数控论文范文
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数控论文范文一：数控机床技术论文
【摘要】文章首先介绍了数控机床的优点与缺点，接着阐述了数控机床的种类，最后指出了数控机床控制技术的发展与数控机床控制技术的发展趋势。
【关键词】数控机床控制技术
数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，数控机床在企业普遍应用，对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。
一、数控机床的优点与缺点
(一)数控机床的优点
对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。
加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。
生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。
良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用;同时还能节省工装设计、制造费用;数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。
自动化程度高。数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。
(二)数控机床的缺点
数控机床的主要缺点价格较高，设备首次投资大;对操作、维修人员的技术要求较高;加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。
二、数控机床的种类
数控机床的种类很多，主要分类
按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。
按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。
按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。
按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类，数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全，价格较贵。
三、数控机床控制技术的发展
机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。
在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。
数控论文范文二：浅谈数控机床的维护和维修
1、常见电气故障分类
根据数控机床电气故障的性质、现象、故障的偶然性、机械特性变化、故障是否有报警显示等可分为以下类型。
(1)按故障发生的性质可分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指电子元器件、控制板、模块、电线电缆及接插件等产生不正常状态甚至损坏的故障，是需要修理甚至更换才可排除的。软件故障通常指MMC、NCK、PLC等应用程序中产生的故障，需要热启或修改某些数据甚至重新安装程序方可排除。零件加工程序故障也属于软件故障。最严重的软件故障则是数控系统软件的缺损甚至感染病毒丢失，一旦发生这类故障就只能与生产厂商或数控系统服务机构联系解决。
(2)按故障出现的现象对工件或对机床有无破坏，分为破坏性故障和非破坏性故障。对于破坏性故障，使工件及机床造成损坏的故障，维修时不允许再现，只能根据产生故障时的现象进行相应的检查、分析来排除，技术难度较高且有一定风险。对于非破坏性故障，则可卸下工件，尝试性重现故障过程。
(3)按故障出现的偶然性，分为系统性故障和随机性故障。系统性故障是指只要满足一定的条件就一定会产生的确定故障;随机性故障是指在相同的条件下偶尔发生的故障，这类故障的分析较为困难，通常多与机床机械结构的局部松动错位、部分电气屏蔽可靠性降低而产生进给抖动、电气装置内部温度过高等。此类故障的分析需经反复试验及综合判断才可排除。
(4)按机床运行特性衡量，则属于机床运行特性下降的故障。例如机床定位精度超差、反向死区过大及坐标运行不平稳等情况下，机床虽能正常运转却加工不出合格工件。该类故障必须使用检测仪器确诊产生误差的机、电环节，然后通过对机械传动链和数控系统的最佳化调整来排除。
(5)按故障出现时有无指示和报警，可分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。现代数控系统均有完善的自诊断程序，结合系统配备的诊断手册和用户报警文本说明进行故障排除。有诊断指示的电气故障相对容易排除，无诊断指示的故障通常由上述诊断程序的不完整性所致，这类故障则要依靠对产生故障前的工作过程和故障现象及其后果进行分析，并依靠维修人员的经验和技术水平加以分析和排除。
故障分类方式很多，而一种故障的产生往往是多种故障类型的混合，这就要求维修人员根据故障的性质、表象、产生故障的原因或后果等具体情况，参照上述分类采取相应的分析法和排除法。
2故障的调查与分析
故障的调查与分析是排除故障的第一阶段，是非常关键的阶段，应做好下列工作：
2.1故障调查
(1)询问调查。在接到机床现场出现故障要求排除的信息时，首先应要求操作者尽量保持现场故障状态，不做任何处理，这样有利于准确地分析故障原因。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，以便确定现场排除故障时应携带的工具、仪表、图纸资料及备件等，减少往返时间。
(2)现场检查故障。首先，要验证操作者所提供情况的准确性、完整性，核实初步判断的准确度。按上述故障分类办法分析故障类型，确定排除故障的原则。由于大多数故障是有显示的，因此，通常只要对照机床配套的数控系统诊断手册和用户报警文本，就可判断产生该故障的原因。
(3)确定原因、做好准备，对多种可能原因进行排查，找出产生故障的真正原因。这取决于维修人员对该机床的熟悉程度、知识水平、实践经验和分析判断能力。对于较复杂故障，须制定故障排除方案。
2.2故障分析与论断
数控机床电气系统故障的调查、分析与诊断的过程即故障的排除过程，查明原因等同于故障排除。电气故障常用的分析诊断方法如下：
2.2.1直观检查法
(1)询问。向现场人员询问故障产生的过程、故障表象及后果，整个分析判断过程中要进行多次询问。
(2)目视。总体查看机床各部分(如各坐标轴位置、主轴状态、刀库、机械手位置等)工作状态是否正确，各电控系统装置有无报警指示及各操作元件位置是否正确，局部查看柜内有无保险烧断、元器件烧焦、开裂及电线电缆脱落等。
(3)触摸。在整机断电条件下，可通过触摸各主要电路板、各插接件的安装插接状况等发现故障的原因。
(4)通电。为了检查有无冒烟、打火、有无异常声音、气味以及触摸有无过热电动机和元件存在而短时通电，如发现上述现象立即进行断电分析。