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數控車床的優點范文1
【關鍵詞】數控車床；維護保養
1.數控車床維護保養工作的基本條件
數控車床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業中關鍵產品、關鍵工序的關鍵設備，一旦故障停機，其影響和損失往往很大。但是，人們對這樣的設備往往更多地是看重其效能，而不僅對合理地使用不夠重視，更對其保養及維修工作關注太少，日常忽視對保養與維修工作條件的創造和投入，故障出現臨時抱佛腳的現象很是普遍。因此，為了充分發揮數控車床的效益，我們一定要重視日常維護工作，創造出良好的維修條件。
1.1人員條件
數控車床電氣維修工作的快速性、優質性關鍵取決于電氣維修人員的素質條件。
首先要有高度的責任心和良好的職業道德；知識面要廣，要學習并基本掌握有關數控車床的各學科知識，如計算機技術、模擬與數字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括基本數控知識；應經過良好的技術培訓，數控技術基礎理論的學習，尤其是針對具體數控車床的技術培訓，首先是參加相關的培訓班和車床安裝現場的實際培訓，然后向有經驗的操作、維修人員學習，而更重要且更長時間的是自學；勇于實踐，要積極投入數控車床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力；掌握科學的方法，要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學習和實踐中總結提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法；學習并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。
1.2物質條件
準備好通用的和專用的數控車床電氣備件；常備電器元件應做到采購渠道快速暢通；必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件；要有完整的數控車床技術圖樣和資料；數控車床使用、維修技術資料檔案。
1.3關于預防性維護
預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內容主要包括下列幾方面的工作：
要分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業務技術水平；建檔針對每臺車床的具體性能和加工對象制定操作規章，建立工作與維修檔案，要經常檢查、總結、改進；建立日常維護保養計劃，保養內容包括坐標軸傳動系統的、磨損情況，主軸等，油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統，冷卻系統，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等，及各功能部件和元件的保養周期。
2.數控車床維護保養工作內容
數控車床具有集機、電、液為一體的自動化機床，經各部分的執行功能最后共同完成機械執行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，可見做好數控車床的日常維護保養將直接影響機床性能。數控車床日常維護主要包括機床本體、主軸部件、滾珠絲杠螺母副、導軌副、電氣控制系統、數控系統等維護。
2.1外觀保養
每天做好機床清掃衛生，清掃鐵屑，擦干凈導軌部位的冷卻液。下班時所有的加工面抹上機油，防止生銹；每天注意檢查導軌、機床防護罩是否齊全有效；每天檢查機床內外有無磕、碰、拉傷現象；定期清除各部件切屑、油垢，做到無死角，保持內外清潔，無銹蝕。
2.2主軸的維護
在數控車床中，主軸是最關鍵的部件，對機床的加工精度起著決定性作用。它的回轉精度影響到工件的加工精度，功率大小和回轉速度影響到加工效率。主軸部件機械結構的維護主要包括主軸支撐、傳動、等。
定期檢查主軸支撐軸承：軸承預緊力不夠，或預緊螺釘松動，游隙過大，會使主軸產生軸向竄動，應及時調整；軸承拉毛或損壞應及時更換；定期檢查主軸恒溫油箱，及時清洗過濾器，更換油等，保證主軸有良好的；定期檢查齒輪，若有嚴重損壞，或齒輪嚙合間隙過大，應及時更換齒輪和調整嚙合間隙；定期檢查主軸驅動皮帶，應及時調整皮帶松緊程度或更換皮帶。
2.3滾珠絲杠螺母副的維護
滾珠絲杠傳動由于其有傳動效率高、精度高、運動平穩、壽命長以及可預緊消隙等優點，因此在數控車床使用廣泛。其日常維護保養包括以下幾個方面：
定期檢查滾珠絲杠螺母副的軸向間隙：一般情況下可以用控制系統自動補償來消除間隙；當間隙過大，可以通過調整滾珠絲杠螺母副來保證，數控車床滾珠絲杠螺母副多數采用雙螺母結構，可以通過雙螺母預緊消除間隙；定期檢查絲杠防護罩：以防止塵埃和磨粒黏結在絲杠表面，影響絲杠使用壽命和精度，發現絲杠防護罩破損應及時維修和更換；定期檢查滾珠絲杠螺母副的：滾珠絲杠螺母副劑可以分為脂和油兩種。脂每半年更換一次，清洗絲杠上的舊脂，涂上新的脂；用油的滾軸絲杠螺母副，可在每次機床工作前加油一次。
2.4導軌副的維護
導軌副是數控車床的重要的執行部件，常見的有滑動導軌和滾動導軌。導軌副的維護一般是不定期，主要內容包括：
檢查各軸導軌上鑲條、壓緊滾輪，保證導軌面之間有合理間隙。根據機床說明書調整松緊狀態，間隙調整方法有壓板間隙調整間隙、鑲條調整間隙和壓板鑲條調整間隙等；注意導軌副的：導軌面上進行后，可以降低摩擦，減少磨損，并且可以防止導軌生銹。根據導軌狀況及時調整導軌油量，保證油壓力，保證導軌良好；經常檢查導軌防護罩：以防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導軌面上引起的磨損、擦傷和銹蝕。發現防護罩破損應及時維修和更換。
2.5電氣控制系統的日常維護
數控車床電氣控制系統是機床的關鍵部分，主要包括伺服與檢測裝置、PLC、電源和電氣部件等，其日常維護包括以下幾個方面：
（1）定期檢查電氣部件，檢查各插頭、插座、電纜、各繼電器觸點是否出現接觸不良，短路故障；檢查各印制電路板是否干凈；檢查主電源變壓器、各電機絕緣電路是否在1MΩ以上。平時盡量少開電氣柜門，保持電氣柜內清潔。
（2）伺服電動機的維護。
應用于進給驅動的伺服電動機多采用交流永磁同步電動機，其特點是磁極是轉子，定子的電樞繞組與三相交流電樞繞組一樣，但它有三相逆變器供電，通過轉子位置檢測其產生的信號去控制定子繞組的開關器件，使其有序輪流導通，實現換流作用，從而使轉子連續不斷地旋轉。轉子位置檢測器與轉子同軸安裝，用于轉子的位置檢測，檢測裝置一般為霍爾開關或具有相位檢測的光電脈沖編碼器。
【參考文獻】
[1]李葉龍.數控機床與PLC的關系[J].赤峰學院學報（自然科學版），2009，（06）.
數控車床的優點范文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.
數控車床的優點范文3
[關鍵詞]數控車床 車削加工工藝 工藝分析
[中圖分類號]G71 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0359-01
數控車床又稱為CNC車床，即計算機數字控制車床，是目前國內使用量最大，覆蓋面最廣的一種數控機床，約占數控機床總數的25%。數控機床是集機械、電氣、液壓、氣動、微電子和信息等多項技術為一體的機電一體化產品。是機械制造設備中具有高精度、高效率、高自動化和高柔性化等優點的工作母機。
數控機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百分比是衡量一個國家國民經濟發展和工業制造整體水平的重要標志之一。數控車床是數控機床的主要品種之一，它在數控機床中占有非常重要的位置，幾十年來一直受到世界各國的普遍重視并得到了迅速的發展。
數控車削是數控加工中用得最多的加工方法之一。數控車床上能完成內外回轉體表面的車削、鉆孔、鏜孔、鉸孔、切槽、車螺紋和攻螺紋等加工操作。制定零件的車削加工順序一般遵循下列原則：先粗后精、先近后遠、內外交叉、基面先行。劃分加工工序應遵循保持精度原則和提高生產效率原則。數控車床適合加工的零件類型有：輪廓形狀特別復雜或難于控制尺寸的回轉體零件、精度要求高的回轉體零件、帶特殊螺紋的回轉體零件。
數控車削加工零件的工藝性分析從以下幾個方面人手：零件圖的分析（包括零件的尺寸標注方法、幾何要素、精度及技術要求的分析），結構工藝性分析以及零件安裝方式的選擇（力求設計、工藝與編程計算得基準統一，盡量減少裝夾次數在一次裝夾后完成所有表面的加工）。本文側重從以下幾個方面談談數控車床加工工藝的問題：
一、圖樣分析
零件圖分析是制定數控車削工藝的首要任務。主要進行尺寸標注方法分析、輪廓幾何要素分析以及精度和技術要求分析。此外還應分析零件結構和加工要求的合理性，選擇工藝基準。
1、選擇基準
零件圖上的尺寸標注方法應適應數控車床的加工特點，以同一基準標注尺寸或直接給出坐標尺寸。這種標注方法既便于編程，又有利于設計基準、工藝基準、測量基準和編程原點的統一。
2、節點坐標計算
在手工編程時，要計算每個節點坐標。在自動編程時要對零件輪廓的所有幾何元素進行定義。
3、精度和技術要求分析
對被加工零件的精度和技術進行分析，是零件工藝性分析的重要內容，只有在分析零件尺寸精度和表面粗糙度的基礎上，才能正確合理地選擇加工方法、裝夾方式、刀具及切削用量等。
二、工序工步設計
l、工序劃分：
在數控車床上加工零件，常用的工序的劃分原則有兩種。
（1）保持精度原則。工序一般要求盡可能地集中，粗、精加工通常會在一次裝夾中全部完成。為減少熱變形和切削力變形對工件的形狀、位置精度、尺寸精度和表面粗糙度的影響，則應將粗、精加工分開進行。
（2）提高生產效率原則。為減少換刀次數，節省換刀時間，提高生產效率，應將需要用同一把刀加工的加工部位都完成后，再換另一把刀來加工其他部位，同時應盡量減少空行程。
2、確定加工順序
制定加工順序一般遵循下列原則：
（1）先粗后精。按照粗車半精車精車的順序進行，逐步提高加工精度。
（2）先近后遠。離對刀點近的部位先加工，離對刀點遠的部位后加工，以便縮短刀具移動距離，減少空行程時間。此外，先近后遠車削還有利于保持坯件或半成品的剛性，改善其切削條件。
（3）內外交叉。對既有內表面又有外表面需加工的零件，應先進行內外表面的粗加工，后進行內外表面的精加工。
（4）基面先行。用作精基準的表面應優先加工出來，定位基準的表面越精確，裝夾誤差越小。
三、刀量具
1、工件的裝夾與定位
數控車削加工中盡可能做到一次裝夾后能加工出全部或大部分代加工表面，盡量減少裝夾次數，以提高加工效率、保證加工精度。對于軸類零件，通常以零件自身的外圓柱面作定位基準；對于套類零件，則以內孔為定位基準。數控車床夾具除了使用通用的三個自動定心卡盤、四爪卡盤、液壓、電動及氣動夾具外，還有多種通用性較好的專用夾具。實際操作時應合理選擇。
2、刀具選擇
刀具的使用壽命除與刀具材料相關外，還與刀具的直徑有很大的關系。刀具直徑越大，能承受的切削用量也越大。所以在零件形狀允許的情況下，采用盡可能大的刀具直徑是延長刀具壽命，提高生產率的有效措施。數控車削常用的刀具一般分為3類。即尖形車刀、圓弧形車刀和成型車刀。
四、切削用量
數控車削加工中的切削用量包括背吃刀量ap、主軸轉速S（或切削速度u）及進給速度F（或進給量f）。
切削用量的選擇原則，合理選用切削用量對提高數控車床的加工質量至關重要。確定數控車床的切削用量時一定要根據機床說明書中規定的要求，以及刀具的耐用度去選擇，也可結合實際經驗采用類比法來確定。一般的選擇原則是：粗車時，首先考慮在機床剛度允許的情況下選擇盡可能大的背吃刀量ap；其次選擇較大的進給量f；最后再根據刀具允許的壽命確定一個合適的切削速度v。增大背吃刀量可減少走刀次數，提高加工效率，增大進給量有利于斷屑。精車時，應著重考慮如何保證加工質量，并在此基礎上盡量提高加工效率，因此宜選用較小的背吃刀量和進給量，盡可能地提高加工速度。主軸轉速s（r/min）可根據切削速度u（mm/min）由公式S=u 1000/πD（D為工件或刀/具直徑mm）計算得出，也可以查表或根據實踐經驗確定。
數控機床作為一種高效率的設備，欲充分發揮其商性能、高精度和高自動化的特點，除了必須掌握機床的性能、特點及操作方法外，還應在編程前進行詳細的工藝分析和確定合理的加工工藝，以得到最優的加工方案。
參考文獻
[1]陳建環，數控車削編程加工實訓[M]，機械工業出版社，2011.04.01
數控車床的優點范文4
關鍵字：PMAC；數控車床；裝調維修
1. 引言
受到傳統思想的局限性，數控機床目前的研究一直是處于高精度加工的提高和自動化水平的提高這兩個方面，機床的控制系統一直以來只是作為封閉的結構形式充當機床運動的控制器，這就導致了機床操作者只是作為機床的附屬物來工作，從而使得人們不能充分發揮其勞動經驗和創造力。現在，隨著我國經濟的不斷發展和全球化的發展，一些國外的數控系統更加顯現出其競爭優勢，在我國顯現出其強大的發展潛力。因此，對我國來說，目前的當務之急是開發具有自主知識產權并且具備國內外先進技術水平的數控車床系統。
2. PMAC簡介
可編程多軸控制器（Programmable Multi-Axis Controller）簡稱為PMAC，它是在九十年代由美國Delta Tau公司研制出的一種基于PC平臺的開放式的多軸運動控制器，PMAC采用的CPU是Motorola公司的DSP56系列高性能數字信號處理器，是現在功能最強大的運動控制器之一。PMAC可以單獨使用，也可以多個級聯使用，級聯后的PMAC有時可以控制128跟軸，通過這些控制軸，PMAC能夠迅速準確的實現定位，因此，包裝、機床和醫藥工業等行業對PMAC應用的比較廣泛。
PMAC主要分為三種類型，可以在PC-XT和AT，VME，STD這幾種不同的總線上運行，因此，PMAC能提供對多平臺的支持，在不同的硬件平臺上能運行同樣的控制軟件。PMAC運動控制器主要有六個特點，第一，PMAC運動控制器采用的是開放式結構系統；第二，PMAC運動控制器具有單獨的CPU處理器；第三，PMAC運動控制器能夠執行運動程序和PLC程序；第四，PMAC運動控制器可以實現自動對任務進行優先級別的判別；第五，PMAC運動控制器可對對G代碼進行編程；第六，對每一個電機，PMAC都以一個固定頻率（20KHz左右）對其進行伺服更新。
3. 數控系統的發展趨勢
隨著計算機技術的不斷發展，微電子技術和伺服控制技術也在迅速的發展，目前，因為現代控制理論和智能控制技術的出現，高精度和高速響應交流伺服系統在此基礎上也在不斷的發展，并且使得數控系統的整體性能不斷的完善。現在，數控系統的發展趨勢和特點主要體現在以下幾個方面。
首先，高性能數控系統的發展。目前比較先進的數控系統一般都采用32位的處理器，采用模塊化結構的硬件和軟件，同時加上高響應特性和高精度的伺服交流系統，并且在生產的過程中采用的都是先進的生產技術，對元件的質量進行了嚴格的控制，是數控系統的可靠性比較好。其次，數控系統的通用性。從以前的只能裝配車床和加工中心等，到現在發展成能適配各種電加工廠、沖切機床、激光加工床、折彎機和機器人等的機械設備。在硬件方面也從原來的一體化設備變成了現在的面向用戶和開放式的結構特點，軟件方面實現了人機交互和菜單選擇、用戶宏程序，這些技術的應用都使數控技術的發展更具有通用性。最后，數控系統的多功能化?，F在的數控系統為了符合FMS和CIMS的要求專門設計了和其它的計算機通訊和聯網運行的借口程序，不僅圖形功能強大，而且還有在線診斷的刀具軌跡，整個系統的設計采用了比較系統的方法和理論。
4. 基于PMAC的數控車床的改進分析
對于數控車床來說，其零件的加工是完全自主的按照預定的加工順序來加工的，是一種高度自動化的機床系統，對于普通的車床來說，數控機床的優點主要表現在以下幾個方面：首先，對于異型復雜的零件來說，比較容易加工；其次，對于零件的加工質量有保證，一致性比較好；最后；零件的加工周期比較短，而且加工效率高，能實現軟件的優化控制和插補。
對于普通的車床來說，一般為有級變速并且車床的縱向和橫向的進給范圍較窄，可以完成進給和車削螺紋的運動，但是對于工件的快速加工移動來說，則需要利用主動傳、進給箱、光杠以及溜板箱和刀架等零件通過多組變速機構并聯來實現，并且速度比較慢僅僅是數控車床速度的一半左右。對于數控車床來說，大多數都是無級變速并且進給范圍比較寬，其各個運動軸之間也都有自己的降速單元和伺服驅動交流電機。和目前的主軸旋轉編碼器相結合，數控系統一般都是統一控制首先完成主軸，其次再是縱向Z軸和橫向X軸的順序進行，但是數控機床的零件加工一般要按照某種既定的格式并且要遵循文字、符號和數字等規定的形式，所以說對于數控機床來說，其操作人員需要經過一定的基礎培訓，這就對數控機床的發展和推廣帶來了困難。目前，數普兼容機床的設計發展就是基于普通機床的簡單操作和數控機床的功能全面這兩種優勢設計的。
5. 總結
數控機床的發展是目前比較熱門的行業之一，目前數控機床的發展也正在向高速、高效、高精度、智能化和集成化等方向前進，基于PMAC系統的數控車床的發展也是目前比較流行的一種發展模式，只有牢牢把握發展機遇，我們才能在以后的發展中取得優勢，占領自己的地位。
6. 參考文獻：
數控車床的優點范文5
論文摘要：本人于2007年4月份進入廣東省廣州昊達機電有限公司進行畢業前的綜合實踐，從事有關變頻器的工作。本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并簡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
前言
數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。其中主軸運動是數控車床的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%?；究刂剖侵鬏S的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調速。
在目前數控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，必須有以下性能:(1)寬調速范圍，且速度穩定性能要高;(2)在斷續負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。
本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。
第1章變頻器矢量控制闡述
70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，Fuji等國際化大公司變頻器上。
采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數進行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。
第2章數控車床主軸變頻的系統結構與運行模式
2.1主軸變頻控制的基本原理
由異步電機理論可知，主軸電機的轉速公式為:
n=(60f/p)×(1-s)
其中P—電動機的極對數，s—轉差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉速。從上式可看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調節電機轉速，而對于變頻器而言，其頻率的調節范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調節，因此主軸電機轉速即可以在較寬的范圍內調節。
當然，轉速提高后，還應考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設定最高頻率來進行限定。
圖2-1所示為變頻器在數控車床的應用，其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:(1)數控裝置到變頻器的正反轉信號;(2)數控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數控裝置的故障等狀態信號。因此所有關于對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。
2.2主軸變頻控制的系統構成
不使用變頻器進行變速傳動的數控車床一般用時間控制器確認電機轉速到達指令速度開始進刀，而使用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這樣一來就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對應于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是聯系變化的，從而實現高精度切削。
在本系統中，速度信號的傳遞是通過數控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過變頻器內部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。第3章無速度傳感器的矢量控制變頻器
3.1主軸變頻器的基本選型
目前較為簡單的一類變頻器是V/F控制(簡稱標量控制)，它就是一種電壓發生模式裝置，對調頻過程中的電壓進行給定變化模式調節，常見的有線性V/F控制(用于恒轉矩)和平方V/F控制(用于風機水泵變轉矩)。
標量控制的弱點在于低頻轉矩不夠(需要轉矩提升)、速度穩定性不好(調速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進行推廣。
所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內部的磁通為設定值，產生所需要的轉矩。
矢量控制相對于標量控制而言，其優點有:(1)控制特性非常優良，可以直流電機的電樞電流加勵磁電流調節相媲美;(2)能適應要求高速響應的場合;(3)調速范圍大(1:100);(4)可進行轉矩控制。
當然相對于標量控制而言，矢量控制的結構復雜、計算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動機的參數。矢量控制分無速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區別在于后者具有更高的速度控制精度(萬分之五)，而前者為千分之五，但是在數控車床中無速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經符合控制要求，所以這里推薦并介紹無速度傳感器的矢量變頻器。
3.2無速度傳感器的矢量變頻器
無速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產品推出，總結各自產品的特點，它們都具有以下特點:(1)電機參數自動辯識和手動輸入相結合;(2)過載能力強，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉矩，如150%額定轉矩/1HZ;(4)各種保護齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。
無速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉矩控制的特性，而且改善了針對各種負載變化產生的不特定環境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無速度傳感器變頻器產品在低頻和正常頻段時的轉矩測試數據(電機為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時同樣可以產生強大的轉矩。在實驗中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進行比較發現，前者具有更強的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。3.3矢量控制中的電機參數辨識
由于矢量控制是著眼于轉子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內部的算法中大量涉及到電機參數。從圖3-2的異步電動機的T型等效電路表示中可以看出，電機除了常規的參數如電機極數、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉子電阻)、X21(轉子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。
參數辨識中分電機靜止辨識和旋轉辨識2種，其中在靜止辨識中，變頻器能自動測量并計算頂子和轉子電阻以及相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數寫入;在旋轉辨識中，變頻器自動測量電機的互感抗和空載電流。
在參數辨識中，必須注意:(1)若旋轉辨識中出現過流或過壓故障，可適當增減加減速時間;(2)旋轉辨識只能在空載中進行;(3)如辨識前必須首先正確輸入電機銘牌的參數。
3.4數控車床主軸變頻矢量控制的功能設置
從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設置分以下幾部分:
1矢量控制方式的設定和電機參數;
2開關量數字輸入和輸出;
3模擬量輸入特性曲線;
4SR速度閉環參數設定。
第4章結束語
對于數控車床的主軸電機，使用了無速度傳感器的變頻調速器的矢量控制后，具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用，甚至是免維護的;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。
參考文獻
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2.杜金城.電氣變頻調速設計技術[M].北京:中國電力出版社,2001.
數控車床的優點范文6
關鍵詞：數控車削；刀具選用；加工質量；措施
1數控車床的應用現狀
隨著數控技術的不斷普及，傳統的數控車床正在逐漸被數控車床所取代。在實際應用中數控車床能夠完成普通車床無法完成的工作，比如普通車床一般用于車削直線，無法完成車削圓弧、樣條曲線等復雜曲線工作。數控車削的加工零件比較靈活，能夠快速適應小批量產品的試制的節奏。零件的加工過程全部在計算機的控制下自動化加工，極大降低了工人的勞動強度，并且現在的數控車床普遍在封閉的空間內進行加工，降低了加工噪聲，提高了車床的操作安全性。數控車床在車削加工過程中具有普通車床無法比擬的優點，現在正在以較快的速度，實現普通車床到數控車床的更新換代。
2數控車削刀具的種類及特點
在數控加工工藝中，刀具是必不可少的工具之一，刀具選擇的是否合理將直接對于數控加工的質量產生影響，所以對于數控加工工藝來講，必須要對數控刀具有較為全面的認識，了解數控車削加工過程中，車削刀具的種類及每種車削刀具的具體特點，適合進行什么樣的加工，在使用過程中的注意事項等等，下面我們首先來分析數控車削刀具的種類及特點。常用的數控車削刀具我們一般將其分為三種主要類型即：成形車刀、圓弧形車道、尖形車刀。具體的車刀形狀如圖1所示：
接下來我們對三種主要類型的車削刀具的具體特點進行詳細的說明，首先分析成型刀具，成形車刀也稱之為樣板車刀，因為成型車刀是完全成型的，是專門用來加工回轉體成型表面的，在進行車削加工過程中，加工零件的形狀和邊緣輪廓都是既定的，完全由成型車刀的刀刃的具體形狀和具體尺寸決定，主要特點就是用成型車刀加工零件時可以一次性成型，操作起來比較容易，提高了生產效率。但是缺點就是成型車刀的制作過程麻煩，成本相比較其他車刀來講比較高，由于成型車刀的可變性很小，在車削加工過程中很難對加工工藝進行改善，所以在進行數控車削加工中應該盡可能地少選用成形車刀，常見的成形車刀主要有螺紋刀、非矩形車刀等。其次，分析尖形車刀，尖形車刀的切削特征是直線型切削，所以由切削特征決定的尖形車刀的刀尖特征主要以直線型為主，用尖形車刀加工零件時，通過將刀尖或者一條直線型主切削刀刃的移動來達到繪制零件輪廓形狀的特點。最后，分析圓弧形車刀的主要特點，圓弧形車刀的切削刀刃特征是以一個圓度誤差和線輪廓誤差都很小的圓弧形切削刃構成的，圓弧刃上的每一點都是其車刀的刀尖，圓弧形車刀的刀位點在圓弧的圓心位置，圓弧形車刀主要用作車削內外表面，尤其是對車削光滑連接的成型面時特別適合用圓弧形車刀。
3 數控車削刀具的選用
3.1數控刀具的選用原則
對于數控刀具的選擇，首先是需要考慮刀具是否能夠滿足加工需要，然后在滿足加工需求的前提下考慮經濟因素，將刀具的使用時間，切削速度，背吃刀量等工序充分考慮在內，在確定切削背吃刀量，切削速度，送給量時在滿足加工質量的前提下，考慮經濟性，即使加工成本再低，加工質量不過關也是不可取的，也就是說加工質量是選擇數控刀具的首要原t，任何選擇都是建立在此基礎之上的。在充分考慮數控加工工藝的前提下根據合理的使用時間和合理的生產因素選擇數控刀具。由于數控機床的加工精密度要遠遠高于普通機床的加工，所以對于數控加工的車刀在選取時也是與普通車床加工時選取的刀具不同的，它所需要的精密度和要求會更高，必須是精密度高、強度高、剛性好、加工過程穩定等。
3.2尖形刀具的選用原則
根據前面我們所講的尖形刀具的主要特征，就是由獨立的刀尖進行工作，通過位移得到零件的輪廓形狀，對于尖形刀具的幾何尺寸的選擇與普通的車削刀具的選擇大體上是相通的，應該結合數控加工的具體特點和加工零件的具體要求去進行合理選擇，當不發生干涉的幾何角度時，選擇的尖形刀具的具體尺寸可以通過繪圖或者計算得到，當所選擇的幾何尺寸和角度難以確定時則需要先將其他類型的車刀確定好之后，再反過來進行尖形車刀的選擇。
3.3圓弧形刀具的選用原則
根據前面所講的圓弧形刀具的具體特征，在進行選擇時，刀位點其實是在整個圓弧的圓心上，那么從理論上來講，車刀的圓弧半徑與加工零件的具體尺寸是沒有關聯的，半徑的大小可以根據實際需求靈活選擇圓弧形車刀適合應用于精密度比較高的零件車削上，所以應該將多種因素考慮在內，首先車刀切削刃思維圓弧半徑應該比待加工零件的凹形輪廓上的最小的半徑要略小，避免出現加工過程的干涉；其次，這個半徑的選擇要把握好度，雖然要比零件凹形輪廓半徑小，但是不能小得太多，如果小得太多那么會給制造過程帶來很大的困難，而且還會造成車削刀具的刀體的散熱能力減弱，很容易使得刀具損壞，影響刀具的使用壽命。
3.4成形刀具的選用原則
成形刀具就是根據工件的外形而特殊制作的刀具，該刀具的優點為加工效率較高，產品的一致性較好，但是成形刀具的制作周期較長，加工成本較高，且刀具的使用壽命較短。因此，要結合工件的具體加工要求，確定是否選用成形刀具。
4不同車刀對工件加工質量的影響
4.1刀具類型的影響及措施
尖形車刀與圓弧形車刀相比，尖形車刀的刀尖圓弧半徑較小，其對工件的外形尺寸反應靈敏，一般在編程時不考慮刀尖圓弧半徑補償，直接按照工件外形尺寸編程，編程比較簡單。但是尖形車刀的刀尖的強度較差，在加工工件過程中，極易產生磨損或者折斷，故其使用壽命較短。尖形車刀在加工過程中極易受到機床振動的影響，在工件的加工表面產生劃痕，影響產品的加工質量。圓弧車刀的刀具半徑較大，加工過程中與工件的接觸面積較大，故其強度較高，不易磨損，對機床的振動不敏感，適用于軸類零件的精加工過程中。
因此，我們需要根據不同的工序選用正確的車刀類型。在選用尖形車刀時，應該注意其刀尖的強度是否足夠，并且采取一定的措施降低機床的振動，防止刀痕的產生。在精車加工中盡量選用圓弧刀具，以保證工件的表面質量。
4.2刀具半徑的影響及措施
由于車刀的刀尖都存在一個近似的刀具圓弧，可能在實際加工中工件存在欠切削或者過切削現象，造成工件的外形尺寸不合格，直接影響了車削加工的加工質量。有些欠切削或者過切削現象可以通過刀具半徑補償的辦法得以解決，但是有些欠切削或者過切削現象在加工過程中無法解決，只能通過改變工件的設計方案來解決。
4.3刀尖中心高度的影響及措施
軸類零件在車削過程中，刀尖的中心高度與工件的回轉軸線的高度不一致時，勢必會影響工件的外形尺寸。在車削加工軸類零件時，一般刀尖的中心高度比工件的回轉軸線的高度偏高或偏低都會引起工件的徑向尺寸偏大。因此，在實際的加工中應該盡可能地降低刀尖中心與回轉軸線的高度誤差。可采用刀尖等高的方刀w不重磨車刀或者采用一系列的標準墊片調整刀具的高度都可以保持車刀的刀尖中心高度符合要求。
5結語
綜上所述，數控車床加工軸類零件不僅操作簡便還能夠提高工件的加工速度，提高產品質量，具有較高的推廣價值。在數控車削加工中選擇合適的刀具對工件的加工質量至關重要，在車削加工中只有選擇正確的刀具才能使得工件符合加工要求。本文主要簡述了各種車刀的類型及特點，總結了尖形刀具、圓弧形刀具及成形刀具的選用原則，最后研究了刀具類型、刀具半徑、刀尖中心高度等因素對工件加工質量的影響，并且提出了相應的措施來提高產品加工質量，對企業中的車削加工具有指導意義。
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