前言：想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎？我們特意為您整理了5篇數控機床范文，相信會為您的寫作帶來幫助，發現更多的寫作思路和靈感。

數控機床范文第1篇

關鍵詞：數控機床; 故障; 維修

本文就數控機床發生故障后的一些操作步驟和維修方法的操作規范做一個闡述，通過闡述了數控機床的維修方法的操作規范,使其具有可利用性、可持續發展性,為規范數控維修行業奠定良好的基礎。

數控機床發生故障時,對于操作人員應首先停止機床,保護現場,并對故障進行盡可能詳細的記錄,并及時通知維修人員。

1 故障發生時的情況記錄

1.1 發生故障的機床型號,采用的控制系統型號,系統的軟件版本號。

1.2 故障的現象,發生故障的部位,以及發生故障時機床與控制系統的現象。

1.3 發生故障時系統所處的操作方式。

1.4 若故障在自動方式下發生,則應記錄發生故障時的加工程序號,出現故障的程序段號,加工時采用的刀具號等。

1.5 若發生加工精度超差或輪廓誤差過大等故障,應記錄被加工工件號,并保留不合格工件。

1.6 在發生故障時,若系統有報警顯示,則記錄系統的報警顯示情況與報警號。

2 故障發生的頻繁程度記錄

2.1 故障發生的時例與周期。

2.2 故障發生時的環境情況。

2.3 若為加工零件時發生的故障,則應記錄加工同類工件時發生故障的概率情況。

2.4 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。

2.5 故障的規律性記錄。

2.6 故障時的外界條件記錄。

3 故障檢查

3.1 機床的工作狀況檢查。

3.2 機床運轉情況檢查。

3.3 機床和系統之間連接情況檢查。

3.4 CNC裝置的外觀檢查。

4 故障診斷

故障診斷是進行數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,同時也起到預防故障的發生與擴大的作用。首先維修人員應遵循以下兩條原則: ①充分調查故障現場。這是維修人員取得維修第一手材料的一個重要手段。 ②認真分析故障的原因。分析故障時,維修人員不應局限于 CNC部分,而是要對機床強電、機械、液壓、氣動等方面都作詳細的檢查,并進行綜合判斷,達到確珍和最終排除故障的目的。 故障診斷可通過；直觀法、系統自診斷法、參數檢查法、功能程序測試法、部件交換法、測量比較法、原理分析法、敲擊法、局部升溫法、轉移法等。 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,維修人員可以根據不同的現象對故障進行綜合分析,縮小故障范圍,排除故障。

5 維修方法

在數控機床維修中,維修方法的選擇到位不到位直接影響著機床維修的質量,在維修過程中經常使用的維修方法有以下幾種:

5.1 初始化復位法。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來清除故障,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法排除,則進行硬件診斷。

5.2 參數更改,程序更正法。系統參數是確定系統功能的依據,參數設定錯誤就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,對此可以采用系統搜索功能進行檢查,改正所有錯誤,以確保其正常運行。

5.3 調節、最佳化調整法。調節是一種最簡單易行的辦法。通過對電位計的調節,修正系統故障。

5.4 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。

5.5 改善電源質量法。目前一般采用穩壓電源,來改善電源波動。對于高頻干擾可以采用電容濾波法,通過這些預防性措施來減少電源板的故障。

6 維修記錄到位

維修時應記錄、檢查的原始數據、狀態較多,記錄越詳細,維修就越方便,用戶最好根據本廠的實際清況,編制一份故障維修記錄表,在系統出現故障時,操作者可以根據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容：

數控機床范文第2篇

1數控機床改造的特點

數控改造技術在機械加工行業中的應用越來越廣泛,這主要是由于數控改造有以下幾方面突出特點和優點:

(1)投資額少、交貨期短同購置新機床相比,一般可以節省60%-80%的費用,改造費用低,特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只是新機床購置費用的1/3,交貨期短。即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的制造與安裝過于費工、費錢,改造成本也高2-3倍,但與購置新機床相比,也能節省投資50%左右。

(2)機械性能穩定可靠所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構件,而不是那種焊接構件,改造后的機床性能高、質量好,可以作為新設備繼續使用多年。

(3)熟悉了解設備、便于操作維修購買新設備時,不了解新設備是否滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機床地加工能力,另外,由于多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現全負荷運轉。

(4)可采用最新的控制技術可根據技術革新的發展速度,及時地提高生產設備地自動化水平和效率,提高設備和檔次,將舊設備改成當今水平的機床。充分利用現有的條件可以充分利用現有地基,不必像購置新設備時那樣需要重新構筑地基。因此可節約費用,降低改造成本,同時也可縮短生產準備周期。

(5)提高產品質量和工效可以解決復雜零件的加工精度控制,加工的產品尺寸一致性好、合格率高、廢品率的、生產效率高。如經濟型數控機床,一般可提高工效3-7倍。對復雜零件而言,難度越高,提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動強度,提高工人素質促進科技成果的普及和應用,為“體力型”向“智能”轉變創造條件。

2提高數控機床改造精度的常見方法

數控機床在設計上要達到高的靜動態剛度,運動副之間的摩擦系數小,傳動無間隙,功率大;便于操作和維修。機床數控改造時應盡量達到上述要求,還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求,才能獲得預期的改造目的,常見的機床改造方法如下。

2.1修復機床導軌精度

導軌的作用是導向與承載。導軌在空載和在切削條件下運動時,都應具有足夠的導向精度。是機床幾何精度的基礎,所以,機床在改造時,為了達到預期的精度要求,往往必須修復導軌精度。對不同形式導軌,大概修理方法如下:

(1)使用環氧型耐磨導軌涂層修復導軌精度:工作臺導軌的涂層,就是床身導軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡化了工藝,縮短了制造周期。應用于機床改造更為便利,效果顯著。

(2)鑄鐵導軌:鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點為18—25點/平方厘米,同時,必須保證的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對位置控制精度的影響。

2.2恢復主軸精度

主軸是主軸組的重要組成部分。機床工作時,由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動,對加工質量和生產率,有重要影響。所以,改造時必須修復主軸的精度。

對于精度超差的主軸拆卸以后應對其進行全面檢查,以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調整軸承的間隙調整和預緊。調整后應進行溫升實驗,溫升超過規定值,應減少預緊量。

當主軸軸承重新裝配好后,用千分表和標準檢驗棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉中心同主軸的回轉中心完全重合。

2.3修復或更換滾珠絲杠

隨著現代科技的發展,機械制造業正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰。滾珠絲杠作為當代數控機床進給的主要傳動機構,以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用,成為各類數控機床的重要配套部件,并己實現了標準化、通用化和商品化。基本上現代的數控機床都采用了滾珠絲杠,但在改造時,一定要恢復其傳動精度,或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造后的定位精度,尤其是在半閉環系統中,絲杠不僅要起到傳動作用,還要起到標尺的作用,編碼器只是測量絲杠的轉數,至于工作臺實際行走的距離,相當于開環,只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。

2.4利用精密儀器檢測機床精度

可以結合具體的機床改造過程,利用先進的激光干涉儀測量系統,對機床的定位精度進行測量,并利用球桿儀快速檢查機床精度,診斷誤差來源,自動分析機床精度狀態,檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等,根據檢測結果,進行必要的分析,再結合資金投入、新技術應用等因素確定必要的改造、修理方案。在調整機床參數時,尤其是伺服驅動參數,可根據球桿儀的檢測結果,進行系統優化,使機床參數更合理,系統更穩定。

在改造完成后,利用激光干涉儀對定位精度進行測量,然后,根據情況進行適當的補償,可以大大提高機床的定位精度和加工精度。

2.5減少傳動環節的間隙

一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動,因而改造時,機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求,以保證機床加工精度。

如果進給傳動系統中有蝸輪蝸桿傳動,一定要注意,調整好反向間隙,否則,很可能直接影響機床性能。另外,如果進給傳動系統中有同步齒形帶,也必須進行適當的調整或更換,尤其是在采用半閉環系統中,若此部分不在控制環內,將直接影響機床的定位精度。

數控機床范文第3篇

關鍵詞：數控維修；教學；虛擬機床

前言

數控市場對人才的需求已不僅僅局限于數控操作、數控編程，對技術含量更高的數控維修人才越來越重視，數控技術涉及到機械、液壓、電氣、計算機、編程等多個領域，不僅要求具有扎實的理論基礎，并且要有熟練的操作技能，而維修水平的高低在一定程度上也決定了機床的利用率和使用壽命，應用到數控技術的模具、汽車、裝備制造、航空航天等行業對數控人才更是求賢若渴。在這一發展背景下，傳統的數控維修教學方法也要適當做以調整，不僅要及時對新技術加以研究，更要加大對學生實訓實操教學的力度，增加實踐機會，鞏固理論知識，提高動手能力。此時，虛擬數控機床的發展為數控維修教學帶來了新的生機，使用虛擬技術解決了因機床不足而致使的教學實踐難的問題，無論對于增強學生實訓還是提高教學效果，都是不可忽視的有效助力。

1.當前數控維修教學中存在的問題

1.1數控系統落后我國高校的數控機床平臺配置的多為國內經濟型、普及型的數控系統，缺乏高端系統，數控系統的類型相對單一，隨著數控行業的發展，數控機床越來越復雜化，中、高檔數控機床逐漸應用推廣，由此教學現用的數控系統顯出其劣勢，已不能滿足當前數控行業發展的教學需要，數控系統的多樣化以及機床功能的復合化是未來數控教學應當注意的重點。1.2設備配置短缺數控維修教學中一個重要的環節就是讓學生實際操作，這需要學校建立相應的數控機床實驗室，提供機床、功能部件等實驗設備器材，配備實驗室需要場地較大，功能部件的種類又相對繁多，價格也不低，對于資金的需求很大，如果學校沒有雄厚的資金支持，那么建立實驗室就成為空談，硬性設備配置不足，在很大程度上會影響實訓教學，制約了學生實踐能力的提升。1.3實訓教學不足①拆裝實訓不足。目前許多高校實訓課程都有教授機床部件的拆裝，但是拆裝實訓課程中所用的部件多是淘汰下來的或者是有故障的產品，并且部件較為滯后，品種也不多，這樣一來學生所接觸到的機床部件與實際市場發展中應用的部件相差甚遠，即使學生學會了課程上的部件拆裝，走出學校后也無法實際應用于工作崗位，那么這種實訓對于學生來說其實是沒有任何實際意義的；②電氣連接實訓不足。數控機床技術需要學生熟悉掌握電氣技術，在實訓操作中，數控系統與伺服系統的連接需要反復插拔電纜，多次的反復插拔極易對電纜連接處造成影響，甚至會影響到數控系統的操作穩定性，并且反復插拔還會造成導線等相關材料的過度消耗，造成資源浪費，并且維修起來也需要大量的時間和工具，一一進行排查，這些都在一定程度上影響了學生的動手操作率；③傳感檢測器實驗不足。目前高校的數控機床實驗室多用作數控系統和機床的調試方面，而對于數控機床的傳感檢測涉獵甚少，偶爾有學校涉及到這方面，也尚處在論證和建設階段，機床的傳感檢測元器件是機床精度的重要保證，也是故障頻發的一個源頭，因此加強學生對于機床傳感檢測器的培訓勢在必行。

2.虛擬數控機床概述

虛擬數控機床技術就是借助于計算機虛擬制造的執行單元。這種技術可以在計算機上以仿真加工的形式模擬真實生產環境，通過計算機的屏幕將機床全面、逼真的顯現出來，讓學生更直觀的理解和掌握機床系統模式、生產流程、加工環境，并且虛擬數控能夠及時捕捉故障信息和生產疏漏，以便于對加工工藝的合理性、穩定性、加工精度進行相應的評估和預測，降低生產風險，提高生產效率。數控機床相較于真實機床對于數控維修教學來說具有很大優勢，能夠有效降低傳統數控機床操作的危險性，并且成本耗費小，微元處理可行性高，其仿真功能所呈現出的效果并不亞于真實化模擬，并且教學方式靈活貼切，學生也樂于主動深入研究。

3.虛擬數控機床在數控維修教學中的應用

3.1輔助理論教學數控機床的功能日益復合化，這類中高檔的機床構件、工作原理、裝配也日益復雜，傳統的教學課件以及flas已經不能滿足清晰展現機床的需要，這對于學生理解掌握理論基礎帶來了一定的困難，而虛擬數控機床以及功能部件可以通過計算機來以任何角度旋轉、展示，進行逼真的三維動畫解析，能夠讓學生充分觀察機床內部結構和原理，加深學生對知識的理解與掌握。3.2輔助拆裝實訓機床部件的實際拆裝實訓需要大量、多種類的零部件，實際的拆裝操作對于部件的損毀風險較高，對學校來說也是不小的資金壓力，而虛擬拆裝可以通過計算機來進行機床整體、零部件的拆裝模擬，并且可以反復強化，不僅鍛煉了學生的動手能力，同時也降低了拆裝實訓的成本投入。3.3輔助電氣連接實訓機床電氣連接的實訓主要是完成電器柜的連接，通過虛擬數控機床，學生可以自行完成電氣布局規劃，選擇元器件，連接導線完成電氣連接，并且虛擬系統還設置了虛擬的萬用表和示波器，學生在完成電氣連接后可以檢測線路是否正常以及進行電氣故障排查。虛擬電氣連接能夠有效緩解實訓中電氣耗材量大，資源浪費的現象。3.4輔助機床故障診斷故障診斷是數控維修教學中的重要環節，一般情況下在故障診斷中需要利用計算機對數控機床進行檢查，由計算機顯示診斷信息，學生可以通過分析相關的數據信息及時找到機床的故障之處并加以診斷和維修，并且通過虛擬機床可以對機床的參數進行設置和調試，提高學生對機床的維護、維修能力。總之，隨著虛擬技術的不斷發展，虛擬數控機床在數控維修教學中應用也越來越普遍，基于其便捷性以及可操作性，對于學生來說通過虛擬機床能夠強化理論知識，加深對機床構造、原理、功能的掌握，提高實踐動手能力，這對于數控維修教學是十分必要的。

參考文獻：

數控機床范文第4篇

數控機床是把電子技術、自動化技術、電機技術以及測量技術集中在一起的自動化化設備，數控機床具有精度高，效率高和柔性高這三個主要的特點。數控機床屬于過程控制裝備的一種，它需要每一時刻都要做好對設備的控制，使全部設備都可以準確的工作。需要注意的是不論哪一部分出現了故障問題都會使得機床設備停止工作，這就造成了工作的停滯，工作停滯的出現會對生產的質量和效率都受到嚴重影響。此外，特別是當設備運用于煤礦生產中時，一定要加強注意，因為數控機床正是處于工作中的關鍵崗位，如果出現故障后沒有及時的進行維修和維護，就會造成巨大的經濟損失，所以對煤礦機械的原理和裝置進行詳細的設計是很重要的。

2、數控技術特點和發現現狀

數控技術能很方便的改變加工工藝中的工藝參數，有利于新產品的研發和換批加工。能確保加工的精度減少輔助時間，從而實現一次工作完成多道復雜的加工工序。對于普通機床難以完成的零價加工，如對復雜零件和零件曲面狀的加工能高質量的完成。采用的是模塊化的工具，一方面減少了安裝和換刀的時間，另一方面又提高了工具的管理水平和提高了工具的標準化。隨著現在的微處理器的產生以及現代的SOPC技術的發展，在機械加工和和機械設備的維修檢測以及集成的程度上都有很大的提高。我國的自主創新能力不足，目前我國的數控技術只是處于對進口產品的模仿階段，在技術創新方面缺乏。歸其原因就是我們對引進的先進技術的研究不深入，最重要的是我國缺乏完善的鼓勵創新機制。還有就是我國的產品網絡程度不高，可靠性和穩定新不高。現階段我國主要的串口通訊技術和NC程序傳送技術的集成化和網絡水平有限。所以在煤礦數控技術的研究和應用的領域還有很長的路要走。

3、煤礦數控機床的結構

構成數控機床的主體結構，有控制面板、CNC裝置、伺服單元、驅動裝置和測量裝置等構成。計算機系統在煤礦機床的數控系統中占據著一個核心地位，系統通過輸入以及輸出命令的各種轉換來對數據進行處理，從而完成來對工程執行的各方面操作。在操作工程中，控制面板充當了一個人機交換的媒介，傳輸各種各樣的程序。PLC在煤礦數控機床設備中發揮著信息的交換作用，它是一個雙方面信息交換空間，不僅要實現與控制中心的信號進行交換，還要與數控機床的開關信號進行交換，所以它的信息存量特別大。信息交換的地址不能隨意的刪除或者更換，都是已經事先設計好的地址。對煤礦數控機床的設計有三個重要的模塊，分別是主傳動數控化、傳動的數控化以及對伺服進給系統三方面的設計改造。

4、煤礦機械數控機床的設計

應綜合考慮系統應用的場合，所需控制的對象以及對系統提出的基本要求這些因素之后，再選擇使用合適的CPU。8088，8086，80386，8098，80286，8096等16位機的CPU是目前我國常用的CPU芯片。有時候也選用8位機的CPU，例如8080，8031，Z80等。應用于普通數控機床改造的一般是Z80CPU以及MCS一51單片機。選擇它們主要是看重了配套芯片比較廉價，而且實用性和普及都是很強的，此外，對于它們的制造和維修也都是很方便的。這些特點使得它們完全符合改造需求。電氣控制系統的目的就是為了滿足被控對象工藝，有效的促進產品的質量和生產效率的進一步提升。在設計PLC控制系統的過程中，要按照下列原則進行。

一、堅持完整性原則，也就是說，要確保可以滿足工業生產過程和機械設備的需要。

二、經濟性原則，就是產品一經設計出可以做到簡單實用。

三、可靠性原則，就是PLC控制系統在設計完成后可以穩定可靠的運行。

四、發展性原則，就是對現在已有的生產工藝進行全面的檢查后給未來的發展留出一定的空間。

通過機床的傳動實現不同的工件在不同的速度下運行時的協調。傳動的性能會對零件的質量和生產效率產生很大的影響，在設計中還要考慮其經濟性，利用原來的電動機拖動機床的傳動，達到機床的正常高效率運行。在加工的設計中，考慮到變換了切削轉矩以及機床電壓，會使得電機轉速也發生變化，使得生產精度提高，其影響會直接反應在零件的表面生產。在主軸的設計中應加入變頻調速系統，用來完成機械換擋。傳動系統主要是將接受系統的指令傳輸給傳送系統需要進行工作的部分。驅動系統會根據指令進行相應設定的工作，之后會進行機械的加工處理，從而生產出符合規定要求的零件。對于精度要求很高的參數設置需要依據傳動要求進行相應的設定，同時，開環控制是對驅動系統進行改造的過程中不可缺少的環節。當現代機床與傳統的進行比較時可以發現，現代機床具有更高的穩定性，而且自身發生故障的可能性越來越低，工作中出現的故障也大多是由于人為操作失誤所引起。數控機床都是由機械和電氣等多方面的程序構成，維修人員要從內到外仔細的檢查，最大限度的排除因為隨意的卸載造成的機床性能降低。此外，對于參數的設置也要能夠起到將滾珠絲杠螺母副之間的軸向間隙減小甚至消除的作用，這樣的操作可以更加有效地提高傳動的剛度。在設計中，對數據庫的整理也是很有必要的，它是遠程數據庫的基礎，網絡數據庫是將數據和資源實現共享的核心技術，然后經過本地計算機的處理完成數據的存貯和查詢。

5、煤礦數控機床伺服系統設計

數控機床的伺服系統有三種，即開環，半閉環和閉環三種。其中閉環的控制方案的優點很多也很突出，閉環的系統的機床精度很高，在補償機械運動中的誤差小，能減小甚至消除干擾與間隙等因素對精度的影響。但是閉環系統的機構較其他系統復雜，使用技術難度較大，對該系統的調試和維修困難，再有就是生產的造價高，在實際的生產過程中使用閉環的控制系統沒有太大的必要性。ActiveX的其實就是一個開放的平臺。其工作內容就是給程序的開發人員和用戶，還有Web生產廠商提供在互聯網創建程序集成過程中的方向。ActiveX服務器控件能把所有的能執行的代碼還有程序融入到該服務器系統之中，并嵌入到Web中，讓用戶能通過網絡就能得到想要的程序，不需要遠程的客戶端就能進行遠程的執行。

6、總結

數控機床范文第5篇

關鍵詞：數控技術及裝備 自動控制技術 可編程控制器

1　數控機床的概要

1.1　數控機床的產生

隨著社會生產和科學技術的不斷進步，各類工業新產品層出不窮，機械制造業作為國民工業的基礎，其產品更是日趨精密復雜，特別是在航天、航海、軍事等領域，所需的機械零件精度要求更高、形狀也更為復雜、多品種，并且往往批量較小，加工這類產品需要經常改裝或調整設備，普通機床或專業化精度高的自動化機床顯然無法適應這些要求。同時隨著市場競爭的日益加劇，企業生產也迫切需要進一步提高其生產效率、提高產品質量及降低生產成本。一種新的生產設備――數控機床就誕生了。

1.2　數控機床的發展

1952年美國麻省理工學院成功地研制出一套三坐標聯動，利用脈沖乘法器原理的試驗性數控系統，并把它裝在一臺立式銑床上，當時用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺數控機床。

我國是從1958年開始研究數控技術，一直到60年代中期處于研制、開發時期，一些高等院校、科研院所研制出試驗樣機，開發也是從電子管開始的，1965年國內開始研制晶體管數控系統。從70年代開始，數控技術在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工等領域全面展開。數控加工中心在北京研制成功。在這一時期，數控線切割機床由于結構簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣。

到20世紀80年代，總體發展趨勢是：

數控系統的可靠性不斷提高；增強通信功能；采用新型的自動編程系統；驅動裝置向交流、數字化方向發展；為便于裁剪、擴展和功能升級，滿足不同類型數控機床的需求，提高系統的集成度、縮小體積，采用模塊化結構；廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統；數控裝置由NC向CNC發展。總之，數控機床技術不斷發展，性能價格比也越來越高，可靠性越來越高，功能越來越完善，使用越來越方便。

1.3　數控機床的組成及工作原理

數控機床一般由機床本體、輔助裝置、伺服驅動系統、計算機數控裝置、控制介質等部分組成。

1.3.1　控制介質

要對數控機床進行控制，就必須在人與數控機床之間建立某種聯系，這種聯系的中間媒介物就是控制介質，又稱為信息載體。在使用數控機床之前，先要根據零件圖上規定的尺寸、形狀和技術條件，編出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于工件的位置和機床的全部動作順序，按照規定的格式和代碼記錄在信息載體上。需要在數控機床上加工該工件時，把信息即工件加工程序輸入計算機控制裝置。常用的控制介質有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶等。

1.3.2　伺服驅動系統

為使工作臺按規定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，把來自數控裝置的運動指令轉變成機床移動部件的運動，需要進行伺服驅動。

伺服系統由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電機組成，常用的伺服電機有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機。伺服系統的性能是決定數控機床加工精度和生產效率的因素之一。

1.3.3　計算機數控裝置

數控裝置是數控機床的中樞。其作用是：從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，輸出幾種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，經過數控裝置的邏輯電路或軟件進行編譯運算處理后，使其進行規定的有序運動。

1.3.4　輔助控制裝置

輔助控制裝置的作用是把計算機送來的輔助控制指令經機床接口電路轉換成強電信號，用來控制主軸電機的起動、停止，主軸轉速調整，冷卻及泵起停，轉位換刀，工件和機床部件的松開和夾緊，分度工作臺的轉位分度等開關輔助動作。當今數控機床已廣泛采用可編程控制器作為輔助控制裝置。

1.3.5　機床本體

數控機床是高精度和高生產率的自動化加工機床，它與傳統的普通機床似，但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動機構及操作機構等方面都發生了很大的變化。數控機床應具有更好的抗振性和剛度，要求相對運動面的摩擦系數要小，進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設計要求比通用機床更嚴格，加工制造要求精密，并采用加強剛性、減小熱變形、提高精度的設計措施。

1.4　數控機床的特點

數控機床有以下的特點：

1.4.1　適應性強，適合加工單件或小批量復雜工件

在數控機床上改變加工工件時，只需要重新編制新工件的加工程序，就能實現新工件加工。數控機床加工工件時，只需要簡單的夾具，所以改變加工工件后，也不需要制作特別的工裝夾具，更不需要重新調整機床。因此數控機床特別適合單件、小批量及試制新產品的工件加工。

1.4.2　加工精度高

數控機床的脈沖當量普遍可達0.001mm/脈沖，傳動系統和機床結構都具有很高的剛度和熱穩性，工件加工精度高，進給系統采用消除間隙措施，并對反向間隙與絲杠螺距誤差等由計算機實現自動補償，所以加工精度高。由于數控機床是自動進行加工的，所以同一批工件的尺寸一致性好，加工質量十分穩定。

1.4.3　生產率高

工件加工所需時間包括機動時間和輔助時間。數控機床能有效地減少這兩部分時間。

數控機床剛性好，快速移動和停止采用了加速、減速措施，因此既能提高空行程運動速度，又能保證定位精度，有效地降低了加工時間。

數控機床更換工件時，不需要調整機床，同一批工件加工質量穩定，無需停機檢驗，故輔助時間大大縮短，生產效率有了更明顯的提高。

1.4.4　減輕勞動強度、改善勞動條件

數控機床加工是自動進行的，工件加工過程不需要人的干預，加工完畢后自動停車，這就使工人的勞動條件大為改善。

1.4.5　良好的經濟效益

雖然數控機床很貴，分攤到每個工件上的設備費用較大，但是使用數控機床可節省許多其它費用。特別是不要設計專用工裝夾具，加工精度穩定，減少了調度環節等，所以總體成本下降，可獲得良好的經濟效益。

2　國產數控機床的發展現狀及發展趨勢

2.1　國產數控機床與國際先進水平差距逐漸減小

數控機床是當代機械制造業的主流裝備，國產數控機床的發展經歷了由成長期進入了成熟期，可提供市場各種數控機床，覆蓋超重型機床、高精度機床、特種加工機床、鍛壓設備、前沿高技術機床等領域，產品可與日、美、德、意等國齊駕齊驅。

2.2　國內數控機床的發展趨勢

2.2.1　智能、高速、高精度化

新一代數控機床為提高生產率，向超高速方向發展，精密度已達微米級。

2.2.2　設計、制造綠色化

在不犧牲產品功能、質量和成本的前提下，系統考慮產品開發、制造及其活動對環境的影響，對環境的負面影響最小，資源利用率最高。

2.2.3　復合化與系統化

由于產品開發周期越來越短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發展。

3　CNC裝置的工作原理

CNC裝置在其硬件環境支持下，按照系統監控軟件的控制邏輯，對輸入、譯碼、刀具補償、速度規劃、插補運算、位置控制、I／O接口處理、顯示和診斷等方面進行控制。

CNC裝置的主要工作包括以下內容：

3.1　輸入

輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數和補償量等數據。

3.2　譯碼

在譯碼的過程中還完成對程序段的語法檢查。

3.3　插補

插補的任務是在一條給定起點和終點的曲線上進行“數據點的密化”。

3.4　進給速度處理

編程所給的刀具移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。

3.5　刀具補償

刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。

3.6　位置控制

位置控制處在伺服回路的位置環上。

3.7　顯示

CNC裝置的顯示主要是為操作者提供方便。

3.8　I，O處理

主要處理CNC裝置面板開關信號、機床電氣信號的輸入、輸出和控制。

3.9　診斷

現代CNC裝置都具有聯機和脫機診斷的能力，對CNC裝置進行診斷、故障定位和修復。

4　結束語

為提高在市場的適應能力和競爭能力，現在各國制造業大都采用數控技術來提高制造能力和水平。另外世界各發達國家還將數控技術和裝備列為國家的戰略物資，所以用盡措施來發展自己的數控技術及產業。目前，當前研究的核心是數控系統功能軟件開發、開放式數控系統結構及配置。大力發展以數控技術為核心的先進制造技術，為我國數控技術和產業走向世界的前列，使我國經濟保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗！

參考文獻：

[1]張振國.數控機床的結構與應用.機械工業出版社，1990.