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数控车床的原理范文1
【关键词】数控车床；诊断及维修；维护和保养
引言
数控车床又称为CNC车床，是机电一体化的高技术产品，作为目前国内使用量最大，覆盖范围最广的一种数控机床，在我国国内机械加工占有重要作用。目前，数控车床的应用范围越来越广，具有很多的优点，如加工柔性好，生产效率高、精度高等。数控车床的技术水平高低及其在金属切削加工机床产量和总拥有量的多少反映着一个国家国民经济发展和机械工业制造水平的高低，数控车床作为数控机床的主要品种，在数控机床中占有很大的比重，近几十年来，一直备受世界各国重视并得到快速的发展。
1 培养高素质技能人才。进行故障分析
数控车床从几十万元到几千万元的价格不等，是企业中的关键设备，如果一旦车床出现什么问题，这将会影响企业的经济效益。人们往往只注重设备的使用，而忽视对这些设备的保养和维修，往往在出现毛病时，才对这些设备进行维修及诊断，因此，为了充分发挥数控车床的诊断及维修，为维修创造良好的条件。
首先要有高素质的维修人员，这些人员要有高度的责任心，知识面要广，不仅要学习数控的基本技术，而且要掌握数控电器控制的不同学科的知识，比如，自动控制和拖动理论、计算机技术、控制技术、模拟与数字电路技术等。这些人员还要经过先进的技术培训，要针对数控技术的基础理论进行培训，不仅要让员工去相关的车床安装现场进行培训，而且这些人员也要向有经验的前辈学习，也要重视自学。在学习中要掌握科学的维修方法，在长期的实践中不断总结经验，积累经验，在日常工作中要不断提出问题，解决问题。在学习中要不断掌握对数控车床进行维修的先进工具和仪器。
不仅要有高素质的高素质人才，而且要对这些人员配备相关的物质设备，要准备好专用机通用的数控机床维修设备，必要的维修工具和相关的仪器等，要对每一台数控机床绘制完整的样图，完善相关的资料，要对数控车床的维修技术及车床使用等相关资料进行档案管理。
随着我国机械加工制造行业不断发展，数控车床因其在精度、柔性化、加工效率等方面的优良性能，已在加工行业得到充分的发挥，因此，掌握数控车床的使用和维修已成为必然。当数控车床发生故障时，为进行故障诊断，找出故障的原因，维修人员要做到以下两点：
1.1全面调查发生故障的现场
全面调查故障现场能使维修人员获得维修的第一手资料。在故障现场，首先应查看故障记录单，然后询问操作人员出现故障的全过程，充分了解故障现场以及已采取过的措施。与此同时，维修人员还应对故障现场进行仔细的分析和观察，查看系统外观、内部是否出现异常，在确认数控系统通电设备无危险的情况下方能接通电源，再次观察系统是否异常情况，查看CRI显示的报警内容等等。
1.2认真分析故障原因
发生故障时，数控系统虽然有各种报警系统或自动诊断程序，但并不能准确的指出发生故障的部位或原因。除此之外，同一报警和同一故障可以是很多原因引起的，因此，在分析故障时，不能只考虑一方面的原因，要对故障进行全方位的分析和研究，尽可能考虑各种因素。在分析故障时，维修人员不应局限于CNC部分，而应该对车床液压、机械、强电、气动等方面进行全方位的检查，并作出综合的判断，最终达到确诊和排除故障的目的。
2 数控车床维修与诊断的一般方法
对于大部分数控车床的故障，总的来说可以分为以下几个方法进行诊断：
2.1直观法
当故障发生时，维修人员可以通过故障发生时周围产生的各种声、气、味等异常的物理化学现象进行观察和分析，可以缩小故障地点的范围。但是，这种方法要求维修人员具有丰富的实践经验及综合判断能力。
2.2系统自诊断法
利用数控车床上自带的自动诊断功能，依据CRI上的显示报警信息及个模块上的发光二极管等器件的指示，可以判断出故障的大致起因，然后进一步利用系统自带诊断功能，还可以显示系统与各部分接口之间的信号状态，进而找出故障的大致位置。
2.3参数检测法
数控车床的参数是保证车床正常运行的前提条件。因此，我们可以通过分析故障继承的系统参数，来找出故障的原因。参数一般存放在储存器中，当受到外界干扰或电池不足时，可能导致部分参数丢失或变化，使车床无法正常工作，尤其是长期不用的车床，经常发生参数丢失的情况，因此，检查和恢复故障车床的参数是维修中行之有效的方法。
2.4功能测试法
通过功能测试程序，来检查车床的实际运动过程称功能测试法。它作为故障的一种检查方法，通过手工编制一个功能测试的程序，在故障车床上运行该程序，来检测故障车床功能（如圆弧插补、直线定位、螺纹切削、固定循环、用户宏程序等）的准确性和可靠性，进而判断车床故障的原因。
2.5部件交换法
当车床的故障范围大致确定时，维修人员可以通过部件交换法，在外部条件完全正确的情况下，利用同种的印制线路板、集成芯片或电器元件等替换有疑点的部件达到确定故障位置，从而，更好准确的对故障部位进行维修。
2.6原理分析法
依据数控车床的组成及工作原理，在原理上分析个点的参数和电平，同时利用示波器、万用表或逻辑分析仪等仪器对其进行测量、分析、比较，进而确认故障位置的方法，叫做原理分析法。此方法，对维修人员的专业技术及计算机技术和电路原理技术要求较高，在诊断的同时，还要针对具体的故障部位，绘出部分控制线路图，方便对故障车床进行维修。
2.7测量比较法
数控系统的印制线路板制造时，为了便于以后的调整和维修，一般都设置有检测用的测量端子，维修人员可以通过对故障车床的测量端子进行测量，与正常的印制线路板之间的电压和波形进行比较分析，从而进一步判断故障所在的位置。
数控车床的原理范文2
关键词：经济型数控车床 电磨头 车 磨一体 精密加工
中图分类号：TG580.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-03
当今数控机床技术的发展越来越快，为了适应市场的竞争，提高生产效率。许多中、小企业的生产都广泛应用了数控技术来提高生产效率及缩短新产品开发周期。但由于高科技、高精密的数控机床在价格、日常管理、维护和保养方面成本都比较高。为了降低投资资金风险，特别是小企业难以承受高成本的设备投入。所以小企业使用经济型的数控机床较多，但只能满足加工精度要求不太高的零件。
由于产品的技术要求越来越高，一些高精密的零件、超硬的材料等对经济型数控机床来讲是难以进行加工的。以经济型数控车床为例，虽然经济型数控车床加工效率高、加工质量稳定、用途广泛，能车削各种零件的内外圆柱表面、锥面、球面、曲面、切槽、公英制螺纹、圆锥螺纹等等。但由于机床自身精度和其他因素的影响，经济型数控车床一般只能满足加工公差在0.04左右范围的零件。零件的加工精度再有所提高，加工的效率和产品的合格率就会急剧下降。主要存在的原因有以下几点。
（1）车床机械结构方面
以半闭环伺服系统为例，数控车床在机械传动机构存在的误差主要有：同步带（联轴器）的间隙、滚珠丝杆间隙、刀架（四工位刀架）重复定位误差。这些误差使传动终端的X、Z轴重复定位精度在0.01～0.02 mm范围内，但反映在零件加工尺寸上的误差就可能更大了。
（2）刀具方面（主要因素）
对于零件批量生产加工，现在大多数工厂都采用加工性能更稳定的机夹刀和机夹刀粒。但从实际加工效果来看，由于机夹刀的刀尖圆角较大，加工时会产生较大的径向力。此类刀具除了在刀具耐用度上优点突出外，其他方面的性能与手工刃磨的刀具差异不大。特别是在加工细长轴等方面更没有优势，不能实现高精密零件的加工，而且刀具成本较高。
（3）其他方面
在数控装置的插补精度、车床本身的刚性、夹具的刚性、切屑、切削液室温等等都直接影响到零件加工的精度。
经过以上的分析，考虑到刀具和机床刚性等因素。为了能在经济型数控车床上也能加工精密零件，但又要减少资金的投入。该文以经济型数控车床（使用GSK980TD数控系统）为例子，通过在车床上加装电磨头，实现车、磨一体的精密通用加工，解决了实际加工中经济型数控车床也能快捷稳定的加工精密零件的需要。
1 电磨头的加装与控制
磨削加工是一种比较精密的金属切削方法，经过磨削的零件有很高的精度（圆度可达0.0001 mm）和很细表面粗糙度（Ra0.05 ?m）。因此在大多数的情况下，它是机床加工的最后一道工序，另外对于一些硬度较高的零件（如零件镀铬、淬火后）都是通过磨削来达到零件的技术要求。所以在数控车床上加装了电磨头后，不仅能加工高硬度材料的零件，而且加工的稳定性更高，也能加工出技术要求更高的精密零件。
1.1 电磨头加装的方案
如图1所示。
加装部份分别由底板、磨头主轴、变速箱、电机等组成，安装在X轴拖板上。通过车床的X、Z轴控制砂轮的纵、横向进给，通过加工程序实现指定的磨削加工。安装要求如下。
①各零件间连接要牢固可靠，防止砂轮高速旋转时产生振动而造成危险。
②砂轮安装必须经过平衡校正，并要修磨好切削面。
③砂轮中心高与数控车床主轴中心高要求等高，保证加工零件的尺寸精度容易控制。如图2所示：h=h1=h2
④砂轮的左端面与四工位刀架上的刀具刀尖尽可能平齐，防止刀具在切削时，砂轮与车床主轴卡盘发生干涉而造成事故。
⑤砂轮最外缘与四工位刀架上的刀具要求有一个合适的距离（根据零件的直径而定），防止其中一方在切削加工时，另一方与工件或机床发生干涉而影响加工。
⑥电磨头的电机利用机床输出信号接口的DOTWJ（尾座进）和M08（冷却液开）信号来控制，电磨头电机正转用（M10），停止用（M09）来控制。原理是：砂轮正转时冷却液必须在开启状态，当磨削加工结束以后用M09指令关闭冷却液及磨头电机。此外，也可以使用机床的扩展输出指令控制。用DOTWJ和M08控制原理图如图3所示。
1.2 砂轮的修整方法
由于砂轮的制造等原因，砂轮在安装后一般都要求进行修整，以减少磨削过程中产生的振动和保证零件在最后一个工序加工的质量。修整砂轮的过程如图4所示。
砂轮修整笔可通过专用夹具安装在尾座上，并按要求与砂轮的轴线保持一定的角度固定好。通过移动X轴调整砂轮笔与砂轮外缘的距离，然后控制Z轴左右移动砂轮来进行砂轮的修整。
1.3 砂轮的对刀方法
由于砂轮安装在刀架的另一方向，所以对刀时要注意避免误操作造成碰撞事故。砂轮对刀的原理与四工位中的刀具一致，只是将它当作第五把刀具，并将刀补输入T00～T04以外的刀补中。对刀时可使用基准刀T0100，然后通过试切的方法，将刀补输入05号中的X、Z内。调用磨削程序前，在确保换刀点在安全位置的前提下运行T0105，再进行砂轮的定位和磨削。在编写加工程序时要注意，由于砂轮与四工位刀架位置不同（前刀架与后刀架），所以如图（5）所示，砂轮的程序应为：G0Z5；X-40；X轴上的数值应为负数与四工位刀架上的刀具相反。
2 应用举例
如图6所示零件图，由于该零件加工精度要求较高，如果要小批量生产，利用经济型数控车床通过正常的加工方法很难保证其精度要求。但车床在加装电磨头后，此类精度的零件加工就比较容易控制。
加工经过砂轮对零件进行了精加工后，零件的尺寸精度、表面粗糙度得到了有效的保证。同时利用一次装夹就完成了零件的粗加工、半精加工、精加工等所有类型的切削加工，减少了加工辅助时间提高了生产效率。
3 结语
经济型数控车床通过加装了电磨头，车床结合磨床的优越性得到了充分的体现。不仅能更好地控制零件的精度，而且通过修改刀补或程序数据，可以很容易对精密零件的尺寸进行修整达到要求，高硬度的材料也可以通过磨削来加工。通过改变砂轮的形状还可以对内孔、锥面、螺纹或成形面进行精加工，减少了零件的加工工序，在降低设备投入成本的同时提高了企业的生产效率和加工范围。
参考文献
[1] GSK980TD车床CNC使用手册.广州数控设备有限公司.2006.01.
[2] 机床加工工艺学[M].中国劳动出版社，1999.
数控车床的原理范文3
（自动化（数控）专业）
学生撰写实习报告要求和格式
一、实习报告要求
学生撰写实习报告是实习环节重要组成部分，是评定实习成绩的重要内容，学生必须按时提交实习报告，并且必须保质保量完成。
实习报告的封面必须按照学校要求到教务处领用。报告中涉及图一律用铅笔 。报告中必须对实习周期内的情况进行总结。手工撰写部分必须字迹清晰，电气图必须符合国家标准。
实习报告提交时间在实习终了后一周内上交。
电气图纸附件，根据实习具体内容和要求。
二、实习报告格式
1、实习题目：数控机床电气安装与调试实习
2、实习时间：
3、实习地点：
4、实习目的：
为了培养学生的机床电气设计和安装与调试动手能力，使他们所学的理论知识与实践相结合，并使所学的课程知识更完善、更扎实。
通过此次电气实习，使学生了解一般数控机床的机械传动结构，了解普及型数控机床电气组成、控制原理、性能，掌握电气部分设计方法，机床电器元件的选择，掌握数控机床电气布线、安装与调试以及数控机床机电联调的过程，了解中高档数控系统电气综合连接和控制原理，并学会使用一般电工工具，为以后从事数控事业打下坚实基础。
5、实习素材和工具
主要撰写总体介绍实习的器材和实习的工具等 6、实习内容：
（1）数控车床电气设计安装与调试
1）数控车床电气设计任务要求
根据上课实时提供的任务为准。
2）数控车床设计
（1）数控车床电气组成方框图；
用文字对组成方框图进行描述。
3）数控车床电气原理图设计及分析可根据数控系统控制进给驱动电机、数控系统控制主轴调速、数控系统控制电动刀架、数控系统控制输入输出以及主回路等根据自行理解进行局部画图加文字描述和分析。
4）数控车床电气安装与调试
主要撰写电气安装中使用的电气原理图进行分析以、安装过程的产生的问题和调试过程产生的问题。
(2）数控铣床电气设计安装与调试
1）数控铣床电气设计任务要求
根据上课实时提供的任务为准。
2）数控铣床设计素材
1）数控铣床电气组成方框图；
用文字对组成方框图进行分析。
2）数控铣床电气原理图设计及分析
可根据数控系统控制进给驱动电机、数控系统控制主轴调速、数控系统控制输入输出以及主回路等根据自行理解，用文字描述和分析。
3）数控铣床电气接线图设计和安装主要画出施工使用的电气接线图以及举例用文字描述理解图的方法
撰写电气安装过程包括施工产生的问题。
（3）中高档数控系统综合连接图
任选一种中高档数控系统某一规格系统(FANUC、三菱、西门子)画出综合连接图，并用文字适当描述。
7、实习体会或实习感想
不少于1/2页，主要对实习过程进行的总结。
交报告后视实习过程、答辩和报告撰写情况，决定是否需要再答辩，主要区分实习报告是否真正独立完成。若有同学对实习内容不理解可以在一周内电话预约，进行答疑辅导。
8、联系方式
电子邮箱：zdhxcjj@126.com；联系电话：13605174091曹锦江
自动化学院
数控机床电气控制产学研实习基地
数控车床的原理范文4
关键词：数控机床 故障分析 诊断方法
中图分类号：TG519 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0007-01
1 引言
在数控车床的使用过程中，经常会出现一些故障性的问题，如果对这些故障不能进行及时的处理和诊断，对于零件加工的精度会有重要的影响，甚至会对数控车床的加工效率或者是寿命产生很大的影响。所以我们必须认真的对待数控机床发生的故障，及时对故障进行总结和排除，以便更好的提高车床的加工效率，延长车床的寿命。
2 数控机床的基本原理
数控车床进行零件加工操作的时候，操作者首先需要根据零件的设计图纸进行加工方案的制定，然后根据进行加工的零件所制定的方案编写出相应的精加工程序。在车床控制装置编辑的状态下，对编写好的程序输入到数控车床的控制系统之中。经过数控车床的控制系统对所输入的程序进行分析和处理之后，可以根据运算结果以数据的形式分配到机床的各个坐标的伺服系统中。机床的各个坐标的伺服系统在受到一定的数字控制信号之后，会通过系统传递到各个部件中去，这样数控车床就会自动的按照所给出的时间、顺序、速度进行加工，从而得到合格的产品。
3 数控机床故障诊断的基本原则以及方法
3.1 数控机床故障诊断的基本原则
对于数控车床来说，机床的诊断是进行故障排除的先决条件，对机床的故障进行科学的诊断，我们往往需要遵循以下几条原则：
从外部到内部的诊断原则：随着数控车床的技术不断的更新和完善，车床本身所具有的故障率也有了明显的下降。大部分的车床故障都不是车床本身的系统故障所导致的。维修人员在进行车床的故障排除的时候，要按照从外部到内部的原则，尽量避免随意对车床进行拆卸，这样可以规避可能的故障范围，从而导致数控车床受到二次故障。
从主机到电气的诊断原则：对于一般的数控车床来讲，由于主机的故障比较容易诊断排除而数控系统以及电气系统的故障诊断难度相对比较大。这样我们在进行诊断的时候就要遵循从主机到电气的原则。因为从实际的例子统计来看，大部分的数控机床的故障都是因为主机的失灵而造成的。所以在进行故障的诊断之前，就必须考虑到机床机械性的故障排除。
从静态到动态的诊断原则：当数控车床出现问题的时候，就必须对数控车床进行断电状态下的处理，在静态下对数控车床进行观察和分析。当我们确定通电后不会对机床造成更大的故障和二次伤害的时候，可以对机床进行通电测试。在通电的状态下，对机床进行动态的分析和测试。这样的从静态到动态的故障诊断原则是确保机床的安全，不会出现故障状态下运作的故障扩大。
从简单到复杂的诊断原则：当机床出现故障的时候，大部分的时候仅仅一处的故障就可以影响到数控机床的加工。但是我们也不能排除有多处的故障的可能性。所以在进行故障排除的时候要遵循从简单到复杂的原则。要先对那些相对比较简单的故障进行分析和排除，然后解决那些相对比较难的故障。同时在对故障进行分析的时候要先考虑那些原因相对比较简单的故障，再对那些相对比较复杂的故障原因进行分析。
3.2 数控车床故障诊断的基本方法
数控车床的机械故障的诊断，是进行故障排除的先决条件，所以，故障的诊断方法相对来讲就显得比较重要。现在通常采用的故障诊断方法有以下几种。
直观诊断法：直观诊断法主要是对有故障的车床采取目测、手摸以及通电等等的方式进行故障的初步诊断。
自诊断功能法：在数控车床的系统中有一个自诊断的功能，合理的使用这项功能可以很好的根据其显示的内容进行故障的大体原因的诊断。
交换诊断法：这种方法值得是将车床上具有相同功能的模块进行位置上的兑换，对故障转移的方向进行检测和跟踪。从而确定故障发生的具体部位。
仪器测量法：当车床发生故障之后，可以对车床使用电工的常用工具进行检测。主要对故障部分的电压、电源等等的项目进行检查。
敲击诊断法：车床的各部分控制系统都是由电路板组成的。各个电路板之间有一定的焊接点，电路板上的焊接点出现问题则会出现车床的运行故障问题。所以可以使用绝缘物对车床的焊接点进行拍打。如果故障加重就可以确定故障出现的位置。
4 数控车床的常见故障分析及其排除
（1）数控车床主轴电机的故障.数控车床大部分都是采用变频调速电动机，其具有稳定性好、无转差损耗、价格低等等机械特性。这种电动机常见的故障有点击噪声、发热以及震动等等。针对故障的噪声，往往都是由于电动机的轴承损坏或者是缺少油等原因。针对这样的故障只要更换轴承或者是加换油就可以。而针对震动的故障，往往是由于电机的皮带轮与电机轴之间的间隙过大或者是电机紧固螺栓松动的问题。这样的话可以针对相对应出现问题的地方进行相对应的更换就可以。针对电机的发热问题。往往都是因为电机的轴承损坏或者是间隙过大引起的转动问题以及风扇的损坏。这样只要进行相对应的更换也能很快的解决这些问题。
（2）数控车床工作台的故障.数控车床在进行零件的加工的过程中，很可能会出现工作台忽然停止的现象或者是步进电机抖动不转的现象。这都是由于工作台的机械故障所引起的，而由于控制系统所引起的故障是极少数的。这样的情况下，要将工作台退回到原点，重新启动。如果仍旧出现相同的问题，我们可以大体上断定是机械的故障问题，这样的话在进行了相对应的机械元件的检查之后，只要对某些元件进行更换或者是保养维修就可以排除这样的故障。
（3）数控车床刀位的故障.在很多的时候，电动刀架在进行换刀的操作的时候会出现换刀的操作旋转不能停止的现象，当出现这样的现象的时候，一般的主要原因会是当程序在调用某一个刀号的时候，由电动刀架正转选择刀具，当旋转的位置达到这个刀具的时候，无法获取相应的信息从而使得刀具的定位出现了问题。这个时候，应该对刀架上的霍尔元件进行相对应的检查。因为当霍尔元件损坏的时候，对刀具就无法输出一定的检测信号，从而出现了刀架的旋转不止的现象。这个时候，只要对霍尔元件进行更换就可以排除故障。
参考文献
[1]王昕.数控车床故障分析与提高可靠性的措施[J].机床与液压，2008.
[2]闫恩刚.数控车床故障的分析与诊断[J].CAD/CAM与制造业信息化，2011.
数控车床的原理范文5
关键词：轴承行业；薄壁零件；解决硬车变形；提高效益
引言
在国内外轴承行业，轴承外圈一般为薄壁零件，材料为Gcr15SiMn，淬火后硬度为HRC60-65，硬车时因为装夹不当产生变形影响磨削精度，通过在我公司的全功能数控车床上改进液压卡盘卡爪的结构来装夹工件，明显减少硬车变形，提高生产效益。因国内机床和轴承生产厂商很多，文章仅对我公司给国内某轴承厂家供货用于轴承硬车的全功能数控车床夹具装夹方法及工艺进行分析。
1 改进前轴承外圈硬车工艺，装夹方式及车削变形的分析
1.1 改进前轴承外圈硬车分两个工序车削，第一道工序采用浮动卡爪夹持薄端外圆，精车厚端端面及外径；第二道工序采用浮动卡爪夹持厚端已车外圆及端面，接着精车薄端外径及端面、精车内锥孔（即轴承滚子外滚道）。
1.2 改进前的受力情况及变形情况分析。因改进前车一序与车二序均夹持外圆，一是外圆两次的装夹基准不一致，车后外圆易产生错节现象，从而导致精磨时外圆磨不起产生报废；另外，虽采用浮动卡爪装夹，但仍为三点夹持，因轴承外圈为薄壁零件（厚端壁厚22mm，薄端壁厚8.5mm），车后产生三角形弹性变形，在三坐标测量机测量椭圆度为0.10-0.16mm，超过用户要求的椭圆度0.06mm之内，导致轴承外圈和内锥孔（即轴承滚子外滚道）不能磨起或椭圆度映射而精度达不到要求而报废。
1.3 针对以上硬车产生变形的问题，在数控车床的夹具和工艺上进行改进和调整，达到了很好的效果，硬车加工相同轴承外圈在三坐标测量机测量椭圆度为0.03-0.06mm，与轴承厂家通用的“三角”测量法结果十分接近。
2 改进夹具、装夹方式，调整工艺后硬车轴承外圈，变形明显减小
2.1 先是对工艺进行调整，增加平磨工序，以薄端端面为基准互相平磨两端面见光，然后在第一台数控车床上用浮动卡爪靠平厚端端面，夹持外径，用CBN刀具精车内锥孔（即轴承滚子外滚道），最后在第二台数控车床上设计专用的六点式短圆锥卡爪撑持已车内锥孔（即轴承滚子外滚道），用CBN刀具精车轴承外径。
2.2 经过以上的工序调整后和夹具改进后变形明显减小，分析工艺改进的依据和设计夹具原理如下：
2.2.1 增加平磨工序是轴承厂家一般在硬车前的必要工序，给硬车工序提供更好的定位基准。
2.2.2 车一序用定位块靠平厚端端面，三爪浮动卡爪（六段圆弧面）夹持厚端外圆，CBN刀具精车内锥孔（即轴承滚子外滚道），优点为基准统一，变形量小，内锥面可以有很好的椭圆度。
2.2.3 车二序用专用卡爪（如图3）撑持内锥面，卡爪需自车，六段圆弧面撑持内锥面，短圆锥的长度以数控车床油缸行程计算后确定（本例为15mm），优点为卡爪定位短圆锥面两两对称（如图2），夹紧力相互平衡，最大限度地减小变形，同时将液压卡盘的夹紧力调节适当（本例为0.4-0.6Mpa），用CBN刀具精车轴承外径，因为是一次车削不存在接刀痕迹，在三坐标测量机测量椭圆度为0.03-0.05mm，达到轴承厂家用“三角”测量法测量的结果0.06mm以内。
4 结束语
通过研究改进工艺和夹具设计，明显地减小了变形量，彻底解决了轴承外圈硬车变形大的问题，用户订购我公司的数台全功能数控车床全部达到验收条件，通过举一反三把同样的原理应运到其它型号轴承外圈的硬车工艺上，用户现场我公司生产的数控车床已经全部调试合格正常生产，为轴承厂商创造了可观的经济效益。
数控车床的原理范文6
关键词：数控车床 PLC技术 应用
1、前言
随着国内社会科学技术不断实现新的突破，PLC技术，其全称为可编程控制器，是一种较为复杂的技术，其集中了电子领域的相关技术、计算机技术、智能控制技术等。该技术已经被各个领域广泛的进行运用，其中包括数控车床的控制方面。
2、数控车床中PLC技术的分类
对于数控车床的控制，按其控制方式的不同，通常分为数字以及顺序控制。而数字控制是指对生产过程中相关坐标进行控制，而顺序控制的实质是对生产的各个环节进行控制，其中包括机械设备的启动与停止、更换刀具、对相关设备以及所加工的零件进行冷却处理、清理碎屑等。将数控技术按照控制方式作为分类指标，又可将其分为对单个点的控制、对直线的控制以及较为连续的控制等。在实际生产的过程中，对单个点的控制往往在钻孔等进行加工的过程中进行运用。该控制方式具有多方面的优点，其中包括所加工的零件能够在控制之下进行较为精确的位置移动。而在实际运用过程中，对点控制的使用方式一般分为两种：其一，运用全面的数控设备，相对而言，该设备的使用性能较好，但是其成本相对较高，而且在实际生产的过程中，部分功能并不会被使用，造成一定程度的浪费；其二，运用单片机对车床进行相关控制，在该方式的使用过程中，需要进行针对性的编程作业，并需要相关软件作为支持，除此之外，还需要例如驱动电路等设备作为辅助。而在现今的机械加工领域当中，通常采用PLC技术取代传统的继电器进行控制，从能能够达到优化车床的结构，完善其使用功能，提高其反应速度，提升其安全性能等目的。
3、PLC技术的工作原理以及对车床改造后的优点
数控技术对车床的控制机理如下：在实际生产的过程中，其对车床进行改造一般是对其所使用的刀具、坐标中的X、Z轴改造为运用PLC进行控制。在选择PLC输出设备时，尽量选用晶体的输出设备。
而在数控车床中采用PLC技术具有以下几方面的优点：
第一，传统生产过程中所不能进行加工的零件，均能够运用改造后的车床进行加工，其原因在于运用计算机技术，能够将几何形状较为复杂的零件进行较为精确的计算，并对每个坐标轴上的位移进行定位，从而能够实现加工几何形状较为复杂的零件。
第二，运用改造后的数控车床对零件进行加工的过程中，其加工速度得以显著提升，根据相关研究结果显示，传统车床的加工速度仅为改造后车床的1/3～1/6，而且改造后的数控车床能够达到智能化控制加工的目的。改造后的数控车床之所以能够达到该加工水平，其原因在于计算机拥有较大的存储能力，通过计算机的存储功能，能够将编写的程度完整的进行记忆，并能在实际加工过程中自动执行。因而在对数控车床进行改造的过程中，仅仅需要编写一套针对性的程序，就能够实现车床对零件加工的智能化作业以及控制。
第三，运用改造后的数控车床能够实现对零件进行精确度较高的加工，从而能够简化零件的装配工作。
第四，在运用改造后的数控车床进行零件加工的过程中，能够将多个工序集中到一台车床之中，因而大大降低了员工搬运零件的次数，大大降低了工作人员的劳动强度。
第五，在数控车床中运用PLC技术之后，能够实现车床的智能化控制，其中包括智能化报警、智能化检测等，能够使得数控车床在一定时间段内无人操作的情况下进行加工，在一定程度上节约了劳动力。
4、数控车床中PLC技术的运用
第一，在运用改造后的车床进行零件加工的过程中，为了能够在确保零件的加工精确度不受影响的基础之上，将定位速度进行提高，通常将定位过程进行细致的划分，分为粗略定位时期以及精确定位时期。该两种定位时期在对电机设备进行调整的过程中，其频率基本相同，但是在所需脉冲量方面却存在较大的差异。对于粗略定位时期而言，在对点进行定位的过程中，不需要对零件进行切削作业，所以在该时期对其脉冲量进行调整的过程中，其调整范围可适当增大；而在精确定位期间，在粗略定位时期结束之后，为了能够确保对零件进行较为精确的定位，此时期应将脉冲量调整到一个较小的范围之内，从而能够使得刀具的位置靠近定位的位置。而为了能够完成上述操作，在设备进行选择过程中，需要运用两种不同的机械设备。在粗略定位期间，应运用步进电机带动车床进行工作，而在精确定位时期，应更换运用转速较为缓慢的设备，而对这两种机械设备进行控制的过程中，应采用电磁离合器。
第二，PLC技术在数据车床的运用过程中，应在保证其基本使用功能不变的基础之上对其进行丰富。目前国内使用较为频繁的控制输入装置采用的是BCD盘，该输入装置是一种十进制的装置，该装置共有十个按键，每个按键都配置有对应的数字。在PLC技术的应用过程中，运用该输入装置能够在很大程度上减少输入点的数量。在使用的过程中为了防止出现对输入点意外触碰而对设备的运行带来极大的负面影响，尽量选用单个输入键，在确保机械设备的各个环节均处于正常位置的时候，再点击该键，使得PLC技术开始工作。
5、结束语
在数控车床中运用PLC技术，能够在实际生产过程中适应对设备进行相关控制的要求，运用PLC技术进行编写程序，具有简单易行、辅助设备数量相对较小、加工精确、生产过程安全性较高的特点，且受到外界环境影响程度较小，能够达到全面提升数控车床的改造要求。
【参考文献】
[1]汪洪.基于PLC控制的机床数控系统探讨[J].中国电子商务，2012，（9）：93-94.
