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機床數(shù)控系統(tǒng)范文第1篇

關(guān)鍵詞：國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)；普通機床；數(shù)控化改造

1 問題提出

我國自改革開放三十多年以來，從一個制造小國、弱國發(fā)展成舉世注目的制造大國，而奠定制造大國基礎(chǔ)的生產(chǎn)母機—機床也從改革開放時的幾十萬臺增長到現(xiàn)在的700萬臺左右，但這700萬臺機床其數(shù)控化率還不到40%，與歐美、日本主要發(fā)達國家機床數(shù)控化率70~80%有較大差距。因此，我國要從制造大國躍進到制造強國，機床數(shù)控化率還需要加快提升。

2 普通機床數(shù)控化改造方向

2.1機床數(shù)控化的途徑。對于機床數(shù)控化率的大力提升，僅靠國內(nèi)機床企業(yè)生產(chǎn)和從國外進口是短時期無法達到，也不現(xiàn)實。一是國內(nèi)數(shù)控機床年生產(chǎn)量僅為20萬臺左右，僅從數(shù)量就無法滿足國內(nèi)需求；二是進口數(shù)控機床也有限，各企業(yè)也只進口少數(shù)高端的、國內(nèi)還無法生產(chǎn)的數(shù)控機床；三是國內(nèi)各制造企業(yè)，尤其是中小企業(yè)還無法通過購買數(shù)控機床來淘汰普通機床。因此，普通機床數(shù)控化改造就是提升機床數(shù)控化率的重要途徑，同時，從經(jīng)濟上看，普通機床數(shù)控化改造費用為購買新的數(shù)控機床投資的1/3~1/4。

2.2機床數(shù)控化改造方向。一是用國外數(shù)控系統(tǒng)，如SINUMERIK、FANUC系統(tǒng)改造普通機床；二是用國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)，如廣州數(shù)控、華中數(shù)控等改造普通機床。從經(jīng)濟性上看，國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)價格是國外數(shù)控系統(tǒng)價格的1/2~1/3左右；從性能上分析，目前中低檔數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)與國外已無明顯差距，中高檔數(shù)控系統(tǒng)國內(nèi)與國外有一定差距，不過差距正不斷縮??；從使用性上看，國內(nèi)外數(shù)控系統(tǒng)操作各有其特點，甚至國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)更簡單，更適合中國人使用習(xí)慣；從機床改造的技術(shù)復(fù)雜性分析，用國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)比用國外數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床其技術(shù)更簡便，調(diào)試更容易。因此，從性價比分析，用國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)比用國外數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床性價比高，同時，為支持國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展，也應(yīng)選擇用國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床的方向。

3 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展與優(yōu)勢

3.1國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。我國數(shù)控技術(shù)的發(fā)展起步于上世紀五十年代，發(fā)展于改革開放年代。通過“六五”期間引進數(shù)控技術(shù)，“七五”期間組織消化吸收“科技攻關(guān)”，我國數(shù)控技術(shù)和數(shù)控產(chǎn)業(yè)取得了相當大的成績，特別是最近十來年，我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展。以廣州數(shù)控為例，廣州數(shù)控設(shè)備有限公司從1991年成立以來，堅持走自主研發(fā)、自主創(chuàng)新的道路，通過二十年的發(fā)展，現(xiàn)建成全國規(guī)模最大的數(shù)控系統(tǒng)研發(fā)中心，先后研發(fā)的生產(chǎn)數(shù)字式交流伺服驅(qū)動裝置和普及型數(shù)控系統(tǒng)填補了國內(nèi)空白，已發(fā)展成為中低檔為主的年產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)近十萬套的國內(nèi)最大的機床數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)，開辟了一條振興民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)的道路。又如華中數(shù)控，武漢華中數(shù)控股份有限公司創(chuàng)立于1994年，通過的發(fā)展，華中數(shù)控通過近二十年的自主創(chuàng)新，開發(fā)出了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的開放式的數(shù)控系統(tǒng)，而且伺服驅(qū)動和主軸驅(qū)動裝置性能指標達到國際先進水平，其產(chǎn)品覆蓋高、中、低檔?，F(xiàn)在國內(nèi)能自主研發(fā)數(shù)控系統(tǒng)的企業(yè)已有十多家，能滿足國內(nèi)機床企業(yè)對生產(chǎn)各檔次、多品種數(shù)控機床產(chǎn)品的要求。

3.2國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)優(yōu)勢。改革開放三十多年來，在國家有關(guān)部委的統(tǒng)一布署、政策支持下，各科研院所、大學(xué)、企業(yè)通過引進、吸收、自主開發(fā)、自主創(chuàng)新，使我國數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床的水平與德、日的差距縮小到5—10年，個別產(chǎn)品達到世界先進水平，國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)與國外相比，有自己的獨特優(yōu)勢，其優(yōu)勢特點如下：

1、我國數(shù)控機床市場容量大，需求旺盛，為數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床開發(fā)創(chuàng)新與生產(chǎn)注入了強勁動力。從2002年起，中國連續(xù)多年成為世界機床消費第一大國，在此背景下，國內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)的研制與開發(fā)在關(guān)鍵技術(shù)上取得了較明顯的突破，我國成功研制出為具有國際技術(shù)水平的五軸聯(lián)動加工機床配套的數(shù)控系統(tǒng)，打破了國外對我國技術(shù)上的封鎖；滾珠絲杠及直線導(dǎo)軌、數(shù)控回轉(zhuǎn)工作臺、雙擺角數(shù)控萬能銑頭等功能部件也實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)突破，并在一些重點企業(yè)得到應(yīng)用，部分替代了進口。

2、跨代追趕，掌握最新技術(shù)。數(shù)控系統(tǒng)在體系結(jié)構(gòu)上已進入最新一代，即第六代—基于PC的，其特點：一是元器件集成度高，可靠性好，性能指標高；二是技術(shù)進步快，升級換代容易；三是提供了開放式的基礎(chǔ)，可供利用的軟、硬件資源極為豐富。在數(shù)控技術(shù)發(fā)展上，我們是后來者，在接受最新技術(shù)上，我們幾乎沒有任何歷史包袱，通過“八五”、“九五”攻關(guān)，已掌握了第六代關(guān)鍵技術(shù)，并在近十年得到大力發(fā)展。在這方面，我們與國外競爭對手處于同一條起跑線，這就給我們帶來了極為難得的發(fā)展機遇，同時為機床改造提供了更多方便。

3、擁有一批高水平的、有中國特色的、自主的知識產(chǎn)權(quán)。高性能的數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)，在“八五”、“九五”攻關(guān)中已被我們掌握，不再受到外國的限制。各研發(fā)企業(yè)和單位通過多年的研究、創(chuàng)新，開發(fā)出了有自己特色的高水平的擁有知識產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機床。如占國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)總量的50%，進入世界同行產(chǎn)量前三位的廣州數(shù)控公司，在中高檔數(shù)控系統(tǒng)有突出貢獻的華中數(shù)控公司，在高檔數(shù)控系統(tǒng)獨領(lǐng)的珠峰公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心等，都有一批受市場歡迎的有自主知識產(chǎn)權(quán)的高水平的數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)品，為機床改造提供了更多更好的選擇。

4、在可靠性方面不低于國外產(chǎn)品水平。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)已進入了第六代，PC機的主機板均為世界名牌工控機企業(yè)制造，其可靠性指標MTBF(平均無故障時間)可達30余年。由于國內(nèi)元器件技術(shù)飛速發(fā)展，自制電路板的可靠性也大為提高；經(jīng)過近十年的發(fā)展，伺服驅(qū)動單元和主軸驅(qū)動單元用的電力電子器件已向前發(fā)展了三代。不僅性能得到不斷提高，保護功能也更加完善，使國產(chǎn)伺服和主軸驅(qū)動單元可靠性大為提高，這為機床的改造提供了技術(shù)支持。同時不少企業(yè)強化了元器件篩選和質(zhì)量保證體系，還通過了ISO9000質(zhì)量認證，其質(zhì)量與可靠性得到充分的保證。

4 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床的實踐

近幾年我們曾用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)對多臺普通機床（普車、普銑）進行了數(shù)控化改造，其中用廣州數(shù)控改造車床，華中數(shù)控改造銑床,通過改造后的機床其主要技術(shù)（精度）指標達到改造設(shè)計要求，改造費用僅為購買新的數(shù)控機床的1/4~1/3，性價比高。通過用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)對普通機床改造，我們得到以下有益啟示：

1、用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，性能指標和可靠性滿足要求?，F(xiàn)在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和與之相配套的伺服裝置、伺服電機、滾珠絲杠螺母付、電動刀架等部件的性能指標和可靠性已與國外同類產(chǎn)品不相上下，完全滿足改造設(shè)計要求。如改造后的數(shù)控車床，經(jīng)檢測和零件加工，X向的精度為0.005~0.01mm，Z向精度為0.01~0.02mm，故障率低、可靠性高。

2、用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，有可靠的技術(shù)支持?，F(xiàn)在國產(chǎn)數(shù)控企業(yè)如廣州數(shù)控、華中數(shù)控在全國各省市都設(shè)有技術(shù)服務(wù)機構(gòu)，有關(guān)數(shù)控技術(shù)方面的問題能得到及時支持和解決，使普通機床數(shù)控化改造有技術(shù)支撐。

3、用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，適應(yīng)性和針對性強。現(xiàn)在國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和與之相配套的部件，品種多、規(guī)格齊，水平覆蓋高、中、低檔，并且在網(wǎng)上或用電話就可選購。在進行機床改造時，可針對機床的類別、機床主要部件的磨損狀況，擬定具體的改造方案，有更多的選擇；同時，用國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)比用國外數(shù)控改造普通機床更方便，技術(shù)難度較低，如電氣系統(tǒng)設(shè)計、裝配及機床調(diào)試等。

參考文獻：

[1]張柱良．數(shù)控原理與數(shù)控技術(shù)[M]．北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003．

機床數(shù)控系統(tǒng)范文第2篇

[關(guān)鍵詞]SINUMERIK 840D系統(tǒng) R參數(shù) 刀庫坐標

中圖分類號：R985 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）06-0368-01

隨著電子技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床的應(yīng)用越來越普遍，已成為企業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的重要設(shè)備。數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動系統(tǒng)都設(shè)置了許多可修改的參數(shù)以便適應(yīng)不同的機床、工作狀態(tài)以及產(chǎn)品工藝的要求。這些參數(shù)不僅能使電氣系統(tǒng)和機床相匹配，而且能夠使機床的各項功能達到最優(yōu)化。

由于TBT采用的是無機械手換刀方式，需要通過坐標軸移動交換刀具的幾個特定位置實現(xiàn)換刀過程。在換刀過程中，對每個刀具存放位置坐標值要求必須準確，從而采用R參數(shù)編程來有效地解決在程序中的數(shù)值重復(fù)輸入、計算繁瑣等問題。

1 R參數(shù)編程簡介

R參數(shù)編程是使用參數(shù)變量來代替程序中的功能代碼或地址值而編寫的加工程序。SINUMERIK840D數(shù)控系統(tǒng)在地址R下為用戶提供一種名為“算數(shù)參數(shù)”的用戶專門的變量，系統(tǒng)默認范圍從R00到R99。輸入實數(shù)范圍±0.0000001―99999999。為實型數(shù)據(jù)的全局公共變量，此種變量專門供控制系統(tǒng)隨意使用。因為系統(tǒng)默認提供的R參數(shù)數(shù)目為100個，不能滿足TBT加工程序和換刀子程序中所使用的R參數(shù)數(shù)目。因此用戶可以根據(jù)需要，修改通道專用數(shù)據(jù)MD28050 MM_NUM_R_PARAM中的R參數(shù)數(shù)目，該機床MD28050參數(shù)值被設(shè)定為999，有1000個R參數(shù)可以使用。

R參數(shù)編程的實質(zhì)，就是用變量R編寫邏輯計算公式，并根據(jù)R數(shù)值的條件，多次調(diào)用子程序，以簡化編程，并使得程序簡明精煉，計算精確無誤。編制這種程序，首先要確定參數(shù)變量，然后根據(jù)加工要求編制邏輯計算程序，最后確定參數(shù)值和初始狀態(tài)，將編輯完好的程序輸入數(shù)控機床中即可運行。

2 刀庫與換刀簡介

數(shù)控機床的自動換刀形式可分成機械手換刀和無機械手換刀這兩大類方式。目前，數(shù)控機床的自動換刀裝置大部分都采用的是機械手換刀模式。無機械手換刀方式是由刀庫和機床主軸的相對運動實現(xiàn)刀具的交換的，這種方式簡單、控制環(huán)節(jié)簡練。

該機床為無機械手換刀。刀庫為360度旋轉(zhuǎn)，每90度為一列，共四列，每列有五個刀具安裝位置，共計20個刀具存放位置。換刀時通過移動X、Y、Z軸到達對應(yīng)刀具位置固定坐標來進行交換，因此，對每個刀庫位置準確性要求比較高。如果在換刀程序中直接輸入20個刀具存放位置的X、Y、Z的坐標值，會導(dǎo)致程序重復(fù)輸入坐標值，極容易出錯，程序繁瑣不簡練。所以采用R參數(shù)來確定每個刀具存放位置的坐標值，在換刀程序中調(diào)用R參數(shù)即可。

3 R參數(shù)在程序中定義

TBT換刀過程可以分為還刀和取刀兩個過程。還刀過程即刀具從機床主軸上還回刀庫中；取刀過程即將刀庫中的刀具取到機床主軸上。通過M06 T**指令調(diào)用換刀子程序SPF999完成刀具交換過程。在SPF999程序中再次調(diào)用SPF990刀庫位置參數(shù)程序。請看下列程序中刀具存儲位置R參數(shù)應(yīng)用。

R247=-875 距離安全位置

R248=480 距離安全位置

R249=995 距離位置

R250=-875 刀具交換初始位置

R251=-1236 刀具交換位置

R252=995 刀具交換初始位置

R253=730 刀具存放位置 6#刀庫位

R254=842.3 刀具存放位置 6#刀庫位

R255=605.40 刀具存放位置 7#刀庫位

R256=842.3 刀具存放位置 7#刀庫位

R257=480.40 刀具存放位置 8#刀庫位

R258=842.3 刀具存放位置 8#刀庫位

R259=355.40 刀具存放位置 9#刀庫位

R260=842.3 刀具存放位置 9#刀庫位

R261=230.40 刀具存放位置 10#刀庫位

R262=842.3 刀具存放位置 10#刀庫位

R263=-875 刀具交換初始位置 6-10刀庫位

R264=-1236 刀具交換位置 6-10刀庫位

R265=995 刀具交換初始位置 6-10刀庫位

R266=5000 刀具交換進給速度

R267=28.95 刀具交換主軸定位角度

R280=730.40 刀具存放位置 11#刀庫位

R281=842.3 刀具存放位置 11#刀庫位

R282=605.40 刀具存放位置 12#刀庫位

R283=842.3 刀具存放位置 12#刀庫位

R284=480.40 刀具存放位置 13#刀庫位

R285=842.3 刀具存放位置 13#刀庫位

R286=355.40 刀具存放位置 14#刀庫位

R287=842.3 刀具存放位置 14#刀庫位

R288=230.40 刀具存放位置 15#刀庫位

R289=842.3 刀具存放位置 15#刀庫位

R290=-875 刀具交換初始位11刀庫位

R291=-1236 刀具交換位置 15刀庫位

R292=995 刀具交換初始位11-15刀庫位

R293=730.40 刀具存放位置 16#刀庫位

R294=842.3 刀具存放位置 16#刀庫位

R295=605.40 刀具存放位置 17#刀庫位

R296=842.3 刀具存放位置 17#刀庫位

R297=480.40 刀具存放位置 18#刀庫位

R298=842.3 刀具存放位置 18#刀庫位

R299=355.40 刀具存放位置 19#刀庫位

R300=842.3 刀具存放位置 19#刀庫位

R301=230.40 刀具存放位置 20#刀庫位

R302=842.3 刀具存放位置 20#刀庫位

R303=-875 刀具交換初始位16-20刀庫位

R304=-1236 刀具交換位置 16-20刀庫位

R305=995 刀具交換初始位 16-20刀庫位

STOPRE

M17

對以上R參數(shù)進行修改后，主軸換刀順暢可靠。通過這個故障調(diào)整可以看出R參數(shù)在刀庫位置調(diào)整中的靈活性、可靠性、以及在換刀程序不用反復(fù)輸入坐標值，使程序簡單明了。

結(jié)束語

在機床的編程中采用R參數(shù)會簡化編程，并且可以多次調(diào)用，使程序簡明，計算精確無誤，從而提高編程的靈活性、可靠性。機床的坐標中使用R參數(shù)在更改、調(diào)整坐標位置時，更加明，快捷。解決了用機械方式調(diào)整坐標的方法，提高了工作的效率。

機床數(shù)控系統(tǒng)范文第3篇

關(guān)鍵詞：電氣系統(tǒng) 數(shù)控機床 PLC

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）11-0028-02

由于近年來，PLC（可編程控制器）技術(shù)取得了快速發(fā)展，其在自動控制之中的運用也變得更為廣泛。PLC是一種專門為工業(yè)運用而設(shè)計出來的計算機，目前已經(jīng)被運用到數(shù)控機床這一工業(yè)領(lǐng)域之中?？删幊炭刂破髟诳刂频男阅芎陀布杀镜戎T多方面所展現(xiàn)出的種種優(yōu)勢均為其他種類的工業(yè)控制產(chǎn)品所無法進行比擬的。所以，可編程控制器技術(shù)在工業(yè)自動化在數(shù)控機床中的運用正在變得愈來愈多。

1、數(shù)控車床電氣控制電路分析

1.1　工作原理及功能

數(shù)控車床根據(jù)被加工零件工作圖與工藝過程卡，用規(guī)定的數(shù)控代碼和程序格式編寫加工程序，將正確的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，數(shù)控系統(tǒng)將給定的加工程序和輸入的信號，進行運算和控制處理，然后將處理的結(jié)果送往控制系統(tǒng)，驅(qū)動機床的各運動部件有序地按機械加工要求運行，自動地制造出合格的零件。數(shù)控車床是用來加工軸類或盤類的回轉(zhuǎn)體零件，自動完成內(nèi)外圓柱面、圓錐面、圓弧面、端面、螺紋等工序的切削加工，廣泛應(yīng)用于機械制造業(yè)。改造后的車床應(yīng)該滿足上述功能。

1.2　電氣控制電路的分析

1.2.1　主軸電機電氣控制

主軸電動機M3是一臺交流變頻電動機，由變頻器驅(qū)動，正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及速度控制也是由數(shù)控系統(tǒng)進行控制。

1.2.2　主軸控制

來自零件程序的輸入信號有：M03、M04、M05。

來自機床操作面板有主軸正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、點動、停止。

輸出信號：主軸正轉(zhuǎn)Q0.0；主軸反轉(zhuǎn)Q0.1；主軸停止Q0.2。

1.2.3　其他輔助電機控制

數(shù)控車床輔助電機主要有刀架電機、冷卻泵電機、泵電機，各輔助電機的控制簡述如下：

（1）冷卻泵電動機控制：

來自零件程序輸入信號有：MO8、MO9；來自機床操作面板，冷卻起停鍵；冷卻控制輸出信號：Q0.3；手動控制-按紐；自動控制-數(shù)控指令M代碼。

（2）泵電動機控制：

輸入信號：來自機床參數(shù)設(shè)置導(dǎo)軌間隔；來自機床控制面板導(dǎo)軌鍵；輸出信號控制Q06；手動控制-按鈕；自動控制-機床參數(shù)設(shè)定。

（3）刀架電動機控制：

輸入信號：I0.0　I0.1　I0.2　I0.3　I0.4　I0.5　I0.6　來自刀位檢測信號

來自零件程序T代碼有I1.0：T1；I1.1：T2；I1.2 T3；I1.3：T4；

來自機床控制面板手動換刀鍵。

輸出信號：刀架正轉(zhuǎn)Q0.4；刀架反轉(zhuǎn)Q0.5。手動控制—按鈕：數(shù)控系統(tǒng)

KM1

KM2

刀架電動機M3。自動控制—數(shù)控指令T代碼：數(shù)控系統(tǒng)

KM1

KM2

刀架電動機M3。

2、電氣系統(tǒng)設(shè)計

2.1　強電電氣控制柜的設(shè)計

2.1.1　控制電路及組成

（1）控制電路：1）交流380V電源通過漏電保護總開關(guān)QS和空氣開關(guān)QF1供主軸變頻器使用。2）交流380V電源通過變壓器轉(zhuǎn)換成交流220V電源通過空氣開關(guān)QF2、供給伺服放大器作電源用。3）交流380V電源通過變壓器轉(zhuǎn)換成交流220V電源通過U41、W41經(jīng)開關(guān)電源供直流24V給系統(tǒng)供電用。4）交流380V電源通過空氣開關(guān)QF3，接觸器KM1、KM2使刀架正轉(zhuǎn)（換位）、反轉(zhuǎn)。

（2）電路組成：380V電源經(jīng)開關(guān)QS后接入各電源回路中，開關(guān)QS后有4個空氣開關(guān)（QF1、QF2、QF3、QF4）、3個接觸器（KM1、KM2、KM3）、1個DC24/5A開關(guān)電源、1個2.2KW變壓器等組成。所有強電都安裝在電控柜內(nèi)。

2.1.2　電源輸出

（1）I/O接口模塊直流24V接線柱已與外部相連。如發(fā)現(xiàn)電壓不穩(wěn)，立急斷電，查明原因并解決后才能上電，直流24V開關(guān)電源容量為直流24V/5A，數(shù)控系統(tǒng)需3A，外部電源可提供2A容量供用戶使用。（2）電源輸出模塊有一電源鑰匙開關(guān)，其開關(guān)是為強電的控制回路供電。

2.2　電氣控制電路的設(shè)計

數(shù)控系統(tǒng)由隔離變壓器提供AC220V電源，以避免電網(wǎng)擾動對系統(tǒng)的干擾。X軸和Z軸的驅(qū)動裝置由機床變壓器提供AC220V電源。采用兩個開關(guān)穩(wěn)壓電源分別提供I/O+24V和中間繼電器+24V，以避免干擾對I/O信號的影響。整個系統(tǒng)的電源配置必須接地可良好，因為接地的好壞直接影響到系統(tǒng)的抗干擾性和安全性。

2.2.1　主電路設(shè)計

數(shù)控車床主電路包括主軸控制電路、刀架電機控制電路、冷卻電機控制電路和伺服驅(qū)動組成。如圖1所示為數(shù)控車床電氣控制中的380V強電回路圖。

QS為電源總開關(guān)，QF1、QF3、QF4、QF2分別為主軸控制、刀架控制、冷卻控制、伺服驅(qū)動空氣開關(guān)為電路的短路保護。TC1為控制變壓器，初級為AC380V，次級為AC220V。

主軸控制電動機M1，由變頻器控制主軸的轉(zhuǎn)速；刀架電動機M3由接觸器KM1/KM2來控制正反轉(zhuǎn)；冷卻控制電動機M2由接觸器KM3控制正轉(zhuǎn)。

2.2.2　控制電路設(shè)計

數(shù)控車床控制電路包括冷卻控制、刀架控制、風機冷卻、開關(guān)電源、CNC系統(tǒng)控制等組成。如圖2所示。

數(shù)控車床系統(tǒng)輸出接口，控制功能有主軸正轉(zhuǎn)、主軸反轉(zhuǎn)、冷卻控制、刀架正轉(zhuǎn)、刀架反轉(zhuǎn)等功能。伺服驅(qū)動系統(tǒng)。其正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)及速度控制是由數(shù)控系統(tǒng)進行控制的。

3、結(jié)語

數(shù)控機床是集計算機技術(shù)、PLC　技術(shù)、自動化技術(shù)等于一身的機電一體化產(chǎn)物，作為數(shù)控機床核心的控制系統(tǒng)直接關(guān)系到設(shè)備的正常運行，利用數(shù)控機床PLC　的強大功能，可以充分發(fā)揮數(shù)控機床控制系統(tǒng)的作用，還可以為數(shù)控機床故障診斷及故障維修帶來極大的方便

參考文獻

[1]張路霞.利用PLC進行數(shù)控機床的故障檢測[J].設(shè)備管理與維修，2011.3.

機床數(shù)控系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵字： 數(shù)控機床 電氣系統(tǒng) 可靠性

1.簡介

數(shù)控機床一般是由系統(tǒng)，電氣系統(tǒng)，刀庫，CNC系統(tǒng)，防護裝置，液壓系統(tǒng)，主傳動系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，主軸組件，進給系統(tǒng)等組成。數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)是指控制著機床各部件進行工作并協(xié)調(diào)完成機床加工任務(wù)的核心系統(tǒng)。它是由大量的繼電器來組成非常復(fù)雜的邏輯控制電路，通過接受來自操作面板及機床其他各部分位置開關(guān)所傳來的信號并經(jīng)過邏輯運算的信號，從而控制機床的運行狀態(tài)。電氣系統(tǒng)通常指的是數(shù)控機床除了CNC系統(tǒng)和電源外的所有電氣元件和線路連接的部分傳感器件，例如電磁閥，變頻器，繼電器，開關(guān)等。

數(shù)控系統(tǒng)是整個數(shù)控機床的控制中樞，在實際的使用和運行過程中表現(xiàn)優(yōu)劣，直接關(guān)系到數(shù)控機床整體設(shè)備是否能夠正常運行，完成加工任務(wù)。因此，數(shù)控系統(tǒng)的可靠性是廣大數(shù)控機床用戶在選購產(chǎn)品時最為關(guān)注的質(zhì)量屬性之一，在越來越激烈的市場競爭中，國外發(fā)達國家的數(shù)控巨頭憑借他們所擁有的先進技術(shù)和生產(chǎn)工藝尤其是在電氣系統(tǒng)方面對我國的數(shù)控行業(yè)形成合圍之勢。數(shù)控機床可靠性的好壞已經(jīng)成為我國民族數(shù)控產(chǎn)業(yè)能否繼續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。

產(chǎn)品或者系統(tǒng)在規(guī)定的時間內(nèi)和條件下完成規(guī)定功能的能力稱為可靠性。產(chǎn)品包含許多的種類繁多，可以指系統(tǒng)中的零部件，組件及子系統(tǒng)模塊部分乃至整個系統(tǒng)。規(guī)定的條件，時間和功能統(tǒng)稱為可靠性二要素。如一輛正常的汽車在平坦的道路上行駛和在崎嶇的山路上行駛，其表現(xiàn)的可靠性是完全不同的?？煽啃缘脑u價可以使用概率或時間指標，像失效率、平均無失效工作時間、平均失效前時間等。

2.數(shù)控系統(tǒng)可靠性低的原因

近幾年來數(shù)控機床企業(yè)界有了一些新的認識，數(shù)控機床毛病最多的是電氣控制部分，其次才是機械部分。電氣部分故障率高的是數(shù)控系統(tǒng)部分，其他部分出現(xiàn)故障的概率很少。通過對數(shù)控機床的故障統(tǒng)計分析得知，電氣系統(tǒng)故障絕大多數(shù)是國產(chǎn)機電元件質(zhì)量差所引起的。其中國產(chǎn)元件存在質(zhì)量問題最多的包含機械觸點繼電器、開關(guān)、按鍵、鍵盤、接插器、屏蔽電纜、電容、連接器、交流插座等。

根據(jù)一項國外的統(tǒng)計，計算機的故障中90%是電源本身的故障和來自電源對干擾的傳導(dǎo)，往往強電設(shè)備對電源系統(tǒng)是存在一定的影響的，強電在使用中會產(chǎn)生很強的脈沖噪聲，通過各種途徑傳導(dǎo)影響電子設(shè)備的正常運行。根據(jù)電磁兼容性(EMC)原理，首先把電源搞好，從電源系統(tǒng)抑制干擾更有效。因為電源系統(tǒng)往往是噪聲的“媒體”通過饋線傳播干擾。 目前我國的國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)在實際使用中會出現(xiàn)的故障率相對國外還是很高的，這與電源系統(tǒng)和電網(wǎng)適應(yīng)能力有很大關(guān)系。通常一般的交流電變化為士10%時系統(tǒng)可以正常工作。近些年來，雖然電網(wǎng)供電質(zhì)量有較大提高，但是各地工廠的具體情況差別很大，部分工廠電壓波動超過士15%，這時往往伴隨著種種噪聲干擾，系統(tǒng)會時好時壞，故障率明顯增加，影響數(shù)控機床的正常運行。

3.提高可靠性的措施

數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的可靠性水平從根本上說是在設(shè)計階段決定的，是通過實際的制造和生產(chǎn)管理實現(xiàn)的。凡是為提高產(chǎn)品可靠性水平而采取的設(shè)計技術(shù)都稱為可靠性設(shè)計。目前由于數(shù)控機床電氣系統(tǒng)產(chǎn)品缺乏真實可用的可靠性數(shù)據(jù)，無法實現(xiàn)在真正意義上進行可靠性的預(yù)計和分配。但我們可以采取多種實用的可靠性設(shè)計措施，如制訂可靠性設(shè)計準則、可靠性設(shè)計檢查表，實行可靠性設(shè)計評審，在故障分析基礎(chǔ)上進行可靠性改進設(shè)計等。

可靠性設(shè)計準則，被日本的企業(yè)界認為是產(chǎn)品可靠性設(shè)計的三大法寶之一。它是在對產(chǎn)品進行故障模式、危害度和影響分析的基礎(chǔ)上，選用更加可靠的零件、元器件，采用簡化設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、降額設(shè)計、熱設(shè)計、冗余設(shè)計、環(huán)境設(shè)計、人機工程設(shè)計等技術(shù)，從而保證產(chǎn)品的可靠性。

經(jīng)過大量的研究實驗和實踐，我們必須認識到要想把CNC做好，首要問題是解決電源的問題，確定提高數(shù)控機床電氣系統(tǒng)可靠性要以供電電源為突破口，切實提高電源的電網(wǎng)適應(yīng)能力和電磁兼容性能力。首先大膽采用降額設(shè)計技術(shù)，重點是選擇功率器件(大功率三極管、快恢復(fù)二極管等)以及低通電源濾波器，電解電容等。降額設(shè)計的使用應(yīng)包括電流、電壓和功率等電學(xué)應(yīng)力降額，也應(yīng)包括像振動、溫度、沖擊等環(huán)境應(yīng)力方面的降額。在進行設(shè)計時不僅要充分考慮穩(wěn)態(tài)性能，還要兼顧脈沖狀態(tài)以及環(huán)境變化時所引起的供電波動、浪涌和干擾等情況。因此，在進行數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的設(shè)計階段要留有足夠的余量。當進行環(huán)境設(shè)計時也應(yīng)考慮抗振設(shè)計和熱設(shè)計的加固技術(shù)。數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的安裝好壞對數(shù)控機床的可靠性和穩(wěn)定運行是至關(guān)重要的。

數(shù)控系統(tǒng)的可靠性設(shè)計值，要通過制造和裝配過程予以保證和實現(xiàn)。低劣的制造和裝配工藝，可靠性設(shè)計值就成為根本不能兌現(xiàn)的空話，因此對關(guān)鍵的制造工序和裝配工序要建立可靠性保證體系。制造和裝配工藝水平落后，過多的手工操作和人為參與是國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)可靠性的軟肋。對于國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)這種小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品，現(xiàn)有的工藝水準，很難從硬件制造的角度保證系統(tǒng)的可靠性。國際名牌數(shù)控系統(tǒng)的大批生產(chǎn)，采用機器人焊接，實現(xiàn)全自動制造，減少人為參與，避免了由于人為不慎所造成的失誤。

數(shù)控機床電氣系統(tǒng)一般沒有齊全的技術(shù)資料，系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，別人很難從源代碼解讀，只有原編者才能修改。因此要加緊建立軟件可靠性保證體系，對軟件的研制、測試、運行和維護各階段進行計劃、組織、監(jiān)督控制和指導(dǎo)。對開發(fā)的數(shù)控機床電氣系統(tǒng)軟件要進行可靠性論證，制定軟件的可靠性考核辦法，以便有效提高軟件可靠性。

參考文獻：

機床數(shù)控系統(tǒng)范文第5篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控機床；技術(shù)；電氣系統(tǒng)；故障分析

隨著現(xiàn)代城市化進程的加快,全國各大中小城市無論在城市基礎(chǔ)建設(shè)及規(guī)模的擴展上,還是各種各樣的數(shù)控企業(yè)的增加上都有著空前的飛躍。大到國家，小到一個家庭都在不斷的需求數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的供應(yīng)，這就顯得數(shù)控技術(shù)尤為重要；為了充分發(fā)揮數(shù)控資源的優(yōu)勢，進而實現(xiàn)數(shù)字程序控制的技術(shù)，從而來滿足人們在數(shù)控技術(shù)資源上的需要。本文主要是通過對數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)進行分析，并將其數(shù)控技術(shù)的穩(wěn)定使用來滿足當代人們的需求。

1數(shù)控機床的概述

1.1數(shù)控機床的基本知識。所謂的數(shù)控機床，也就是數(shù)字控制機床，是利用一種裝有程序控制系統(tǒng)來實現(xiàn)自動化的機床。該控制系統(tǒng)能夠有邏輯地處理具有控制編碼或者其他符號指令規(guī)定的程序，并將其翻譯、編碼，并用代碼化的數(shù)字進行表示，在通過信息載體進行輸入數(shù)控裝置中。在通過運算進行處理，再由數(shù)控專職進行發(fā)出各種控制信號。老控制機床的相關(guān)動作，根據(jù)圖紙要求的形狀和尺寸的零件一一進行加工出來。對于數(shù)控機床來說，它更好的解決了復(fù)雜、精密、多品種的零件的加工問題，它是一種高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展新方向。

1.2數(shù)控機床的工作原理。對于數(shù)控機床的工作原理來說，主要是在普通機床上進行加工零件時，機床的運動開始與結(jié)束，運動的先后順序、刀具及零件的相對位置等等都要由人工進行完成，在數(shù)控機床上進行加工零件，就需要把加工零件所需要的所有機床動作按照程序的行駛進行記錄下來，保存在某種存儲物上面，并輸入到數(shù)控裝置中，由數(shù)控裝置進行一一處理程序，然后再將其控制信號發(fā)在制定的機床上進行驅(qū)動相關(guān)的機床，進而協(xié)調(diào)機床上的每一個動作，使其產(chǎn)生的主要運動和進給運動等一系列的機床運動，最后，來完成零件的加工工作。

1.3數(shù)控機床的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)今，數(shù)控技術(shù)和數(shù)控裝備是每個國家工業(yè)現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。我國數(shù)控技術(shù)與世界現(xiàn)今國家相比雖然會有差距，但這就說明，我們要更加了解數(shù)控技術(shù)國內(nèi)外的法杖狀況對我國數(shù)控領(lǐng)域的發(fā)展會有一定的重要意義。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)四十多年的歷史，他主要是被應(yīng)用在機械學(xué)、控制學(xué)、計算機科學(xué)及電子學(xué)等等基礎(chǔ)學(xué)科，它將會發(fā)展一門具有綜合性的新型學(xué)科。數(shù)控機床會向個性化、開放性方向進行發(fā)展；個性化的發(fā)展包括：高速化、高精度化、智能化、復(fù)合化及柔性化等等，個性化的發(fā)展可更好地促進機床的效率和加工的精度，而智能化的發(fā)展更加為其后續(xù)的診斷故障和維修故障提供方便；開放性的發(fā)展可以使軟件平臺和硬件平臺的開放式系統(tǒng)，也可以更好地解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)都會存在一定的問題。因此，目前利用開放性數(shù)控系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)規(guī)章、通信規(guī)范、運行平臺及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等進行研究其核心，數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。

2數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的分析

2.1數(shù)控機床對電氣系統(tǒng)的要求。對于數(shù)控機床的電氣系統(tǒng)的基本要求來說，其中要包括：較高的穩(wěn)固性、新技術(shù)的發(fā)展、穩(wěn)定的安全性、方便維護及良好的控制性等等。一是，穩(wěn)固性，數(shù)控機床是長時間連續(xù)運轉(zhuǎn)的設(shè)備，就說明其本身就具有很高的穩(wěn)固性；二是，新技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機床在保證穩(wěn)固性的基礎(chǔ)上，電氣系統(tǒng)要具有一定先進性，才能更好地為生活中的新型組合功能電氣元件的使用和新型電子電氣的使用；三是，電氣系統(tǒng)的裝置絕緣要做好防護，接地也要牢固，其操作人員更要做足安全問題；四是，數(shù)控機床中的電氣系統(tǒng)會比較復(fù)雜，會有很多的易損部件就需要進行維護，萬一出現(xiàn)故障，就需要故障排除，方便器件的維護才是最為重要的；因此，良好的控制性是必須的。

2.2電氣系統(tǒng)的故障分析及診斷方法。對于電氣系統(tǒng)的故障分析來說，首先，要利用直觀法來進行診斷，并利用感官進行檢查。例如，可以利用人的感官對故障發(fā)生時的各種光、聲和味等各種現(xiàn)象來進行觀察，就需要維修工作人員要有一定的實踐經(jīng)驗，并利用各種學(xué)科的知識和綜合判斷的能力進行對電氣系統(tǒng)的故障診斷；其次，要利用參數(shù)調(diào)整法進行診斷，數(shù)控參數(shù)會直接影響數(shù)控機床的性能。數(shù)控系統(tǒng)在設(shè)置中的參數(shù)會根據(jù)從不同的機床、不同的工作狀態(tài)的要求，而這些參數(shù)不僅僅會使電氣系統(tǒng)與具體機床直接相互匹配，更是使機床各項功能達到最佳化的狀態(tài)。同時，也要對對維修人員的要求會很高，這樣對具體系統(tǒng)的主要參數(shù)會十分知曉，而且一定要有豐富的電氣調(diào)試經(jīng)驗；最后，要利用交換法進行診斷，當我們發(fā)現(xiàn)故障的時候，就可以利用系統(tǒng)中的相同兩個板互換進行相關(guān)的檢查，并將一系列相應(yīng)的參數(shù)進行交換來確定其故障問題；所以，一定要考慮周全，設(shè)計好一定的方案，并做好交換檢查的需要。

3數(shù)控機床的日常維護

3.1電源的維護及保養(yǎng)。對于數(shù)控機床的電源維護來說，一定要確定電壓值是否正常、電氣連接是否接觸不良、開關(guān)是否有效及電氣和接觸器是否正常工作等等，要確定以上幾種檢查是否安全，才能更好地為數(shù)控機床的電源及時進行維護和保養(yǎng)。

3.2電氣部分的維護保養(yǎng)。為了降低數(shù)控機床的故障率，就要提高數(shù)控機床工作效率，所以更加度數(shù)控機床做好定期的日常維護和定期的保養(yǎng)。在電氣部分主要包括：電源輸入線路、繼電器、接觸器及控制電路，所以具體檢查的步驟主要分為以下幾種：1）檢查電源的電壓值是否正常，若輸入的電壓要是超出一定范圍，就需要進行相應(yīng)的調(diào)整；2）檢查所用電氣的連接是否正常；3）檢查各類開關(guān)是否有效，更加可以借助數(shù)控系統(tǒng)的變成控制其輸入輸出模塊上的LED指示燈進行檢查確認。綜上所述,安全穩(wěn)定的數(shù)控機床是數(shù)控系統(tǒng)的主旋律，也是整個計算機平臺上的永恒主題。在當前數(shù)控技術(shù)隨著時代的快速發(fā)展而大幅度提高的同時，應(yīng)做好工作人員的操作安全管理知識，只有通過合理和健全的制度，嚴格的管理，先進的方法，有力的完善數(shù)控技術(shù)和數(shù)控機床的建設(shè)，才能使國家數(shù)控系統(tǒng)走向標準化的道路。提高數(shù)控機床在正常工作環(huán)境下的可靠性和安全性，能夠滿足人們?nèi)找嬖鲩L的社會經(jīng)濟發(fā)展的需求，才能更好地促進數(shù)控機床操作在周圍環(huán)境下和諧建的發(fā)展。

參考文獻

[1]陸偉.數(shù)控機床電氣系統(tǒng)的特點及維修關(guān)鍵技術(shù)分析[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（17）：124.