時間：2022-02-13 01:30:41
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)控機床技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關(guān)鍵詞：數(shù)控 機床 維修 技術(shù)分析
隨著我國機械加工的快速發(fā)展，國內(nèi)的數(shù)控機床也越來越多。由于數(shù)控機床的先進性和故障的不穩(wěn)定性，大部分故障都是以綜合故障形式出現(xiàn)，所以數(shù)控機床的維修難度較大，并且數(shù)控機床維修工作的不規(guī)范，使得數(shù)控維修工作處于一種混亂狀態(tài)，為了規(guī)范數(shù)控維修工作，提高數(shù)控機床的利用價值，本文提出五步到位數(shù)控維修法。
一、數(shù)控機床維修技術(shù)分析
1、故障記錄具體
數(shù)控機床發(fā)生故障時，對于操作人員應(yīng)首先停止機床，保護現(xiàn)場，并對故障進行盡可能詳細(xì)的記錄，并及時通知維修人員。
（1）故障發(fā)生時的情況記錄
1）發(fā)生故障的機床型號，采用的控制系統(tǒng)型號，系統(tǒng)的軟件版本號。
2）故障的現(xiàn)象，發(fā)生故障的部位，以及發(fā)生故障時機床與控制系統(tǒng)的現(xiàn)象。
3）發(fā)生故障時系統(tǒng)所處的操作方式。
4）若故障在自動方式下發(fā)生，則應(yīng)記錄發(fā)生故障時的加工程序號，出現(xiàn)故障的程序段號，加工時采用的刀具號等。
5）若發(fā)生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障，應(yīng)記錄被加工工件號，并保留不合格工件。
6）在發(fā)生故障時，若系統(tǒng)有報警顯示，則記錄系統(tǒng)的報警顯示情況與報警號。
7）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的位置跟隨誤差的值。
8）記錄發(fā)生故障時，各坐標(biāo)軸的移動速度、移動方向，主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向等。
（2）故障發(fā)生的頻繁程度記錄
1）故障發(fā)生的時例與周期。
2）故障發(fā)生時的環(huán)境情況。
3）若為加工零件時發(fā)生的故障，則應(yīng)記錄加工同類工件時發(fā)生故障的概率情況。
4）檢查故障是否與“進給速度”、“換刀方式”或是“螺紋切削”等特殊動作有關(guān)。
（3）故障的規(guī)律性記錄。
（4）故障時的外界條件記錄。
2、故障檢查方法
維修人員故障維修前，應(yīng)根據(jù)故障現(xiàn)象與故障記錄，認(rèn)真對照系統(tǒng)、機床使用說明書進行各頂檢查以便確認(rèn)故障的原因。當(dāng)數(shù)控設(shè)備出現(xiàn)故障時，首先要搞清故障現(xiàn)象，向操作人員了解第一次出現(xiàn)故障時的情況，在可能的情況下觀察故障發(fā)生的過程，觀察故障是在什么情況下發(fā)生的，怎么發(fā)生的，引起怎樣的后果。搞清了故障現(xiàn)象，然后根據(jù)機床和數(shù)控系統(tǒng)的工作原理，就可以很快地確診并將故障排除，使設(shè)備恢復(fù)正常使用。故障檢查包括：
（1）機床的工作狀況檢查。
（2）機床運轉(zhuǎn)情況檢查。
（3）機床和系統(tǒng)之間連接情況檢查。
（4）CNC裝置的外觀檢查。
維修時應(yīng)記錄檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供維修時參考。
3、故障診斷
故障診斷是進行數(shù)控機床維修的第二步，故障診斷是否到位，直接影響著排除故障的快慢，同時也起到預(yù)防故障的發(fā)生與擴大的作用。首先維修人員應(yīng)遵循以下兩條原則：
（1）充分調(diào)查故障現(xiàn)場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。
（2）認(rèn)真分析故障的原因。分析故障時，維修人員不應(yīng)局限于 CNC部分，而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細(xì)的檢查，并進行綜合判斷，達到確珍和最終排除故障的目的。
1）直觀法。2）系統(tǒng)自診斷法。3）參數(shù)檢查法。4）功能程序測試法。5）部件交換法。6）測量比較法。7）原理分析法。8）敲擊法。9）局部升溫法。10）轉(zhuǎn)移法。
除了以上介紹的故障檢測方法外，還有插拔法、電壓拉偏法、敲擊法等等，這些檢查方法各有特點，維修人員可以根據(jù)不同的現(xiàn)象對故障進行綜合分析，縮小故障范圍，排除故障。
4、維修方法
在數(shù)控機床維修中，維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質(zhì)量，在維修過程中經(jīng)常使用的維修方法有以下幾種：
（1）初始化復(fù)位法。由于瞬時故障引起的系統(tǒng)報警，可用硬件復(fù)位或開關(guān)系統(tǒng)電源依次來清除故障，若系統(tǒng)工作存貯區(qū)由于掉電、拔插線路板或電池欠壓造成混亂，則必須對系統(tǒng)進行初始化清除，清除前應(yīng)注意作好數(shù)據(jù)拷貝記錄，若初始化后故障仍無法排除，則進行硬件診斷。
（2）參數(shù)更改，程序更正法。系統(tǒng)參數(shù)是確定系統(tǒng)功能的依據(jù)，參數(shù)設(shè)定錯誤就可能造成系統(tǒng)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(tǒng)搜索功能進行檢查，改正所有錯誤，以確保其正常運行。
（3）調(diào)節(jié)、最佳化調(diào)整法。調(diào)節(jié)是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調(diào)節(jié)，修正系統(tǒng)故障。
（4）備件替換法。用好的備件替換診斷出壞的線路板，并做相應(yīng)的初始化啟動，使機床迅速投入正常運轉(zhuǎn)，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(zhì)量法。目前一般采用穩(wěn)壓電源，來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法，通過這些預(yù)防性措施來減少電源板的故障。
（6）維修信息跟蹤法。一些大的制造公司根據(jù)實際工作中由于設(shè)計缺陷造成的偶然故障，不斷修改和完善系統(tǒng)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
（7）修復(fù)法。對數(shù)控機床的故障進行恢復(fù)性修復(fù)、調(diào)整、復(fù)位行程開關(guān)、修復(fù)脫焊、斷線、修復(fù)機械故障等。
5、維修記錄到位
維修時應(yīng)記錄、檢查的原始數(shù)據(jù)、狀態(tài)較多，記錄越詳細(xì)，維修就越方便，用戶最好根據(jù)本廠的實際清況，編制一份故障維修記錄表，在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，操作者可以根據(jù)表的要求及時填入各種原始材料，供再維修時參考。
通常維修記錄包括以下幾方面的內(nèi)容；（1）現(xiàn)場記錄；（2）故障原因；（3）解決方法；（4）遺留的問題；（5）日期和停工的時間；（6）維修人員情況；（7）資料記錄。
二、小結(jié)
數(shù)控機床維修技術(shù)的實施，提高重復(fù)性故障的維修速度，提高維修者的理論水平和維修能力，有利于分析設(shè)備的故障率及可維修性，改進操作規(guī)程，提高機床壽命和利用率，并能充分實現(xiàn)資源共享。使其具有可利用性、可持續(xù)發(fā)展性，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
[1]孫偉.數(shù)控設(shè)備故障診斷與維修技術(shù).北京國防工業(yè)出版社， 2008.
【關(guān)鍵詞】機床功能；描述；參數(shù)；對象
一、數(shù)控機床功能結(jié)構(gòu)分析
盡管數(shù)控機床型號繁多，結(jié)構(gòu)各異，幾何形狀千差萬別，但從功能結(jié)構(gòu)角度來開，數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)具有高度的一致性，即數(shù)控機床是以床身為基體，各數(shù)控軸按一定的裝配關(guān)系裝配在床身，在數(shù)控系統(tǒng)的驅(qū)動下完成各軸的運動關(guān)系，因此可以將數(shù)控機床看成一個具有兩級大的裝配結(jié)構(gòu)的裝配體。第一級裝配層為整機層的裝配，即完整的數(shù)控機床組件如床身、X軸、Z軸、工作臺和機床附件組件（刀塔、刀具和夾具）按一定的裝配關(guān)系構(gòu)成，功能組件的多少由機床的聯(lián)動軸數(shù)來決定。第二級裝配層為組件層的裝配，即各組件是由基本的單元構(gòu)件如（方塊、圓柱、掃描體、旋轉(zhuǎn)體、旋轉(zhuǎn)體、STL對象等）按一定的裝配關(guān)系構(gòu)成。通過建立一個具有統(tǒng)一格式的機床裝配結(jié)構(gòu)描述文件來表達機床的兩級裝配關(guān)系，便可以表達各種復(fù)雜的數(shù)控機床結(jié)構(gòu)。
二、虛擬數(shù)控機床OB圖模型
將機床功能結(jié)構(gòu)模型細(xì)化，并結(jié)合面向?qū)ο蠹夹g(shù)可以將此模型轉(zhuǎn)換為虛擬數(shù)控機床OB圖模型，在OB圖模型的基礎(chǔ)上可以直接寫出或自動生成對應(yīng)對象的類定義的源代碼。OB圖是表達類對象間聚集和繼承行為圖，其中實心的半圓表示聚集，用An表示聚集度，空心的整圓表示繼承，反映類對象間的繼承關(guān)系。在虛擬數(shù)控機床OB圖模型中，機床（Machine）由顏色表（ColorTable）、參數(shù)表（ParameterTable）和機床組件（Componet）構(gòu)成，其中顏色表和參數(shù)表的聚集度為1，而機床組件的聚集度為n，表示一臺機床有多個機床組件組成。在機床組件裝配層，機床組件由組件參數(shù)表（ComponetParameter）和裝配體（Assembly）構(gòu)成，而一個裝配體（Assembly）由多個單元構(gòu)件（ElementBase）構(gòu)成，其聚集度為n，為了統(tǒng)一表達裝配體構(gòu)成關(guān)系，單元構(gòu)件（ElementBase）對象是一個基類，是具體的單元構(gòu)件對象的父類，具體的單元構(gòu)件對象包括：方塊對象（Block）、圓柱對象（Cylinder）、圓錐對象（Cone）、Stl對象（StlObj）、掃描體對象（SweepObj）和旋轉(zhuǎn)體對象（SorObj）等。
單元構(gòu)件對象是構(gòu)成機床組件的基本單元，各單元構(gòu)件對象又有自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如原點、參數(shù)、顏色等，為了解決復(fù)雜外形機床組件的造型問題，通過Stl對象建立和商業(yè)三維造型軟件（如Pro/E、Catia、UG等）的圖形接口，即在三維造型軟件設(shè)計好具體的機床組件，輸出為標(biāo)準(zhǔn)的Stl文件格式，然后再通過Stl對象讀取Stl文件，生成里機床組件的裝配結(jié)構(gòu)，這種方法提高了對虛擬數(shù)控機床建模的能力，借助商業(yè)三維造型軟件，幾乎可以建立任意復(fù)雜的數(shù)控機床模型。
三、機床整機裝配結(jié)構(gòu)
機床整機裝配結(jié)構(gòu)存儲在一個結(jié)構(gòu)描述文件中，結(jié)構(gòu)描述文件的格式是根據(jù)數(shù)控機床OB圖模型制定的，對于不同的結(jié)構(gòu)的數(shù)控機床其描述文件的格式是一致的。機床建模解析引擎通過解析結(jié)構(gòu)描述文件而生成具體的數(shù)控機床結(jié)構(gòu)。與機床OB圖模型對應(yīng)，數(shù)控機床結(jié)構(gòu)描述文件由四部分組成：文件頭、顏色表、機床參數(shù)表和機床組件，由于機床組件的聚集度為n所以機床組件的描述有多個，結(jié)構(gòu)描述文件采用純文本的方式。
四、機床組件單元構(gòu)件裝配結(jié)構(gòu)
機床組件的裝配結(jié)構(gòu)描述和機床結(jié)構(gòu)類似，由機床組件參數(shù)和基本單元構(gòu)件組成，由于單元構(gòu)件的聚集度為n，在一個機床組件結(jié)構(gòu)描述中有多個單元構(gòu)件的描述。
機床組件參數(shù)表中包含：組件名稱，元件運動類型、源點坐標(biāo)、連接屬性等，其中連接屬性非常重要，因為通過連接屬性來構(gòu)成機床的樹狀裝配關(guān)系。下面是一個描述實例是一臺機床Y軸的組件參數(shù)表描述結(jié)構(gòu)
其中單元構(gòu)件的結(jié)構(gòu)描述根據(jù)具體的單元結(jié)構(gòu)的外形參數(shù)有自己的描述結(jié)構(gòu)，相對應(yīng)的描述結(jié)構(gòu)實例如下：
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；插補技術(shù)；制造業(yè)
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.22.027
機床是制造加工的基礎(chǔ)設(shè)備，其性能的好壞直接影響著生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量，而生產(chǎn)設(shè)備的質(zhì)量與企業(yè)的經(jīng)濟效益有直接影響。因此，可以說提高機床的性能，對于保障制造企業(yè)的發(fā)展具有重要影響。數(shù)控機床的出現(xiàn)，實現(xiàn)了制造加工的自動化，能夠解決傳統(tǒng)制造的周期長、效率低的問題，能夠提高生產(chǎn)效率。
1 數(shù)控機床插補技術(shù)的內(nèi)涵
插補功能是數(shù)控機床中的重要功能之一。在數(shù)控機床運行過程中，其首先是根據(jù)工件設(shè)計圖件和加工技術(shù)進行加工程序的編程，然后輸入數(shù)控機床中。通過系統(tǒng)的破譯和處理后，根據(jù)既定參數(shù)進行插補運算，然后得到具體的數(shù)據(jù)。數(shù)控系統(tǒng)會根據(jù)所得數(shù)據(jù)控制坐標(biāo)軸的移動，從而控制刀具的形態(tài)和運動軌跡，進而得到符合圖紙要求的工件。總而言之，插補就是根據(jù)零件外形要求，結(jié)合精度和技術(shù)方面的要求，按照一定的方法在理想的軌道上確定中間點，從而使工件接近理想外形。換而言之，插補就是給工件外形加工的過程。在數(shù)控技術(shù)發(fā)展早期，插補是由邏輯電路控制的，這種硬件控制的預(yù)算速度很快，但是靈活度較低。隨著現(xiàn)代計算機水平的不斷發(fā)展，在數(shù)控系統(tǒng)中，多采用計算機軟件進行控制。
插補技術(shù)是數(shù)控機床控制軌跡的方法，插補運算是數(shù)控機床運動控制的核心內(nèi)容。其通過加工程序給出的既定參數(shù)，通過計算加工軌跡，輸出各刀具的進出時間和中心點，從而在規(guī)定時間內(nèi)完成既定加工運動。插補技術(shù)作為數(shù)控機床精密加工的核心技術(shù)，一直是評價數(shù)控機床性能的重要指標(biāo)，同時對于數(shù)控機床的加工質(zhì)量和加工效率有自己影響。高精度零件對于數(shù)控機床插補運算的要求也很高，要求插補運算的速率快，反應(yīng)時間短。現(xiàn)代數(shù)控機床多采用電子處理器，通過計算機程序進行插補功能控制，具有操作簡單、靈活多變的優(yōu)勢。且隨著現(xiàn)代處理器運算速度的不斷提升，能夠滿足現(xiàn)代微型工件加工的要求。
2 數(shù)控機床插補方法
插補的方法和原理有很多，但是根據(jù)系統(tǒng)輸出信號的不同，可以歸納為基準(zhǔn)脈沖和數(shù)據(jù)采樣這兩種方法。文章主要針對這兩種方法進行闡述。
2.1 基準(zhǔn)脈沖插補
基準(zhǔn)脈沖插補的特點是插補結(jié)束后各運動坐標(biāo)會輸出一個基準(zhǔn)脈沖序列，從而促使坐標(biāo)進行運動。一個基準(zhǔn)脈沖反映了刀具的最小位移。基準(zhǔn)脈沖插補的運算方法非常簡單，能夠通過邏輯電路實現(xiàn)，且運行速度較快。早期數(shù)控機床都是采用這一方法實現(xiàn)的，在現(xiàn)代數(shù)控機床中，也可使用微處理器實現(xiàn)，但是僅適用于精度適中的數(shù)控機床中。基準(zhǔn)脈沖插補方法有很多，例如數(shù)字積分法、最小偏差法、直接函數(shù)法等。
2.2 數(shù)據(jù)采樣插補
隨著計算機在數(shù)控機床中的應(yīng)用，插補運算和計算的有效性得到有效解決，尤其是在精密工件加工中國，為現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。相對應(yīng)的是，隨著數(shù)控系統(tǒng)插補方法的不斷變化，不再使用傳統(tǒng)的脈沖增量法，而是結(jié)合計算機采樣技術(shù)形成的數(shù)據(jù)采樣插補法。該方法本質(zhì)就是通過使用首尾相連的細(xì)小直線來提高加工理想度。由于線段是根據(jù)不同的要求進行選擇的，為了提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，常常要在密化插補后進行精確插補。該方法主要用于閉環(huán)或半閉環(huán)數(shù)控機床中。
3 插補方法原理分析
3.1 逐點比較法
逐點比較法也被稱為代數(shù)運算法，能夠?qū)崿F(xiàn)直線、圓弧或非圓二次曲線的插補，具有運輸準(zhǔn)確度高的優(yōu)勢，最大誤差不超過一個基準(zhǔn)脈沖，輸出數(shù)據(jù)合理，控制方便。逐點比較法的原理是坐標(biāo)軸每次輸出一個基準(zhǔn)脈沖時，都需要與加工點的理論加工軌跡進行比較，從而判斷實際加工產(chǎn)生的偏差，從而計算下一步的運動軌跡。逐點比較法具有算法簡單的優(yōu)勢，但是在多軸聯(lián)動中存在擴展困難的問題。
3.2 最小偏差法
最小偏差法是對逐點比較法的一種改進。逐點比較法的平均偏差大，而最小偏差法與逐點比較法不同之處在于其將固定方向上補差次數(shù)多的軸作為長軸，對應(yīng)一周為短軸，并以長軸為基準(zhǔn)進行計算，而短軸則發(fā)出脈沖，通過補差周期數(shù)進行偏差的計算，雖然算法相對比較復(fù)雜，但是計算效率較高，且脈沖輸出的穩(wěn)定性和平均偏差也較小。其具有計算速度快的優(yōu)勢，但是算法相對比較復(fù)雜。
3.3 數(shù)字積分法
數(shù)字積分法主要是給予數(shù)字積分原理的基礎(chǔ)上創(chuàng)造的一種插補方法，其通過收集曲線進給量數(shù)字，當(dāng)某一坐標(biāo)軸到達既定位置時就進給一次，直到累計增量達到一定量時，可以認(rèn)為各分段計算足夠精準(zhǔn)。該方法最大的特點就是可以不存在累積誤差。數(shù)字積分法具有計算簡單，可使用邏輯電路或微處理器控制，且擴展方便的優(yōu)勢。
4 結(jié)束語
數(shù)控技術(shù)、數(shù)控設(shè)備是現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)條件，在生產(chǎn)高精度產(chǎn)品中具有重要作用。隨著現(xiàn)代微型電子設(shè)備的發(fā)展，對于機械加工的機床也有更高的要求，促使數(shù)控技術(shù)有了更廣闊的發(fā)展空間。
參考文獻：
[1]秦華生.數(shù)控機床精度評估技術(shù)研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)（中旬刊），2014，23（08）：72-73.
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；自診斷技術(shù)；故障分析
一、現(xiàn)代數(shù)控機床CNC故障自診斷技術(shù)
數(shù)控機床故障自診斷能力是數(shù)控機床CNC系統(tǒng)十分重要的指標(biāo)，自診斷技術(shù)是評價數(shù)控機床CNC系統(tǒng)性能的一項重要技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)是先進技術(shù)密集型設(shè)備，技術(shù)員要迅速而準(zhǔn)確地確定其故障部位并查明故障原因，必須借助于自診斷技術(shù)。自診斷技術(shù)也開始朝著智能化、多功能的高級診斷方向發(fā)展。目前CNC控制系統(tǒng)都裝有故障自診斷系統(tǒng)，并能隨時監(jiān)視加工過程中數(shù)控系統(tǒng)軟件和硬件的工作狀態(tài)，CNC控制系統(tǒng)有較強的自診斷功能。只要系統(tǒng)本身出現(xiàn)故障，顯示系統(tǒng)和顯示裝置就會顯示報警信息，通過系統(tǒng)珍斷號判斷故障發(fā)生在數(shù)控部分、電氣部分還是機械部分，判斷產(chǎn)生故障的具體部位。自診斷與維修實例：FANUC-Oi伺服不能就緒報警“401”報警號。1.系統(tǒng)檢測原理（圖1）:開機后系統(tǒng)開始自動檢測，如果系統(tǒng)沒有報警和急停，系統(tǒng)自動發(fā)出MCON信號給伺服系統(tǒng)，伺服系統(tǒng)接收到MCON信號后，自動接通主繼電器，并送回DRDY信號，檢測系統(tǒng)在規(guī)定時間內(nèi)如果沒有收到DRDY信號，系統(tǒng)自動發(fā)出“401”報警號。2.故障的診斷方法。（1）工作人員檢查各插頭接觸是否良好，主要包括主控回路的連接、控制面板以及電源與主軸系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)的連接。（2）查看LED發(fā)光二極管是否顯示，如果LED沒有顯示，可能是電源回路斷路或控制板沒有通電。檢查直流電源輸出到24V電源線路連接是否正常，檢查控制板上的直流電源電路接線是否良好，檢查伺服放大器交流電壓3相220V輸入是否正常。（3）采用信號短接的方法來判別故障的部位,把伺服模塊JV1B（JV2B）的8-10短接后系統(tǒng)上電,如果伺服放大器LED顯示“00”則故障可能在軸板或系統(tǒng)主板；如果伺服放大器顯示“--”則故障可能在伺服放大器本身。（4）檢查急停ESP和MCC回路，ESP短接，伺服放大器顯示“--”，應(yīng)為伺服裝置的繼電器MCC控制回路或線圈本身故障。
二、FANUC數(shù)控機床換刀故障———示波器觀察時序故障診斷
數(shù)控刀架故障比較常見。換刀過程：刀架松開旋轉(zhuǎn)和選刀鎖緊。實例：一臺數(shù)控車床（FANUC0TC）配備12工位電動刀架，在換刀中旋轉(zhuǎn)不停，故障現(xiàn)象為找不到刀號報警。1.刀架換刀過程中旋轉(zhuǎn)不停故障分析。圖2刀位信號由PMC輸入，X20.3、X20.2、X20.1、X20.0有刀架主軸后面的絕對編碼器檢測。電動刀架找不到刀位故障，可能是絕對編碼器刀位沒有輸出。先松開急停再松開刀架，圖3用示波器觀察刀位時序，如果能從1號依次變到12號刀位，說明刀位輸出正常。絕對編碼器輸出刀位信號同時還輸出選通X20.5和奇偶檢驗X20.4，換刀時輸出時序如圖3。2.故障診斷。查看換刀絕對編碼器的時序（圖3），X20.5上升延時，當(dāng)前與目標(biāo)刀號對比。比較后刀號一致，選刀電機停止旋轉(zhuǎn)，預(yù)分度電磁鐵得電吸合，電機反轉(zhuǎn)鎖緊刀架。正常工作每選取一次工作刀位X20.5會發(fā)生一次電平變化（高低高）。本機床換刀中出現(xiàn)X20.5信號沒有變化，說明數(shù)控系統(tǒng)沒有完成目標(biāo)和當(dāng)前刀號對比，在設(shè)定時間內(nèi)找不到目標(biāo)刀號系統(tǒng)就報警。通過分析故障是選通信號X20.5沒有輸出。更換同型號絕對編碼器。
三、FANUC數(shù)控機床
PMC故障實例與維修1.故障現(xiàn)象：一臺臥式加工中心數(shù)控系統(tǒng)配置FANUC0i-M。工作臺交換時，按下“手/自動”啟動按鈕后，托板架沒有上升、托板內(nèi)工作臺升起，無法實現(xiàn)工作臺的交換。2.故障分析與診斷：首先檢查液壓系統(tǒng)的壓力，再查看控制托板架上升的電磁閥是否得電。電磁閥由繼電器常開KA13控制，PMC輸出點Y1004.1直接提供24V給繼電器KA13的線圈。通過PMC梯形圖檢查Y1004.1，執(zhí)行前后Y1004.1始終為“0”沒信號，此故障為某一輸入條件未得到滿足使機床處于等待。從Y1004.1輸出入手，利用梯形圖動態(tài)顯示診斷故障。圖4看出手動時交換工作臺條件是R68.3、R62.0和Y1003.5導(dǎo)通，R68.3的導(dǎo)通條件是R68.2和R62.0導(dǎo)通，R62.0由外部繼電器控制。動態(tài)顯示X1004.5導(dǎo)通后，X1006.3沒有信號。檢查X1006.3確定為托板上升到位信號。檢查發(fā)現(xiàn)24V直流斷路，維修后恢復(fù)正常。
四、結(jié)束語
本文用實例闡述了數(shù)控系統(tǒng)的維修方法，指出了自診斷技術(shù)朝著多功能和智能化發(fā)展的方向；介紹了運用PMC進行故障診斷的方向，為規(guī)范數(shù)控維修行業(yè)奠定堅實的基礎(chǔ)。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；改造技術(shù)；加工效率；安全水平
在我國，應(yīng)用的數(shù)控機床大多是從國外引進的，我國在數(shù)控機床自主研發(fā)能力方面與國外發(fā)達國家之間仍存在一定的差距。引進國外數(shù)控機床不僅增加了企業(yè)的運營成本，同時也對數(shù)控機床的維修工作提出了更高的要求。在這樣的情況下，工作人員要及時排除數(shù)控機床故障，提升生產(chǎn)效率，就必須從數(shù)控機床的改造工作入手，對其進行優(yōu)化。本文從數(shù)控機床改造的必要性出發(fā)，對其改造技術(shù)要求進行了論述，現(xiàn)作如下總結(jié)。
1改造數(shù)控機床的必要性
1.1可有效提升加工效率
對數(shù)控機床進行改造主要是通過技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)改造的方法，在傳統(tǒng)數(shù)控機床的基礎(chǔ)上對其進行優(yōu)化，突出其使用性能。改造數(shù)控機床后，由之前的工人一人控制1臺變?yōu)橐蝗丝刂?臺。這有利于提高加工效率，節(jié)省人力資源。除此之外，還可以提升加工精度，降低廢品率，對于縮短生產(chǎn)周期、提升企業(yè)經(jīng)濟效益具有重要的促進意義。
1.2可有效提高安全水平
基于當(dāng)前我國機床數(shù)控化程度普遍不高，在安全水平方面也處于相對落后的狀態(tài)，機床在未得到及時改造的情況下，極易在使用過程中發(fā)生安全事故。而對數(shù)控機床進行合理改造后，工作人員可充分遵循人機工程的相關(guān)要求，提升機床的自動化、智能化水平，由此提升數(shù)控機床的安全水平，大幅降低工作人員在操作時與危險部位接觸的概率，進而降低事故發(fā)生率。
1.3可有效提高維修便捷性
如果工作人員對數(shù)控機床設(shè)備缺乏相應(yīng)的了解，便難以判斷其實際性能是否符合實際加工要求，維修的工序也因此變得較復(fù)雜。通過改造數(shù)控機床，工作人員可精確計算機床的實際加工能力，同時，在熟知機床特性的情況下，維修難度也隨之明顯降低，這有助于提升機床的加工效率。通常情況下，對經(jīng)改造后的機床進行適當(dāng)調(diào)試后，便可實現(xiàn)機床的全負(fù)荷運轉(zhuǎn)。
1.4可有效降低機床成本
部分大型機床的價格相對較高，導(dǎo)致機床的購置成本難以得到有效降低。這一問題可通過對機床進行數(shù)控改造進行解決。研究表明，對機床進行數(shù)控改造后，所花的費用僅為原機床購置費用的1/3，且可在一定程度上縮短購置時間。除此之外，還可以有效降低機房更新過程中造成的污染排放量和能源消耗量。
2改造數(shù)控機床的相關(guān)技術(shù)要求
對機床進行數(shù)控改造的實質(zhì)就是將普通機床與數(shù)控裝置進行連接，使其充分滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)需求，從而實現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。在數(shù)控機床改造過程中，除了要確保機床能達到標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計要求外，還要盡可能地發(fā)揮機床的使用性能。為從根本上提高數(shù)控機床的應(yīng)用效能，筆者特對其改造技術(shù)要求作了如下總結(jié)。
2.1滑動導(dǎo)軌副
導(dǎo)軌是數(shù)控機床的重要組成部分，對機床的整體性能具有重要影響。通常情況下，工作人員在改造數(shù)控機床時，要確保其導(dǎo)軌性能與實際改造需求相符，具體要注意以下幾點：
①在導(dǎo)向精度與工藝性方面，應(yīng)與普通車床的基本要求相符；
②應(yīng)具備一定的耐摩擦和耐磨損能力，由此盡可能地減少摩擦阻力，減少致死區(qū)；
③應(yīng)具有一定的剛度，以保障導(dǎo)軌的防護性和度以及產(chǎn)品的加工精度。
2.2滑動絲杠與滾珠絲杠
絲杠會對傳動鏈精度產(chǎn)生直接影響，加工件的精度要求與拖動扭矩要求可對其主要指標(biāo)產(chǎn)生決定性的影響。在加工件要求較低且原絲杠基本未受磨損的情況下，可將滑動絲杠作為首選。通常情況下，滑動絲杠的等級應(yīng)不小于6級。如果螺母存在間隙過大的現(xiàn)象，就應(yīng)及時更換。滾珠鋼絲具有傳動效率較高、摩擦損失較小、使用壽命相對較長、傳送精度相對較高的特點，可有效降低電機的啟動力矩，滿足對精度要求較高的零件加工需求。與滾珠絲杠相比，滑動絲杠的價格相對較低，但由于其精度也相對較低，因此，對于具有較高精度要求的零件加工，應(yīng)將滾珠絲杠作為首選。
2.3齒輪副
機床的變速箱和主軸箱是齒輪的主要集中點，對傳動精度有著至關(guān)重要的影響。在改造機床的過程中，為進一步提高傳動精度，工作人員應(yīng)在普通機床的基礎(chǔ)上進一步提升齒輪精度，由此實現(xiàn)傳動精度的提升。要保障機床的加工精度，就要確保傳動結(jié)構(gòu)無間隙，同時還要根據(jù)數(shù)控機床的實際要求，對機床的齒輪作出相應(yīng)改造。
2.4安全防護
要從根本上提升數(shù)控機床的改造效果，就要對其安全防護性能進行有效改造。首先，應(yīng)重視滾珠絲杠副的安全防護工作，采取相應(yīng)的措施防止硬砂礫、切屑等塵粒進入滾道當(dāng)中，對元件的精密度產(chǎn)生不良影響；其次，應(yīng)將整體鐵板防護罩加在縱向絲杠上，由此對其形成防護；最后，應(yīng)確保大拖板與滑動導(dǎo)軌接觸兩端面的密封性，防止硬質(zhì)異物進入，對導(dǎo)軌造成損傷。
3結(jié)束語
綜上所述，對機床進行數(shù)控改造是實現(xiàn)機械機械自動化的必經(jīng)環(huán)節(jié)，同時也是實現(xiàn)機床自動化、智能化的有效途徑。在改造數(shù)控機床的過程中，工作人員需充分遵循機床運作的客觀規(guī)律，并在此基礎(chǔ)上通過創(chuàng)新技術(shù)不斷革新、改造機床，由此實現(xiàn)機床應(yīng)用效率的大幅提升。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 機床設(shè)計虛擬技術(shù)
中圖分類號：TP391.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0070-01
在2011年的年初，我國的相關(guān)專家和院士就做出了關(guān)于實施《數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》的建議。這一建議也受到了國家的相關(guān)部門的高度重視。在2012年，我國了《數(shù)控一代機械產(chǎn)品創(chuàng)新應(yīng)用示范工程》。在這樣的背景下，數(shù)控一代裝備的制造和發(fā)展脈絡(luò)已經(jīng)明顯的很清晰。在這個過程中，人機操作界面的開發(fā)、控制軟件的開發(fā)、節(jié)能電機的開發(fā)等將被作為開發(fā)技術(shù)的重點，將再次的受到政策的優(yōu)惠。本文針對數(shù)控技術(shù)的發(fā)展方向，結(jié)合筆者對于數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的了解，將針對虛擬技術(shù)在數(shù)控機床設(shè)計中的應(yīng)用進行一定的分析。
1 虛擬技術(shù)及其特征分析
虛擬技術(shù)指的是利用三維聲場就似乎以及多傳感交互技術(shù)、高分辨率現(xiàn)實技術(shù)等先進的技術(shù)，生成一定的三維立體畫面，使得客戶也能夠成為三維虛擬環(huán)境的一個部分，實現(xiàn)實時的交互技術(shù)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)感知和操作虛擬世界中的各種對象，最終實現(xiàn)身臨其境的感受和用戶體驗。
虛擬技術(shù)本身最基本的特征就是沉浸性、交互性和空間的想象性。我們所說的沉浸性指的是由計算機生產(chǎn)的相對逼真的三維立體畫面，這樣就能夠使得用戶產(chǎn)生一定的身臨其境的感受，并且最終獲得和客觀世界一樣的體驗。交互性就是客戶能夠自然而然的實現(xiàn)與虛擬環(huán)境中的各個對象的交互操作感受，從而能夠進一步的感受和相應(yīng)虛擬環(huán)境。空間的想象性指的是虛擬環(huán)境中，環(huán)境中的各個對象可以對客戶提供發(fā)揮想象力的各種機制，并且能夠啟發(fā)用戶本身的思維創(chuàng)造性，提高對產(chǎn)品的感性認(rèn)識和理性的理解。
由于虛擬技術(shù)本身有可操作性、真實性和可重復(fù)性的有點，在數(shù)控機床的設(shè)計中，其作為一個平臺，有巨大的發(fā)展?jié)摿ΓF(xiàn)在已經(jīng)在數(shù)控車床設(shè)計的教學(xué)中有很大的作用，也是未來數(shù)控車床設(shè)計和開發(fā)的一個重要的技術(shù)依托。
2 虛擬技術(shù)在數(shù)控車床設(shè)計中的應(yīng)用
2.1 虛擬技術(shù)能夠補充現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計理念的不足
針對工業(yè)設(shè)計來講，由于工業(yè)的機械設(shè)計是工業(yè)革命的產(chǎn)物，也是科學(xué)技術(shù)與文化藝術(shù)等多個學(xué)科之間相互交叉的學(xué)科。其核心的問題就是針對產(chǎn)品進行產(chǎn)品造型的設(shè)計。如果對于工業(yè)設(shè)計本身的重要性認(rèn)識不夠充分的話，最直接的就是導(dǎo)致所設(shè)計的產(chǎn)品造型相對粗放，產(chǎn)品缺少設(shè)計的美感和設(shè)計感。缺乏一定的時代性，這樣就使得產(chǎn)品的界面相對比較混亂，缺乏一定的人文關(guān)懷。我們中國的機床設(shè)計以及相關(guān)的制造與國外同行業(yè)相比的話，是有很大的優(yōu)勢的。但是，我們現(xiàn)階段所缺少的就是工業(yè)設(shè)計的意識。就機床的市場來講，在功能和性能以及產(chǎn)品質(zhì)量等硬的指標(biāo)都差不多的情況下，所制造產(chǎn)品的造型和相關(guān)的設(shè)計意識已經(jīng)越來越得到人們的關(guān)注，使用者將選擇那些操作人性化的機械設(shè)備，甚至在一定的程度上這會決定產(chǎn)品的銷量。
虛擬技術(shù)在機床設(shè)計中的應(yīng)用卻可以有效的改變這樣的局面。我們可以通過三維的畫面來展示機床的設(shè)計理念，同時，通過對于機床的設(shè)計功能的介紹，設(shè)計出先關(guān)的人性化設(shè)計方面，首先就能夠節(jié)約大量的設(shè)計成本，同時還增加了企業(yè)對于新理念和新技術(shù)的應(yīng)用，提高了設(shè)計的實際效率。
2.2 虛擬技術(shù)能夠樹立機床設(shè)計的新理念
在數(shù)控機床的設(shè)計過程中，樹立一個新的，相對長遠的設(shè)計目標(biāo)和理念，同時樹立自己的品牌意識將對企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生很大的影響。對于一個行業(yè)或者是一個單純的企業(yè)來講，缺乏一定的品牌概念和新的設(shè)計理念，對于一個產(chǎn)品來講將會產(chǎn)生很大的影響。缺乏品牌意識和設(shè)計理念是現(xiàn)階段很多企業(yè)的通病，尤其是行業(yè)內(nèi)部的很多中小企業(yè)，由于大環(huán)境和本身實力的影響，中小企業(yè)本身不能夠設(shè)計出一些具備品牌概念和設(shè)計意識先進的產(chǎn)品。在數(shù)控車床的設(shè)計過程中，利用虛擬技術(shù)，可以有效的解決這樣的問題，首先就可以有效的節(jié)省成本，保證中小企業(yè)的設(shè)計理念得到有效的展示。同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計理念的多方論證，將數(shù)控機床的設(shè)計理念進一步的完善。這樣的話也就能夠保證企業(yè)逐漸的在設(shè)計中樹立自己的品牌。
2.3 虛擬技術(shù)能夠有效的展示數(shù)控技術(shù)的文化特色
產(chǎn)品的語義學(xué)告訴我們，對于產(chǎn)品來講，其不僅僅具備了一定的物質(zhì)功能，還需要體現(xiàn)一定的文化功能和特征。機床的造型設(shè)計本身就是一個創(chuàng)意和設(shè)計理念的體現(xiàn)。需要的是不僅僅要體現(xiàn)出其本身設(shè)計的物理功能，還要能夠體現(xiàn)出民族特征和文化的內(nèi)涵。在追求科學(xué)價值的機床設(shè)計領(lǐng)域，我們不僅僅要將機床本身的功能做出科學(xué)的設(shè)計，還要追求機床本身的文化內(nèi)涵和藝術(shù)內(nèi)涵，甚至要將民族的東西加入到機床設(shè)計過程中。機床的造型將在一定的程度上體現(xiàn)出一個國家或者是一個行業(yè)的設(shè)計水平。而將虛擬技術(shù)應(yīng)用在機床的設(shè)計中，將能夠有效的保證機床的設(shè)計能夠體現(xiàn)出科學(xué)價值與藝術(shù)價值的融合，并且能夠做到不斷的改進和展示。實現(xiàn)機床設(shè)計的飛躍。
3 結(jié)語
虛擬技術(shù)在機床的設(shè)計過程中主要包含了實體建模和仿真兩個方面的過程。整體上通過利用計算機技術(shù)來完成整個產(chǎn)品的開發(fā)，以數(shù)字化的形式虛擬并且可視的完成產(chǎn)品的開發(fā)，并且在制造實體物品之前可以對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及性能做出有效的分析和仿真，實現(xiàn)制造過程的早期反饋，并且能夠及時的發(fā)現(xiàn)和解決問題。與傳統(tǒng)的設(shè)計方法相比，產(chǎn)品的虛擬技術(shù)可以減少甚至可以取消物理樣機的研制次數(shù)，盡可能的降低開發(fā)的周期和成本，提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。虛擬技術(shù)可以支持?jǐn)?shù)控機床在開發(fā)的過程中所有的實體建模都采取真是的尺寸，基于該項技術(shù)的產(chǎn)品設(shè)計模型可以方便的針對虛擬樣機進行設(shè)計和開發(fā)工作。這樣就能夠滿足開發(fā)和設(shè)計的要求，實現(xiàn)產(chǎn)品的進一步優(yōu)化。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:數(shù)控機床 電氣維修 系統(tǒng)
1、數(shù)控機床常見電氣故障分類
數(shù)控機床的電氣故障可按故障的性質(zhì)、表象、原因或后果等分類。(1)以故障發(fā)生的部位,分為硬件故障和軟件故障。硬件故障是指電子、電器件、印制電路板、電線,電纜、接插件等的不正常狀態(tài)甚至損壞,這是需要修理甚至更換才可排除的故障。而軟件故障一般是指PLC邏輯控件制程序中產(chǎn)生的故障,需要輸入或修改某些數(shù)據(jù)甚至修改PLC程序方可排除的故障。零件加工程序故障也屬于軟件故障。最嚴(yán)重的軟件故障則是數(shù)控系統(tǒng)軟件的缺損甚至丟失,這就只有與生產(chǎn)廠商或其服務(wù)機構(gòu)聯(lián)系解決了。(2)以故障出現(xiàn)時有無指示,分為有診斷指示故障和無診斷指示故障。當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)都設(shè)計有完美的自診斷程序,時實監(jiān)控系統(tǒng)的軟、硬件性能,一旦發(fā)現(xiàn)故障則會立即報警或者還有簡要文字說明在屏幕上顯示出來,結(jié)合系統(tǒng)配備的診斷手冊不僅可以找到故障發(fā)生的原因、部位,而且還有排除的方法提示。機床制造者也會針對具體要機床設(shè)計有相關(guān)的故障指示及診斷說明書。上述這兩部分有診斷指示的故障加上各電氣裝置上的各類指示燈使得絕大多數(shù)電氣故障的排除較為容易。無診斷指示的故障一部分是上述兩種診斷程序的不完整性所致(如開關(guān)不閉合、接插松動等)。這類故障則要依靠對產(chǎn)生故障前的工作過程和故障現(xiàn)象及后果,并依靠維修人員對機床的熟悉程度和技術(shù)水平加以分析、排除。(3)以故障出現(xiàn)時有無破壞性,分為破壞性故障和非破壞性故障。對于破壞性故障,損壞工件甚至機床的故障,維修時不允許重演,這時只能根據(jù)產(chǎn)生故障時的現(xiàn)象進行相應(yīng)的檢查、分析來排除之,技術(shù)難度較高且有一定風(fēng)險。如果可能會損壞工件,則可卸下工件,試著重現(xiàn)故障過程,但應(yīng)十分小心。(4)以故障出現(xiàn)的或然性,分為系統(tǒng)性故障和隨機性故障。系統(tǒng)性故障是指只要滿足一定的條件則一定會產(chǎn)生的確定的故障;而隨機性故障是指在相同的條件下偶爾發(fā)生的故障,這類故障的分析較為困難,通常多與機床械結(jié)構(gòu)的局部松動錯位、部分電氣工件特性漂移或可靠性降低、電氣裝置內(nèi)部溫度過高有關(guān)。此類故障的分析需經(jīng)反復(fù)試驗、綜合判斷才可能排除。(5)以機床的運動品質(zhì)特性來衡量,則是機床運動特性下降的故障。在這種懷況下,機床雖能正常運轉(zhuǎn)卻加工不出合格的工件。例如機床定位精度超差、反向死區(qū)過大、坐標(biāo)運行不平穩(wěn)等。這類故障必須使用檢測儀器確診產(chǎn)生誤差的機、電環(huán)節(jié),然后通過對機械傳動系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的最佳化調(diào)整來排除。
2、故障的調(diào)查與分析
這是排故的第一價段,是非常關(guān)鍵的價段,主要應(yīng)作好下列工作:①詢問調(diào)查: 在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時,首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài),不做任何處理,這樣有利于迅速精確地分析故障原因。同時仔細(xì)詢問故障指示情況、故障表象及故障產(chǎn)生的背景情況,依此做出初步判斷,以便確定現(xiàn)場排故所攜帶的工具、儀表、圖紙資料、備件等,減少往返時間。②現(xiàn)場檢查:到達現(xiàn)場后,首先要驗證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性,從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平,對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例,因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手外理,重新仔細(xì)調(diào)查各種情況,以免破壞了現(xiàn)場,使排故增加難度。③故障分析:根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型,從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的,所以一般情況下,對照機床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書,可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。④確定原因:對多種可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因,這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經(jīng)驗和分析判斷能力的綜合考驗。⑤排故準(zhǔn)備:有故障的排除方法可能很簡單,有些故障則往往較復(fù)雜,需要做一系列的準(zhǔn)備工作,例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理,元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程,一旦查明了原因,故障也就幾乎等于故障排除了。因此故障分析診斷的方法也就變得十分重要了。
3、電氣維修與故障的排除
這是排故的第二階段,是實施階段。如前所述,電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程,因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過了,本節(jié)則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹,供維修者參考。
3.1電源是維修系統(tǒng)乃至整個機床正常工作的能量來源,它的失效或者故障輕者會丟失數(shù)據(jù)、造成停機。重者會毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國家由于電力充足,電網(wǎng)質(zhì)量高,因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計考慮較少,這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網(wǎng)來說就略顯不足,再加上某些人為的因素,難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。我們在設(shè)計數(shù)控機床的供電系統(tǒng)時應(yīng)盡量做到:①提供獨立的配電箱而不與其他設(shè)備串用。②電網(wǎng)供電質(zhì)量較差的地區(qū)應(yīng)配備三相交流穩(wěn)壓裝置。③電源始端有良好的接地。④進入數(shù)控機床的三相電源應(yīng)采用三相五線制,中線(N)與接地(PE)嚴(yán)格分開。⑤電柜內(nèi)電器件的布局和交、直流電線的敷設(shè)要相互隔離。
3.2數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障(1)位置環(huán)報警。可能是位置測量回路開路;測量元件損壞;位置控制建立的接口信號不存在等。
(2)坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運動。可能是漂移過大;位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋;反饋接線開路;測量元件損壞。
3.3機床坐標(biāo)找不到零點。可能是零方向在遠離零點;編碼器損壞或接線開路;光柵零點標(biāo)記移位;回零減速開關(guān)失靈。
3.4機床動態(tài)特性變差,工件加工質(zhì)量下降,甚至在一定速度下機床發(fā)生振動。這其中有很大一種可能是機械傳動系統(tǒng)間隙過大甚至磨損嚴(yán)重或者導(dǎo)軌不充分甚至磨損造成的;對于電氣控制系統(tǒng)來說則可能是速度環(huán)、位置環(huán)和相關(guān)參數(shù)已不在最佳匹配狀態(tài),應(yīng)在機械故障基本排除后重新進行最佳化調(diào)整。
3.5偶發(fā)性停機故障。這里有兩種可能的情況:一種情況是如前所述的相關(guān)軟件設(shè)計中的問題造成在某些特定的操作與功能運行組合下的停機故障,一般情況下機床斷電后重新通電便會消失;另一種情況是由環(huán)境條件引起的,如強力干擾(電網(wǎng)或周邊設(shè)備)、溫度過高、濕度過大等。這些因素不僅會造成故障,嚴(yán)重的還會損壞系統(tǒng)與機床,務(wù)必注意改善。
【關(guān)鍵詞】數(shù)控機床；機械技術(shù)；加工效率
數(shù)控機床的自動化水平遠遠高于普通機床，數(shù)控機床可以加工比較復(fù)雜的零件，而且穩(wěn)定性較高，所以，數(shù)控機床的使用可以降低企業(yè)的成本支出，工人也不需要很累，而且還擁有較高的加工效率與產(chǎn)品合格率，這對于企業(yè)經(jīng)濟效益的提高是非常重要的，尤其是數(shù)控機床的加工效率對企業(yè)經(jīng)濟效益具有重大影響，本文探討了幾種提高數(shù)控機床機械技術(shù)加工效率的策略。
1.影響數(shù)控機床機械技術(shù)加工效率的因素
1.1沒有完善的規(guī)章制度
雖然數(shù)控機床機械技術(shù)有了一定的發(fā)展，但是在設(shè)備損耗與零配件質(zhì)量等方面，還不能在制度上做到機械加工作業(yè)精度的規(guī)范化，又因為工人對先進的數(shù)控機床了解不透徹，這些都是影響數(shù)控機床加工效率的因素。
1.2編制程序不規(guī)范
當(dāng)前數(shù)控機床的運行都是通過計算機編程來下達指令進行加工作業(yè)的，編制的程序控制著這個加工技術(shù)環(huán)節(jié)，但是在實際生產(chǎn)過程中，經(jīng)常會因為程序編制的不規(guī)范出現(xiàn)機床走空刀或者冗長的系統(tǒng)調(diào)試等狀況，這也極大的影響了數(shù)控機床加工效率。
2.提高數(shù)控機床機械技術(shù)加工效率的策略
2.1要注重設(shè)備選型工作
加強對設(shè)備選型的研究是提高數(shù)控機床加工效率的第一步，在設(shè)備選型上要特別注重對數(shù)控系統(tǒng)的選擇。在選擇數(shù)控機床的時候，要選擇聲譽比較高、產(chǎn)品質(zhì)量好、售后服務(wù)好、生產(chǎn)規(guī)模大的廠家生產(chǎn)的設(shè)備，如果企業(yè)需要數(shù)臺數(shù)控機床，那么要盡量選擇同一家工廠生產(chǎn)的同一品牌的設(shè)備，這樣在使用過程中出現(xiàn)問題的時候，維修更加方便，可以提高設(shè)備的有效壽命。如果企業(yè)購買不同廠家的設(shè)備，那么出現(xiàn)問題的時候維修是非常困難的。比如，在很多年前，數(shù)控加工企業(yè)都是從國外購進數(shù)控機床設(shè)備，這是用多年以后這些設(shè)備出現(xiàn)了問題，但是由于沒有相應(yīng)的維修備件導(dǎo)致企業(yè)必須更換新的設(shè)備，這給企業(yè)帶來了很嚴(yán)重的經(jīng)濟損失。
2.2做好數(shù)控機床的維護和管理
做好數(shù)控機床的維護和管理可以在一定程度上延長數(shù)控機床設(shè)備的使用壽命，在維護和管理中，要注重對設(shè)備的工作，因為數(shù)控設(shè)備的裝置都是自動化的，因此工人只需要關(guān)注裝置中的液量，在較少的時候及時進行液的加注。因為數(shù)控機床對于液有較高的要求，所以要注重液的質(zhì)量，盡量選擇聲譽好的液，如果加注的液標(biāo)號不對，這會使得機床的性能變低，比如轉(zhuǎn)速和對溫度的適應(yīng)性等。如果液的質(zhì)量不好，含有雜質(zhì)，這可能會造成油路的堵塞，這樣會提升機床故障的發(fā)生率，降低機床的使用年限，因此要選擇質(zhì)量高、標(biāo)號對、純度高的液，并定期對系統(tǒng)進行清洗，這樣可以在一定程度上提升加工效率。
2.3提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量
數(shù)控機床對電源的穩(wěn)定性是高于普通機床的，一般情況下，數(shù)控機床要求電壓波動不可以超過5%，有些高品牌的波動不可以超過 10%。欠壓與過壓保護系統(tǒng)是數(shù)控機床設(shè)備內(nèi)部必裝的，這是為了在發(fā)生電壓波動的情況下，可以通過電壓保護系統(tǒng)的保護使得機床可以正常工作。在我國供電電壓要求誤差不可以超過10%，但是實際供電過程中電壓誤差往往會大于10%，在用電高峰期，電壓誤差值更大，這樣就會導(dǎo)致機床電源系統(tǒng)受到影響，直接導(dǎo)致機床不能正常工作。如果供電電壓過高，機床玩玩會發(fā)生以下現(xiàn)象，比如支路熔絲斷路、跳閘、機床某個元件損壞，有的可能會造成更嚴(yán)重的后果，那就是機床的數(shù)據(jù)消失，這些狀況都極大的降低了機床的加工效率。根據(jù)國內(nèi)許多數(shù)控加工企業(yè)的實踐經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)控設(shè)備比國外引進的數(shù)控設(shè)備抗電源波動性更強，因為，國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)了解國內(nèi)供電電壓不穩(wěn)這一情況，所以在設(shè)計的時候會加強設(shè)備抗電壓波動性的能力，但是國外的供電電壓都比較穩(wěn)定，所以國外企業(yè)生產(chǎn)的設(shè)備不會注意到這一點，因此要購買國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)的數(shù)控設(shè)備。
2.4提高供氣質(zhì)量
當(dāng)前數(shù)控機床設(shè)備自動化水平越來越高，數(shù)控機床設(shè)備更加依賴保障系統(tǒng)。當(dāng)前，數(shù)控機床是一種綜合設(shè)備，集電、氣、光、液于一身，在數(shù)控工作的時候，氣、液供應(yīng)著設(shè)備多個功能的正常運轉(zhuǎn)。如果在數(shù)控機床加工過程中，氣壓的不足、氣壓不穩(wěn)定、氣源純度低等現(xiàn)象的出現(xiàn)都會導(dǎo)致數(shù)控機床設(shè)備不能正常工作，這都會降低數(shù)控機床加工效率。在氣壓過低或不穩(wěn)的情況下，保護系統(tǒng)會使機床停止工作，這樣不會對機床造成損害，但是如果氣源純度不夠，氣源中含有雜質(zhì)，這種情況會對機床設(shè)備有一定的損害。因此，數(shù)控機床加工企業(yè)在生產(chǎn)過程中，一定要特別注意供氣氣源的純度，這樣才可以保證機床正常工作，提高加工效率。
2.5提高軟件開發(fā)與應(yīng)用效果
機床的工作效率及使用壽命在一定程度上受到程序的編制、工作人員的能力、態(tài)度等影響，所以，要想提高工作效率，企業(yè)要不斷的對工作人員進行培訓(xùn)，提高他們的工作能力，改進他們的工作態(tài)度。企業(yè)在對程序編制的選擇一定要特別重視，要選擇那些經(jīng)驗足、學(xué)歷高的人才來擔(dān)任數(shù)控機床程序編制的工作，一個好的編制人員編制的程序，可以使得加工速度更快、尺寸精度更高，這樣可以極大地提升數(shù)控機床的加工效率。如果一個程序編制不規(guī)范，不僅會導(dǎo)致加工效率變慢，甚至可能會導(dǎo)致零件的損害，這會造成企業(yè)生產(chǎn)成本的提高，降低企業(yè)的經(jīng)濟效益。因此企業(yè)一定要注重對工作人員能力的培訓(xùn)和程序編制規(guī)范的工作。
3.總結(jié)
提升數(shù)控機床的加工效率可以提升企業(yè)的經(jīng)濟效益，所以，數(shù)控加工企業(yè)要注重提升機床加工效率的工作，企業(yè)要結(jié)合實際，從要注重設(shè)備選型工作、做好數(shù)控機床的維護和管理、提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量、提高供氣質(zhì)量、提高軟件開發(fā)與應(yīng)用效果五個方面來設(shè)法提高機床加工效率，在做好這五個方面的同時，要做好企業(yè)的生產(chǎn)管理工作，這樣可以使企業(yè)的工作效率提升一個等級。 [科]
【參考文獻】
關(guān)鍵詞 數(shù)控機床；誤差；補償技術(shù)
中圖分類號 TG659 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2013）89-0047-02
0引言
誤差對于數(shù)控領(lǐng)域而言，是客觀上必然存在的。任何數(shù)控機床設(shè)備在操作過程中，由于客觀事實存在的各種因素影響，不可能有百分百的精確度。在科學(xué)技術(shù)不斷進步的今天，人們不斷致力于提高數(shù)控機床加工生產(chǎn)的精確度。
1數(shù)控機床誤差補償技術(shù)研究現(xiàn)狀
國內(nèi)外對于數(shù)控機床誤差補償技術(shù)的歷史和研究上有較大差距。其中，國外最早發(fā)現(xiàn)機床的熱變并且進行相關(guān)研究的國家是的瑞士。該國在1933年就發(fā)現(xiàn)機床的熱變形是影響數(shù)控機床定位精度的重要原因，并由此開始了數(shù)控機床誤差檢測、建模和補償技術(shù)等方面的研究。現(xiàn)時國內(nèi)的數(shù)控機床誤差補償技術(shù)處于高速發(fā)展階段，數(shù)控機床誤差補償技術(shù)有望盡早從實驗室搬到工業(yè)中去實踐和應(yīng)用。
2關(guān)于數(shù)控機床的誤差
數(shù)控機床在生產(chǎn)過程中的誤差主要有幾何誤差、熱誤差及切削力誤差三種，幾何誤差一般是指加工原理、工件裝夾、調(diào)整、機床導(dǎo)軌導(dǎo)向、機床傳動、刀具、機床的主軸回轉(zhuǎn)等方面，由機床裝置的制造、裝配缺陷等造成的誤差；熱誤差是指數(shù)控機床在生產(chǎn)過程中，由于溫度的變化，導(dǎo)致工藝系統(tǒng)中諸如刀具等部件出現(xiàn)變形，使工件和機床部件之間的相對位置和運動關(guān)系發(fā)生變化（熱變形），從而造成的誤差；切削力誤差是指由于刀具磨損、工藝系統(tǒng)的受力變形、工件殘余應(yīng)力引起的變形等各種改變原動力因素影響下所發(fā)生的動力誤差。在總加工誤差當(dāng)中，這三項誤差占總誤差的80%左右，是影響加工精度的主要因素。
2.1機床的幾何誤差
每一臺數(shù)控機床都必定存在幾何誤差數(shù)值，產(chǎn)生誤差數(shù)值的范疇包括了加工原理誤差（在生產(chǎn)中最為常見，往往出現(xiàn)在刀具結(jié)構(gòu)簡單的機床上，是由于采用成形運動或以刃口輪廓進行工件加工過程中所產(chǎn)生的誤差。）由于夾具的安裝、定位、松緊所造成的工件裝夾誤差、關(guān)于加工尺寸的調(diào)整誤差，還有機床導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、機床傳動、刀具結(jié)構(gòu)變化、機床的主軸回轉(zhuǎn)誤差等等方面，都屬于工件生產(chǎn)過程中的幾何誤差。數(shù)控機床的幾何誤差多屬于硬件誤差，因此只要誤差值沒有超出相關(guān)的精度要求，機床設(shè)備依然被廣泛應(yīng)用于各工廠企業(yè)的生產(chǎn)和加工中。
2.2熱誤差
數(shù)控機床在生產(chǎn)工件的過程中，每個工序環(huán)節(jié)中涉及的工序要求不一樣，工藝系統(tǒng)的運行中，車床部件或工件會在溫度上產(chǎn)生較大的差異和變化，忽冷忽熱。在溫度變化的過程中，熱脹冷縮的物理原理對工件和刀具均會造成一定影響，進而改變工件和刀具之間既定的運行路線和相對運動的角度，造成對精確度的影響，這個過程中所產(chǎn)生的誤差就是機床的熱誤差。熱誤差從某種意義上說是可以完全避免的，但以現(xiàn)階段數(shù)控機床的硬件條件而言，還沒可能完全解決過程中不出現(xiàn)溫差這個問題。而對于一些精密度要求較高或者體積較大的工件而言，由于熱變形所引起的誤差甚至是總加工誤差的40%～70%之高。
2.3切削力誤差
由于刀具的磨損、機床導(dǎo)軌的制造誤差，熱變形、工件裝夾的誤差等原因，會直接導(dǎo)致生產(chǎn)流程中的傳動力、慣性、夾緊力度和重力等發(fā)生不同程度的變化，從而致使機床的切削力出現(xiàn)誤差，從而導(dǎo)致整個工藝系統(tǒng)的受力變形，這就是切削力的誤差。切削力的誤差是可以通過對機床設(shè)備的數(shù)據(jù)監(jiān)控、刀具的及時更換和各部件的人為調(diào)控等管理手段進行降低，但是無法完全消除。切削力的誤差，在工件生產(chǎn)過程中，是普遍性現(xiàn)象。在這里舉個例子，某工件的加工流程中，由于切削力發(fā)生了改變，致使設(shè)定好的工藝系統(tǒng)產(chǎn)生了一定的變形或者振動，刀具和工件之間的基本運動軌跡發(fā)生變化，從而造成加工誤差，其影響從工件表面的粗糙度上能夠直接得到反映。
3誤差補償技術(shù)
在對數(shù)控機床產(chǎn)生誤差的問題所在有一定了解之后，就是如何針對這些問題所在，完善誤差補償方面的技術(shù)，從而達到提高數(shù)控機床生產(chǎn)加工的精密度這一目的。由于誤差預(yù)防法的局限性和經(jīng)濟成本過高等原因，利用軟件技術(shù)進行的誤差補償技術(shù)因其既有效又經(jīng)濟的特性而更受關(guān)注，這一種“精度進化”的概念更具探索性和可行性。數(shù)控機床的誤差補償技術(shù)，是通過掌握原始誤差值前提下，從硬件上或軟件上造出與原始誤差反方向相等數(shù)值的人為性誤差，以達到將誤差抵消和降低的效果。
3.1合成補償法
合成補償法，是指針對造成誤差的單項因素，通過測量得出其原始誤差值，再以誤差合成公式計算出補償點的誤差反向數(shù)值，從而對誤差進行相互抵消的辦法。現(xiàn)時在行業(yè)內(nèi)通用的機床幾何誤差模型，是基于SchulLschik教授運用矢量圖得出的“機床各部件誤差及其對幾何精度的影響”這一理論下，F(xiàn)erreire與合作者們通過更深入的研究所得出的，該模型對單項誤差合成補償法具有突出的貢獻。
3.2直接補償法
直接補償法就是對整個加工生產(chǎn)過程進行全面細(xì)致的測量，找出產(chǎn)生誤差的每個點位的矢量誤差，并利用差值的方法計算出每個補償點的誤差數(shù)，然后對其進行誤差修正，直接補償法要求誤差點的確立和誤差補償之間的坐標(biāo)系必須保持一致，簡單而言，其要點在于“精確”二字，如果補償精度要求越高，那么只能找到整過生產(chǎn)過程中盡可能多的誤差點位所在。
3.3相對誤差分解、合成補償法
相對誤差分解、合成補償法，可以通過數(shù)據(jù)的分析得到大部分的誤差補償數(shù)據(jù)，然后從中得出數(shù)控機床中的每個單項誤差，再通過誤差合成的方法，對機床中的誤差進行補償。測量方式較為簡單，通過單一次的測量就可以獲得整個圓周內(nèi)的基本數(shù)據(jù)和信息，并對機床的精度和總體評價，相對地有一個基本而全面的了解，是誤差分解、合成補償法的優(yōu)勢所在。
4結(jié)論
關(guān)于數(shù)控機床誤差補償技術(shù)的探索和研究，經(jīng)過國內(nèi)外數(shù)十年的研究，對誤差的產(chǎn)生和控制已經(jīng)達到了一個較為理想的階段，但要將研究應(yīng)用于大規(guī)模的實踐和生產(chǎn)中去，還需要依賴有關(guān)人員的進一步努力，特別對于我國而言，探尋更先進的數(shù)控機床誤差補償技術(shù)，對于增加國產(chǎn)機床的市場份額，提高我國機床設(shè)備的技術(shù)水平，有著深遠的影響和意義。
參考文獻
關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 可靠性 技術(shù)研究
中圖分類號：TG659 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0026-02
該文將對數(shù)控機床可靠性技術(shù)進行研究，分別從：數(shù)控機床可靠性內(nèi)涵、數(shù)控機床可靠性技術(shù)存在的必要性、數(shù)控機床可靠性技術(shù)的研究、現(xiàn)階段數(shù)控機床可靠性技術(shù)存在的問題、數(shù)控機床可靠性的設(shè)計準(zhǔn)則、提高數(shù)控機床運行可靠性的具體措施、數(shù)控機床可靠性技術(shù)的展望7個部分進行闡述。
1 數(shù)控機床可靠性內(nèi)涵
關(guān)于數(shù)控機床可靠性的定義，最初是由盧瑟爾提出的。所謂“可靠性”是指“產(chǎn)品能在規(guī)定條件及規(guī)定時間內(nèi)完成的規(guī)定功能的能力。”可靠性很難用一個量來表示，因此在對可靠性進行定義時必須根據(jù)具體情況、具體場合來選擇適當(dāng)?shù)闹笜?biāo)。值得注意的是，可靠性是產(chǎn)品實際運行過程中所顯露出的屬性，且數(shù)控機床可靠性存在一定特殊性，它是集機、電、氣等高新技術(shù)于一身的現(xiàn)代化工作母機，它對加工精度有一定要求。當(dāng)前，數(shù)控機床在現(xiàn)場運行過程中最易發(fā)生的故障以功能性故障居多。所謂功能性故障一般指：加工中心刀庫不轉(zhuǎn)位、不執(zhí)行程序指令、定位不準(zhǔn)、旋轉(zhuǎn)工作臺不定位以及電氣系統(tǒng)大量故障等，是當(dāng)前廣大機床用戶亟待解決的。在機床用戶看來，數(shù)控機床的可靠性涵義實際上指的就是機床在運行過程中故障頻率出現(xiàn)次數(shù)相對較低。因此在開展數(shù)控機床可靠性工作時必須做些真實操作的實事，切實解決可靠性實際問題，讓用戶看到實效。高速、高精度以及高可靠性是現(xiàn)代數(shù)控機床發(fā)展的主要趨勢，數(shù)控機床可靠性成為市場競爭的焦點，目前國內(nèi)的數(shù)控機床研發(fā)方向主要朝高檔次方向發(fā)展，提高數(shù)控機床可靠性成為當(dāng)下最為急迫的事。
2 數(shù)控機床可靠性技術(shù)存在的必要性
2.1 數(shù)控機床可靠性技術(shù)滿足市場發(fā)展需求
我國正處于工業(yè)化發(fā)展中，汽車、鋼鐵、機械等一批重工業(yè)為基礎(chǔ)的行業(yè)發(fā)展勢頭越來越迅猛，導(dǎo)致對數(shù)控機床的需求也越來越大。為了滿足市場發(fā)展需求，數(shù)控機床可靠性技術(shù)必須不斷發(fā)展創(chuàng)新，使其功能日趨完善。
2.2 機床故障頻率普遍偏高
由于我國數(shù)控機床現(xiàn)階段的自主開發(fā)能力相對薄弱，自動化水平低，精度保持性相對較差，制約了我國數(shù)控機床的發(fā)展及銷售，與國際現(xiàn)階數(shù)控水平存在較大差距，對數(shù)控機床的運行故障不能及時準(zhǔn)確的排除，此外還承受著市場巨大需求量的壓力。因此為了解決這個問題就必須提高數(shù)控機床的可靠性。
2.3 數(shù)控機床可靠性技術(shù)的意義
數(shù)控機床的可靠性對用戶來說十分關(guān)鍵，還在一定程度上影響了我國與國際水平間的較量，提高數(shù)控機床可靠性能促進數(shù)控機床市場的持續(xù)發(fā)展，對于改變我國機床工業(yè)現(xiàn)狀有推動作用。數(shù)控機床可靠性技術(shù)的存在是必要的，它充分滿足了市場發(fā)展需求，減少了數(shù)控機床運行故障的發(fā)生頻率，它是實現(xiàn)民族裝備制造業(yè)振興的催化劑。數(shù)控機床作為復(fù)雜的機電液系統(tǒng)，它還沒有相對成熟的可靠性理論與技術(shù)，加上我國數(shù)控機床可靠性技術(shù)研究起步較晚，涉足此行業(yè)的相關(guān)研究人員與研究機構(gòu)相對較少，技術(shù)積累相對薄弱，處于發(fā)展階段，相對德國等工業(yè)發(fā)達的國家來說還有很長一段發(fā)展距離，為了縮短與發(fā)達國家之間的差距，我們必須拿出實際行動。
3 現(xiàn)階段數(shù)控機床可靠性技術(shù)存在的問題
3.1 數(shù)控機床可靠性研究者及相關(guān)機構(gòu)普遍較少
由于我國在數(shù)控機床可靠性技術(shù)的研究人員與研究機構(gòu)比較缺乏，加上數(shù)控機床可靠性技術(shù)研究的成本比較高，時間相對過長，其研究成果的獲取相對過慢，導(dǎo)致我國數(shù)控機床可靠性技術(shù)體系缺乏完整性。
3.2 數(shù)控機床可靠性數(shù)據(jù)累積相對薄弱
制造業(yè)數(shù)控機床的可靠性的提高需要一定的數(shù)據(jù)作為實踐基礎(chǔ)，由于我國數(shù)控機床發(fā)展較晚，導(dǎo)致我國數(shù)控機床可靠性數(shù)據(jù)累積相對薄弱，從而不能為廣大的數(shù)控機床用戶可靠性技術(shù)的研究提供任何幫助，這也是我國數(shù)控機床可靠性技術(shù)發(fā)展相對滯后的主要原因。
3.3 數(shù)控機床的維修性及可用性得不到重視
要提高我國數(shù)控機床的可靠性技術(shù)就必須對數(shù)控機床的維修性及可用性重視起來，根據(jù)企業(yè)的需求去簡化維修過程，縮短維修時間，將可靠性最大化，我國必須提高對其重視的程度，最大程度滿足數(shù)控機床用戶的需求，制定相關(guān)政策，奠定我國數(shù)控機床可靠性研究基礎(chǔ)。
3.4 數(shù)控機床故障機理研究相對不足
當(dāng)前我國對數(shù)控機床故障機理的研究相對不足，所謂故障機理研究主要是針對故障現(xiàn)象分析得出的反映故障本質(zhì)的原因。但由于我國現(xiàn)階段對故障機理研究相對缺乏，從而對產(chǎn)生故障的物力本質(zhì)障礙直接的相關(guān)性以及故障問題認(rèn)識不清，使改進成本不斷增加，造成了經(jīng)濟資源浪費。
3.5 對機床整機功能部件缺乏重視
數(shù)控機床由各類功能部件及數(shù)控系統(tǒng)組成，其組成部件的可靠性制約著數(shù)控機床的整體可靠性，因此制造者必須對機床功能部件的質(zhì)量加以重視。但由于國內(nèi)機床功能部件企業(yè)技術(shù)比較薄弱，研究機構(gòu)工作的重心又都放到了機床整機上，導(dǎo)致其功能部件得不到重視，無法提高數(shù)控機床可靠性技術(shù)發(fā)展。
3.6 數(shù)控機床電元器件質(zhì)量相對較差
當(dāng)前，國內(nèi)機電元器件市場存在粗制濫造及惡意壓價的現(xiàn)象，并且質(zhì)量相對較差，溫度特性差、電器反應(yīng)不靈敏、使用壽命短等特點。如果將這些質(zhì)量差的電元器件應(yīng)用到數(shù)控機床，會造成嚴(yán)重的生產(chǎn)事故。
3.7 CNC安裝不當(dāng)
CNC是指數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)的正確安裝對數(shù)控機床正常運行起到一定保障，如果沒有按照相關(guān)要求進行安裝則會造成驅(qū)動軸失控，引起機器報廢，使數(shù)控機床免疫力降低，導(dǎo)致故障發(fā)生頻率不斷提高。
4 數(shù)控機床可靠性的設(shè)計準(zhǔn)則
必須建立豐富的可靠性設(shè)計規(guī)范。
在對數(shù)控機床可靠性進行設(shè)計時，應(yīng)建立起可靠性設(shè)計規(guī)范，設(shè)計規(guī)范的建立能在一定程度上對數(shù)控機床設(shè)計環(huán)節(jié)的可靠性設(shè)計以及分析工作進行約束管理，對不同的產(chǎn)品采取不同的可靠性設(shè)計。
4.1 建立可靠性設(shè)計評審大綱及流程
評審大綱的評審內(nèi)容將會涵蓋產(chǎn)品從概念到生產(chǎn)的所有開發(fā)階段，它的重要性不言而喻，因此企業(yè)必須建立可靠性設(shè)計評審大綱及流程，并邀請一些在產(chǎn)品設(shè)計、制造、應(yīng)力分析、安全維修等專業(yè)領(lǐng)域的專業(yè)研究人員參與到評審中來。
5 提高數(shù)控機床運行可靠性的具體措施
5.1 提高數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計的可靠性
在設(shè)計數(shù)控系統(tǒng)時，應(yīng)該按照不同機床功能需求來進行模塊組建，可以在一定程度上提高機床使用的穩(wěn)定性還能降低機床維護成本，兼顧人機對話以及機械故障自診斷，對機床起到自我保護作用。數(shù)控機床運行的速率與系統(tǒng)性能的好壞息息相關(guān)，因此必須提高數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計的可靠性。
5.2 保證數(shù)控系統(tǒng)的正確操作
邏輯程序編寫失誤、參數(shù)配置的錯誤都會給數(shù)控機床埋下質(zhì)量隱患，會給用戶帶來很多不便，對自己的信譽有一定影響。因此在對數(shù)控系統(tǒng)操作時必須保證一定正確性，否則會使誤差累積，對機床轉(zhuǎn)動鏈造成沖擊。
5.3 采用有效隔離屏蔽技術(shù)
由于CNC系統(tǒng)的濾波環(huán)節(jié)降噪功能有限，因此必須配置相關(guān)隔離設(shè)備，盡量減小干擾信號。屏蔽干擾信號可以從兩方面入手：一是取東西元件，將干擾源屏蔽起來，從而達到阻斷靜電與電磁信號傳遞的目的；二是利用雙層金屬屏蔽控制系統(tǒng)，以防高壓線外在物質(zhì)的干擾，促進數(shù)控機床可靠性大大提高。
5.4 合理布線與接地
由于數(shù)控機床地線相對比較復(fù)雜，系統(tǒng)中的機架箱體等結(jié)構(gòu)件應(yīng)予以接地。且接地電纜的橫截面積不能小于10 mm2，布線必須遵循“強弱分開”原則，利用金屬屏蔽線隔開輸入信號線，嚴(yán)禁與其他設(shè)備接地。
5.5 運行可靠性控制
實驗表明用戶使用不當(dāng)造成的故障占機床總體故障的20%左右。因此必須控制用戶對機床的使用，預(yù)防用戶對機床的超載使用，通過大修恢復(fù)機床精度與可靠性。
5.6 完善數(shù)控機床可靠性技術(shù)體系
要促進數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展必須對數(shù)控機床可靠性技術(shù)體系進行完善，以數(shù)控機床可靠性建模為基礎(chǔ)，對數(shù)控機床的可靠性技術(shù)進行拓展，對研究成果進行嚴(yán)格篩選，構(gòu)建故障案例庫與數(shù)據(jù)庫，促進我國數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展。
6 數(shù)控機床可靠性技術(shù)的應(yīng)用研究
6.1 數(shù)控機床可靠性評定方法
數(shù)控機床可靠性的評定方法有三種，一是修正極大似然法和序貫壓縮相結(jié)合的方法；二是指數(shù)壽命型串聯(lián)系統(tǒng)法；三是基于信賴方法的數(shù)控機床可靠度的分析法。第一種的準(zhǔn)確度比第二種更高，在數(shù)據(jù)充分的情況下，采用基于信賴方法的數(shù)控機床可靠度分析方法更為合理。
6.2 數(shù)控機床可靠性技術(shù)分析方法
加工中心是現(xiàn)代信息科學(xué)與傳統(tǒng)機械技術(shù)相結(jié)合的典型產(chǎn)品，通過對其故障信息的科學(xué)分析，找出運行中的薄弱環(huán)節(jié)。將故障分析結(jié)果反映到各個部門，以提高產(chǎn)品可靠性為重要任務(wù)，將傳統(tǒng)頻次主次圖分析方法與故障比重比方法相結(jié)合來解決故障問題。
6.3 重視數(shù)控機床可靠技術(shù)，更好促進機床的現(xiàn)代化
根據(jù)機床各部分組建的功能將經(jīng)濟、資源等內(nèi)容進行綜合考慮，來確定影響可靠性指標(biāo)的因素，更好促進可靠性的提高，同時抓好改制改組工作，注重售后服務(wù)降低故障發(fā)生頻率，一旦出現(xiàn)故障必須及時解決，重視質(zhì)量與服務(wù)，積極引進國外先進技術(shù)，更好促進數(shù)控機床的現(xiàn)代化發(fā)展，努力掌握好數(shù)控機床可靠性技術(shù)，為機床質(zhì)量提供一定保障。
6.4 數(shù)控機床可靠性信息體系及開發(fā)“可靠性數(shù)據(jù)庫”和信息處理軟件
開發(fā)出可靠性信息源，開發(fā)出可靠性信息存儲、處理技術(shù)；數(shù)控機床可靠性數(shù)據(jù)庫、可靠性評價軟件、故障分析軟件，為數(shù)控機床建立集成化可靠性信息體系。
6.5 建立可靠性指標(biāo)（水平）評價體系
針對數(shù)控機床產(chǎn)品的特點，建立了數(shù)控機床可靠性指標(biāo)評價體系，對平均故障間隔時間MTBF進行點估計和區(qū)間估計，并評估出平均修復(fù)時間MTTR和固有可用度Ai等具體數(shù)值，從而評價出數(shù)控機床可靠性水平。此項成果建立了完全針對數(shù)控機床行業(yè)特點的可靠性增長理論體系，開發(fā)出了實用技術(shù)以及可靠性增長的具體實施方法， 在國內(nèi)外均屬首創(chuàng)。
7 數(shù)控機床可靠性技術(shù)的展望
數(shù)控機床可靠性技術(shù)研究歷經(jīng)幾十年，在可靠性設(shè)計、故障分析、可靠性建模、可靠性試驗等方面取得了明顯的進展。目前正在形成可靠性動態(tài)建模、可靠性綜合設(shè)計、故障預(yù)警等數(shù)控機床可靠技術(shù)領(lǐng)域的研究熱點。但由于從事數(shù)控機床可靠性研究的學(xué)者及相關(guān)機構(gòu)普遍較少，對數(shù)控機床故障機理、數(shù)控機床維修性及可用性研究不夠重視，從而導(dǎo)致數(shù)控機床可靠性技術(shù)一直得不到發(fā)展。隨著科技的迅速發(fā)展，數(shù)控機床可靠性技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代機床行業(yè)最關(guān)鍵的技術(shù)之一，我們必須從數(shù)控機床可靠性技術(shù)及行業(yè)需求角度進行技術(shù)展望。
7.1 強化全生命周期可靠性技術(shù)理念
數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展必須建立在可靠性建模、分析、設(shè)計等研究基礎(chǔ)上，加強數(shù)控機床制造可靠性、早期故障排除、運輸可靠性、維修性設(shè)計等可靠性技術(shù)研究，強化全生命周期可靠性技術(shù)理念，將其應(yīng)用到數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展當(dāng)中去。
7.2 構(gòu)建數(shù)控機床可靠性技術(shù)體系
通過強化全生命周期可靠性技術(shù)理念，對研究成果不斷進行完善，在此基礎(chǔ)上制定數(shù)控機床可靠性技術(shù)規(guī)范，形成具有數(shù)控機床行業(yè)特色產(chǎn)品的可靠性技術(shù)體系。技術(shù)的研究離不開企業(yè)，在應(yīng)用可靠性技術(shù)管理體系時應(yīng)該保障可靠性技術(shù)研究成果在企業(yè)中的有效應(yīng)用，使企業(yè)逐漸成為可靠性技術(shù)研發(fā)主體。
8 結(jié)語
可靠性有關(guān)學(xué)科發(fā)展始于20世紀(jì)50年代，并形成了相對完善的理論體系，要提高數(shù)控機床產(chǎn)品的可靠性，企業(yè)必須建立一定的可靠性保障能力，并且數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展離不開企業(yè)的支持，企業(yè)應(yīng)該從戰(zhàn)略角度出發(fā)，從零部件設(shè)計到故障數(shù)據(jù)分析方面做好調(diào)研工作，構(gòu)建完善的管理體系，并給出相應(yīng)改進意見，提高數(shù)控機床可靠性，促進數(shù)控機床可靠性技術(shù)的發(fā)展。在第十二個五年計劃期間，我國的機械制造業(yè)逐漸朝著集成化、自動化、智能化方向發(fā)展，同時也為數(shù)控機床行業(yè)提供了良好機會。
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床 設(shè)備 現(xiàn)代化管理 維修
1、對于數(shù)控機床設(shè)備管理過程的分析
1.1 企業(yè)的生產(chǎn)效率會受到數(shù)控機床設(shè)備的直接影響
相對于一些普通機床來說，數(shù)控機床所具有的零件有著非常高的加工強度以及生產(chǎn)效率，而且其產(chǎn)品質(zhì)量非常穩(wěn)定，而且具有非常高的自動化程度，另外它還可以獲得一些普通機床非常難實現(xiàn)的，或者說根本無法實現(xiàn)的曲面的復(fù)雜零件的制作，所以在機械制造行業(yè)，數(shù)控機床有著愈發(fā)重要的地位。因為計算機的運算能力非常強，能夠在瞬間非常準(zhǔn)確的對于曲線以及曲面進行計算。而且因為計算機有一定的記憶能力以及存儲能力，能夠把輸入的程序在一定程度上進行記錄以及存儲，并依照程序所規(guī)定的順序進行運行，使自動化得以實現(xiàn)，并且是一種柔韌自動化的實現(xiàn)過程，所以相對于傳統(tǒng)的機床而言，能夠提高三倍到七倍之間的效率。
1.2 數(shù)控機床設(shè)備對于企業(yè)經(jīng)濟效益有著直接影響
在機械制造業(yè)之中存在的數(shù)控機床的擁有量以及檔次，能夠在一定程度上反映出一個企業(yè)進行制造的能力。機床工業(yè)不僅在戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之中是一個非常重要的組成部分，同時也能夠使其他很多戰(zhàn)略性的新型企業(yè)在發(fā)展過程中得到一定程度的保障。能夠使設(shè)備投資大大節(jié)約下來，并通過比較小的代價得到性能非常強大的數(shù)控機床，可以使企業(yè)的加工質(zhì)量以及加工效率得到有效的提高，同時使企業(yè)如今的機床性能得到全方位的提升，并在一定程度上提高企業(yè)在加工制造方面的能力。在應(yīng)用數(shù)控機床的過程中，使工人的勞動強度的得到大幅度降低，因為一個人能夠看管很多機床，所以勞動力被大大節(jié)省了下來，并在一定程度上減少了工裝，以及使新產(chǎn)品的生產(chǎn)以及試制周期大幅度縮短，能夠?qū)τ谑袌霎a(chǎn)生比較迅速的反應(yīng)。而且，作為一種高端制造業(yè)的細(xì)分產(chǎn)業(yè)，數(shù)控機床對于使數(shù)控制造水平得到提升有著非常明顯的效果，而且能夠在一定程度上使企業(yè)數(shù)控機床在制造過程之中的市場化以及規(guī)模化得以實現(xiàn)，并使企業(yè)的經(jīng)濟效益得到充分提高。
2、數(shù)控機床設(shè)備的特點以及其構(gòu)成要素
數(shù)控機床是將傳統(tǒng)的機械制造企業(yè)作為基礎(chǔ)的一種應(yīng)用，其代表是新技術(shù)在傳統(tǒng)機械制造業(yè)之中的滲透過程，并在一定程度上產(chǎn)生具有密集技術(shù)的產(chǎn)品，其產(chǎn)品表現(xiàn)為機電一體化，技術(shù)范圍包含有：第一，機械制造技術(shù)，第二，計算機，第三，液壓，第四，氣動，第五，信息的加工處理，第六，自動控制，第七，同服之間的驅(qū)動，第八傳感器技術(shù)等內(nèi)容。
如今世界上擁有非常多的數(shù)控系統(tǒng)種類，而且有著不同的形式，在組成結(jié)構(gòu)方面的特點也是互不相同的。比方說對于連續(xù)軌跡以及點位之間的控制，系統(tǒng)板存在一定的小板結(jié)構(gòu)，有的則采用的是大板結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的計算機數(shù)控系統(tǒng)組成部分主要有程序、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、可編程控制器、計算機數(shù)控裝置、主軸控制單元以及控制速度的系統(tǒng)等部分。在加工的時候，機床的設(shè)計師以及操作者的思緒可以通過數(shù)控系統(tǒng)進行控制，具有一定的只能，可以將特殊的管理經(jīng)驗以及操作技能加入到數(shù)控系統(tǒng)之中，另外還希望系統(tǒng)之中存在一定的診斷功能以及圖形交互功能等。
3、在現(xiàn)場的管理以及維修方面，數(shù)控機床和傳統(tǒng)機床設(shè)備的相似之處
（1）對于設(shè)備使用相應(yīng)的定人、定機以及定崗制度。
（2）堅持進行一定的崗位培訓(xùn)，無證操作是被明令禁止的。
（3）對于點檢和定期以及定級保養(yǎng)制度進行嚴(yán)格執(zhí)行。
（4）記錄故障現(xiàn)象、故障發(fā)生原因以及故障維修的過程，并建立相應(yīng)的檔案進行記錄。
（5）建立一定的規(guī)章制度，包括維修、維護保養(yǎng)以及安全操作規(guī)程。
4、在管理以及維修方面，數(shù)控以及傳統(tǒng)機床設(shè)備的不同點
4.1對于標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)應(yīng)當(dāng)更加全面且更加嚴(yán)格的執(zhí)行
數(shù)控機床之中的操作以及維修人員都應(yīng)當(dāng)對標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)規(guī)程進行嚴(yán)格執(zhí)行，并把定性指標(biāo)轉(zhuǎn)化為定量的指標(biāo)，并通過數(shù)據(jù)對于問題進行說明。
在操作工開機過后，應(yīng)當(dāng)?shù)却欢ǖ倪^程，然后再令機床進行工作。
（2）在給軸承并加油的過程中，應(yīng)當(dāng)依照具體的定量進行加油。
（3）如果說到達定量指標(biāo)之后，預(yù)緊力應(yīng)當(dāng)通過力矩扳手來進行實現(xiàn)。
（4）電氣人員的調(diào)整應(yīng)當(dāng)從初始化開始，并漸漸從內(nèi)環(huán)到外環(huán)進行調(diào)整，并最終使機床的性能到達一定的優(yōu)勢。
（5）在安裝光柵尺的過程中，應(yīng)當(dāng)依照標(biāo)準(zhǔn)化的方法進行使用，避免檢測故障報警的出現(xiàn)。
4.2進行合理且科學(xué)的維修方法的選擇
設(shè)備在維修的過程中，有著非常多的方法，比方說事后的維修、改善維修以及預(yù)防維修等，這些維修方法有著不同的優(yōu)缺點。因為現(xiàn)代化的數(shù)控機床屬于一種機電在一體的高科技產(chǎn)品，具有一定的自動補償、檢測以及診斷等方面的功能，能夠依照狀態(tài)的診斷以及檢測提供一定的信息，可以對預(yù)知維修或者狀態(tài)監(jiān)視的過程進行一定的選擇。
這些維修方式能夠在一定程度上對于設(shè)備故障起到一定的預(yù)知作用，并把握好維修的實際，充分利用設(shè)備零件的壽命，避免出現(xiàn)過修或者欠修的過程，這種維修方法十分合情合理。
4.3數(shù)控機床的點檢
在預(yù)知維修或者狀態(tài)監(jiān)視維修之前，其基礎(chǔ)是展開一定的數(shù)控機床點檢，它能夠結(jié)合設(shè)備維修人員、設(shè)備操作人員以及設(shè)備管理人員，在設(shè)備之中有可能出現(xiàn)問題的地方，進行定期檢查、定人檢查、定點檢查以及定量檢查等，可以使設(shè)備的穩(wěn)定而持續(xù)的運行得以實現(xiàn)，并在一定程度上促使生產(chǎn)發(fā)展的提高以及經(jīng)濟效益的提高。在找到出現(xiàn)故障的地方之后，可以通過更換正常的零件，令機床恢復(fù)正常運行。在這個過程中的關(guān)鍵步驟是進行一定的診斷，也就是檢測系統(tǒng)或者狀況，確定有沒有故障的產(chǎn)生和存在，并指出故障存在的具置。然而數(shù)控機床屬于機電一體化的設(shè)備，數(shù)控機床的機械部位產(chǎn)生的故障與系統(tǒng)之間的故障有著一定的聯(lián)系，因此在維修工作之中，重要的地方就是從定位整機，到定位故障點。
在現(xiàn)場維修的具體過程中，對于故障的診斷應(yīng)當(dāng)依照如下原則進行實施：
（1）從外部到內(nèi)部進行。機械、液壓以及電氣一體化的數(shù)控機床，在機床產(chǎn)生故障的過程中，會在機械以及電氣等方面進行綜合反映，也就是說可以進行從內(nèi)到外的排查。
（2）從機械到電氣的檢查。通常情況下，機械故障比較容易發(fā)現(xiàn)。
（3）從靜態(tài)到動態(tài)的檢查。第一，維修人員應(yīng)當(dāng)做到先靜態(tài)后動態(tài)，不能盲目開始檢查，在查明原因之后，再進行觀察分析動手，進一步找到故障所在。
（4）從共性到專一之間的檢查。假如說機床之中的進給軸沒有辦法運動，這時應(yīng)當(dāng)對于公用的PLC、CNC以及電源液壓等方面的故障進行排除以及檢查，然后再對于局部出現(xiàn)的問題加以解決。只有這些矛盾得到解決之后，才能進一步解決局部所出現(xiàn)的一些次要矛盾。
（5）從簡單到特殊的檢查。如果出現(xiàn)多種故障一時間沒有辦法下手的時候，可以先解決一些比較容易的故障，然后再解決一些比較棘手的問題。
（6）從備份到修改。如果因為程序變化產(chǎn)生了故障，應(yīng)當(dāng)先利用軟件進行參數(shù)備份，然后進行一定的調(diào)整和修改過程。
5、結(jié)束語
總的來說，數(shù)控機床設(shè)備是一種非常尖端的機械加工設(shè)備，其中包含機械、計算機以及電子等很多學(xué)科，所以說對于管理數(shù)控機床有著越來越高的要求。針對企業(yè)來說，擁有數(shù)控機床能在一定程度上體現(xiàn)企業(yè)的實力，如果對于數(shù)控設(shè)備進行利用的話，對于企業(yè)效益的提高有一定的意義。
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；高速電主軸；進步；技術(shù)
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.050
1 高速電主軸的發(fā)展過程
在上個世紀(jì)50年代左右，已經(jīng)研制出了真空電子管作為變頻器的高頻電主軸。它的優(yōu)點是轉(zhuǎn)速很大，缺點是傳遞的轉(zhuǎn)矩和功率太小。隨著計算機時代的到來，在上個世紀(jì)末研制出了用于車削、鉆削等工藝的高頻電主軸。
現(xiàn)如今世界上的大部分工業(yè)國家都具有生產(chǎn)良好性能高頻電主軸的能力。比較出名的有日本的NSK公司和美國的PRECISE等公司。至于超高速機床的的發(fā)展則更突顯一個國家的科技實力，而日本則是其中的佼佼者。同時我國的超高速機床也開始了飛速發(fā)展，取得了令世界震驚的發(fā)展，主要表現(xiàn)在數(shù)控機床的高速化和種類多樣化。在高速化方面，寧江機床公司研發(fā)的NJ-5HMC40臥式加工中心的最大主軸轉(zhuǎn)速達到了40000r/min。在上個世紀(jì)的高速切削機床的發(fā)展中，日本因為自己的民族特色，不斷吸收其他國家的先進技術(shù)，通過國內(nèi)的消化吸收達到了國際先進水平，在世界市場上占據(jù)了一席之地。我國在這方面的發(fā)展起步較晚，導(dǎo)致我國數(shù)控機床很大程度依賴國外的技術(shù)。但是通過相關(guān)技術(shù)人才的不斷努力，在高速、多軸等方面也取得了巨大的進步。在CIMI2003屆展會上，國產(chǎn)的地30多臺，這是一個十分巨大的進步。與此同時我們應(yīng)該繼續(xù)加大重要部件的研發(fā)力度，尤其是資金和人才方面的投入，學(xué)習(xí)國外的先進經(jīng)驗，少走彎路，為國家數(shù)控機床在全世界同類型產(chǎn)品中的崛起努力。
2 高速電主軸的構(gòu)成
現(xiàn)代加工制造業(yè)對零件加工方面的要求與日俱增，生產(chǎn)中加工中心擁有的高速切削機床指的是最大轉(zhuǎn)速大于10000r/min的高速電主軸系統(tǒng)。同時高速切削主軸也需要有較大的回轉(zhuǎn)精度以及靜和動剛度。
高速機床最重要的部分高速高速電動主軸部件，它起到將機床的主軸和變頻電機合到一起的作用，意思就是將主軸的電機中的轉(zhuǎn)子、定子等部件加到主軸里面。這樣的機構(gòu)連接不易松動，質(zhì)量方面減低不少，還能快速響應(yīng)，噪音也很小，十分符合現(xiàn)代生產(chǎn)制造的要求。
高速主軸的一個單元部分主要包括動力源、軸承、主軸、和機架。這四個重要部件組成了一個十分平穩(wěn)的體系，基本上滿足了加工需要的各種要求。同時它的優(yōu)異主要由主軸的取材的質(zhì)量、結(jié)構(gòu)好壞、產(chǎn)生噪聲大小等決定。因此市場上電主軸方面的技術(shù)更加普遍。
在生產(chǎn)實踐中，在主軸的的靜剛度和工作精度兩方面都要做的十分好才可以。同時主軸應(yīng)該具有非常良好的抵抗震動的特性。當(dāng)處于很大速度的情況時，選擇電主軸是十分必要的。電主軸體系的幾項要求十分必要。比如它軸承的質(zhì)量等，如果質(zhì)量太差，導(dǎo)致使用時間縮短就會影響生產(chǎn)。還有就是電主軸在受到單個徑向力時有多大的位移，這對生產(chǎn)時的精度影響十分明顯。在以往有關(guān)主軸方面的技術(shù)中往往缺少必須的計算，導(dǎo)致生產(chǎn)成本的大幅度上升。如今的主軸生產(chǎn)便克服了這一問題，因此適應(yīng)制造業(yè)的發(fā)展，為社會的進步提供了技術(shù)方面的支持。
3 國外高速電主軸的一些特性
只有充分了解國外的電主軸技術(shù)，才能為我國的電主軸發(fā)展獻策獻力，貢獻力量。其主要的特性有（1）關(guān)于如何同時實現(xiàn)大轉(zhuǎn)速和大功率的要求。這在國際上是一個難題，國際的許多科研所都在大力攻關(guān)，國內(nèi)已經(jīng)有了新的突破，尤其在高速電主軸方面。（2）精密的加工和裝配是最重要的。因此數(shù)控機床的許多重要零件都需要極小的加工誤差，加工誤差大了會造成機器工作不穩(wěn)定，縮短機器的壽命。國外的許多電主軸工廠都有十分精密的設(shè)備，為其本國的機械制造業(yè)的發(fā)展奠定了十分堅實的基礎(chǔ)，但是我們國家在一些重要部件方面尚未突破，需要更多的投入。（3）許多發(fā)達國家的機械鑄造工藝十分發(fā)達，因此可以加工出高剛度的軸承。瑞士一個公司的磁懸浮軸承的轉(zhuǎn)速達到了200000r/min。但是國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展尚未滿足生產(chǎn)的要求，許多的軸承只能進口。（4）一個技術(shù)的成熟同時也體現(xiàn)在其配套體系的成熟與否。國外的自動平衡系統(tǒng)、主軸變形溫度補償精密系統(tǒng)等都比我國的要先進許多，因此我國的競爭還很激烈，。比如德國一個公司的在線自動平衡系統(tǒng)可以十分明顯的減輕電主軸的振動情況。
4 高速電主軸對數(shù)控機床的作用
現(xiàn)代社會工業(yè)生產(chǎn)的集成度越來越高，人工操作的地方越來越少。因此形成體系的電主軸更具有市場競爭力，降低工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，可以更好的滿足社會的各種要求，為社會的發(fā)展服務(wù)。當(dāng)電主軸應(yīng)用到數(shù)控機床時，因為其本身具有的優(yōu)勢使機床的生產(chǎn)活動更加的平穩(wěn)，很少發(fā)生故障，極大地滿足了當(dāng)今快速生產(chǎn)的需求，帶來極大地經(jīng)濟效益。電主軸在并聯(lián)運動機床的生產(chǎn)活動中具有不可或缺的作用，十分重要。為了讓“高速度、高可靠性、高精度及小震動性”的要求深入落實，需要電動機安裝到電主軸的體系內(nèi)。它與閉環(huán)矢量控制、電機變頻等應(yīng)用到一起，讓車削、鉆削等技術(shù)的精度更加符合要求。現(xiàn)如今的機械產(chǎn)品生產(chǎn)遇到了許多的瓶頸，而高速加工的出現(xiàn)正好解決了這些困難，取得了零件加工的巨大進步。正是由于金屬切削加工的巨大優(yōu)勢，讓全世界的制造業(yè)發(fā)展再次上了一個臺階。當(dāng)今社會的高精尖設(shè)備的重要部件都離不開高檔數(shù)控機床的作用。電主軸技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)上了一個快車道，哪個國家可以在核心技術(shù)方面取得重大突破，都將引領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的潮流。作為當(dāng)代中國發(fā)展的后備力量，我們應(yīng)該努力學(xué)習(xí)相關(guān)技術(shù)，彌補我國在相關(guān)技術(shù)方面的先天不足，為電主軸技術(shù)的發(fā)展貢獻一份力量。
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