數(shù)控機床綜合服務論文題目(5篇)

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數(shù)控機床綜合服務論文題目篇一

摘 要

為了適應機械行業(yè)的發(fā)展趨勢，簡化一般工廠中工人的勞動量，在本設計中應用簡單的數(shù)控系統(tǒng)設計。就實際情況分析，一般的機械加工精度和效率足以完成工作需求，不需要高精密的數(shù)控系統(tǒng)，但考慮一般機械系統(tǒng)實現(xiàn)自動化生產相對比較困難，而且實現(xiàn)起來相當復雜，設備比較龐大。然而這些問題可以在一個非常簡單的數(shù)控系統(tǒng)中很容易的得到很好的解決。隨著微型計算機系統(tǒng)的發(fā)展，性能的不斷提高，大范圍應用的普及，應用一個簡單的數(shù)控系統(tǒng)來完成一般的工作，在一般的小型工廠中足可以實現(xiàn)。

本次設計的銑床，除了能進行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時，還可以進行鉆孔或攻絲加工。所以我們采用了如下的設計方案：進給系統(tǒng)采用大慣量寬調速直流伺服電動機，滾珠絲杠，雙螺母墊片調整預緊間隙，導軌副采用直線滾動導軌副，主傳動系統(tǒng)采用無級調速電機。

在設計過程中，我得到了老師的精心指導，幫我收集了很多我無法找到的資料。袁老師在完成繁重的教學任務之余，經常拖著疲憊的身體，對我們的工作進行仔細地審查，針對我們的情況，進行了耐心的講解，從設計的原理到結構功能，做出了大量的指導性工作，使我們對所要設計的課題有了更深的了解，在這里也要感謝同組同學的熱心幫助，同學們總是微笑著面對我的提問，耐心講解，使我對有些問題有更加清楚的認識。

關鍵詞：總體結構布局 銑床傳動方式 主傳動系統(tǒng) 進給系統(tǒng)

abstract in order to adapt to the machinery industry development trends, simplified general factory workers in the labor, in the design of a simple numerical control system the actual situation analysis, the general machining accuracy and efficiency needs to complete its work, do not need high-precision numerical control system, but considering the general mechanical system to automate production is relatively difficult and very complex to achieve, equipment relatively r, these problems can be in a very simple numerical control system in very easy to get a good the development of micro-computer system, the continuous improvement of performance, large-scale application of the universal application of a simple numerical control system to complete the work in general, the small factories in general can be achieved in processing center, in addition to a milling, spindle installed on a different tool, can also carry out drilling or tapping ore, we have adopted the design of the programmes are as follows: feeding system using the inertia of wide speed range dc servo motor, ball screw, double-nut pads adjust preload gap, the rails of a rail line rolling deputy, the main drive system adopts the-speed the design process, i was given the careful guidance of teachers hsu, to help me collect a lot i can not find the teachers completed the arduous task of teaching, while towing tired of the daily physical, to our work carefully review the situation against us, on a patient, from design to the principles of structure and function, to a lot of guidance, so that we have to design the machine gained a deeper understanding of the same group here also like to thank the enthusiastic help students, the students have always smiling face

of my question, patiently explained to me for some the problem is more clear ds ：the overall structure layout transmission feed system main drive system

目 錄

1緒論...................................................................2 1.1數(shù)控機床的產生及發(fā)展.......................................2 1.2數(shù)控機床的組成及分類.....................................3 1.3數(shù)控機床的特點...........................................3 2設計的主要參數(shù)及基本思想...............................................4 2.1 課題要求.............................................................4 2.2 總結構設計...........................................................4 2.3 銑床總布局的確定.....................................................5 3數(shù)銑床的設計和計算.....................................................6 3.1 主傳動系統(tǒng)的設計.....................................................6 3.2 進給系統(tǒng)的設計.......................................................9 3.3 進給系統(tǒng)的計算......................................................10 4 數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇..................................................10 4.1數(shù)控及計算機數(shù)控....................................................10 4.2 計算機數(shù)控系統(tǒng)的內部工作過程........................................10 4.3數(shù)控系統(tǒng)的特點......................................................11 5 夾具的選擇及介紹......................................................11 5.1 數(shù)控銑床夾具介紹....................................................11 5.2 技術要求............................................................12 5.3 對夾具零部件的要求..................................................13 結論...................................................................15 致謝...................................................................16 參考文獻................................................................17

1緒論

機械制造業(yè)是國民經濟的支柱產業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，我國的機械制造業(yè)在工業(yè)總產值中占40%?？梢哉f，沒有發(fā)達的機械制造業(yè)，就不可能有國家的真正繁榮的富強。而機械制造業(yè)的發(fā)展規(guī)模和水平，則是反映國民經濟實力和科學技術水平的重要標志之一。提高加工效率、降低生產成本、提高加工質量、快速更新產品，是機械制造業(yè)競爭和發(fā)展的基礎，也是機械制造業(yè)技術水平的標志。

1.1數(shù)控機床的產生及發(fā)展

數(shù)字控制機床是用數(shù)字代碼形式的信息(程序指令)，控制刀具按給定的工作程序、運動速度和軌跡進行自動加工的機床，簡稱數(shù)控機床。數(shù)控機床具有廣泛的適應性，加工對象改變時只需要改變輸入的程序指令；加工性能比一般自動機床高，可以精確加工復雜型面，因而適合于加工中小批量、改型頻繁、精度要求高、形狀又較復雜的工件，并能獲得良好的經濟效果。

隨著數(shù)控技術的發(fā)展，采用數(shù)控系統(tǒng)的機床品種日益增多，有車床、銑床、鏜床、鉆床、磨床、齒輪加工機床和電火花加工機床等。此外還有能自動換刀、一次裝卡進行多工序加工的加工中心、車削中心等。80年代初，隨著計算機軟、硬件技術的發(fā)展，出現(xiàn)了能進行人機對話式自動編制程序的數(shù)控裝置；數(shù)控裝置愈趨小型化，可以直接安裝在機床上；數(shù)控機床的自動化程度進一步提高，具有自動監(jiān)控刀具破損和自動檢測工件等功能。

隨著微電子技術、計算機技術和軟件技術的迅速發(fā)展，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)日益趨向于小型化和多功能化，具備完善的自診斷功能；可靠性也大大提高；數(shù)控系統(tǒng)本身將普遍實現(xiàn)自動編程。未來數(shù)控機床的類型將更加多樣化，多工序集中加工的數(shù)控機床品種越來越多；激光加工等技術將應用在切削加工機床上，從而擴大多工序集中的工藝范圍；數(shù)控機床的自動化程度更加提高，并具有多種監(jiān)控功能，從而形成一個柔性制造單元，更加便于納入高度自動化的柔性制造系統(tǒng)中。

1.2 數(shù)控機床的組成及分類

1.2.1 數(shù)控機床的組成

數(shù)控機床由：程序、輸人/輸出裝置、cnc單元、伺服系統(tǒng)、位置反饋系統(tǒng)、機床本體組成:（1）程序的存儲介質，又稱程序載體（2）輸人/輸出裝置（3）cnc單元(4)伺服系統(tǒng)(5)位置反饋系統(tǒng)（檢測反饋系統(tǒng)）(6)機床的機械部件。對于加工中心類的數(shù)控機床，還有存放刀具的刀庫、交換刀具的機械手等部件，數(shù)控機床機械部件的組成與普通機床相似，但傳動結構要求更為簡單，在精度、剛度、抗震性等方面要求更高，而且其傳動和變速系統(tǒng)更便于實現(xiàn)自動化擴展。1.2.2 數(shù)控機床分類

數(shù)控機床按所能實現(xiàn)的控制功能分為點位控制、直線控制、連續(xù)軌跡控制三類。根據(jù)機床伺服驅動控制方式的不同，可將機床分為開環(huán)控制、半閉環(huán)控制和閉環(huán)控制三種類型。

1.3 數(shù)控機床的特點

1、數(shù)控系統(tǒng)取代了通用機床的手工操作，具有充分的柔性，只要重新編制零件程序，更換相應工裝，就能加工出新的零件。

2、零件加工精度一致性好，避免了通用機床加工時人為因素的影響。

3、生產周期短，特別適合小批量、單件零件的加工。

4、可加工復雜形狀的零件，如二維輪廓或三維輪廓加工。

5、易于調整機床，與其他加工方法相比，所需調整時間較少。

6、易于建立計算機通信網絡。設備初期投資大。

7、由于系統(tǒng)本身的復雜性，增加了維修的技術難度和維修費用。設計的主要參數(shù)及基本思想

2.1 課題要求

三坐標立式數(shù)控銑床可實現(xiàn)x向（縱向）、y（橫向）、z（升降）三個方向的自動移動，控制靈活，定位準確，精度高，剛性好，可用端銑刀或立銑刀完成平面銑削，臺階面銑削，開槽、凸輪曲面加工，型腔曲面加工以及外形曲面的加工。機床的數(shù)控系統(tǒng)可選用進口或國 6

產三軸數(shù)控系統(tǒng)，配置靈活，機床的三個方向定位精度達0.012，重復定位精度0.006。機床動力頭可選用標準銑削頭，也可選用專用單軸銑削頭或多軸銑削頭，效率高，剛性好，精度高，用于平面加工可達平面度0.03／300。

2.2 總結構設計

1、設計要求：

⑴、具有大的切削功率，高的靜、動態(tài)剛度和良好的抗震性能； ⑵、具有較高的幾何精度、傳動精度和熱穩(wěn)定性； ⑶、具有實現(xiàn)輔助操作自動化的結構部件。

2、提高機床的結構剛度

機床的剛度是指在切削力和其他力作用下，抵抗變形能力。機床的床身和立柱等支承件，采用鋼板和型鋼焊接而成具有減小質量提高剛度的顯著優(yōu)點。用鋼板焊接有可能將構件做成全封閉的箱形結構，從而有利于提高構件的剛度。在立柱的中間布置上隔板，可以提高構件的剛度。

合理的結構布局也可以提高剛度。本次設計的銑床工作臺只做橫向和縱向進給運動，刀具可以上下移動，這樣可以避免加工較重零件時，升降式工作臺剛度不足的問題。

3、提高機床的抗震性

裝配在一起的旋轉部件，應保證同軸，并且要消除傳動間隙。裝在機床是的電機等旋轉部件需隔振安裝。減少機床內部震源或降低激振力，就減少了產生強迫振動的可能性，相當于提高了機床的抗震性。

4、提高低速進給的平穩(wěn)性和運動剛度

⑴、減少動、靜摩擦系數(shù)之差

執(zhí)行部件所受的摩擦阻力主要來自導軌副，因此，選用滾動導軌，此外采用具有防爬作用的導軌潤滑油，這種導軌潤滑油中加有極性添加劑，能在導軌表面形成一層不易破裂的油膜，從而改變了導軌的摩擦特性。另外在進給傳動系統(tǒng)中，采用滾珠絲杠螺母副，也可以減少摩擦系數(shù)之差。

⑵、提高傳動系統(tǒng)的傳動剛度

適當加大傳動軸的直徑，加強支承座的剛度，對軸承、絲杠螺母副和絲杠本身進行預緊可以提高傳動剛度。

5、較小機床的熱變形

機床的熱變形，特別是數(shù)控機床的熱變形，是影響加工精度的重要因素，引起熱變形的熱源主要是機床的內部熱源，如主電機、進給電機發(fā)熱，摩擦以及切削熱等。熱變形影響加工精度的原因，主要由于熱源分布不均勻，熱源產生的熱量不等，各處零部件的質量不均，形成各部位的溫升不一致，從而產生不均勻的溫度場和不均勻的熱膨脹變形，以致影響刀具與工件的正確相對位置。減少機床熱變形及其影響措施是：

⑴、減少機床內部熱源和發(fā)熱量 采用低摩擦系數(shù)的導軌和軸承。

⑵、改善散熱和隔熱條件 主軸部件用強制潤滑冷卻，甚至采用制冷后的潤滑油進行循環(huán)冷卻；切削過程中發(fā)熱最大，要進行強制冷卻，并且要自動及時排屑。

本機床可以安裝在恒溫車間，并在使用前進行預熱，使機床達到熱穩(wěn)定后再進行加工，這是在使用時防止熱變形影響的一種措施。

6.提高機床的加工精度

由于滾珠絲杠不能自鎖，所以在z坐標軸的伺服電機上應加上制動器。以防止主軸箱因自重滑落，影響加工精度。

2.3 銑床總布局的確定

根據(jù)以上所寫的內容確定銑床的總布局如下圖所示

1.立柱 2.主軸箱 3.床身 4.工作臺 5.導軌3數(shù)銑床的設計和計算

3.1 主傳動系統(tǒng)的設計

3.1.1 序言

數(shù)控銑床是高度自動化機床，數(shù)控銑床主傳動系統(tǒng)的特點是：①機床有足夠高的轉速和大的功率，以適應高效率加工的需要；②主軸轉速的變換迅速可靠，一般能自動變速；③主軸應有足夠高的剛度和回轉精度；④主軸轉速范圍應很廣，如對鋁合金材料的高速切削，幾乎沒有上限的限制，主軸最高轉速取決于主傳動系統(tǒng)中傳動元件的允許極限(如主軸軸承允許的極限轉速)，而最低轉速則根據(jù)加工不銹鋼等難加工材料的要求來確定。

主傳動系統(tǒng)的的設計要求是：①具有更大的調速范圍，并實現(xiàn)無級調速。數(shù)控銑床就要為了

保證加工時能選擇合理的切削用量，充分發(fā)揮刀具的切削性能，從而獲得最高的生產率、加工精度和表面質量，必須具有更高的轉速和更大的調速范圍。②、具有較高的精度和剛度，傳動平穩(wěn)，噪聲低。數(shù)控機床加工精度的提高，與主傳動系統(tǒng)的剛度密切相關。為此，應提高傳動件的制造精度與剛度，采用高精度軸承及合理的支承跨距等，以提高主軸組件的剛度。③、良好的抗震性和熱穩(wěn)定性。數(shù)控機床上一般既要進行粗加工，又要進行精加工；加工時可能由于斷續(xù)切削、加工余量不均勻、運動部件不平衡以及切削過程中的自激振動等原因引起的沖擊力或交變力的干擾，使主軸產生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時甚至破壞刀具或零件，使加工無法進行。因此在主傳動系統(tǒng)中的各主要零部件不但要具有一定的靜剛度，而且要求具有足夠的抑制各種干擾力引起振動的能力－抗震性。3.1.2 銑床主傳動方式的選擇

主軸動力由無級調速電機產生，其與主軸直接相連來實現(xiàn)主軸的運動。

主軸電機采用北京數(shù)控設備廠的besk－3型調頻主軸電機，其轉速范圍為22.5－4500r/min,額定功率為3kw。交流調速電機能達到的最高轉速比同功率的直流電動機高，磨損和故障也少。

3.1.3 主軸組件的設計 ①、對主軸組件的性能要求：

主軸組件是機床主要部件之一。它的性能，對整機性能有很大的影響。主軸直接承受切削力，轉速范圍也很大，所以對主軸組件的主要性能提出如下要求：

旋轉精度：主軸的旋轉精度是指在裝配后，在無載荷、低速轉動的條件下，主軸安裝工件或刀具部位的定心表面（銑床軸端的7：24錐孔）的徑向和軸向跳動。旋轉精度取決于各主要件如主軸、軸承、殼體孔等的制造、裝配和調整精度。工件轉速下的旋轉精度還取決于主軸的轉速、軸承的性能，潤滑劑和主軸組件的平衡。

剛度：剛度主要反映機床或部件抵抗外載荷的能力。影響剛度的因素很多，如主軸的尺寸和形狀，滾動軸承的型號、數(shù)量、預緊和配置形式，前后支承的跨距和主軸前懸伸，傳動 10

件的布置方式等。數(shù)控機床既要完成粗加工，又要完成精加工，因此對其主軸組件的剛度應提出更高的要求。

溫升：溫升將引起熱變形使主軸伸長，軸承間隙的變化，降低了加工精度；溫升也會降低潤滑度的粘度，惡化潤滑條件。因此對高精度機床應研究如何減少主軸組件的發(fā)熱，如何控溫等。

可靠性：數(shù)控機床是高度自動化機床，所以必須保證工作可靠性。

精度保持性：對數(shù)控機床的主軸組件必須有足夠的耐磨性，以便長期保持精度。以上這些要求，有的是矛盾的。例如高剛度與高速，高速與低溫升，高速與高精度等。這要具體問題具體分析，例如設計高效數(shù)控機床的主軸組件時，主軸應滿足高速和高剛度的要求；設計高精度數(shù)控機床時，主軸應滿足高剛度、低溫升的要求。本次設計的銑床，主軸應滿足高剛度、低溫升的要求。

②、主軸組件的組成和軸承選型：

主軸組件，包括主軸、軸承、傳動件和相應的緊固件。主軸組件的構造，主要是支承部分的構造。主軸的端部是標準的。因此，研究主軸組件，主要是研究主軸的支承部分。

主軸較粗，主軸軸承的直徑較大。相對來說，軸承的負載較輕。因此在一般情況下，承載能力和疲勞壽命不是選擇主軸軸承的主要指標。

主軸軸承，應根據(jù)精度、剛度和轉速選擇。為了提高剛度和精度，主軸軸承的間隙應該是可調的。這是主軸軸承的主要特點。

為了提高剛度和承載能力，主軸為雙支承，前支承采用雙列短圓柱滾子軸承和雙向推力角接觸球軸承組合，雙列短圓柱滾子軸承只能承受徑向載荷，雙向推力角接觸角接觸軸承與雙列圓柱滾子軸承相配套，用于承受軸向載荷。后支承采用成對面對面安裝的角接觸軸承可承受雙向載荷。

3.2 進給系統(tǒng)的設計

1、進給伺服系統(tǒng)的組成

數(shù)控機床的伺服系統(tǒng)一般由驅動控制單元、驅動元件、機械傳動部件、執(zhí)行件和檢測反饋環(huán)節(jié)組成。驅動控制單元和驅動元件組成伺服驅動系統(tǒng)；機械傳動部件和執(zhí)行元件組成機械傳動系統(tǒng)；檢測元件與反饋電路組成檢測裝置，亦稱檢測系統(tǒng)。

2、⑴、①、②、③、④、⑤、⑵、① ② 量。

③

3、①、②、③、④、線性。

數(shù)控銑床對進給伺服系統(tǒng)的設計要求 在靜態(tài)設計方面的要求有： 能夠克服摩擦力和負載。很小的進給位移量。高的靜態(tài)扭轉剛度。足夠的調速范圍。

進給速度均勻，在速度很低時無爬行現(xiàn)象。在動態(tài)設計方面的要求有：、具有足夠的加速和制動扭矩，以便快速的完成啟動制動過程。、具有良好的動態(tài)傳遞性能，以保證在加工中獲得高的軌跡精度和滿意的表面質負載引起的軌跡誤差盡可能小。

對于數(shù)控機床機械傳動部件則有以下要求： 被加速的運動部件具有較小的慣量。高的剛度。良好的阻尼。

傳動部件在拉壓剛度、扭轉剛度、摩擦阻尼特性和間隙等方面盡可能小的非現(xiàn)1

3.3 進給系統(tǒng)的計算

由于是靜連接，選普通平鍵，圓頭，普通平鍵連接的主要失效形式是鍵，軸上鍵槽和輪轂上鍵槽三者中較弱者被擊潰。由于輪轂上的鍵槽深度較淺，輪轂的材料強度通常在三者中也最弱，所以平鍵聯(lián)接的強度計算通常以輪轂為計算對象，計算鍵聯(lián)接的強度時假設鍵與鍵槽側面的壓力均勻分布，并假設合力的作用點在軸半徑處4 數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇 數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心。數(shù)控機床根據(jù)功能和性能要求，配置不同的數(shù)控系統(tǒng)。系統(tǒng)不同，其指令代碼也有差別。因此，編程時應按所使用數(shù)控系統(tǒng)代碼的編程規(guī)則進行編程，功能越強大，操作越復雜。

4數(shù)控系統(tǒng)的介紹及選擇

4.1數(shù)控及計算機數(shù)控

用數(shù)值數(shù)據(jù)的裝置，在運行過程中，不斷引入數(shù)值，從而對某一生產過程實現(xiàn)自動控制，叫做數(shù)值控制，簡稱數(shù)控。用計算機控制加工功能，實現(xiàn)數(shù)值控制，稱為計算機數(shù)控。數(shù)控系統(tǒng)包括程序輸入輸出設備、數(shù)控裝置、可編程序控制器（plc）、主軸驅動單元等。其中的數(shù)控裝置通常稱為數(shù)控或計算機數(shù)控。下圖為數(shù)控系統(tǒng)結

機床數(shù)控程序輸入設備輸出設備計算機數(shù)控裝置（cnc）plc主軸控制單元速度控制單元主軸電動機進給電動機位置監(jiān)測器圖4.1數(shù)控系統(tǒng)結構圖

現(xiàn)代的數(shù)控裝置都是采用計算機作為數(shù)控裝置的核心，通過內部信息處理過程來控制數(shù)控機床數(shù)控裝置通過主軸驅動單元控制主軸電動機的運行，通過各坐標軸的進給伺服驅動單元控制數(shù)控機床各坐標的運動，通過可編程控制器控制機床的開關電路。數(shù)控操作人員可通過數(shù) 13

控裝置上的操作面板進行各操作，或通過通信接口，由遠程進行操作，操作情況及一些內部信息處理結果可在數(shù)控裝置是顯示器中顯示。

一般情況下，在數(shù)控加工之前，啟動cnc，進行讀入數(shù)控加工程序。此時，在數(shù)控裝置內部是控制程序作用下，通過程序輸入裝置或輸入接口讀入數(shù)控加工程序，并存放于cnc的零件程序存儲器或存儲區(qū)域內。當開始加工時，在控制程序作用下將零件加工程序從存儲器中讀出，按程序段進行處理。先進行譯碼處理，將零件加工程序中的信息轉化成計算機便于進行處理的內部形式，并將程序段的內容分成位置數(shù)據(jù)和控制指令，一并存放相應的存儲區(qū)域。根據(jù)數(shù)據(jù)和指令的性質，以后大致進行3中流程處理：位置數(shù)據(jù)處理、主軸驅動處理、及機床開關功能控制。

1、位置處理

位置數(shù)據(jù)處理過程按數(shù)序大致有以下三個階段：（1）、預處理。（2）、插補運算。（3）、位置控制的處理。

2、主軸驅動處理

3、機床開關功能控制

4.2數(shù)控系統(tǒng)的特點

本銑床的數(shù)控系統(tǒng)采用以工業(yè)pc機為硬件平臺，dos及其豐富的支持軟件為軟件平臺的是技術路線，使得系統(tǒng)具有可靠性好、性能價格比高、更新?lián)Q代和維護方便、便于二次開發(fā)等優(yōu)點。系統(tǒng)可與3到9軸聯(lián)動的銑床和加工中心配套使用。系統(tǒng)除具有標準數(shù)控功能外，還內設二級電子齒輪、內裝式可編程序控制器、雙向式螺距補償、加工斷點保護與恢復、故障診斷與顯示功能。獨創(chuàng)的三維曲面直接插補功能，極大簡化了零件程序信息和加工輔助工作。此外，系統(tǒng)使用漢字菜單和在線幫助，操作方便，具有三維仿真校驗及加工過程動態(tài)跟蹤能力，圖形顯示形象直觀。夾具的選擇及介紹

5.1 數(shù)控銑床夾具介紹

1．機床夾具的分類

機床夾具的種類很多，按驅動夾具工作的動力源分類，可分為手動夾具、氣動夾具、液動夾具、電動夾具、磁力夾具、真空夾具和自夾緊夾具。2．機床夾具的組成

（1）、定位裝置。（2）、加緊元件。（3）、夾具體。（4）、其他元件及裝置。

3．工件、夾具在數(shù)控機床上的安裝工件、夾具在數(shù)控機床上的安裝與在普通機床上的安裝，其定位和夾緊的基本原則是一致的，所不同的是整個數(shù)控和工藝系統(tǒng)，包括數(shù)控程序的編制，工件、夾具在數(shù)控機床工作臺上的定位，都要求在工作臺上確定一個坐標系統(tǒng)。在工作臺上先確定零點，并建立x、y直角坐標系。整個工作臺按x、y坐標系，從零點起分成若干等分。在工作臺上安裝的工件、夾具的定位的位置都從坐標原點，即機床工作臺零點算起，標注為x和y的坐標值。

從數(shù)控機床工作臺上的零點到夾具定位元件上的零點的x、y坐標值，以及從夾具定位元件上的零點到工件上的加工點的坐標值是分開標注的。但應注意，工件上的加工點的x的坐標值是數(shù)控機床工作臺上零點到夾具定位元件上的零點x的坐標值和夾具定位元件上的零點到工件上的加工點的x的坐標值之和。工件的y坐標值的確定情況相同。

數(shù)控機床工作臺零點位置的選取有兩種方法：即固定零點和浮動零點。固定零點是把坐標原點永遠確定在一個位置上。浮動零點由編制數(shù)控機床程序人員根據(jù)實際方便的情況而確定的坐標零點。夾具定位元件上的零點和工件上的加工點都可以被確定為坐標原點。

5.2 技術要求

在夾具的設計中，不可避免的需要用到諸如螺釘、螺栓、螺母、定位銷等機械零件，在夾具中它們各自起著相當重要的作用，有它們才能保證生產的正常的運行。這些機械零件可分為標準件和非標準件，下面將逐一介紹機械零件的一些相關的要求。

1、制造零件及不見采用的材料應符合相應的國標（gb）的規(guī)定，允許采用機械性能不低于原規(guī)定牌號的其他材料制造。

2、拉四方鋼材（按gb906-66<冷拉四方鋼品種>），六角鋼材（按gb907-66<冷拉六方鋼品種>）或圓鋼材（按gb905-66<冷拉四方鋼品種>）制造的零件，其外形尺寸符合要求時，可不加 15

工。

3、鑄件及鍛件機械加工余量和尺寸公差暫時按各部相應標準的規(guī)定。

4、鑄件不許有裂紋、氣孔、砂眼、縮松、夾渣等缺陷，澆口、冒口、結疤、粘砂應清除干凈，鍛件不許有裂紋、皺折、飛邊、毛刺等缺陷。

5、需機械加工的鑄件或鍛件加工前應經時效處理或是退火、正火處理。

6、零件焊縫不應有未填滿的弧坑、氣孔、溶渣雜質、基體材料燒傷等缺陷。

7、熱處理后的零件不許有裂紋或是龜裂等缺陷。

8、零件上的內外螺紋均不得滲碳。

9、零件上有配合要求的表面應經防銹處理，鋼制零件的其余表面除有特殊要求外應經氧化處理。

10、凡加工要求注公差的尺寸，其尺寸公差應按gb1804-79〈公差與配合未注公差尺寸的極限偏差>it13的規(guī)定。

11、非配合的錐度和角度和自由度公差用按表1的規(guī)定.5.3 對夾具零部件的要求

設計專用夾具零件及部件時，其公差和技術要求可依據(jù)夾具總裝配圖上的配合性質和技術要求并參照《夾具零件及部件技術條件》（gb2259-80）制訂，設計的要求一般情況下可包括以下內容： 1.夾具零件毛坯的技術要求：

如毛坯質量、硬度、毛坯熱處理以及精度要求等。2.夾具零件的熱處理的技術要求：

包括為改善機械加工性能和為達到要求的機械性能而提出的熱處理要求。3.夾具零件的尺寸公差，見下表4。4.結論

本次設計的銑床，除了能進行銑削加工，主軸上安裝不同的刀具時，還可以進行鉆孔或攻絲加工。所以我們采用了如下的設計方案：進給系統(tǒng)采用大慣量寬調速直流伺服電動機，滾珠絲杠，雙螺母墊片調整預緊間隙，導軌副采用直線滾動導軌副，主傳動系統(tǒng)采用無級調

速電機。本次設計我們綜合考慮了以下內容：

1.伺服電動機具有以下優(yōu)點：控制系統(tǒng)簡單，工作可靠，成本低。控制性能好，在一定的頻率下，能按控制頻率的要求快速啟動、停和反轉。改變控制脈沖頻率，電動機的轉速就隨之變化。并可在很寬的范圍內平滑調節(jié)，是開環(huán)控制系統(tǒng)的理想元件。

2.滾珠絲杠副傳動的優(yōu)點：傳動效率高，摩擦損失小，其功率消耗只相當于常規(guī)絲杠螺母副的1/4～1/3。給予適當預緊，可消除絲杠和螺母的螺紋間隙，反向可消除空程死區(qū)，定位精度高，剛性好。啟動力矩小，運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動精度高，同步性好。磨損小，使用壽命長，精度保持性好。由于滾珠絲杠不能自鎖，故z坐標軸上應加制動器來解決這一問題。

3.圓螺母—墊片調整間隙并預緊，該方式結構緊湊，調整方便。4.直線運動滾動導軌的優(yōu)點：

（1）.將滾珠式直線導軌副做成標準部件，只要安裝在相對運動的導軌平面上，就可以組成合適的導軌。從而設計和裝配簡單方便；

（2）.在所有方向均能承受載荷；

（3）.通過預加負荷，可以得到高精度、高剛度以及承受切削負荷的運動剛度；（4）.由于具有自動調整功能，因而可達微米級的運動精度；

（5）．摩擦系數(shù)小和動、靜摩擦系數(shù)很接近。因此，運動輕便，摩擦力小，摩擦發(fā)熱小，磨損小，可避免出現(xiàn)爬行，有較高的定位精度。

5．無級調速電動機的優(yōu)點：對于直線運動的執(zhí)行器官，可以認為是恒定牽引力的，因此，拖動它的電動機，也應該是恒轉矩的，無級調速電機可以進行恒轉矩調速，因此可以直接和主軸連接。

汽車節(jié)能是汽車節(jié)能減排的重要組成部分，本文通過世界各國對汽車節(jié)能減排采取的應對政策出發(fā)，闡述汽車節(jié)能減排的重要意義，并且通過講述汽車的發(fā)展簡史表明，高效、節(jié)能、環(huán)保新能源汽車已經成為世界各國主要的研究目標，由于新能源汽車現(xiàn)在還處于起步階段，所以我國如果想在世界汽車之林中有所成就的話，新能源汽車無疑是我們發(fā)展的最新目標，通過人、車、路分析節(jié)能減排的因素及應對策略。

我國汽車工業(yè)在選擇汽車節(jié)能技術及節(jié)能產品時，要綜合考慮我國汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，借鑒國際上汽車工業(yè)發(fā)達國家的先進經驗，選擇合適我國國情的節(jié)能技術和產品，歸納起來主要考慮：節(jié)能效果顯著，節(jié)能貢獻率大；國內有比較成熟的技術儲備，國際上有可靠的技術來源；有利于自主品牌的發(fā)展；經濟可行；有害排放少；標準及法規(guī)相對比較完善。

結束語

制定符合中國國情的總體發(fā)展戰(zhàn)略，確立與國際接軌的發(fā)展道路，對21世紀我國數(shù)控技術與產業(yè)的發(fā)展至關重要。本文在對數(shù)控技術和產業(yè)發(fā)展趨勢的分析，對我國數(shù)控領域存在的問題進行研究的基礎上，對21世紀我國數(shù)控技術和產業(yè)的發(fā)展途徑進行了探討，提出了以科技創(chuàng)新為先導，以商品化為主干，以管理和營銷為重點，以技術支持和服務為后盾，堅持可持續(xù)發(fā)展道路的總體發(fā)展戰(zhàn)略。在此基礎上，研究了發(fā)展新型數(shù)控系統(tǒng)、數(shù)控功能部件、數(shù)控機床整機等的具體技術途徑。

我們衷心希望，我國科技界、產業(yè)界和教育界通力合作，把握好知識經濟給我們帶來的難得機遇，迎接競爭全球化帶來的嚴峻挑戰(zhàn)，為在21世紀使我國數(shù)控技術和產業(yè)走向世界的前列，使我國經濟繼續(xù)保持強勁的發(fā)展勢頭而共同努力奮斗！

致 謝

時光匆匆如流水，轉眼便是大學畢業(yè)時節(jié)，春夢秋云，聚散真容易。在這個美好的季節(jié)里，我在電腦上敲出了最后一個字，心中涌現(xiàn)的不是想象已久的歡欣，卻是難以言喻的失落。是的，隨著論文的終結，意味著我生命中最純美的學生時代即將結束，盡管百般不舍，這一天終究會在熙熙攘攘的喧囂中決絕的來臨。

三年寒窗，所收獲的不僅僅是愈加豐厚的知識，更重要的是在閱讀、實踐中所培養(yǎng)的思維方式、表達能力和廣闊視野。很慶幸這些年來我遇到了許多恩師益友，無論在學習上、生活上還是工作上都給予了我無私的幫助和熱心的照顧，讓我在諸多方面都有所成長。感恩之情難以用語言量度，謹以最樸實的話語致以最崇高的敬意。

還要感謝我的父母，給予我生命并竭盡全力給予了我接受教育的機會，養(yǎng)育之恩沒齒難忘；

他們不僅培養(yǎng)了我對中國傳統(tǒng)文化的濃厚的興趣，讓我在漫長的人生旅途中使心靈有了虔敬的歸依，而且也為我能夠順利的完成畢業(yè)論文提供了巨大的支持與幫助。在未來的日子里，我會更加努力的學習和工作，不辜負父母對我的殷殷期望！我一定會好好孝敬和報答他們！還有許多人，也許他們只是我生命中匆匆的過客，但他們對我的支持和幫助依然在我記憶中留底了深刻的印象。在此無法一一羅列，但對他們，我始終心懷感激。最后，我要向在百忙之中抽時間對本文進行審閱、評議和參加本人論文答辯的各位師長表示感謝！

參考文獻

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數(shù)控機床綜合服務論文題目篇二

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虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修教學中的應用

摘要：分析和總結了現(xiàn)有數(shù)控維修教學和實訓中存在的主要問題，針對存在的 問題，簡單介紹了虛擬數(shù)控機床的功能，著重闡述了虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修 教學不同模塊中的作用。關鍵詞：數(shù)控維修；虛擬數(shù)控機床；教學 根據(jù)機床行業(yè)調查，數(shù)控人才的市場需求已從初期的數(shù)控操作、數(shù)控編程 轉向了技術含量較高的數(shù)控機床調試、維護與維修，維修力量不足是影響數(shù)控 機床利用率和完好率的主要因素，汽車、模具、航空航天、裝備制造企業(yè)急需 大量數(shù)控機床維修人才。數(shù)控設備是典型的機電一體化設備，涉及機械、電氣、液壓、計算機、伺服控制、plc(可編程控制器)等多個領域，數(shù)控維修人才的培 養(yǎng)不僅要求掌握上述相關的理論知識，更重要的是要求對其中的各項技能進行 實踐和訓練。如何培養(yǎng)出合格的數(shù)控設備維修人才是一個緊迫而又系統(tǒng)的工程，數(shù)控虛擬機床的發(fā)展為該類人才的培養(yǎng)提供了較好的教學和實訓手段。1 現(xiàn)有數(shù)控維修教學手段的不足 從實際調查結果看，目前各高?；蚋呗氃盒?shù)控維修專業(yè)或課程配備的實 驗室大致有數(shù)控機床綜合實驗室、數(shù)控機床裝拆實驗室、數(shù)控機床電氣實驗室 三大類，大部分學校只配備上述三類實驗室的一種或兩種。根據(jù)多年數(shù)控維修 教學體會，目前數(shù)控維修實訓主要存在以下問題： 1.1 數(shù)控系統(tǒng)檔次低，類型單一 數(shù)控機床綜合實驗平臺絕大多數(shù)配置的是 faunc，siemens 及國產的經濟型 和普及型數(shù)控系統(tǒng)，高端數(shù)控系統(tǒng)涉及少，數(shù)控系統(tǒng)類型少。數(shù)控裝備制造業(yè)

經過多年的發(fā)展，國內數(shù)控機床的使用逐漸從經濟型、普及型數(shù)控機床發(fā)展到 中、高檔數(shù)控機床，呈現(xiàn)出“數(shù)控系統(tǒng)多樣化，機床功能復合化”等特點，基 于經濟型數(shù)控系統(tǒng)的簡單車、銑床數(shù)控實驗臺逐漸難以滿足數(shù)控機床行業(yè)蓬勃 發(fā)展的需要。1.2 數(shù)控機床功能部件裝拆實訓不夠 數(shù)控機床拆裝實驗室提供的可供拆裝的機床功能部件（如主軸箱、進給傳 動系統(tǒng)、刀架、刀庫、機械手、液壓站）和機床本體的主要來源是生產型數(shù)控 機床中淘汰下來的功能落后或有故障的部件，并且數(shù)量有限，種類不全。近年 來，隨著數(shù)控技術向著高速高精、五軸聯(lián)動、功能復合的方向快速發(fā)展，新型 的功能部件不斷出現(xiàn)，結構復雜多樣，價格不菲。裝拆實驗室本身損壞率高等 特點都限制了實驗室的建設和發(fā)展，現(xiàn)有的組建數(shù)控裝拆實驗室的模式不適合 數(shù)控機床行業(yè)快速發(fā)展的需要，探索新的裝拆實驗室模式勢在必行。

1.3 缺少數(shù)控機床傳感檢測器的相關實驗 數(shù)控機床傳感檢測元器件是機床精度的保證，也是故障的高發(fā)源，但目前 幾乎沒有高校為數(shù)控維修課程配備數(shù)控機床傳感檢測實驗室，即使有也是在論 證和建設階段?？晒W生接觸到的傳感檢測器件也只能在數(shù)控機床綜合實驗平臺上，但因為綜合實驗平臺主要功能集中在數(shù)控系統(tǒng)和機床 plc 的調試，大都 采用簡化設計的機床結構或不帶機床本體，因此在綜合實驗臺的數(shù)控機床傳感 和檢測環(huán)節(jié)與實際機床相比大為減弱和簡化。1.4 機床電氣連接實訓不夠 雖然很多學校都有數(shù)控機床電氣連接實訓環(huán)節(jié)，但是因為數(shù)控機床電氣接 線所需的機床低壓元器件種類繁多，數(shù)控系統(tǒng)和伺服系統(tǒng)的連接電纜不易經常

性的插拔，所用導線、端子等耗材消耗嚴重，所需工具多，教師對學生接線正 確與否的排查工作量大等原因，使得實際動手率大大下降。1.5 實驗室受設備多樣性、設備臺套數(shù)、場地和價格等因素的嚴重制約 無論是數(shù)控機床綜合實驗平臺、機床功能部件，還是傳感檢測器件都具有 種類多，價格高，發(fā)展變化快，所需場地大等特點，這些硬性條件極大地制約 了實驗室的建設。2 虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修教學中的應用 虛擬數(shù)控機床采用虛擬現(xiàn)實技術在計算機上建立逼真的三維互動機床模 型。通過對廈門創(chuàng)壹虛擬數(shù)控機床的使用，分析了虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修教 學和培訓中的作用，并對基于該虛擬數(shù)控機床的實驗項目進行了設計。2.1 虛擬機床輔助理論教學 數(shù)控機床的功能日漸復合，車削中心、鉆削中心、3 軸以

上聯(lián)動加工中心 的使用日益普及，這類中高檔數(shù)控機床功能部件的結構、工作原理及其裝配工 藝知識日益復雜，普通的課件和 flash 動畫已經無法清晰地展現(xiàn)部件的內部結 構和裝配關系，這給學生在理論學習環(huán)節(jié)的理解和掌握帶來不少困難。虛擬數(shù) 控機床及其功能部件模型可以任意角度旋轉，對整機及各功能部件的內部結構 可以進行逼真的三維動畫分解演示，清晰地展現(xiàn)了功能部件的內部結構和原理，并自動同步顯示相關原理文字，大大加快加深學生的理解和掌握。2.2 虛擬裝拆 虛擬機床及每一個功能部件可以進行虛擬的 3d 交互式裝拆。1 所示為銑 圖 床整機虛擬安裝過程中的某一畫面，系統(tǒng)右側分別為數(shù)控機床的裝拆設置了零 部件庫和工具庫，按照實際機床裝拆過程，每步首先選擇正確的工具，選擇正

確的零部件，才能進行正確的安裝，提供一個良好的虛擬裝拆實訓環(huán)境。虛擬 裝拆是解決目前裝拆實驗室部件數(shù)量有限，種類不全、新型功能部件短缺等問 題最有效的途徑。新型數(shù)控機床裝拆實驗室應該是虛擬裝拆和實際裝拆的有效 結合，虛擬裝拆可以使學生盡可能多地接觸和熟悉各種新型功能部件，并通過 重復的虛擬裝拆練習強化和定型學生對結構和裝配關系的掌握，然后在實際的 裝拆練習訓練裝拆技巧、實際設備的調整、手感等，這樣可以大大提高實際設 備的利用率、減少實際裝拆中損壞率，提升教學培訓效果。圖 1 數(shù)控銑床整機安裝 2.3 虛擬電氣連接和電氣故障 創(chuàng)壹虛擬機床系統(tǒng)可以完成整個數(shù)控機床電氣柜的電氣連接，從電氣布局 規(guī)劃、布置線槽開始，到選擇元器件、導線完成電氣連線(如圖 2 所示)。虛擬 系統(tǒng)還設置了與真實萬用表、示波器一樣的“虛擬萬用表”“虛擬示波器”，在完成電氣連接后，還可以對線路進行檢測、最終完成虛擬上電調試。同樣，利用虛擬儀器儀表能對虛擬線路進行檢測，在教學和培訓過程中，可以進行機 床電氣故障排查的實驗實訓和考核。根據(jù)實際應用效果來看，虛擬的電氣連接 練習可以解決機床電氣連接中幾乎所有的問題，僅僅需要在實際的電氣接線中 的鍛煉實際接線操作的具體技能(如剝線、壓線等)。解決了以往電氣連接實訓 中耗材消耗大、實驗準備復雜、教師評判工作量大等問題。圖 2 數(shù)控機床的虛擬電氣連接 2.4 故障診斷 一臺計算機相當于一臺數(shù)控機床，虛擬數(shù)控機床提供了與實際數(shù)控機床幾 乎完全一樣的操作和顯示界面，如相同的機床參數(shù)設置、i/o 信號查詢、plc程序查詢和修改等功能(如圖 3 所示)。因此虛擬數(shù)控機床可以替代數(shù)控綜合實 驗臺或實際數(shù)控機床進行機床參數(shù)設置、plc 程序調試等實訓，可以進行多種 機床故障診斷和排除實訓。虛擬數(shù)控機床大大節(jié)約學校購買數(shù)控機床和數(shù)控綜 合實驗臺的壓力，特別是價格高昂的高檔數(shù)控機床和實驗臺，實現(xiàn)了一人一機。圖 3 虛擬數(shù)控機床操作和顯示界面 3 結束語 數(shù)控虛擬機床是數(shù)控維修理論和實踐教學中的新利器，與現(xiàn)有實驗室結合 是解決目前教學問題的有效方式。通過實際的教學效果和體會來看，虛擬數(shù)控 機床在裝拆及電氣連接方面實訓效果明顯，是新型數(shù)控機床裝拆和電氣實驗室 的主角； 許多以前在實際數(shù)控機床和實驗臺上進行的故障診斷和排除實驗實訓，現(xiàn)在可以在虛擬數(shù)控機床上進行，隨著虛擬機床功能的完善，這個比例將大大 提高，大大減輕對實際數(shù)控機床和實驗臺的設備（特別是高檔設備）壓力；虛 擬數(shù)控機床一人一機有利于激發(fā)學生的學習熱情，具有安全、經濟等特點。虛擬數(shù)控機床存在的不足是在數(shù)控檢測傳感檢測元器件的虛擬上不夠完 善，有待進一步加強。參考文獻 [1]華玲芳.淺談數(shù)控維修專業(yè)人才的培養(yǎng)[j].教育研究，2009，16（10）： 68～69 [2]劉樹青.基于 fanuc 0imate-c 系統(tǒng)的數(shù)控綜合實驗平臺開發(fā)[j].實驗科 學與技術，2009，7（5）：14～17 [3]余勤科，岳應娟，劉宏.虛擬數(shù)控機床技術及其應用[j].制造業(yè)自動化，2001，23（9）：14～15

數(shù)控機床綜合服務論文題目篇三

數(shù)控機床綜述

一、數(shù)控機床的產生

根據(jù)國家標準ｇｂ／ｔ８１２９－１９９７，對機床數(shù)字控制的定義：用數(shù)字控制的裝置（簡稱數(shù)控裝置），在運行過程中，不斷地引入數(shù)字數(shù)據(jù)，從而對某一生產過程實現(xiàn)自動控制，叫數(shù)字控制，簡稱數(shù)控。是一種靈活、通用、能夠適應產品頻繁變化的柔性自動化機床。

為了滿足多品種，小批量的自動化生產，迫切需要一種靈活的，通用的，能夠適用產品頻繁變化的柔性自動化機床。數(shù)控機床就是在這樣的背景下誕生與發(fā)展起來的。它為單件、小批量生產的精密復雜零件提供了自動化的加工手段。

二、數(shù)控機床的基本工作原理

1.數(shù)控機床的組成數(shù)控機床主要由機床本體、數(shù)控系統(tǒng)、驅動裝置、輔助裝置等幾個部分組成。機床本體是數(shù)控機床加工運動的機械部分，主要包括支撐部件（床身、立柱）、主動部件（主軸箱）、進給運動部件（工作臺滑板、刀架）等。

數(shù)控系統(tǒng)是是數(shù)控機床的控制核心，一般是一臺專用的計算機。

驅動裝置是數(shù)控機床的一些配套部件，包括刀庫、液壓裝置、氣動裝置、冷卻系統(tǒng)、排屑裝置、夾具、換刀機械手等。

計算機控制裝置由硬件和軟件兩部分組成。硬件的主體是計算機，包括中央處理器、輸入/輸出部分和位置控制部分。軟件有管理軟件和控制軟件。管理軟件包括輸入/輸出、顯示和診斷程序等；控制軟件包括譯碼、刀具補償、速度控制、插補運算和位置控制等程序。

2．數(shù)控機床加工基本原理

數(shù)控機床加工時，是根據(jù)零件圖樣要求及加工工藝過程，將所用道具及機床各部件的移動量、速度及先后順序、主軸轉速、主軸旋轉方向及冷卻等要求，以規(guī)定的數(shù)控代碼形式編制成程序單，并輸入到機床專用計算機中。然后，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)輸入的指令，進行編譯、運算和邏輯處理，輸出各種信號指令，控制機床各部分進行規(guī)定的位移和有順序的動作，加工出各種不同形狀的零件。

3.數(shù)控機床加工特點及應用范圍

特點

（1）適應性強（2）精度高（3）效率高（4）減輕勞動強度、改善勞動條件 應用范圍

（1）多品種小批量零件（合理生產批量為10~100之間）；

（2）結構復雜，精度要求較高或必須用數(shù)學方法確定的復雜曲線、曲面等零件；

（3）需要頻繁改型的零件；

（4）鉆、鏜、鉸、锪、攻螺紋及銑削工序聯(lián)合進行的零件，如箱體、殼體等；

（5）價格昂貴，不允許報廢的零件；

（6）要就百分之百檢驗的零件；

（7）需要最小生產周期的急用零件。

三、數(shù)控機床分類

1.按控制道具與零件相對運動軌跡分類

（1）點位控制或位置控制數(shù)控機床

點位控制或位置控制數(shù)控機床只能控制工作臺锪道具從一個位置精確地移動到另一位置，在移動過程中不進行加工，各個運動軸可以同時移動，也可以一次移動。

（2）輪廓控制數(shù)控機床

輪廓控制數(shù)控機床能夠同時對兩個或兩個以上坐標軸進行連續(xù)控制，具有插補功能，工作臺或刀具邊移動邊加工。

2.按加工方式分類

（1）金屬切削類：如數(shù)控車、鉆、鏜、銑、磨、加工中心等。

（2）金屬成型類：如數(shù)控折彎機、彎管機、四轉頭壓力機等。

（3）特殊加工類：如數(shù)控線切割、電火花、激光切割機等。

（4）其他類：如數(shù)控火焰切割機、三坐標測量機等。

3.按控制坐標軸數(shù)分類

（1）兩坐表數(shù)控機床：兩軸聯(lián)動，用于加工各種曲線輪廓的回轉體，如數(shù)控車床。

（2）三坐標數(shù)控機床：三軸聯(lián)動，多用于加工曲面零件，如數(shù)控銑床、數(shù)控磨床。

（3）多做表數(shù)控機床：四周貨物軸聯(lián)動，多用于加工形狀復雜的零件。

4.按驅動系統(tǒng)的及控制方式分類

（1）開環(huán)控制數(shù)控機床

（2）閉環(huán)控制數(shù)控機床

（3）半閉環(huán)控制數(shù)控機床

四、數(shù)控機床發(fā)展概況

1.工業(yè)化國家數(shù)控機床的發(fā)展概況

數(shù)控機床的研制最早是從美國開始的。1952年帕森斯公司和麻省理工學院合作研制成功了世界第一臺三坐標數(shù)控銑床，它用來加工直升機葉片輪廓檢查用樣板。該數(shù)控機床采用專用計算機進行運算與控制和直線插補與輪廓控制的數(shù)控銑床，其控制計算機使用電子管原件。到20世紀70年代初，計算機技術的發(fā)展由使用電子管過渡到晶體管、印制電路及小規(guī)模集成電路，數(shù)控獲得許多功能可以用編制的專用程序來實現(xiàn)，而這些專用程序可以存儲在小型計算機的存儲器中，這就形成了軟接線數(shù)控，即計算機控制系統(tǒng)cnc。進入到20世紀80年代，數(shù)控機床進一步發(fā)展，近年來具有代表性的數(shù)控系統(tǒng)如下：

（1）計算機直接控制系統(tǒng)

計算機直接控制系統(tǒng)又稱群控，其特點是：使用計算機對生產過程加強管理，使程序的編制、生產的準備與計劃安排等工作和機床工作協(xié)調一致，以提高各個數(shù)控機床的使用效率。

（2）自適應控制機床

一般數(shù)控機床是按照預先編號的程序進行加工的，但在編程時，實際上有許多參數(shù)只能參照過去的經驗數(shù)據(jù)來決定，不可能準確地考慮到他們的一切變化，如毛坯的不均勻、刀具與零件材質的變化、道具的磨損、零件的變形、熱傳導性的差別等，這些變化直接或間接地影響著加工質量，使加工不能在最佳狀態(tài)下進行。如果控制系統(tǒng)能對實際加工中的各種加工狀態(tài)的參數(shù)幾十滴測量并反饋給機床進行修正，則可使切削過程隨時都處在最佳狀態(tài)。雖為最佳狀態(tài)，指的是最高生產率、最低加工成本、最好的加工質量等。

（3）柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是在柔性制造單元基礎上研制和發(fā)展起來的。柔性制造單元是

一種在人的參與減少到最少是，能連續(xù)第對同一組零件內不同的零件進行自動化加工（包括零件在單元內部的運輸和交換）的最小單元。它既可以作為獨立使用的加工設備，又可以作為更大更復雜的柔性制造系統(tǒng)或柔性自動線的基本組成模塊。

（4）計算機集成生產系統(tǒng)

為實現(xiàn)整個生產過程自動化，人們正著手研制包括計劃設計、工藝、加工、裝配、檢驗、銷售等全過程都由計算機控制的集成生產系統(tǒng)。它具有計算機控制的自動化信息流和物質流，對產品的構思和設計直到最終裝配、檢驗這一全過程進行控制，以實現(xiàn)工廠自動化這一偉大的目標。

2.我國數(shù)控機床的發(fā)展概況

我國數(shù)控機床的研制始于1958年，由清華大學研制出了最早的樣機。1966年誕生了第一灘用于直線-圓弧插補的晶體管數(shù)控系統(tǒng)。1970年北京第一機床廠的xk5040型數(shù)控升降臺銑床作為商品，小批量生產并推向市場。

20世紀80年代前期，在引入了日本fanuc數(shù)控技術吼，我國的數(shù)控機床才真正進入小批量生產的商品化時代。

目前我國已經有自主版權的數(shù)控系統(tǒng)，但絕大多數(shù)全功能數(shù)控機床還是采用國外的cnc系統(tǒng)。從機床的整體來看，無論是可靠性、精度、生產效率和自動化程度，與國外相比，還存在著不小的差距。

五、數(shù)控機床的發(fā)展趨勢

未來數(shù)控機床的發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)在以下3個方面：

1.數(shù)控技術水平

高精度：定位精度微米級、納米級；

高速度：主軸轉速10000r/min、快速進給100m/min、換刀時間2到3s； 高柔性：多主軸、多工位、多刀庫；

多功能：立臥并用、復合加工；

高自動化：自動上下料、自動監(jiān)控、自動測量、自動通信。

對單臺主機不僅要求提高其柔性和自動化程度，還要求其具有進入更高層次的柔性制造系統(tǒng)和計算機集成制造系統(tǒng)的適應能力。

2.數(shù)控系統(tǒng)方面

目前世界上幾個著名的數(shù)控裝置生產廠家，如日本的fanuc、德國的siemens和美國的ab公司產品都在向系列化、模塊化、高性能和成套性方向發(fā)展。他們的數(shù)控系統(tǒng)都采用了16位、32位甚至64位微處理器、標準總線及軟件木塊和硬件模塊結構，內存容量擴大到了數(shù)十兆字節(jié)以上，機床分辨率可達0.1um，快速進給可達100m/min以上，一般控制軸數(shù)在3到15個，最多可達24個，并采用先進的電裝工藝。

3.驅動系統(tǒng)方面

交流驅動系統(tǒng)發(fā)展迅速交流傳動系統(tǒng)已由模擬式向數(shù)字式方向發(fā)展，以運算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代，從而克服了零點漂移、溫度漂移等弱點。

數(shù)控機床綜合服務論文題目篇四

數(shù)控機床論文—數(shù)控加工中的補償

數(shù)控加工中的補償

補償（偏置）的概念在我們生活中應用很多，例如，汽車駕駛員在駕駛汽車繞過一塊石頭的時候，他要讓汽車*石頭的一邊繞過石頭，而且他要考慮到汽車是有一定寬度的，所以讓汽車中心線遠離石頭至少半個車寬的距離。在20世紀60～70年代的數(shù)控加工中沒有補償?shù)母拍?，所以編程人員不得不圍繞刀具的理論路線和實際路線的相對關系來進行編程，容易產生錯誤。補償?shù)母拍畛霈F(xiàn)以后很大地提高了編程的工作效率。

在數(shù)控加工中有3種補償：

☆刀具長度的補償；

☆刀具半徑補償；

☆夾具補償。

這三種補償基本上能解決在加工中因刀具形狀而產生的軌跡問題。下面是三種補償在一般加

工編程中的應用。

一、刀具長度補償：

1．刀具長度的概念刀具長度是一個很重要的概念。我們在對一個零件編程的時候，首先要指定零件的編程中心，然后才能建立工件編程坐標系，而此坐標系只是一個工件坐標系，零點一般在工件上。長度補償只是和z坐標有關，它不象x、y平面內的編程零點，因為刀具是由主軸錐孔定位而不改變，對于z坐標的零點就不一樣了。每一把刀的長度都是不同的，例如，我們要鉆一個深為50mm的孔，然后攻絲深為45mm，分別用一把長為250mm的鉆頭和一把長為350mm的絲錐。先用鉆頭鉆孔深50mm，此時機床已經設定工件零點，當換上絲錐攻絲時，如果兩把刀都從設定零點開始加工，絲錐因為比鉆頭長而攻絲過長，損壞刀具和工件。此時如果設定刀具補償，把絲錐和鉆頭的長度進行補償，此時機床零點設定之后，即使絲錐和鉆頭長度不同，因補償?shù)拇嬖?，在調用絲錐工作時，零點z坐標已經自動向z+（或z）補償了絲錐的長度，保證了加工零點的正確。

2.刀具長度補償?shù)墓ぷ魇褂玫毒唛L度補償是通過執(zhí)行含有g43（g44）和h指令來實現(xiàn)的，同時我們給出一個z坐標值，這樣刀具在補償之后移動到離工件表面距離為z的地方。另外一個指令g49是取消g43（g44）指令的，其實我們不必使用這個指令，因為每把刀具都有自己的長度補償，當換刀時，利用g43（g44）h指令賦予了自己的刀長補償而自動取消了前一把刀具的長

度補償。

3.刀具長度補償?shù)膬煞N方式(1)用刀具的實際長度作為刀長的補償（推薦使用這種方式）。使用刀長作為補償就是使用對刀儀測量刀具的長度，然后把這個數(shù)值輸入到刀具長度補償寄存器中，作為刀長補償。使用刀具長度作為刀長補償?shù)睦碛扇缦拢?/p>

首先，使用刀具長度作為刀長補償，可以避免在不同的工件加工中不斷地修改刀長偏置。這樣一把刀具用在不同的工件上也不用修改刀長偏置。在這種情況下，可以按照一定的刀具編號規(guī)則，給每一把刀具作檔案，用一個小標牌寫上每把刀具的相關參數(shù)，包括刀具的長度、半徑等資料，事實上許多大型的機械加工型企業(yè)對數(shù)控加工設備的刀具管理都采用這種辦法。這對于那些專門設有刀具管理部門的公司來說，就用不著和操作工面對面地告訴刀具的參數(shù)了，同時即使因刀庫容量原因把刀具取下來等下次重新裝上時，只需根據(jù)標牌上的刀長數(shù)值作為刀具長度補償而

不需再進行測量。

其次，使用刀具長度作為刀長補償，可以讓機床一邊進行加工運行，一邊在對刀儀上進行其他刀具的長度測量，而不必因為在機床上對刀而占用機床運行時間，這樣可以充分發(fā)揮加工中心的效率。這樣主軸移動到編程z坐標點時，就是主軸坐標加上（或減去）刀具長度補償后的z

坐標數(shù)值。

（2）利用刀尖在z方向上與編程零點的距離值（有正負之分）作為補償值。這種方法適用于機床只有一個人操作而沒有足夠的時間來利用對刀儀測量刀具的長度時使用。這樣做當用一把刀加工另外的工件時就要重新進行刀長補償?shù)脑O置。使用這種方法進行刀長補償時，補償值就是主軸從機床z坐標零點移動到工件編程零點時的刀尖移動距離，因此此補償值總是負值而且很大。

二、刀具半徑補償：

1.刀具半徑補償?shù)母拍钫袷褂昧说毒唛L度補償在編程時基本上不用考慮刀具的長度一樣，因為有了刀具半徑補償，我們在編程時可以不要考慮太多刀具的直徑大小了。刀長補償對所有的刀具都適用，而刀具半徑補償則一般只用于銑刀類刀具。當銑刀加工工件的外或內輪廓時，就用得上刀具半徑補償，當用端面銑刀加工工件的端面時則只需刀具長度補償。因為刀具半徑補償是一個比較難以理解和使用的一個指令，所以在編程中很多人不愿使用它。但是我們一旦理解和掌握了它，使用起來對我們的編程和加工將帶來很大的方便。當編程者準備編一個用銑刀加工一個工件的外形的程序時，首先要根據(jù)工件的外形尺寸和刀具的半徑進行細致的計算坐標值來明確刀具中心所走的路線。此時所用的刀具半徑只是這把銑刀的半徑值，當辛辛苦苦編完程序后發(fā)現(xiàn)這把銑刀不太適合要換用其他直徑的刀具，編程員就要不辭辛勞地重新計算刀具中心所走的路線的坐標值。這對于一個簡單的工件問題不太大，對于外形復雜的模具來說重新計算簡直是太困難了。一個工件的外形加工分粗加工和精加工，這樣粗加工程序編好后也就是完成了粗加工。因為經過粗加工，工件外形尺寸發(fā)生了變化，接下來又要計算精加工的刀具中心坐標值，工作量就更大了。此時，如果用了刀具半徑補償，這些麻煩都迎刃而解了。我們可以忽略刀具半徑，而根據(jù)工件尺寸進行編程，然后把刀具半徑作為半徑補償放在半徑補償寄存器里。臨時更換銑刀也好、進行粗精加工也好，我們只需更改刀具半徑補償值，就可以控制工件外形尺寸的大小了，對程序基本不

用作一點修改。

2.刀具半徑補償?shù)氖褂玫毒甙霃窖a償?shù)氖褂檬峭ㄟ^指令g41、g42來執(zhí)行的。補償有兩個方向，即沿刀具切削進給方向垂直方向的左面和右面進行補償，符合左右手定則；g41是左補償，符合左手定則；g42是右補償，符合右手定則，如圖3所示。圖3刀具半徑補償使用的左右手定則在使用g41、g42進行半徑補償時，應特別注意使補償有效的刀具移動方向與坐標。刀具半徑補償?shù)钠鸬段恢煤苤匾?，如果使用不當?shù)毒咚庸さ穆窂饺菀壮鲥e，如圖4所示。圖4刀具半徑補償?shù)钠鸬段恢萌绻筭42補償有效的過程為刀具從位置1到2，則銑刀將切出一個斜面如圖4中所示的a－b斜面。正確的走刀應該是在刀具沒有切削工件之前讓半徑補償有效，然后進行正常的切削。如圖4所示，先讓銑刀在從位置1移動到位置3的過程中使補償有效，然后從位置3切削到位置2繼續(xù)以下的切削，則不會出現(xiàn)a－b斜面。因此，在使用g41、g42進行半徑補償時應采取以下步驟：☆設置刀具半徑補償值；☆讓刀具移動來使補償有效（此時不能切削工件）；☆正確地取消半徑補償（此時也不能切削工件）。記住，在切削完成而刀具補償結束時，一定要用g40使補償無效。g40的使用同樣遇到和使補償有效相同的問題，一定要等刀具完全切削完畢并安全地推出工件以后才能執(zhí)行g40命令來取消補償。

三、夾具偏置補償正像刀具長度補償和半徑補償一樣讓編程者可以不用考慮刀具的長短和大小，夾具偏置可以讓編程者不考慮工件夾具的位置而使用夾具偏置。當一臺加工中心在加工小的工件時，工裝上一次可以裝夾幾個工件，編程者不用考慮每一個工件在編程時的坐標零點，而只需按照各自的編程零點進行編程，然后使用夾具偏置來移動機床在每一個工件上的編程零點。夾具偏置是使用夾具偏置指令g54～g59來執(zhí)行的。還有一種方法就是使用g92指令設定坐標系。當一個工件加工完成之后，加工下一個工件時使用g92來重新設定新的工件坐標系。上面是在數(shù)控加工中常用的三種補償，它給我們的編程和加工帶來很大的方便，能大大地提高工作效率。

數(shù)控機床綜合服務論文題目篇五

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摘要：本文針對我國數(shù)控機床，尤其是經濟型數(shù)控機床服務的現(xiàn)狀，提出了構建數(shù)控機床綜合服務體系的意見，以期拋磚引玉。

關鍵詞：數(shù)控機床；普通機床

我國數(shù)控機床在近十余年來已經取得了較大的發(fā)展和普及，尤其是經濟型數(shù)控機床發(fā)展更快，在一些地區(qū)和行業(yè)初步形成了規(guī)模。然而，其服務與發(fā)展相比還不相稱，明顯滯后于發(fā)展。必須建立系統(tǒng)的綜合服務體系，數(shù)控機床才能健康持續(xù)地發(fā)展。

數(shù)控機床是在普通機床的基礎上發(fā)展起來的，不妨先看看普通機床的服務。由于普通機床的發(fā)展和使用歷史已經悠久，很自然地形成了它的服務體系，而且已經是一個成熟的、有效的體系。正因為如此，人們習以為常，反而不覺得它的存在。如果歸納一下，這個體系至少有3個要素：

培訓上崗 普通機床的操作者和調試維修人員通常都拜過師傅，由師傅帶教的。“師傅帶徒弟”就是培訓；“滿師”就是考核合格，才有資格上崗。

人員專業(yè)化 “機修工”是一個常見的職業(yè)工種，已經普及和滲透到企業(yè)、社會。對于普通機床的調試、維修、保養(yǎng)等均有這些專職人員司職。用戶一般可以做到小修大修不出廠，有問題自我消化，很少再找生產廠的。

服務社會化 其一是服務機構社會化，“機修廠”是遍布各地的常見單位，它提供各類機床的專業(yè)維修服務，且不受機床的生產廠家、型號規(guī)格的限制；其二是技術教育社會化，各級各類工科技術學校都設置機修專業(yè)，輸送合格的通用人才。另外，“師傅帶徒弟”的方式依然存在。

數(shù)控機床是典型的機電一體化產品，除普通機床作基礎外，一般配備有數(shù)控系統(tǒng)、自動刀架、編碼器，有的還有變頻器、自動送料裝置等，集中了機械、電子技術于一體。因而數(shù)控機床更加需要完善的、有效的、及時的服務。

然而，我國的數(shù)控機床從機床廠剛出來就有先天不足。這是因為我國的機床廠自身機械技術力量雖然較強，但是電子技術方面較弱，電子類技術人員普遍匱乏，而配套部分又恰恰最需要運用電子技術。機床廠對數(shù)控機床的服務從主觀上和客觀上都沒有做好準備，更加談不上服務體系。數(shù)控機床生產廠無法獨立承擔全面的技術服務，因而配套部分的服務依賴于配套廠就不足為奇了。這樣，一方面把服務體系割裂開來，另一方面只要用戶方面反映一點問題，機床廠就要拉上配套廠一幫人去，結果往往又是一點小問題，勞民傷財，配套廠是“有苦難言”。

數(shù)控機床的用戶，絕大部分屬于機械加工業(yè)，客觀上也有電子技術力量薄弱的問題，往往只會簡單操作而缺乏配套部分的維修知識，出現(xiàn)一些故障就束手無策，甚至停機待修，影響生產。中、高擋數(shù)控機床的人員配備相對還好一點，普及的經濟型數(shù)控機床的人員配備則不夠理想，不少就是普通機床的操作人員，未經過嚴格培訓考核就上機操作。大家都知道沒有經過培訓取得“汽車駕駛證”的人是嚴禁開汽車的。對于技術含量很高的數(shù)控機床（即便是經濟型）怎么能允許未經培訓考核就上崗操作呢？汽車有了故障，駕駛員大多能作前期診斷和處理，汽車修理廠也隨處可見，修理十分方便。而數(shù)控機床有了故障，自己不能處理，還只能找生產廠或配套廠。說到底，還是人們對數(shù)控機床服務的認識沒有到位，觀念沒有更新，服務體系沒有構建起來。

盡管隨著數(shù)控機床的發(fā)展，機床廠也在不斷提高和完善自己的服務，提高自身素質，強調用戶培訓，服務狀況有所改善。但是由于起點不高，認識不深，自身條件不足，還不能從根本上解決服務問題。

因此必須盡快構建與數(shù)控機床發(fā)展相適應的綜合服務體系，才能加快數(shù)控機床的發(fā)展和普及。

根據(jù)我國數(shù)控機床發(fā)展的現(xiàn)狀，參考其他比較成熟的服務體系，我國的數(shù)控機床的綜合服務體系在下列要點上必須達成共識： 必須由數(shù)控機床廠主動承擔全面服務，即由機床廠承擔包括機床、配套部分在內的全部服務，改變目前機床廠和各個配套廠分散服務的狀況。因為

機床廠是產品的最終完成者，直接面對用戶，承擔全面服務是理所當然。

機床廠既然生產數(shù)控機床，對數(shù)控系統(tǒng)是屬于必須掌握的核心技術，沒有這個基礎是很難參與競爭的；而其他配套件如刀架、傳感器等技術對于熟悉數(shù)控技術的人來說是不難掌握的。機床廠不能長期依賴配套廠服務，否則無從提高自身素質和能力，增強競爭力。

控機床及其配套部分的技術已經比較成熟，質量穩(wěn)定提高，用戶反映的問題集中在調試和維修上，由機床廠指導用戶使用和維修是最合適的。

數(shù)控機床使用中反映的問題是相互關聯(lián)和影響的，初期很難判斷問題在那個部分。如回轉刀架動作失靈，就要檢查刀架、數(shù)控系統(tǒng)、機床電器。如果分別由配套廠來檢查和證明自己配套部分沒有問題，或是發(fā)現(xiàn)問題解決了，各自的時間和費用已經浪費了。這種看似滑稽的情況，其實是經常發(fā)生的。

機床廠實行綜合的全面服務，提高服務人員技術素質后，可以精簡人員，提高效率。同時，減少配套單位的服務，也會得到相應的經濟補償，有利于降低成本。機床廠承擔全面服務后，同樣可以協(xié)調與配套單位的相互配合。要強調培訓考核后上崗，建立針對不同層面的培訓體系

機床廠自身要培養(yǎng)出一支掌握機電一體化技術的隊伍，以適應生產、檢驗、服務工作。尤其要使服務人員能獨立承擔數(shù)控機床的調試及維修工作。

機床廠要強調對用戶進行培訓，要形成制度。培訓考核合格后方可允許操作數(shù)控機床。培訓要求是使用戶能正確使用、規(guī)范操作、能處理常見故障。擁有數(shù)控機床較多的用戶，應盡量培訓出專職維修人員，能獨立排除故障，做到修理基本不出廠門。

由機床行業(yè)與教育部門協(xié)調，繼續(xù)并加強在各類大、中專學校、技工職業(yè)學校辦好機電一體化專業(yè)，為社會輸送和儲備合格人才。不斷補充和完善針對數(shù)控機床服務的內容。已經從事此項工作的，要給以再學習的機會和條件。

實踐已經證明，誰抓住了培訓誰就主動，誰就發(fā)展得快一點。數(shù)控系統(tǒng)生產廠家對培訓的認識和行動要早些。而只有機床廠抓住了培訓，才算是數(shù)控機床發(fā)展的關鍵！逐步在數(shù)控機床的用戶集中地建立數(shù)控機床維修點

可以由機床廠自己建立，也可以發(fā)動社會力量建立。把分散的數(shù)控機床維修力量集中組織起來，使數(shù)控機床的維修專業(yè)化、社會化，做到就地解決數(shù)控機床的維修和另配件供應。結束語

綜上所述，數(shù)控機床的綜合服務體系概括地說，就是以數(shù)控機床生產廠為主、配套廠為輔的服務構架；其核心是培訓，是機床廠自身的、用戶的、行業(yè)和社會的培訓。有了高素質的數(shù)控機床服務人才和隊伍，才有構建數(shù)控機床綜合服務體系的基礎，有了這個基礎，才會有高素質的用戶，整個行業(yè)和社會的素質才能得以提升。從而最終形成專業(yè)服務和自我服務相結合的、多層次的、及時的、有效的綜合服務體系。這也是一項系統(tǒng)工程，只有大家充分重視、形成共識、努力實踐，不斷提高綜合服務水平，我國的數(shù)控機床才能獲得更快、更好的發(fā)展。