机床数控技术范文

导语：如何才能写好一篇机床数控技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词：机械加工；数控技术；零件加工

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.043

0引言

为满足社会生产对机械设备以及零部件的需求，需要就机械加工机床做更进一步的研究，提高其应用效果。将数控技术应用到其中，对提高零件加工质量，提高工作效率具有重要意义，想要提高数控技术应用效果，需要做好各应用要点的控制，降低各项因素的影响，将机械加工机床性能发挥到极致，不断提高零件加工精确度。

1数控技术原理分析

数控技术实现的前提是利用电脑程序对加工机械的精准控制，来提高零件加工质量与工作效率。涉及到了数字信息技术、传感检测技术、自动化技术等，需要工作人员根据零件加工实际需求，提前对加工程序进行编写，将其输入到电脑中，利用计算机辅助软件来对繁琐的控制程序进行运行，并对产生的加工数据做好存储与运算，来完成对机械加工工程的控制[1]。数控技术为一项综合程度比较高的技术，将其应用到机械加工机床中，可以实现对机床加工的数字化就控制，提高作业自动化程度，能够有效避免人为控制产生的误差，保证零部件加工质量满足设计要求。

2数控技术在机械加工机床中应用方向

2.1机床设备应用

机床设备为零件加工的重要基础，其运行效率如何将对零件加工质量有着至关重要的影响。为实现数字化控制与自动化加工，可以将数控技术应用到机械加工机床设备，通过计算机控制系统，来对机床加工的整个过程进行有效控制，确保各个细节均能够达到设计要求，不仅可以提高零件加工精确度，同时还可以提高机床作业效率[2]。通过数控技术的应用，可以利用数字代码来表示加工零件工艺与几何信息，通过计算机系统以及专业软件对加工过程中产生的各类数据进行计算分析，将刀具与零件间相对位移以及进给速度编排在控制系统上，通过运算由控制系统来控制指令，完成各项加工工艺。

2.2机械加工应用

为满足机械设备生产运行需求，机械加工技术与工艺在不断更新，争取不断提高零件加工质量。在此背景下，也促进了数控技术在应用方面的升级，将其应用到机械加工中，对提高零件加工综合效果具有重要意义。例如数控气割技术，可以有效解决单间下料问题，并且可以通过保持压缩将而接触面积的均匀，来提高密封效果。同时，与传统加工工艺相比，还能够提高零件内外环凹凸曲面的加工精度，能够实现毛坯料到成品过程的持续加工。

3机械加工机床中数控技术应用要点

3.1合理选择加工元件

在利用机械加工机床对零件进行处理前，需要认真分析零件图样，为加工程序编制提供依据，确保零件加工质量满足设计要求。对加工零件轮廓几何条件进行审核，并处理图样上尺寸不合理或者封闭的尺寸链。分析零件加工精确度要求，并以此为依据来选择相应的加工工艺，如车削前如果沿X坐标轴运行方向与主轴轴线不垂直，会造成垂直度不合格。另外，为保证零件加工表面质量合格，还应做好原材料的选择，并对毛坯与热处理环节做好控制，控制好各项加工参数。同时，还需要根据已经确定的工件加工部位、加紧要求以及定位基准等来选择夹具。数控车床进行加工时，其主轴转速比较高，要求夹具具有较高的紧实度，且可以选择用液压高速动力卡盘，具有加高的夹持精度，可以满足不同薄壁与易变形零件加工需求。

3.2完善零件加工方案

在对零件进行加工前，需要结合加工需求，确定加工方案，包括确定加工工序、工艺以及走刀路线等。数控技术在机械加工机床中的应用，主要就是通过计算机系统来对加工过程进行控制，以数值数据形式来描述操作命令，并以提前编制好的操作程序为依据，来进行自动化加工。但是因为零部件加工复杂程度比较高，尤其是轮廓曲线将形状与位置，变化程度大，在加上不同实际应用需求，对加工工艺的要求具有一定的差异性，必须要有完善的加工方案作为指导，为工艺的操作与要求提供依据。

3.3优化控制程序编写

数控编程质量是影响数控技术在机械加工机床中应用效果的关键性因素，要求技术人员以零件加工方案与要求为依据，对加工工艺过程以及过程中所需的辅助动作进行分析，按照一定的加工顺序、指令代码以及程序格式等要求进行加工工序的编写。其中，编写的程序要符合直线、斜线以及圆弧等各几何要素的要求[3]。另外，为降低系统控制难度，提高零件加工精度，对于控制程序的编写，应遵循以最小程序段数来实现零件加工的原则，通过减少工艺的实施，可以从根本上来降低出现加工误差的概率。同时此项原则的实施还可以降低程序编写的难度，提高编写效率。

4结束语

将数控技术应用到机械加工机床中，通过计算机控制系统来实现对整个零件加工流程的控制，且利用专业软件对产生的各类加工数据进行运算分析，确保加工工艺实施的合理性，减少各类加工误差的产生，提高零件加工质量与工作效率。

参考文献：

[1]吴鹏宇.数控技术在机械加工机床中的应用研究[J].中国校外教育,2014(34):142.

[2]胡建忠.五轴数控机床运动误差辨识及加工精度预测技术研究[D].北京工业大学,2010.

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[关键词]：数控技术 机械加工 数控机床

1数控技术的基本原理

所谓的数控技术，简单来讲就是指采用电脑程序控制机器的方法。主要是指通过采用数字信息，按工作人员事先编好的程式对机械加工进行控制。它主要包括：计算机技术、传感检测技术、自动化控制技术、传统及现代的机械制造技术以及网络信息技术。

数控技术是一种综合性技术，把数控技术用于机械加工，能够有效地对机械设备进行数字化控制。这主要是运用计算机控制系统进行预先编程，在运行过程中利用计算机辅助软件执行繁琐的数据存储和运算处理，在很大程度上提高了机械加工的精准度与自动化，提高了机械加工的效率。

2数控技术在机械加工机床设备中的作用

2.1数控技术在机械加工中的作用

伴随着现代工业及信息技术的发展，机械加工技术和工艺不断进步，从而推动了机械加工设备的更新换代和机械加工控制系统的更新升级。由于数控技术在机械加工中的应用，出现了数控技术机械设备机壳的毛坯制造。数控气割技术的使用轻易地解决了单间下料等诸多问题，数控气割技术通过保持压缩接触面积的均匀，很好地满足了密封功能的要求。这些使得产品内外环凸凹曲面的加工精度得到提高，实现了毛坯料到成品过程的持续加工。因数控镗铣床编程加工已与机械设备有机结合起来，首先通过预先编程的齿形子程序，然后进行机械加工和结合角度偏置，这能使产品满足生产要求并进行无差异化生产，更好地满足各种精度要求，极大地提高了机械设备加工效率，还能实现生产计算机控制一体化。

2.2数控技术在机床设备中的作用

机床设备是机械加工中的重中之重，因此，在机械加工过程中机床设备的控制技术是非常重要的。为满足现代机械加工业的发展需求，拥有控制系统的机床设备是现代机电一体化的关键。数控技术是现代机床设备的灵魂和核心。通过在机床上使用计算机控制系统，能够对机床的加工过程进行控制，不仅保证了产品的高质量要求，还极大地提高了机床的使用效率与生产效率。它用数字化的代码来表示加工零件的工艺和几何信息，也就是运用计算机编程将刀具与工件间的相对位移以及进给速度编排在计算机控制系统上，由计算机发出控制指令使机床按控制要求运行。无需对机床进行人工参与与调整，只需向计算机控制系统编入新的加工程序，就能改变加工零件，这是数控机床的最大特点。

3数控技术在机械加工机床中的发展趋势

3.1数控技术的性能发展趋势

现如今，我国的数控技术在机械加工领域中得到了广泛的应用，数控技术的作用已不容置疑，它不仅推动了机械加工行业的持可续发展，还提升了我国的综合国力。数控机床的性能正朝着高速高精高效化、柔性化、实时智能化发展。高速高精高效化：随着高速RISC芯片、多CPU控制系统的运用以及机床性能的改善，明显提高了机床的高速高精高效化。柔性化：主要表现在数控技术具有较强的可塑性和较好的可操作性。模块化的设计，能满足生产流程的不同需求。实时智能化：利用实时系统和人工智能相结合实现人类智能行为的模拟，使高科技手段有效运用。

3.2数控技术的功能发展趋势

为解决数控技术发展中面临的多种技术与非技术问题，数控技术在功能上得到了很大的发展，主要表现在用户界面图形化、科学计算可视化、插补和补偿方式多样化以及内装高性能PLC。用户界面图形化：用户界面是使用者和数控系统的对话连接。能够根据客户的知识接受能力和要求，加大对客户界面的开发。用户界面图形化能够实现蓝图编程和快速编程、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放等功能。科学计算可视化：能够高效处理和解释数据，直接使用可视信息如动画、图像等。用于CAD/CAM，如参数自动设定、自动编程、刀具管理数据的动态处理等。插补和补偿方式多样化：有2D+2螺旋插补、NURBS插补（非均匀有理B样条插补）、极坐标插补等多种插补方式。补偿方式有极坐标插补、螺距和测量系统误差补偿、象限误差补偿、以及相反点计算的刀具半径补偿等。

内装高性能PLC：可用高级语言编程或梯形图，提供在线调试和在线帮助功能。用户在车床铣床的标准PLC用户程序基础上修改自己需要的程序，能够建立自己的应用程序。

4数控机床的主要增效途径

目前，我国数控机床的自动化生产设备及生产工艺还存在一定的问题，主要表现在：数控机床生产设备加工切削参数不太合理、与数控机床相关的知识库和工艺数据库缺乏、在自动化的制造中缺乏先进的管理系统。这些问题增加了数控机床加工过程中的准备时间、等待时间和故障调试时间，从而降低了数控机床的生产效率。通过对国内数控机床的现状了解，提出了提高数控机床效率的有效途径。

4.1提高数控机床的自动化程度

在数控机床加工过程中，通过柔性生产线，以及柔性制造单元等数控加工技术，逐步提高数控技术的自动化程度。这样可以减少数控机床加工中的准备时间、等待时间和故障调试时间，从而缩减了加工所需要的总时间。由此，在机械加工过程中加工零件的连续性以及自动化程度得到提高，进而提高了数控机床的生产总效率。

4.2逐步优化加工过程

通过机械加工生产过程的持续优化实现数控机床的加工，努力改进现有的生产和管理方式、刀具的自动配送、机械设备的管理以及机械零件的制造执行系统等，积极学习国外先进的数控技术水平，逐步优化加工过程。这能有效提高数控机床设备的完整性和开动率，使数控机床得到高效管理和有序运用。

4.3优化加工工艺以及加工设计

保证加工零部件的质量以及缩减机械加工的时间，是提高数控机床的加工效率，实现优化数控机床加工工艺的基础。通过使用较为先进的刀具或者性能高的数控机床设备能够完成数控加工机床的模拟仿真秀。运用先进的技术努力优化数控机床加工工艺和加工设计，实现优化控制系统装置。通过提高数控机床的切削效率和主轴的加工效率，能够保证数控机床的加工性能。

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关键词：数控机床;先进技术;未来机床

前言

数控机床是装备制造业的工作母机，其技术水平的高低代表了一个国家制造业的发展水平。数控机床是复杂的机电液系统，与其它电子产品和机械制造业不同的是，它已经具备了相对成熟的理论和可靠技术。数控机床的先进技术已经运用到了精密高速复合加工机研发制造领域，此后随着科学技术的飞速发展和完善，其功能也将会越来越多，操作方法越来越简单，稳定性越来越好，数控机床的性价比也会越来越好，应用和发展空间广阔。

1.数控机床的概念和特点

数控机床就是采用了数控技术的机床，包括主机、数控装置、驱动装置、辅助装置。数控机床发展以及经历了三个阶段，一个是上世纪50年代的初级阶段，一个是上世纪90年代的中级阶段，第三阶段是上世纪末，数控机床普遍用于生产，柔性单元、柔性系统、计算机中央集成制造系统开始应用[1]，数控技术产业化进入成熟阶段。在未来的发展过程中，数控机床技术会出现五大特点：智能化、网络化、数字化、集成化和微型化。这将会给制造业带来可观的经济效益。

2.数控机床的先进技术

不管是国内国外，先进的数控机床都会应用到企业的核心技术，力求生产出高技术、高效益的数控机床，并根据企业自身的特点，用最低的成本生产出最高效益的产品。还必须有科学的管理和应用，才能发挥这种技术高密度集合的数控机床的最大价值。

我国的数控技术已经形成了开放的结构体系，机床制造商通过开放平台增加自己需要的硬件和软件。目前的先进数控技术主要有可重构技术、软件伺服驱动技术、CNC系统互联网技术和自适应技术[2]。

2.1可重构技术

可重构技术使数控机床成为以用户为中心的模块化机床，用户可以根据所生产产品的变化对机床的结构、布局和加工功能进行转变，提高数控机床的生产效率，满足了不同的加工工业的需求，克服了实际批量生产过程中的数控机床功能利用低的缺点，具有很强的经济性。

2.2软件伺服驱动技术

数控系统中另一个重要组成部分是软件伺服驱动技术。就是通过计算机控制算法采用的伺服装置。这项技术具有几大优点值得我们重视，稳定;基于数值计算、精度高;通过参数设定、调整减少;ASIC电路容易形成。伺服技术对于现代数控系统而言已经取得了重大突破，突破的结果产生了数字交流驱动系统。随着电力电子驱动技术及控制理论、微电子技术的发展、软件运算及处理能力的提高，系统的运算速度有了很大的提高，伺服技术可靠性提高、调试方便、柔性增强，推动了高精密高加速加工技术的发展。

2.3CNC系统联网技术

网络的主要任务就是通信、共享信息。通信联网及现场设备生产、运行数据采集等功能，能够保证现场设备高质量完成任务，并将现场设备生产的数据传送到管理层，管理层得到数据后会下达生产管理及调度的命令。因此，CNC系统联网是实现工厂自动化的基础。

2.4自适应技术

自适应技术借助高动态控制技术，使机床部件具有自动适应性，能够自主地适应加工过程和外界环境等，反应更快、更加精确也更坚实更灵活，通常情况下，它能够有效地消除振动、变形、噪声等内部干扰，加工更稳定更经济，具有一定的智能化。

3.数控技术未来发展趋势

数控机床以后的发展前景会更加广阔，在结构体系、功能方面、性能方面都会有很大的改革和转变。具体有以下几方面的内容：

3.1高速化与高精度化

数控机床一直追求的是高效率、高质量。提高产品的质量和生产效率的前提是高速度和精准的加工技术。缩短生产周期，企业才能在市场竞争中获得优势。

3.2智能化

数控技术已经智能化了，并且智能化会渗透到数控机床的各方面。为了驱动方便更多人性化的设计也会出现，会出现智能诊断、智能监控系统和感应装置，系统出现问题时候会得到及时的反馈和维护，减少了查找故障的时间，为数控产业的规模发展提供了机会。

3.3驱动并联化

并联驱动机床通过机床主轴和机座之间采用多杆并联机构驱动，控制杆系中杆的长度使得杆系支撑的平台获得相应自由度的运动。多坐标联动数控加工、装配和测量多种功能都会得到实现，同时能够实现更加复杂的加工，具有重量轻、速度快等优势。

3.4网络化

数控机床网络化发展是一个必然趋势。机床依靠网络技术实现统一管理和在线监测功能，同时方便对机床进行程序的修改。数控机床联网后会有几个能力：可靠性、随时性、稳定性、在线性，方便采集数据，程序交换，实现电脑监控的执行。

总的来说，数控机床的未来发展趋势很好。首先在功能方面，将来的用户界面会出现图形化，通过三维的立体式的动态图来展现，非专业人员也能很好的操控，方便用户使用。将来的计算可视化也会用于自动的编程和预处理等多个方面，数控技术也会加入多媒体技术，使机床能够综合处理图像、文字、声音等混合信息。在结构方面，未来机床会出现结构模式化、数控功能专门化、数控技术智能化。将来机床智能化会自动适应控制技术，自动检测的环境，智能发出指令指使机床工作，自行检测发生的故障，在未来也会自行修复产生的故障。智能化驱动装置会分析机床的数据自动调整系统参数，使机床具有更好的运动效果。智能化将成为未来生产厂家必争的技术和核心。

4.结束语

国家的发展离不开制造业，制造业离不开数控机床，数控机床技术又是发展制造业的基础。面对市场的需求，数控机床会实现智能化、网络化、微型化、数字化[3]，随着计算机和科学技术的发展，机床也会得到很大的发展和提高。

参考文献：

[1]张羽，王润波.数控机床技术的应用与发展研究[J].科技向导，2014，20：241.

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数控机床是把电子技术、自动化技术、电机技术以及测量技术集中在一起的自动化化设备，数控机床具有精度高，效率高和柔性高这三个主要的特点。数控机床属于过程控制装备的一种，它需要每一时刻都要做好对设备的控制，使全部设备都可以准确的工作。需要注意的是不论哪一部分出现了故障问题都会使得机床设备停止工作，这就造成了工作的停滞，工作停滞的出现会对生产的质量和效率都受到严重影响。此外，特别是当设备运用于煤矿生产中时，一定要加强注意，因为数控机床正是处于工作中的关键岗位，如果出现故障后没有及时的进行维修和维护，就会造成巨大的经济损失，所以对煤矿机械的原理和装置进行详细的设计是很重要的。

2、数控技术特点和发现现状

数控技术能很方便的改变加工工艺中的工艺参数，有利于新产品的研发和换批加工。能确保加工的精度减少辅助时间，从而实现一次工作完成多道复杂的加工工序。对于普通机床难以完成的零价加工，如对复杂零件和零件曲面状的加工能高质量的完成。采用的是模块化的工具，一方面减少了安装和换刀的时间，另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的标准化。随着现在的微处理器的产生以及现代的SOPC技术的发展，在机械加工和和机械设备的维修检测以及集成的程度上都有很大的提高。我国的自主创新能力不足，目前我国的数控技术只是处于对进口产品的模仿阶段，在技术创新方面缺乏。归其原因就是我们对引进的先进技术的研究不深入，最重要的是我国缺乏完善的鼓励创新机制。还有就是我国的产品网络程度不高，可靠性和稳定新不高。现阶段我国主要的串口通讯技术和NC程序传送技术的集成化和网络水平有限。所以在煤矿数控技术的研究和应用的领域还有很长的路要走。

3、煤矿数控机床的结构

构成数控机床的主体结构，有控制面板、CNC装置、伺服单元、驱动装置和测量装置等构成。计算机系统在煤矿机床的数控系统中占据着一个核心地位，系统通过输入以及输出命令的各种转换来对数据进行处理，从而完成来对工程执行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充当了一个人机交换的媒介，传输各种各样的程序。PLC在煤矿数控机床设备中发挥着信息的交换作用，它是一个双方面信息交换空间，不仅要实现与控制中心的信号进行交换，还要与数控机床的开关信号进行交换，所以它的信息存量特别大。信息交换的地址不能随意的删除或者更换，都是已经事先设计好的地址。对煤矿数控机床的设计有三个重要的模块，分别是主传动数控化、传动的数控化以及对伺服进给系统三方面的设计改造。

4、煤矿机械数控机床的设计

应综合考虑系统应用的场合，所需控制的对象以及对系统提出的基本要求这些因素之后，再选择使用合适的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位机的CPU是目前我国常用的CPU芯片。有时候也选用8位机的CPU，例如8080，8031，Z80等。应用于普通数控机床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51单片机。选择它们主要是看重了配套芯片比较廉价，而且实用性和普及都是很强的，此外，对于它们的制造和维修也都是很方便的。这些特点使得它们完全符合改造需求。电气控制系统的目的就是为了满足被控对象工艺，有效的促进产品的质量和生产效率的进一步提升。在设计PLC控制系统的过程中，要按照下列原则进行。

一、坚持完整性原则，也就是说，要确保可以满足工业生产过程和机械设备的需要。

二、经济性原则，就是产品一经设计出可以做到简单实用。

三、可靠性原则，就是PLC控制系统在设计完成后可以稳定可靠的运行。

四、发展性原则，就是对现在已有的生产工艺进行全面的检查后给未来的发展留出一定的空间。

通过机床的传动实现不同的工件在不同的速度下运行时的协调。传动的性能会对零件的质量和生产效率产生很大的影响，在设计中还要考虑其经济性，利用原来的电动机拖动机床的传动，达到机床的正常高效率运行。在加工的设计中，考虑到变换了切削转矩以及机床电压，会使得电机转速也发生变化，使得生产精度提高，其影响会直接反应在零件的表面生产。在主轴的设计中应加入变频调速系统，用来完成机械换挡。传动系统主要是将接受系统的指令传输给传送系统需要进行工作的部分。驱动系统会根据指令进行相应设定的工作，之后会进行机械的加工处理，从而生产出符合规定要求的零件。对于精度要求很高的参数设置需要依据传动要求进行相应的设定，同时，开环控制是对驱动系统进行改造的过程中不可缺少的环节。当现代机床与传统的进行比较时可以发现，现代机床具有更高的稳定性，而且自身发生故障的可能性越来越低，工作中出现的故障也大多是由于人为操作失误所引起。数控机床都是由机械和电气等多方面的程序构成，维修人员要从内到外仔细的检查，最大限度的排除因为随意的卸载造成的机床性能降低。此外，对于参数的设置也要能够起到将滚珠丝杠螺母副之间的轴向间隙减小甚至消除的作用，这样的操作可以更加有效地提高传动的刚度。在设计中，对数据库的整理也是很有必要的，它是远程数据库的基础，网络数据库是将数据和资源实现共享的核心技术，然后经过本地计算机的处理完成数据的存贮和查询。

5、煤矿数控机床伺服系统设计

数控机床的伺服系统有三种，即开环，半闭环和闭环三种。其中闭环的控制方案的优点很多也很突出，闭环的系统的机床精度很高，在补偿机械运动中的误差小，能减小甚至消除干扰与间隙等因素对精度的影响。但是闭环系统的机构较其他系统复杂，使用技术难度较大，对该系统的调试和维修困难，再有就是生产的造价高，在实际的生产过程中使用闭环的控制系统没有太大的必要性。ActiveX的其实就是一个开放的平台。其工作内容就是给程序的开发人员和用户，还有Web生产厂商提供在互联网创建程序集成过程中的方向。ActiveX服务器控件能把所有的能执行的代码还有程序融入到该服务器系统之中，并嵌入到Web中，让用户能通过网络就能得到想要的程序，不需要远程的客户端就能进行远程的执行。

6、总结

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【关键词】数控车床；操作技术；分析

前言

为了实现数控机床的有效运行，需要对数控车床的操作技术展开分析，以找到其中的不足，采取措施，解决问题，促进现实数控车床的具体应用，在这一环节下，实现数控车床操作效率的提升，有利于日常产品的加工。数控车床的有效利用，有利于提高日常的工作效率，节省大量的物力人力财力，这是从该设备的长远规划来看的，从短期看，数控机床设备的投入是比较大的，它需要一定专业素质的操作人员，其规范操作与良好的职业操守对于实际操作是很有必要的，数控车床操作技术对于操作员自身素质要求比较高，其要具备数控机床使用的各种技能，并且还要有良好的操作能力，能够有效把握数控机床的日常操作流程，有效控制数控机床的环节进程，这需要操作员养成良好的操作习惯，进行科学，合理、安全的操作。为了更好的实现数控车床的具体操作，我们需要做到以下几个步骤。

一、关于数控车床的定义、性能以及具体操作的分析

一般来说数控机床经历了一个比较长远的过程，最早时期的数控机床，我们称之为NC机床，它是依靠硬件组合来实现数控功能的，一般情况下，它有逻辑元件、记忆元件进行随机逻辑电路的组装，它是一种固定硬件结构，被当时的使用者称作硬件数控装置，这种技术的使用在当时是比较先进的，随着科学技术的发展，新的数控技术开始崛起，比如CNC机床，它就是我们目前传播范围较广的现代数控机床，利用计算机系统，进行日常工程的具体操作，这种数控技术需要应用计算机系统以及数控设备本身的操作系统，实现微处理器以及专用微机具体操作。在此过程中，需要利用存储器内的系统程序来进行逻辑控制，促进一系列数控功能的实现，在此过程中，通过设备与接口的有效连接，实现日常操作的具体使用。

在日常操作中，操作员的自身素质要过硬，这样才能熟悉操作数控设备，实现工件的加工效率与质量，在此过程中，我们需要对机床操作系统进行深入了解，熟悉其操作面板的具体应用，有效进行日常机床操作，比如手动连续进给、手动输入以及开关机等，在这一操作过程中，要按照具体的技术要求，进行具体操作，确保数控机床操作过程的规范有效，促进各个操作环节的紧密相扣，有利于整个数控系统相关环节的有效配合加工。一般来说，要按照数控机床的操作能力进行工件的加工范围测定，实现数控系统与操作设备的有效配合，有利于配置良好的数控系统，来促进日常工件的生产。在具体环节中，我们要根据数控设备的类型，来进行数控系统的选择，立足于整体，来进行综合利用。

在日常操作中，为了有效实现工件加工效率与质量的提升，我们需要选择合适的切削参数，如果切削参数不恰当，就容易导致工件报废，进而不利于实现企业的成本效益。在此过程中，要注重切削参数的具体选择，注意其具体配件的选择，特别是工件装夹环节的选择，它与切削量之间是存在联系的。

二、关于车床的安全操作问题

再有保证数控机床正确的操作技术，才能确保日常工件的具体加工，操作人员要按照一定的规范进行数控机床操作，以此实现工件加工的效率质量。

1.在数控机床开始运行时，需要检查其各个环节，确保其安全灵活性。及时排除不正常的数控机床现象，确保油、气、电灯等环节的正常化，确保其各个设备部分的有效性、合理性。在加工工件之前，需要及时清理机床工作面，对其上面摆放的东西进行清理，不允许与工件加工无关的东西存在。输入数控加工程序后，要进行反复的校对，确保其正确无误性，按照日常数控操作的具体环节进行行为规范，确保工件坐标系等的准确性，来实现数控技术的总体运行。

2.在工件安装之前，需要进行设定程序的运行，以确保该程序的有效进行，确保其内部各个环节的稳定，检验其刀具长度以及夹具的安装是否符合设备程序的标准，在此环节中，要严格按照数控机床操作标准，进行具体安装，确保前后环节的规范性，确保工件及其夹具的规范性，确保刀具的合理安装， 注意刀具与工件、刀具与夹具之间的间隙问题。一切操作流程都要按照操作计划进行，避免出现工件加工报废或者质量不达标的情况出现，避免不合理操作。

3.在数控机床的具体运行中，操作人员要注意操作好数控机床系统平面，通过操作平面的有效信息，进行有效的操作，在此过程中，我们运用坐标显示的信息，进行刀具运动的方位的具体判定，进行位移量数量、轨迹的具体判定；要及时查看缓冲寄存器以及工作寄存器显示，在此环节中，及时了解此程序的各个环节的状态，有利于此环节实际操作以及下一个程序的操作。通过操作系统平面的主程序与子程序，我们也可以观察其中执行程序的具体内容及位置，如果要对此程序进行修改，那就要认真做好个规划，以确保这一环节的正确进行。

三、关于良好操作习惯的养成分析

数控机床是一种需要良好操作的大型设备，需要我们熟悉它的具体流程，以方面就是我们的日常操作，在此过程中，我们要遵循数控操作的规则制度，培养自己的素质，工作责任。在此过程中，严格要求自己操作步骤的规范，以确保日常数控机床的有效操作。

1.按照数控机床操作程序进行相关环节运作，操作人员要按照标准进行穿戴，及时清理数控区域的卫生，保持工作环节的整洁。

2.数控机床开机之前，需要进行一些细节的检验，确保其准备工作的良好。在此过程中，我们要确保供油功能的良好，保证油的质量，及时检查相关设备的细节，比如螺丝是否松动、是否扭紧。并且在机床操作的时候，要进行设备罩盖的界定，确保各种工具的位置摆放，确保其正确使用。在此过程中，要进行适用刀具的准备，以有效应对不良事故，并及时清查机床原点等，确保刀具参数符合操作规范标准。

3.在数控机床的操作过程中，我们要确保其设备环节的正常运转，确保其正常工作流程的运行。在此过程中，要根据数控机床的加工能力，进行工件的合理加工。确保工件夹紧的合理强度，在此过程中，要反复检验相关程序，以确保整体数控操作系统的有效循环，有利于数控车床的日常加工。

四、结语

根据上文所说，数控车床是一种高效率的机械设备，但再优秀的设备也离不开日常的保养维护，离不开正确的操作技术，以及良好职业素质的操作人员，这是我们需要重视的几点。

参考文献

[1]王荣青.浅谈数控车床操作安全的若干问题[J].职业教育研究，2007（3）：120.

[2]孙莉，孟俊焕.浅析数控车床操作安全及防护[J].山东农机，2005（8）：18.

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关键词：科学技术；机械制造业；现代数控机床；发展情况；策略

中图分类号：TB 文献标识码：A 文章编号：1672-3198（2012）17-0176-01

0 绪言

机床是世界先进制造技术与制造信息结合的重要元素，并且是机械制造业发展的重要环节与工具。所谓数控机床，指的是在数字化控制下，能够在尺寸精准与几何精准两个方面制造毛坯零件加工中需要立体几何形状的工作母机的总称。与传统的数控机床相比，现代数控机床具有高效、高精度等特征，解决了原来数控领域难以解决的问题，保证了加工零件的质量，并且降低了数控工人的工作强度，进而提升了生产效率。发展数控机床技术是我国实现工业现代化的基础工作，并且也是机械制造产业改革的必经之路。而随着科学技术的不断发展，我国的数控机床技术也取得了明显的成果，但是依然存在一些问题，就需要我们去改进与创新。

1 我国数控机床技术发展现状与问题

机床产业是我国经济发展的基础，而其中的装备制造业又是工业发展的核心。我国将发展高档数控机床技术作为新时期十六个科技创新项目之一，尤其在我国政府的大力支持下，我国的数控机床领域有了重大的研究突破，并且研发出了一批具有我国自主知识产权的数控机床技术。

第一，在中高档数控机床方面有了重大突破。我国在近几年开发出了大型、五轴联动的数控加工机床与其他大批的专业化高效率数控机床，并且建立了大批的中档数控机床核心产业基地。

第二，核心功能部位的制造水平提高。随着科学技术的发展，我国制造的数控机床的部分性能已经接近了国际的指标，达到了制造的先进水平。我国相应开发出了高速主轴单元、重载直线导轨等高性能的核心数控部件样机，而其中有些部件已经开始小批量的生产，获得了不错的反响。

第三，部分中高档数控机床系统开发应用取得一定成果。我国的数控领域通过自主研发与其他国家相互合作，在部分中档数控机床技术领域取得了明显的成果，能够初步解决远程数据等传统机床出现的技术难题。

然而我们看到了我国数控机床取得的明显成果，也要正视依然存在的问题：

第一，我国高档数控机床供应能力较弱。虽然我国的数控机床领域在近几年得到了显著的发展，并且工作效率也明显提高。但是我们依然可以看到机床消费与生产结构之间的矛盾，而随着我国工业发展，对中高档数控机床的需求远远超过了低档的需求，但是我国高档数控机床依然需要从外国进口。

第二，自主创新能力较差。一直以来，我国的机床制造业都在行业内的研究所中进行，但是由于创新能力较差，技术投入不足，导致自主创新能力不高。虽然我国一直引进海外技术，并且购买了许多先进的数控技术，但是由于缺乏基础性的研究技术，因此难以汲取先进技术为己用。

2 我国数控机床发展创新策略研究

第一，提高自主开发与创造能力。面对我国这个工业大国，我们必须要提高机床产品的创新开发力度，要实现核心技术与功能部件的有机结合，以研发高档数控机床为主要目标，提高整个数控产业化的水平。加强我国数控技术基础研发理论的研究以及数控应用软件的科研，改革行业标准，为我国数控机床领域发展奠定基础。

第二，将数控功能部件作为基础，核心共性科学技术作为支撑力量。我国的数控系统与功能部件等基础研究方面是弱项，并且成为阻碍我国数控机床领域发展的一大障碍，因此我们必须要提高专业化程度与自主研发能力。数控技术的发展与自主创新能力的提升需要依靠数控核心技术的掌控，并且依靠数控核心共性技术的支撑作用。我们都知道基础技术的研究是提高整个数控产业水平的基础与保障，也是机床设计中的核心与关键之处，这对于我国数控机床领域跨出一大步具有重要的作用。

第三，引进先进技术，与先进国家合作。我们可以向西方具有先进技术的国家吸取经验，并且以市场来换技术，与跨国公司进行合作，实现数控主流产品的高起点与专业化发展模式。对引进的先进技术，要充分吸收，实现创新，满足用户的多种需求。

3 结语

随着我国工业化进程的大踏步前进，数控机床领域的发展也是迅猛飞进的，并且朝着高效、高速、网络化等方向发展。在近几年我国政府注重对数控机床的投入资金与研发力度，并且取得了巨大的成效。但是纵观我国数控机床技术，依然以西方先进国家存在较大差距。我们需要不断努力，加强对自主知识产权技术与创新产品的研发，进而满足我国重点工程的现代需求，缩短与先进国家的差距，实现我国数控机床领域的可持续发展。

参考文献

［1］张耀满，赵亮，蔡光起等.高速机床进给系统的性能研究［J］.机械工程师，2004，（05）.

［2］肖曙红，夏红梅，张伯霖.直接驱动进给系统模糊推理自校正控制的研究［J］.现代制造工程，2004，（07）.

［3］谢红，高健.加工中心的工作台和伺服进给系统设计［J］.现代机械，2002，（02）.

［4］邰晓辉.XK717数控铣床进给传动系统的动力学优化［D］.浙江工业大学，2006.

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关键词：说课；高职；数控机床控制技术；教学

一、引 言

“说课”是教师从教育理论和教学实践相结合的高度与同行和专家作交流的一种科研活动形式，它不仅要说“教什么”、“怎么教”，更要说“为什么这样教”。笔者参加过多种场合展示的高职说课观摩，发现有的说课没能说明设计的理论依据，仅是叙述教学的过程；有的没能把过程和依据整合在一起，理论与实践两张皮。笔者在多年的高职教学过程中也发现，《数控机床控制技术》课程的教学效果不尽人意，主要是受传统教学思想与教学模式的影响，加上这门技术课程本身的特点所致。

对于高职教育，笔者认为教育工作者要树立“高职教育要为社会实践服务，要实现学校与企业的零对接”，把“需要工作的人，变成工作需要的人。”的教育教学理念。下面以“说课”的形式谈谈自己对高职《数控机床控制技术》课程所进行的建设、改革及教学设计的理念与做法等，以期为同行进行高职说课提供参考模板，并对高职《数控机床》课程教学提供一些参考。

二、课程整体设计

本课程是数控技术专业的一门专业核心课程，我校在第三学期开设，计划课时90学时。首先从课程定位、课程设计、内容选取、内容组织四个方面阐述这门课程的整体设计。

1.课程定位（主要回答“这是一门怎样的课程，为什么要教这门课程”）。从数控技术专业课程体系看：我校数控专业面向的岗位为6个，通过对这6个岗位的典型工作任务分析得出4项专业核心能力，每项能力都有相应的专业核心课程支撑，《数控机床电气控制》是一门支撑“数控机床装调与维修能力”的专业核心课程。

在数控技术人才培养目标中，本课程的主要任务是介绍数控机床的电气控制原理与数控系统的应用，实现相关的知识目标、技能目标、态度目标。知识目标为熟悉数控机床机械部件、常用检测装置的结构与工作原理，掌握CNC系统硬件和软件的组成、特点、功能、结构，掌握步进、交直流伺服驱动装置的结构与工作原理，掌握机床参数及PLC在数控机床控制中的作用。技能目标为会正确使用和熟练操作各类数控机床：能识读数控机床连接图和电气控制图，能识别数控机床的主要结构与电器元件，能正确分析数控机床各个功能的实现原理，能熟练查阅机床说明书和相关文件。态度目标为培养良好的行为习惯和职业道德：培养学生的沟通能力和团队协作精神；培养学生工作、学习的主动性；培养学生的创新能力；培养学生爱岗敬业的工作作风；培养学生表达能力；培养学生自我发展能力；培养学生效率观念；培养学生的安全意识与环保意识。

图1 我院数控技术专业课程体系

与相关课程的衔接：在修本课程前需要有电工电子基础、机械基础、PLC基础和数控机床操作基础，本课程为后续的《数控机床故障诊断与维修》课程起支撑作用。

2.课程设计（主要回答“怎么教这门课程”）。本课程是基于工作过程的设计理念：根据职业能力确定教学目标，根据工作任务整合教学内容，根据工作岗位设计教学情境，根据工作流程设计教学过程，根据职业标准设计评价标准。

具体的设计思路是：针对课程所面向的岗位进行企业调研，调研分析后确定岗位所需的职业能力与职业素养，再按照职业成长规律与学习规律确定课程的学习目标与内容。

本课程所面向的岗位是数控机床装调维修员岗位和数控设备的销售与售后服务岗位，本课程所支撑的就是这两个岗位所需的部分职业能力和职业素养。

3.课程内容选取（主要回答“这门课程教什么”）。根据数控行业的发展需求和职业岗位所需要的知识能力素质要求，打破传统学科体系课程内容结构，解构本专业原设的《数控原理》、《电气控制》等课程，按照“行动导向”的认知规律，以情境教学的形式，对课程进行重构。教学内容的选取以实际数控机床设备或机床配件为载体。

本课程根据数控机床装调工作设计了6个学习情境，即认识数控机床，数据机床结构，数控系统，数控机床检测装置，数据机床伺服系统，数据机床电气控制系统；每个情境选取数控机床设备为载体。

4.课程内容组织与安排（主要回答“怎么教这门课程”）。课程内容组织原则是课程内容与职业标准相结合，以数控机床安装调试的工作过程序化教学内容，载体选取突出服务面向的行业特色，载体及时更新，吸纳新知识、新技术、新标准。根据这个原则我们将课程内容分到6个学习情境中，选取典型的载体以29个学习性工作任务驱动，计划总课时是90学时。

三、教学实施

1.教学组织。教学组织过程中坚持学生主体、教师主导的原则，根据课程单元内容的难易程度与特点分别选用导向性、自主性、工作情境实战性教学模式。

2.教学方法与手段。在教学手段上充分利用学院教学资源，突出实践体验，采用“理实一体化”的形式，将教、学、做在一个综合职业环境下完成。本课程常用的教学方法有：项目教学法、任务驱动教学法、仿真教学法、现场教学法、小组讨论教学法。

3.教学资源。为保证以上教学方法与教学手段的实施，本课程的实训项目条件有理实一体化专用多媒体教室、数控机床操作与结构仿真机房、数控原理与数控维修实训室、数控机床操作与装调实训车间。

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关键词：数控机床 维修技术 实例

中图分类号：TM5 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2017）01-0307-01

数控机床是现代化高科技产品，其是微电子技术，自动化技术、计算机技术、智能化技术的综合体。由于数控机床在运行过程中具有技术先进性、结构的复杂性和智能化高的特点，在对数控机床维修过程中，维修技术、维修理论和手段方面都和传统机床维修有着很大的区别，面对这种现状，就需要维修人员进步时展进程，掌握先进的维修技术原理和故障检测技术，保证数控机床能够稳定的运行。

一、数控机床维修技术简述

1.数控机床维修技术人员应该具备的条件

首先，强烈的责任心和良好的职业道德追求；其次，要保证有广博的学识，懂得计算机技术、互联网技术、模拟数字电路技术、自动控制电动机拖动技术、现代数控机床检测技术以及机械加工工艺方面的技术，同时还应该具备扎实的外语应用水平；再次，在正式进入工作岗位之前还应该进行专业技术培训，要全面掌握有关数控驱动技术、PLC技术原理和CNC编程技术和编程语言；最后，要熟练掌握各种检测仪器和仪表以及各种工具。

2.做好维修准备工作

现场维修是对数控机床出现的故障（主要是数控部分）进行诊断，找出故障部位，以相应的正常备件更换，使机床恢复正常运行。这过程的关键是诊断，即对系统或线路进行检测，确定有无故障，并对故障定位指出故障的确切位置。从整机定位到插线板，在某些场合下甚至定位到元器件。这是整个维修工作的主要部分。

3.现场故障诊断

首先，初步诊断。当故障现场资料比较全面时可以通过资料分析判断故障的位置，或者采取接口信号法结合故障现象对故障做出初步诊断，然后再按照故障的具体特点，逐个对各个部位进行检查，对故障做出初步的诊断。在实际进行故障诊断过程中，有时只采用一种方法就能够诊断故障，有时需要综合应用多种检测方法对故障进行诊断。对各种故障点进行诊断和鉴别主要取决于故障设备的运行特点和结构故障深度；其次，报警处理。主要分为两种，一种是系统故障报警处理。当数控机床系统内部出现故障之后，会在显示屏或者操作面板上出现相应的报警信号，然后维修人员结合故障操作手册可以对故障进行处理和排除，这种报警形式由于信号设置单一，严密、精确，维修人员可以结合不同信号进行针对性操作处理。第二种是数控机床报警和操作信息处理。数控机床在制作过程中应用PLC控制程度，将一些能够反映机床接口电气控制方面的故障或操作信息以特定的标志显示出来，并通过特定的按键，得到更加详细的故障判定指示，这种报警处理方式一方面可以使用报警手册进行处理，另一方面还可以结合PLC程序，对相应信号进行检查，最终对故障进行诊断；最后，误报警的故障处理。当系统的PLC无法运行，系统已停机或系统没有报警但工作不正常时，需要根据故障发生前后的系统状态信息，运用已掌握的理论基础，进行分析，做出正确的判断。

4.故障排除方法

首先，初始化复位法。通常情况下因为瞬时故障引起的系统报警可以采用硬件复位或者闭合系统电源等方法消除故障，如果初始化复位之后故障依然存在，则需要对硬件进行检测诊断；其次，更改参数和程序。系统运行参数是确定系统运行能力的主要标准，如果参数设定存在错误，就会造成某些功能无法正常启动，同时，有时会因为程序错误而造成停机故障，对此可以采用系统的快速搜索功能对故障原因进行检查；再次，调节最优化调整法。在进行故障排除和维修过程中，调节是最简单，应用最为广泛的一种故障排除手段，通过对电位计进行调整解决系统故障，而最优调整法是对系统的伺服驱动系统和被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法。其主要利用一台多线记录仪分别观察指令和速度反馈，通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态；最后，替换法。用好的设别替换出现故障的设备，然后进行初始化启动，确保机床能够正常运转。

二、数控机床维修实例分析

1.案例1

首先，故障现象。一个普通数控机床，NC启动之后就断电，并且CRT无任何显示；其次，故障分析。对故障进行初步分析可能是某处出现了接地不良的事故，经过对各个接地点进行检测处理，故障依然存在，并未排除，然后对CNC各个板的电压进行检查，示波器测量数字接口板上的集成电路的工作电压存在较大的波纹，对这个部分进行检查发现电源低频滤波电容工作正常，然后将电源两端并联上一个小容量的滤波电容，启动数控机床后能够正常运行，因此，断定这个故障是属于CNC系统电源抗干扰能力较弱而导致的。

2.案例2

首先，故障现象。一台进口的数控机床系统，机床送电之后，CRT无显示，检查NC发现+24V、+15V、-15V和+5V无电压输出；其次，故障分析。出现这种故障可以断定是电源方面出现了问题，所以可以结合电气原理图逐次对电源的输入端进行检测，当检查到保险后的电噪声滤波器时发现性能存在不良现象，而后面的整流电流和震荡电路均工作正常，将噪声滤波器拆卸后发现外壳里面烧焦，更换设备之后系统能够正常工作。在对类似故障进行排除过程中，应该首先保证屏幕正常工作，因为有有时候也会是显示部门的原因，但是多数情况下会存在多种故障。

参考文献

[1]李健民. 常用维修技术系列讲座 设备粘接维修技术（三） 第三讲 粘接维修实例[J]. 设备管理与维修. 2003（01）

[2]刘清.西门子802D系统黑屏故障维修实例[J].设备管理与维修. 2013（03）

[3]王少华，高岳民，刘红武. 数控机床故障诊断及维修实例[J]. 建材技术与应用. 2006（03）

[4]使用PFL980的维修实例（五）[J]. 世界电子元器件. 2000（09）

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关键词:数控技术 数控机床 故障 维护

数控机床是机电一体化紧密结合的典范,是一个庞大的系统,涉及机、电、液、气、电子、光等各项技术,在运行使用中不可避免地要产生各种故障,关键的问题是如何迅速诊断,确定故障部位,并及时排除解决,保证正常使用,提高生产效率。

一、数控机床的维护

对于数控机床来说,合理的日常维护措施,可以有效的预防和降低数控机床的故障发生几率。

首先,针对每一台机床的具体性能和加工对象制定操作规程建立工作、故障、维修档案是很重要的。包括保养内容以及功能器件和元件的保养周期。

其次,在一般的工作车间的空气中都含有油雾、灰尘甚至金属粉末之类的污染物,一旦他们落在数控系统内的印制线路或电子器件上,很容易引起元器件之间绝缘电阻下降,甚至倒是元器件及印制线路受到损坏。所以除非是需要进行必要的调整及维修,一般情况下不允许随便开启柜门,更不允许在使用过程中敞开柜门。

另外,对数控系统的电网电压要实行时时监控,一旦发现超出正常的工作电压,就会造成系统不能正常工作,甚至会引起数控系统内部电子部件的损坏。所以配电系统在设备不具备自动检测保护的情况下要有专人负责监视,以及尽量的改善配电系统的稳定作业。

二、数控机床的故障诊断技术

1、数控系统自诊断。开机自诊断数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对系统中关键的硬件和控制软件进行检测,并将检测结果在CRT上显示出来。运行自诊断运行自诊断是数控系统正常工作时,运行内部诊断程序,对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检查,并显示有关状态信息和故障信息。

2、在线诊断和离线诊断。在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入输出和其他外部装置进行自检,并显示状态信息、故障信息。脱机诊断当数控系统出现故障时,需要停机进行检查,这就是脱机诊断。脱机诊断的目的是修复系统的错误和定位故障,将故障定位在最小的范围。

远程诊断实现远程诊断的数控系统,必须具备计算机网络功能。因此,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的诊断技术。数控机床利用数控系统的网络功能通过互联网连接到机床制造厂家,数控机床出现故障后,通过机床厂家的专业人员远程诊断,快速确诊故障。

三、数控机床故障的实用诊断方法

1、诊断常用的仪器、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。

2、诊断用技术资料主要有: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。

3、故障处理。故障软故障-由调整、参数设置或操作不当引起硬故障-由数控机床(控制、检测、驱动、液气、机械装置)的硬件失效引起。

故障处理对策除非出现影响设备或人身安全的紧急情况,不要立即切断机床的电源,应保持故障现场。从机床外观、CRT显示的内容、主板或驱动装置报警灯等方面进行检查。可按系统复位键,观察系统的变化,报警是否消失。如消失,说明是随机性故障或是由操作错误引起的。如不能消失,把可能引起该故障的原因罗列出来,进行综合分析、判断,必要时进行一些检测或试验,达到确诊故障的目的。

4、数控系统故障诊断方法。直观法: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。

5、故障诊断应遵循的原则。第一,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。第二,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。第三,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。

四、数控机床故障诊断实例

由于数控机床的驱动部分是强弱电一体的,是最容易发生问题的。因此将驱动部分作简单介绍:驱动部分包括主轴驱动器和伺服驱动器,有电源模块和驱动模块两部分组成,电源模块是将三相交流电有变压器升压为高压直流,而驱动部分实际上是个逆变换,将高压支流转换为三相交流,并驱动伺服电机,完成个伺服轴的运动和主轴的运转。因此这部分最容易出故障。以CJK6136数控机床和802S数控系统的故障现象为例,主要分析一下控制电路与机械传动接口的故障维修。

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关键词 GPRS；监控系统

中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0195-02

GPRS对于我们来说并不陌生，可是我们了解GPRS最开始是知道他是应用于手机，再后来是汽车的导航，而本文所要论述的是在数控机床上，GPRS如何去应用尤其是对于数控机床的远程监控方面。

1 GPRS设计的背景

科技的发展带动了很多行业的发展，当然也包括工业企业，数控技术作为科学技术的产物在现代企业已经有了举足轻重的作用，加快了制造业迈向数字化的脚步。众所周知，数控机床的优点是非常突出的包括工作效率非常高、精度高、操作起来非常方便等等。这样的优点使数控机床的价格始终居高不下，而且在维修是也是需要一些专业的人员去进行的，无形之中成本增加了更多。因此，只有找到一个适当的方式来对数控机床进行管理才能使得数控机床为企业创造最大的价值。

现在来看，数控机床虽然基本实现了自动控制，然而在管理方式上仍然是采用一些原始的人工来控制的方式例如在特定的实际进行上报、打电话汇报等等诸如此类的形式。这样的管理方式，最大的弊端就是由于故障出现的时候不能第一时间被发现所以使得系统运行的整体效率不能满足之前的设计，所以说原始的人工控制管理对数控机床实现灵活、集中的监控和管理起到了一定的抑制。

真是在这样的背景下，笔者受到GPRS在其它各个领域当中的应用，开发了本系统。整个系统以先进的GPRS技术为基础，融合了包括通信、计算机、远程故障诊断等目录来说最先进的技术，实现了对数控机床在管理上进行实时监控、故障的诊断以及报警等功能改变了之前数控机床的原始的人工控制，也就是说减少了人力成本的使用，而且提高了监控效率。由于这种方式当数控机床发生故障的时候可以第一时间进行诊断，从而缩减了各种故障给机床及生产说产生的一些负面的问题，也就是说可以使数控机床的使用年限延长的同时也给企业创造更多的经济价值。

2 数控机床中GPRS监控系统的设计思想

2.1 系统的整体设计

整个数控机床中GPRS监控系统的主要部分分别是GPRS网络、Internet以及数控机床监控中心以及监控终端这四大块来组成， Internet将数控机床的监控中心和GPRS网络连接起来，这样就可以将数控机床是实时工作情况传送到数控机床的监控中心，GPRS监控系统并不复杂，可是却实实在在的解决了数控机床之前无法第一时间发现和了解数控机床工作状态的问题。

2.2 各个部分的设计

下面我们就要看一些各个部分的具体设计，首先说一些数控机床的监控中心，它通过Internet上，同时采用IP+UDP协议（IP+UDP协议最大的优点是开销较小）来同GPRS实现互动和对话，将监控中心所发出的一些命令，这些命令包括实时监控、故障的诊断以及报警等等，它会以UDP数据报文的形式通过GPRS发送到数控机床的监控终端，反过来监控终端的信息同时也会反馈给监控中心；在整系统中Internet的作用是一个纽带的作用，它是将GPRS网络同监控中心连接在一起的纽带；如果是Internet的作用是一个纽带那么GPRS就是这个系统的一个通信载体，我们都知道GPRS技术目前在我国，已经广泛地被应用于整个通信领域当中，它的最大优点就是传输速率够强大，GPRS不仅仅是传输速度块而且同时具有速率传输准确两大特点这就是为什么说GPRS对于信息的传输是一个最佳的选择。整个数控机床的监控系统可以通过GPRS来实现数控机床监控中心和监控中心通过Internet来实现互传；数控机床的监控终端作为系统的一个中心，它的主要工作就是对现场数据进行采集之后传送到数控机床监控中心，另外一个作用就是对数控机床监控中心通过Internet发送过来的数据进行接收并进行相应的处理。

3 数控机床中GPRS监控系统的软件设计

3.1 系统所采用的通信协议

数控机床的监控终端和监控中心之间是以GPRS为媒介通过Internet来实现互联，以实现将数据采集之后第一时间发送到出去及时的进行处理，并且还有实现对监控中心实现远程控制。这时候就必须要有个相应的协议来实现数控机床和监控中心终端之间的有意义约定。

首先我们给所要传送的数据设定上起始和结束标志，然后在监控终端不同的监控终端设定上不同的序号，每个不同的数控机床都有不同的监控终端，也就是说这个序号就是区分不同数控机床的一个标志；控制信息是监控中心发给监控终端的控制信息；当监控中心在发现数控机床有不正常的现象时就会发出报警信息传送到监控终端；这样我们就可以结合GPRS技术通过通信协议来实现整个工厂不同的数控机床的集中管理和控制了。

3.2 系统的软件设计

监控终端和监控中心两大模块是整个系统软件模块当中最重要模块。首先我们来看一下监控中心的组成是由数据库服务器、应用服务器以及通信前置机来组合构成的，来实现一些信息之间的整体互通。所以说在计算机上分别有不同的软件来进行运行，当然还有分别为两个系统来设计不同的数据库。监控终端数控的功能是要将数据从数控机床的监控终端进行集中字一起，执行监控终端所发出的命令，将各个终端传输过来的数据进行存储已经进行必要的分析，这时候通过分析、比对就会发现数控机床的运行是够是按照既定的运行轨迹进行的，如果发现异常那么就会立刻做报警处理，并在数据库中将得到的数据进行备份处理。

数控机床监控终端的软件部分模块分别是不同信号处理和传输。数控机床的监控中心监与控终端始终是以GPRS为媒介通过Internet来相连的，监控终端对监控中心发来的数据会第一时间去分析、处理，发现有异常的时候会第一时间发出警报，同时对异常的类型发出提示。

4 结论

上面所阐述的数控机床中GPRS监控系统是以GPRS作为这个系统的一个平台，它将GPRS在数据传输上速率传输准确以及速度快的有点体现的淋漓尽致。同时将数控机床本身的特点融合在整个系统当中，使得整个系统在一些大型的工业企业当中可以被大力推广。本系统已经在一些工业企业当中被实验使用了，已经证明了这个系统的使用性和经济性。

参考文献

[1]刘利，邓志良.基于GPRS的摊铺机远程故障诊断系统[J].微计算机信息，2008，12：181-183.