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數控車床的原理范文1
【關鍵詞】數控車床；診斷及維修；維護和保養
引言
數控車床又稱為CNC車床，是機電一體化的高技術產品，作為目前國內使用量最大，覆蓋范圍最廣的一種數控機床，在我國國內機械加工占有重要作用。目前，數控車床的應用范圍越來越廣，具有很多的優點，如加工柔性好，生產效率高、精度高等。數控車床的技術水平高低及其在金屬切削加工機床產量和總擁有量的多少反映著一個國家國民經濟發展和機械工業制造水平的高低，數控車床作為數控機床的主要品種，在數控機床中占有很大的比重，近幾十年來，一直備受世界各國重視并得到快速的發展。
1 培養高素質技能人才。進行故障分析
數控車床從幾十萬元到幾千萬元的價格不等，是企業中的關鍵設備，如果一旦車床出現什么問題，這將會影響企業的經濟效益。人們往往只注重設備的使用，而忽視對這些設備的保養和維修，往往在出現毛病時，才對這些設備進行維修及診斷，因此，為了充分發揮數控車床的診斷及維修，為維修創造良好的條件。
首先要有高素質的維修人員，這些人員要有高度的責任心，知識面要廣，不僅要學習數控的基本技術，而且要掌握數控電器控制的不同學科的知識，比如，自動控制和拖動理論、計算機技術、控制技術、模擬與數字電路技術等。這些人員還要經過先進的技術培訓，要針對數控技術的基礎理論進行培訓，不僅要讓員工去相關的車床安裝現場進行培訓，而且這些人員也要向有經驗的前輩學習，也要重視自學。在學習中要掌握科學的維修方法，在長期的實踐中不斷總結經驗，積累經驗，在日常工作中要不斷提出問題，解決問題。在學習中要不斷掌握對數控車床進行維修的先進工具和儀器。
不僅要有高素質的高素質人才，而且要對這些人員配備相關的物質設備，要準備好專用機通用的數控機床維修設備，必要的維修工具和相關的儀器等，要對每一臺數控機床繪制完整的樣圖，完善相關的資料，要對數控車床的維修技術及車床使用等相關資料進行檔案管理。
隨著我國機械加工制造行業不斷發展，數控車床因其在精度、柔性化、加工效率等方面的優良性能，已在加工行業得到充分的發揮，因此，掌握數控車床的使用和維修已成為必然。當數控車床發生故障時，為進行故障診斷，找出故障的原因，維修人員要做到以下兩點：
1.1全面調查發生故障的現場
全面調查故障現場能使維修人員獲得維修的第一手資料。在故障現場，首先應查看故障記錄單，然后詢問操作人員出現故障的全過程，充分了解故障現場以及已采取過的措施。與此同時，維修人員還應對故障現場進行仔細的分析和觀察，查看系統外觀、內部是否出現異常，在確認數控系統通電設備無危險的情況下方能接通電源，再次觀察系統是否異常情況，查看CRI顯示的報警內容等等。
1.2認真分析故障原因
發生故障時，數控系統雖然有各種報警系統或自動診斷程序，但并不能準確的指出發生故障的部位或原因。除此之外，同一報警和同一故障可以是很多原因引起的，因此，在分析故障時，不能只考慮一方面的原因，要對故障進行全方位的分析和研究，盡可能考慮各種因素。在分析故障時，維修人員不應局限于CNC部分，而應該對車床液壓、機械、強電、氣動等方面進行全方位的檢查，并作出綜合的判斷，最終達到確診和排除故障的目的。
2 數控車床維修與診斷的一般方法
對于大部分數控車床的故障，總的來說可以分為以下幾個方法進行診斷：
2.1直觀法
當故障發生時，維修人員可以通過故障發生時周圍產生的各種聲、氣、味等異常的物理化學現象進行觀察和分析，可以縮小故障地點的范圍。但是，這種方法要求維修人員具有豐富的實踐經驗及綜合判斷能力。
2.2系統自診斷法
利用數控車床上自帶的自動診斷功能，依據CRI上的顯示報警信息及個模塊上的發光二極管等器件的指示，可以判斷出故障的大致起因，然后進一步利用系統自帶診斷功能，還可以顯示系統與各部分接口之間的信號狀態，進而找出故障的大致位置。
2.3參數檢測法
數控車床的參數是保證車床正常運行的前提條件。因此，我們可以通過分析故障繼承的系統參數，來找出故障的原因。參數一般存放在儲存器中，當受到外界干擾或電池不足時，可能導致部分參數丟失或變化，使車床無法正常工作，尤其是長期不用的車床，經常發生參數丟失的情況，因此，檢查和恢復故障車床的參數是維修中行之有效的方法。
2.4功能測試法
通過功能測試程序，來檢查車床的實際運動過程稱功能測試法。它作為故障的一種檢查方法，通過手工編制一個功能測試的程序，在故障車床上運行該程序，來檢測故障車床功能（如圓弧插補、直線定位、螺紋切削、固定循環、用戶宏程序等）的準確性和可靠性，進而判斷車床故障的原因。
2.5部件交換法
當車床的故障范圍大致確定時，維修人員可以通過部件交換法，在外部條件完全正確的情況下，利用同種的印制線路板、集成芯片或電器元件等替換有疑點的部件達到確定故障位置，從而，更好準確的對故障部位進行維修。
2.6原理分析法
依據數控車床的組成及工作原理，在原理上分析個點的參數和電平，同時利用示波器、萬用表或邏輯分析儀等儀器對其進行測量、分析、比較，進而確認故障位置的方法，叫做原理分析法。此方法，對維修人員的專業技術及計算機技術和電路原理技術要求較高，在診斷的同時，還要針對具體的故障部位，繪出部分控制線路圖，方便對故障車床進行維修。
2.7測量比較法
數控系統的印制線路板制造時，為了便于以后的調整和維修，一般都設置有檢測用的測量端子，維修人員可以通過對故障車床的測量端子進行測量，與正常的印制線路板之間的電壓和波形進行比較分析，從而進一步判斷故障所在的位置。
數控車床的原理范文2
關鍵詞：經濟型數控車床 電磨頭 車 磨一體 精密加工
中圖分類號：TG580.6 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-03
當今數控機床技術的發展越來越快，為了適應市場的競爭，提高生產效率。許多中、小企業的生產都廣泛應用了數控技術來提高生產效率及縮短新產品開發周期。但由于高科技、高精密的數控機床在價格、日常管理、維護和保養方面成本都比較高。為了降低投資資金風險，特別是小企業難以承受高成本的設備投入。所以小企業使用經濟型的數控機床較多，但只能滿足加工精度要求不太高的零件。
由于產品的技術要求越來越高，一些高精密的零件、超硬的材料等對經濟型數控機床來講是難以進行加工的。以經濟型數控車床為例，雖然經濟型數控車床加工效率高、加工質量穩定、用途廣泛，能車削各種零件的內外圓柱表面、錐面、球面、曲面、切槽、公英制螺紋、圓錐螺紋等等。但由于機床自身精度和其他因素的影響，經濟型數控車床一般只能滿足加工公差在0.04左右范圍的零件。零件的加工精度再有所提高，加工的效率和產品的合格率就會急劇下降。主要存在的原因有以下幾點。
（1）車床機械結構方面
以半閉環伺服系統為例，數控車床在機械傳動機構存在的誤差主要有：同步帶（聯軸器）的間隙、滾珠絲桿間隙、刀架（四工位刀架）重復定位誤差。這些誤差使傳動終端的X、Z軸重復定位精度在0.01～0.02 mm范圍內，但反映在零件加工尺寸上的誤差就可能更大了。
（2）刀具方面（主要因素）
對于零件批量生產加工，現在大多數工廠都采用加工性能更穩定的機夾刀和機夾刀粒。但從實際加工效果來看，由于機夾刀的刀尖圓角較大，加工時會產生較大的徑向力。此類刀具除了在刀具耐用度上優點突出外，其他方面的性能與手工刃磨的刀具差異不大。特別是在加工細長軸等方面更沒有優勢，不能實現高精密零件的加工，而且刀具成本較高。
（3）其他方面
在數控裝置的插補精度、車床本身的剛性、夾具的剛性、切屑、切削液室溫等等都直接影響到零件加工的精度。
經過以上的分析，考慮到刀具和機床剛性等因素。為了能在經濟型數控車床上也能加工精密零件，但又要減少資金的投入。該文以經濟型數控車床（使用GSK980TD數控系統）為例子，通過在車床上加裝電磨頭，實現車、磨一體的精密通用加工，解決了實際加工中經濟型數控車床也能快捷穩定的加工精密零件的需要。
1 電磨頭的加裝與控制
磨削加工是一種比較精密的金屬切削方法，經過磨削的零件有很高的精度（圓度可達0.0001 mm）和很細表面粗糙度（Ra0.05 ?m）。因此在大多數的情況下，它是機床加工的最后一道工序，另外對于一些硬度較高的零件（如零件鍍鉻、淬火后）都是通過磨削來達到零件的技術要求。所以在數控車床上加裝了電磨頭后，不僅能加工高硬度材料的零件，而且加工的穩定性更高，也能加工出技術要求更高的精密零件。
1.1 電磨頭加裝的方案
如圖1所示。
加裝部份分別由底板、磨頭主軸、變速箱、電機等組成，安裝在X軸拖板上。通過車床的X、Z軸控制砂輪的縱、橫向進給，通過加工程序實現指定的磨削加工。安裝要求如下。
①各零件間連接要牢固可靠，防止砂輪高速旋轉時產生振動而造成危險。
②砂輪安裝必須經過平衡校正，并要修磨好切削面。
③砂輪中心高與數控車床主軸中心高要求等高，保證加工零件的尺寸精度容易控制。如圖2所示：h=h1=h2
④砂輪的左端面與四工位刀架上的刀具刀尖盡可能平齊，防止刀具在切削時，砂輪與車床主軸卡盤發生干涉而造成事故。
⑤砂輪最外緣與四工位刀架上的刀具要求有一個合適的距離（根據零件的直徑而定），防止其中一方在切削加工時，另一方與工件或機床發生干涉而影響加工。
⑥電磨頭的電機利用機床輸出信號接口的DOTWJ（尾座進）和M08（冷卻液開）信號來控制，電磨頭電機正轉用（M10），停止用（M09）來控制。原理是：砂輪正轉時冷卻液必須在開啟狀態，當磨削加工結束以后用M09指令關閉冷卻液及磨頭電機。此外，也可以使用機床的擴展輸出指令控制。用DOTWJ和M08控制原理圖如圖3所示。
1.2 砂輪的修整方法
由于砂輪的制造等原因，砂輪在安裝后一般都要求進行修整，以減少磨削過程中產生的振動和保證零件在最后一個工序加工的質量。修整砂輪的過程如圖4所示。
砂輪修整筆可通過專用夾具安裝在尾座上，并按要求與砂輪的軸線保持一定的角度固定好。通過移動X軸調整砂輪筆與砂輪外緣的距離，然后控制Z軸左右移動砂輪來進行砂輪的修整。
1.3 砂輪的對刀方法
由于砂輪安裝在刀架的另一方向，所以對刀時要注意避免誤操作造成碰撞事故。砂輪對刀的原理與四工位中的刀具一致，只是將它當作第五把刀具，并將刀補輸入T00～T04以外的刀補中。對刀時可使用基準刀T0100，然后通過試切的方法，將刀補輸入05號中的X、Z內。調用磨削程序前，在確保換刀點在安全位置的前提下運行T0105，再進行砂輪的定位和磨削。在編寫加工程序時要注意，由于砂輪與四工位刀架位置不同（前刀架與后刀架），所以如圖（5）所示，砂輪的程序應為：G0Z5；X-40；X軸上的數值應為負數與四工位刀架上的刀具相反。
2 應用舉例
如圖6所示零件圖，由于該零件加工精度要求較高，如果要小批量生產，利用經濟型數控車床通過正常的加工方法很難保證其精度要求。但車床在加裝電磨頭后，此類精度的零件加工就比較容易控制。
加工經過砂輪對零件進行了精加工后，零件的尺寸精度、表面粗糙度得到了有效的保證。同時利用一次裝夾就完成了零件的粗加工、半精加工、精加工等所有類型的切削加工，減少了加工輔助時間提高了生產效率。
3 結語
經濟型數控車床通過加裝了電磨頭，車床結合磨床的優越性得到了充分的體現。不僅能更好地控制零件的精度，而且通過修改刀補或程序數據，可以很容易對精密零件的尺寸進行修整達到要求，高硬度的材料也可以通過磨削來加工。通過改變砂輪的形狀還可以對內孔、錐面、螺紋或成形面進行精加工，減少了零件的加工工序，在降低設備投入成本的同時提高了企業的生產效率和加工范圍。
參考文獻
[1] GSK980TD車床CNC使用手冊.廣州數控設備有限公司.2006.01.
[2] 機床加工工藝學[M].中國勞動出版社，1999.
數控車床的原理范文3
（自動化（數控）專業）
學生撰寫實習報告要求和格式
一、實習報告要求
學生撰寫實習報告是實習環節重要組成部分，是評定實習成績的重要內容，學生必須按時提交實習報告，并且必須保質保量完成。
實習報告的封面必須按照學校要求到教務處領用。報告中涉及圖一律用鉛筆 。報告中必須對實習周期內的情況進行總結。手工撰寫部分必須字跡清晰，電氣圖必須符合國家標準。
實習報告提交時間在實習終了后一周內上交。
電氣圖紙附件，根據實習具體內容和要求。
二、實習報告格式
1、實習題目：數控機床電氣安裝與調試實習
2、實習時間：
3、實習地點：
4、實習目的：
為了培養學生的機床電氣設計和安裝與調試動手能力，使他們所學的理論知識與實踐相結合，并使所學的課程知識更完善、更扎實。
通過此次電氣實習，使學生了解一般數控機床的機械傳動結構，了解普及型數控機床電氣組成、控制原理、性能，掌握電氣部分設計方法，機床電器元件的選擇，掌握數控機床電氣布線、安裝與調試以及數控機床機電聯調的過程，了解中高檔數控系統電氣綜合連接和控制原理，并學會使用一般電工工具，為以后從事數控事業打下堅實基礎。
5、實習素材和工具
主要撰寫總體介紹實習的器材和實習的工具等 6、實習內容：
（1）數控車床電氣設計安裝與調試
1）數控車床電氣設計任務要求
根據上課實時提供的任務為準。
2）數控車床設計
（1）數控車床電氣組成方框圖；
用文字對組成方框圖進行描述。
3）數控車床電氣原理圖設計及分析可根據數控系統控制進給驅動電機、數控系統控制主軸調速、數控系統控制電動刀架、數控系統控制輸入輸出以及主回路等根據自行理解進行局部畫圖加文字描述和分析。
4）數控車床電氣安裝與調試
主要撰寫電氣安裝中使用的電氣原理圖進行分析以、安裝過程的產生的問題和調試過程產生的問題。
(2）數控銑床電氣設計安裝與調試
1）數控銑床電氣設計任務要求
根據上課實時提供的任務為準。
2）數控銑床設計素材
1）數控銑床電氣組成方框圖；
用文字對組成方框圖進行分析。
2）數控銑床電氣原理圖設計及分析
可根據數控系統控制進給驅動電機、數控系統控制主軸調速、數控系統控制輸入輸出以及主回路等根據自行理解，用文字描述和分析。
3）數控銑床電氣接線圖設計和安裝主要畫出施工使用的電氣接線圖以及舉例用文字描述理解圖的方法
撰寫電氣安裝過程包括施工產生的問題。
（3）中高檔數控系統綜合連接圖
任選一種中高檔數控系統某一規格系統(FANUC、三菱、西門子)畫出綜合連接圖，并用文字適當描述。
7、實習體會或實習感想
不少于1/2頁，主要對實習過程進行的總結。
交報告后視實習過程、答辯和報告撰寫情況，決定是否需要再答辯，主要區分實習報告是否真正獨立完成。若有同學對實習內容不理解可以在一周內電話預約，進行答疑輔導。
8、聯系方式
電子郵箱：zdhxcjj@126.com；聯系電話：13605174091曹錦江
自動化學院
數控機床電氣控制產學研實習基地
數控車床的原理范文4
關鍵詞：數控機床 故障分析 診斷方法
中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）02-0007-01
1 引言
在數控車床的使用過程中，經常會出現一些故障性的問題，如果對這些故障不能進行及時的處理和診斷，對于零件加工的精度會有重要的影響，甚至會對數控車床的加工效率或者是壽命產生很大的影響。所以我們必須認真的對待數控機床發生的故障，及時對故障進行總結和排除，以便更好的提高車床的加工效率，延長車床的壽命。
2 數控機床的基本原理
數控車床進行零件加工操作的時候，操作者首先需要根據零件的設計圖紙進行加工方案的制定，然后根據進行加工的零件所制定的方案編寫出相應的精加工程序。在車床控制裝置編輯的狀態下，對編寫好的程序輸入到數控車床的控制系統之中。經過數控車床的控制系統對所輸入的程序進行分析和處理之后，可以根據運算結果以數據的形式分配到機床的各個坐標的伺服系統中。機床的各個坐標的伺服系統在受到一定的數字控制信號之后，會通過系統傳遞到各個部件中去，這樣數控車床就會自動的按照所給出的時間、順序、速度進行加工，從而得到合格的產品。
3 數控機床故障診斷的基本原則以及方法
3.1 數控機床故障診斷的基本原則
對于數控車床來說，機床的診斷是進行故障排除的先決條件，對機床的故障進行科學的診斷，我們往往需要遵循以下幾條原則：
從外部到內部的診斷原則：隨著數控車床的技術不斷的更新和完善，車床本身所具有的故障率也有了明顯的下降。大部分的車床故障都不是車床本身的系統故障所導致的。維修人員在進行車床的故障排除的時候，要按照從外部到內部的原則，盡量避免隨意對車床進行拆卸，這樣可以規避可能的故障范圍，從而導致數控車床受到二次故障。
從主機到電氣的診斷原則：對于一般的數控車床來講，由于主機的故障比較容易診斷排除而數控系統以及電氣系統的故障診斷難度相對比較大。這樣我們在進行診斷的時候就要遵循從主機到電氣的原則。因為從實際的例子統計來看，大部分的數控機床的故障都是因為主機的失靈而造成的。所以在進行故障的診斷之前，就必須考慮到機床機械性的故障排除。
從靜態到動態的診斷原則：當數控車床出現問題的時候，就必須對數控車床進行斷電狀態下的處理，在靜態下對數控車床進行觀察和分析。當我們確定通電后不會對機床造成更大的故障和二次傷害的時候，可以對機床進行通電測試。在通電的狀態下，對機床進行動態的分析和測試。這樣的從靜態到動態的故障診斷原則是確保機床的安全，不會出現故障狀態下運作的故障擴大。
從簡單到復雜的診斷原則：當機床出現故障的時候，大部分的時候僅僅一處的故障就可以影響到數控機床的加工。但是我們也不能排除有多處的故障的可能性。所以在進行故障排除的時候要遵循從簡單到復雜的原則。要先對那些相對比較簡單的故障進行分析和排除，然后解決那些相對比較難的故障。同時在對故障進行分析的時候要先考慮那些原因相對比較簡單的故障，再對那些相對比較復雜的故障原因進行分析。
3.2 數控車床故障診斷的基本方法
數控車床的機械故障的診斷，是進行故障排除的先決條件，所以，故障的診斷方法相對來講就顯得比較重要?，F在通常采用的故障診斷方法有以下幾種。
直觀診斷法：直觀診斷法主要是對有故障的車床采取目測、手摸以及通電等等的方式進行故障的初步診斷。
自診斷功能法：在數控車床的系統中有一個自診斷的功能，合理的使用這項功能可以很好的根據其顯示的內容進行故障的大體原因的診斷。
交換診斷法：這種方法值得是將車床上具有相同功能的模塊進行位置上的兌換，對故障轉移的方向進行檢測和跟蹤。從而確定故障發生的具體部位。
儀器測量法：當車床發生故障之后，可以對車床使用電工的常用工具進行檢測。主要對故障部分的電壓、電源等等的項目進行檢查。
敲擊診斷法：車床的各部分控制系統都是由電路板組成的。各個電路板之間有一定的焊接點，電路板上的焊接點出現問題則會出現車床的運行故障問題。所以可以使用絕緣物對車床的焊接點進行拍打。如果故障加重就可以確定故障出現的位置。
4 數控車床的常見故障分析及其排除
（1）數控車床主軸電機的故障.數控車床大部分都是采用變頻調速電動機，其具有穩定性好、無轉差損耗、價格低等等機械特性。這種電動機常見的故障有點擊噪聲、發熱以及震動等等。針對故障的噪聲，往往都是由于電動機的軸承損壞或者是缺少油等原因。針對這樣的故障只要更換軸承或者是加換油就可以。而針對震動的故障，往往是由于電機的皮帶輪與電機軸之間的間隙過大或者是電機緊固螺栓松動的問題。這樣的話可以針對相對應出現問題的地方進行相對應的更換就可以。針對電機的發熱問題。往往都是因為電機的軸承損壞或者是間隙過大引起的轉動問題以及風扇的損壞。這樣只要進行相對應的更換也能很快的解決這些問題。
（2）數控車床工作臺的故障.數控車床在進行零件的加工的過程中，很可能會出現工作臺忽然停止的現象或者是步進電機抖動不轉的現象。這都是由于工作臺的機械故障所引起的，而由于控制系統所引起的故障是極少數的。這樣的情況下，要將工作臺退回到原點，重新啟動。如果仍舊出現相同的問題，我們可以大體上斷定是機械的故障問題，這樣的話在進行了相對應的機械元件的檢查之后，只要對某些元件進行更換或者是保養維修就可以排除這樣的故障。
（3）數控車床刀位的故障.在很多的時候，電動刀架在進行換刀的操作的時候會出現換刀的操作旋轉不能停止的現象，當出現這樣的現象的時候，一般的主要原因會是當程序在調用某一個刀號的時候，由電動刀架正轉選擇刀具，當旋轉的位置達到這個刀具的時候，無法獲取相應的信息從而使得刀具的定位出現了問題。這個時候，應該對刀架上的霍爾元件進行相對應的檢查。因為當霍爾元件損壞的時候，對刀具就無法輸出一定的檢測信號，從而出現了刀架的旋轉不止的現象。這個時候，只要對霍爾元件進行更換就可以排除故障。
參考文獻
[1]王昕.數控車床故障分析與提高可靠性的措施[J].機床與液壓，2008.
[2]閆恩剛.數控車床故障的分析與診斷[J].CAD/CAM與制造業信息化，2011.
數控車床的原理范文5
關鍵詞：軸承行業；薄壁零件；解決硬車變形；提高效益
引言
在國內外軸承行業，軸承外圈一般為薄壁零件，材料為Gcr15SiMn，淬火后硬度為HRC60-65，硬車時因為裝夾不當產生變形影響磨削精度，通過在我公司的全功能數控車床上改進液壓卡盤卡爪的結構來裝夾工件，明顯減少硬車變形，提高生產效益。因國內機床和軸承生產廠商很多，文章僅對我公司給國內某軸承廠家供貨用于軸承硬車的全功能數控車床夾具裝夾方法及工藝進行分析。
1 改進前軸承外圈硬車工藝，裝夾方式及車削變形的分析
1.1 改進前軸承外圈硬車分兩個工序車削，第一道工序采用浮動卡爪夾持薄端外圓，精車厚端端面及外徑；第二道工序采用浮動卡爪夾持厚端已車外圓及端面，接著精車薄端外徑及端面、精車內錐孔（即軸承滾子外滾道）。
1.2 改進前的受力情況及變形情況分析。因改進前車一序與車二序均夾持外圓，一是外圓兩次的裝夾基準不一致，車后外圓易產生錯節現象，從而導致精磨時外圓磨不起產生報廢；另外，雖采用浮動卡爪裝夾，但仍為三點夾持，因軸承外圈為薄壁零件（厚端壁厚22mm，薄端壁厚8.5mm），車后產生三角形彈性變形，在三坐標測量機測量橢圓度為0.10-0.16mm，超過用戶要求的橢圓度0.06mm之內，導致軸承外圈和內錐孔（即軸承滾子外滾道）不能磨起或橢圓度映射而精度達不到要求而報廢。
1.3 針對以上硬車產生變形的問題，在數控車床的夾具和工藝上進行改進和調整，達到了很好的效果，硬車加工相同軸承外圈在三坐標測量機測量橢圓度為0.03-0.06mm，與軸承廠家通用的“三角”測量法結果十分接近。
2 改進夾具、裝夾方式，調整工藝后硬車軸承外圈，變形明顯減小
2.1 先是對工藝進行調整，增加平磨工序，以薄端端面為基準互相平磨兩端面見光，然后在第一臺數控車床上用浮動卡爪靠平厚端端面，夾持外徑，用CBN刀具精車內錐孔（即軸承滾子外滾道），最后在第二臺數控車床上設計專用的六點式短圓錐卡爪撐持已車內錐孔（即軸承滾子外滾道），用CBN刀具精車軸承外徑。
2.2 經過以上的工序調整后和夾具改進后變形明顯減小，分析工藝改進的依據和設計夾具原理如下：
2.2.1 增加平磨工序是軸承廠家一般在硬車前的必要工序，給硬車工序提供更好的定位基準。
2.2.2 車一序用定位塊靠平厚端端面，三爪浮動卡爪（六段圓弧面）夾持厚端外圓，CBN刀具精車內錐孔（即軸承滾子外滾道），優點為基準統一，變形量小，內錐面可以有很好的橢圓度。
2.2.3 車二序用專用卡爪（如圖3）撐持內錐面，卡爪需自車，六段圓弧面撐持內錐面，短圓錐的長度以數控車床油缸行程計算后確定（本例為15mm），優點為卡爪定位短圓錐面兩兩對稱（如圖2），夾緊力相互平衡，最大限度地減小變形，同時將液壓卡盤的夾緊力調節適當（本例為0.4-0.6Mpa），用CBN刀具精車軸承外徑，因為是一次車削不存在接刀痕跡，在三坐標測量機測量橢圓度為0.03-0.05mm，達到軸承廠家用“三角”測量法測量的結果0.06mm以內。
4 結束語
通過研究改進工藝和夾具設計，明顯地減小了變形量，徹底解決了軸承外圈硬車變形大的問題，用戶訂購我公司的數臺全功能數控車床全部達到驗收條件，通過舉一反三把同樣的原理應運到其它型號軸承外圈的硬車工藝上，用戶現場我公司生產的數控車床已經全部調試合格正常生產，為軸承廠商創造了可觀的經濟效益。
數控車床的原理范文6
關鍵詞：數控車床 PLC技術 應用
1、前言
隨著國內社會科學技術不斷實現新的突破，PLC技術，其全稱為可編程控制器，是一種較為復雜的技術，其集中了電子領域的相關技術、計算機技術、智能控制技術等。該技術已經被各個領域廣泛的進行運用，其中包括數控車床的控制方面。
2、數控車床中PLC技術的分類
對于數控車床的控制，按其控制方式的不同，通常分為數字以及順序控制。而數字控制是指對生產過程中相關坐標進行控制，而順序控制的實質是對生產的各個環節進行控制，其中包括機械設備的啟動與停止、更換刀具、對相關設備以及所加工的零件進行冷卻處理、清理碎屑等。將數控技術按照控制方式作為分類指標，又可將其分為對單個點的控制、對直線的控制以及較為連續的控制等。在實際生產的過程中，對單個點的控制往往在鉆孔等進行加工的過程中進行運用。該控制方式具有多方面的優點，其中包括所加工的零件能夠在控制之下進行較為精確的位置移動。而在實際運用過程中，對點控制的使用方式一般分為兩種：其一，運用全面的數控設備，相對而言，該設備的使用性能較好，但是其成本相對較高，而且在實際生產的過程中，部分功能并不會被使用，造成一定程度的浪費；其二，運用單片機對車床進行相關控制，在該方式的使用過程中，需要進行針對性的編程作業，并需要相關軟件作為支持，除此之外，還需要例如驅動電路等設備作為輔助。而在現今的機械加工領域當中，通常采用PLC技術取代傳統的繼電器進行控制，從能能夠達到優化車床的結構，完善其使用功能，提高其反應速度，提升其安全性能等目的。
3、PLC技術的工作原理以及對車床改造后的優點
數控技術對車床的控制機理如下：在實際生產的過程中，其對車床進行改造一般是對其所使用的刀具、坐標中的X、Z軸改造為運用PLC進行控制。在選擇PLC輸出設備時，盡量選用晶體的輸出設備。
而在數控車床中采用PLC技術具有以下幾方面的優點：
第一，傳統生產過程中所不能進行加工的零件，均能夠運用改造后的車床進行加工，其原因在于運用計算機技術，能夠將幾何形狀較為復雜的零件進行較為精確的計算，并對每個坐標軸上的位移進行定位，從而能夠實現加工幾何形狀較為復雜的零件。
第二，運用改造后的數控車床對零件進行加工的過程中，其加工速度得以顯著提升，根據相關研究結果顯示，傳統車床的加工速度僅為改造后車床的1/3～1/6，而且改造后的數控車床能夠達到智能化控制加工的目的。改造后的數控車床之所以能夠達到該加工水平，其原因在于計算機擁有較大的存儲能力，通過計算機的存儲功能，能夠將編寫的程度完整的進行記憶，并能在實際加工過程中自動執行。因而在對數控車床進行改造的過程中，僅僅需要編寫一套針對性的程序，就能夠實現車床對零件加工的智能化作業以及控制。
第三，運用改造后的數控車床能夠實現對零件進行精確度較高的加工，從而能夠簡化零件的裝配工作。
第四，在運用改造后的數控車床進行零件加工的過程中，能夠將多個工序集中到一臺車床之中，因而大大降低了員工搬運零件的次數，大大降低了工作人員的勞動強度。
第五，在數控車床中運用PLC技術之后，能夠實現車床的智能化控制，其中包括智能化報警、智能化檢測等，能夠使得數控車床在一定時間段內無人操作的情況下進行加工，在一定程度上節約了勞動力。
4、數控車床中PLC技術的運用
第一，在運用改造后的車床進行零件加工的過程中，為了能夠在確保零件的加工精確度不受影響的基礎之上，將定位速度進行提高，通常將定位過程進行細致的劃分，分為粗略定位時期以及精確定位時期。該兩種定位時期在對電機設備進行調整的過程中，其頻率基本相同，但是在所需脈沖量方面卻存在較大的差異。對于粗略定位時期而言，在對點進行定位的過程中，不需要對零件進行切削作業，所以在該時期對其脈沖量進行調整的過程中，其調整范圍可適當增大；而在精確定位期間，在粗略定位時期結束之后，為了能夠確保對零件進行較為精確的定位，此時期應將脈沖量調整到一個較小的范圍之內，從而能夠使得刀具的位置靠近定位的位置。而為了能夠完成上述操作，在設備進行選擇過程中，需要運用兩種不同的機械設備。在粗略定位期間，應運用步進電機帶動車床進行工作，而在精確定位時期，應更換運用轉速較為緩慢的設備，而對這兩種機械設備進行控制的過程中，應采用電磁離合器。
第二，PLC技術在數據車床的運用過程中，應在保證其基本使用功能不變的基礎之上對其進行豐富。目前國內使用較為頻繁的控制輸入裝置采用的是BCD盤，該輸入裝置是一種十進制的裝置，該裝置共有十個按鍵，每個按鍵都配置有對應的數字。在PLC技術的應用過程中，運用該輸入裝置能夠在很大程度上減少輸入點的數量。在使用的過程中為了防止出現對輸入點意外觸碰而對設備的運行帶來極大的負面影響，盡量選用單個輸入鍵，在確保機械設備的各個環節均處于正常位置的時候，再點擊該鍵，使得PLC技術開始工作。
5、結束語
在數控車床中運用PLC技術，能夠在實際生產過程中適應對設備進行相關控制的要求，運用PLC技術進行編寫程序，具有簡單易行、輔助設備數量相對較小、加工精確、生產過程安全性較高的特點，且受到外界環境影響程度較小，能夠達到全面提升數控車床的改造要求。
【參考文獻】
[1]汪洪.基于PLC控制的機床數控系統探討[J].中國電子商務，2012，（9）：93-94.
