數控技術論文范文
數控技術論文范文
一般數控機床在加工生產中是根據編制的加工程序進行工件的切削，加工過程中的一些參數如：切削速度、進給速度、切削深度等都是在編程時根據機床加工手冊和操作者的經驗確定。下面是學習啦小編為大家推薦的數控技術論文，供大家參考。
數控技術論文范文一：數控機床的應用與維護
科學技術的發展，對機械產品提出了高精度、高復雜性的要求，而且產品的更新換代也在加快，這對機床設備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數控機床就是針對這種要求而產生的一種新型自動化機床。數控機床集微電子技術、計算機技術、自動控制技術及伺服驅動技術、精密機械技術于一體，是高度機電一體化的典型產品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現代機床技術水平的重要標志。數控機床體現了當前世界機床技術進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產和計算機集成制造等先進制造技術中起著重要的基礎核心作用。因此，如何更好的使用數控機床是一個很重要的問題。由于數控機床是一種價格昂貴的精密設備，因此，其維護更是不容忽視。
一、數控機床
1. 數控加工的概念
數控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數字化的代碼表示，通過控制介質(如穿孔紙帶或磁盤等)將數字信息送入數控裝置，數控裝置對輸入的信息進行處理與運算，發出各種控制信號，控制機床的伺服系統或其他驅動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數控加工的關鍵是加工數據和工藝參數的獲取，即數控編程。數控加工一般包括以下幾個內容：
(1) 對圖紙進行分析，確定需要數控加工的部分六劍客職教園(最大的免費職教教學資源網站);
(2) 利用圖形軟件(如CAXA制造工程師)對需要數控加工的部分造型;
(3) 根據加工條件，選擇合適的加工參數，生成加工軌跡(包括粗加工、半精加工、精加工軌跡);
(4) 軌跡的仿真檢驗;
(5) 生成G代碼;
(6) 傳給機床加工。
2. 數控機床的特點
(1) 具有高度柔性
在數控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經常調整機床。因此，數控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產及新產品的開發，縮短了生產準備周期，節省了大量工藝設備的費用。
(2) 加工精度高
數控機床的加工精度，一般可達到0.005～0.1mm，數控機床是按數字信號形式控制的，數控裝置每輸出一個脈沖信號，則機床移動部件移動一個脈沖當量(一般為0.001mm)，而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數控裝置進行補償，因此，數控機床定位精度比較高。
(3) 加工質量穩定、可靠
加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質量穩定。
(4) 生產率高
數控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數控機床的主軸轉速和進給量的范圍大，允許機床進行大切削量的強力切削，數控機床目前正進入高速加工時代，數控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉時間，提高了生產效率。
(5) 改善勞動條件
數控機床加工前經調整好后，輸入程序并啟動，機床就能自動連續的進行加工，直至加工結束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準備、加工狀態的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強度極大降低，機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。
(6) 利于生產管理現代化
數控機床的加工，可預先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進行規范化、現代化管理。數控機床使用數字信號與標準代碼為控制信息，易于實現加工信息的標準化，目前已與計算機輔助設計與制造(CAD/CAM)有機地結合起來，是現代集成制造技術的基礎。
3. 數控機床使用中應注意的事項
使用數控機床之前，應仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：
(1) 機床操作、維修人員必須是掌握相應機床專業知識的專業人員或經過技術培訓的人
員，且必須按安全操作規程及安全操作規定操作機床;
(2) 非專業人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經關掉了機床總電源開關。只有專業維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修;
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p; (3) 除一些供用戶使用并可以改動的參數外，其它系統參數、主軸參數、伺服參數等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設備、工件、人身等傷害;
(4) 修改參數后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床;
(5) 機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者;
(6) 建議機床連續運行最多24小時，如果連續運行時間太長會影響電氣系統和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度;
(7) 機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。
二、數控機床的維護
數控系統是數控機床的核心部件，因此，數控機床的維護主要是數控系統的維護。數控系統經過一段較長時間的使用，電子元器件性能要老化甚至損壞，有些機械部件更是如此，為了盡量地延長元器件的壽命和零部件的磨損周期，防止各種故障，特別是惡性事故的發生，就必須對數控系統進行日常的維護。概括起來，要注意以下幾個方面。
1. 制訂數控系統日常維護的規章制度
根據各種部件特點，確定各自保養條例。如明文規定哪些地方需要天天清理(如CNC系統的輸入/輸出單元——光電閱讀機的清潔，檢查機械結構部分是否潤滑良好等)，哪些部件要定期檢查或更換(如直流伺服電動機電刷和換向器應每月檢查一次)。
2. 應盡量少開數控柜和強電柜的門
因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數控系統內的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數控系統超負荷長期工作，打開數控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導致數控系統的加速損壞。正確的方法是降低數控系統的外部環境溫度。因此，應該有一種嚴格的規定，除非進行必要的調整和維修，不允許隨便開啟柜門，
更不允許在使用時敞開柜門。
3. 定時清掃數控柜的散熱通風系統
應每天檢查數控系統柜上各個冷卻風扇工作是否正常，應視工作環境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現象。如果過濾網上灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數控系統柜內溫度高(一般不允許超過55℃)，造成過熱報警或數控系統工作不可靠。
4. 經常監視數控系統用的電網電壓
FANUC公司生產的數控系統，允許電網電壓在額定值的85%～110%的范圍內波動。如果超出此范圍，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損壞。
5. 定期更換存儲器用電池
FANUC公司所生產的數控系統內的存儲器有兩種：
(1) 不需電池保持的磁泡存儲器。
(2) 需要用電池保持的CMOS RAM器件，為了在數控系統不通電期間能保持存儲的內容，內部設有可充電電池維持電路，在數控系統通電時，由+5V電源經一個二極管向CMOS RAM供電，并對可充電電池進行充電;當數控系統切斷電源時，則改為由電池供電來維持CMOS RAM內的信息，在一般情況下，即使電池尚未失效，也應每年更換一次電池，以便確保系統能正常工作。另外，一定要注意，電池的更換應在數控系統供電狀態下進行。
6. 數控系統長期不用時的維護
為提高數控系統的利用率和減少數控系統的故障，數控機床應滿負荷使用，而不要長期閑置不用，由于某種原因，造成數控系統長期閑置不用時，為了避免數控系統損壞，需注意以下兩點：
(1) 要經常給數控系統通電，特別是在環境濕度較大的梅雨季節更應如此，在機床鎖住不動的情況下(即伺服電動機不轉時)，讓數控系統空運行。利用電器元件本身的發熱來驅散數控系統內的潮氣，保證電子器件性能穩定可靠，實踐證明，在空氣濕度較大的地區，經常通電是降低故障率的一個有效措施。
(2) 數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的，應將電刷從直流電動機中取出，以免由于化學腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機損壞。
數控技術論文范文二：在數控車床上加工螺紋時的常見故障及解決方法
摘要:本文主要闡述了在數控車床上加工螺紋時，由于設備、刀具或者人
員的原因，在切削過程中容易發生的故障，以及解決辦法。
關鍵詞：數控車床加工螺紋;常見故障;解決方法
螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同剖面和規定牙
型的連續凸起和溝槽。在各種機械產品中，帶有螺紋的零件應用廣泛。它主要用作聯接零件、傳動零件、緊固零件和測量用的零件等等。在車床上加工螺紋，是比較常用的螺紋加工方法之一。
隨著科學技術的發展，數控車床的普及，在數控車床上車削螺紋在機械加
工中被越來越多的使用。數控車床以加工精度高、產品同一性好、加工范圍廣、調試方便(特別是它能精密加工在普車上比較難加工的一些特殊表面零件)等優勢在機械加工中占有越來越重要的地位。
在數控車床(如GSK980TD)上能車削米制、英寸制、模數和徑節制四種
標準螺紋，還能車削變螺距螺紋，端面螺紋等。無論車削哪一種螺紋，數控車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關系：即主軸每轉一轉(即工件轉一轉)，刀具應均勻地移動一個(工件的)導程的距離。它們的運動關系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉動，主軸的運動狀態由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉速以后，將信息反饋到機床主系統信息處理中心，主系統再根據程序編制的導程發出指令控制主軸每轉一轉X軸或Y軸移動一個導程的距離(主要是為了獲得各種螺距)，以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關系。
在數控車床上車削螺紋，由于主機系統能同時控制主軸與X、Y軸的運動，而且數控車床是以um為單位的，所以能獲得精確的螺距。但是在實際車削螺紋時，由于各種原因(如主軸同步傳動皮帶磨損，X、Y軸絲桿磨損，刀具磨損，機床檢測系統錯誤等)造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環節出現問題，引起車削螺紋時產生故障，影響正常生產，這時應及時加以解決。在數控車床上車削螺紋時常見故障及解決方法如下：
一、扎刀：
故障分析：
1、車刀的前角太大，機床X軸絲桿間隙較大;
2、車刀安裝得過高或過低;
3、工件裝夾不牢;
4、車刀磨損過大;
5、切削用量太大。
解決方法：
1、減小車刀前角，維修機床調整X軸的絲桿間隙，利用數控車床的絲桿
間隙自動補償功能補償機床X軸絲桿間隙;
2、車刀安裝得過高或過低：過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成扎刀現象;過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現扎刀。此時，應及時調整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。
3、工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現扎刀，此時應把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。
4、車刀磨損過大：引起切削力增大，頂彎工件，出現扎刀。此時應對車刀加以修磨。
5、切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根據工件導程大小和工件剛性選擇合理的切削用量。
二、亂扣：
故障分析：原因是當絲杠轉一轉時，工件未轉過整數轉而造成的。
主要原因有：
1、機床主軸編碼器同步傳動皮帶磨損，檢測不到主軸的同步真實轉速;
2、編制輸入主機的程序不正確;
3、X軸或Y軸絲桿磨損。
解決方法：
1、主軸編碼器同步皮帶磨損：由于數控車床車削螺紋時，主軸與車刀的
運動關系是由機床主機信息處理中心發出的指令來控制的，車削螺紋時，主軸
轉速恒定不變，X或Y軸可以根據工件導程大小和主軸轉速來調整移動速度，所以中心必須檢測到主軸同步真實轉速，以發出正確指令控制X或Y軸正確移動。如果系統檢測不到主軸的真實轉速，在實際車削時會發出不同的指令給X或Y，那么這時主軸轉一轉，刀具移動的距離就不是一個導程，第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我們只有維修機床，更換主軸同步皮帶。
2、編制輸入的程序不正確：我們知道，車削螺紋時為了防止亂扣，必須
保證后一刀車削軌跡要與前一刀車削軌跡重合，在普車上我們用倒順車法來預防亂扣。在數控車床上，我們用程序來預防亂扣，就是在編制加工程序時，我們用程序控制螺紋刀在車削前一刀后，退刀，使后一刀起點位置與前一刀起點位置重合(相當于在普車上車削螺紋時，螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內)，這樣車出的螺紋就不會亂扣。有時，由于程序輸入的導程不正確(后一段程序導程與前一段程序導程不一致)，車削時也會出現亂扣現象。
例一： ………………………
G00 X 20 ;
Z 5;
G32 Z -20 F 200;
G00 X 30;
Z 5;(后一刀起點位置與前一刀起點位置重合，螺紋不
會亂扣)
X 19;
G32 Z -20 F 200;(后一段程序導程與前一段程序導程一致，
螺紋不會亂扣)
………………………
例二： ………………………
G00 X 20;
Z 5;
G32 Z -20 F 200;
G00 X 30;
Z 4;(后一刀起點位置與前一刀起點位置不重合，螺紋會
亂扣)
G32 Z -20 F 220;(后一段程序導程與前一段程序導程不一
致，螺紋會亂扣)
………………………
3、X軸或Y軸絲桿磨損嚴重：維修機床，更換X軸或Z軸絲桿。
三、螺距不正確
故障分析：
螺距不正確的原因主要有：
1、主軸編碼器傳送回機床系統的數據不準確;
2、X軸或Y軸絲桿和主軸的竄動過大;
3、編制和輸入的程序不正確。
解決方法：
1、主軸編碼器傳送數據不準確：維修機床，更換主軸編碼器或同步傳送皮帶;
2、X軸或Y軸絲桿和主軸竄動過大：調整主軸軸向竄動，X軸或Y軸絲桿間隙可以用系統間隙自動補償功能補償。
3、檢視程序，務必使程序中的指令導程與圖紙要求一致。
四、牙型不正確：
原因主要有：
1、車刀刀尖刃磨不正確;
2、車刀安裝不正確;
3、車刀磨損。
解決方法：
1、車刀刀尖刃磨不正確：正確刃磨和測量車刀刀尖角度，對于牙型角精度要求較高的螺紋車削，可以用標準的機械夾固式螺紋刀車削，或者把螺紋刀用磨床刃磨。
2、車刀安裝不正確：裝刀時用樣板對刀，或者通過用百分表找正螺紋刀桿來裝正螺紋刀。
3、車刀磨損：根據車削加工的實際情況，合理選用切削用量，及時修磨車刀。
五、螺紋表面粗糙度大
故障分析：
原因主要有：
1、刀尖產生積屑瘤;
2、刀柄剛性不夠，切削時產生震動;
3、車刀徑向前角太大;
4、高速切削螺紋時，切削厚度太小或切屑向傾斜方向排出，拉毛已加工牙側表面;
5、工件剛性差，而切削用量過大;
6、車刀表面粗糙度差。
解決方法：
1、用高速鋼車刀切削時應降低切削速度，并正確選擇切削液;
2、增加刀柄截面，并減小刀柄伸出長度;
3、減小車刀徑向前角;
4、高速鋼切削螺紋時，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直軸線方向排出;
5、選擇合理的切削用量;
6、刀具切削刃口的表面粗糙度應比零件加工表面粗糙度值小2～3檔次。 總之，車削螺紋時產生的故障形式多種多樣，既有設備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。
參考文獻：1、《數控機床編程與操作》中國勞動社會保障出版社20xx年x月出版
2、《GSK980TD數控車床操作說明書》廣州數控設備有限公司20xx年x月第三版
3、《車工工藝學》勞動人事出版社20xx年出版
4、《車工工藝與技能訓練》中國勞動社會保障出版社20xx年x月出版