解則效果會更好一些。對基礎(chǔ)較好的本科學(xué)生可重點(diǎn)講解原理、故障診斷方法及遵循的原則的具體應(yīng)用，對知識點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)擴(kuò)展，側(cè)重于理解；對于高職學(xué)生則盡量講得淺一點(diǎn)，不可進(jìn)行過多的擴(kuò)展，理論性較強(qiáng)而實(shí)際應(yīng)用較少的教學(xué)內(nèi)容可只要求了解即可。如數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)中輪廓誤差，對其中的計算部分簡單提一下就行了，對其中復(fù)雜的理論推導(dǎo)則可以省略，而對這些結(jié)果的影響因素和實(shí)際應(yīng)用可進(jìn)行重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。

3.提高教師自身水平，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理

“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的任課教師，不僅要提高理論水平和講課水平，還要提高自身的實(shí)踐動手能力。一方面，學(xué)校需要加強(qiáng)對教師的培訓(xùn)；另一方面，教師也要努力加強(qiáng)該方面能力的培養(yǎng)，比如在帶學(xué)生實(shí)習(xí)時，除了給學(xué)生講解外，自己也要多觀察，向現(xiàn)場的工人師傅虛心請教自己不懂或有疑問的問題，并做好筆記。在這個學(xué)習(xí)過程中，要注意端正態(tài)度，不要只為了獲得證書之類的小本子，而是要針對自己的薄弱環(huán)節(jié)學(xué)到真正的東西，使自己的水平真正得到提高。如果條件許可的話，可直接到工廠學(xué)習(xí)，如直接參與工廠數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試和故障分析等活動，切實(shí)提高自己的實(shí)踐能力。教師應(yīng)經(jīng)常關(guān)注國內(nèi)、國際有關(guān)數(shù)控機(jī)床的相關(guān)報道，以便及時了解數(shù)控機(jī)床的發(fā)展動態(tài)。

加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理方面主要包括兩個方面，一方面是加強(qiáng)對學(xué)生的出勤、考核管理；另一方面是實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容的合理設(shè)置應(yīng)緊扣教學(xué)目標(biāo)，合理選擇教學(xué)內(nèi)容，使其實(shí)現(xiàn)相互補(bǔ)充，形成一個有機(jī)整體，注意避免實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容重復(fù)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)主要是對一些基本內(nèi)容（如機(jī)床結(jié)構(gòu)、刀架工作原理及絲杠間隙的調(diào)整等知識）的學(xué)習(xí)；實(shí)訓(xùn)教學(xué)時要求學(xué)生對學(xué)過的知識點(diǎn)進(jìn)行綜合應(yīng)用，重點(diǎn)是加強(qiáng)對學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)，要求較高。

三、結(jié)束語

隨著數(shù)控機(jī)床在我國得到廣泛應(yīng)用，社會對數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修方面人才的需求越來越迫切，提高“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程的教學(xué)質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。學(xué)生學(xué)習(xí)難度大、教材內(nèi)容枯燥、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性差、重理論輕實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)和實(shí)訓(xùn)內(nèi)容重復(fù)較多、教師自身水平有限等是制約“數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修”課程教學(xué)質(zhì)量的主要因素。明確培養(yǎng)目標(biāo)、合理選擇教學(xué)內(nèi)容、嚴(yán)格按教學(xué)大綱授課、根據(jù)不同的授課對象和授課內(nèi)容靈活選用不同的教學(xué)方法、提高教師自身水平、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)管理是提高該課程教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭小年，楊克沖.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2005.

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第8篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

【關(guān)鍵詞】 數(shù)控機(jī)床 故障診斷與維修 教學(xué)改革

數(shù)控機(jī)床是機(jī)械一體化在機(jī)械領(lǐng)域中的典型產(chǎn)品，它是將電力電子、自動化控制、電機(jī)、檢測、計算機(jī)、機(jī)床、液壓、氣動和加工工藝等技術(shù)集中于一體的自動化設(shè)備，具有高精度、高效率和高適應(yīng)的特點(diǎn)。《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》是機(jī)電等多學(xué)科綜合的最典型課程之一，也是數(shù)控機(jī)床維修專業(yè)的一門最重要的專業(yè)課。該課程的理論性和實(shí)踐性很強(qiáng)，要求學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)，掌握數(shù)控系統(tǒng)的組成、單片機(jī)技術(shù)、可編程控制器、機(jī)械加工技術(shù)、液壓氣動技術(shù)、傳感器檢測技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、軟件調(diào)試技術(shù)、參數(shù)設(shè)置等方面的知識。

1 《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》教學(xué)存在的問題

1.1 教學(xué)手段單一。數(shù)控機(jī)床是集機(jī)、電、液一體化的設(shè)備，技術(shù)先進(jìn)、構(gòu)成復(fù)雜，因此設(shè)備出現(xiàn)問題較難解決，這要求機(jī)床的維修人員不但要有扎實(shí)的理論功底，而且還應(yīng)具備較強(qiáng)的實(shí)踐操作能力和豐富的維修經(jīng)驗(yàn)。但是在教學(xué)中，大多數(shù)教師僅限于一本教材、一支粉筆、一塊黑板的傳統(tǒng)教學(xué)模式，盡管也有一些關(guān)于機(jī)床維修的仿真教學(xué)軟件，但都比較簡單，不便于教學(xué)。

1.2 教學(xué)模式不成熟。目前大多數(shù)院校采用的教材形式單一、內(nèi)容陳舊、實(shí)踐性差，理論教學(xué)與實(shí)際脫節(jié)，教學(xué)缺乏目的性和針對性。

1.3 師資力量不足。目前高職院校的專業(yè)師資普遍存在著不同程度的數(shù)量不足和素質(zhì)不高的問題，尤其缺乏承擔(dān)數(shù)控機(jī)床維修工作的“雙師型”專業(yè)教師，嚴(yán)重制約著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)水平的提高。有的學(xué)校目前任課教師多數(shù)都是機(jī)械專業(yè)畢業(yè)，知識結(jié)構(gòu)偏重于機(jī)械，比較單一。

1.4 教學(xué)實(shí)訓(xùn)設(shè)備缺乏。數(shù)控機(jī)床的維修教學(xué)迫切地需要數(shù)控設(shè)備支持，如果沒有適當(dāng)?shù)膶?shí)踐操作鍛煉，學(xué)生是很難掌握故障維修的基本能力。盡管很多高職院校購置了大批的數(shù)控設(shè)備，但這些設(shè)備幾乎都用于數(shù)控加工的實(shí)訓(xùn)，很少給機(jī)床維修提供實(shí)訓(xùn)平臺。

2 《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》教學(xué)的改革

2.1 改進(jìn)教學(xué)手段和方法。在講授本門課程前，組織學(xué)生觀看最新的電教片，使學(xué)生了解新的專業(yè)技術(shù)知識，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。另外，經(jīng)常制作一些多媒體課件用于輔助教學(xué)，使抽象的內(nèi)容變得形象具體，利于學(xué)生對知識的掌握。在講到數(shù)控機(jī)床中的重點(diǎn)部位時，可以組織學(xué)生到現(xiàn)場進(jìn)行講解，便于學(xué)生對課程內(nèi)容的理解和掌握。在教學(xué)過程中，要注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，激發(fā)學(xué)生的邏輯思維、發(fā)散思維能力，使學(xué)生養(yǎng)成橫向思維的習(xí)慣，同時將其他學(xué)科的知識貫穿在本課程的學(xué)習(xí)中，便于學(xué)生迅速掌握新知識。

2.2 制定教學(xué)大綱。從職業(yè)分析入手制定教學(xué)大綱。該大綱中的知識、能力和基本素質(zhì)結(jié)構(gòu)以及理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)體系都應(yīng)符合畢業(yè)生任職崗位的實(shí)際需要。要從了解到的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用人才的需求量與層次出發(fā)，合理構(gòu)建知識結(jié)構(gòu)，因需施教，不斷優(yōu)化教學(xué)大綱，使其較好地貼近畢業(yè)生崗位需求。根據(jù)數(shù)控維修工考核需要，調(diào)整教學(xué)大綱。2006年數(shù)控機(jī)床維修工被列入勞動和社會保障部的新職業(yè)，高職院校學(xué)生畢業(yè)前的數(shù)控維修工考級勢在必行。因此，《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》教學(xué)一定要結(jié)合數(shù)控維修工的考核標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整。

2.3 提高教師隊(duì)伍素質(zhì)。擔(dān)任《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程教學(xué)的教師應(yīng)該不斷完備自身的知識結(jié)構(gòu)，以適合該課程的教學(xué)特點(diǎn)。同時，在有條件的情況下，到數(shù)控機(jī)床廠家、權(quán)威機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)踐、培訓(xùn)，擴(kuò)展知識層面，增加實(shí)踐閱歷。

2.4 調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。根據(jù)教學(xué)大綱的要求，同時兼顧高職院校學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整。目前高職院校 《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》教材有許多章節(jié)的理論性內(nèi)容太多，難度、深度較大，高職院校學(xué)生接受起來難度較大。因此，可以考慮對這一部分內(nèi)容進(jìn)行刪減、調(diào)整，做到刪繁就簡，貼近實(shí)際。教材中的一些重點(diǎn)，如加工中心主軸部位、換刀裝置等，應(yīng)該增加一些相應(yīng)的圖紙，便于學(xué)生首先掌握好機(jī)床的工作原理，然后再進(jìn)行故障的分析和判斷。依據(jù)不同專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。對于數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專業(yè)的學(xué)生來說，重點(diǎn)應(yīng)培養(yǎng)對于數(shù)控機(jī)床的使用、維護(hù)、保養(yǎng)能力和機(jī)床操作中常見故障的處理能力。其學(xué)習(xí)的重點(diǎn)是數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試、檢修、故障處理。只有根據(jù)培養(yǎng)目標(biāo)的實(shí)際需要確定教學(xué)內(nèi)容，才能為實(shí)現(xiàn)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)發(fā)揮作用。

總之，開設(shè)《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修》課程的目的是培養(yǎng)學(xué)生成為在數(shù)控機(jī)床診斷與維修方面具有基本分析能力與解決問題能力的技術(shù)人才。其教學(xué)應(yīng)該圍繞這個目的，采用適合該課程特點(diǎn)的教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法，以滿足我國數(shù)控機(jī)床發(fā)展的人才需要。

參考文獻(xiàn)

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3 列越南.機(jī)床計算機(jī)數(shù)控及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社，1998

第9篇：數(shù)控機(jī)床工作原理范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；機(jī)械加工技術(shù)；應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床自問世以來，為機(jī)械加工行業(yè)帶來了翻天覆地的變化。數(shù)控機(jī)床具有很多優(yōu)點(diǎn)，比如加工出的產(chǎn)品柔性好、精度高，生產(chǎn)率比較高，勞動強(qiáng)度低，工作人員工作條件得到了改善。數(shù)控機(jī)床在機(jī)械應(yīng)用中具有重要的作用，隨著我國的經(jīng)濟(jì)與生產(chǎn)水平逐漸追趕上國際水平，計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展伴隨著目前設(shè)計技術(shù)的快速進(jìn)步，數(shù)控機(jī)床機(jī)械應(yīng)用技術(shù)的使用范圍也在不斷加深[1]，這些都為了更加適應(yīng)生產(chǎn)生活的需要。所以對于數(shù)控機(jī)床機(jī)械加工技術(shù)進(jìn)行分析和研究具有一定意義。

1數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用范圍和要求

1.1數(shù)控機(jī)床的使用范圍

數(shù)控機(jī)床的使用范圍很廣泛，可生產(chǎn)品種多且批量小的零件，也可應(yīng)用于形狀特殊結(jié)構(gòu)復(fù)雜或者經(jīng)常更改形狀的產(chǎn)品，甚至對一些購買時價格貴且不能隨便報廢的產(chǎn)品也是可以使用數(shù)控機(jī)床的，這樣更能保證產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。在一些需要批量大，對精度的要求又比較高的產(chǎn)品使用現(xiàn)代化的機(jī)電一體數(shù)控機(jī)床效果更好[2]。

1.2數(shù)控機(jī)床的使用要求

雖然數(shù)控機(jī)床機(jī)械應(yīng)用具有諸多優(yōu)點(diǎn)，可以大大的提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，但是數(shù)控機(jī)床的使用過程中還是有很多要求的，只有滿足了這些要求，才能最大限度的發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用。首先，數(shù)控機(jī)床使用對操作維修工作者的技術(shù)水平要求高，因?yàn)閿?shù)控機(jī)床集合了計算機(jī)技術(shù)、機(jī)床結(jié)構(gòu)、自動控制等技術(shù)，同時也包含著精密測量和微電子技術(shù)[3]，因此，要求機(jī)床的操作者、維修者以及管理保養(yǎng)人員具有較高的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，同時也要有較高的文化水平。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的使用主要是根據(jù)程序進(jìn)行生產(chǎn)加工，對程序的編制需要編程人員既有理論知識做支持又有實(shí)踐技巧。因此，數(shù)控機(jī)床的操作者必須要具備理論基礎(chǔ)，而且上崗前應(yīng)該對該機(jī)床的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行相應(yīng)培訓(xùn)，在實(shí)際上機(jī)操作前也要進(jìn)行專門的訓(xùn)練。不僅僅是對工作人員有要求，在數(shù)控機(jī)床使用的過程中，要想保證機(jī)床正常的運(yùn)轉(zhuǎn)，按時完成工作，就要對數(shù)控機(jī)床進(jìn)行正確且有效的維護(hù)，因此維修人員也要有專門的培訓(xùn)，之后才能允許其上崗。其次數(shù)控機(jī)床對夾具和刀具的要求較高，要求在生產(chǎn)單件或者生產(chǎn)批量不大時用通用夾具，如果大批量生產(chǎn)時可以使用專用夾具或者組合夾具，這樣可以大大的節(jié)省加工的時間。這些夾具能夠自動夾緊或松開。同時數(shù)控機(jī)床要求刀具精度高，使用壽命要長，尺寸穩(wěn)定變化小，這樣可以在機(jī)外預(yù)調(diào)，需要換刀時可以快速的更換，也要求刀具可以很好的控制切屑的折斷、卷出和排出，刀具也必須具有較好的可冷卻性能，減少刀具的磨損，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

2數(shù)控機(jī)床的機(jī)械加工特點(diǎn)

2.1柔性強(qiáng)

柔性就是平時所說的適應(yīng)性，是指數(shù)控機(jī)床會針對生產(chǎn)產(chǎn)品的變化而變化的能力[4]。在數(shù)控機(jī)床上加工零件，需要之前輸入編制的程序，而如果想要改變加工的零件時，只需要重新編程，然后再輸入數(shù)控機(jī)床就行，而真正的生產(chǎn)過程則都是自動化，根本不需改變機(jī)床的任何硬件。這樣在生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的單件產(chǎn)品或者生產(chǎn)批量不夠大的產(chǎn)品時，甚至在試制新產(chǎn)品時就方便很多。數(shù)控機(jī)床的柔性，使得數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)得到迅速發(fā)展[5]。

2.2產(chǎn)品精度高，質(zhì)量穩(wěn)定

數(shù)控機(jī)床是全自動化機(jī)器，只要輸入固定的程序，所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，合格率高。數(shù)控機(jī)床的傳動系統(tǒng)和機(jī)床結(jié)構(gòu)的熱穩(wěn)定性很高，剛度也很高，同一批零件生產(chǎn)出來的產(chǎn)品誤差很小，一致性得到大大提高。

2.3生產(chǎn)效率高

數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)剛性好，可以進(jìn)行強(qiáng)力切削，提高了切削效率，節(jié)省了很多時間。從數(shù)控機(jī)床的夾具和刀具來說，工件裝配用時更短，刀具也可以根據(jù)需要隨時更換，并且在更換零件時不需要調(diào)整整個機(jī)床，這樣又省下了安裝和調(diào)試的時間。由于數(shù)控機(jī)床加工出的零件質(zhì)量高，一般不需要大量檢驗(yàn)，只需要做首件檢驗(yàn)，和工件關(guān)鍵尺寸的抽樣檢查就可以，節(jié)省下的時間又可以多生產(chǎn)產(chǎn)品，這樣生產(chǎn)效率便大大提高了。

3結(jié)束語

隨著世界經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，數(shù)控機(jī)床也進(jìn)行著日新月異的發(fā)展，并且逐漸向著高速、高精度、綠色、網(wǎng)絡(luò)、智能化等方向發(fā)展。我國作為世界制造大國，主要依靠勞動力、價格、資源等方面的優(yōu)勢，可是從技術(shù)方面和自主研發(fā)方面與國外發(fā)達(dá)國家存在著差距。所以我們要不斷研發(fā)自己的先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新與人才培訓(xùn)力度，爭取早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的轉(zhuǎn)變，實(shí)現(xiàn)從低端到高端，從加工初級產(chǎn)品到高級產(chǎn)品的轉(zhuǎn)變，也實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造與創(chuàng)新。

作者:劉莉莉 單位:遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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