数控设备范文10篇

摘要：考虑到当前数控机床车间传动设备控制自动化标定方法由于动力学模型构建能力不佳，导致标定后设备停顿时间过长的问题，设计新型数控机床车间传动设备控制自动化标定方法。根据设备动能原理，构建传动设备动力学模型。分析传动设备控制规律，完成传动设备控制参数标定。选用CANaper软件作为设备控制标定平台，通过传动设备基础运行参数标定与转速控制过程标定两部分，实现传动设备控制自动化标定。至此，新型数控机床车间传动设备控制自动化标定方法设计完成。构建标定实验环节，验证新型方法应用效果。经证实，新型方法使用后可有效控制设备停顿问题，避免控制参数标定对设备运行状态的影响。

关键词：数控机床；机电复合传动；自动化控制；标定；绝对定位精度；动力学

工业企业中拥有数据机床车间的数量，成为衡量一个企业工业现代化发展水平的重要指标。随着经济的不断增长，人们对于数控机床车间设备的使用性能要求也不断提升，当前我国成为世界数控机床设备第一消费国。20世纪50年代，我国的数控机床技术才逐渐起步，但数控产业发展较为迅速，经过半个世纪发展，我国的数控产业与技术取得了很大的成就。目前，普通机床逐渐被数控机床取代，在此趋势下，数控机床在工业车间中的占比逐渐增加[1]。数控机床的增速比普通机床高出5个百分点，其控制技术的要求相对普通机床更高。当数控机床车间传动设备在运行过程中出现控制问题时，需要对整体控制过程进行分析，及时发掘异常的控制参数对其展开标定[2]。本次研究中将主要对数控车间的传动系统控制过程进行标定，对于此过程而言，在以往的研究中也提出了很多针对其的标定方法，但使用效果均不能满足人们的需求。当前标定方法在使用后，依旧无法改变设备参数变换后的传动设备发生停顿的问题[3]。为此，在本次研究中将提出一种新型自动化标定方法，根据完整的控制过程结合多组控制规范，对控制参数进行标定。希望通过本次研究，改善当前传动设备控制标定现状，提升数控机床车间的工作效率，推动工业智能化发展。

1数控机床车间传动设备控制自动化标定方法设计

1.1构建传动设备动力学模型

对数控机床车间传动设备进行实地考察，根据考察结果结合相应的控制理念，构建动力学模型，为后续的研究提供基础。数控传动系统大致包含发动机、电机、能源组、传动系统以及控制器几部分[4]。为便于计算，作出以下设定：1）传动设备的角速度为α1，设备的质心A1在O点，转动惯性为F1；2）连接滑块1的质量设定为m2，其质心A2在Y处，速度为v2，绕点O的转动惯性为F2；3）使用α2表示传动连接板1的角速度，此连接板的重量设定为m3，其对质心A3的转动惯量设定为FA3；4）使用α3表示传动连接板2的角速度，将其质量设定为m4，使用FA4表示连接板对质心A4的转动惯量；5）连接滑块2的质量设定为m5，其质心F5在Q处，其速度设定为v5。根据上述假设，可得到传动设备的瞬时的动能增量可表示为：在此公式的基础上，电机的驱动力矩M1直接作用在传动设备的连接板上，如果其工作状态下的全部作用在此连接板上，其大小设定为G5，则在dt时刻其瞬间做功可表示为：根据此公式计算传动设备运动过程，并将其作为后续研究中的模型基础。

论文关键词:数控设备；故障；维修

论文摘要:近年来，随着国民经济和科学技术的不断发展，我国各机械制造行业纷纷采用数控设备。它们在加工现场发挥出了强大的技术优势。在高效率的自动化生产中，如果数控设备出现了故障，轻则影响设备的利用率，重则影响企业的兴衰。所以，加强数控设备使用管理，降低数控机床故障发生率已是一个必须要解决的重要问题。

一、数控系统的构成与特点

控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是：可靠性要求高：因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。

二、数控系统的常见故障分析

一、数控系统的构成与特点

控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是：可靠性要求高：因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。

二、数控系统的常见故障分析

根据数控系统的构成，工作原理和特点，我们将常见的故障部位及故障现象分析如下：

位置环。这是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的关键环节。它具有很高的工作频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。

一、数控设备的预防性维修

顾名思义，所谓预防性维修，就是要注意把有可能造成设备故障和出了故障后难以解决的因素排除在故障发生之前。一般来说应包含：设备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。

①从维修角度看数控设备的选型

在设备的选型调研中，除了设备的可用性参数外，其可维修生参数应包含：设备的先进性、可靠性、可维修性技术指标。先进性是指设备必须具备时展水平的技术含量；可靠性是指设备的平均无故障时间、平均故障率，尤其是控制系统是否通过国家权威机构的质检考核等；可维修性是指其是否便于维修，是否有较好的备件市场购买空间，各种维修的技术资料是否齐全，是否有良好的售后服务、维修技术能力是否具备和设备性能价格比是否合理等。这里特别要注意图纸资料的完整性、备份系统盘、PLC程序软件、系统传输软件、传送手段、操作口令等，缺一不可。对使用方的技术培训不能走过场，这些都必须在定货合同中加以注明和认真实施，否则将对以后的工作带来后患。另外，如果不是特殊情况，尽量选用同一家的同一系列的数控系统，这样，对备件、图纸、资料。编程、操作都有好处，同时也有利于设备的管理和维修。

②坚持设备的正确使用

数控设备的正确使用是减少设备故障、延长使用寿命的关键，它在预防性维修中占有很重要的地位。据统计，有三分之一的故障是人为造成的，而且一般性维护（如注油、清洗、检查等）是由操作者进行的，解决的方法是：强调设备管理、使用和维护意识，加强业务、技术培训，提高操作人员素质，使他们尽快掌握机床性能，严格执行设备操作规程和维护保养规程，保证设备运行在合理的工作状态之中。

一、数控机床电气故障的类型与特点

数控机床的电气故障可按故障性质、表象、造成原因及其后果等进行分类。

（一）发生故障的位置

根据发生故障的位置可以分为硬件故障和软件故障。硬件故障是指需维修或更换电子元器件、各种电器、电路板、导线设备才能正常运行，此类故障称为硬件故障。软件故障指PLC控制程序出现的故障，需更改相应参数、数据或者修改PLC控制程序才能正常运行，此类故障称为软件故障

（二）故障是否指示

根据故障出现时有无指示，可分为有诊断指示故障和无诊断指示故障。各种数控系统都自带有自诊断程序，从而实现对整个系统软、硬件的实时监控，故障发生时系统产生报警并有相关文字说明，查阅报警信息说明书，就能查出产生故障的原因以及相应的解决措施。无诊断指示故障是诊断程序不完整性导致的，需要对产生故障前的工作过程、故障现象和后果综合分析从而排除故障。

摘要：数控加工设备是制造工艺实物化的主体，进一步强化对加工设备合理化选择分析与研究，优选合适机床设备，助力航空装备或零部件快速迭代。本文主要以飞机典型结构件为对象，总结典型结构件加工设备选择流程，针对性地提出了基于权重-最小方差和的设备细选择基础模型，期望对生产线规划中零件加工设备选择提供一定的理论依据与实际应用方法。

关键词：飞机典型结构件；数控加工设备；设备

选择飞机典型结构件的加工属于高精加工范畴，其加工能力也代表着航空先进制造能力和水平。数控加工设备是高度机电软一体化产品，是一类价格昂贵的精密设备。随着我国航空工业先进制造技术的持续发展及航空装备代次更新，飞机典型结构件数控加工设备也朝着高精度、高刚性、高速、大扭矩、智能化等方向发展。设备种类与结构形式由传统铣床、龙门铣床逐渐向卧式翻板铣、高精加工中心等转变。为保证特定材料或特定产品的专属加工能力，加工设备也呈现专业化发展趋势。对于飞机结构件某一加工特征而言，往往能够由不同的加工设备来实现，且机床设备与零件加工工艺、加工精度、加工效率等有很大影响。另外，企业想要进一步提升机械制造的整体水平，也需不断强化对制造工艺与设备的研究。因此，如何合理的选择数控加工设备具有重要研究意义。

1飞机典型结构件加工特点

1.1零件分类。按材料属性分类，飞机典型结构件零件分为铝合金结构件、钛合金结构件、合金钢零件。按结构特征分类，铝合金零件一般包括框、梁、壁板、长桁、隔板等，钛合金零件一般包括框、肋等，合金钢零件一般包括接头等。1.2典型零件工艺特点。（1）整体壁板类零件。整体壁板材料一般为铝合金，结构重量较轻，具备较好的整体油箱密封性，减少了零件和连接件的数量，简化了协调关系，但材料利用率低，在加工切削中容易产生变形。如机翼壁板通常为展开后加工，零件需经加工多个基准面、多次装夹加工才能完成数控加工。该类零件优先选用专用数控壁板铣床加工，可以获得较高的工作效率和最佳的产品质量。（2）框类零件。框类零件是机身横向结构的主要承力件，同时又是形成和保持机身径向外形的主要结构件。机身框一般是由多个框类零件组成的组合框，但也有少数是整体框。材料多选用铝合金，少数选用合金结构钢。框类零件加工以铣削为主，占全部工作量的70%左右。适合采用三坐标高速铣床进行大余量粗铣，由五坐标高速铣进行精加工，保证零件外形要求和加工精度。（3）接头类零件。接头类零件属于典型钛合金零件，具有结构复杂、工艺流程长、加工周期长等特点，材料强度较高。且该类零件常带有正反面深槽腔、高缘板外形、深度尺寸较大的叉耳等结构特征，材料去除率在90%以上。适宜采用三坐标高速铣能高效率的去除大部分加工余量，由五坐标高速铣进行精加工。

2结构件加工设备选择分析

1常见数控机床故障与维修

数控机床电气设备在运行过程中非常容易出现故障，影响其正常运行。常见的数控机床故障分为3种，分别是硬件故障、软件故障和干扰故障。1.1硬件故障。硬件故障指的是电气设备中的驱动模块、电源模块、控制板、继电器、限位等电器元器件及控制面板上的按键和电气线路，设备在运行时出现故障后进而导致设备出现停机（图1~图2）。根据设备数控机床电气设备在运行过程中出现的故障，逐一对电气部件进行检查。设备出现一般的硬件故障，通常进行复位、断电重新启动设备就能够处理。对于出现某部位的硬件报警，如驱动模块、电源模块、限位等问题，需要对各个硬件进行查找问题，根据查找和检查情况进行维修和更换。更换完成后进行试机，直至设备故障取消恢复使用。1.2软件故障。软件故障与硬件故障恰恰相反，软件故障主要是设备参数、PLC程序、系统程序故障（图3），如在运行中经常出现参数设置不正确以及零件加工程序错误、系统程序丢失及PLC程序不执行等。其中较为严重的故障是控制系统的软件破损或丢失，进而导致电气设备运行混乱。针对系统软件及程序需要进行提前备份，在出现破损和丢失后可以进行程序覆盖恢复。系统程序上传完成后需校对和验证，也可在程序和参数程序内对参数进行修正和更改，进而排除故障。在此情况下，需要提醒技术和维修人员在设备安装调试完成后，必须对设备系统程序、PLC程序等进行备份，防止出现无备份的现象。1.3干扰故障。干扰故障在数控机床电气设备中发生情况较多，其主要原因是由于机床设备在运行过程中出现信号中断及检测不到信号，设备系统信号传输、信号接收的电源地线配置出现不稳定情况，进而导致机床在运行过程中出现干扰故障。特别是信号传输和信号接收器的电压电流在不稳定的情况下，导致出现信号中断等现象。另外就是外部干扰，设备自身的振动和定位精度不够也会造成干扰。干扰问题是有多种因素造成的，应针对所出现的问题进行查找，如果是设备本身的原因，在查找和确定问题后进行修复。对于外部干扰，可以加强设备信号的屏蔽，检查屏蔽是否牢靠，防止造成干扰。

2数控机床电气设备在运行中的注意事项

2.1保障机床使用性能和使用寿命。在数控机床电气设备运行过程中，操作人员应尽可能避免数控机床受到阳光直射，或是其他热辐射。因此，在数控机床的存放过程中，存放人员必须严格控制地面的湿度以及洁净度，进而保证数控机床在存放过程中不会受到潮湿、杂质等影响，导致设备出现破损及故障。2.2保障电源供应。数控机床电气设备在日常运行生产过程中，供电必须使用专用线路，或利用稳压装置稳定电源。数控机床电气设备在运行过程中必须保证电源的稳定供应，其主要原因在于：通过稳定电源能够最大限度减少低质量供电对数控机床电气设备运行所造成的负面影响，并有效控制电源振动幅度瞬间变化对设备的影响。2.3完善规章制度。企业在使用数控机床电气设备过程中，无论是使用、还是管理，均需要严格按照相关情况及规定进行。根据企业自身实际情况和国家管理规定制定相应的规章制度，对设备管理要有明确和针对性的规章制度。例如：设备的保养规范、大项修、精度普查、润滑制度等，设备点检要求、清扫周期。在制定好相关的规章制度后，还应当严格按照规章制度执行，进而保证数控机床电气设备运行的规范性。

3数控机床电气设备的维护与保养

数控机床电气设备在使用过程中，正确的维护与保养是确保数控机床电气设备正常运行的关键。3.1数控机床电气系统的维护。（1）在数控机床电气设备的维护保养过程中，设备技术人员、维修人员、操作人员应当严格按照相关的维护保养规定制度进行。针对设备操作人员对设备的日常保养进行专业的培训，提高设备操作人员的技能水平。另外，设备技术人员和维修人员对设备系统维护保养时，根据保养过程中设备上的各部件进行分析，对于保养后状态不能改观的部件进行分析是否更换。对技术人员和维修人员的专业技能和专业素养系统性的培训和提高，同样也是影响数控机床电器设备运行的关键。这样可以提高设备维护的周期，有效降低设备的故障率。（2）通常情况下，数控机床本身均会存有部分灰尘、金属粉末以及生产加工的铁屑和油污。一旦产生的灰尘和粉末落入数控机电设备内部，将会损坏设备内的电子元件以及电路板。尤其是天气比较热时，机床部分电器元件温度过高，未能及时降温时会导致损坏和系统出现严重损坏，造成设备停止工作，影响生产。应该特别注意，在高温季节严禁采用打开数控机床控制柜的方法降低设备温度，这样极易导致数控系统出现严重损坏。（3）为了有效避免数控机电系统过热，在日常工作中，应不断加强数控柜上的冷却风扇的检查力度。另外，定期检查冷却风扇和进风过滤器的情况，制定检查及更换过滤棉的周期，防止堵塞，一旦发现堵塞和损坏，应当立即对其进行清理及更换，避免造成更加严重的事故。（4）最后，应不断加强对备用电路板的维护工作。尽管是备用部件，但如果长时间不使用，其工作性能将会大大降低。因此，应当定期将备用电路板安装到数控机床设备中运行，进而避免其电路板的损坏。3.2提高机械部件的维护和保养。（1）主要传动部位的维护和保养。对于主传动部位的维护和保养，其主要目的在于避免数控机床设备在运行过程中由于保养润滑不到位，造成缺油生锈和磨损损坏。另外，应当制定对主轴润滑、自动润滑装置的润滑稳定进行检查，如果出现高温情况及时查找原因，使其润滑状态正常，避免造成设备使用影响。在维护保养中应当对其认真检查，需要进行调整的要按照要求调整。最后对所有机械部件做好保养和维护记录工作，便于后期检查和查阅。（2）机床精度维护和保养。为了不断提高机床精度维护和保养，相关技术人员制定检查周期，根据检查周期对机床精度进行检查与校正，并严格按照精度校正进行系统参数补偿。

摘要：数控机床的发展在我国的工业发展中有着非常重要的作用，对我国的工业发展促进能力非常大。从我国的经济和社会发展过程中来看我国的工业发展是其中非常重要的一个环节，工业的发展有借助于我国的机床产业的发展，因此我国正在大力度的发展我国的数控机床产业。文章针对数控机床的设备管理应用中的故障诊断和故障维修进行详细的阐析和论述，希望通过文章的阐析和论述，我国的数控机床的设备管理能够有一个新的发展和创新，同时也可以为我国的工业发展和创新贡献力量。

关键词：数控机床；设备管理；应用；故障诊断；维修

数控机床的发展壮大，离不开有效合理的设备管理工作。设备管理工作如果落实到位，就会在很大程度上提升机床的稳定性和运行合理性，但是伴随着我国数控机床的不断发展，设备管理工作中的问题和矛盾也就不断的增加。同时设备管理工作还要面对来自外界的挑战。因此我国的数控机床的设备管理在很大程度上阻碍了我国数控机床的发展和创新。我国近些年的科学技术有了很大程度的发展和创新，这也在一个侧面帮助了我国的数控机床的发展，同时对于我国数控机床的设备管理也提出了更高的要求。我国机床在运行过程中，设备管理工作是重中之重。我国的机床发展较快，这样就导致了机床的设备管理相应的模式赶不上机床的发展，这样对于机床的发展非常不利，同时设备管理的落后，也会对我国以后的机床发展计划起到延迟的作用，文章就是要对机床的设备管理的相关内容进行详细的阐析和论述，通过阐析和论述找出问题出现的根本原因，改善我国的机床设备管理工作。关于数控机床设备管理应用中的故障诊断和维修的阐析和论述，文章主要从三个方面进行阐析和论述。第一个方面是我国数控机床发展过程中设备管理的重要意义。第二个方面是在机床设备管理过程中的设备故障诊断和设备维修。第三个方面是我国数控机床中的设备管理未来发展。下面进行详细的阐析和论述。

1我国数控机床发展过程中设备管理的重要意义

数控机床在我国工业行业中的地位非常突出。我国作为装备制作业大国，在装备制造业的基础行业中涉猎颇深，我国的数控机床作为基础设备的一部分被给予高度的重视。在世界范围内的工业竞争，主要还是针对机械加工的技术和设备进行。我国的机械加工行业由于有了数控机床的加入，已经有了非常好的发展，成为了我国机械加工水平高低的一个非常重要的指标。因此机床行业的发展是我国工业发展非常重要的一个环节，应该给予重视和扶持。由于我国的数控机床的发展过于迅速，导致了我国和机床相关的一系列配套设施没有完善。现阶段我国数控机床的一系列产业还没有形成一个非常严格的产业链。机床设备的生产能力还是较低，同时机床的生产精度和加工精度和国外的先进技术还有一定的差距。我国的机床生产规模较小，还没有像国外特别是德国那样形成一定的生产规模。因此我国的机床设备管理工作就显得尤为重要。机床管理工作的完善和创新，能够帮助我国的机床生产和应用捋顺关系，能够提升我国机床生产过程中的一系列流程，提升机床设备的稳定性能和可靠性能。

2在机床设备管理过程中的设备故障诊断和设备维修

数控设备润滑油的种类由于数控设备的不同分为不同的种类，润滑油的种类和品牌都各有不同，因此数控设备中润滑油的使用和管理等各方面都存在一定程度的障碍。数控设备润滑油的使用对机床的正常生产和作业有着十分重要的作用，对企业的成本支出和设备的管理也有着重要的影响。为提高数控设备的使用效率，发挥相应设备的最大效率必须对设备的润滑油进行优化处理，建立良好的数控设备的润滑用油优化处理机制。

1减少数控设备润滑油种类，优化数控设备用油

企业数控设备种类较多，致使相应的数控设备的润滑油种类也相对较多，从而润滑油的使用和管理都存在一定程度的困难，容易出现错误，因此企业的数控设备的润滑油的使用应在合理的范围内进行减少，从而实现数控设备用油在中类似上和使用上的优化管理，实现数控设备用油的规范和统一，从而实现数控设备润滑油使用的优化。

在企业数控设备的润滑油的具体使用过程当中，首先应查阅数控设备相关的资料，通过对同类数控设备润滑油的对比实现相应的润滑的使用范围、使用等级等方面实现同类的替代和管理，当然同类的替代应建立在数控设备持续有效使用的基础之上；其次还应采用合理的润滑油的使用方式，从而达到数控设备使用的最佳效率；数控设备润滑油的选择和优化应建立在润滑油货源、运输、成本等各方面的条件和限制，通过一段时间的检测使用实现相应数控设备润滑油的选择和调整改进，建立合理的数控设备润滑油的优化处理和设置。并通过相应数控设备润滑油的优化使用积累润滑油的使用和经验，从而为数控设备润滑油的优化处理建立良好的管理基础。

2建立良好的数控设备润滑拥有的更新机制

企业应在减少数控设备润滑油的使用基础之上实现数控设备润滑油的更新机制，从而实现企业数控设备润滑用油的良性发展和优化机制。企业周期性地更换润滑油将在一定程度上影响数控设备的使用，周期性地更换致使企业的润滑油更新机制建立在固定的模式之上，更新周期设置较短则可能造成润滑油未过期更换，从而造成了人力物力的浪费，更新周期设置过长，数控设备的润滑效果将大打折扣，影响相应设备的使用。因此企业应建立更为灵活的企业数控设备润滑油的更新机制，保证润滑油的质量和使用效果。

摘要：本文先对数控加工技术进行了简述，并从数控加工技术应用于机械加工行业、汽车制造业以及军备机械制造等几个方面来分析了数控加工技术的应用领域及其在机械制造业当中的重要性，最后对我国数控加工技术发展方向进行了展望分析。

关键词：数控加工；机械制造业；重要性

作为当今国际上走在制造业和装备行业科技前沿的领先技术——数控技术，当前全球各个国家和地区都在广泛使用数控技术。数控技术的水平高低直接关系到一个国家的综合国力水平。目前国外许多发达国家都把发展以数控技术为核心的先进制造技术作为其提高综合国力水平的重要手段，并将数控技术和数控装备纳入到国家的重要战略物资当中，针对高级、精密、尖端的数控关键技术还对中国实行技术壁垒政策。由此可见，全面深入推进数控加工技术，掌握其核心技术对于提高中国综合国力以及市场竞争力意义重大。

1数控加工技术简述

数控加工技术是由机械数控设备和电子信息技术两者相互融合的结果，其在管理、维修等各方面都和普通设备存在很大差别。它将计算机系统在收集信息、处理分析信息等各方面的优势很好地运用到了机械制造业当中，有效降低了设备的运行成本，使得设备的工作效率和维护管理的质量大大提高。作为一种先进的机械设备，机械数控加工设备和过去传统的普通机床比起来具有许多非常显著的优势，它能够加工普通机床无法达到的复杂型面，且作业效果良好。不论是加工的精密度还是自动化程度以及提高产品质量与性能等各方面，机械数控加工技术都比传统的普通机床要高出许多，这对于促进我国机械制造业的大力发展，促进生产制造整体效率及经济效益的提升都具有重要作用。伴随着工业在社会经济发展中其重要地位的日渐突出，国家和政府越来越重视机械制造业的发展，大力研发和引入先进制造技术，全面推广机械数控加工技术，并加大人力、财力等要素来支持数控加工技术的改进和完善。

2数控加工技术的应用范围及其在机械制造业当中的重要性分析