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数控机床技术范文1
【关键词】数控；机床；维修；技术分析
【中图分类号】TU182【文献标识码】A【文章编号】1674-3954（2011）02-0143-01
随着我国机械加工的快速发展,国内的数控机床也越来越多。由于数控机床的先进性和故障的不稳定性,大部分故障都是以综合故障形式出现,所以数控机床的维修难度较大,并且数控机床维修工作的不规范,使得数控维修工作处于一种混乱状态,为了规范数控维修工作,提高数控机床的利用价值,本文提出五步到位数控维修法。
一、数控机床维修技术分析
1、故障记录具体
数控机床发生故障时,对于操作人员应首先停止机床,保护现场,并对故障进行尽可能详细的记录,并及时通知维修人员。
（1）故障发生时的情况记录
1）发生故障的机床型号,采用的控制系统型号,系统的软件版本号。
2）故障的现象,发生故障的部位,以及发生故障时机床与控制系统的现象。
3）发生故障时系统所处的操作方式。
4）若故障在自动方式下发生,则应记录发生故障时的加工程序号,出现故障的程序段号,加工时采用的刀具号等。
5）若发生加工精度超差或轮廓误差过大等故障,应记录被加工工件号,并保留不合格工件。
6）在发生故障时,若系统有报警显示,则记录系统的报警显示情况与报警号。
7）记录发生故障时,各坐标轴的位置跟随误差的值。
8）记录发生故障时,各坐标轴的移动速度、移动方向,主轴转速、转向等。
（2）故障发生的频繁程度记录
1）故障发生的时例与周期。
2）故障发生时的环境情况。
3）若为加工零件时发生的故障,则应记录加工同类工件时发生故障的概率情况。
4）检查故障是否与“进给速度”、“换刀方式”或是“螺纹切削”等特殊动作有关。
（3）故障的规律性记录。
（4）故障时的外界条件记录。
2、故障检查方法
维修人员故障维修前,应根据故障现象与故障记录,认真对照系统、机床使用说明书进行各顶检查以便确认故障的原因。当数控设备出现故障时,首先要搞清故障现象,向操作人员了解第一次出现故障时的情况,在可能的情况下观察故障发生的过程,观察故障是在什么情况下发生的,怎么发生的,引起怎样的后果。搞清了故障现象,然后根据机床和数控系统的工作原理,就可以很快地确诊并将故障排除,使设备恢复正常使用。故障检查包括:
（1）机床的工作状况检查。
（2）机床运转情况检查。
（3）机床和系统之间连接情况检查。
（4）CNC装置的外观检查。
维修时应记录检查的原始数据、状态,记录越详细,维修就越方便,用户最好编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供维修时参考。
3、故障诊断
故障诊断是进行数控机床维修的第二步,故障诊断是否到位,直接影响着排除故障的快慢,同时也起到预防故障的发生与扩大的作用。首先维修人员应遵循以下两条原则:
（1）充分调查故障现场。这是维修人员取得维修第一手材料的一个重要手段。
（2）认真分析故障的原因。分析故障时,维修人员不应局限于 CNC部分,而是要对机床强电、机械、液压、气动等方面都作详细的检查,并进行综合判断,达到确珍和最终排除故障的目的。
1）直观法。2）系统自诊断法。3）参数检查法。4）功能程序测试法。5）部件交换法。6）测量比较法。7）原理分析法。8）敲击法。9）局部升温法。10）转移法。
除了以上介绍的故障检测方法外,还有插拔法、电压拉偏法、敲击法等等,这些检查方法各有特点,维修人员可以根据不同的现象对故障进行综合分析,缩小故障范围,排除故障。
4、维修方法
在数控机床维修中,维修方法的选择到位不到位直接影响着机床维修的质量,在维修过程中经常使用的维修方法有以下几种:
（1）初始化复位法。由于瞬时故障引起的系统报警,可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障,若系统工作存贮区由于掉电、拔插线路板或电池欠压造成混乱,则必须对系统进行初始化清除,清除前应注意作好数据拷贝记录,若初始化后故障仍无法排除,则进行硬件诊断。
（2）参数更改,程序更正法。系统参数是确定系统功能的依据,参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机,对此可以采用系统搜索功能进行检查,改正所有错误,以确保其正常运行。
（3）调节、最佳化调整法。调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节,修正系统故障。
（4）备件替换法。用好的备件替换诊断出坏的线路板,并做相应的初始化启动,使机床迅速投入正常运转,然后将坏板修理或返修,这是目前最常用的排故办法。
（5）改善电源质量法。目前一般采用稳压电源,来改善电源波动。对于高频干扰可以采用电容滤波法,通过这些预防性措施来减少电源板的故障。
（6）维修信息跟踪法。一些大的制造公司根据实际工作中由于设计缺陷造成的偶然故障,不断修改和完善系统软件或硬件。这些修改以维修信息的形式不断提供给维修人员
（7）修复法。对数控机床的故障进行恢复性修复、调整、复位行程开关、修复脱焊、断线、修复机械故障等。
5、维修记录到位
维修时应记录、检查的原始数据、状态较多,记录越详细,维修就越方便,用户最好根据本厂的实际清况,编制一份故障维修记录表,在系统出现故障时,操作者可以根据表的要求及时填入各种原始材料,供再维修时参考。
通常维修记录包括以下几方面的内容;(1)现场记录;(2)故障原因;(3)解决方法;(4)遗留的问题;(5)日期和停工的时间;(6)维修人员情况;(7)资料记录。
二、小结
数控机床维修技术的实施,提高重复性故障的维修速度,提高维修者的理论水平和维修能力,有利于分析设备的故障率及可维修性,改进操作规程,提高机床寿命和利用率,并能充分实现资源共享。使其具有可利用性、可持续发展性,为规范数控维修行业奠定坚实的基础。
参考文献:
[1]孙伟.数控设备故障诊断与维修技术.北京国防工业出版社, 2008.
数控机床技术范文2
关键词:数控机床,网络控制，研究
[Abstract] This artical start the point of introduce network monitoring systems used in CNC machine tool technology, the system is a server and client mode as the carrier, and the corresponding sets of characters technical R & D to develop software through the network withclient server control, to complete such as the control program, processing instructions, the processing status of images and information to send and receive control process in order to achieve off-site machine tool monitoring, to achieve the desired control effect.
Keywords: CNC machine tools, network control, research
中图分类号：TG659文献标识码：A 文章编号：
一、绪论
随着科技的进步、网络的发展,网络控制技术逐渐引起了人们的重视。网络控制系统结合了计算机网络技术与自动化控制技术,通过网络的途径，实现了预期的控制过程。现行的网络控制系统主要由机床技术、通信技术、控制技术、检测技术、计算机软件技术、图像技术及网络技术等组成,通过网络对机床的运行进行异地监控,能够减少工作人员的作业量及提高机床的工作效率。网络控制技术是时代的产物，它作为一种新兴技术,已经越来越得到很多科研单位的关注。目前，正在研究和开发的网络控制技术朝着多个方面进展,有的是建立在Web通讯平台基础上的，有的是建立在Socket技术基础上的,还有的是建立在CORBA中间件技术基础上的等等,这些不同方向的研究，势必会为数控机床控制技术的发展带来革命性的变化。本文所开发的数控机床的网络控制系统，它是以WindowsXP为网络开发平台,并以VisualC + +为工具开发,运用了Windows Sockets网络编程接口技术,实现了实时监控局域网内的机床运行的功能。
二、网络协议及传输控制协议网络通信的实现
1、网络协议及传输控制协议简介
在国际互联网技术中，网络协议IP(Internet Protocol)及传输控制协议TCP (Transmission Control Protocol)是两个非常重要的通讯协议,兼容性非常强，可以适用任何互联网络上运用到的通讯。网络协议及传输控制协议的结构可以将网络分成应用层、网络层、传输层和数据链路层共4个不同层次，这种分层方式，它合并了国际标准组织所制定的开放系统互联参考模式的七层传输参考模式当中的一些层面。
2、Windows Sockets简介
Windows Sockets是在Windows下得到了广泛应用的、开放的、支持多种协议的网络编程接口。它利用下层的网络通讯协议功能和对操作系统的调用来实现通讯工作。提供了一种发送和接收数据的机制。
目前，用户可以使用到的套节字有两种形式，即数据报套节字和流式套节字。流套接口提供了双向的，有序的，无重复并且无记录边界的数据流服务，数据报套接口也支持双向的数据流，但并不保证是可靠，有序，无重复的得记录边界的数据流服务。所以，本设计中我们采用流式套节字形式,它在连接数据传输时增强了数据的可靠性。应用程序调用其接口函数实现了通信的过程。
3、流式套节字的操作方法
要想从数据流中读出数据，必须要求先建立连接后方可传输、接收信息数据，而流式套节字的使用方法正是基于连接的协议。其具体操作方法如下：
①为了便于侦听，服务器要建立一个套节字并为其分配地址,在为其分配地址之后,然后调用listen ()函数并使其处于侦听的状态。
②客户机也要建立一个套节并为其分配地址,在为其分配地址之后,然后调用connect ()函数,使其处于请求与服务器套节字连接的状态。
③服务器上创建的套节字在接收到客户机的连接请求信号后,接着调用accept ()函数,此函数的作用是为了创建一个用于连接的套节字，然后以该套节字和客户机上的连接套节字的应用为基础,就能够在服务器跟客户机之间进行相关数据的传输了。
④在传输数据结束之后,客户机与服务器调用closesocket ()函数，以关闭各自的套节字。
三、网络控制系统的设计实现
1、控制系统的原理实现
在该控制系统中，所运用到的网络控制系统软件是在客户机上运行的,而客户机又是通过局域网跟服务器进行连接。控制机床动作的数控系统是在服务器中运行的,首先要运行服务器本机自带的数控系统,并对其进行初始设置,然后进入到网络控制状态,打开服务器侦听套节字,实时等待客户机上的连接请求信号,当服务器上的侦听套节字接收到客户机的连接请求信号后,就对此请求信号进行验证,查看他们的套节字是否相互匹配，如果他们符合匹配的条件,则服务器就跟客户机进行连接,如此一来，服务器和客户机互相之间就可以发送和接收信息指令了。在网络控制状态下，服务器的数控系统可以利用图像传感器实时对机床加工状态图像和机床加工相关参数进行采集,然后服务器将采集到的状态图像以位图格式进行保存，按一定的时间规律发送到客户机，以显示机床的加工状态,并且将服务器采集到的状态参数实时地发送到客户机上。数控机床加工代码可以在客户机所用到的远程控制系统软件中进行编辑,然后将所编辑的数控代码发送到服务器中,并将代码下载到可编程多轴运动控制器上以等待指令信息。客户机将机床加工控制指令发送给服务器,以达到控制机床预期动作的目的,并且客户机还能接收服务器所发送的信息,对机床加工情况进行动态监视。不仅如此，通过远距离对程序进行控制,客户机不仅可以在机床加工过程中修改机床的加工参数,还可以调试机床运行的效果。
2、控制系统的硬件结构实现
本设计中，网络控制系统在对数控机床进行控制时采用的是模块化的硬件结构,该数控系统采用“PC（个人计算机）+ NC（网络计算机）”结构,网络计算机部分采用开放式多轴运动控制器PMAC2-PCI进行主控。网络系统总体上是“服务器+客户机”的形式,其中，数控系统是在服务器上运行的,而网络控制软件是在客户机上运行的,服务器和客户机通过一定的规范连接结构将内部网与外部网进行连接,在数控机床运行前，要在其上安装图像传感器所用的监控摄像头,对机床加工的运行情况进行实时监视,并将所监控到的机床运转的具体情况实时地进行采集与保存。
3、控制系统的软件设计实现
在控制系统中，完美的人机界面不仅可以为控制系统的操作带来方面，跟能够提高数控机床的工作效率。本系统所设计的人机界面运用了Windows编程技术中的分隔视技术,该设计把数控系统的人机界面分为左右两个子窗口。左边的子窗口作用是显示采集到的机床运行图像,这就实现了数控机床加工时对图像的实时监视的过程，而右边的子窗口是作为网络控制的窗口,它实现的功能有很多，如联机网络、显示机床加工状态参数、发送加工代码、调试机床在线网络等功能。
控制系统的软件设计的核心是传递网络数据,为了确保数据能够及时地进行传递,因此，在本系统软件设计中运用的是多线程技术,为了方便控制，又专门建立了一个线程对控制器采集到的数控机床数据进行网络传递。客户机上的数控代码在编辑好之后,可以同时的传送到服务器上,接着服务器将接收到的数控代码保存到其内存中,然后再对其进行编译，编译完成后执行此数控代码。在控制指令的传递的过程中，客户机可以随时将指令传送给服务器,当服务器接收到指令后立刻进行执行。相比较而言，机床加工情况的图像和状态参数在进行传递时，在操作上则要复杂一些，为了防止在传递过程中位图数据和参数数据可能出现的混乱现象,应该在服务器上采用中断的方法,即在进行图像数据的传递时中断参数数据的传递,当图像数据传递完成之后再进行参数数据的传递。
四、结论
本文所设计的数控机床网络控制系统，进过反复调试后，达到了预期的控制目的，可以满足实际加工的需要，但是在实际操作时，也存在着一定的问题，比如对图像的实时采集显示不及时、机床运行时代码不稳定出现的数控机床运行偶尔停顿现象等，但是笔者相信，随着科技的发展，这些问题一定能够得到很好地解决。
参考文献
[1]李坤鹏.网络数控系统的技术内容.中国机械工程,2009.
[2]齐硕.基于网络的数控制造技术.北方机械工程报,2008.
[3]张帅震.基于Internet的远程监控系统.黑龙江科技学院报,2010.
数控机床技术范文3
关键词：数控机床 维修技术 分析研究
中图分类号：TG 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0189-01
数控机床是现代工业机械自动化发展的重要机械设备，关系整个国家的工业发展和生产现代化的建设。数控设备是计算机技术和机械工业技术的结合，是数字化在工业生产中的应用。数控技术体现的是工业产品更加的精细和准确。数控机床从操作到维修都要按照机械操作和护理的程序进行，操作不当或维修不及时必然影响数控机床的正常生产。
1数控机床存在的故障
数控机床的故障一般分为机械故障和电气故障两类。在机床维修之前，应该诊断机床故障是属于机械故障还是电气故障，然后检查电气系统的程序能否正常运行，运动现象是否异常，根据检查结果来判断故障产生的原因。
2数控机床维修所必须的条件
2.1物质条件。在物质条件中要备齐必要的维修工具、检查仪器表等，如装有数控机床维修软件的笔记本电脑；每台数控机床应该有完整的技术图纸和操作说明书；配备数控机床专用的电气配件；准备好数控机床使用和维修的说明书。
2.2人员条件。数控机床维修的好坏取决于技术人员的知识、技能水平和工作经验等条件。维修人员知识面要广，要掌握有关数控机床操作和维修的各种知识，特别在计算机技术、电路技术和机械自动化技术能够灵活应用。维修人员还要加强数控技术的理论知识学习，参加机床技术的培训班，学习丰富的操作维修经验，要把理论知识和实际操作维修相结合，在实际工作中不断的消化理论知识点，是理论指导实践，在实践操作中解决维修的难题，不断的提高自身的动手能力和问题分析能力。由于数控机床软件程序以英文为主，增加了一些不懂英文的技术员的维修机床的难度，因此，机床维修人员还应该掌加强英文知识的学习，能够正确的识别机床软件上的英文单词的意思，避免因为语言的原因造成机床维修中出现的障碍。
2.3数控机床的预防性维护。数控机床的日常护理非常重要，通过日常护理可以减少数控机床的机械故障。日常护理包括检查主轴、各项温度控制、磨损情况和接触器触头清洁等状况，同时要明确数控机床的各功能部件和元气件的保养周期。每台数控机床都应该分配专门的工艺人员、操作人员及维修人员，要求这些人员要不断提升自己的业务技术水平，以适应数控技术不断发展的需要。数控机床如果长时间闲置，当再次使用时，可能会出现一些新的机械故障题，或许是因为尘土、油脂凝固等原因影响到机床的动态传动性能，而机床的精确度降低和油路系统被堵塞。在 1a 之内基本上处于所谓的“磨合”阶段，在这一阶段机床的故障率会呈下降趋势，这期间可以不断的开动机床，此外在充分发挥机床设备的功效同时，也要合理的使用，注重日常的维护和保养。一台数控机床的寿命一般在8～10a左右，因此，更应做好机床的维修工作。
3数控机床的故障诊断及排除措施
3.1 采用常规检查法。当机床的数控系统无法正常工作，且系统无法报警而影响正常工作时，就需要根据故障发生前后的系统状态信息，结合已经掌握的应用理论基础，进行科学分析，最后做出正确的判断。当数控系统发生故障时，通常会在操作面板上显示出故障信息和信号，对于发生频率较高的故障，在数控系统的操作手册和调整手册上都有详细的处理办法和解决方案。还可以利用编程器或操作面板根据电路图，遵循逻辑关系找出故障，并查出相应的信号状态，从而找到解决办法。
3.2 参数修正法。数控机床的维修过程中，有时也要利用一些参数来调整机床，但必须是在机床的正常运行状态下进行修正的，这是一种十分有效的方法。在经过多次的调节机械能力的基础上，尝试着改变参数，并将伺服系统的位置系数逐渐修调。在保证生产顺利进行的前提下，维修人员还要查阅更多的关于机床参数的更改方法，以此来提高加工的精度。
3.3初始化法。通常情况下，由瞬时故障引起的系统报警，可以用开关系统电源或者硬件复位来依次清除故障。一旦数控系统的存储区因电池欠佳或线路板等问题造成混乱的局面，就要对系统进行初始化清除。
4 对数控机床维修的总结
数控机床的维修人员应该在实践中去找值得研究的项目课题，结合实践所得出的结果来进行探讨，最后写出论文。在故障的排除过程中，必须要认真的分析判断，由此可见事后总结十分有必要。总结数控机床的维修过程中所需要的相关数据、文字资料等，如文件资料有不足之处，需要事后补充，以便在今后的日子中来研读和应用。维修人员应该记录好从故障的产生到解决这一过程中所出现的每一个问题，并采取有关措施，结合电路图、相关软件及参数等因素来进行。如在处理过程中发现自身知识的欠缺之处，应及时的学习补充。
5结论
虽然数控机床的型号和种类比较多，但日常的护理和维修技术都基本上一样的。数控机床的保养与维修技术随着数控机床的改进而发生变化，因此维修人员要不断的学习数控机床的最新理论知识和发放，不断的投身于实际的维修工作当中去，把理论知识和实际相结合，在理论知识的指导下在维修中不断的探索和发现问题，在维修技术上不断的创新，及时解决数控机床出现的各种故障，减少维修费用，节约成本，使数控机床能够安全的运行，提高企业的经济效益。
参考文献：
[1]何亚飞，娄斌超，钱锐，等. “数控机床故障分析与维修”课程建设与实践[J].中国职业技术教育，2005（24）：21-22.
[2]胡彦文，吴美玉.我国的数控机床的状况及发展研究[J].机床与液压，2005（23）：34-35.
[3]张超，罗玉婷，李海洋.论数控机床的故障诊断及维修技术[J].机电新产品导报，2001（13）：12-13.
数控机床技术范文4
关键词：数控机床；故障诊断；维修；排除技术
中图分类号TG5 文献标识码A 文章编号1674-6708（2016）160-0124-02
作为一种高效的自动化机床，数控机床包含了精密测量和精密机械、自动化技术、计算机技术等多个领域的一项新的技术成果，属于一种比较新型的机械加工设备。它的广泛应用极大的促进了机械加工制造行业的发展，且对很多加工工艺的提升有较大的作用，对加工效率的提升也有很大的帮助。但是，任何机器在运行过程中，因为操作或者是年限或者其他因素总是会不可避免产生一些故障，从而影响生产，因此，掌握数控机床的故障准段与排除技术是非常有必要的。
1故障分类
数控机床技术较为复杂，作为一种机电一体化设备，他的任何部件出现差错，都可能会使加工出来的零件出现不可逆转的错误，这就会导致工厂的工作效率下降，浪费工人的时间。因此，尽可能多的掌握诊断排除技术使机器能快速的保持正常运行是十分必要的，同时还要不断完善数控机床的设计，积极推动数控技术及机床的发展。1.1按发生故障的部件按数控机床发生故障的部件分类可分为机械故障和电气故障。机械故障的主要表现为转动噪声大、加工精度不够精细、在运行上较为吃力，这类故障产生的原因主要是机器的机械部分在安装、调试、液压、气动等方面由于操作或者使用不当从而引起机械转动故障。电气故障又分为强电和弱电故障两部分。强电故障主要是指继电器等电气元件形成的电力电路故障。弱电故障则主要是指CNC装置以及伺服单元等电子电路的故障。1.2按故障发生的性质按数控机床发生故障的性质可分为系统性和随机性故障。满足一定的条件或者超过设定的限度所发生的故障一般为系统性故障。对于电路板的元件松动、焊点损坏等在相同条件下只是偶尔发生的故障为随机性故障。按发生原因来看，有由于机器设备自身的原因引起的自身故障或者是外部供电电压不稳定等外部因素形成的外部故障。有报警显示的故障一般会显示出故障的状态，对于这类故障的诊断与排除会相对容易，而那些没有任何硬件或软件的报警显示故障在排除起来就会困难得多。
2故障诊断步骤
1）对故障现场进行查看分析，设备发生故障后，维修人员要先对相关操作人员进行询问，以便了解故障发生的过程以及当时机器所处的状态，确保通电对系统无影响的情况下，通电观察机器的状况，切不可盲目动手操作。2）分析故障发生的原因，确定检查故障的方法。首先可以根据可能会产生这种故障的原因进行分析，看是否与故障的表现相一致；其次可以根据故障发生的机理，对可能产生该故障的原因进行逐条分析，最终对故障点进行定位。3）检查测试排除故障。有效利用数控系统的开机诊断、运行诊断等自诊断功能，随时监测相关部分的工作状态与接口信息。
3故障的常用诊断方法
数控机床故障产生的原因通常较为复杂且千变万化。因此，及时总结一些行之有效的方法对于较快的诊断出故障原因并及时将故障解决是非常有必要的。3.1直观法直观法即是根据故障发生时产生的各种声响、现象、气味等一些异常现象，查看每一个有疑点的电器元件以及电路板的表面状况，将故障范围逐步缩小从而查出最终原因。简单来说就是利用人的感受器官来观察故障发生的现象来判断可能发生故障的部位。3.2自诊断功能法数控机床的控制系统中一般都带有故障自诊断功能，它能监测数控机床在每一时刻的工作状况，当设备发生故障时，自诊断功能通常会以警报的形式将故障的相关信息显示在CRT上或者以指示灯的形式对故障的大致起因做出指示。3.3功能程序测试法将数控系统的常用功能和特殊功能编制成一个测试机器功能的程序，并把它输入数控系统存储，在器械发生故障时，让数控系统运行这个测试程序，用以检查这些程序中所包含功能的准确可靠性，从而更快的查出产生故障的原因。3.4置换备件法在对引起故障的大致原因有了了解以后，将那些有故障疑点的部件用备用的元器件或者是集成电路芯片作为替换，逐步的缩小疑点范围，从而较快的找出故障所在部分。3.5检查技术参数和数据数控系所有开关信号的状态可以通过输入与输出的端口集中显示在显示屏幕上，维修人员可以通过观察其显示状态是否处于正常现象从而判断系统的电路正常与否，这样也能更快的进行故障的定位。3.6隔离法将比较复杂的问题变成简单的问题来处理，比如将数控系统的伺服驱动与电机分离开来，或者转变开闭环位置，这样能更快的找到故障原因。3.7原理分析法此种方法对检修人员的理论技术要求较高，他们要非常熟悉数控系统和内部元件的构造以及运行原理，从各个部件的工作原理进行分析，从逻辑上对各个要点的参数进行判断，进而对故障部位进行定位。3.8温度测试法通过人为升高或降低温度的方法使可疑部件的温度发生变化，在温度变化过程中多注意其参数是否符合常理，这种方法即是通过温度参数的变化异常来寻找产生故障的原因。3.9绝缘物体敲击法对有可能出现问题的元器件用绝缘性物质进行轻轻的敲击，注意其发出声音的位置变化，敲击的部分很可能就是故障存在的部分。3.10交换模块法将内部相同的模块或者单元交换位置，注意查看故障的位置是否有所转移和变化，这样也可以快速的查探到故障的具体发生部位。在对数控机床故障进行排查时，为确保安全且不会造成新的损坏的情况下，操作人员还应遵循一定的规律和原则，比如由外向内逐一进行检查；先检查机械部分是否正常再检查电气部分；先询问故障发生的经过及状态再实施操作处理；先解决整体性问题，因为解决了影响机器运行的主要问题，其他比较次要的问题可能就恢复正常了或者是对局部问题有针对性的进行解决；对于既有简单问题和复杂问题的设备来说，我们一般先把简单的解决掉，再着重解决较为复杂一点的，先对一般性问题排除，再分析特殊原因。
4结论
数控机床技术范文5
关键词：数控机床；在线测量；误差分析
我们为了保证数控机床这样的高度自动化设备连续可靠的工作，需要具有自动检测的功能。现代制造工业的发展，对数控机床的在线检测技术提出了更高的要求，要实现数控机床高精度在线检测，应对监测系统的组成、工作原理及主要误差进行仔细地分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应的措施，以对误差进行补偿，实现计算机辅助数控机床高精度在线测量。
1在线测量技术
当今的科技是非常发达的，测量技术对一个国家的综合发展，起着十分重要的基础作用。如果没有先进的测量技术与测量手段，就不可能有先进的高质量产品，就很难制造出单项性能及综合性能均优良的产品，更谈不上发展现代高新尖端技术。这里所涉及到的测量，具体是指机械加工生产过程中机械产品的成品及半成品的测量。按加工过程和测量过程是否在同一设备上进行，测量方法大致可分为离线测量和在线测量两种方式。离线测量，一般是在大批量生产中应用，适于流水生产线作业、加工与测量分别在专用设备上进行，在加工设备上加工完工件后需将工件移至测量设备上进行测量。
1.1在线测量技术的重要性
机械加工是先进制造技术的基层作业，是先进制造系统中最基本最活跃的环节。其基本目标是在低成本、高生产率的条件下，保证产品的质量。为了实现该目标，急需研究开发的关键技术之一就是机械加工在线测量技术。特别是在多品种小批量生产条件下，研究先进的在线测量技术，意义尤其重大。在超精密加工中，机床的精度比一般测量仪器和三坐标测量机的精确度还高，如果把机床和合适的测量系统有机地结合起来，即可实现零件加工，又可实现工件精度的在线测量。这样机床即可作加工用，又可作测量用，扩大了机床的应用范围，又解决了零件的测量问题。
1.2在线测量是并行工程的思想体现
传统的零件测量方法是很费时的，常常采用离线测量。需把校测零件从加工设备转移到测量设备上，有时在一个加工过程中甚至需要几个来回，在很多情况下传统方法检测工件的费用上升，超过了工件的加工费用。边加工边测量，及时发现问题及时处理，这也是并行工程的思想体现。
1.3数控机床上的在线测量
在数控机床上采用测头进行测量时，先将测头安装在机床的主轴上，然后操作者手动控制机床移动，使测头测针上的触头与工件表面接触，由机床的数控系统实时地记录并显示主轴的位置坐标值。
2测量误差的来源与分类
在任何一项测量中，无论采用多么完善的测量方法和测量器具，由于各种因素的影响，所得到的测量值总会存在误差。就是同一台仪器，按同一种方法，由同一测量者对同一个测量对象进行测量，其结果往往也是不同的。因此，在任何一次测量中，所得到的测量结果，仅仅是被测量的近似值，在每次测量过程中，要考虑影响测量精度的误差组成来源。测量误差主要来源于以下4个方面。
2.1测量装置误差
测量装置误差，指的是量具或者量仪及其附近和提供标准量值的基准件。测量器具因为本身设计上的原因，如用近似机构代替理论机构，用均匀刻度代替理论上要求的非均匀刻度，会给测量结果带来误差。这种误差称为理论误差。测量器具零件的制造误差和装配调整达不到理想状态，也会引起测量误差。
2.2环境误差
由于环境因素的影响而产生的测量误差，被称为环境误差。环境因素中温度的影响一般比较大，因此规定：标准的测量温度为20℃，高精度测量应在恒温条件下进行；温度和湿度需视测量精度的不同，保持在不同的允许范围内；被测体与量具都达到标准温度后，才能进行测量。
3误差分析
对数控机床在线测量工作过程及特点的分析研究表明，数控机床在线测量和加工的共同点是：测头与刀具分别作为数控机床的一个末端件，工件作为另一个末端件，由数控机床工作部件带动进行在线检测或加工所必须的工作运动，工作部件和工作运动相同；数控机床在线检测与加工的主要区别是：首先是执行部件不同，在线检测的执行部件是测头，而加工时为刀具；其次是进行在线检测时，无切削运动，不产生切削力和切削热；而测头测量时，受测量力的影响。
3.1测头系统误差
测头系统误差主要包括由测头的结构和测量方式所决定的测头静态误差、测头动态误差以及测头在机床上的安装误差。测头触发信号通过机床与测头接口成为数控机床可识别且反应的信号。一旦测量力消失，测头芯体带动测杆在弹簧力的作用下复位。
（1）静态误差。包括测头预行程（死区误差）和测头重复定位误差，它随测杆长度、刚度、接触压力的改变而改变，是一项不可忽略的误差。测头重复定位误差，是测头机构重复定位时产生的随机误差，由于触发式测头是一种高精度测量仪器，误差传递中间环节少，此项误差很小。因此，测头的静态误差主要由测头预行程量决定。
（2）测头动态误差。根据触发式测头检测过程时序和检测误差分析可知，测头动态误差分为两种：动态误差和动态随机误差。动态误差与测头检测时的接触速度和数控系统采样间隔有关。
（3）测头安装定位误差。包括测头重复定位误差、主轴锥孔误差、测头锥柄误差，并受配合面清洁程度的影响。由于重复定位误差，可使测头检测产生离散度。除了制造安装误差外，用机械手换测头（或刀具），常造成自动换刀中的撞击，也使主轴锥孔和测头锥柄产生误差，直接影响测头在数控机床上的测量精度。
4结束语
目前的数控机床在线测量系统大都是专用系统，缺乏通用的设计思路和概念。因此，针对目前的数控加工的要求和曲面测量的实际需求，开发用于数控机床的自动测量系统是十分迫切的。本文首先简要介绍在线测量技术，然后介绍了测量误差的来源与分类，最后分析了系统的误差。
数控机床技术范文6
数控机床故障是指设备或系统因自身原因而丧失规定功能的现象。机床按照其结构以及特性的故障源可分为机械故障和电气故障两类，其中电气故障又可细分为系统硬件故障，系统软件故障，干扰性故障，低压电气设备故障，功能组件功能性故障。发生故障具有相同的规律,一般分为三个阶段:初期运行阶段,这个阶段属于机床的磨合阶段，是故障频发期,故障曲线呈上升趋势,此区故障多数属于设计制造和装配缺陷造成的。正常运行阶段,此时故障曲线趋近水平,故障率低,此区故障一般是由操作和维护不良造成的偶发事故。设备衰老阶段,此阶段故障率大,故障曲线上升快,主要原因是运行过久、机件老化和磨损过度造成的。要判断是机械方面故障还是控制系统故障,其分析方法是:先检查控制系统,看程序能否正常运行,显示和其它功能键是否正常,有无报警现象等;再检查故能部件以及电机和检测元件,是否能正常运转,有无间歇或抖动现象,有无定位不准等问题。如果没有上述问题,则可初步判断故障原因在机械方面,着重检查传动环节。检查传动环节时应使电机断电,用手动并配合打表检查机器。下面针对电气数控单元故障做详细分析。
2、数控单元故障分析
数控单元故障为常见的机床电气故障，它可分为人机交互单元故障，供电单元故障，伺服系统故障，PLC可编程控制器单元故障，位置检测环故障，其他故障。人机交互单元故障多为按钮损坏或者功能失灵，指示灯损坏，导致输入指令无法传输从而机床功能无法实现。通过更换按钮或者更换操作面板即可实现快速维修。供电单元由于供电形式不同，或者由于电源波动较大，质量不稳定，或者隐藏高频脉冲。因此要更改接地保护方式添加稳压电源或者电抗器以及滤波器，用以减少由于电源问题=直接导致系统停机或者损坏。伺服系统故障多由于频繁启动或者长期运行造成的元件老化，或者由于低压直流短路造成，也会由于瞬间超压等原因造成。在机床运行中由于电机增益不匹配，负载过大瞬时超压或者电机过热卡死，也会造成系统损坏，当系统损坏时可以用替换模块或者插板来进行故障排除。数控系统以及的低压电器设备包括各功能部件的逻辑控制(如刀库管理,液压启动等),主要由PLC实现,必须采集各控制点的状态信息(如断电器,伺服阀,指示灯等),它与外界繁多的各种信号源和执行元件相连接,变化频繁,发生故障的可能性较多,故障类型较多。位置环控制多由光栅尺进行全闭环控制。这是由数控系统发出控制指令,并与位置检测系统的反馈值相比较,进一步完成控制任务。但是光栅尺由于测量元件损坏或者进入杂质铁屑会影响其测量，或者由于进水吹风等光栅尺或者读数头故障影响测量。
3、数控机床的故障诊断技术
机床诊断技术包括：数控系统自诊断，对系统中关键的硬件和控制软件进行检测。状态诊断：在机床启动后检测驱动，各个电机的温升，功率以及运行状态。
动作诊断，在机床运动过程中检测各个功能部件的运动状态，判断动作不良的部位。操作诊断，见识由于操作失误或者程序错误造成的故障。点检诊断，定期点检液压气动元件以及配电柜，电主轴等功能区。
数控系统故障诊断方法包括直观法（望闻问切）包括：问－机床的故障现象、加工状况等看－CRT报警信息、报警指示灯、电容器等元件变形烟熏烧焦、保护器脱扣等听－异常声响闻－电气元件焦糊味及其它异味摸－发热、振动、接触不良等。参数检查法：参数通常是存放在RAM中，有时电池电压不足、系统长期不通电或外部干扰都会使参数丢失或混乱，应根据故障特征，检查和校对有关参数。隔离法：一些故障，难以区分是数控部分，还是伺服系统或机械部分造成的，常采用隔离法。同类对调法用同功能的备用板替换被怀疑有故障的模板，或将功能相同的模板或单元相互交换。功能程序测试法：将G、M、S、T、功能的全部指令编写一些小程序，在诊断故障时运行这些程序，即可判断功能的缺失。
数控机床故障诊断应遵循的原则包括：先外部后内部数控机床的检修要求维修人员掌握先外部后内部的原则，由外向内逐一进行检查排除。先机械后电气首先检查机械是否正常，行程开关是否灵活，气动液压部分是否正常等，在故障检修之前，首先注意排除机械的故障。先静后动维修人员本身要做到先静后动。首先询问机床操作人员故障发生的过程及状态，查阅机床说明书、图纸资料，进行分析后，才可动手查找和处理故障。
诊断常用的仪器包括仪表及工具：万用表可测电阻、交、直流电压，电流相序表可检测直流驱动装置输入电流的相序。转速表可测量伺服电动机的转速，是检查伺服调速系统的重要依据。钳形电流表可不断线检测电流。测振仪是振动检测中最常用、最基本的仪器。短路追踪仪可检测电气维修中经常碰到的短路故障现象。逻辑测试笔－可测量数字电路的脉冲、电平。IC测试仪－用于数控系统集成电路元件的检测和筛选。工具－弹头钩形扳手、拉锥度平键工具、弹性手锤、拉卸工具等。
诊断用技术资料主要包括：数控机床电气说明书，电气控制原理图，电气连接图，参数表，PLC程序，编程手册，数控系统安装与维修手册，伺服驱动系统使用说明书等。数控机床的技术资料非常重要，必须参照机床实物认真仔细地阅读。一旦机床发生故障，在进行分析的同时查阅相关资料。
4、结语
由于机床的先进性与复杂性涉及多个技术领域，因此故障种类繁多，诊断较为困难，为了解决机床设备的故障，需要注重研究数控机床的诊断与检测技术，保证机床长期安全平稳运行，发挥更大效益。
参考文献
[1]吴国经主编.《数控机床床故障诊断与维修》[M].电子工业出版社出版,2005.
