導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇數(shù)控車床的原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

機(jī)床已經(jīng)成為當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的加工設(shè)備，橫梁的機(jī)械性能對(duì)機(jī)床的加工精度起著重要的影響。本文采用有限元方法對(duì)其靜態(tài)特性進(jìn)行了分析計(jì)算，得到橫梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)力與形變?cè)茍D。本文所采用的有限元方法可以，不僅節(jié)約數(shù)控車床橫梁的設(shè)計(jì)周期，還可以針對(duì)特定要求進(jìn)行優(yōu)化。

1.數(shù)控立式車床結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）立柱與橫梁采用對(duì)稱性結(jié)構(gòu)。

（2）橫梁不僅設(shè)有分級(jí)定位機(jī)構(gòu)，還采用了自鎖功能的機(jī)械、液壓聯(lián)鎖夾緊機(jī)構(gòu)。

（3）主軸采用短主軸形式，徑向和軸向分別采用采用高精度雙列向心短圓柱滾子軸承和大型推力球軸承。

（4）機(jī)床主傳動(dòng)采用自動(dòng)循環(huán)；其它部件的采用間隙式定時(shí)、定量強(qiáng)制。

2.橫梁結(jié)構(gòu)建模

CK5116數(shù)控立式車床橫梁是由長(zhǎng)方形中空結(jié)構(gòu)的鑄鋼件，切削加工而成；導(dǎo)軌布置在橫梁的另一側(cè)并采用絲杠與立柱相連。依據(jù)二維圖紙，利用solidworks軟件繪制其三維圖樣如圖2.1所示。

3.橫梁的靜力學(xué)分析

3.1定義單元的屬性

定義單元的屬性包括對(duì)其單元類型、材質(zhì)特性以及參數(shù)量的單位三個(gè)主要方面。ANSYS軟件提供多種的單元類型適用實(shí)體、梁/管、桿/索、彈簧等分析對(duì)象。本文中的橫梁結(jié)構(gòu)為方形中空的不規(guī)則幾何體，因此選用SOLIDl85單元。

材質(zhì)特性定義時(shí)按橫梁設(shè)計(jì)所使用的材料的屬性進(jìn)行定義并注意單位的統(tǒng)一。

3.2網(wǎng)格的劃分

ANSYS軟件具有智能劃分網(wǎng)格功能以方便計(jì)算和減少分析計(jì)算的時(shí)間。智能劃分網(wǎng)格依據(jù)模型的曲率以及線與線的接近程度自動(dòng)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在分析復(fù)雜的結(jié)構(gòu)時(shí)通常采用智能劃分網(wǎng)格。本文所分析的橫梁結(jié)構(gòu)復(fù)雜因此采用智能劃分網(wǎng)格進(jìn)行網(wǎng)格劃分，在軟件中網(wǎng)格劃分有1-10的精度等級(jí)，本文采用默認(rèn)的6級(jí)精度來(lái)格劃分。

3.3施加邊界條件和載荷

3.3.1切削力的計(jì)算

（1）切削力的計(jì)算

在切削加工過(guò)程中，工件和車刀受到的合力，大小相等而方向相反。

數(shù)控機(jī)床車削時(shí)的切削力計(jì)算公式：

式中：為切削條件和工件材料對(duì)切削力的影響系數(shù)；

為背吃刀量對(duì)切削力的影響指數(shù)；進(jìn)給量對(duì)切削力的影響指數(shù)；為各種因素對(duì)切削力影響的修正系數(shù)之乘積。走刀抗力Ff；吃刀抗力Fp。

3.3.2邊界條件和載荷

靜力分析不考慮慣性和阻尼的影響，通常計(jì)算在固定不變的載荷作用下結(jié)構(gòu)的效應(yīng)。靜力分析所施加的載荷包括：

（1）外部施加的作用力和壓力；

（2）穩(wěn)態(tài)的慣性力；

（3）位移載荷。

本次分析中的載荷為計(jì)算得來(lái)的切削力、橫梁的自重還有在橫梁上垂直刀架的重力。約束條件為橫梁xy面。

3.4計(jì)算結(jié)果與分析

3.4.1剛度分析

橫梁位移云圖為如圖3.1所示。從圖中可得橫梁變形最大值為0.0171mm，位于在橫梁頭部處達(dá)。

橫梁結(jié)構(gòu)的剛性會(huì)影響機(jī)床的加工精度。由圖3.1可以得出，橫梁導(dǎo)軌變形符合設(shè)計(jì)要求，橫梁的剛度不會(huì)對(duì)機(jī)床的加工精度造成很大的影響，加工精度完全符合要求。

3.4.2應(yīng)力分析

橫梁的應(yīng)力云圖如圖3.2所示。由圖中可以得出橫梁最大的應(yīng)力為6.70Mpa。其余等效應(yīng)力均較小，最大應(yīng)力位于橫梁頭部處。橫梁所使用的材料的強(qiáng)度極限為300Mpa，安全系數(shù)大于40。

本文橫梁采用鑄鋼件，經(jīng)過(guò)精加工而成。其材料的抗拉強(qiáng)度為355Mpa，由云圖所得最大應(yīng)力為6.7Mpa，安全系數(shù)大于50。因此可以得出其設(shè)計(jì)余量較大，在后期可進(jìn)行優(yōu)化分析，可針對(duì)結(jié)構(gòu)形式或加強(qiáng)筋布置分布進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)?shù)玫捷^為合理的結(jié)構(gòu)布置后還可根據(jù)其重量進(jìn)行優(yōu)化。

結(jié)論

篇2

隨著計(jì)算機(jī)及控制技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控加工設(shè)備在機(jī)械加工領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，其對(duì)復(fù)雜形狀零件的加工能力、高加工精度及生產(chǎn)效率是普通機(jī)床無(wú)法比擬的，為讓學(xué)生掌握數(shù)控加工設(shè)備，我校在機(jī)電工程學(xué)院全部專業(yè)金工實(shí)習(xí)中開(kāi)設(shè)了數(shù)控車床加工實(shí)習(xí)，既為后續(xù)課程《數(shù)控技術(shù)》的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也為學(xué)生學(xué)習(xí)其他數(shù)控設(shè)備操作起到入門的作用。數(shù)控車床實(shí)習(xí)研究的比較多的是中專、高職高專的教師，一般是從學(xué)生如何掌握操作車床的角度研究，一些高校也進(jìn)行了這方面的研究，大多是從某一具體的問(wèn)題進(jìn)行研究探討。本文就實(shí)習(xí)教學(xué)中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析，提出改進(jìn)措施，可提高本科生數(shù)控車床實(shí)習(xí)效果。

1實(shí)習(xí)內(nèi)容及設(shè)備

數(shù)控車床實(shí)習(xí)是在學(xué)生操作過(guò)3天普通車床的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)習(xí)的，其實(shí)習(xí)內(nèi)容主要有：正確開(kāi)機(jī)、面板操作、試切對(duì)刀、簡(jiǎn)單指令、自動(dòng)切削。設(shè)備為沈陽(yáng)機(jī)床集團(tuán)生產(chǎn)的CAK3665數(shù)控車床，控制系統(tǒng)為廣州數(shù)控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的GSK980TDb車床數(shù)控系統(tǒng)。

2數(shù)控車床實(shí)習(xí)現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

2.1實(shí)習(xí)興趣不高

數(shù)控車床實(shí)習(xí)作為金工實(shí)習(xí)中車工實(shí)習(xí)的一部分，時(shí)間短，內(nèi)容多，學(xué)生以前從沒(méi)接觸過(guò)數(shù)控設(shè)備，操作起來(lái)比普通設(shè)備難度大，另外在參加金工實(shí)習(xí)的所有專業(yè)中只有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)有《數(shù)控技術(shù)》后續(xù)課程，因此，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，處于被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2.2量具不能正確讀數(shù)

學(xué)生在試切對(duì)刀過(guò)程中，對(duì)所用卡尺不能正確讀數(shù)，出現(xiàn)問(wèn)題主要是單位搞錯(cuò)，往往讀出的數(shù)據(jù)以厘米為單位，在刀補(bǔ)界面輸數(shù)值時(shí)出錯(cuò)；有的學(xué)生根本不懂游標(biāo)卡尺讀數(shù)原理的，讀數(shù)讀錯(cuò)，由于學(xué)生們愛(ài)面子，不會(huì)讀數(shù)也不問(wèn)，導(dǎo)致數(shù)控車床實(shí)習(xí)失敗。

2.3指導(dǎo)教師少

設(shè)備越復(fù)雜，學(xué)習(xí)操作時(shí)越困難，數(shù)控車床的操作學(xué)習(xí)遠(yuǎn)沒(méi)有普通車床容易學(xué)習(xí)，尤其在學(xué)生學(xué)習(xí)對(duì)刀時(shí)，由于對(duì)對(duì)刀要求及原理的不理解，總是不能正確進(jìn)行對(duì)刀，這時(shí)明顯指導(dǎo)教師不夠用。

3提高數(shù)控車床實(shí)習(xí)效果的措施

3.1利用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

對(duì)于農(nóng)業(yè)院校的工科本科生來(lái)說(shuō)，金工實(shí)習(xí)因種種原因，重視程度不夠，尤其隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及社會(huì)的需要，現(xiàn)代制造設(shè)備如數(shù)控設(shè)備及特種加工設(shè)備添加到了金工實(shí)習(xí)中來(lái)，由于該設(shè)備的動(dòng)手實(shí)習(xí)操作需要一定的理論知識(shí)，加之學(xué)生在校學(xué)習(xí)往往就是以獲得該課程的學(xué)分而學(xué)習(xí)，學(xué)生們學(xué)習(xí)興趣不高，僅僅混個(gè)學(xué)分而已，不能像其它傳統(tǒng)的金工實(shí)習(xí)工種那么認(rèn)真。針對(duì)這種現(xiàn)象，借助于現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以視頻的形式介紹數(shù)控設(shè)備在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用，以及學(xué)生在數(shù)控制造行業(yè)的就業(yè)前景；把數(shù)控車床實(shí)習(xí)內(nèi)容按模塊做成集聲音、圖像、動(dòng)畫(huà)及、文字為一體的多媒體課件，放到微信群中供學(xué)生學(xué)習(xí)使用。以此來(lái)彌補(bǔ)學(xué)生在數(shù)控車床實(shí)習(xí)操作前補(bǔ)充的理論知識(shí)不能完全掌握的現(xiàn)狀，并解決了學(xué)生不愛(ài)向教師、其他同學(xué)請(qǐng)教的現(xiàn)實(shí)，給足學(xué)生面子，提高其學(xué)習(xí)興趣。

3.2針對(duì)實(shí)習(xí)內(nèi)容，分模塊教學(xué)

根據(jù)金工實(shí)習(xí)教學(xué)大綱要求，數(shù)控車床獨(dú)立操作應(yīng)能達(dá)到：

（1）掌握數(shù)控車床的開(kāi)啟、系統(tǒng)開(kāi)啟、機(jī)床回零點(diǎn)、對(duì)刀等基本操作；

（2）能進(jìn)行簡(jiǎn)單程序的輸入、修改；

（3）能進(jìn)行簡(jiǎn)單零件的數(shù)控編程及加工。

根據(jù)這一要求，將實(shí)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行以下分塊：

（1）數(shù)控車床的開(kāi)啟，包括打開(kāi)設(shè)備電源和數(shù)控啟動(dòng)電源按鈕；

（2）回機(jī)床零點(diǎn)；

（3）主軸旋轉(zhuǎn)；

（4）試切法對(duì)刀；

（5）以普通車床上加工零件的零件為例，進(jìn)行編程并進(jìn)行指令的講解，指令主要包括T、M03、S、G00、G01、F、M30這7個(gè)基本指令，學(xué)的快的學(xué)生可增加G02、G03、G32這3個(gè)指令，要求學(xué)生在聽(tīng)完教師講解、演示之后，能對(duì)普通車上加工的零件進(jìn)行編程、輸入和自動(dòng)切削加工，并能按教師的要求進(jìn)行同類零件的加工。每一模塊都做成多媒體課件，供學(xué)生聽(tīng)完講解后能對(duì)著課件進(jìn)行獨(dú)立操作。

3.3根據(jù)實(shí)習(xí)設(shè)備，編寫(xiě)有針對(duì)的實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(shū)

實(shí)習(xí)教材與理論教材有很大的不同，實(shí)習(xí)教材必須根據(jù)自己學(xué)校的實(shí)習(xí)設(shè)備、教學(xué)大綱進(jìn)行編寫(xiě)，這樣才能在實(shí)習(xí)過(guò)程中發(fā)揮作用，起到按步驟指導(dǎo)能夠自學(xué)的作用。往往所購(gòu)買的實(shí)習(xí)教材所依據(jù)的設(shè)備與本校所用設(shè)備不一樣，只能起到參考的作用，而不能起到指導(dǎo)的作用，為此，在參閱設(shè)備說(shuō)明書(shū)、依據(jù)教學(xué)大綱及指導(dǎo)教師多年指導(dǎo)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上編寫(xiě)了一本《數(shù)控車床實(shí)習(xí)教材―GSK980TDb系統(tǒng)操作與編程》指導(dǎo)書(shū)，來(lái)滿足不同層次學(xué)生在實(shí)習(xí)過(guò)程中的需求。

3.4充分發(fā)揮學(xué)生團(tuán)隊(duì)互助作用

數(shù)控車床實(shí)習(xí)指導(dǎo)的特點(diǎn)就是學(xué)生開(kāi)始入門時(shí)很難，每一步都得指導(dǎo)教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，教師不夠用，為此數(shù)控車床實(shí)習(xí)中應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神一部分先學(xué)會(huì)然后再教其他學(xué)生，在教其他學(xué)生的過(guò)程中提高自己。其具體做法是先重點(diǎn)指導(dǎo)5名學(xué)生，讓他們先學(xué)會(huì)數(shù)控車床操作所需要的基本技能，然后讓他們每人負(fù)責(zé)指導(dǎo)一臺(tái)數(shù)控車床上的實(shí)習(xí)學(xué)生，指導(dǎo)老師騰出時(shí)間巡視每臺(tái)車床，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，這樣明顯提高了指導(dǎo)效果，并培養(yǎng)了學(xué)生領(lǐng)導(dǎo)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。

3.5增加考核，提高學(xué)生掌握數(shù)控車床操作能力

前期數(shù)控車床實(shí)習(xí)一直沒(méi)有特別強(qiáng)調(diào)考核，本著以學(xué)生為本，以不給學(xué)生壓力、快樂(lè)學(xué)習(xí)的宗旨，本想讓學(xué)生自由學(xué)習(xí)，掌握更多的知識(shí)，實(shí)踐證明沒(méi)有考核就沒(méi)有認(rèn)真學(xué)習(xí)的學(xué)生，包括理論課學(xué)習(xí)好的學(xué)生，為此增加考核，來(lái)提高學(xué)生掌握數(shù)控車床的操作能力，其具體做法是：出勤率（40%）+編程操作（30%）+答辯，也就是隨機(jī)詢問(wèn)（30%），這樣做首先是保證學(xué)生實(shí)習(xí)操作的時(shí)間，通過(guò)答辯，詢問(wèn)一些問(wèn)題看學(xué)生理解的程度，不以最后結(jié)果即編程操作為唯一考核標(biāo)準(zhǔn)，目的是使學(xué)生真正掌握數(shù)控車床操作的基本要求。

篇3

關(guān)鍵詞: 數(shù)控車床 故障 診斷

數(shù)控機(jī)床是一種高精度、高柔性、高效率的自動(dòng)化機(jī)床,由于其投資比普通的機(jī)床高得多,因此降低數(shù)控機(jī)床的故障率、縮短故障修復(fù)時(shí)間,對(duì)提高機(jī)床利用率具有十分重要的意義。目前,數(shù)控機(jī)床的故障診斷一直是困擾操作、維修人員的難題。由于數(shù)控機(jī)床的安全性和工作可靠性會(huì)對(duì)生產(chǎn)單位的效益產(chǎn)生直接的影響,因此對(duì)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)的故障進(jìn)行及時(shí)的診斷十分重要。

1.數(shù)控車床的構(gòu)成與基本工作原理

詳細(xì)地了解數(shù)控車床的基本構(gòu)成及其工作原理,是提高數(shù)控車床故障的分析診斷能力的必要條件。下圖是數(shù)控車床加工工件的過(guò)程圖。

在數(shù)控車床上加工工件時(shí),操作者首先根據(jù)零件圖制定出加工方案,編寫(xiě)出零件加工程序,然后在控制裝置編輯狀態(tài)(EDIT)下,輸入加工程序,存入數(shù)控裝置的存儲(chǔ)器中。數(shù)控裝置對(duì)信息代碼進(jìn)行譯碼、寄存,經(jīng)處理和運(yùn)算,把結(jié)果以數(shù)字信號(hào)的形式分配給機(jī)床各坐標(biāo)的伺服機(jī)構(gòu)。由數(shù)控裝置發(fā)出的信號(hào),通過(guò)伺服機(jī)構(gòu)經(jīng)傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)床各運(yùn)動(dòng)部件,使機(jī)床按規(guī)定的順序、速度和位移量進(jìn)行工作,從而加工出符合圖紙要求的零件。

2.常見(jiàn)故障介紹

按照數(shù)控車床發(fā)生故障的部件分類,我們一般把故障的類型分為以下兩大類。

2.1主機(jī)故障

數(shù)控車床的主機(jī)部分包括機(jī)械、冷卻、、液壓等裝置。常見(jiàn)的主機(jī)故障有以下幾種。

2.1.1功能性故障是指在工件加工精度方面所出現(xiàn)的故障,表現(xiàn)為加工精度不穩(wěn)定,加工誤差大,運(yùn)動(dòng)反向誤差大,工件表面粗糙度高。

2.1.2動(dòng)作型故障是指機(jī)床各種動(dòng)作故障,表現(xiàn)為主軸不轉(zhuǎn)動(dòng),工件夾不緊,刀架轉(zhuǎn)動(dòng)失調(diào),等等。

2.1.3結(jié)構(gòu)型故障是指主軸發(fā)熱,主軸箱噪聲大,產(chǎn)生切削振動(dòng),等等。

2.1.4使用型故障是指使用及操作不當(dāng)引起的故障,如過(guò)載引起的機(jī)件損壞、撞車等。

2.2電氣故障

數(shù)控機(jī)床的電氣故障可一般可分為弱電故障和強(qiáng)電故障。弱電故障主要指CNC裝置、伺服單元、輸入和輸出裝置、檢測(cè)裝置等電子電路發(fā)生故障;強(qiáng)電故障是指繼電器、接觸器、開(kāi)關(guān)、熔斷器、電源變壓器、電動(dòng)機(jī)、電磁鐵、行程開(kāi)關(guān)等電氣元器件及其所組成的電路發(fā)生故障。

3.常見(jiàn)故障的診斷

3.1常用的診斷方法

數(shù)控車床出現(xiàn)故障后,我們要從主機(jī)和電氣兩方面進(jìn)行分析,先判斷出到底是主機(jī)故障還是電氣故障,再深入分析、檢查,找出故障點(diǎn),最后予以排除。

3.1.1對(duì)設(shè)備維修人員的要求

維修人員須具備一定的專業(yè)素質(zhì)。對(duì)特定的維修對(duì)象,維修人員首先要分解掌握系統(tǒng)每一部分的工作原理和車床的機(jī)械結(jié)構(gòu);其次要了解設(shè)備的操作方法,動(dòng)作順序;最后就是對(duì)可能造成故障的各種因素進(jìn)行全面分析并進(jìn)行實(shí)際檢查維修。每次維修后應(yīng)建立詳細(xì)的設(shè)備檔案,記錄好故障發(fā)生的時(shí)間、現(xiàn)象,以及故障分析、診斷方法、排除故障的方法,如有遺留問(wèn)題也應(yīng)詳盡記錄,這樣不僅能使每次故障都有據(jù)可查,而且可積累維修經(jīng)驗(yàn),為以后的故障維修打好基礎(chǔ)。

3.1.2主機(jī)故障的診斷

對(duì)于常見(jiàn)的主機(jī)故障,診斷的方法比較多,如利用先進(jìn)測(cè)試手段的“現(xiàn)代診斷技術(shù)”和傳統(tǒng)的“實(shí)用診斷技術(shù)”等。

3.1.2.1實(shí)用診斷技術(shù)

此診斷是由維護(hù)人員通過(guò)自己的感覺(jué)器官和經(jīng)驗(yàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障進(jìn)行診斷。運(yùn)用實(shí)用診斷技術(shù)的診斷過(guò)程因故障類型而異,各種方法無(wú)先后之分,可穿插或同時(shí)進(jìn)行,應(yīng)綜合分析,方能取得更好的效果。

實(shí)用診斷技術(shù)不需要復(fù)雜昂貴的儀器,可隨時(shí)隨地進(jìn)行診斷,且快速、便捷、準(zhǔn)確性較高,特別適合對(duì)機(jī)床進(jìn)行初步診斷。

3.1.2.2現(xiàn)代診斷技術(shù)

此診斷是利用診斷儀器和數(shù)據(jù)處理對(duì)機(jī)床機(jī)械裝置的某些特征參數(shù),如振動(dòng)、噪聲和溫度等進(jìn)行測(cè)量,將測(cè)量值與規(guī)定的正常值進(jìn)行比較,以判斷機(jī)械裝置的工作狀態(tài)是否正常,從而對(duì)機(jī)械裝置的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行預(yù)報(bào)和預(yù)測(cè);并可進(jìn)一步對(duì)機(jī)械裝置的故障原因、部位和故障的嚴(yán)重程度進(jìn)行定性和定量的分析。利用現(xiàn)代診斷技術(shù)可在機(jī)械裝置發(fā)生故障的初期,及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障的部位,并進(jìn)行維護(hù),從而可避免機(jī)械零件的進(jìn)一步損壞?，F(xiàn)代診斷技術(shù)如今已得到了不斷的推廣和應(yīng)用。

3.1.3電氣系統(tǒng)故障的診斷

對(duì)于數(shù)控車床的電氣系統(tǒng)的故障,其調(diào)查、分析與診斷故障的過(guò)程,也就是故障的排除過(guò)程,因此其故障診斷的方法就特別重要。下面簡(jiǎn)單介紹一些常用的診斷方法。

3.1.3.1直觀法

主要采用目測(cè)、手摸、通電等方法。

3.1.3.2自診斷功能法

利用數(shù)控系統(tǒng)的自診斷功能,給出報(bào)警信息,指示故障的大致起因。

3.1.3.3交換法

將相同的模塊和單元互相交換,觀察故障轉(zhuǎn)移的情況,從而快速確定故障的部位。

3.1.3.4儀器測(cè)量比較法

當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障后,采用常規(guī)電工檢測(cè)儀器,對(duì)故障部分的電壓、電源、脈沖信號(hào)等進(jìn)行實(shí)測(cè),將正常值與故障時(shí)的值相比較,可以分析出故障的原因與所在部位。

3.1.3.5敲擊法

數(shù)控系統(tǒng)由各種電路板組成,每塊電路板上有很多焊點(diǎn),任何虛焊或接觸不良都可能出現(xiàn)故障可用絕緣物輕輕敲打有虛焊或接觸不良的疑點(diǎn)處,若故障出現(xiàn),則故障很可能就在敲擊的部位。

上述幾種方法同時(shí)采用,進(jìn)行故障綜合分析,可快速診斷出故障的部位,從而能快速排除故障。

3.2故障診斷的原則

故障的診斷是排除數(shù)控車床故障非常重要的階段。在進(jìn)行故障的診斷時(shí)應(yīng)遵循以下原則。

3.2.1先外部后內(nèi)部

現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床本身的故障率已變得越來(lái)越低,大部分故障的發(fā)生是非系統(tǒng)本身原因引起的。維修人員應(yīng)由外向內(nèi)逐一排查,盡量避免隨意啟封、拆卸,否則會(huì)擴(kuò)大故障,使機(jī)床精度喪失、性能降低。

3.2.2先主機(jī)后電氣

一般來(lái)說(shuō),主機(jī)故障較易發(fā)覺(jué),而數(shù)控系統(tǒng)與電氣故障的診斷難度較大。從實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來(lái)看,數(shù)控機(jī)床的故障中有很大部分是由于主機(jī)部分的失靈而引起的。所以在故障檢修之前,首先應(yīng)注意排除機(jī)械性的故障,這樣往往可以達(dá)到事半功倍的效果。

3.2.3先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)

在車床斷電的靜止?fàn)顟B(tài)下,通過(guò)了解、觀察、測(cè)試、分析,確認(rèn)通電后不會(huì)造成故障擴(kuò)大或發(fā)生事故,方可給車床通電。在運(yùn)行狀態(tài)下,進(jìn)行動(dòng)態(tài)的觀察、檢驗(yàn)和測(cè)試,查找故障。而對(duì)通電后可能會(huì)發(fā)生破壞性故障的,必須先排除危險(xiǎn)后,方可通電。

3.2.4先簡(jiǎn)單后復(fù)雜

當(dāng)出現(xiàn)多種故障互相交織,應(yīng)先解決容易的問(wèn)題,后解決難度較大的問(wèn)題。簡(jiǎn)單問(wèn)題解決后,難度大的問(wèn)題也可能變得容易。

3.2.5先一般后特殊

在排除某一故障時(shí),要先考慮最常見(jiàn)的可能原因,然后分析很少發(fā)生的特殊原因。

4.實(shí)例分析

故障一:程序運(yùn)行結(jié)束刀具不回零點(diǎn)。

(1)故障原因分析:上述故障可能是控制系統(tǒng)故障所致。刀具在進(jìn)給或在加工時(shí),電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較低,而程序回零點(diǎn)時(shí),則要求快速退回。電機(jī)高速運(yùn)行,需采用高壓驅(qū)動(dòng)電源,使輸出轉(zhuǎn)矩增大?？刂聘邏狠敵鲭娫摧敵龅挠幸粋€(gè)開(kāi)關(guān)三極管,當(dāng)開(kāi)關(guān)三極管損壞后,高速回零點(diǎn)時(shí)高壓電源打不開(kāi),電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩不夠,致使刀具回不到零點(diǎn)。

(2)故障處理:更換開(kāi)關(guān)三極管。

故障二:數(shù)控機(jī)床加工的工件尺寸誤差很大。

(1)故障原因分析:發(fā)生上述故障可能的原因有:絲杠或者絲母與車床連接松動(dòng),空走時(shí)沒(méi)有吃刀阻力,溜板運(yùn)行正常,加工時(shí)切削阻力增大,若絲杠或絲母與車床連接松動(dòng),會(huì)造成加工的工件尺寸漂移;X軸、Z軸絲杠反向間隙過(guò)大,也會(huì)造成工件尺寸漂移;電動(dòng)刀架故障也會(huì)造成工件尺寸漂移。

(2)故障處理:先檢查絲杠或者絲母與車床連接部位,若松動(dòng),緊固連接部分。再檢查X軸、Z軸絲杠反向間隙,重新調(diào)整并確定間隙。還要檢查刀架鎖緊裝置及刀架控制箱,最后根據(jù)情況予以排除。

5.結(jié)語(yǔ)

數(shù)控車床是高度機(jī)電一體化的設(shè)備,數(shù)控車床所產(chǎn)生的故障種類繁多,其原因也往往比較復(fù)雜。因此,我們必須對(duì)出現(xiàn)的故障進(jìn)行廣泛的研究,探索故障發(fā)生的規(guī)律,并采取有效的診斷方法。在今后的工作中,我們必須不斷研究、深入探討,只有這樣才能不斷提高數(shù)控車床的故障診斷技術(shù)。

參考文獻(xiàn):

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[3]吳兵清,劉愛(ài)祥.經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床故障診斷與維修[J].江漢石油職工大學(xué)學(xué)報(bào),2006.11.

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[8]夏慶觀.數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修[M].北京.高等教育出版社,2002.

篇4

關(guān)鍵詞：數(shù)控；多系統(tǒng)；車床；教學(xué)資源；職業(yè)教育

1 研發(fā)的背景

數(shù)控技術(shù)相關(guān)專業(yè)，強(qiáng)調(diào)先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用和實(shí)踐作業(yè)的操作能力，這些要求決定了數(shù)控技術(shù)專業(yè)從業(yè)人員不僅需要扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，更應(yīng)具有實(shí)際的動(dòng)手操作能力，并且應(yīng)具備專業(yè)以外的能力。于是，素質(zhì)全面的技能型人才培養(yǎng)方式尤為重要。經(jīng)調(diào)研，部分院校數(shù)控專業(yè)在教學(xué)條件方面，都存在以下這些問(wèn)題：（1）設(shè)備數(shù)量種類配比不合理，學(xué)生實(shí)際操作機(jī)床的時(shí)間少。（2）如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。（3）一體化教學(xué)環(huán)境如何建設(shè)。

作為技能型人才培養(yǎng)的職業(yè)院校，應(yīng)該適應(yīng)市場(chǎng)需求，以企業(yè)對(duì)多系統(tǒng)小型數(shù)控車床加工技術(shù)的畢業(yè)生的能力要求為依據(jù)，結(jié)合職業(yè)院校學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)與技能水平，開(kāi)設(shè)相應(yīng)的多系統(tǒng)小型數(shù)控車床加工技術(shù)課程，使學(xué)生具備操作多系統(tǒng)小型數(shù)控車床加工的技術(shù)，達(dá)到企業(yè)的生產(chǎn)需求。

2 研發(fā)意義

市場(chǎng)上工業(yè)級(jí)數(shù)控機(jī)械類設(shè)備價(jià)格高、耗材多、安全性差，造成部分學(xué)校買不起、用不起、擔(dān)不起的情況，直接影響專業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。據(jù)此提出基于小型多系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床構(gòu)建低碳環(huán)保型數(shù)控實(shí)訓(xùn)的共同開(kāi)發(fā)升級(jí)項(xiàng)目，將小型的具有加工能力的多系統(tǒng)數(shù)控機(jī)床搬入教室，構(gòu)建理實(shí)一體化的教學(xué)環(huán)境。小型的數(shù)控機(jī)床主軸功率小，降耗低，可以極大地降低采購(gòu)成本，節(jié)約能源消耗，響應(yīng)國(guó)家低碳節(jié)能的政策，使教學(xué)過(guò)程變得更加直觀，學(xué)生在學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)后，可以直接的進(jìn)行實(shí)操，能夠更深入地獲取知識(shí)；機(jī)床與課室一體化，學(xué)生為主老師為輔，以完成任務(wù)的形式來(lái)加強(qiáng)學(xué)生多動(dòng)手的教學(xué)模式，真正做到了理實(shí)一體化的教學(xué)；基于以上情況計(jì)劃與合作企業(yè)共同升級(jí)開(kāi)發(fā)多系統(tǒng)數(shù)控平臺(tái)，可讓學(xué)生在一臺(tái)機(jī)床上就能操作華中、法那科、西門子、三菱四種數(shù)控系統(tǒng)，不僅便于老師教學(xué)，增加了學(xué)生的知識(shí)面，同時(shí)也可提高學(xué)生的實(shí)操技能，因此，多系統(tǒng)小型數(shù)控車床的研發(fā)將具有是深遠(yuǎn)影響。

3 研發(fā)界定

本課題的研發(fā)對(duì)象為職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)在多系統(tǒng)小型數(shù)控車床項(xiàng)目升級(jí)及教學(xué)研發(fā)的問(wèn)題。鑒于多系統(tǒng)小型數(shù)控車床在實(shí)踐教學(xué)中的重要地位和作用，以及多軸系統(tǒng)對(duì)職業(yè)院校專業(yè)建設(shè)和發(fā)展的意義，本課題的研發(fā)題目為“多系統(tǒng)小型數(shù)控車床升級(jí)改造項(xiàng)目研發(fā)”，針對(duì)的是華中數(shù)控、FANUC、西門子、三菱四個(gè)系統(tǒng)。

4 研發(fā)目標(biāo)

在項(xiàng)目研發(fā)中，來(lái)自企業(yè)的專家擔(dān)任兼職教師，引導(dǎo)學(xué)生如何實(shí)現(xiàn)各類主流系統(tǒng)間的靈活轉(zhuǎn)化，通過(guò)此種方式不僅提高學(xué)生理論水平和實(shí)操技能，而且又在教師有目的的引導(dǎo)下，培養(yǎng)了合作、解決問(wèn)題等綜合能力。對(duì)在教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及學(xué)生在學(xué)習(xí)與實(shí)踐過(guò)程中存在的不足加以適時(shí)研究與總結(jié)，積極尋找解決辦法，以求在校企合作的模式下，培養(yǎng)出一批能夠滿足數(shù)控車床各類系統(tǒng)崗位需求的技能型人才，真正實(shí)現(xiàn)多元化技能型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。

5 課題發(fā)主要內(nèi)容

（1）數(shù)控車床技術(shù)現(xiàn)狀分析。（2）職校數(shù)控專業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。（3）職校數(shù)控類專業(yè)課程設(shè)置。（4）職校數(shù)控專業(yè)畢業(yè)學(xué)生的就業(yè)。（5）職校對(duì)數(shù)控專業(yè)學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)理解。（6）對(duì)各職校數(shù)控專業(yè)實(shí)訓(xùn)室建設(shè)規(guī)劃。（7）多系統(tǒng)小型數(shù)控車床的開(kāi)發(fā)升級(jí)內(nèi)容。

重點(diǎn)：多系統(tǒng)小型數(shù)控車床的開(kāi)發(fā)升級(jí)內(nèi)容。難點(diǎn)：華中數(shù)控、FANUC、西門子、三菱小型數(shù)控車床的設(shè)計(jì)原理、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)接品技術(shù)、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的技術(shù)方法和應(yīng)用。創(chuàng)新點(diǎn)：（1）以企業(yè)對(duì)數(shù)控技能人才的要求為依據(jù)，按照企業(yè)的崗位設(shè)置，開(kāi)發(fā)符合職校數(shù)控專業(yè)教學(xué)的核心課程。（2）1臺(tái)多系統(tǒng)機(jī)床相當(dāng)于4臺(tái)單一系統(tǒng)機(jī)床，便于老師教學(xué)，增加學(xué)生的知識(shí)面和技能。

6 課題研發(fā)方法

6.1 調(diào)查分析法和問(wèn)卷調(diào)查法

就企業(yè)發(fā)展前景、生產(chǎn)現(xiàn)狀、用人需求及畢業(yè)生就業(yè)現(xiàn)狀等方面進(jìn)行調(diào)查研發(fā)和論證，掌握充分事實(shí)依據(jù)前提下，制定計(jì)劃、采取措施、提高課題實(shí)施的針對(duì)性和實(shí)效性。深入先進(jìn)制造類企業(yè)進(jìn)行行業(yè)調(diào)查，獲得行業(yè)發(fā)展的第一手資料；深入同類院校了解數(shù)控類專業(yè)教學(xué)方法及課程設(shè)置，獲得教學(xué)案例及教學(xué)改革的資料。

6.2 文獻(xiàn)查閱法和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法

根據(jù)本課題研發(fā)的目標(biāo)和內(nèi)容，收集相關(guān)資料、查閱相關(guān)政策法規(guī)、了解其他學(xué)科實(shí)踐性教學(xué)方法的最新理論，檢索國(guó)內(nèi)外已有的教育科研成果。學(xué)習(xí)、借鑒他人的成功經(jīng)驗(yàn)，從他人的經(jīng)驗(yàn)心得中得到啟發(fā)，形成自己較完善的教育理念，并提供充實(shí)可靠的理論支持，有效地推進(jìn)課題研發(fā)進(jìn)程，提高研發(fā)效率。

7 課題研發(fā)主要過(guò)程

（1）成立項(xiàng)目小組：為了順利完成此次項(xiàng)目的研發(fā)，成立了由專業(yè)教師及企業(yè)專家組成的項(xiàng)目小組。（2）編寫(xiě)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)升級(jí)的思路與大綱。根據(jù)調(diào)研情況編寫(xiě)《多系統(tǒng)小型數(shù)控車庫(kù)開(kāi)發(fā)升級(jí)大綱》和《多系統(tǒng)小型數(shù)控車庫(kù)開(kāi)發(fā)升級(jí)思路》，合作企業(yè)負(fù)責(zé)提供收集及提供各個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中需要的數(shù)據(jù)、市場(chǎng)反映等有效數(shù)據(jù)、分析各系統(tǒng)之間的區(qū)別情況，為項(xiàng)目產(chǎn)品開(kāi)發(fā)人提品支持策略、對(duì)大綱和思路提出指導(dǎo)意見(jiàn)和提升意見(jiàn)。（3）邀請(qǐng)企業(yè)專家召開(kāi)研討會(huì)。對(duì)整個(gè)多系統(tǒng)小型數(shù)控車床的研討會(huì)進(jìn)行策劃、主導(dǎo)、參與討論和總結(jié)。并要求企業(yè)技術(shù)骨干協(xié)助對(duì)整個(gè)會(huì)議進(jìn)行策劃，召開(kāi)研討會(huì)。論證多系統(tǒng)小型數(shù)控車庫(kù)開(kāi)發(fā)升級(jí)的可行性。（4）確定開(kāi)發(fā)思路與大綱。通過(guò)與專家溝通交流的研討會(huì)后，總結(jié)理清設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)思路，對(duì)《多系統(tǒng)小型數(shù)控車庫(kù)開(kāi)發(fā)升級(jí)大綱》和《多系統(tǒng)小型數(shù)控車庫(kù)開(kāi)發(fā)升級(jí)思路》修改和定稿，專家審核提出指導(dǎo)和提升意見(jiàn)。（5）材料準(zhǔn)備與預(yù)算。根據(jù)升級(jí)大綱和思路建設(shè)方案確定需要的原小型數(shù)據(jù)車床、材料、配件和耗材清單及預(yù)算，校企合作企業(yè)提供匹配的原小型數(shù)據(jù)車床、材料、配件和提供相關(guān)的耗材。（6）企業(yè)專家與專業(yè)教師互相培訓(xùn)。對(duì)華中數(shù)控、FANUC、西門子、三菱小型數(shù)控車床的設(shè)計(jì)原理、編程語(yǔ)言、數(shù)據(jù)接品技術(shù)、開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的技術(shù)方法和應(yīng)用等不太熟悉，需要企業(yè)專家和專業(yè)教師互相培訓(xùn)。

8 課題研發(fā)成果

（1）配備多系統(tǒng)操作界面，實(shí)現(xiàn)華中數(shù)控、FANUC、西門子、三菱四種系教學(xué)。（2）體積小，占地小、 消耗小、資資源占用少、安全性能高、便于教學(xué)。（3）可用于儀表、手表等行業(yè)小型零件加工。

9 研發(fā)設(shè)想

對(duì)于校企合作模式、專業(yè)方向建設(shè)等方面的工作仍將繼續(xù)進(jìn)行，特別是項(xiàng)目研發(fā)中所涉及的數(shù)控加工方向的數(shù)控機(jī)床編程與調(diào)試等技術(shù)，項(xiàng)目組將會(huì)繼續(xù)關(guān)注和研發(fā)下去，不斷創(chuàng)新完成系統(tǒng)性的升級(jí)改造。

參考文獻(xiàn)

篇5

    1內(nèi)圓弧曲面工件的工藝特點(diǎn)

    常見(jiàn)的內(nèi)圓弧曲面工件根據(jù)外形不同,可總結(jié)為3類:方形外形內(nèi)圓弧曲面工件、旋轉(zhuǎn)面外形內(nèi)圓弧曲面工件和復(fù)雜外形內(nèi)圓弧曲面工件。其工藝特點(diǎn)及常用加工設(shè)備分析如表1所示[4-6]。由表1知,內(nèi)圓弧曲面工件的加工設(shè)備選用總體分兩類:復(fù)雜外形或方形外形內(nèi)圓弧曲面工件,在普通或數(shù)控的車床、銑床和加工中心加工,但需用專用夾具裝夾;而旋轉(zhuǎn)面外形內(nèi)圓弧曲面工件主要在車床上加工,通用夾具裝夾即可。文中以加工旋轉(zhuǎn)面外形內(nèi)圓弧曲面工件———電飯煲發(fā)熱盤(pán)為例,設(shè)計(jì)專用數(shù)控車床,實(shí)現(xiàn)高效率、高精度、低成本的加工目的。若要加工其余兩類內(nèi)圓弧曲面工件,則配用專用夾具裝夾,能達(dá)到同樣的加工效果。

    2內(nèi)圓弧曲面工件實(shí)例加工工藝分析

    以電飯煲發(fā)熱盤(pán)工件為例,分析旋轉(zhuǎn)面外形內(nèi)圓弧曲面工件的加工工藝。

    2.1碗形發(fā)熱盤(pán)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)碗形發(fā)熱盤(pán)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。碗形發(fā)熱盤(pán)是由兩內(nèi)圓弧面(R650和R40)組成碗形托面的旋轉(zhuǎn)面外形內(nèi)圓弧曲面工件。加工的部位是兩內(nèi)圓弧面、兩內(nèi)孔面、外圓柱面及端面等。碗型發(fā)熱盤(pán)選用的毛坯是鋁材精鑄鑄件,各部分加工尺寸精度按IT7要求,各加工表面要求加工紋理清晰美觀,內(nèi)圓弧面粗糙度值要。

    2.2加工工藝分析由以上結(jié)構(gòu)分析知,此工件適合用車床類設(shè)備加工,加工難點(diǎn)是R650和R40兩內(nèi)圓弧面。根據(jù)工件特點(diǎn),可選擇的常用設(shè)備有普通車床、專用液壓車床,數(shù)控車床。在普通車床上加工,需要靠模配合才能完成內(nèi)圓弧面的切削,換刀時(shí)間長(zhǎng),車床轉(zhuǎn)速低,加工效率不高,同時(shí)精度也低;在液壓專用車床上加工,具有針對(duì)性,設(shè)有復(fù)合專用刀架,換刀時(shí)間短,加工效率高,加工精度高,但加工穩(wěn)定性差,轉(zhuǎn)速低,且一套復(fù)合專用刀架只適合一種尺寸的工件加工,加工范圍小[2];使用數(shù)控車床加工,可用通用夾具,轉(zhuǎn)速高,加工精度高、穩(wěn)定,通用性好,但和專用車床比較,換刀時(shí)間長(zhǎng),效率低,因而加工成本高。因此需設(shè)計(jì)一種綜合液壓專用車床和數(shù)控車床優(yōu)點(diǎn)的專用數(shù)控車床,使其具有高轉(zhuǎn)速、高效率、高精度、穩(wěn)定性好等特點(diǎn),適合高精度、大批量生產(chǎn)需要。

    3專用數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成及工作原理

    3.1專用數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)組成專用數(shù)控車床和普通數(shù)控車床的區(qū)別是功能上具有針對(duì)性,因而在結(jié)構(gòu)上主要滿足被加工的對(duì)象。圖2所示是為了加工圖1所示的發(fā)熱盤(pán)而設(shè)計(jì)的專用數(shù)控車床。由床身機(jī)架,主軸驅(qū)動(dòng)部件,縱、橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng),排式刀架,電動(dòng)機(jī),皮帶輪傳動(dòng)副及數(shù)控系統(tǒng)等部分組成。此專用數(shù)控車床由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主軸副旋轉(zhuǎn),主軸轉(zhuǎn)速為變頻調(diào)速,縱、橫向進(jìn)給伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)排式刀架實(shí)現(xiàn)縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。主軸電機(jī)為交流伺服電機(jī),功率為5.5~7.5kW,主軸最高轉(zhuǎn)速4500r/min,排式刀架縱向行程150mm,橫向行程400mm,主軸中心高200mm。該機(jī)床性能穩(wěn)定,切削效率高,每件切削時(shí)間35~40s。結(jié)構(gòu)組成框圖和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖2和圖3所示。該設(shè)備是一個(gè)由機(jī)械系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)組成的機(jī)電一體化集成系統(tǒng),其特點(diǎn)是工作臺(tái)橫向行程較長(zhǎng),而縱向行程較短,同時(shí)刀架的結(jié)構(gòu)不是常用的方刀架或轉(zhuǎn)塔式刀架,而采用了排式刀架。主軸采用了電主軸,主傳動(dòng)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單且剛性好,主軸轉(zhuǎn)速高,整臺(tái)專機(jī)的最大特點(diǎn)是剛性好、工作平穩(wěn)、直線換刀、切削效率高、加工精度高。

    3.2專用數(shù)控車床的工作原理和普通數(shù)控車床的工作原理一樣,首先編制好加工程序,輸入數(shù)控裝置,再由數(shù)控裝置控制機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)動(dòng),縱、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),刀具的啟停,冷卻液的開(kāi)啟等[5]。框圖如圖4所示。文中重點(diǎn)討論專用車床的機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),有關(guān)強(qiáng)電及數(shù)控系統(tǒng)部分和普通數(shù)控系統(tǒng)相似,不詳細(xì)介紹。

    4專機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)

    4.1主軸驅(qū)動(dòng)部件設(shè)計(jì)主軸驅(qū)動(dòng)部件完成主運(yùn)動(dòng),由電機(jī)、皮帶輪、卸荷裝置及主軸副構(gòu)成,改傳統(tǒng)用主軸箱為主軸副結(jié)構(gòu),改善零件加工工藝及裝配工藝,從而提高零件精度及安裝精度[7]。選40Cr材料制作主軸,毛坯件經(jīng)鍛打后通過(guò)二次退火,并在精加工工序前進(jìn)行時(shí)效振動(dòng),完全消除工件的內(nèi)應(yīng)力,采用專用工裝在精密磨床上進(jìn)行精加工,使主軸關(guān)鍵部位同軸度小于0.005mm[8-9]。主軸軸承選用精度為5級(jí)的軸承30316(前端)和N312(后端)。組裝后檢測(cè),主軸軸端空載運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)徑向、端面跳動(dòng)都在0.01~0.015mm,運(yùn)行平穩(wěn)。電機(jī)通過(guò)皮帶輪把運(yùn)動(dòng)傳給主軸,其轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)范圍為100~4500r/min。主軸部件結(jié)構(gòu)如圖5所示。

    4.2進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件設(shè)計(jì)該專用數(shù)控車床的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件完成進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由縱向進(jìn)給、橫向進(jìn)給部件組成,縱向進(jìn)給部件由床身和大拖板組成,和普通機(jī)床結(jié)構(gòu)類似。而橫向進(jìn)給部件由橫向工作臺(tái)、排刀架組成,如圖6所示[6-7]。進(jìn)給運(yùn)動(dòng)執(zhí)行部件主要完成縱橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng),為了適應(yīng)工件加工的實(shí)際情況,其縱向行程設(shè)置為150mm,橫向行程設(shè)計(jì)為400mm。如圖1所示工件,要求所有配置的刀具一次性裝好,工作時(shí)有順序地切削,橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件設(shè)計(jì)成帶T型槽的工作臺(tái)形式,排刀架在其上安裝,位置靈活,可根據(jù)實(shí)際需要前后、左右調(diào)整。圖7是加工圖1所示工件的刀架布置平面圖。圖中的刀具1為加工端面、內(nèi)圓弧及50mm內(nèi)孔刀具,刀具2為加工44mm內(nèi)孔及端面刀具,刀具3為外圓車刀。

    4.3數(shù)控專用車床的工作過(guò)程該專用車床選用廣州數(shù)控設(shè)備有限公司生產(chǎn)的980T數(shù)控車床系統(tǒng),工作時(shí)由數(shù)控裝置發(fā)出指令,伺服驅(qū)動(dòng)接收指令并通過(guò)同步帶輪驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠,滾珠絲杠帶動(dòng)工作臺(tái)左右運(yùn)動(dòng),同時(shí)刀具完成對(duì)工件相應(yīng)部位的切削。如圖7所示,加工圖1所示工件的過(guò)程為:工件和刀具安裝好并對(duì)好刀后,啟動(dòng)機(jī)床,輸入程序,運(yùn)行程序,電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng),刀具2縱向移動(dòng)先加工44內(nèi)孔,徑向退刀5mm,刀具3接觸外圓,工作臺(tái)向外縱向移動(dòng)完成外圓切削,繼續(xù)退刀至2號(hào)刀離開(kāi)工件端面,工作臺(tái)移動(dòng),1號(hào)刀切削端面,接著進(jìn)刀車削50內(nèi)孔,切削內(nèi)圓弧曲面,退刀,完成工件的加工,加工時(shí)間為35s/件。

    4.4專機(jī)使用效果該設(shè)備已在廣東茂名市凱星達(dá)電器有限公司使用,生產(chǎn)圖1所示的電飯煲發(fā)熱盤(pán),月生產(chǎn)量5萬(wàn)件/臺(tái),主軸轉(zhuǎn)速3500r/min,內(nèi)圓弧曲面粗糙度Ra1.6~6.3,表面光滑,不出現(xiàn)刀痕,連續(xù)工作不需要調(diào)整機(jī)床,且尺寸精度保持恒定,控制在IT7范圍內(nèi)。使用效果說(shuō)明該機(jī)床加工效率高,自動(dòng)化程度高,精度穩(wěn)定,勞動(dòng)強(qiáng)度低。

篇6

關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床； 機(jī)械工業(yè)； 螺紋類零件； 加工步驟

中圖分類號(hào)： TG62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1009-8631（2012）（11-12）-0032-01

1 引言

先進(jìn)的技術(shù)裝備與先進(jìn)的制造技術(shù)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中起著重要的作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，特別是機(jī)械制造與微機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合，使現(xiàn)代制造技術(shù)和制造系統(tǒng)向著高度的自動(dòng)化、集成化和智能化的方向發(fā)展，機(jī)械工業(yè)是基礎(chǔ)工業(yè)，機(jī)械制造技術(shù)是機(jī)械工業(yè)為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門提品和技術(shù)裝備的重要手段，因此，機(jī)械工業(yè)技術(shù)裝備的提高對(duì)制造質(zhì)量、勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益都有直接影響。機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是：不斷提高產(chǎn)品的制造質(zhì)量，提高加工效率，降低成本，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)可以歸納為以下幾點(diǎn)：

1.1向更高精度的方向發(fā)展；

1.2向高速度、高效率、自動(dòng)化、特別是向數(shù)控化、柔性化和集成化的方向發(fā)展；

1.3向少切削和非傳統(tǒng)加工的方向發(fā)展。

為了適應(yīng)現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，實(shí)現(xiàn)加工制造過(guò)程高度自動(dòng)化、柔性化和集成化，數(shù)控技術(shù)在生產(chǎn)各個(gè)部門得到了廣泛應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的飛躍發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)發(fā)生了深刻的變化，傳統(tǒng)的普通加工設(shè)備已難以適應(yīng)市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品多樣性的要求，難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的高效率、高質(zhì)量的要求，而以數(shù)控技術(shù)為核心的現(xiàn)代制造技術(shù)，以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)，將傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代控制技術(shù)、傳感測(cè)量技術(shù)、信息處理技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起，構(gòu)成高度信息化、高度柔性化、高度自動(dòng)化的制造系統(tǒng)。

2 螺紋零件的加工原理簡(jiǎn)介

在機(jī)器和部件中，螺紋零件廣泛用來(lái)聯(lián)接和傳動(dòng)。螺紋是在圓柱和圓錐表面上沿螺旋線形成的具有相同剖面形狀的連續(xù)凸起（牙）。螺紋加工方法較多，通常在在車床和銑床上加工。螺紋的種類有多種：固定螺距螺紋和變螺距螺紋，單線螺紋和多線螺紋，外螺紋和內(nèi)螺紋等。利用數(shù)控車床在原有螺旋線上進(jìn)行螺紋加工的對(duì)刀方法是螺紋累零件加工的常用方法之一。車削加工是機(jī)械加工中應(yīng)用最為廣泛的方法之一，主要用于回轉(zhuǎn)類零件的加工，車床是完成車削加工的裝備。車削加工的主運(yùn)動(dòng)通常是工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常由刀具的直線移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。螺紋加工是車床的基本功能之一。

3 數(shù)控車床加工螺紋零件的步驟

在數(shù)控車床中加工螺紋時(shí)，其加工進(jìn)給不是采用機(jī)械傳動(dòng)鏈實(shí)現(xiàn)的，而是通過(guò)主軸編碼器數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置進(jìn)給電機(jī)絲桿刀架刀具來(lái)實(shí)現(xiàn)螺紋加工。數(shù)控系統(tǒng)依據(jù)檢測(cè)到的主軸旋轉(zhuǎn)信號(hào)，控制電動(dòng)機(jī)的進(jìn)給，實(shí)現(xiàn)車螺紋所要求的比例關(guān)系，切削出符合要求的螺紋。為此應(yīng)解決3個(gè)問(wèn)題：首先主軸轉(zhuǎn)一圈，刀架帶動(dòng)螺紋車刀在Z向精確地移動(dòng)一個(gè)螺距t；其次螺紋加工一般要經(jīng)過(guò)多次切削才能完成，為了防止亂扣，每次進(jìn)刀的位置必須相同；最后切削多頭螺紋時(shí)，應(yīng)能精確分度。為解決這3個(gè)問(wèn)題，，數(shù)控車床是采用增量式光電編碼器為主軸脈沖發(fā)生器，安裝于車床的主軸箱內(nèi)，由主軸經(jīng)過(guò)齒輪或同步齒形帶驅(qū)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)1∶1的傳動(dòng)。主軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，編碼器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，同時(shí)發(fā)出與主軸轉(zhuǎn)角相對(duì)應(yīng)的脈沖信號(hào)，發(fā)出的這個(gè)信號(hào)是控制螺紋加工時(shí)刀具運(yùn)動(dòng)的重要信號(hào)。增量式光電編碼器是一種將角位移轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)數(shù)字脈沖信號(hào)，集傳感器和模數(shù)轉(zhuǎn)換于一體的數(shù)字式測(cè)角儀，其輸出的脈沖信號(hào)均為TTL電平，可與計(jì)算機(jī)接口電路兼容，增量式光電編碼器主要由光電盤(pán)、光電元件、聚光鏡以及發(fā)光源等組成。光電元件A和B錯(cuò)開(kāi)90°安裝，當(dāng)光電盤(pán)旋轉(zhuǎn)一個(gè)節(jié)距時(shí)，在光源照射下，光電元件A和B得到波形輸出，為具有90°相位差的正弦波，經(jīng)放大整形A相和B相可得到具有90°。相位差的輸出方波。數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)A相和B相的相位關(guān)系判別編碼器的旋轉(zhuǎn)方向，從而獲得車床主軸的旋轉(zhuǎn)方向。C相產(chǎn)生的脈沖作為基準(zhǔn)脈沖，稱為零位脈沖。編碼器旋轉(zhuǎn)一圈，在固定位置C相產(chǎn)生一個(gè)零位脈沖，此脈沖信號(hào)可作為螺紋多次切削加工的同步控制信號(hào)。車削螺紋時(shí)，主軸轉(zhuǎn)一圈，編碼器C相產(chǎn)生一個(gè)零位脈沖同步信號(hào)，在每次開(kāi)始進(jìn)刀切削前，掃描C相同步信號(hào)。數(shù)控系統(tǒng)檢測(cè)到C相信號(hào)到來(lái)時(shí)開(kāi)始切削，否則處于等待狀態(tài)。這樣就保證每次切削的初始位置在被加工工件圓周的某一定點(diǎn)位置上，防止了多次切削亂扣現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)多頭螺紋的切削，可以將A相信號(hào)與C相信號(hào)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行多頭的分度。設(shè)主軸轉(zhuǎn)一圈A相輸出N個(gè)脈沖，若切削k頭螺紋，則按N/k分度。其具體實(shí)施是，第一條螺紋以C相信號(hào)作為切削開(kāi)始點(diǎn)切削完成后，切削第二條螺紋時(shí)，掃描到C相信號(hào)后，再接著掃描A相信號(hào)的第N/k個(gè)脈沖，以此位置作為第二條螺紋的切削開(kāi)始點(diǎn)。依次類推，切削k條螺紋時(shí)，依據(jù)C相信號(hào)和A相的（k一1）?（N/k）個(gè)脈沖處作為切削開(kāi)始點(diǎn)，直到k條螺紋全部切削完成。主軸脈沖發(fā)生器與主軸同步旋轉(zhuǎn)，數(shù)控系統(tǒng)可根據(jù)螺紋導(dǎo)程t和主軸脈沖信號(hào)，控制刀具在Z方向進(jìn)給，以確保主軸轉(zhuǎn)一圈，刀具在Z向進(jìn)給一個(gè)螺距，其原理是將對(duì)應(yīng)主軸每轉(zhuǎn)的編碼器A相脈沖數(shù)N與對(duì)應(yīng)螺距t所需的進(jìn)給脈沖當(dāng)量數(shù)L的比值N/L（由數(shù)控系統(tǒng)計(jì)算）作為計(jì)數(shù)常數(shù)，存入計(jì)數(shù)器中。車削螺紋時(shí)主軸旋轉(zhuǎn)，數(shù)控系統(tǒng)每接受到主軸編碼器送來(lái)的（N/L）值個(gè)A相脈沖，就發(fā)出一個(gè)進(jìn)給脈沖，使刀具沿Z方向進(jìn)給燈L，這樣就實(shí)現(xiàn)了主軸轉(zhuǎn)一圈，螺紋車刀精確地Z向進(jìn)給一個(gè)螺距。數(shù)控車床進(jìn)行螺紋加工時(shí)。車床主軸以某一固定速度帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)螺紋切削工藝流程首先將刀架移動(dòng)到某一固定坐標(biāo)位置，然后發(fā)出X方向切削進(jìn)給命令開(kāi)始螺紋加工工作循環(huán)。循環(huán)第1步：刀架沿X方向進(jìn)給到達(dá)切削位置。此時(shí)Z向伺服控制器等待由主軸編碼器發(fā)來(lái)的零脈沖同步信號(hào)，刀架的X、Z伺服控制器均處于電氣鎖零定位狀態(tài)刀架靜止不動(dòng)。第2步：CNC收到主軸編碼器零位脈沖，Z向伺服控制器立即起動(dòng)刀架，按數(shù)控系統(tǒng)發(fā)來(lái)的由主軸編碼器A、B脈沖和螺距及螺紋長(zhǎng)度計(jì)算出的Z向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)速度和位移量，進(jìn)行螺紋切削加工。第3步：到達(dá)螺紋長(zhǎng)度坐標(biāo)時(shí)，Z向伺服立即制動(dòng)停止，同時(shí)X向伺服驅(qū)動(dòng)刀架快速退出。第4步：Z向伺服驅(qū)動(dòng)刀架退回到加工起始坐標(biāo)位置，準(zhǔn)備進(jìn)入下一工作循環(huán)。為獲得較高螺紋加工精度，一般需進(jìn)行多次循環(huán)。每一循環(huán)中四點(diǎn)的Z坐標(biāo)不變，X坐標(biāo)依次遞增一個(gè)該循環(huán)的切削深度增量。零位脈沖同步目的在于保證使各循環(huán)螺紋切削的刀具切入點(diǎn)保持一致。

4 結(jié)語(yǔ)

利用數(shù)控車床加工螺紋零件，在保證加工零件精準(zhǔn)度的同時(shí)可以成倍提高加工效率，數(shù)控車床在對(duì)螺紋零件加工時(shí)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)車床。

參考文獻(xiàn)：

篇7

關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 撞車原因 操作分析

中圖分類號(hào)：TG5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（c）-0073-01

數(shù)控車床的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，已經(jīng)深入到了經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各個(gè)產(chǎn)業(yè)。隨著數(shù)控車床的應(yīng)用，撞車事故也是屢見(jiàn)不鮮，成為數(shù)控車床發(fā)展中常見(jiàn)的問(wèn)題。數(shù)控車床造價(jià)高昂，一旦發(fā)生撞車，就會(huì)使車床的刀具發(fā)生損害，嚴(yán)重的話會(huì)降低車床的精度，使得機(jī)床部分受損，甚至還會(huì)讓車床直接報(bào)廢。有的工人還因此付出了慘重的代價(jià)。提高車床的工作效率，降低車床的撞車率，已經(jīng)成為重點(diǎn)問(wèn)題。

1 數(shù)控車床撞車原因分析

1.1 編程問(wèn)題引起撞車

變成不當(dāng)就會(huì)造成車床工作中的碰撞，引起撞車，主要有以下的原因。

第一，車削內(nèi)孔進(jìn)退刀問(wèn)題。在內(nèi)孔車刀加工工件的時(shí)候，使用G00指令直接移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)，刀具就會(huì)發(fā)生碰撞。

第二，在加工溝槽結(jié)束實(shí)行退刀的時(shí)候，刀具需要快速退回，走斜線就會(huì)和零件臺(tái)階發(fā)生碰撞。在絕大部分的操作過(guò)程中，G00指令執(zhí)行的時(shí)候，刀具走折現(xiàn)，就會(huì)和工件發(fā)生碰撞。

第三，退刀的時(shí)候，沒(méi)有及時(shí)取消刀具補(bǔ)償。在系統(tǒng)工作中，一般都是先執(zhí)行補(bǔ)償命令。在執(zhí)行的過(guò)程中，要先恢復(fù)機(jī)床坐標(biāo)以后才能執(zhí)行其他，這樣就會(huì)發(fā)生碰撞。

1.2 編程的數(shù)據(jù)不符合要求或者錯(cuò)誤

一些數(shù)控車床使用的是小數(shù)點(diǎn)編程，小數(shù)點(diǎn)編程能夠避免刀具和工件的碰撞，但是在實(shí)際中，很有可能發(fā)生操作人員粗心，將小數(shù)點(diǎn)編程寫(xiě)錯(cuò)，或者是寫(xiě)成了不符合要求的編程，就會(huì)導(dǎo)致撞車。

也有可能是操作人員混淆概念造成的撞車。例如：在G71、G72執(zhí)行中，要求單邊切深的切削深度，而很多人會(huì)把切削深度和直徑編程混淆，增加了切削深度，刀具在執(zhí)行過(guò)程中就會(huì)使得切深太大。這種后果很嚴(yán)重，打刀是最輕的，損害電動(dòng)刀架會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的后果。

還有的操作人員理論不扎實(shí)，對(duì)于編程指令不熟悉，對(duì)G70、G71、G73等指令沒(méi)有明確的認(rèn)識(shí)。尤其是在遇到G70和G73組合使用的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤，造成刀具回程過(guò)程中發(fā)生和工件的碰撞。

1.3 換刀點(diǎn)位置不合適

換刀點(diǎn)選用有嚴(yán)格的原則，要選在尾座和工件之間的位置，靠近工件，工作的時(shí)候不能觸碰到尾座、工件和車床的任何位置。但是在實(shí)際中，經(jīng)常出現(xiàn)換刀點(diǎn)距離尾座、工件或者是機(jī)床部位太近的狀況，刀架很容易和機(jī)床、工件發(fā)生碰撞。

1.4 錯(cuò)誤的回參考點(diǎn)方式

在實(shí)際中，操作人員忽略了操作面板的仔細(xì)觀察，操作過(guò)程中，不看屏幕，操作方式開(kāi)關(guān)沒(méi)有選在正確的位置，而是放在了手動(dòng)方式，這樣就會(huì)導(dǎo)致會(huì)參考點(diǎn)的坐標(biāo)順序發(fā)生變化，率先回到了Z軸，造成了數(shù)控車床的碰撞。

1.5 操作不當(dāng)造成的撞車

操作人員的操作手續(xù)也會(huì)影響數(shù)控車床的運(yùn)行狀況。很多撞車都是由于操作人員操作不當(dāng)造成的。操作人員不正當(dāng)?shù)牟僮饔幸韵聨追N：（1）不在起始位置啟動(dòng)程序。啟動(dòng)程序的時(shí)候要將刀架放在原位啟動(dòng)，在開(kāi)始上班的時(shí)候，一般操作人員都會(huì)仔細(xì)檢查。發(fā)生故障很有可能是在中途暫停以后的啟動(dòng)，這個(gè)時(shí)候操作人員沒(méi)有注意檢查，造成了撞車。（2）在刀架起始位置、程序中途位置啟動(dòng)機(jī)床。這種方法會(huì)造成穿孔帶的機(jī)床中途暫停以后，沒(méi)有記住移動(dòng)紙帶的位置；還有可能暫停以后，存儲(chǔ)程序運(yùn)轉(zhuǎn)的數(shù)控機(jī)床沒(méi)有按下“復(fù)位”按鈕。（3）手動(dòng)操作不正規(guī)，按下快速按鈕撒手的時(shí)候太慢，采用手動(dòng)脈沖發(fā)生器移動(dòng)刀具弄錯(cuò)了方向，致使刀具撞上了工件。（4）由于沒(méi)有注意最長(zhǎng)的刀具，在自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)和手動(dòng)操作的時(shí)候，都很有可能發(fā)生撞車。（5）刀具補(bǔ)償值出入大。修正工件尺寸的時(shí)候，需要手動(dòng)輸入刀具補(bǔ)償值，很容易出現(xiàn)粗心問(wèn)題，致使刀具和工件發(fā)生碰撞。

1.6 刀具、設(shè)備、毛壞等原因造成的撞車

輸入刀具補(bǔ)償號(hào)的時(shí)候，調(diào)錯(cuò)了或者是輸入錯(cuò)了，都會(huì)導(dǎo)致刀具和工件撞車。若是毛壞太大，會(huì)造成很深的吃刀。設(shè)備因?yàn)槟昃没蛘呷鄙倬S護(hù)保養(yǎng)，也會(huì)發(fā)生刀片自動(dòng)脫落、削倒突然損壞的現(xiàn)象。

2 數(shù)控車床防止撞車辦法

坐標(biāo)值直接關(guān)系到刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，必須好好校對(duì)?？梢宰屢粋€(gè)人計(jì)算坐標(biāo)值，另一個(gè)人校對(duì)的辦法避免，也可以將坐標(biāo)紙放大進(jìn)行校對(duì)。如果有模擬刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的能力，最好是提前進(jìn)行刀具運(yùn)動(dòng)軌跡模擬，這樣可以仔細(xì)的觀察到刀具的實(shí)際軌跡。

2.2 增強(qiáng)操作員的專業(yè)水平

操作員必須具備較高的專業(yè)水平，掌握編程方面的基礎(chǔ)理論知識(shí)，能夠仔細(xì)認(rèn)真的完成編程過(guò)程中的細(xì)小操作，能夠熟練的掌握編程的要求和規(guī)則，熟記常見(jiàn)操作的數(shù)據(jù)，對(duì)于數(shù)控車床本身要有清楚的認(rèn)識(shí)，熟悉車床的性質(zhì)和規(guī)格，仔細(xì)閱讀機(jī)床使用說(shuō)明書(shū)，減少理論上的差錯(cuò)。

編程直接影響了數(shù)控機(jī)床的操作過(guò)程，因此編程一定要進(jìn)行詳細(xì)的校對(duì)工作。要將編程和內(nèi)存程序、穿孔帶、程序單校對(duì)、計(jì)算值校對(duì)都認(rèn)真完成，必要時(shí)候可以讓兩個(gè)人實(shí)施多次校對(duì)，確保編程無(wú)誤。尤其是要注意編程中的小數(shù)點(diǎn)校對(duì)、正負(fù)值校對(duì)，避免數(shù)字上的差錯(cuò)。

2.4 使用絕對(duì)位置檢驗(yàn)器車床

絕對(duì)位置檢驗(yàn)器車床最主要的特點(diǎn)是，即使刀架不在起始位置，也不會(huì)影響數(shù)控車床的啟動(dòng)。這種先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床已經(jīng)應(yīng)用到了我國(guó)車床產(chǎn)業(yè)中，感應(yīng)同步器等設(shè)備的加入改進(jìn)了原來(lái)車床的缺點(diǎn)，只要操作員在停止工作以后將機(jī)床放在跳步指令無(wú)效狀態(tài)，就可以了。再次進(jìn)行啟動(dòng)的時(shí)候，刀具即使不在原來(lái)的位置，也不會(huì)和工件碰撞，提高了車床的效率。

3 結(jié)語(yǔ)

致使數(shù)控車床發(fā)生撞車的原因很多，主要是編程和操作上的失誤引起的撞車。編程人員在編程過(guò)程中嚴(yán)肅認(rèn)真，操作人員加強(qiáng)數(shù)控車床的專業(yè)技能，謹(jǐn)慎的進(jìn)行操作，能夠有效的減少撞車發(fā)生的頻率，提高車床加工的效率。

參考文獻(xiàn)

[1] 薛君英.淺談數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程中的“撞車”問(wèn)題[J].裝備制造技術(shù)，2011（9）：52-53.

篇8

[關(guān)鍵詞] 機(jī)床坐標(biāo)系 機(jī)床參考點(diǎn) 工件坐標(biāo)系 之間的關(guān)系

在多年的數(shù)控編程理論和實(shí)踐教學(xué)中，筆者發(fā)現(xiàn)，許多學(xué)生只注重?cái)?shù)控編程的學(xué)習(xí)，而對(duì)坐標(biāo)系的設(shè)置只是機(jī)械的照搬，對(duì)各坐標(biāo)系的原理和它們之間的關(guān)系卻不求甚解，雖然經(jīng)常強(qiáng)調(diào)，但在思想上還是引不起足夠的重視，致使在實(shí)際使用的時(shí)候不知所措。

那么什么是機(jī)床坐標(biāo)系？什么是機(jī)床原點(diǎn)？什么是機(jī)床參考點(diǎn)？它們與設(shè)置工件坐標(biāo)系又有什么關(guān)系呢？

機(jī)床原點(diǎn)為機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，也稱機(jī)床零點(diǎn)或機(jī)床零位。是機(jī)床制造廠家設(shè)置在機(jī)床上的一個(gè)物理位置，在數(shù)控車床上，一般設(shè)在主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤(pán)后端面之交點(diǎn)處。以機(jī)床原點(diǎn)為坐標(biāo)系原點(diǎn)在水平面內(nèi)沿直徑方向和主軸中心線方向建立起來(lái)的x、z軸直角坐標(biāo)系，成為機(jī)床坐標(biāo)系。建立機(jī)床坐標(biāo)系，其目的（功能）有三：

一、機(jī)床坐標(biāo)系是制造和調(diào)整機(jī)床的基礎(chǔ)

不論是普通車床還是數(shù)控車床，在車床硬件組裝和調(diào)試時(shí)，都必須首先建立一個(gè)工藝點(diǎn)（或坐標(biāo)系），以此為基準(zhǔn)來(lái)調(diào)整和修調(diào)一些工藝尺寸諸如機(jī)床導(dǎo)軌與主軸軸線的平行度、導(dǎo)軌與主軸的高度、尾座頂尖與主軸是否等高、主軸的徑向跳動(dòng)量、軸向竄動(dòng)量等等。這是一個(gè)固定點(diǎn)，這個(gè)工藝點(diǎn)一旦確定，一般不允許隨意變動(dòng)。

二、建立機(jī)床與數(shù)控系統(tǒng)的位置關(guān)系

我們可以把數(shù)控車床分為三大模塊，一是數(shù)控系統(tǒng)（軟件），二是車床本體（硬件），三是被加工工件（浮動(dòng)件）它們分別有三個(gè)坐標(biāo)系，即程序坐標(biāo)系、機(jī)床坐標(biāo)系和工件坐標(biāo)系。

數(shù)控機(jī)床上電后，三個(gè)坐標(biāo)系并沒(méi)有直接的聯(lián)系，因此每次開(kāi)機(jī)后無(wú)論刀架停留在機(jī)床坐標(biāo)系中的任何位置，系統(tǒng)都把當(dāng)前位置認(rèn)定為(0，0)，這樣會(huì)造成坐標(biāo)系基準(zhǔn)的不統(tǒng)一，數(shù)控車床一般采用手動(dòng)或自動(dòng)方式讓機(jī)床回零點(diǎn)的辦法來(lái)解決這一問(wèn)題。

其原理是將刀架運(yùn)行到主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤(pán)后端面之交點(diǎn)處（機(jī)床零點(diǎn)），這時(shí)溜板碰到了已預(yù)先精確設(shè)置好的行程開(kāi)關(guān)或機(jī)械擋塊，信號(hào)即刻傳送到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)復(fù)位，此時(shí)crt上顯示系統(tǒng)已預(yù)設(shè)置好的x0.000、z0.000坐標(biāo)值，使機(jī)床與系統(tǒng)建立了同步關(guān)系，也就是讓系統(tǒng)知道了機(jī)床零點(diǎn)的具體坐標(biāo)位置，建立了測(cè)量機(jī)床運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)的起始點(diǎn)。此后crt上會(huì)適時(shí)準(zhǔn)確地跟蹤刀架在機(jī)床坐標(biāo)系中運(yùn)動(dòng)的每一個(gè)坐標(biāo)值。

但是，由數(shù)控車床的結(jié)構(gòu)分析可知，將刀架中心點(diǎn)（對(duì)刀參考點(diǎn)）運(yùn)行到主軸旋轉(zhuǎn)中心與卡盤(pán)后端面之交點(diǎn)處是不可能的（會(huì)發(fā)生機(jī)床干涉），故此我們?cè)跈C(jī)床坐標(biāo)系x、z軸的正方向的最大行程處設(shè)立一個(gè)與機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)之間有精確位置關(guān)系的工藝點(diǎn)，并用行程開(kāi)關(guān)或機(jī)械擋塊或柵尺定位。這個(gè)點(diǎn)我們把它稱為針對(duì)機(jī)床零點(diǎn)的一個(gè)參考點(diǎn)。當(dāng)數(shù)控裝置通電后讓刀架回機(jī)床參考點(diǎn)，實(shí)際上就達(dá)到了機(jī)床回零的同樣的效果。

由此可知，機(jī)床參考點(diǎn)和機(jī)床零點(diǎn)之間是有著密切聯(lián)系的兩個(gè)點(diǎn)，機(jī)床參考點(diǎn)也是機(jī)床上的一個(gè)固定點(diǎn)，是數(shù)控機(jī)床出廠時(shí)已設(shè)定好的，該點(diǎn)是機(jī)床坐標(biāo)系的x、z軸的正方向的最大極限處的一個(gè)固定不變的極限點(diǎn)。其位置由機(jī)械擋塊或行程開(kāi)關(guān)或柵尺確定。以參考點(diǎn)為原點(diǎn)，坐標(biāo)方向與機(jī)床坐標(biāo)方向相同，所建立的坐標(biāo)系叫作參考坐標(biāo)系。

三、機(jī)床坐標(biāo)系也是設(shè)置工件坐標(biāo)系的基礎(chǔ)

在普通車床上加工工件，由于都是靠手工操作，所以對(duì)工件坐標(biāo)系沒(méi)有太多的要求，但在數(shù)控車床操作中，數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)所輸入的工件程序，通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)算后，由數(shù)控裝置來(lái)控制數(shù)控車床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)按工件程序的軌跡運(yùn)動(dòng)，來(lái)達(dá)到對(duì)工件加工的目的，但數(shù)控車床各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)都是按機(jī)床坐標(biāo)系進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的。當(dāng)工件在車床上安裝后，雖然工件全身置于機(jī)床坐標(biāo)系中，但具體在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置并沒(méi)有得以確認(rèn)。也就是說(shuō)機(jī)床坐標(biāo)系與工件坐標(biāo)系之間還沒(méi)有建立有機(jī)的統(tǒng)一。以機(jī)床坐標(biāo)系運(yùn)行的刀具，不可能與工件輪廓相吻合。

在實(shí)際操作中，人們通常采用試切對(duì)刀法來(lái)解決這一問(wèn)題（確定工件坐標(biāo)系在機(jī)床坐標(biāo)系中的具置）。

我們可以在所裝工件上任取一特殊點(diǎn)（一般是工件的左端或右端），這一點(diǎn)我們稱為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，它是工件上所有轉(zhuǎn)折點(diǎn)坐標(biāo)值之基準(zhǔn)點(diǎn)，（為了提高零件的加工精度，避免尺寸換算和基準(zhǔn)不重合誤差等，工件原點(diǎn)應(yīng)盡量設(shè)定在零件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)或工藝基準(zhǔn)上）。以此點(diǎn)建立的坐標(biāo)系，稱之為工件坐標(biāo)系。在手動(dòng)方式下，分別用車刀試切工件的端面和外圓找到工件原點(diǎn)，測(cè)量出工件原點(diǎn)到機(jī)床原點(diǎn)在x、 z方向間的距離，這個(gè)距離稱為工件原點(diǎn)偏置值，即機(jī)床原點(diǎn)在工件坐標(biāo)系中的絕對(duì)坐標(biāo)值。將這個(gè)偏置值預(yù)存到數(shù)控系統(tǒng)中，加工時(shí)，工件原點(diǎn)偏置值能適時(shí)自動(dòng)地加到以機(jī)床坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的各軸上，使數(shù)控系統(tǒng)通過(guò)機(jī)床坐標(biāo)系+工件偏置值來(lái)確定加工工件的各坐標(biāo)值。通過(guò)這些操作，我們又建立了工件坐標(biāo)系與機(jī)床坐標(biāo)系及數(shù)控系統(tǒng)之間的聯(lián)系。

不過(guò)由于各廠家的習(xí)慣不同，機(jī)床零點(diǎn)參數(shù)設(shè)置不盡相同，crt位置界面顯示值也不一樣，大多數(shù)數(shù)控車床會(huì)參考點(diǎn)后crt顯示為x0.000、z0.000，表明機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)重合。也有少部分車床參考點(diǎn)與之相反，crt顯示為參考點(diǎn)到機(jī)床零點(diǎn)的實(shí)際距離，比如x600.000、z1010.000。即機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)分離。

由于數(shù)控車床的機(jī)床零點(diǎn)和參考點(diǎn)設(shè)置的不同，在設(shè)置工件坐標(biāo)系時(shí)，也就出現(xiàn)了不同的情況。

一、機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與參考點(diǎn)重合

機(jī)床上電后，執(zhí)行機(jī)床回參考點(diǎn)操作動(dòng)作，當(dāng)?shù)都芤苿?dòng)到x、z軸正向最大行程處時(shí)，裝在縱向和橫向拖板上的行程開(kāi)關(guān)碰到了機(jī)械擋塊，瞬時(shí)向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，由系統(tǒng)控制拖板停止運(yùn)動(dòng)，既回到了參考點(diǎn)，并且以此點(diǎn)為原點(diǎn)建立了機(jī)床坐標(biāo)系，此時(shí)crt顯示x0.000、z0.000（如圖1所示），即機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與參考點(diǎn)重合。此后，刀具及x、z軸的移動(dòng)范圍以及工件的放置位置都在機(jī)床坐標(biāo)系的負(fù)方向。

如果我們用g54設(shè)置工件坐標(biāo)系，用刀具試切工件外圓和右端面，當(dāng)?shù)毒咭浦猎嚽悬c(diǎn)a，此時(shí)crt顯示xj=-210.538， zj=-200.347，測(cè)量工件直徑為ф24.426，那么：

x方向的零點(diǎn)偏置值x =-xj-ф=-210.538-24.426（直徑值）=-234.964………（1）

z方向的零點(diǎn)偏置值z(mì) =-zj-0=-200.347-0=-200.347……………………………（2）

將x=-234.962、z=-200.347輸入到g54下的相應(yīng)位置中，系統(tǒng)即刻由機(jī)床坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成了以o為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系設(shè)置完成。

（事實(shí)上，找工件原點(diǎn)在機(jī)械坐標(biāo)系中的位置并不是求該點(diǎn)的實(shí)際位置，而是找當(dāng)?shù)段稽c(diǎn)到達(dá)工件(0，0)時(shí)，刀架上的參考點(diǎn)在機(jī)床坐標(biāo)系中的位置，這里不詳述。）

圖1 機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與參考點(diǎn)重合

二、機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與參考點(diǎn)分離

機(jī)床上電后，執(zhí)行機(jī)床回參考點(diǎn)操作動(dòng)作，當(dāng)滑板移動(dòng)到x、z軸正方向最大行程處時(shí)，裝在縱向和橫向拖板上的行程開(kāi)關(guān)碰到了機(jī)械擋塊，瞬時(shí)向數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，由系統(tǒng)控制拖板停止運(yùn)動(dòng)，表示回到了參考點(diǎn)，此時(shí)crt顯示如x600.000、z1010.000（如圖2所示），由crt顯示可知，車機(jī)床參考點(diǎn)距機(jī)床零點(diǎn)的距離在x方向?yàn)?00.000，在z方向1010.000，說(shuō)明機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與機(jī)床參考點(diǎn)分離。車床參考點(diǎn)仍設(shè)在機(jī)床坐標(biāo)系x、z軸的正方向的最大行程處，而車床的機(jī)床原點(diǎn)則定義在主軸旋轉(zhuǎn)中心線與卡盤(pán)后端面的交點(diǎn)處。由此看出，刀具及x、z軸的移動(dòng)范圍以及工件的放置位置都在機(jī)床坐標(biāo)系的正方向。

同樣，如果我們用g54設(shè)置工件坐標(biāo)系，用刀具試切工件外圓和右端面，當(dāng)?shù)毒咭浦猎嚽悬c(diǎn)a，此時(shí)crt顯示xj=295.933，zj=150.0，測(cè)量工件直徑為ф84.723，那么：

x方向的零點(diǎn)偏置值x =xj-ф=295.933-84.723（直徑值）=211.211…………（3）

z方向的零點(diǎn)偏置值z(mì) =zj-0=150.0-0=150.0……………………………………（4）

將x=211.211、z=150.0輸入到g54下的相應(yīng)位置中，系統(tǒng)即刻由機(jī)床坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換成了以o為原點(diǎn)的工件坐標(biāo)系，即工件坐標(biāo)系設(shè)置完成。

圖2 機(jī)床坐標(biāo)系零點(diǎn)與參考點(diǎn)分離

由上述分析可知，數(shù)控車床的機(jī)床零點(diǎn)和參考點(diǎn)的重合與分離，直接影響著零點(diǎn)偏置值的確定，直接關(guān)系著工件坐標(biāo)系的設(shè)置，在實(shí)際操作中要根據(jù)不同的數(shù)控車床區(qū)別對(duì)待。

綜上所述，由機(jī)床回參考點(diǎn)操作，我們建立了數(shù)控系統(tǒng)（軟件）與數(shù)控機(jī)床（硬件）之間的聯(lián)系，又通過(guò)對(duì)刀操作建立了數(shù)控機(jī)床與工件（浮動(dòng)件）之間的聯(lián)系，換言之，將輸入數(shù)控系統(tǒng)的所編程序的坐標(biāo)系和機(jī)床坐標(biāo)系、工件坐標(biāo)系達(dá)到了有機(jī)的統(tǒng)一（前題是工件坐標(biāo)系和編程坐標(biāo)系是一致的），又通過(guò)系統(tǒng)對(duì)所編工件程序各數(shù)值的計(jì)算，驅(qū)動(dòng)機(jī)床上的伺服機(jī)構(gòu)帶動(dòng)刀具，將工件完全“復(fù)制”出來(lái)。

通過(guò)上面的論述我們可知，在學(xué)習(xí)數(shù)控編程和操作時(shí)，各坐標(biāo)系之間的關(guān)系是何等的重要，如果深刻的理解了機(jī)床坐標(biāo)系、機(jī)床參考點(diǎn)與工件坐標(biāo)系的關(guān)系，在理論學(xué)習(xí)中許多問(wèn)題可以迎刃而解，在實(shí)際操作中對(duì)不同的數(shù)控機(jī)床將會(huì)靈活運(yùn)用，對(duì)我們更好地理解掌握數(shù)控機(jī)床的加工原理，以及在處理加工過(guò)程中的許多問(wèn)題都有很大的幫助。

參考文獻(xiàn)：

篇9

關(guān)鍵詞：粗定位；精定位；磁鋼；反轉(zhuǎn)時(shí)間；拆裝

中圖分類號(hào)：G712 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2014）05-0195-02

近幾年隨著全國(guó)職業(yè)技能大賽的開(kāi)展，每年全區(qū)都要進(jìn)行“數(shù)控機(jī)床維修與調(diào)試”的比賽，我們學(xué)院也參與其中，逐漸地對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)和維修有了更加深入的了解。通過(guò)對(duì)各種資料的研究和反復(fù)對(duì)數(shù)控車床四方刀架的拆裝與故障調(diào)試，我發(fā)現(xiàn)基本找不到一份詳盡的拆裝說(shuō)明?，F(xiàn)就將我在數(shù)控車床四方刀架拆裝與調(diào)試競(jìng)賽過(guò)程中的一些發(fā)現(xiàn)和體會(huì)做一闡述。

一、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床四方刀架的結(jié)構(gòu)及動(dòng)作原理

經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床四方刀架完全由電氣控制，其功能雖然與普通車床四方刀架相同，但結(jié)構(gòu)已有很大改變，其結(jié)構(gòu)圖如下：

1-上蓋；2-發(fā)信盤(pán)；3-小螺母；4-磁鋼座；5-大螺母；6-離合器盤(pán)；7-螺桿；8-外端齒；9-下刀體；10-蝸輪；11-中軸；12-反靠墊；13、27-反靠銷；14-上刀體；15-霍爾元件；16-磁鋼；23-聯(lián)軸器；24-止退圈；25-離合銷；26-銷盤(pán)；27-銷釘

1.主要部件作用：原動(dòng)力件：電機(jī)；機(jī)械傳動(dòng)件：蝸桿、10、11、7、26；基礎(chǔ)件：9、14；位置傳感元件：2、15、16；機(jī)械定位件：25、27、12、13。

2.結(jié)構(gòu)說(shuō)明：（1）靜止不動(dòng)的原件：電機(jī)、9、11、24、5、2、3、15。（2）傳動(dòng)：電機(jī)軸。23蝸桿107（內(nèi)螺紋，中軸11為外螺紋）。（3）機(jī)械粗定位：上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚嚙合。（4）機(jī)械精定位：離合銷25把上刀體14與螺桿7離合完成精定位。（5）系統(tǒng)定位：霍兒元件15內(nèi)有四個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)四個(gè)刀位，每個(gè)刀位的指令固定，刀位對(duì)準(zhǔn)磁鋼后完成系統(tǒng)指令。

3.動(dòng)作原理：（1）松開(kāi)：系統(tǒng)發(fā)出指令電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)10蝸輪螺桿7轉(zhuǎn)動(dòng)上刀體14沿中軸11垂直上升（上刀體14底面的端面定位齒和下刀體9外端齒尚處于嚙合狀態(tài)，上刀體14無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)）端面定位齒完全脫離。（2）換刀：上刀體14轉(zhuǎn)動(dòng)（離合銷25將上刀體14與螺桿7連在一起）刀位轉(zhuǎn)動(dòng)。（3）定位：霍兒元件15（有四個(gè)位置分別對(duì)應(yīng)四個(gè)刀位）與指令對(duì)應(yīng)的刀位對(duì)準(zhǔn)磁鋼16發(fā)出信號(hào)，刀架電動(dòng)機(jī)開(kāi)始反轉(zhuǎn)。（4）鎖緊：離合銷25將上刀體14與螺桿7分離離合器盤(pán)6帶動(dòng)螺桿7向下鎖緊上刀體14換刀完成（電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)時(shí)間是系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定的，不能過(guò)長(zhǎng)不能太短，太短刀架不能鎖緊，太長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)容易燒壞……）。

二、刀架的拆裝過(guò)程

1.拆下上蓋1，記清發(fā)信盤(pán)2上的不同顏色電線的位置，然后拆下小螺母3、發(fā)信盤(pán)2和磁鋼座4。

2.擰出大螺母5內(nèi)兩只M4螺釘，取出大螺母5及止退圈24、平面軸承和離合盤(pán)6。

3.向上轉(zhuǎn)出上刀體14，拆下外端齒8、螺桿7、螺母18、離合銷25、反靠銷13。

4.拆下電機(jī)電線，拆去電機(jī)與下刀體的連接螺栓，拆去電機(jī)。

5.拆去中軸11下端蓋上的螺釘，取出下端蓋、蝸輪10、中軸。

6.取出蝸桿及軸承。

7.裝配前所有零件清洗上油，傳動(dòng)部位上脂。

8.按拆卸反順序裝配。

三、四方刀架常見(jiàn)故障分析

1.電動(dòng)刀架的每個(gè)刀位都轉(zhuǎn)動(dòng)不停。故障原因：發(fā)信盤(pán)無(wú)+24V或COM輸入；刀位上+24V電壓偏低，線路上的上拉電阻開(kāi)路；刀位電平信號(hào)參數(shù)未設(shè)置好；霍爾元件損壞；磁塊故障，磁塊無(wú)磁性或磁性不強(qiáng)。

2.電動(dòng)刀架不轉(zhuǎn)。故障原因：刀架電機(jī)三相反相或缺相；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)無(wú)輸出；系統(tǒng)的正轉(zhuǎn)控制信號(hào)輸出正常，但控制信號(hào)這一回路存在斷路或元器件損壞；刀架電機(jī)無(wú)電源供給；機(jī)械卡死；刀架電機(jī)損壞。

3.刀架鎖不緊。故障原因：發(fā)信盤(pán)位置沒(méi)對(duì)正；系統(tǒng)反鎖時(shí)間不夠長(zhǎng)；機(jī)械鎖緊機(jī)構(gòu)故障。

4.刀架某一位刀號(hào)轉(zhuǎn)不停，其余刀位可以轉(zhuǎn)動(dòng)。故障原因：此位刀的霍爾元件損壞；此位刀信號(hào)線斷路，造成系統(tǒng)無(wú)法檢測(cè)到位信號(hào)；系統(tǒng)的刀位信號(hào)接收電路有問(wèn)題。

5.刀架有時(shí)轉(zhuǎn)不動(dòng)。故障原因：刀架的控制信號(hào)受干擾；刀架內(nèi)部機(jī)械故障，造成的偶爾卡死；系統(tǒng)的刀位信號(hào)接收電路有問(wèn)題。

6.輸入刀號(hào)能轉(zhuǎn)動(dòng)刀架，直接按換刀鍵刀架不能轉(zhuǎn)動(dòng)。故障原因：霍爾元件偏離磁塊，置于磁塊前面，手動(dòng)鍵換刀時(shí)，刀架剛一轉(zhuǎn)動(dòng)就檢測(cè)到刀架到位信號(hào)，然后馬上反轉(zhuǎn)刀架；手動(dòng)換刀鍵失靈。

清楚認(rèn)識(shí)數(shù)控車床四方刀架的拆裝和常見(jiàn)故障對(duì)維修數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)意義重大，通過(guò)上述的分析，希望能對(duì)有用者有所幫助。

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[5]廣州數(shù)控維修手冊(cè)[Z].

篇10

關(guān)鍵詞：數(shù)控車工；實(shí)習(xí)教學(xué)；教學(xué)方法；實(shí)習(xí)教師；學(xué)生；

中圖分類號(hào)：U266 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520（2015）-04-00-02

一、數(shù)控車工實(shí)習(xí)教學(xué)現(xiàn)狀

（一）車工教學(xué)手段單一

長(zhǎng)期以來(lái)，在傳統(tǒng)的車工實(shí)習(xí)中普遍存在著只注重操作訓(xùn)練，教學(xué)模式簡(jiǎn)單，缺乏現(xiàn)代化教學(xué)手段，一直采用“講授一 操作”的單一方式，不能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)習(xí)的主動(dòng)性與創(chuàng)造性。

（二）車工實(shí)習(xí)消耗材料多

由于現(xiàn)在學(xué)生實(shí)習(xí)所做零件比較單調(diào)，所做零件不能運(yùn)用到具體生產(chǎn)上，而造成了材料的浪費(fèi)。

（三）車工與金工實(shí)習(xí)工種的脫節(jié)

現(xiàn)在我院金工實(shí)習(xí)中各個(gè)工種之間缺乏聯(lián)系，特別是傳統(tǒng)工種和現(xiàn)代制造技術(shù)之間的一些工種完全脫節(jié)。不能互相聯(lián)系，使學(xué)生覺(jué)得各個(gè)工種之間沒(méi)有任何聯(lián)系。

（四）車工車床設(shè)備落后

隨著時(shí)代的進(jìn)步，現(xiàn)在許多零件產(chǎn)品要求越來(lái)越高，很多生產(chǎn)線上的一些高精產(chǎn)品用普通車床是做不到的。因此，應(yīng)該與時(shí)代接軌，學(xué)習(xí)新的加工方式和買進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備讓學(xué)生學(xué)到新的技術(shù)。

二、數(shù)控車工實(shí)習(xí)教學(xué)方法

首先，要想使學(xué)生會(huì)編程序、會(huì)讀程序，教師應(yīng)，點(diǎn)講解教控車床的基本知識(shí)、數(shù)字控制的墓本原理、數(shù)控系統(tǒng)的分類、數(shù)控車床的坐標(biāo)系、編程的方法、各指令代碼的含義、指令的格式、數(shù)控加工工藝等. 使學(xué)生做到理解概念、熟知含義、掌握用法，并養(yǎng)成用嚴(yán)謹(jǐn)、縝密的思路去考慮整個(gè)加工過(guò)程、以使編出的程序正確、合理。同時(shí)指出數(shù)控車床加工與通車床加工的不同之處是讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比。教師為將這些內(nèi)容講透，要做好一切課前準(zhǔn)備，多舉例說(shuō)明，只有這樣才能有更好的教學(xué)效果。若有先進(jìn)教學(xué)設(shè)備的要會(huì)熟練使用（ 微機(jī)、投影儀、數(shù)控加工仿真軟件等）。學(xué)生要理解教師所講的內(nèi)容，并通過(guò)編程訓(xùn)練逐步提高熟練程度。

學(xué)生要想學(xué)會(huì)獨(dú)扭操作監(jiān)控?cái)?shù)控車床的運(yùn)行，應(yīng)在普通車床操作達(dá)到一定的水平后再逐步訓(xùn)練數(shù)控車床。普通車床的操作技術(shù)對(duì)數(shù)控車床的操作技術(shù)影響很大，沒(méi)有普車的操作基礎(chǔ)，數(shù)控車的操作就無(wú)從談起。在數(shù)控車的教學(xué)中教師要多做示范操，使學(xué)生學(xué)會(huì)熟練使用操作面板，以達(dá)到熟練控制數(shù)控車床和及時(shí)應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的處理。有條件的學(xué)?？梢韵仁褂脭?shù)控車仿真軟件進(jìn)行訓(xùn)練，然后再用數(shù)控車床訓(xùn)練。

實(shí)踐證明這種方法是數(shù)控車教學(xué)中一個(gè)很好的教學(xué)手段，它有效地解決學(xué)生在剛開(kāi)始學(xué)習(xí)數(shù)控車時(shí)的困惑，避免對(duì)車床的損壞，為以后實(shí)際做好了鋪墊。在學(xué)習(xí)內(nèi)容上，要按照一定的順序，從易到難依次進(jìn)行，這對(duì)數(shù)控車仿真軟件和實(shí)際車床都適用，即先學(xué)習(xí)怎樣回參考點(diǎn)，再學(xué)習(xí)怎樣手動(dòng)操作，接下來(lái)學(xué)習(xí)對(duì)刀的方法，最后學(xué)習(xí)白動(dòng)操作。在學(xué)習(xí)的方法上，仿真軟件盡量采用人機(jī)，數(shù)控車床可采用每臺(tái)設(shè)備先幾個(gè)人一起輪流練習(xí)，這樣可互相照應(yīng)，以免發(fā)生事故，熟練后再單人單車練習(xí)。

學(xué)習(xí)時(shí)要注意具體的操作步驟，一定要熟練掌握住，對(duì)加上中出現(xiàn)的各種問(wèn)題要學(xué)會(huì)解決的辦法。不論誰(shuí)剛開(kāi)始練習(xí)自動(dòng)加工方式時(shí)，心里都沒(méi)底，不知道車床會(huì)不會(huì)按照想像的軌跡運(yùn)行，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)更是這樣。所以要采用穩(wěn)妥的練習(xí)方法。即輸入程序后將數(shù)控車床鎖住，進(jìn)行圖形顯示（ 系統(tǒng)要有該功能），發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后要對(duì)程序進(jìn)行合理地修改，如此反復(fù)，直至圖形軌跡完全無(wú)誤才能進(jìn)行實(shí)際加工。

實(shí)際加工時(shí)，為萬(wàn)無(wú)一失，還要先單段運(yùn)行一遍，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)解決，因?yàn)閷?shí)際加工和圖形顯示還是有所不同的。最后才能用全自動(dòng)的方式運(yùn)行一遍。另外數(shù)控車床在初步訓(xùn)練時(shí)主要是訓(xùn)練操作方法和步驟誤操作不可避免，所以在練習(xí)的材料外也要“ 循序漸進(jìn)” ，以避免學(xué)生練習(xí)時(shí)由于損壞或出現(xiàn)其它問(wèn)題而影響操作的連續(xù)性和對(duì)車床的嚴(yán)重?fù)p壞。先期可進(jìn)行木棒、臾鋼芯的石蠟棒和鋁捧等軟材料的切削，步驟練熟后再進(jìn)行鑄鐵鋼等硬材料的切削。

三、數(shù)控車工實(shí)習(xí)教學(xué)發(fā)展

（一）分層次教學(xué)

由于數(shù)控車床價(jià)格比較昂貴，可以選擇性的買一些中檔次數(shù)控設(shè)備，然后進(jìn)行分層次教學(xué)。分層次教學(xué)，就是教師在學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)、智力因素和非智力因素存在明顯差異的情況下，有區(qū)別地設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)，遵循因材施教原則；有針對(duì)性地實(shí)施對(duì)不同類別學(xué)生的學(xué)習(xí)指導(dǎo)。這樣，不僅根據(jù)學(xué)生的不同實(shí)際選擇教法、布置作業(yè)，還因材施“助”，因材施“改”，因材施“考”，因材施“分”，使每個(gè)學(xué)生都能在原有的基礎(chǔ)上得到進(jìn)步，從而達(dá)到總體教學(xué)目標(biāo)。根據(jù)“教師教自己所長(zhǎng)，學(xué)生學(xué)自己所愛(ài)”的原則在進(jìn)行走班課的選擇，機(jī)械類的有普通車床加工班和數(shù)控車床加工班。教學(xué)采用兩個(gè)班級(jí)交替教學(xué)，刀具角度和切削用量的選擇是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，必須根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)。數(shù)控車床價(jià)格昂貴，一般學(xué)校比較少；普通車床可以彌補(bǔ)數(shù)控車床的不足，為車床教學(xué)提供基礎(chǔ)。一學(xué)年的走班教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的車床加工的基本功，完成了實(shí)習(xí)的教學(xué)任務(wù)，但是對(duì)于那些有興趣愛(ài)好的學(xué)生，課堂教學(xué)內(nèi)容是不夠的。通過(guò)成立興趣小組， 在各班挑選有特長(zhǎng)的學(xué)生組成機(jī)械興趣小組綜合鉗工、普通車床、數(shù)控車床的綜合教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力?，F(xiàn)在全國(guó)數(shù)控大賽、各省市數(shù)控大賽每年都在舉行，為了培養(yǎng)大賽選手在興趣小組基礎(chǔ)上成立技能集訓(xùn)隊(duì)。技能集訓(xùn)隊(duì)的學(xué)生是專門參加各類競(jìng)賽的學(xué)生，這對(duì)教師的要求更高了，因?yàn)橐话愀?jìng)賽分理論和操作兩部分。

（二）加強(qiáng)學(xué)校與企業(yè)之間的合作

學(xué)校與企業(yè)合作是將學(xué)生的理論知識(shí)學(xué)習(xí)同生產(chǎn)實(shí)際相結(jié)合的一種教學(xué)形式，學(xué)生在校經(jīng)過(guò)了一段基本的理論和技能學(xué)習(xí)后，應(yīng)將學(xué)生送入相關(guān)的企事

業(yè)單位實(shí)習(xí)。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)及相關(guān)的教師要負(fù)責(zé)檢查學(xué)生在學(xué)習(xí)中的情況。根據(jù)其實(shí)習(xí)中的表現(xiàn)作出鑒定，給予適當(dāng)?shù)木癃?jiǎng)勵(lì)或物質(zhì)鼓勵(lì)。這樣，學(xué)生實(shí)習(xí)期間不僅可學(xué)到書(shū)本以外的實(shí)際知識(shí)；還可從工廠里的師傅那兒學(xué)到更多的經(jīng)驗(yàn)和一些操作竅門等。另外，學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)中還可以通過(guò)將書(shū)本上難理解的內(nèi)容與實(shí)踐結(jié)合加深理解。

（三）嚴(yán)格要求，養(yǎng)成良好的職業(yè)習(xí)慣

學(xué)生是一張白紙，操作習(xí)慣的養(yǎng)成在學(xué)校的實(shí)習(xí)中非常重要。從開(kāi)始實(shí)習(xí)就要組織學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí)《實(shí)習(xí)車間安全管理?xiàng)l例》、《車工文明操作規(guī)程》、《車床操作和日常維護(hù)》等規(guī)定。實(shí)習(xí)過(guò)程中反復(fù)強(qiáng)調(diào)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)指正，嚴(yán)格要求，進(jìn)一步完善各種規(guī)章制度，營(yíng)造一個(gè)嚴(yán)肅、規(guī)范、和諧、舒適的實(shí)習(xí)場(chǎng)所，使學(xué)生自然養(yǎng)成規(guī)范操作、安全操作的良好習(xí)慣以及節(jié)約能源、節(jié)省原材料、愛(ài)護(hù)設(shè)備、保護(hù)環(huán)境等意識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生良好的職業(yè)道德，同時(shí)也為數(shù)控專業(yè)學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)。從上述實(shí)施的車工實(shí)習(xí)教學(xué)方法中，我們認(rèn)識(shí)到，要培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，使其掌握較好的操作技能，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)，實(shí)習(xí)教師必須開(kāi)拓思路，不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，結(jié)合專業(yè)、學(xué)生的特點(diǎn)，采用新的教學(xué)方法。同時(shí)，也要遵守教學(xué)規(guī)律，把握好教學(xué)操作環(huán)節(jié)的規(guī)律，運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備，提高教學(xué)質(zhì)量，努力為社會(huì)培養(yǎng)出更多的高素質(zhì)技能人才，為學(xué)校的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

（四）合理制訂教學(xué)計(jì)劃，達(dá)到車工實(shí)習(xí)的教學(xué)目的

當(dāng)前，中等職業(yè)學(xué)校各專業(yè)學(xué)制大多是三年（前兩年在校學(xué)習(xí)，后一年到單位頂崗實(shí)習(xí)），在學(xué)校學(xué)習(xí)的1～2年時(shí)間里，實(shí)習(xí)的時(shí)間不多，而車工實(shí)習(xí)又是數(shù)控專業(yè)實(shí)習(xí)的基礎(chǔ)課，主要內(nèi)容是掌握最基本的零件加工。學(xué)生實(shí)習(xí)操作不足使得熟練度提高有限。針對(duì)筆者學(xué)校數(shù)控專業(yè)中級(jí)工和高級(jí)工學(xué)生的情況，我們制訂了相應(yīng)的實(shí)習(xí)教學(xué)計(jì)劃。車工是一個(gè)實(shí)操要求比較高的專業(yè)，所有的理論知識(shí)必須通過(guò)實(shí)踐才能完全掌握，所以合理有效地利用車工實(shí)習(xí)資源是保證車工教學(xué)成果的重要因素。具體做法如下：第一，由于車工實(shí)習(xí)課時(shí)壓縮（僅7～10周），實(shí)習(xí)課題內(nèi)容應(yīng)盡量做到簡(jiǎn)單易學(xué)，如：從車工入門知識(shí)開(kāi)始，由車床基本操作練習(xí)到車外圓、切槽和切斷，車削內(nèi)孔、車圓錐面、成形面和表面修飾，刀具的刃磨等基本功訓(xùn)練。第二，由于技校生大多是初中畢業(yè)生，年齡偏小，文化素質(zhì)差，對(duì)理論知識(shí)不感興趣。采取低起點(diǎn)、先慢后快、由淺入深、循序漸進(jìn)、加強(qiáng)輔導(dǎo)與巡回指導(dǎo)等辦法，根據(jù)車工實(shí)習(xí)教材的訓(xùn)練目標(biāo)，制定相應(yīng)的實(shí)習(xí)教

學(xué)進(jìn)度，分解實(shí)訓(xùn)目標(biāo)，從車單一內(nèi)容練習(xí)逐步過(guò)渡到綜合練習(xí)。第三，充分利用學(xué)校現(xiàn)有的教學(xué)資源，采用課件、錄像視頻、教學(xué)片、上網(wǎng)看一些加工零件過(guò)程等方式，通過(guò)傳統(tǒng)的教學(xué)模式與現(xiàn)代化教學(xué)設(shè)備教學(xué)模式相結(jié)合對(duì)學(xué)生進(jìn)行施教。安排時(shí)間讓學(xué)生自由加工出一個(gè)自己認(rèn)為滿意的產(chǎn)品，帶回給父母看，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)車削加工的學(xué)習(xí)興趣，樹(shù)立學(xué)習(xí)的自信心。