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对数控机床的认识范文1
关键词：数控机床；可靠性技术；研究
数控机床的操作系统相对复杂，需要坚实的可靠性技术作支撑。虽然国产的数控机床在精度和复合加工等方面的技术应用得到大幅进步，但受可靠性技术研究的机构和学者缺乏、可靠性数据积累薄弱、对数控机床故障维修的关注度较低等因素的影响，我国现阶段的数控机床可靠性技术与国家水平还存在一定差距。为提高我国数控机床的市场占有率和核心竞争力，促进装备制造业的可持续发展，需要强化对数控机床可靠性技术的研究。
1.数控机床可靠性概述
可靠性无法用具体的量来界定，其主要是指产品在一定条件下受规定时间的要求完成规定任务的能力，不同场合及情况下存在不同的可靠性指标。数控机床可靠性是指数控机床在实际运行过程中表现出的属性，由于数控机床集合了机、电、气等高新技术，在具体运行中对加工精度提出了更高的要求，因此，数控机床的可靠性存在一定的特殊性。我国现阶段的数控机床发生的机械故障主要是定位不准、刀库不转位、工作台不执行程序指令等功能性故障。此类功能性故障需要数控机床制造商及时解决，提升数控机床的可靠性。基于数控机床用户的角度，数控机床的可靠性即降低机床在实际运行过程中故障发生的频率，提高机床的工作效率。在展开数控机床可靠性研究时需要有效发现和分析问题，并及时解决，通过切实可行的解决办法打消用户的顾虑，提升数控机床的可靠性即提升了数控机床的市场核心竞争力，并促使我国数控机床行业朝高精度、高档次的方向发展。
2.数控机床可靠性技术的存在意义
可靠性技术是影响数控机床长远发展的关键技术，强化对数控机床的可靠性研究也具有一定的必要性。由于我国自主研发的数控机床自动化水平偏低、精度较差、功能部件滞后，造成数控机床的可靠性降低，功能性故障的发生几率提升，因此，数控机床的可靠性技术具有重要的存在意义。今年来，我国的机床产业虽取得了显著的进步，但仍然存在机床生产技术相对落后，无法准确判断数控机床的故障并全面的排除，售后服务不到位等问题，导致我国的数控机床水平与西方先进的数控水平还存在一定差距。在激烈的市场竞争环境下，国外的数控机床产品不断涌现，抢占了我国数控机床产品的市场份额，为有效解决此类问题，需要正确认识数控机床可靠性技术的存在意义，加强对可靠性技术的研究和分析，提高我国数控机床可靠性技术的应用价值。数控机床可靠性技术的全面应用提高了机床的使用效率，强化了人们使用国产数控机床的信心，对我国装备制造业的稳定发展起到了良好的促进作用。提升数控机床的可靠性，改革传统的机床行业的生产现状，将我国生产的数控机床推向国际的舞台，实现民族制造业的强大振兴。
3.提高数控机床可靠性技术的措施
提高数控机床的可靠性技术需要立足根本，提升数控机床系统设计的可靠性。在设计数控机床系统的过程中，根据机床的实际功能需求组建模块，在降低数控机床维护成本的同时保证数控机床使用的稳定性，设计人机对话的系统功能，提高数控机床针对故障的自我诊断能力，在源头上发现故障，并及时有效的解决，起到自我保护的作用。提高数控机床的系统性能，促进其运行速率，进而达到最佳的系统设计可靠性效果。正确操作数控机床的系统，降低程序编写、参数配置等系统操作的失误率，缓解对数控机床转动链的冲击，树立良好的企业信誉，为用户提供最便捷的服务。提高数控机床可靠性技术的重要环节在于采用隔离屏蔽技术，减小干扰信号，降低其受系统滤波环节时产生的不良影响。通过屏蔽干扰源，阻断静电与电磁信号的手段达到屏蔽干扰信号的效果。为降低高压线外的物质影响，提升数控机床的可靠性，还可应用双层金属屏蔽系统，全面提升国产数控机床可靠性技术的应用效率。由于数控机床的地线较为复杂，将系统中的结构件接地，采用金属屏蔽线来隔离输入信号线，通过科学合理的布线接地措施提高数控机床的可靠性技术。用户对数控机床的使用不当也将造成机床的故障，因此需要对运行进行可靠性控制，谨防用户对数控机床的过载使用，出现相应故障后，采取积极有效的措施恢复数控机床的精度，进而达到提高数控机床可靠性技术的目的。完善可靠性技术的操作体系，从数控机床的可靠性建模角度出发，严格筛选数控机床可靠性技术的研究成果，构建相关的数据库，全面提高数控机床的可靠性技术。
4.数控机床可靠性技术研究
对数控机床可靠性技术展开研究，从数控机床的可靠性指标、可靠性建模、可靠性分析、可靠性设计出发，以此获取理想的研究成果。明确数控机床可靠性指标，研究数控机床在规定条件下对规定功能的执行情况，从数控机床的实际运行情况出发，使用定量数据表示，做到具体问题具w分析。在数控机床的设计和生产阶段，采用科学的方法进行有效计算和分配，提升数控机床的可靠性。基于数控机床的可靠性数据分析，构建相应的产品结构逻辑分析模式。由于数控机床的系统结构相对复杂，使用寿命在不同时期呈现的具体时间存在差异性，进而造成数控机床的故障率曲线也不同。现阶段主要采用的可靠性模型是串联模型、并联模型和混联模型。随着数控机床的使用频率加大，其可靠性也将随之降低，进而将出现一些偶然性的频率。传统的监测方法针对故障的间隔时间进行考虑，并未根据故障发生的次序研究，因此造成数控机床的可靠性模式与实际运行情况不符。为提高数控机床的可靠性技术的应用价值，多数专家学者对故障的间隔次序进行建模研究，了解数控机床安全陛退化的规律，并对数控机床的可靠性设计提供了科学依据。数控机床可靠性技术中的可靠性分析主要分为应力分析、故障树分析和危害性分析三类。其中应力分析是对数控机床在运行过程中承受的非常荷载和工作荷载进行分析。非常荷载受设计不合理等因素导致，而工作荷载则是因设备功能的需求造成。通过有效的应力分析，达到进行合理结构设计的目的。故障树分析是分析数控机床可靠性的重要方法，其可直观、形象地分析出数控机床运行过程中存在的潜在故障，提高数控机床的故障的自我发现能力。危害性分析是在数控机床受故障模式影响后产生的，主要是对数控机床的故障展开精确的分析，针对数控机床的关键环节，通过切实有效的危害性分析来提升产品的可靠性。可靠性设计是结合数控机床的历史故障数据和经验展开的分析，在掌握当前技术水平和部件功能的前提下，促使数控机床产品达到最大的可靠性。借助可靠性设计的分析结果，完善原有的机械设备，降低设备的故障发生率。
对数控机床的认识范文2
【关键词】 职业院校;数控管理;维修
一、现状分析
(1)学生操作水平低。很多职业院校在购置数控机床过程中,对数控机床,特别是数控系统的技术性和先进性都有相当高的要求,对数控机床的功能选择也相当讲究,力求越多越好。设备在安装运行后,其使用效果并不理想,学生对数控机床的操作仅限于所接受的教育水平,甚至更低。对数控机床的标准功能使用不足,对特殊功能的使用更无从谈起。(2)学生编程水平低。数控机床是一个柔性的,灵活的生产工具,要想发挥其特点和优势,尤其需要程序的强有力的支持。我国大多数的职业学校,都还在使用数控机床上人工NC代码输入的方法。对于购买了各种各样CAD/CAM系统的学校,其运行环境大多数局限在微机上,运行在CAD/CAM的实训教室。由于CAD/CAM系统的所有权问题,以及设计和生产上的脱节,使得CAD/CAM系统在实际生产加工中得不到充分利用或者编制的NC程序并不是根据最佳工艺生成的优化加工程序。(3)车间刀具管理落后。刀具系统作为参与制造活动的重要辅助工具,对数控机床的柔性、生产率以及产品制造的精密性和正确性起着举足轻重的作用;刀具又是较昂贵的消耗性资源,一般生产车间,尤其是数控机床较多的生产环境里,刀具的数量巨大,其中的组件也相当复杂,信息繁多,由于生产加工的需要,大量的刀具频繁地在刀具库和机床以及机床与机床之间流动和交换。建立完整的刀具数据库,将刀具系统的所有信息纳入计算机中进行管理,建立无纸化的刀具管理系统是当务之急。(4)对数控机床的联网使用认识不足。数控机床在我国的推广使用已近三十年的历史,在学校推广也有十多年的历史,但是对它的使用目前主要还是集中在单机使用上,在单机使用积累了一定的经验后,对于拥有多台数控机床的职业学校或企业,其单台机床与外界计算机或不同数控机床之间的信息交流很少。
二、应对方法
(1)健全设备管理及维修机构。学校数控系专设数控维修教研室,承担全校数控设备的管理维修及教学工作。他们是由具有丰富经验的老技师和具有很强专业化知识、责任心并有一定实际工作能力的机械、电气教师及工程师组成。(2)制定和健全规章制度。针对职业学校数控机床的特点,逐步制定相应的管理制度,例如数控实习管理制度、数控机床的安全操作规程、数控机床的日常维修制度、数控机床的维修保养规程等,这样使数控机床管理更加规范化和系统化。(3)建立完善的设备档案。建立数控机床维护档案及交接班记录,要求实习学生将数控机床的运行情况及故障情况详细记录,然后由维修人员对机床发生故障的时间、部位、原因、解决方法和解决过程予以详细的记录和存档,以便在今后的操作、维修工作中参考借鉴。(4)加强数控设备的验收。为确保新机床的质量,加强机床安装调试和验收工作,尤其是机床验收这一环节,对涉及机床重要性能、精度的指标严格把关,对照合同、技术协议、国际和国内有关标准及验收大纲规定的项目逐项检查。机床调试完成后,利用RS232接口对机床参数进行数据传输做为备用,以防机床文件(参数)丢失。(5)加强维修队伍建设。一是利用新设备安装调试,让生产厂家?对操作、维修、编程、管理人员进行现场培训:二是走出去、请进来,每年利用学校寒暑假派出教师到数控数控厂家学习、参观、实践;三是在数控系专业的课程安排中,专门增加《数控机床电气控制》、《数控原理与维修维护》等课程,让学生在学习数控操作的同时,也尽量多的掌握机床的维修保养技术。(6)建立数控设备协作网。利用职业院校优势,联系与学校有合作关系的企业,这些企业大部分都在苏南及浙江一带,他们的数控设备千差万别,硬件、软件配套不尽相同,这样给维修工作带来了很多困难。
对数控机床的认识范文3
论文摘要：本文针对我国数控机床，尤其是经济型数控机床服务的现状，提出了构建数控机床综合服务体系的意见，以期抛砖引玉。
我国数控机床在近十余年来已经取得了较大的发展和普及，尤其是经济型数控机床发展更快，在一些地区和行业初步形成了规模。然而，其服务与发展相比还不相称，明显滞后于发展。必须建立系统的综合服务体系，数控机床才能健康持续地发展。
数控机床是在普通机床的基础上发展起来的，不妨先看看普通机床的服务。由于普通机床的发展和使用历史已经悠久，很自然地形成了它的服务体系，而且已经是一个成熟的、有效的体系。正因为如此，人们习以为常，反而不觉得它的存在。如果归纳一下，这个体系至少有3个要素：
培训上岗普通机床的操作者和调试维修人员通常都拜过师傅，由师傅带教的。“师傅带徒弟”就是培训；“满师”就是考核合格，才有资格上岗。
人员专业化“机修工”是一个常见的职业工种，已经普及和渗透到企业、社会。对于普通机床的调试、维修、保养等均有这些专职人员司职。用户一般可以做到小修大修不出厂，有问题自我消化，很少再找生产厂的。
服务社会化其一是服务机构社会化，“机修厂”是遍布各地的常见单位，它提供各类机床的专业维修服务，且不受机床的生产厂家、型号规格的限制；其二是技术教育社会化，各级各类工科技术学校都设置机修专业，输送合格的通用人才。另外，“师傅带徒弟”的方式依然存在。
数控机床是典型的机电一体化产品，除普通机床作基础外，一般配备有数控系统、自动刀架、编码器，有的还有变频器、自动送料装置等，集中了机械、电子技术于一体。因而数控机床更加需要完善的、有效的、及时的服务。
然而，我国的数控机床从机床厂刚出来就有先天不足。这是因为我国的机床厂自身机械技术力量虽然较强，但是电子技术方面较弱，电子类技术人员普遍匮乏，而配套部分又恰恰最需要运用电子技术。机床厂对数控机床的服务从主观上和客观上都没有做好准备，更加谈不上服务体系。数控机床生产厂无法独立承担全面的技术服务，因而配套部分的服务依赖于配套厂就不足为奇了。这样，一方面把服务体系割裂开来，另一方面只要用户方面反映一点问题，机床厂就要拉上配套厂一帮人去，结果往往又是一点小问题，劳民伤财，配套厂是“有苦难言”。
数控机床的用户，绝大部分属于机械加工业，客观上也有电子技术力量薄弱的问题，往往只会简单操作而缺乏配套部分的维修知识，出现一些故障就束手无策，甚至停机待修，影响生产。中、高挡数控机床的人员配备相对还好一点，普及的经济型数控机床的人员配备则不够理想，不少就是普通机床的操作人员，未经过严格培训考核就上机操作。大家都知道没有经过培训取得“汽车驾驶证”的人是严禁开汽车的。对于技术含量很高的数控机床（即便是经济型）怎么能允许未经培训考核就上岗操作呢？汽车有了故障，驾驶员大多能作前期诊断和处理，汽车修理厂也随处可见，修理十分方便。而数控机床有了故障，自己不能处理，还只能找生产厂或配套厂。说到底，还是人们对数控机床服务的认识没有到位，观念没有更新，服务体系没有构建起来。
尽管随着数控机床的发展，机床厂也在不断提高和完善自己的服务，提高自身素质，强调用户培训，服务状况有所改善。但是由于起点不高，认识不深，自身条件不足，还不能从根本上解决服务问题。
因此必须尽快构建与数控机床发展相适应的综合服务体系，才能加快数控机床的发展和普及。
根据我国数控机床发展的现状，参考其他比较成熟的服务体系，我国的数控机床的综合服务体系在下列要点上必须达成共识：
1必须由数控机床厂主动承担全面服务，即由机床厂承担包括机床、配套部分在内的全部服务，改变目前机床厂和各个配套厂分散服务的状况。因为
机床厂是产品的最终完成者，直接面对用户，承担全面服务是理所当然。
机床厂既然生产数控机床，对数控系统是属于必须掌握的核心技术，没有这个基础是很难参与竞争的；而其他配套件如刀架、传感器等技术对于熟悉数控技术的人来说是不难掌握的。机床厂不能长期依赖配套厂服务，否则无从提高自身素质和能力，增强竞争力。
控机床及其配套部分的技术已经比较成熟，质量稳定提高，用户反映的问题集中在调试和维修上，由机床厂指导用户使用和维修是最合适的。
数控机床使用中反映的问题是相互关联和影响的，初期很难判断问题在那个部分。如回转刀架动作失灵，就要检查刀架、数控系统、机床电器。如果分别由配套厂来检查和证明自己配套部分没有问题，或是发现问题解决了，各自的时间和费用已经浪费了。这种看似滑稽的情况，其实是经常发生的。
机床厂实行综合的全面服务，提高服务人员技术素质后，可以精简人员，提高效率。同时，减少配套单位的服务，也会得到相应的经济补偿，有利于降低成本。机床厂承担全面服务后，同样可以协调与配套单位的相互配合。
2要强调培训考核后上岗，建立针对不同层面的培训体系
机床厂自身要培养出一支掌握机电一体化技术的队伍，以适应生产、检验、服务工作。尤其要使服务人员能独立承担数控机床的调试及维修工作。
机床厂要强调对用户进行培训，要形成制度。培训考核合格后方可允许操作数控机床。培训要求是使用户能正确使用、规范操作、能处理常见故障。拥有数控机床较多的用户，应尽量培训出专职维修人员，能独立排除故障，做到修理基本不出厂门。
由机床行业与教育部门协调，继续并加强在各类大、中专学校、技工职业学校办好机电一体化专业，为社会输送和储备合格人才。不断补充和完善针对数控机床服务的内容。已经从事此项工作的，要给以再学习的机会和条件。
实践已经证明，谁抓住了培训谁就主动，谁就发展得快一点。数控系统生产厂家对培训的认识和行动要早些。而只有机床厂抓住了培训，才算是数控机床发展的关键！
3逐步在数控机床的用户集中地建立数控机床维修点
可以由机床厂自己建立，也可以发动社会力量建立。把分散的数控机床维修力量集中组织起来，使数控机床的维修专业化、社会化，做到就地解决数控机床的维修和另配件供应。
对数控机床的认识范文4
关键词：数控机床；模拟试验台；实践教学
作者简介：胡延平（1961-），女，吉林长春人，北京信息科技大学机电实习中心，高级实验师；宋晓娜（1978-），女，吉林长春人，北京信息科技大学机电实习中心，实验师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2012年度教学改革项目“将模拟量控制引入PLC实习教学的研究”（项目编号：2012JGYB66）的研究成果。
中图分类号：G642.423 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2014）02-0180-02
目前随着航空航天、模具制造、汽车等技术的不断发展，使数控机床成为制造业中必不可少的加工设备。数控机床由于具有高效率、高质量、高速度、高可靠性等特点，在自动化加工领域的占有率越来越高。[1]而数控机床在长期运转加工中不可避免会出现各种故障，因此对数控机床维修调试的高技能人才需求也越来越多。传统的数控机床维修高技能人才的培养是由师徒模式进行的，显然无法满足当前市场需求。高校要培养出实践动手能力很强的数控维修高技能人才，需要集教学、实验于一体的数控机床故障诊断模拟实验设备。而由于数控机床价格昂贵，无法在教学中普遍使用，需结合现有数控实验设备，设计并开发数控机床故障诊断模拟实验台，对学生进行专业性、实践性都很强的数控教学。
一、实验台总体设计
本文采用西门子SINUMERIK 802D数控系统，开发研制了数控调试维修实验台。它侧重于机床各部件的电气连接、各种信号测量、性能监控、调试维修、故障设置及排除、PLC程序设计、NC调试等实验。对于数控机床的电气、诊断、调试等方面的实训教学，需要实验台具有开放式的特点，便于学生学习和理解。因此在教学实验台的设计思路中考虑设计一个开放的电气柜，便于学习和掌握CNC数控系统的硬件连接、电气设计、梯形设计、参数设置、故障诊断等多方面数控知识。本数控实验台的设计采用了开放式、模块化的设计思想，尽可能多将数控机床的电器元件、组成等在实验台上展示出来，使学生对数控机床的电器元件、数控机床组成等有一个整体的认识，便于更好地完成数控高级人才培养的任务。
二、实验台硬件配置
1.数控系统选型
常见的数控系统有FANUC、SIEMENS、施耐德、华中等类型。其中西门子公司的SINUMERIK 802D数控系统集成NCK、PLC、HMI于一体，具有功能强大、技术先进、性能完善、保护性好、开放性好、通用性好等特点，通过PRO-FIBUS连接各部SIMODRIVE 611U数字驱动系统，可控制4个进给轴、1个数字或模拟主轴，是一款高性能、低价位的数控系统。由于本文设计的实验台要实现铣床功能，即1个主轴和3个进给轴，故选择SINUMERIK 802D作为数控调试维修实验台的数控系统。
2.电机选型
伺服电机作为数控机床驱动坐标运动的执行部件，不仅具有恒定输出转矩特性，而且还具有非常强的过载能力。伺服电机选型的主要依据是机床的设计性能指标，如进给轴的最高速度、加速度、主轴功率和调速范围以及机床实际应用条件，如切削的材料、加工工艺参数、使用的刀具等条件。由于本文设计的数控维修实验台不进行实际的加工切削，且电机的工作制是短时工作制，即短时定额。因此，选配的电机型号分别为：主轴，1PH7107-2NF02-0CA0；X轴，1FK7060-5AF71-1AG0；Y轴，1FK7060-5AF71-1AG0；Z轴，1FK7063-5AF71-1AH0。
3.模块设计与组成
根据教学需要，为便于学生全面理解数控知识，在实验台的设计中，将实验台按功能分割成六个开放式的功能模块，分别为伺服驱动模块、电器部分、模拟刀库模块、I/O模块、数控装置和实验板。
（1）伺服驱动模块。与数控系统802D匹配的伺服驱动装置是Simodrive611U E系列伺服驱动器，包括电源模块和功率模块。其中功率模块采用双轴模块，电源模块设为三相400V±10%，使驱动系统可在360V到440V范围内正常工作。进给轴选用1FK7系列伺服电机，主轴选用1PH7系列主轴电机。[2]在伺服驱动模块上预留了可供测量使能信号及编码器信号的插孔，方便学生在实验中测量各信号的状态并进一步理解伺服驱动工作过程。
（2）电器部分。数控机床的电路有主电路和控制电路。主电路可实现电能的分配、短路保护、过载保护等功能，控制电路可实现机床照明、冷却等。该模块为数控机床的主电路，用来展示机床强电控制原理。
（3）模拟刀库模块。本实验台具有铣床功能，没有刀库，为了增加实验台的应用功能，节约成本，特设计了该模块，实现加工中心的自动换刀功能。
（4）I＼O模块。I＼O模块主要是把机床电器部件通过分线器与手轮和机床侧信号相连，来展示机床上的行程开关、霍尔开关和机床操控面板开关等信号。在I＼O模块上设计了开关按钮，可进行机床常见故障设置，同时在实验台的I/O模块上预留了机床侧的部分信号接插孔，用于接线及测量信号状态，查找机床故障原因。
（5）数控装置模块。选用西门子802D数控系统，其计算机数控装置CNC与显示器集成为一体，数控装置前面有可以作为数据存储的PCMCIA卡插口。
（6）实验板。实验板设有故障设置模块，用于在实验或考核过程中人为设置故障。操作人员可以手动操作故障设置模块上的各故障开关，设置不同的故障。故障设置模块也可以和计算机相连，通过专用的计算机软件设置故障，实验台上能够实时显示当前的故障点。本实验台共设置了23个按钮，对应不同的机床故障设置，各按钮对应的故障内容如表1所示。
三、实验台调试
按照设计要求正确安装并连接数控系统的硬件后，需进行数控系统调试。调试内容包括：PLC应用程序、驱动器参数调试和数控系统的基本参数调试。
数控系统通电检查无误后，可进行PLC应用程序的调试，以实现PLC相关功能正常运行。本实验台主要对数控系统工作方式选择、进给倍率的选择、急停、坐标轴手动控制、主轴手动控制、手轮控制等PLC程序进行调试。调试方法如下：
（1）利用准备好的“802D调试电缆”将计算机和802D的COM1连接起来。802D必须进机方式：系统PLCSTEP7连接设定通讯参数选择“连接开启”。计算机启动PLC编程工具，进入通讯画面，设定通讯参数，如波特率等。[2]
（2）编译PLC应用程序，并利用PLC编程工具软件将该应用程序下载到802D中。
（3）启动PLC应用程序，可利用监控梯形图的状态，也可利用“交叉引用表”来检查是否有地址冲突。将设计好的PLC程序通过RS232通讯电缆下载到802D系统中，进行调试，802D系统不支持PLC程序的修改，所以要修改PLC程序需将其上载到计算机内再进行修改，重复上述过程进行调试，直到成功为止。PLC应用程序的基本功能调试完毕后，数控系统可在模拟方式下进行模拟操作。
四、实验台功能
为了在教学中使学生熟悉数控机床常见故障种类并掌握数控机床常见故障的排除方法，本文设计的实验台可进行数控数控机床故障设置与诊断实验，如数控系统无法启动、数控机床驱动无法得电、故障板设置故障等。[3，4]
（1）数控系统无法启动实验。
故障现象：上电后，按下系统启动键，数控系统没有反应。
故障排查：检查实验板上各个电路空气开关是否合闭，特别是数控系统控制空开的状态，若有未合闭空开，合上电源，故障将排除。若无上述故障，从数控系统端开始用万用表检查电路是否接通，检查出未连接牢固的接线端子，接好电路。故障排除后，系统重新上电。
（2）数控机床驱动无法得电。
故障现象：开机后，数控机床驱动部分无电压。
故障排查：断开模拟电压+/-10V端。1）按“自动方式” 键入“M03S500” 按“回车/输入”键按“数控启动”键。2）主轴不运转，观察I/O模块演示板的Q0.0的红色指示灯是否亮，亮着表示正转有效。3）重复步骤1，主轴运转。
（3）故障板设置故障并排除。
故障设置：按下故障板上任意一个开关按钮后，机床某个功能不能实现。例如各种限位开关、减速开关、各种按钮的故障等。
故障排查：根据故障现象，查找相对应开关按钮，重新操作机床，故障排除。
五、小结
本文设计并开发了基于SINUMERIK 802D数控系统的数控机床故障诊断模拟教学实验台，并进行了子系统连接与调试。该数控实验台采用了开放性和模块化的结构设计理念，尽可能把数控机床的电气部件在综合实验台上展示，让学生对数控机床电气组成、运行机制有一个整体概念。利用该实验台可进行各种机床故障设置实验，学生可以自己动手操作，对数控机床的各个环节理解更加透彻。实践证明，该实验台对数控技术实践教学有很好的促进作用，有利于为社会培养更多的数控技术高级人才。从长远看，将该实验台用于高校实践教学中具有较好的经济效益和社会效益。
参考文献：
[1]李宏胜.机床数控技术及应用[M].北京：高等教育出版社，2001.
[2]西门子公司.SINUMERIK802D安装调试手册[M].2003.
对数控机床的认识范文5
关键词：数控机床；故障检测；故障维修
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）02-0060-02
数控机床作为加工行业普遍应用的设备，推动了企业的发展，然而数控机床种类多，构造精密，结构也很复杂，常会出现各种故障，这增加了诊断的难度，数控机床的故障影响生产，对企业效益也造成损失。为了满足市场需求，提高加工效率，减少机床故障发生的频率，保障数控机床的稳定运行就显得尤为重要，这就要求技术人员能够清晰认识机床的结构原理，对数控机床的故障做出合理诊断与维修，以提高企业的经济效益。
1 数控机床结构特点与维修现状分析
1.1 机床结构原理与特点
基于不同的设计理念，数控机床不仅有很多种类而且特点各不同，但是基本原理都是相同的。数控机床可以分为控制系统，伺服系统和位置系统三个模块。控制系统通过发送给伺服系统程序运算结果，从而实现对整个机床运转的控制。伺服系统分析接受的控制信号，然后由电动机控制完成相应的机械运转。位置检测系统负责检测运动具体过程，并将具体信息进行反馈给控制系统，控制系统再修对信息进行修正，保证机床稳定运转。在三个系统的配合下，数控机床都有着一些共同的特点，例如具有很高的生产效率，能较好的适应潮湿，高温等的恶劣环境，具有一定可靠性。而且由于数控机床零部件的精度较高，由软件控制进行自动加工，因此可以很好的保证生产工件的质量和精度，提高了生产质量。在生产过程中，数控机床可以自动实现加工，换刀，排屑等的过程，减少了人力消耗和工作强度，同时也提高了企业效益。
1.2 机床故障检测与维修重要性
随着科学技术的进步，数控技术也取得了很好的发展，并被广泛应用，但由于其复杂性与先进性，传统的检测与维修技术已经满足不了现在的需求，对维修理论与技术的改进研究就显得势在必行，数控机床过程控制的特点使得一旦零部件发生故障就会使机床停止运行，影响了生产效率，若没有进行及时的检测维修，还可能造成大的经济损失。因此，在平时就要做好对机床的保养和维护，降低故障发生率。对于故障也要及时的进行合理的处理，最大程度降低故障带来的损失，通过做好机床的故障监测与维修来提高企业的效益和零部件生产加工质量。
1.3 机床维修中存在的问题
首先是数控机床操作环境还不够安全，较大的温度变化可能会使机床运行出现问题甚至是损坏机床。复杂的电磁环境以及周围机器设备的震动也对维修造成一定困难。环境中的灰尘和粉末可能会对部件灵敏度产生影响。有的维修人员由于专业知识还不够丰富，误将地线与电器里的中线连接起来，引发强压损害生命财产安全。还有的维修人员贪图便利没有专门准备电源，而是直接在机床附近另外引线，设备的电源被断开而总电源还连接着，造成安全隐患。对电气设备也缺乏很好的保护，对于电机没有进行及时有效的散热操作，由于数控机床的复杂性，维修具有一定的危险，而一旦维修人员缺乏自我保护意识，不严加防范危险的发生，违反操作规范和要求，不仅容易损坏设备，造成经济上的损失，还能危害到自己的生命健康。
2 数控机床故障诊断与维修探究
2.1 机床故障检测常用方法
对于数控机床故障的诊断可以使用由外到里的检测方法，因为技术的进步，数控机床内部出现故障的概率相对较小，很多故障的出现并不是内部原因引起的，因此在检测故障时，要尽量避免机床的拆卸，而应是由外向内的进行检查，可以先根据直观上的观察对零部件磨损程度，是否有脱落松动，连接情况是否良好等进行检查，否则可能会对机床精度产生不利影响。检测可以分为电气和机械两个部分进行，也可以先断电监测，后通电监测，寻找故障产生原因。因为数控机床的性能很大程度上受到参数值的影响，因此维修人员也可以通过调整参数，来诊断故障。由于数控机床一般都具有一定的自测功能，诊断就可以借助这一功能令机床进行自我诊断。若进行一系列的外部检查后没有发现问题，就可以考虑是否是内部原因引起的故障。可以通过更换可能发生故障的零部件，观察机床是否能够正常运转。具有较高技知识经验和技术能力的维系人员还可以以机床的运行原理为基础，对故障进行分析推断，断定故障的产生原因，采取先易后难的顺序对数控机床进行监测维修。
2.2 机床故障维修新思路
对于数控机床的维修，首先可以尝试使用复位系统，切断电源，打开电源复位键，来看机床工作是否恢复正常。这种方法非常适合用于应对因数控机床程序出错而引发的故障。但是在使用复位系统前一定要首先备份数据，以利于问题无法解决后的对于设备硬件的监测。数控机床的系统被重新设置后，若故障仍然存在，那么此时可以通过微调参数的办法来查看各个系统之间是否处于最合适的控制状态。因为参数设置上的失误很可能造成机床无法正常工作，可以利用数控机床具有的搜索功能，对参数进行比较和分析，并进行校对，来查看能否使机床恢复正常。若经过以上一系列操作仍未排除故障，那么接下来可以分析是否是某些零部件损坏的原因，通过零部件的更换，然后再对参数进行重新设置，进而排除故障，是一种十分简单而有效的解决方法。除了分析数控机床自身产生故障的原因，也要同时考虑是否是由于环境的干扰造成的故障，例如电流电压的波动，以及温度的变化等，可以尝试使用高质量稳压电源，避免电源波动对设备造成的影响。维修的过程中也要善于翻阅以往的维修记录，查看以往的故障原因以及是否有遗留的问题，为维修提供借鉴和建议，方便找到故障的原因。
2.3 机床诊断维修改进建议
由于数控机床结构复杂，自动化程度高，在维修之前，要做好对数控机床结构和电路图的研究，并且结合具体问题具体分析，进行认真调查故障原因，寻找解决方法，进行合理的诊断，对于数控机床的维修一定要采取先易后难的原则，先处理简单问题再解决复杂的故障，例如监测电压是否正常，线路是否牢固正确的连接。为了使机床使用寿命更长，减少故障发生频率，也要注意平时对数控机床的保养维护，及时更换磨损零件，清理电气柜的灰尘，定期更换电池等等，来尽可能找出隐患，保证机床正常稳定运行。
3 结语
数控机床结构复杂，可能引起故障的原因有很多，但其基本原理都是相同的，所以技术人员应该充分了解其原理，定期对设备进行检查，在检测时，要进行综合性检测分析，按照严格的操作标准要求检查处理故障，找出故障原因，根据实践生产情况，分析具体情况，针对性的进行维修补救，尽早解决问题使机床运行，尽可能低的降低故障对生产的影响，同时平时也要维护保养好机器设备，要考虑到运行环境对机床运行造成的可能影响，减少故障的发生。这些对于保证数控机床稳定运行，提高生产速度和效率都十分关键。本文在分析数控机床结构特点与维修现状基础上对数控机床的检测与维修进行了进一步阐述。
参考文献：
[1]索永圣.数控设备常见故障处理及维修工作研究[J].装备制造技术，2014（9）：26-28.
对数控机床的认识范文6
关键词：数控机床；电气系统；可靠性
1 简介
数控机床一般是由系统，电气系统，刀库，CNC系统，防护装置，液压系统，主传动系统，冷却系统，主轴组件，进给系统等组成。数控机床的电气系统是指控制着机床各部件进行工作并协调完成机床加工任务的核心系统。它是由大量的继电器来组成非常复杂的逻辑控制电路，通过接受来自操作面板及机床其他各部分位置开关所传来的信号并经过逻辑运算的信号，从而控制机床的运行状态。电气系统通常指的是数控机床除了CNC系统和电源外的所有电气元件和线路连接的部分传感器件，例如电磁阀，变频器，继电器，开关等。
数控系统是整个数控机床的控制中枢，在实际的使用和运行过程中表现优劣，直接关系到数控机床整体设备是否能够正常运行，完成加工任务。因此，数控系统的可靠性是广大数控机床用户在选购产品时最为关注的质量属性之一，在越来越激烈的市场竞争中，国外发达国家的数控巨头凭借他们所拥有的先进技术和生产工艺尤其是在电气系统方面对我国的数控行业形成合围之势。数控机床可靠性的好坏已经成为我国民族数控产业能否继续发展的关键所在。
2 数控系统可靠性低的原因
近几年来数控机床企业界有了一些新的认识，数控机床毛病最多的是电气控制部分，其次才是机械部分。电气部分故障率高的是数控系统部分，其他部分出现故障的概率很少。通过对数控机床的故障统计分析得知，电气系统故障绝大多数是国产机电元件质量差所引起的。其中国产元件存在质量问题最多的包含机械触点继电器、开关、按键、键盘、接插器、屏蔽电缆、电容、连接器、交流插座等。
根据一项国外的统计，计算机的故障中90%是电源本身的故障和来自电源对干扰的传导，往往强电设备对电源系统是存在一定的影响的，强电在使用中会产生很强的脉冲噪声，通过各种途径传导影响电子设备的正常运行。根据电磁兼容性（EMC）原理，首先把电源搞好，从电源系统抑制干扰更有效。因为电源系统往往是噪声的“媒体”通过馈线传播干扰。近年来，虽然电网供电质量有较大提高，但是各地工厂的具体情况差别很大，部分工厂电压波动超过士15%，这时往往伴随着种种噪声干扰，系统会时好时坏，故障率明显增加。
3 提高可靠性的措施
数控机床电气系统的可靠性水平从根本上说是在设计阶段决定的，是通过实际的制造和生产管理实现的。凡是为提高产品可靠性水平而采取的设计技术都称为可靠性设计。目前由于数控机床电气系统产品缺乏真实可用的可靠性数据，无法实现在真正意义上进行可靠性的预计和分配。但我们可以采取多种实用的可靠性设计措施，如制订可靠性设计准则、可靠性设计检查表，实行可靠性设计评审，在故障分析基础上进行可靠性改进设计等。可靠性设计准则，被日本的企业界认为是产品可靠性设计的三大法宝之一。它是在对产品进行故障模式、危害度和影响分析的基础上，选用更加可靠的零件、元器件，采用简化设计、优化设计、降额设计、热设计、冗余设计、环境设计、人机工程设计等技术，从而保证产品的可靠性。
经过大量的研究实验和实践，我们必须认识到要想把CNC做好，首要问题是解决电源的问题，确定提高数控机床电气系统可靠性要以供电电源为突破口，切实提高电源的电网适应能力和电磁兼容性能力。首先大胆采用降额设计技术，重点是选择功率器件（大功率三极管、快恢复二极管等）以及低通电源滤波器，电解电容等。降额设计的使用应包括电流、电压和功率等电学应力降额，也应包括像振动、温度、冲击等环境应力方面的降额。在进行设计时不仅要充分考虑稳态性能，还要兼顾脉冲状态以及环境变化时所引起的供电波动、浪涌和干扰等情况。因此，在进行数控机床电气系统的设计阶段要留有足够的余量。当进行环境设计时也应考虑抗振设计和热设计的加固技术。数控机床电气系统的安装好坏对数控机床的可靠性和稳定运行是至关重要的。
数控系统的可靠性设计值，要通过制造和装配过程予以保证和实现。低劣的制造和装配工艺，可靠性设计值就成为根本不能兑现的空话，因此对关键的制造工序和装配工序要建立可靠性保证体系。制造和装配工艺水平落后，过多的手工操作和人为参与是国产数控系统可靠性的软肋。对于国产数控系统这种小批量生产的产品，现有的工艺水准，很难从硬件制造的角度保证系统的可靠性。国际名牌数控系统的大批生产，采用机器人焊接，实现全自动制造，减少人为参与，避免了由于人为不慎所造成的失误。数控机床电气系统一般没有齐全的技术资料，系统一旦出现故障，别人很难从源代码解读，只有原编者才能修改。因此要加紧建立软件可靠性保证体系，对软件的研制、测试、运行和维护各阶段进行计划、组织、监督控制和指导。对开发的数控机床电气系统软件要进行可靠性论证，制定软件的可靠性考核办法，以便有效提高软件可靠性。
[参考文献]
