數控機床論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇數控機床論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

對于數控機床來說，合理的日常維護措施，可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。

首先，針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。

其次，在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物，一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上，很容易引起元器件之間絕緣電阻下降，甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修，一般情況下不允許隨便開啟柜門，更不允許在使用過程中敞開柜門。

另外，對數控系統的電網電壓要實行時時監控，一旦發現超出正常的工作電壓，就會造成系統不能正常工作，甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視，以及盡量的改善配電系統的穩定作業。

當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，要注意將電刷從直流電動機中取出來，以免由于化學腐蝕作用，是換向器表面腐蝕，造成換向性能受損，致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。

2.數控機床一般的故障診斷分析

2.1檢查

在設備無法正常工作的情況下，首先要判斷故障出現的具置和產生的原因，我們可以目測故障板，仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷，元器件的燒焦煙熏，有無雜物斷路現象，造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等，以此可發現一些較為明顯的故障，縮小檢修范圍，判斷故障產生的原因。

2.2系統自診斷

數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況，立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因，這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展，興起了新的接口診斷技術，JTAG邊界掃描，該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力，進一步完善了系統的自我診斷能力。

2.3功能程序測試法

功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法，編制成一個功能測試程序，送人數控系統，然后讓數控系統運行這個測試程序，借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性，進而判斷出故障發生的可能原因。

2.4接口信號檢查

通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號，并與接口手冊正確信號相對比，也可以查出相應的故障點。

2.5診斷備件替換法

隨著現代技術的發展，電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜，按常規方法，很難把故障定位到一個很小的區域，而一旦系統發生故障，為了縮短停機時間，在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查，對于現代數控的維修，越來越多的情況采用這種方法進行診斷，然后用備件替換損壞模塊，使系統正常工作，盡最大可能縮短故障停機時間。

上述診斷方法，在實際應用時并無嚴格的界限，可能用一種方法就能排除故障，也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵，或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例

由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的，是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹：驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器，有電源模塊和驅動模塊兩部分組成，電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流，而驅動部分實際上是個逆變換，將高壓支流轉換為三相交流，并驅動伺服電機，完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例，主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。

如在數控機床在加工過程中，主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上，主軸轉速顯示時有時無，主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速，其轉速信號是有編碼器提供，所以可排除編碼器損壞的可能，否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮，一是可能和數控系統連接的ECU連接松動，二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題，就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽，結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。

數控機床故障產生的原因是多種多樣的，有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中，要分析故障產生的可能原因和范圍，然后逐步排除，直到找出故障點，切勿盲目的亂動，否則，不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之，在面對數控機床故障和維修問題時，首先要防患于未燃，不能在數控機床出現問題后才去解決問題，要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理，這樣才能做到有的放矢。

參考文獻

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篇(2)

論文摘要：本文針對我國數控機床，尤其是經濟型數控機床服務的現狀，提出了構建數控機床綜合服務體系的意見，以期拋磚引玉。

我國數控機床在近十余年來已經取得了較大的發展和普及，尤其是經濟型數控機床發展更快，在一些地區和行業初步形成了規模。然而，其服務與發展相比還不相稱，明顯滯后于發展。必須建立系統的綜合服務體系，數控機床才能健康持續地發展。

數控機床是在普通機床的基礎上發展起來的，不妨先看看普通機床的服務。由于普通機床的發展和使用歷史已經悠久，很自然地形成了它的服務體系，而且已經是一個成熟的、有效的體系。正因為如此，人們習以為常，反而不覺得它的存在。如果歸納一下，這個體系至少有3個要素：

培訓上崗普通機床的操作者和調試維修人員通常都拜過師傅，由師傅帶教的?！皫煾祹降堋本褪桥嘤?；“滿師”就是考核合格，才有資格上崗。

人員專業化“機修工”是一個常見的職業工種，已經普及和滲透到企業、社會。對于普通機床的調試、維修、保養等均有這些專職人員司職。用戶一般可以做到小修大修不出廠，有問題自我消化，很少再找生產廠的。

服務社會化其一是服務機構社會化，“機修廠”是遍布各地的常見單位，它提供各類機床的專業維修服務，且不受機床的生產廠家、型號規格的限制；其二是技術教育社會化，各級各類工科技術學校都設置機修專業，輸送合格的通用人才。另外，“師傅帶徒弟”的方式依然存在。

數控機床是典型的機電一體化產品，除普通機床作基礎外，一般配備有數控系統、自動刀架、編碼器，有的還有變頻器、自動送料裝置等，集中了機械、電子技術于一體。因而數控機床更加需要完善的、有效的、及時的服務。

然而，我國的數控機床從機床廠剛出來就有先天不足。這是因為我國的機床廠自身機械技術力量雖然較強，但是電子技術方面較弱，電子類技術人員普遍匱乏，而配套部分又恰恰最需要運用電子技術。機床廠對數控機床的服務從主觀上和客觀上都沒有做好準備，更加談不上服務體系。數控機床生產廠無法獨立承擔全面的技術服務，因而配套部分的服務依賴于配套廠就不足為奇了。這樣，一方面把服務體系割裂開來，另一方面只要用戶方面反映一點問題，機床廠就要拉上配套廠一幫人去，結果往往又是一點小問題，勞民傷財，配套廠是“有苦難言”。

數控機床的用戶，絕大部分屬于機械加工業，客觀上也有電子技術力量薄弱的問題，往往只會簡單操作而缺乏配套部分的維修知識，出現一些故障就束手無策，甚至停機待修，影響生產。中、高擋數控機床的人員配備相對還好一點，普及的經濟型數控機床的人員配備則不夠理想，不少就是普通機床的操作人員，未經過嚴格培訓考核就上機操作。大家都知道沒有經過培訓取得“汽車駕駛證”的人是嚴禁開汽車的。對于技術含量很高的數控機床（即便是經濟型）怎么能允許未經培訓考核就上崗操作呢？汽車有了故障，駕駛員大多能作前期診斷和處理，汽車修理廠也隨處可見，修理十分方便。而數控機床有了故障，自己不能處理，還只能找生產廠或配套廠。說到底，還是人們對數控機床服務的認識沒有到位，觀念沒有更新，服務體系沒有構建起來。

盡管隨著數控機床的發展，機床廠也在不斷提高和完善自己的服務，提高自身素質，強調用戶培訓，服務狀況有所改善。但是由于起點不高，認識不深，自身條件不足，還不能從根本上解決服務問題。

因此必須盡快構建與數控機床發展相適應的綜合服務體系，才能加快數控機床的發展和普及。

根據我國數控機床發展的現狀，參考其他比較成熟的服務體系，我國的數控機床的綜合服務體系在下列要點上必須達成共識：

1必須由數控機床廠主動承擔全面服務，即由機床廠承擔包括機床、配套部分在內的全部服務，改變目前機床廠和各個配套廠分散服務的狀況。因為

機床廠是產品的最終完成者，直接面對用戶，承擔全面服務是理所當然。

機床廠既然生產數控機床，對數控系統是屬于必須掌握的核心技術，沒有這個基礎是很難參與競爭的；而其他配套件如刀架、傳感器等技術對于熟悉數控技術的人來說是不難掌握的。機床廠不能長期依賴配套廠服務，否則無從提高自身素質和能力，增強競爭力。

控機床及其配套部分的技術已經比較成熟，質量穩定提高，用戶反映的問題集中在調試和維修上，由機床廠指導用戶使用和維修是最合適的。

數控機床使用中反映的問題是相互關聯和影響的，初期很難判斷問題在那個部分。如回轉刀架動作失靈，就要檢查刀架、數控系統、機床電器。如果分別由配套廠來檢查和證明自己配套部分沒有問題，或是發現問題解決了，各自的時間和費用已經浪費了。這種看似滑稽的情況，其實是經常發生的。

機床廠實行綜合的全面服務，提高服務人員技術素質后，可以精簡人員，提高效率。同時，減少配套單位的服務，也會得到相應的經濟補償，有利于降低成本。機床廠承擔全面服務后，同樣可以協調與配套單位的相互配合。轉2要強調培訓考核后上崗，建立針對不同層面的培訓體系

機床廠自身要培養出一支掌握機電一體化技術的隊伍，以適應生產、檢驗、服務工作。尤其要使服務人員能獨立承擔數控機床的調試及維修工作。

機床廠要強調對用戶進行培訓，要形成制度。培訓考核合格后方可允許操作數控機床。培訓要求是使用戶能正確使用、規范操作、能處理常見故障。擁有數控機床較多的用戶，應盡量培訓出專職維修人員，能獨立排除故障，做到修理基本不出廠門。

由機床行業與教育部門協調，繼續并加強在各類大、中專學校、技工職業學校辦好機電一體化專業，為社會輸送和儲備合格人才。不斷補充和完善針對數控機床服務的內容。已經從事此項工作的，要給以再學習的機會和條件。

實踐已經證明，誰抓住了培訓誰就主動，誰就發展得快一點。數控系統生產廠家對培訓的認識和行動要早些。而只有機床廠抓住了培訓，才算是數控機床發展的關鍵！

3逐步在數控機床的用戶集中地建立數控機床維修點

可以由機床廠自己建立，也可以發動社會力量建立。把分散的數控機床維修力量集中組織起來，使數控機床的維修專業化、社會化，做到就地解決數控機床的維修和另配件供應。

篇(3)

隨著現代工業技術的發展，數控機床的應用越來越廣泛,使得產品的加工精度有了極大的提高。在這種形勢下,傳統的測量工具及測量方法已不能滿足檢測需求。在精密測量中,三坐標測量機扮演了重要角色。然而由于三坐標測量機價格昂貴,絕大多數中小型企業無能力購買使用?？紤]到NC機床結構上與三坐標測量機相似,有可能利用其進行坐標測量。數控機床和三坐標測量機均是機電一體化的數字控制自動化機械。數控機床是將被加工對象進行數字化處理,然后,利用數字信息進行控制,從而加工出合格產品。而三坐標測量機則是在已加工好的產品上,利用測頭與工件型面接觸測得一系列點的坐標值,進而計算出尺寸、形位誤差值的測量設備。數控機床與三坐標測量機均利用坐標軸移動實現自身功能?；谶@一共同點,本文試圖在不改變數控機床CNC控制系統的條件下(直接從CNC經光電隔離得到X、Y、Z二進制數值,必須改變機床CNC系統),將數控機床功能加以擴展,附加適當裝置組成檢測系統,實現利用數控機床進行測量的功能。

1.總體方案

本文設計的檢測系統是利用數控機床及其控制系統,附加測頭、攝像頭、控制盒、計算機等裝置組成的檢測系統,其組成如圖1所示。利用這個系統進行測量,其工作原理是利用攝像頭捕捉數控機床屏幕上顯示有坐標值的圖像畫面,再對捕捉到的圖像進行處理,識別出坐標數值,間接得到被測點坐標,并在此基礎上求得尺寸、形位誤差值,以完成數據采集與數據處理,實現精密測量的功能。

本文選用圖1所示的檢測系統,是完全獨立于機床之外的附加檢測裝置,對機床本身的性能沒有影響。它是在不改變機床本體和原有功能的基礎上,利用機床的X、Y、Z坐標移動性能,將刀具換成測量頭測出工件上某點的位置。例如,要測量工件上A點到B點的距離,就相當于用對刀的方法確定A點坐標(xA,yA,zA)、B點坐標(xB,yB,zB),則A、B兩點的距離為d=√x2+y2+z2,其中x=xA-xB;y=yA-yB;z=zA-zB。顯然,這是一種通過測量點的坐標獲取測量結果的方法。

2.硬件配置

系統的硬件包括測量頭、控制盒及攝像頭。

2.1測頭

測頭的基本功能是觸發、瞄準和過零發訊。測頭分為機械式、光電式、電氣式三種。測頭性能的好壞,決定著測量方式的難易、測量精度的高低。本文選用我國生產的應用極為廣泛的硬線連接式導電式測頭,它屬于接觸式測頭,為通用型球頭測頭,能測定高度、槽寬、孔徑和輪廓形狀等。使用時,可以將測頭半徑和測出的數據輸入到計算機中進行數據處理,然后自動輸出被測值。測量方便、準確,易操作。

2.2控制盒

控制盒是本測量系統重要的硬件配置,是實現測量控制和數控機床與測量系統接口的關鍵裝置。其性能的好壞直接影響測量系統的功能和可靠性。從測量系統的功能完善和先進性、實用性考慮,控制盒的核心控制部分選用80C51單片機與8255A接口芯片,通過編程實現測量系統的控制與通訊?？刂坪泄ぷ鬟^程如圖2所示。當觸頭接觸工件時,產生觸發信號,觸發器D接收到低電平信號,向單片機發出中斷請求,通過程序實現延時功能,并通過8255A接口,使繼電器1接通,打開攝像頭,進行拍照。拍照完畢,繼電器1斷開,繼電器2接通,控制伺服系統動作進行下一次測量。

2.3攝像頭

將數控機床屏幕上帶有坐標值的圖像導入到計算機中,需要圖像采集裝置。本文選用的是Logitech快看視訊版TM網絡攝像頭,它具有高質量CMOS感應器,其靜態和動態分辨率均達到640×480像素(VGA)。幀速度為:最高30幀/秒,圖像清晰,可以滿足測量系統的要求。

3.軟件設計

軟件設計的兩個關鍵內容是字符識別及數據處理。

3.1字符識別

從數控機床屏幕圖像中獲取的坐標數值,首先須將攝像頭拍到的圖片文件轉化為計算機可以處理的文本信息,此過程需要通過字符識別技術完成。字符識別算法分為三種:模板匹配法、特征法和筆畫結構法。由于需識別的字符種類少,本文開發的軟件系統中用了模板匹配法及特征法,借助VB編程實現。算法的主要過程如圖3所示。

其中,預處理的目的是為特征提取及字符學習提供方便,主要運用平滑去噪、圖像的二值化處理,使圖像更清晰、準確。特征提取即提取字符特征模式作為區分字符的特征量。主要方法是利用細化骨架的方法提取字符骨架,然后利用穿線法獲得單個字符的特征。運用此系統檢測時,先對機床屏幕的顯示字體進行學習,建立標準模板。將每一個單獨的字符劃分成A×B個像素(Pixels),字符的一些特征像素與標準模板比較,如果相似程度達到95%,那么,就可以認為該標準模板上的字符為所要識別的字符,逐一將要識別的這些字符進行判斷分類和確認,最后得到識別結果。將其存入計算機,待數據處理時取用。

3.2數據處理

數據處理是針對離散采樣數據點的集合,用一定的數學模型進行計算以獲得測量結果的過程。由于應用本測量系統測得值均為一些要素表面離散點的坐標,要測出需要的幾何元素誤差值,需進行相應的數學推導。在評定尺寸誤差時,借助了空間解析幾何及向量知識對各種幾何要素的測量給出了準確的計算公式。對于形位誤差的測量,依據的原則為最小條件及最小二乘法。例如:對直線度誤差的評定,依據最小二乘原理,根據測得的若干點的坐標,建立最小二乘線的方程y=ax+b,其中最小二乘線的參數a,b由式(1)求得:

將此直線方程化為一般式:

ax-y+b=0(2)

然后,求得各個測量點到該最小二乘線的距離

取Δ=2dmax,此為任意方向上的直線度誤差。從而實現直線度檢測功能。檢測系統計算項目如圖4所示。

4.測量實例

圖5所示,待測公差項目是φ25孔軸線的直線度公差為φ0.005mm。利用此系統檢測時,先將孔沿軸向劃分為N個截面(本例取N=5),測得每一截面上,孔內表面上的三個點的坐標(見表1),根據三點定圓的原則,可以求得各截面圓對應的孔心位置,將此N個孔心的坐標xi,yi代入式(1),擬合最小二乘直線y=ax+b,將各圓心點的坐標代入式(3),即可求出各中心點到該直線的距離,那么,誤差Δ2dmax。

數據處理結果Δ=2dmax=φ0.008mm>φ0.005mm,因此該孔不合格。

篇(4)

引言

近年來,數控機床大量用于制造業中,成為企業生產的關鍵設備,帶來很大的效益;但是數控機床的先進性、復雜性、智能化高的特點,也使數控機床維護保養工作要求較高,出現的故障種類增多,診斷較為困難。

1合理地使用數控機床

1.1數控機床的工作場地選擇

(1)避免陽光的直接照射和其它熱輻射、避免太潮

濕或粉塵過多的場所,盡量在空調環境中使用,保持室溫20℃左右。由于我國處于溫帶氣候、受季風影響、溫

度差異大,對于精度高、價格貴的數控機床,應置于有空調的房間中使用。(2)要避免有腐蝕氣體的場所。因

腐蝕氣體易使電子元件變質,或造成接觸不良,或造成

元件短路,影響機床的正常運行。(3)要遠離振動大的設備(如沖床、鍛壓設備等)。對于高精度的機床還應采用防振措施(如防振溝等)。(4)要遠離強電磁干擾源,使

機床工作穩定。

1.2數控機床的電源

數控系統對電源要求較嚴,一般要求工作電壓為220V±10%。針對我國供電工況,對于有條件的企業,可

為數控機床采取專線供電或增設穩壓裝置,以減少供電品質差的影響,為數控系統的正常運行提供有力保證。

1.3數控機床配置合適的自動編程系統

手工編程對于外形不太復雜或編程量不大的零件

程序,簡單易行。當工件比較復雜時(如凸輪或多維空

間曲面等),手工編程周期長(數天或數周)、精度差、易

出錯。因此,快速、準確地編制程序就成為提高數控機床使用率的重要環節;為此,有條件的用戶最好配置必

要的自動編程系統,提高編程效率。

1.4數控機床配置必要的附件和刀具

為了充分發揮數控機床的加工能力,必須配備必要

的附件和刀具。切忌花了幾十萬元錢買來一臺數控機床,因缺少一個幾十元或幾百元的附件或刀具而影響整

機的正常運行。由于單獨簽訂合同購買附件的單價大大高于隨同主機一起供貨的附件單價,因此,有條件的企業盡量在購買主機時一并購置易損部件及其它附件。

1.5加工前的準備

加工前要審查工件的數控加工工藝性,應重視生

產技術準備工作(包括工件數控加工工藝分析、加工程

序編制、工裝與刀具配置、原材料準備及試切加工等)

以縮短生產準備時間,充分提高數控機床的使用效率。

合理安排適合在數控機床加工的各種工件,安排好數控機床加工運轉所需的節拍。

1.6為維修保養做好準備

建立一支高水平的維修隊伍,保存好設備的完整

.數控機床的常見故障

2.1故障發生的階段

故障是指設備或系統因自身原因而喪失規定功能的現象。發生故障具有相同的規律,一般分為三個區域:

(1)初期運行區,故障率較高,故障曲線呈上升趨勢,此區故障多數屬于設計制造和裝配缺陷造成的。(2)正常

運行區,此時故障曲線趨近水平,故障率低,此區故障一

般是由操作和維護不良造成的偶發事故。(3)衰老區,此區故障率大,故障曲線上升快,主要原因是運行過久、機

件老化和磨損過度造成的。

2.2故障的分類

按結構分為機械和電氣兩類;按故障源分為機械故障和控制故障兩類;就其數控系統而言分為硬件故障、軟件故障、干擾故障三類。要判斷是機械方面故障

還是控制系統故障,其分析方法是:先檢查控制系統,

看程序能否正常運行,顯示和其它功能鍵是否正常,有無報警現象等;再檢查電機和檢測元件,是否能正常運轉,有無間歇或抖動現象,有無定位不準等問題。如果沒有上述問題,則可初步判斷故障原因在機械方面,著重檢查傳動環節。檢查傳動環節時應使電機斷電,用手動并配合打表檢查機器。

3.數控系統的常見故障分析

(1)位置環。這使數控系統發出控制指令,并與位

置檢測系統的反饋值相比較,進一步完成控制任務的

關鍵環節;它有很高的工作頻度,并與外設相聯接,容易發生故障。常見的故障有:1)位控環報警:可能是測量回路開路,測量系統損壞,位控單元內部損壞。2)不

發指令就運動,可能是漂移過高,正反饋,位控單元故

障,測量元件損壞。3)測量元件故障,一般表現為無反饋值;機床回不了基準點;高速時漏脈沖產生報警,可

能的原因是光柵或讀頭臟了;光柵壞了。

(2)伺服驅動系統。它與電源電網、機械系統等相關聯,工作中一直處于頻繁的啟動和運行狀態,也是故

障多發部位。其主要故障有:1)系統損壞。一般由網絡電壓波動太大或電壓沖擊造成。地區電網質量不好,會給

機床帶來電壓超限,尤其是瞬間超限,若無專門的電壓監控儀,則很難測到。在查找故障原因時,要加以注意,

還有一些是由于特殊原因造成的損壞。2)加工時工件表面達不到要求,走圓弧插補軸換向時出現凸臺,電機低

速爬行或振動,這類故障一般是由于伺服系統調整不當,各軸增益系統不相等或與電機匹配不合適引起,解

決辦法是進行最佳化調節。3)保險燒斷,或電機過熱,以至燒壞,這類故障一般是機械負載過大或卡死。

(3)電源部分。電源失效或故障的直接結果是造成系統的停機或毀壞整個系統。一般在歐美國家,這類問

題較少,在設計方面的因素考慮的不多;但在中國由于電源波動較大、質量差,還隱藏有高頻脈沖類的干擾,加上人為的因素(如突然拉閘斷電等),這些原因可造成電源故障失控或損壞。再者,數控系統部分運行數

據、設定數據以及加工程序等一般存貯在RAM存貯器內,系統斷電后依靠電源的后備蓄電池或鋰電池保持。

因而,停機時間比較長,拔插電源或存貯器都可能造成數據丟失,使系統不能運行。

(4)可編程序控制器邏輯接口。數控系統的邏輯控制(如刀庫管理,液壓啟動等),主要由PLC實現,必須采

集各控制點的狀態信息(如斷電器,伺服閥,指示燈等),它與外界繁多的各種信號源和執行元件相連接,

變化頻繁,發生故障的可能性較多,故障類型較多。

(5)其它。由于環境條件,例如干擾,溫度,濕度超過允許范圍,操作不當,參數設定不當,都可能造成停

機或故障。不按操作規程拔插線路板,或無靜電防護措施等,也可能造成停機故障甚至毀壞系統。

4常見故障的排除方法

(1)初始化復位法。一般情況下,由于瞬時故障引起的系統報警,可用硬件復位或開關系統電源依次清

除故障;若系統工作存貯區由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂,則必須對系統進行初始化清除,清除前應注意作好數據拷貝記錄;若初始化后故障仍無排除,則需進行硬件診斷。

(2)參數更改、程序更正法。系統參數是系統功能的依據,參數設定有誤可能造成系統的故障或某功能

無效。有時由于用戶程序錯誤亦可造成故障停機,對此可以采用系統的塊搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,確保正常運行。

(3)調節、最佳化調整法。調節簡單易行的辦法,可通過對電位計的調節,修正系統故障。通過調節速度調

節器的比例系數和積分時間,可使伺服系統達到既有較高的動態響應特性,又不發生振蕩的最佳工作狀態。在現場沒有示波器或記錄儀的情況下,根據經驗,先正向調節使電機起振,然后向反向慢慢調節,直到消除震蕩即可。

(4)備件替換法。采用好的備件替換診斷出的壞線路板,并做相應的初始化啟動,使機床迅速投入正常運轉,

然后將壞板修理或返修,這是目前最常用的排故辦法。

(5)改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源,以改善電源波動。對于高頻干擾可用電容濾波法,通過這

些預防性措施可減少電源板的故障。

(6)維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據實際工作中屬于設計缺陷造成的偶然故障,可以不斷修改和完善系統軟件或硬件。這些修改以維修信息的形式不斷提供給維修人員,以此做為故障排除的依據,有利于正確徹底地排除故障。

礎上已設計了一套新型應力應變測試系統,該系統集

數據采集和處理功能于一體,減少了中間環節,操作更便捷、更簡單且測試結果更精確[22]。

結束語

SHPB裝置是研究材料動載特性的理想工具,SHPB

測試裝置的發展是力學、材料學、計算機等技術在應用

領域的綜合集成。各學科的協同發展將有力地推動

SHPB技術應用范圍的擴大以及SHPB測試技術的提高。

參考文獻

[1]馬嘵青.沖擊動力學[M].北京:北京理工大學出版社,1992.

[2]KolskyH.Aninvestigationofthemechanicalpropertiesofmaterials

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關鍵詞：數控機床；故障診斷；檢測

1數控機床的故障診斷技術

①數控系統自診斷。開機自診斷數控系統在通電開機后，都要運行開機自診斷程序，對系統中關鍵的硬件和控制軟件進行檢測，并將檢測結果在CRT上顯示出來。運行自診斷運行自診斷是數控系統正常工作時，運行內部診斷程序，對系統本身、PLC、位置伺服單元以及與數控裝置相連的其他外部裝置進行自動測試、檢查，并顯示有關狀態信息和故障信息。

②在線診斷和離線診斷。在線診斷是指通過數控系統的控制程序，在系統處于正常運行狀態下，實時自動地對數控裝置、PLC控制器、伺服系統、PLC的輸入輸出和其他外部裝置進行自檢，并顯示狀態信息、故障信息。脫機診斷當數控系統出現故障時，需要停機進行檢查，這就是脫機診斷。脫機診斷的目的是修復系統的錯誤和定位故障，將故障定位在最小的范圍。

遠程診斷實現遠程診斷的數控系統，必須具備計算機網絡功能。因此，遠程診斷是近幾年發展起來的一種新型的診斷技術。數控機床利用數控系統的網絡功能通過互聯網連接到機床制造廠家，數控機床出現故障后，通過機床廠家的專業人員遠程診斷，快速確診故障。

2數控機床故障的實用診斷方法

①診斷常用的儀器、儀表及工具萬用表－可測電阻、交、直流電壓、電流。

相序表－可檢測直流驅動裝置輸入電流的相序。轉速表－可測量伺服電動機的轉速，是檢查伺服調速系統的重要依據。鉗形電流表－可不斷線檢測電流。測振儀－是振動檢測中最常用、最基本的儀器。短路追蹤儀－可檢測電氣維修中經常碰到的短路故障現象。邏輯測試筆－可測量數字電路的脈沖、電平。IC測試儀－用于數控系統集成電路元件的檢測和篩選。工具－彈頭鉤形扳手、拉錐度平鍵工具、彈性手錘、拉卸工具等。

②診斷用技術資料主要有：數控機床電氣說明書，電氣控制原理圖，電氣連接圖，參數表，PLC程序，編程手冊，數控系統安裝與維修手冊，伺服驅動系統使用說明書等。數控機床的技術資料非常重要，必須參照機床實物認真仔細地閱讀。一旦機床發生故障，在進行分析的同時查閱相關資料。

③故障處理。故障軟故障－由調整、參數設置或操作不當引起硬故障－由數控機床（控制、檢測、驅動、液氣、機械裝置）的硬件失效引起。

故障處理對策除非出現影響設備或人身安全的緊急情況，不要立即切斷機床的電源，應保持故障現場。從機床外觀、CRT顯示的內容、主板或驅動裝置報警燈等方面進行檢查?？砂聪到y復位鍵，觀察系統的變化，報警是否消失。如消失，說明是隨機性故障或是由操作錯誤引起的。如不能消失，把可能引起該故障的原因羅列出來，進行綜合分析、判斷，必要時進行一些檢測或試驗，達到確診故障的目的。

④數控系統故障診斷方法。直觀法（望聞問切）：問－機床的故障現象、加工狀況等看－CRT報警信息、報警指示燈、電容器等元件變形煙熏燒焦、保護器脫扣等聽－異常聲響聞－電氣元件焦糊味及其它異味摸－發熱、振動、接觸不良等。參數檢查法：參數通常是存放在RAM中，有時電池電壓不足、系統長期不通電或外部干擾都會使參數丟失或混亂，應根據故障特征，檢查和校對有關參數。隔離法：一些故障，難以區分是數控部分，還是伺服系統或機械部分造成的，常采用隔離法。同類對調法用同功能的備用板替換被懷疑有故障的模板，或將功能相同的模板或單元相互交換。功能程序測試法：將G、M、S、T、功能的全部指令編寫一些小程序，在診斷故障時運行這些程序，即可判斷功能的缺失。

⑤故障診斷應遵循的原則。第一，先外部后內部數控機床的檢修要求維修人員掌握先外部后內部的原則，由外向內逐一進行檢查排除。第二，先機械后電氣首先檢查機械是否正常，行程開關是否靈活，氣動液壓部分是否正常等，在故障檢修之前，首先注意排除機械的故障。第三，先靜后動維修人員本身要做到先靜后動。首先詢問機床操作人員故障發生的過程及狀態，查閱機床說明書、圖紙資料，進行分析后，才可動手查找和處理故障。

數控機床是現代化企業進行生產的一種重要物質基礎，是完成生產過程的重要技術手段，強化管理是關鍵，“防”與“治”的結合是解決數控機床“使用難、維修難”的唯一途徑。

參考文獻：

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一、概述

由于數控機床具有高柔性、高效率、穩定的加工精度和復雜型面加工的能力，使其能對用戶各種需求作出快速反應，為此深獲制造業的青睞。在一些大、中型制造企業中，根據生產的需要和數控機床的特點，形成多種生產組織管理模式的制造系統，主要有：

1）基于分布式數控（DNC）車間（工段）信息管理系統。

這是目前占有最大比例的制造系統，應用單元控制裝置對制造過程的有關信息進行綜合管理。

2）柔性制造單元（FMC）和柔性制造系統（FMS）。

FMS和FMC除了具有完全的DNC管理系統外，還有自動化倉庫，物料搬運和裝卸，刀具檢測、預調和傳送以及狀態監控等硬件模塊和相應的物流和刀具流控制軟件。

3）自動化工廠（FA）

它是一種以自動化中央立體倉庫為中心的由多條FMS以及相應的企業信息管理系統組成的高度綜合自動化工廠（車間），由于它需要極高的投入，目前還不完全實用于我國絕大部分企業。

4）柔性機床組成的生產線

主要用于大批量生產的行業，如汽車、摩托車和家電等行業。由于市場需求變化迅速，產品生產周期縮短，因而由專用機床組成的剛性自動生產線已日益被柔性生產線所取代。盡管目前已投產的柔性生產線的比重雖然不大，但由于它適宜于對同族零件多品種混流批量生產，已成為當前柔性加工的一個主要發展方向。

由上述4類數控機床組成的制造系統可見，DNC不僅需用面廣，而且是其它制造系統的技術基礎。事實上，即使企業所實施ERP、PDM、SRM、生產管理系統等系統都已很完善了，仍然存在著上層管理和底層設備之間的信息斷層，還需要DNC等系統來將其與具體的加工過程連接起來，以進行信息傳輸。DNC(DirectNumericalControl)即計算機直接數控或分布式數控，是指一臺或多臺計算機對多臺數控機床實施分布式綜合數字控制。DNC集成系統屬于自動化制造系統的一種模式，是實現CAD/CAM和計算機輔助生產管理系統(CAPMS)集成的紐帶，它強調信息的集成與信息流的自動化，物料流的控制與執行可大量介入人機交互。相對FMS來說，DNC投資小、見效快，是具有較好柔性的多個數控加工設備的集成控制系統。

基于上述分析，大多數控機床用戶在實施DNC方面都已取得了共識，也有很多用戶已經實施了數控機床網絡DNC，雖然這些DNC系統在NC程序的通訊等方面表現都比較良好，基本解決了NC程序的通訊瓶頸，大大提高了企業的生產效率，但在系統的使用過程中還是出現了一些問題，主要表現在如下幾點：

目前市面上的DNC廠商所提供的DNC產品都是基于NC程序文件的管理模式，在數據的快速查詢、存取、安全可靠性等方面存在著隱患。

與企業中其它相關管理系統的接口不暢，雖然DNC廠商也承偌可以達到所謂的無縫連接，但真要連接則是隔靴搔癢。

NC程序的管理缺乏合理的管理規章制度。

我們知道，PDM主要是根據企業需求和企業文化，將所有與產品相關的信息、資源、人員和過程都納入PDM技術和管理框架之中，實現優化運作。它的實施解決了集成產品開發隊伍之間的協同工作，保證把正確的信息、在正確的時間、用正確的方式、傳遞給正確的人，以最終實現企業的文檔管理、產品結構管理、配置管理、工作流程管理和應用系統的完全集成。

NC程序作為產品信息的一個重要組成部分，其文檔管理在PDM中已得到了比較嚴格的流程管理，但是，NC程序又是一種非常特殊的信息體，它所包含的信息內容，如程序的加工軌跡、用刀信息、加工范圍、加工參數等又是一般PDM所不愿關注的，而這些內容往往又是DNC系統所關心的內容，為此，本公司將PDM和DNC系統有機地結合起來，充分利用此兩大系統的優勢，開發了一種新型DNC—基于PDM的DNC，以對加工過程中核心信息NC程序進行更加科學、有效的管理。

二、基于PDM的數控機床網絡管理DNC的基本功能

顧名思義，基于PDM的數控機床網絡管理DNC應該兼具DNC和PDM兩方面的功能，具體來說，其功能如下：

1．DNC功能：以DNC通訊系統為核心，建立DNC通訊平臺，主要完成：

全功能的NC程序的雙向傳輸：

面向數控操作工的設計理念，所有數控設備實施聯網集中管理，利用網絡進行NC程序的雙向傳輸，從而實現NC程序的海量存儲、集成化管理，多達20余項的重要功能模塊，使DNC網絡的安全、兼容、易用等性能達到了一個前所未有的程度。

DNC網絡在線加工：

全客戶端模式的DNC在線加工，使DNC加工的進入、退出、斷點續傳等功能全部在數控機床端實現，而外部子程序調用、行號重置、斷點智能連接等全部融入到系統當中，無需人工干預，從而取代一臺機床配一臺計算機的模式。

設備加工信息采集：通過數控系統宏變量輸出功能（對沒有宏變量輸出功能的數控系統，通過報表輸出方式）實現機床加工信息的實時采集，通過采集的數據實現以下目標：

（1）采集程序加工開始與結束的時間，實現機床使用效率、零件加工工時、刀具使用壽命等信息的匯總分析，為ERP、MRPII提供基礎數據。

（2）通過采集宏變量輸出的數據，完成機床加工程序的實時還原，為質量管理的分析提供原始依據。

（3）通過采集數據的軌跡模擬，實現機床加工狀態的遠程檢測，為生產管理提供現場生產環境的實施追蹤。

2．基于PDM型式的NC程序的管理：以NC程序為驅動的管理系統，主要是對NC程序進行刀具軌跡的仿真，NC程序內部信息的提取，NC程序的流程管理，特別是采用SQL數據庫的管理方式對NC程序進行嚴格地管理。

（1）程序庫管理

在功能上主要包括：

程序添加

程序刪除

程序內容比較

程序行號管理

程序內容導入

程序字符轉換

程序坐標轉換

程序打印

程序查詢

程序加工仿真

（2）程序版本管理：

在正常情況，NC程序是按照程序名放在一個指定的庫表中，有時同一程序又往往存在不同的版本，這樣查找所需的程序就較為困難，容易出現程序調用錯誤的情況。如何既要準確快速地調用相應的程序，又要保證程序的版本正確，本系統較完善地解決了此問題。

在本系統中，每編輯一次NC程序，將程序被編輯前的狀態保存在一個歷史記錄庫表中，此記錄程序的名稱按照一定的規范來設計，比如：原NC程序名稱為ABC.NC，此程序在某日某時刻被某人編輯，那么此時生成的記錄程序名稱為ABC-DDDDDD-SSSSSS-RRRRRR.TMP，其中DDDDDD代表被編輯的日期，SSSSSS代表被編輯的時刻，RRRRRR代表被編輯的人員名稱，這樣一來，我們除了可以查看NC程序當前狀態之外，還可以追溯此NC程序的所有被編輯過程。在本系統中設計一個NC程序編輯歷史記錄查詢器，以方便用戶進行編輯追蹤。

（3）程序生命周期管理：

在本系統中將對NC程序的整個生命周期進行嚴格的管理，從NC程序的生成開始到NC程序的最終消亡都提供一套嚴格的管理手段。

目前對NC程序的狀態可設置為編輯、審核、鎖定、定型四種，過程如下：

在NC程序初始生成時是可以編輯的，編輯完成后，編程主管進行審核，審核通過后可以開始進行試加工，在此過程中可能還需要對NC程序進行編輯修改，修改完成后再審核，直到加工合格后經領導討論，以決定當前NC程序是否鎖定，在鎖定期間，NC程序不可再進行編輯修改，除非確實有例外情況，經領導批準，將程序鎖定狀態修改為編輯狀態，程序再經過修改、審核、加工、再鎖定循環，當前NC程序經過幾輪循環下來，領導決定此NC程序可以定型了，終身不再被修改，那么此NC程序就設為定型狀態，一直到NC程序消亡此NC程序都不能再進行編輯修改，NC程序消亡后就將其移出到一個NC程序消亡處（可以指定到一個固定庫表），不再放置在本系統程序庫中，有關此NC程序的所有記錄也一并消除。

（4）程序內部信息管理：

這里主要是指對NC程序的內部屬性進行管理，如程序號、程序注釋、軌跡圖號、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、機床、用戶信息等進行管理。在本系統中可對程序根據圖號、零件名稱、工序、軌跡圖、機床等進行多種條件的復合查尋，同時對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進行管理。

在本系統中存儲的圖片主要是NC程序加工軌跡圖或零件圖，主要是方便用戶在調用程序時，借助于這些加工軌跡圖或零件圖對程序有更直觀的認識。這些圖片在整個加工過程中，起到一個指導性的作用，例如，零件的裝夾、刀具情況、零件各工序的加工狀態等，使用戶加工時一目了然，可以更迅速地進行相應的工作。利用刀具清單、程序內部屬性和程序注釋等一系列重要信息，用戶可以降低生產準備時間，以最短的時間、最高的效率和最高的準確度作好各種生產準備。

（5）程序權限管理：

主要是給每個用戶設計不同的NC程序管理權限，以避免自己或別人對NC的程序進行誤編輯，體現責任分清。

三、基于PDM的數控機床網絡管理DNC的特點

（1）由文件管理方式過渡到數據庫管理方式：基于PDM的數控機床網絡管理DNC區別于傳統DNC的一個最明顯的變化是采用了SQL關系型數據庫的管理方式，消除了采用文件的管理方式所固有的存取、查詢、安全等方面的隱患。它將NC程序的實際內容保存在數據庫中，由機床上傳到PC機中是保存在一個固定的數據庫庫表中，機床請求的NC程序也是從數據庫中提取的。

（2）真正實現與ERP、PDM、CRM等系統的無縫連接：在本系統中，考慮到用戶使用PDM時可能使用的數據庫是千差萬別的，故采用了ODBC的方式，ODBC勝過其它數據庫技術的優點之一就是允許一個單代碼基同各種數據庫接口的能力。針對不同廠家的數據庫，我們只要建立合理的ODBC聯接即可。

（2）合理的程序管理流程：在本系統中，大量借用PDM對文檔資料的管理流程，同時針對NC程序管理的特殊化，對NC程序進行管理。

四、基于PDM的數控機床網絡管理DNC實施方案

以下是本公司給某數控機床廠家所做的基于PDM的數控機床網絡管理DNC實施方案，敬請參考。

此數控機床廠家屬于某軍工單位，內部網絡建設非常完善，配置有ERP和PDM，都采用SQL數據庫存儲數據。用戶要求我們的DNC也能與PDM連接，以便采用PDM對NC程序進行流程管理。系統網絡拓撲結構如圖所示：

為此，我們提供了一套基于PDM的數控機床網絡管理DNC，它負責在機床上傳程序時將其保存到數據庫表中，此數據庫表是通過ODBC連接到PDM中的相關庫表，機床所請求的NC程序內容也是通過數據庫來存取的。針對NC程序管理的特殊要求，我們也給用戶提供了一套基于PDM的NC程序管理系統，具體功能詳見上面說明。

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參考文獻是說作者在寫作或者編輯論文的過程當中引用相關學術研究信息來源，作者在引用前人的勞動成果時，在文中引用的地方要做上標注，最后在論文的末尾依次列出參考文獻，下面是學術參考網的小編整理的關于數控畢業論文參考文獻，歡迎大家閱讀借鑒。

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