数控机床的作用模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数控机床的作用，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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1.1基本概念

数控技术是用数字信息，给现代机械加工带来了很大的帮助，对机械加工和运动过程进行控制的技术。数控技术不仅包含了传统的机械制造技术、传感检测技术和网络通信技术、计算机技术、光机电技术，而且它还拥有属于自己的先进技术，预先编程后利用编程好的控制程序实现对设备的控制功能，数控技术还促使了CAD、工程化方向发展。数控技术主要是采用计算机控制，数控技术是电子计算机技术、数字控制技术、数控工艺和数控程序编制、软件的开发与应用等多项技术的综合，这样就增强了机械加工的灵活性并且提高了设备的工作效率。之后由于微电子技术的迅速发展，也就是说数控技术已经成为了先进机械加工的主体。数控系统的性能有了极大的提高、功能也不断的丰富，在先进数控技术的背景下，机械加工的不同领域也得到了不同的发展需求。

1.2工作原理

CNC装置不仅配备了计算机的结构外，硬件和软件是CNC装置的主要构成，这些是支撑CNC装置正常运行的基础条件，也具备与数控机床功能相匹配的功能模块结构和接口单元。可利用计算机对其进行操作调控，从而达到高效率的加工生产。则除了要对工作台加以定位之外，也需要做好工件位置的固定处理，保证了所编制的程序能正常执行。最为关键的是控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动，CNC装置的工作原理是利用输入设备输入机床加工所需的各种数据信息保持切削运动朝着编制好的路径进行。把各个坐标轴的移动分量传输到对应的驱动电路，经过转换、放大，驱动伺服电机，这些都要靠CNC装置的插补功能。带动坐标轴运动，CNC装置本质上属于计算机控制的数控装置，然后将数据信号反馈到控制装置里，这样便能保证各项数据指令的正常处理，维持了有序的加工生产秩序。数控系统按照零件轮廓线型的有限信息，对刀具的各个加工点详细计算，最后实现了精密加工处理的要求。

2数控技术在机械制造中应用

2.1工业中应用

在工业生产中，数控技术主要运用在机器设备的生产线上。通过计算机可以让生产设备按照写入的程序或编入的程序码，从而实现生产加工的有序进行。数控技术在工业生产中主要是替代工作人员完成人工不能完成的工作任务。由于数控技术的高精度特点数控技术与计算机技术是密不可分的，则能够在有助于提高生产效率的同时还能保证生产的质量，实现低成本高效率。这样有助于改善工作人员的劳动条件，极大地节省了劳动力。如果出现错误或者故障的时候，维持正常的生产加工秩序，保障工作人员的人身安全，传感系统和检测系统则会把发生的错误故障信息传送给计算机系统，并且会自动停止相应的工作，起到保护的作用。数控技术的操作主要是由计算机系统进行控制的，严格按照设计图纸上的要求完成生产加工，只要把编好的程序安装在计算机系统中，自动化生产模式让产品的精度更加准确，其通过计算机技术实现各种加工控制要求。

2.2机床设备应用

机床设备控制技术是机械加工中非常重要的技术，进一步提高机床的生产效率，是现代机电一体化的重要组成部分。数控计算机便会发出控制指令来控制机床的执行，以及冷却泵的起停等各种顺序动作编排在计算机数控上，使得机床自动加工出所需要的零件。数控技术为机械加工带来了很多良好的机床，也就是运用数控技术对机床进行加工控制，把加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理，逐渐取代人工操作方法，然后在数据机床上实现有序的加工引导，以及进给速度等都用数字化的代码表示。机械设备是实现自动化生产的主要功能，对所有的操作步骤和刀具与工件间的相对位移，将数控技术运用在机械机床上可实现一体化加工生产。计算机数控技术能够给机械制造业创造多元化的控制功能，保证了各项装置之间有序配合，编数控机床加工的最大优势在于，其只需改变相应的程序指令则能自动加工，从而满足了更加复杂的功能加工需求。程人员只需在加工前将相应的代码传输到系统中，然后按照加工需要来编制程序，无需在重新调动机床工作台位置。让机床设备按照理想的程序指令操作，这样才能实现多功能的生产加工要求。

2.3机械加工系统应用

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中图分类号：TH17 文献标识码：B文章编号：1009-9166（2010）035(C)-0083-02

在数控铣床的加工中，由于数控铣床的运动是刀具在空间运动，程序编制和安全操作就显得尤其重要。但大多数数控教材中，数控铣床的编写都比较简单，主要是对各种功能进行了介绍，学生学习后，编程和操作都存在一些问题。本人就几年数控教学经验谈一下在数控铣床程序编制和安全操作方面的体会。

一、数控铣床常用指令的编程技巧

（一）G92与G54―G59的应用

G54―G59是调用加工前设定好的坐标系，而G92是在程序中设定的坐标系，用了G54―G59就没有必要再使用G92。否则G54―G59会被替换，应当避免。

注意：1、一旦使用了G92设定坐标系，再使用G54―G59则不起任何作用。除非断电重新启动系统，或接着用G92设定所需新的工件坐标系。2、使用G92的程序结束后，若机床没有回到G92设定的起点，就再次启动此程序，机床当前所在位置就成为新的工件坐标原点，易发生事故。所以，一定要慎用。

（二）同一条程序段中，相同指令（相同地址符）或同一组指令，后出现的起作用

例如：G01G90Z10.0Z20.0F200；执行的是Z20.0，Z轴直接到达Z20.0，而不是Z10.0。G01G00X50.0Y30.0F200；执行的是G00（虽有F值，但也不执行G01）。但不同一组的指令代码.在同一程序段中互换先后顺序执行效果相同。例如：G90G55G00X0Y0Z60.0和G00G90G55X0Y0Z60.0相同。

（三）M00.M01.M02和M30的区别与联系

初学数控铣床编程时，对以上几个M代码容易混淆，主要原因是对数控铣床加工缺乏认识，加上教材叙述不详细。它们的区别与联系如下：

M00为程序暂停指令。程序执行到此进给停止，主轴停转。重新按启动按钮后，再继续执行后面的程序段。主要用于操作者想在加工中使机床暂停（检验工件、调整、排屑等）。

M01为程序选择性暂停指令。程序执行时控制面板上“选择停止”键处于“ON”状态时此功能才能有效，否则该指令无效。执行后的效果与M00相同，常用于关键尺寸的检验或临时暂停。

M02为主程序结束指令。执行到此指令，进给停止，主轴停止，冷却液关闭。但程序光标停在程序末尾。

M30为主程序结束指令。功能同M02，不同之处是，刀具返回程序头位置，不管M30后是否还有其他程序段。

（四）刀具补偿参数地址D、H的应用

在部分数控系统（如FAUNC）中，刀具补偿参数D、H具有相同的功能，可以任意互换，它们都表示数控系统中补偿寄存器的地址名称。但具体补偿值是多少，关键是由它们后面补偿号地址中的数值来决定。所以在数控铣床中，为了防止出错，一般人为规定H为刀具长度补偿地址，D为刀具半径补偿地址。

（五）暂停指令

G04X―/P―是指刀具暂停时间（进给停止，主轴不停止）+地址P或X后的数值是暂停时间。X后面的数值要带小数点，否则以此数值的千分之一计算，以秒（s）为单位，P后面数值不能带小数点（即整数表示），以毫秒（ms）为单位。

例如，G04X2.0；或G04X2000；暂停2秒G04P2000；

但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），为了保证孔底的粗糙度，当刀具加工至孔底时需有暂停时间，此时只能用地址P表示。若用地址X表示，容易产生混淆，控制系统认为X是X轴坐标值进行执行。

例如，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200P2000；钻孔（80.0，60.0）至孔底暂停2秒，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200X2.0；钻孔（2.0.60.0）至孔底不会暂停。

（六）程序段顺序号

程序段顺序号用地址N表示。一般数控装置本身存储器空间有限（64K），为了节省存储空间，程序段顺序号都省略不要。N只表示程序段标号，可以方便查找编辑程序，对加工过程不起任何作用，顺序号可以递增也可递减，也不要求数值有连续性。但在使用某些循环指令、跳转指令、调用子程序及镜像指令时不可以省略。

二、安全操作数控铁床加工

数控铣床的加工过程中，有一点至关重要，那就是在编制程序和操作加工时，一定要避免使机床发生碰撞。因为数控机床的价格非常昂贵，少则几十万元，多则上百万元，维修难度大且费用高。但是，碰撞的发生是有一定规律可循的，是能够避免的，可以总结为以下几点：

（一）利用机床自带的模拟显示功能。一般较为先进的数控机床图形显示功能。当输入程序后，可调用图形模拟显示功能，详细地观察刀具的运动轨迹，以便检查刀具与工件或夹具是否有可能碰撞。

（二）利用机床的空运行功能。利用机床的空运行功能可以检查走刀轨迹的正确性。当程序输入机床后，可以装上刀具或工件，然后按下空运行按钮。此时主轴不转，工作台按程序轨迹自动运行，此时便可以发现刀具是否有可能与工件或夹具相碰。但是，在这种情况下必须要保证装有工件时，不能装刀具；装刀具时，就不能装工件，否则会发生碰撞。

（三）利用机床的锁定功能。一般的数控机床都具有锁定功能（全锁或单轴锁）。当输入程序后，锁定2轴，可通过z轴的坐标值判断是否会发生碰撞。此功能的应用应避开换刀等运作，否则程序无法通过。坐标系、刀补的设置必须正确。在启动机床时，一定要设置机床参考点。机床工作坐标系应与编程时保持一致。尤其是z轴方向，如果出错，铣刀与工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具长度补偿的设置必须正确。否则，要么是空加工，要么是发生碰撞。

刀具、工装牢靠、冷却到位。加工前先检查刀具是否有缺损，刀具和夹具位置是否正确，工件的装夹是否牢靠，干涉物位置是否与程序一致，将程序进行空运行演示。无误后，按下运行状态键，按启动按钮，注意，若是第一个首件时，最好使用单运行方式，逐句检查程序，后面的加工可使用连续运行。设备运行时，注意切削液完全对刀具冷却，及时清理切屑。设备运行过程中，不要离开工作场地，以防意外情况发生，期间可随时按下暂停键。

提高编程技巧。程序编制是数控加工至关重要的环节，提高编程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。

总之，掌握数控铣床的编程技巧，能够更好地提高加工效率，保证加工质量，避免加工中出现不必要的错误。这需要我们在实践中不断总结经验，不断提高，从而使编程、加工能力进一步加强，为数控加工事业的发展作贡献。

作者单位：哈尔滨铁道职业技术学院

参考文献：

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前言

随着我国科技与企业的不断发展，极大地促进了我国国民经济的稳步上升，基于这种趋势，对于关键功能部件管理又有了新的定义，令其变成不仅是所有管理机制内在有机联系的核心，更是影响和决定着其他管理类型发展的主要因素。但由于我国目前的数控机床项目技术发展较快，关键功能部件管理的革新难以跟上时代变化的步伐，导致对于关键功能部件管理主要概念理解的空白化和偏解化，也因此牵制了数控机床项目技术的规划。本文通过对关键功能部件管理在数控机床可靠性评估中的作用进行讨论，以期在解决数控机床可靠性评估方面的问题时提供相应的帮助，进一步促进企业乃至国家的长久发展。

1.关键功能部件管理在数控机床可靠性评估中的重要意义

数控机床产业是为国防军提供基础装备和装备制造业的战略产业，在装备制造业中占有着相当重要的地位，目前的世界综合制造实力竞争中，数控机床的性能水平的高低以及数控机床的拥有量成为了最主要的竞争项目之一，它的发展水平对一个国家乃至民族来说，为国民经济的发展以及国家安全的稳定都有着一定的现实意义，其作为新时代下的制造业主流加工设备，已经深程度的影响到了国家机械工业的综合竞争力[1]。

由于我国的数控机床产业链条到目前来说还并不是很完善，对于其关键功能部件的制造技术水平还比较低，并且精度保持性以及性能可靠性还不够高，而关键功能部件的行业企业规模普遍较小，在技术设备与生产上力量还比较薄弱，这就导致了产品的可靠性难以提高，进而影响到了数控机床评估的可靠性。

2.关键功能部件管理在数控机床可靠性评估中的作用

与关键功能部件管理在数控机床可靠性评估中的重要意义相比，关键功能部件管理在数控机床可靠性评估中的作用又有着不同之处，其主要表现在以下三点：

2.1关键功能部件的合理化管理可以有效地确定可靠性指标

关键部件的合理化管理对于数控机床可靠性指标的确定有着相当重要的影响，在国内，目前还没有建立起数控机床评价可靠性指标的体系，主要表现在没有明确的给出针对产品的相关可靠性定义。只有设立关键功能部件的可靠性指标，才能够实现数控机床评估的可靠性，为此必须建立起科学完整的可靠性指标确立方法以及指标体系[2]。

2.2关键功能部件管理能够完善数控机床可靠性评估系统

在进行数控机床可靠性评估的时候，需要对关键功能部件进行调查，在这一过程中，就显示出了科学合理关键部件管理的重要性了，只有对这些关键功能部件进行合理的统计以及计算，才能够将实际的数据传达到数控机床的可靠性评估系统中，进而完善数控机床可靠性评估系统。

2.3合理的关键功能部件管理能够减少数控机床可靠性评估的误差

由于关键功能部件管理的系统化以及规范化，能够完全呈现出实际数控机床工作运行的证实情况，这就减少数控机床可靠性评估的误差。

3.关键功能部件管理的发展前景

现今，我国关键功能部件管理体制正处于新旧交替的中间地带，主要有两个较为明显的特点。第一点，不同的数控机床企业体制的发展，标志着关键功能部件管理的基础初步形成以及自主化程度的提高，其运行体制的特点是在新时代的首要条件下作为运行主体的政府仍然起着较为重要的指导和管理的作用，虽然数控机床相关的各个企业得到了较为长足的发展，但由于关键功能部件管理手段的不够合理以及管理权限的不够明确，加之这些企业及机构之间缺乏横向的合作与联系，使得在运行中的某些程度上表现出自我发展的无序性，特别是在较大型的数控机床产业上，不得不依靠于政府相关部门的技术支持与管理帮助，以管理客体的方式存在于基层企业数控机床管理体系中，在某些程度上极大地限制了我国数控机床产业中关键功能部件管理方面的发展[3]。第二点，在建国后的长期计划经济体制为背景的前提下，形成了政府包办数控机床关键功能部件管理的做法和单位制的关键功能部件管理形式，依然以较大的惯性影响着整个关键功能部件管理体系；但现今我国已经意识到这个问题的严重性，并且采取了相应的措施，这就使得数控机床关键功能部件管理具有更加良好的发展前景。

4.结论

关键功能部件的管理是现今数控机床最重要的依据，其实现了理论与实际的和谐统一。坚持合理科学的关键功能部件管理模式，把使用和培养具有综合素质的人作为整个管理活动的中心，并在现实实践中，将相关管理人员的综合素质进行全面的提高使得关键部件管理模式得到进一步完善，进而有效的提高数控机床可靠性评估的准确率以及合理性，实现工业企业数控机床可靠性评估和企业管理机构的的二者和谐统一，对于全面推进企业的管理工作发展都有着重要的实际意义和理论意义，为我国工业方面的发展打开了一个良好的开端。

参考文献：

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高速切削技术是近十年来迅速崛起的一项先进制造技术。由于高速切削技术具有切削效率高、加工质量高、能直接加工淬硬钢件和良好的经济性,使航空、模具、汽车、轻工和信息等行业的生产效率与制造质量显著提高,并引起加工工艺及装备相应的更新换代。因此如同数控技术一样,高速切削和高速加工已成为21世纪机械制造业一场影响深远的技术革命。目前,适应HSC要求的高速加工中心和其他高速数控机床在发达国家已呈普及趋势,我国近来也在加快发

一、高速切削技术

高速切削加工的特点是高效、高精度和低成本。在当今社会已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。高速切削技术特征主要表现在如下方面：

与传统加工相比， 高速切削提高了切削速度， 工件与前刀面的摩擦增大， 切屑和刀具接触面温度急剧升高， 很容易达到工件材料的熔点， 使得工件变软甚至液化， 大大减小了对切削刀具的阻力， 使得切削变得中国金属加工在线版权所有轻快。由于加工产生热量的70% ~80%都集中在切屑上， 而高速切屑的去除速度很快， 热量很难传导到工件上，从而提高了加工精度和质量、提高了生产效率。因此，高速切削加工是一种在不增加设备数量的同时，大幅度提高加工效率的一种高科技。，高速切削技术。，高速切削技术。

二、高速切削刀具

高速切削技术的关键是高速切削刀具，高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。高速切削的切削速度很快,加工线速度主要受刀具限制,在目前机床所能达到的高速范围内,速度越高,刀具的磨损越快。因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求,除了具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还应突出表现在高速切削刀具具备更高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及更高的可靠性。高速切削技术的发展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出现及发展。目前常用的高速切削的刀具材料包括钛基硬质合金、涂层刀、陶瓷、聚晶立方氮化硼、具及金刚石等。

（ 1） 硬质合金刀具 硬质合金刀具有极高的抗压强度，其材料性能全面提高钛基硬质合金刀具的硬度，硬度、强度、韧性和抗崩刃性都能得到明显提高， 抗月牙洼磨损和抗粘结能力也明显增强。 同时硬质合金的性能在不断改进， 应用面不断扩大。首先，是开发了细颗粒、超细颗粒硬质合金材料， 强度和韧性显着提高， 用它制造金属加工在线版权所有的整体硬质合金刀具。其次， 开发和使用硬质合金加压烧结等新工艺提高了硬质合金的内在质量。在作为化学涂层硬质合金刀片牌号的基体材料时， 开发了具有良好抗塑性变形能力和韧性表层的梯度硬质合金， 提高了涂层硬质合金刀片的切削性能和应用范围。

涂层成为提高刀具性能的关键技术刀具的涂层技术在现代切削加工和刀具的发展中起着十分重要的作用。采用涂层技术可使切削刀具获得非常优良的综合力学性能， 不仅有效地提高刀具的使用寿命， 还能大幅中国金属加工在线版权所有度地提高切削加工效率， 因此涂层刀具成为高速切削技术中发展速度最快的刀具。

（ 2） 涂层刀具 刀具的涂层技术是提高刀具性能的关键技术，在现代切削加工和刀具的发展中起着十分重要的作用。采用涂层技术不仅有效地提高刀具的使用寿命， 还能大幅度的提高切削加工效率， 因此涂层刀具成为高速切削技术中发展速度最快的刀具， 在刀具中的比例已超过50% .涂层刀具的工艺主要应用在钻头、铰刀、丝锥、滚刀、插刀和硬质合金刀片等。

（ 3）超硬刀具 超硬刀具材料陶瓷的使用将明显增加陶瓷刀具有氧化铝基Al2O3 和氮化硅基Si3N4 两大类， 有很高的硬度和耐磨性， 耐热性高达1200℃以上， 化学稳定性好， 与金属的亲和力小， 可提高切削速度3 ~5 倍， 可以加工65HRC 的高硬度材料。

然而陶瓷的抗冲击韧性差， 所以对高速切削时的平稳性要求较高， 即要求被加工材料材质均匀， 对刀具接近工件的方向、角度和速度都有很严格的要求。陶瓷和金属陶瓷刀具材料在钢材、铸铁的精加工、半精加工中代替硬质合金， 提高了加工效率和产品质量。，高速切削技术。

（4）聚晶立方氮化硼刀具　聚晶立方氮化硼是由软的六方氮化硼在高温高压下加入催化剂转化而成， 化学稳定性优于金刚石， 硬度高达8000 ~9000HV,耐磨性好， 耐热性高达1400℃， 与铁元素的化学惰性较大， 适宜于加工硬度较高的材料， 将成为高速切削黑色金属、难加工材料以及进行干切削、硬切削的主要刀具材料。

（5）金刚石刀具 用于生产切削的金刚石绝大多数是人造金刚石。人造金刚石分为三种： 聚晶金刚石 、化学气相沉积金刚石 和高温人工合成的单晶金刚石。聚晶金刚石和单晶金刚石是高效精密加工有色金属、陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。

三、高速切削刀具的具体应用

高速切削的研究历史，可以追塑到20世纪30年代有德国cal salomon博士首次提出的有关高速切削概念。50年代后期开始，高速切削的试验又进入各种试验研究，高速切削的机理开始被科学家们所认识。在高速切削的条件下切屑会由带状切屑转变为单元切屑，切屑与前刀面的摩擦将不再是切削力和切削热的主要来源之一；同样由于切削速度的提高，后刀面处工件材料的弹性变形也将由于变形速度逐渐跟不上切削速度而减少，后刀面的摩擦也因此而减少，从而对降低切削力和切削热产生有利的影响。因此在高速切削时，主要的切削热将由切屑导出，而工件和刀具的温升都非常小，高速切削也被成为“冷态切削”。

研究证明高速切削需要一种理想的刀具。理想的刀具材料应具有较高的硬度和耐磨性,与工件有较小的化学亲和力,高的热传导系数,良好的机械性能和热稳定性能。硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。，高速切削技术。但细晶粒和超细晶粒的硬质合金由于晶粒细化后,硬质相尺寸变小,粘结相更均匀地分布在硬质相的周围,提高了硬质合金的硬度与耐磨性,在硬切削中获得较广泛应用。

陶瓷刀具和立方氮化硼刀具是在高速硬车削和端面铣削中最常用的刀具。它们所具有的高硬度和良好的高温稳定性,使其能够承受在硬切削过程中高的机械应力和热应力负荷。，高速切削技术。为保证工件较高的尺寸精度和形状精度,高的热传导率和低的热膨胀系数也应是刀具材料所应具有的重要性质。因此,具有优良综合性能的立方氮化硼刀具是最适合用于高速硬切削的刀具。聚晶金刚石刀具的硬度虽然超过立方氮化硼刀具,但即使在低温下,其对黑色金属中铁的亲和力也很强,易引起化学反应,因此不能用于钢的硬切削。

四、结束语

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数控机床的操作系统相对复杂，需要坚实的可靠性技术作支撑。虽然国产的数控机床在精度和复合加工等方面的技术应用得到大幅进步，但受可靠性技术研究的机构和学者缺乏、可靠性数据积累薄弱、对数控机床故障维修的关注度较低等因素的影响，我国现阶段的数控机床可靠性技术与国家水平还存在一定差距。为提高我国数控机床的市场占有率和核心竞争力，促进装备制造业的可持续发展，需要强化对数控机床可靠性技术的研究。

1.数控机床可靠性概述

可靠性无法用具体的量来界定，其主要是指产品在一定条件下受规定时间的要求完成规定任务的能力，不同场合及情况下存在不同的可靠性指标。数控机床可靠性是指数控机床在实际运行过程中表现出的属性，由于数控机床集合了机、电、气等高新技术，在具体运行中对加工精度提出了更高的要求，因此，数控机床的可靠性存在一定的特殊性。我国现阶段的数控机床发生的机械故障主要是定位不准、刀库不转位、工作台不执行程序指令等功能性故障。此类功能性故障需要数控机床制造商及时解决，提升数控机床的可靠性。基于数控机床用户的角度，数控机床的可靠性即降低机床在实际运行过程中故障发生的频率，提高机床的工作效率。在展开数控机床可靠性研究时需要有效发现和分析问题，并及时解决，通过切实可行的解决办法打消用户的顾虑，提升数控机床的可靠性即提升了数控机床的市场核心竞争力，并促使我国数控机床行业朝高精度、高档次的方向发展。

2.数控机床可靠性技术的存在意义

可靠性技术是影响数控机床长远发展的关键技术，强化对数控机床的可靠性研究也具有一定的必要性。由于我国自主研发的数控机床自动化水平偏低、精度较差、功能部件滞后，造成数控机床的可靠性降低，功能性故障的发生几率提升，因此，数控机床的可靠性技术具有重要的存在意义。今年来，我国的机床产业虽取得了显著的进步，但仍然存在机床生产技术相对落后，无法准确判断数控机床的故障并全面的排除，售后服务不到位等问题，导致我国的数控机床水平与西方先进的数控水平还存在一定差距。在激烈的市场竞争环境下，国外的数控机床产品不断涌现，抢占了我国数控机床产品的市场份额，为有效解决此类问题，需要正确认识数控机床可靠性技术的存在意义，加强对可靠性技术的研究和分析，提高我国数控机床可靠性技术的应用价值。数控机床可靠性技术的全面应用提高了机床的使用效率，强化了人们使用国产数控机床的信心，对我国装备制造业的稳定发展起到了良好的促进作用。提升数控机床的可靠性，改革传统的机床行业的生产现状，将我国生产的数控机床推向国际的舞台，实现民族制造业的强大振兴。

3.提高数控机床可靠性技术的措施

提高数控机床的可靠性技术需要立足根本，提升数控机床系统设计的可靠性。在设计数控机床系统的过程中，根据机床的实际功能需求组建模块，在降低数控机床维护成本的同时保证数控机床使用的稳定性，设计人机对话的系统功能，提高数控机床针对故障的自我诊断能力，在源头上发现故障，并及时有效的解决，起到自我保护的作用。提高数控机床的系统性能，促进其运行速率，进而达到最佳的系统设计可靠性效果。正确操作数控机床的系统，降低程序编写、参数配置等系统操作的失误率，缓解对数控机床转动链的冲击，树立良好的企业信誉，为用户提供最便捷的服务。提高数控机床可靠性技术的重要环节在于采用隔离屏蔽技术，减小干扰信号，降低其受系统滤波环节时产生的不良影响。通过屏蔽干扰源，阻断静电与电磁信号的手段达到屏蔽干扰信号的效果。为降低高压线外的物质影响，提升数控机床的可靠性，还可应用双层金属屏蔽系统，全面提升国产数控机床可靠性技术的应用效率。由于数控机床的地线较为复杂，将系统中的结构件接地，采用金属屏蔽线来隔离输入信号线，通过科学合理的布线接地措施提高数控机床的可靠性技术。用户对数控机床的使用不当也将造成机床的故障，因此需要对运行进行可靠性控制，谨防用户对数控机床的过载使用，出现相应故障后，采取积极有效的措施恢复数控机床的精度，进而达到提高数控机床可靠性技术的目的。完善可靠性技术的操作体系，从数控机床的可靠性建模角度出发，严格筛选数控机床可靠性技术的研究成果，构建相关的数据库，全面提高数控机床的可靠性技术。

4.数控机床可靠性技术研究

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中图分类号TH13 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）97-0083-02

数控机床是现代制造业中必不可少的设备，它的技术水平和产量代表了一个国家或者地区制造业的发展水平和竞争力。虽然近年来我国机床在数量呈现了大幅度的增长，但是我国数控机床的技术水平、质量、性能以及精确度等方面和发达国家相比，仍然具有非常大的差距，特别是一些高性能的加工设备仍然需要从发达国家进口。

1 机床的使用水平分析

数控机床是数字控制机床的简称，它是一种需要程序来进行控制执行的自动化的机床，它可以通过其自带的控制系统处理编码或者其它的指令的程序，从而使机床进行自动化的加工零件。随着计算机技术的快速发展，其对于数控机床的发展具有非常大的促进作用。通过控制系统，可以使数控机床加工出传统机床无法进行精确加工的零件，提高了零件的加工效率，具有非常明显的优越性，但是数控机床在使用方面依然存在着一些问题。在我国数控机床设备的使用方面，缺乏对数控机床的理解，不能够最大限度的发挥机床的效率和作用，阻碍了企业的生产效率[1]。

在目前的部分企业中，部分管理层缺乏对数控机床的理解，对于零件加工工艺和相关的出现陌生，就无法加强对数控机床的管理。虽然有着比较好的加工方法，但是管理方法的匮乏导致数控机床的使用效率不能够得到有效的发挥。对于数控机床的操作人员来说，由于其文化素质往往不能够满足实际应用的需要。在对数控机床的操作使用中缺乏相应的加工思路，对于数控机床的刀具的选择、切削的特性切削参数的设置等缺乏必要的零件，也限制了机床的使用效率。对于数控机床设备来说，由于其本身的系统比较多而且复杂，语言方法不一，给技术人员和操作人员的实际应用都带来了较大的困难，包括程序编程的困难，限制了零件的加工[2]。对于一般的数控机床来说其系统的内存量往往比较小，当需要加工的零件种类比较多的时候，因为系统不能够完全的存储大量的加工程序而使技术人员不得不进行多次的删除和输入，有的系统甚至不能够完整的存储一个比较复杂零件的加工程序，影响了数控机床的使用和功能的发挥。由于进行多次重复的程序准备浪费了数控机床的使用时间，也影响了数控机床的效率。再次，对于数控机床来说，其零件的加工程序大部分都是使用人工编程的，通常由于计算的复杂性影响了其准确性，对零部件的加工来说也不容易满足其加工工艺的要求，导致废品率比较高，影响了其使用。

2 加强数控机床的管理

要切实的提高数控机床的使用效率，就需要加强对数控机床的管理，提高对数控机床的使用率。对于管理者来说，提高对数控机床的认识和了解，使基层的技术管理干部能够真正了了解其加工的原理、数控工艺等。可以采取以下手段加强对数控机床的管理：

1）首先应当加强对数控机床的使用者的技术培训，提高其综合素质。数控机床作为一种典型的一体化的机械设备，在其应用上其需要的知识面比较广，需要技术人员和操作人员具有电气、液压传动、机械等方面的专业知识，因此对于操作人员的文化素质要求比较高。同时，在对新机床的使用过程中，由于机床的操作人员面对的各种情况相对比较新颖，发生问题时操作人员往往会不知所措。因此在新购机床时，要重视厂家为新用户提供的培训机会，虽然其时间相对不是很长，但是其针对性相对比较强[3]。对于机床操作人员的培训和素质问题，需要进行长久的努力，需要进行不断的实践积累。对企业来说，应当想方设法提高操作人员的技术技能，不仅可以提高设备的利用率，而且还可以减少零部件的次残品率，提高企业的生产效益。企业管理人员还可以轻同类机床的相关使用人员来加强对操作人员的培训，他们往往具有比较强的实践经验，对机床的工作方式和特性比较熟悉，对于机床使用中的各种问题具有足够的了解。通过这种方式，可以在较短的时间内快速的提高企业数控机床操作人员的素质和操作水平；

2）加强对操作规程的遵守。对于数控机床来说，其操作流程规定相对比较严格。严格的遵守操作规程，不仅可以提高机床的使用寿命，保护设备的使用安全和操作人员的安全，对于产品的质量也有非常重要的促进作用[4]，因为错误的方法往往会导致错误的结果。对于新的操作人员来说，要重视开、关机的顺序和相关的注意事项；

3）提高机床的开工率。机床作为一种机械设备，其内部的各个零部件之间往往需要进行恰当的磨合才能有效的发挥其作用。对于新机床来说，其往往有一定的保修期限，根据机床的使用经验，数控机床在使用的初期其故障率相对比较高，企业应当充分的利用这一阶段，提高机床的开工率，使其故障和薄弱环节能够尽早的予以暴露，可以在保修期内得到解决，同时也提高了机床的磨合率[5]。如果长期不使用，不仅导致了企业设备限制的浪费，也影响了企业的经济效益，而且其内部的电子元件往往由于其缺少使用而容易发生受潮现象，导致内部零部件出现报废。

3 结论

对于数控机床的使用和管理来说，需要有一定的规章制度来保障其功能的发挥。由于数控机床的使用是一项技术性比较强的过程，只有加强科学管理，了解其性能特点，协调好其生产过程中的各个环节，才能充分的发挥其经济效益。提高数控机床的使用效率不仅仅和管理问题有关，也不仅仅和高技术水平有关，它和操作人员的素质和企业的生产等都有密切的关系。企业的管理人员要建立合适的管理平台，制定严格并且可以执行的制度，提高产品的合格率，使数控机床能够实现其应有的回报率。

参考文献

[1]杨晓岚.教学用数控机床的管理与维修[J].科技信息，2012（13）：15-16.

[2]于晨斯，胡斌.数控机床的管理与维护[J].硅谷，2011（4）： 126-126.

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中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）119-0104-02

0 引言

随着经济的发展，数控机床在现代企业中的应用日益广泛，促进了我国企业的生产和发展，但是在我国数控机床的维修改造中还存在着许多问题，在数控机床设备的改造维修上存在着维修质量差、技术含量低，维修人员缺乏专业的维修技术，在数控设备上以依赖进口导致了成本高的现象，数控设备在使用的过程中出现故障，要依靠外来的力量进行维修，导致了给企业带来了不必要的维修资金浪费。所以，面临着当前我国数控机床的迫切需要，为现代企业的发展提供更多的数控机床维修改造的专业技术维修人员，建立强有力的维修队伍，实现企业数控机床设备的自检自修，提高企业的经济效益和企业经济进步发展。

2 数控机床维修改造中存在的问题

2.1 数控机床维修改造缺乏安全的操作环境

在现代企业的数控机床维修改造中，操作人员没有对施工安全要求进行施工作业或预防控制装置，对可能引起的电器烧毁的现象没有按照规定进行电器断路装置设置。在数控机床的维修改造过程中，元件的改造后，机床缺乏安全的保护措施，对工作中的设备造成了损坏。

2.2 电源的使用带来的安全隐患

在数控机床设备的使用中，机床的维修和改造是常见的现象，维修改造人员对设备进行维修改造后，为了方便改造后的机器够能促进设备间的生产引线连接，相应的增加了设备的元件，但是并没有按照常规的走线方式进行操作，没有切断电源的开关进行引线，造成了维修改造工作缺乏安全保障，严重时还会出现引电事故，造成设备的损坏和人员的伤亡，严重的影响了现代企业的发展。

2.3 数控机床技术人员的素质低，规范意识差

数控机床维修改造人员在对设备进行安装和使用过程中，因缺乏专业的技术知识，标准的操作意识的问题，在设备的使用和安装过程中没有按照操作的要求进行，导致了数控机床设备容易出现安全事故，对于在维修改造过后的数控机床设备中，没有进行相对应的器件标识，在发生故障时，很难对故障进行具体来源的确定，对数控机床设备的维修、改造和使用造成不利。

2 数控机床维修改造的要点分析

在数控机床的设备维修改造中，对于不同型号的机床设备的传动方式不尽相同，在中大型的数控机床中，一般情况下是具有齿轮变速的传动方式，数控机床的导轨具有较好的耐摩擦和磨损的特性，避免有因减少摩擦力阻力导致的的死区。对于进口的数控机床设备，设备的元件在使用长时间后，还具有良好的性能和参数稳定性，在针对进口的数控机床设备维修改造中，不建议对设备电气做较大的改动，设备零件的应用直接影响到设备的精密度，在对设备进行维修改造完成后，要对数控机床设备进行性能调试检测，保证设备符合验收的标准。

3 数控机床维修改造的问题解决措施

3.1 建立规范的数控机床维修改造准则

加强数控机床维修改造的标准建立，并且规范维修改造的准则，在对数控机床的使用和检查中要严格的准守数控机床维修改造的准则，对故障进行先观察后动手，采用专用检测设备对设备进行检查，运用合理的经验结合数控机床维修改造准则进行设备的维修和改造。

3.2 培养专业的维修改造人员

维修改造专业人员的素质在很大程度上决定着现代企业的发展，在面临数控机床出故障时能够很好的进行维修和改造，有利于我国现代企业的发展，所以加强专业维修人员的培养具有非常重要的现实意义，促进企业建立专业化的数控维修改造机构，在企业的维修改造部门中，可以将具有较高的专业知识和素质的维修改造人员参与到维修改造人员的培训中，对维修改造人员进行定期培训，提高维修改造人员的故障检测能力和维修改造能力，巩固维修改造人员的专业知识，提高专业形象。

3.3 建立维修改造协作网

面临着当前我国数控机床设备市场现状的千姿百态，不同的设备生厂商生产的产品不尽相同，这对数控机床的维修改造人员的维修改造工作带来了巨大的困难，为了能够减轻维修改造人员的工作负担，维修改造协作网的建立十分重要，在设备的使用上采用统一型号的数控机床，并且与数控机床生产商建立友好的关系，与生厂商进行交流，在维修改造人员方面进行互相帮助，而且企业之间要进行多沟通交流，收集设备集料，对维修改造工作提供帮助，实现企业之间的取长补短，发挥合作共赢的作用，为维修改造人员提供良好的维修改造背景环境。

3.4 掌握好数控机床的整体结构，避免故障的发生

在数控机床中为了避免故障的发生就要在根本上杜绝机床机械设备的故障发生，所以在生产设备中要吸取经验完善数控机床生产的技术，生产出高性能、高精密度的数控机床设备，对设备的结构进行熟练的掌握，在设备发生故障时，能够及时的找到故障原因并且进行维修改造。

4 结论

总而言之，随着经济水平的提高及现代应用技术的快速发展，数控机床技术在发展中发挥着重要的作用，对现代企业的生产和发展做出了重要的贡献。但在数控机床的维修改造中存在着许多问题，是一项困难的工作，想要在维修改造过程中消除故障，不仅要有专业的理论知识和技术扎实的维修改造人员，同时还要具备有丰富的维修改造经验，对维修改造人员进行定期的培训，提高维修改造人员的专业知识和技能，为现代企业的发展提供更多的数控机床维修改造的专业技术维修人员，建立强有力的维修队伍，面对数控机床设备产生的具体问题进行具体的理论分析和维修改造，灵活的处理好故障问题，消除数控机床设备的故障，实现企业数控机床设备的自检自修，促进我国数控机床的发展，提高企业经济效益和经济发展。

参考文献

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关键词： 数控机床；维修；教学实践；应用展望

Key words： CNC machine tools；maintenance；teaching practice；application prospects

中图分类号：G642；TG547 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）17-0243-02

0 引言

随着数控技术的发展，社会对数控技术人才的需求也发生了进一步的变化，从传统的数控操作、数控编程逐渐转向技术含量较高的数控机床调试、数控机床维护、以及数控机床维修。目前，影响数控机床利用率的主要因素是技术维修人才的缺乏，维修力量不足，极大地影响了我国数控技术行业的全面发展。在进行数控专业维修技术人才培养时，高校不仅要教授学生数控维修的基础理论知识，还要加强对学生基本技能训练。针对数控设备维修人才培养问题，数控虚拟机床的发展为这一系统工程提供了良好的教学和示范。

1 现有数控维修教学手段的不足

数控维修专业的教学中，对应的课程教学实验室基本上以下三类：数控机床电气实验室、数控机床综合实验室、数控机床装拆实验室，我们从数控配备的规模调查结果来看，目前大部分院校只配备了以上三类实验室中的一种或两种。根据多年数控维修教学反馈和资料显示，目前高校在数控维修实践教学过程中主要存在以下问题：

1.1 数控系统类型单一，档次较低 目前数控机床综合实验平台的配备主要以Faunc、西门子以及国产的经济型和普及型数控系统为主，很少涉及高端系统，数控系统类型较为单一，档次不高。随着我国科研水平的不断提升，以及高等教育质量的不断提高，数控制造业的整体水平持续提升，国产数控机床制造业逐渐由普及型和经济性逐渐向中、高档类型发展，具体表现为多样化的数控系统，复合化的机床功能，那些建立在经济型数控系统基础上的简单数控试验台已经无法满足数控机床行业的发展需要，严重制约着数控机床行业的进一步发展。

1.2 数控机床训练欠缺 在数控机床实验室里我们可以进行如刀架、刀库和液压站等机床功能部件的拆装训练。机床本身材料主要来源于数据机床生产时，废弃的一些功能落后，残缺不全，甚至是有故障的部件，不仅种类不全，而且数量较少，难以适应数据机床专业实践操作的需求。近年来，数控技术逐渐朝着高速化、高精化、五轴联动、功能复合化的方向发展，一些新型的功能部件陆续出现在人们的视野，不仅结构复杂，而且价格昂贵。高校由于实验室建设发展滞后，实验装备损坏率高，现有的组建数控装拆实验室已经无法满足数控机床行业的发展需要。因此，高校必须积极加快创新步伐，创建出新型装拆实验室训练模式。

1.3 缺少关于传感检测器的相关实验 数控机床传感检测元器件是提高机床精度的重要保证。但与此同时，它也是故障的频发部位，由于现在能够为数控维修课程设置配套的数控机床传感检测实验室的高校少之又少，并且基本都处在理论和建设阶段，学生在日常课程中，只有在综合实验平台上才能接触到数控机床传感检测器件，而综合实验平台的主要功能都集中在系统调试上，因此很多学生都无法对传感检测器进行实验和检测。

1.4 机床电气连接培训不足 数控机床的电气连接环节在很多学校都设置了专门的实验培训课，不过由于进行数控机床电气接线所需要的机床低压元器件种类较多，并且在实际操作中还要不停地插拔数控系统和系统的连接电缆，容易导致损坏。并且由于数控机床电器接线所需工具繁多，对导线等耗材的消耗巨大，教师对学生接线正确与否的考核工作任务重，这就造成了对电气连接训练的严重不足。

1.5 实验室规模受到严重的制约 在数控机床的教学实践过程中，学生不仅要学习种类众多的机床部件，还要利用数控机床综合实验平台进行实践操作演练。另外，实验室还要配备足够数量的传感监测器件，以适应数控机床教学课程的需要，但由于其价格昂贵，同时还需要加大的场地以作为检测场所。这些硬件设施条件要求，严重影响了高校实验室的建设发展，制约了高校实验室的规模和功能。

2 数控机床在数控维修教学中的应用

我们仅以虚拟数控机床在数控维修中的应用为例，分析和研究数控机床在数控维修课程教学中的积极作用。虚拟数控机床的开发是在专门的三维图形加速引擎以及开发接口平台上进行的，虚拟数控机床是采用虚拟现实技术，在计算机上建立起来的逼真的三维互动机床模型，它在数控维修教学和培训中具有以下几方面的作用：

2.1 机床辅助理论教学 随着数控机床的发展，其功能也逐渐朝着综合化和智能化方向发展，这就逐渐加大了联动加工中心在其中的使用。而这类中高档的数控机床功能部件的结构、工作原理以及装配工艺相比以往也更为复杂。要想保证数控机床课程教学的质量，教师可以在利用PPT课件的基础上，结合虚拟数控机床和功能部件的模型进行解释和展现，增进学生的理解力。虚拟数控机床和功能部件的模型可以根据实际需要进行任意扭转，它通过三维动画的形式，直观清晰地展示了功能部件的内部结构和原理，并且配有文字解释，更能强化学生理解力，大大提高了教学的质量和效率。

2.2 虚拟装拆 虚拟机床以及每一个功能部件都能进行虚拟的3D交互式装拆。而系统的右半部分则为数控机床装拆零部件库和工具库。在实际的机床装拆过程中，首先要正确选择装拆工具，为虚拟装拆提供一个良好的实训环境。为解决装拆实验室部件种类不全、数量不足以及新型功能部件短缺的问题，高校应积极推进数控机床专业虚拟装拆的实施。在进行新型数控机床装拆实验室建设时，要逐步实现虚拟装拆和实际装拆的有机结合，使学生多接触新型功能部件，并逐渐熟悉和了解，通过对虚拟装拆练习的不断强化，提高学生对结构及装配关系的理解力。

2.3 虚拟电气连接和电气故障 虚拟机床系统实现了整个数控机床电气柜的电气连接，完成了从电气布局规划到电气连线的整个过程。虚拟设备还根据实际需要设置了“虚拟万用表”，其功能与真实万用表和示波器类似。在电气连接完成后，操作人员还可以通过及时线路检测，最终完成虚拟上电的调试。同时，教师还可以在实践教学中，利用虚拟仪器仪表检测线路。除此以外，教师还可以通过学生对虚拟电气的使用和操作情况，考核和训练学生排查故障的能力。

3 结语

数控虚拟机床作为数控维修理论和实践教学中的新设备，目前得出的最有效教育方式就是与现有实验室结合进行理论和实践的共同联系。本文通过研究数控虚拟机床在数控机床维修教学和实践的应用，并结合具体的实践教学效果，得出了新型数控机床在数控机床装拆和电气试验课程中的积极作用。通过实际教学效果，我们可以明显看到虚拟数控机床在实践教学中的作用。而随着虚拟数控机床的进一步推广以及其功能的日臻完善，实际数控机床和实验台的设备压力也将明显减轻。但总体来看，虚拟数控机床在数控检测传感检测元器件的虚拟上还不够完善，有待进一步加强。

参考文献：

[1]童晓敏，贾利国.浅析电大数控机床实践教学活动[J].甘肃广播电视大学学报，2003（03）.

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引言

数控机床对于当前时代的发展具有重要的意义，特别是在时展速度不断提升的今天，对于我国经济发展的重要性也是在不断的提升。数控机床是一种典型的机电一体化的系统，并在实际的制造行业发展中发挥了重要的作用。但是，数控机床控制系统在当前的情况下还存在较多的问题，尤其是故障诊断的不及时，以及发生频率较高的故障问题，都是会对制造业的进一步发展产生较大的影响。因此，数控机床的控制系统设计，故障诊断系统的有效实施，对于数控机床运行效率的显著提升，对于当前经济的进一步发展都是具有重要的意义，需要在数控机床应用的过程中，不断进行故障诊断系统的设计与完善，才能保证数控机床控制系统实现原有的功能。

1数控机床发展的现状

（1）数控机床的内涵。所谓数控机床，主要是指在使用数控技术基础上的机床，更为简单的来说，就是在机床中安装了数控系统。根据国际信息处理联盟技术委员会对于其定义，主要是指机床中安装有程序控制系统，借助于这些系统的存在能够实现机床的绝大多数的功能。（2）数控机床的发展历程。数控机床的发展是在二十世纪四十年代中开始，当时的机械工程师已经是提出了在机械加工中应用数字控制技术的思想。具体应用的时间实在1970年左右，当时英特尔公司开发出了相应的微处理器，正式实现了在机械加工中应用数字控制的目的。不仅如此，在近半个世纪的发展中，数字化处理技术的不断完善，计算机的普及，以及机械加工行业的有序发展，都是促进了数字化控制在机械加工行业中的应用，不仅是提高了生产效率，还在一定程度上促进了社会经济的有效增长。当前，数控机床发展出现了两个趋势，一方面，是数控系统逐渐向着网络化的方向发展。随着计算机技术的普遍应用，对于各行各业都是产生了巨大的影响，特别是在数控系统开放程度不断提升的过程中，实现了数控系统的通用性和适应性的提升。同时，利用PC机还能够丰富数控系统的硬件资源，对于数控系统的柔性和扩展性的提升也是具有重要的意义。另一方面，是数控系统出现了智能化的发展趋势。当前的时代，是一个智能的时代，人工智能的出现，并且伴随着在计算机领域的渗透不断提升，对于数控系统的影响也是在不断地提升。在这样的背景下，数控系统已经是逐步引入了神经网络控制机理、自适应控制机理以及模糊系统的控制机理，实现了数控系统的自动编程，前馈控制以及自适应控制等，在工艺上也是实现工艺参数的自动生成以及三维刀具补偿等，这些技术的有效利用提升了机械加工的质量，还能够改善人机之间的关系，使之朝着人机互动更加友好的方向发展。值得注意的是，在智能化发展的过程中，私服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，还能够实现自动识别负载并进行参数优化的目的。（3）数控机床发展的现状。数控机床具有较高的生产能力，在制造业中发挥了巨大的功能，因此，数控机床一经面世，就是收到了较高的关注，获得了较大的市场。但是，在数控机床应用的过程中，还是存在着一些问题，这些数控机床中存在的故障，不仅是难以保证其生产进度和生产效率，还会在一定程度上造成社会经济的损失。对于数控机床中存在的故障，具体可以归纳为以下几类：首先，数控机床的驱动部件存在的问题。数控机床中的驱动部件主要是指伺服电动机，主要发生故障的驱动部件就是异步型交流伺服电动机。在这种伺服电动机中由于轴承、转子以及定子等各个部位的不同，发生故障的严重程度和影响程度也是会有所不同。在轴承中经常发生的故障是轴承的脱落或者是磨损，并且由于转子和定子之间的气隙存在的不均衡问题，不仅是会造成机床的振动超速，还会造成倒条和端环承受力分布的涣散。其次，数控机床支承部件存在的问题。在数控机床中的支承部件主要是指其轴承。轴承对于数控机床的正常运转具有重要的作用，在多数情况下是有内外圈、保护架以及滚动体等部分组成的。在数控机床支承部件中最为重要的轴承是滚动轴承，该轴承有着弹簧性和非弹簧性两种性质，并且在使用的过程中能够实现各个部件之间的振动。由于非线性弹簧性质的存在，极为容易造成滚动轴承的磨损，一旦出现磨损甚至会威胁到整个设备的正常使用。最后，数控机床传动设备存在的问题。数控机床的传动设备只要是指机床导轨、工作台以及溜板和滑座，在这些部件中机床导轨的对于整个产生的意义最为重大，几乎是影响到了数控机床加工的精密程度以及机床的使用寿命。因此，机床导轨与数控机床之间的关系最为紧密。在传动设备中最常见的问题就是在于导轨表面出现变形的问题，这种变形会使得整个导轨表面的摩擦阻力发生变化，会在机床运行的过程中影响到问题，以及受力面积不均衡问题。

2对数控机床故障诊断系统的设计

在数控机床中可能出现的问题不仅是会影响到数控机床的实际生产，还会对企业以及社会的产生不利的影响。因此，针对于在数控机床中存在的问题，应该设计出相应的数控机床故障诊断系统，尽可能保证在最高效的时间内解决问题。（1）设计出数控机床自我诊断功能。目前，数控机床对于我国的制造业的发展具有重要的意义，因此，在实际的应用中的范围较大，应用数量也是相对较多，需要在数控机床研发的过程中，借助于先进的检测设备，尤其是精密水平仪、精密方箱以及测微仪等，实现直接对于故障源的测量，并且结合人工智能检测的方法，对在电气系统中存在的问题进行诊断和解决。不仅是如此，一旦发生多台机床同时运作的过程中出现问题，就需要进行信号处理和逻辑推断的方式，才能实现故障的诊断和解决。在对多台数控机床进行问题诊断的过程中可以采用信号分析的方法，这种方法能够更为精确的判断机床的振动以及温度变化的情况，精确的找到故障源。信号分析方法主要是有两种，一种是时域分析法，另外一种是频域分析法，前者主要是在分析的过程中使用原有确定的数学模型，并针对数控机床在实际操作中的信号的波形在时间变化中的规律，应用典型数据抽样的方式进行相关的分析和计算。其实质是借助于数学函数计算信号的峰值与标准偏差。相对于前者来说，频域分析法是一种以非正弦周转性电路为基础，并且能够实现子啊动态数据分析的基础上，对信号进行更为深层次的分析和处理。（2）数控机床控制诊断系统的设计。在诊断数控机床诊断的基础上，应该设计出相应的数控机床解决系统，才能保证尽可能降低问题产生的后续影响。一方面，应该建立起相应的硬件控制系统。建立这样一个系统的主要目的是，能够在这个系统平台中实现为用户搭建电路的目的不仅是如此，还能够实现各个相关的硬件仪器之间的有效连接。当收集到一定得数控机床操作数据之后，还需要将相应的图像输送到数据库中，在传递的过程中要保证传递的信息具有较高的真实性和准确性。为了达到这个目的，需要选择一些精度较高，分辨率高的数据采集卡，并且配置高质量的数据电线电缆，只有只有这样才能保证传输信号的质量较高。另一方面，制定出数控机床控制的网络化结构。在现在社会中，由于计算机的普遍使用，各行各业之间的联系愈加紧密，已经是形成了网络化的社会结构。这种结构的形成在数控机床控制中也是具有重要的作用，需要在诊断数控机床问题的过程中，实现与网络技术，通信技术等进行联系，保证在前端诊断出相应问题的基础上，在后台控制中能够尽可能实时的解决问题。这就需要将互联网设备与数控机床有机的连接起来，在系统分析问题的基础上，有维修工程师实时的对问题进行计算，制定出最佳的或者是最优的解决方案，实现数控机床问题的快速解决。

3结论

数控机床是一种典型的机电一体化的系统，数控机床故障诊断系统的设计与实现，对于提升数控机床生产的效率具有重要的意义。不仅如此，数控机床故障的及时诊断，不仅是可以降低问题带来的损失，还可以借助于前馈诊断技术，消灭一些尚未出现的问题，进一步提升其生产效率。在当前时展的过程中，由于市场以及消费者对于机械加工提出了更多新的要求，对于机械加工产品的质量要求也是在不断地提升，在这样的情况下，需要对于数控机床的控制系统和诊断系统进行深入的研究，并且借助于现代化的技术手段，实现有效提升数控机床的运行效率，改善数控机床中存在的问题。

参考文献：

[1]杜娟,阎献国,韩建华,兰国生.基于混合神经网络的数控机床故障诊断技术研究[J].组合机床与自动化加工技术,2011(12).

[2]韦清等.数控加工过程质量控制的关键环节研究[J].现代制造工程,2014(06):58-63.

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数控机床电气控制系统能够实现机械制造加工过程参数的自动化控制，而数控机床电气控制系统的设计是更好实现机械制造加工过程参数控制的重要工作。随着现代社会科学技术的逐渐发展，工业生产过程也逐渐趋于自动化与智能化，机械制造行业作为当前社会加工制造行业中十分重要的组成部分，机械制造加工过程的自动化对于当前我国工业自动化水平的提升具有十分积极的作用，因此，积极探究数控机床电气控制系统设计的重要意义以及数控机床电气控制系统设计的过程具有十分重要的意义。

1.数控机床电气控制系统发展的重要性分析

电气控制系统是数控机床工作的核心，随着现代社会工业水平的逐渐发展，数控机床电气控制系统设计的重要性越来越凸显，但是，目前，我国数控机床电气控制系统设计思路以及技术都还相对落后，而国际上数控机床电气控制系统设计过程中先进的技术以及先进的理念都被严格的保密，这对于我国数控机床电气控制系统设计水平的提升十分不利。随着当前社会科学技术的逐渐发展，社会生产活动中所需要的机械设备性能越来越复杂，机械生产的精确度要求越来越高，数控机床电气控制系统设计的水平是机械制造工艺技术水平提升的重要前提与基础，因此，在当前社会对于机械制造行业要求逐渐提升的社会与科技形势之下，积极探究数控机床电气控制系统设计水平提升的途径以及有效措施对于我国工业水平的进一步提升十分重要。

2.数控机床电气控制系统设计过程分析

2.1 数控机床电气控制系统的硬件设计

数控机床电气控制系统硬件设计主要分为监控电路设计、急停保护电路设计、电源电路设计、交流进给传动电路设计、交流主传动电流设计五个方面。

数控机床运行过程中存在一定的风险性，为了保证操作与生产人员的人身安全，监控电路与急停保护电路的设计是必要的工作。监控与急停保护电路设计的主要作用是检测机床的压力，在数控机床监测数据异常的情况下紧急终止运行。监控与急停保护电路能够实现对数控机床运行中全部数据的准确监控，当数控机床运行过程部分参数异常时，其还能够实现自动化判断，分析数控机床能否正常运行，若数控机床参数异常不能够正常运行，则监控与急停保护电路会及时发出警报，从而保证数控机床运行过程的安全性与稳定性。

数控机床运行的核心就是电源电路的设计。数控机床电源电路的设计过程需要严格遵循数控机床电气控制系统设计参数的相关标准，并结合数控机床的实际生产要求以及生产性能对电源电路进行合理的设计与安装。数控机床电源电路设计中最重要的两个问题就是伺服驱动模块的设计以及电压的设置。数控机床伺服驱动模块一般需要安装220V的伺服变压器，并且需要科学的设置伺服驱动模块与风机。数控机床电气系统中不同的模块，其需要的工作电压也是不相同的。数控机床电气控制系统中各模块工作电压的科学设置十分重要。数控机床硬件系统中接触器一般由110V的控制变压器供电，而数控机床电气箱冷却机以及电机一般由220V 电路供电。数控机床电源电路中，根据不同模块工作电压的需求需要设置不同的供电电压，否则，数控机床则不能正常运行。

交流进给传动电路的设计中最重要的就是指标参数精准度的控制。交流进给传动电路是数控机床运行过程中切削工作直角坐标中心定位的依据，交流进给传动电路设计过程中，对于数控机床控制指标精准度的提升可以大大提升数控机床进行机械制造生产的精确度，提高机械仪器设备生产的质量。交流进给传动电路为了实现对数控机床操作速度以及操作位置的准确控制采用了半闭环控制设计，且同时，通过副直联驱动对数控机床滚珠丝杠与伺服电机连接，大大提升了交流进给传动电路运行的准确性以及可靠性。

交流主传动电路的设计标准是数控机床运行的高效性与稳定性。数控机床运行效率的主要影响因素就是数控机床刀具操作过程的效率，刀具操作效率越高，数控机床运行效率也就越多高。而数控机床刀具操作的效率有受到转矩与轴功率的影响，因此，在交流主传动电路设计过程中，需要根据数控机床的生产能力设置科学合理的刀具操作参数，保证刀具自动装卸工作的高效进行，提升刀具操作的效率。

2.2 数控机床电气控制系统的软件部分设计

数控机床电气控制系统软件部分设计的主要内容有两部分，分别是参数的设置以及PLC程序的设置。数控机床的正常运行主要是通过PLC设置参数并执行机械加工的。PLC 是能够进行自由编程的控制器，其可以根据数控机床的功能以及结构设置数控机床进行机械生产加工过程的相应参数。在数控机床电气控制系统中，PLC能够根据电气控制系统的实际工作需要以及工作内容对电气控制系统的驱动参数以及工作参数进行相应的设置以及调整，从而实现电气控制系统的正常功能与操作。PLC程序的设计是数控机床电气控制系统设计中最重要的工作。PLC 程序分为低级程序与高级程序两部分，电气控制系统划分不同的模块，并根据各模块作用以及功能的不同选择相应的程序操作，高级程序与低级程序协同操作实现PLC程序对数控机床控制系统的准确控制。

结束语：

数控机床电气控制系统设计效果的提升对于机械制造生产行业的发展具有决定性的作用，因此，积极分析数控机床电气控制系统设计的重要性以及提升途径，对于机械制造行业的发展十分重要。

参考文献：