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數控機床插補原理范文1
[關鍵詞]：數控技術 機械加工 數控機床
1數控技術的基本原理
所謂的數控技術，簡單來講就是指采用電腦程序控制機器的方法。主要是指通過采用數字信息，按工作人員事先編好的程式對機械加工進行控制。它主要包括：計算機技術、傳感檢測技術、自動化控制技術、傳統及現代的機械制造技術以及網絡信息技術。
數控技術是一種綜合性技術，把數控技術用于機械加工，能夠有效地對機械設備進行數字化控制。這主要是運用計算機控制系統進行預先編程，在運行過程中利用計算機輔助軟件執行繁瑣的數據存儲和運算處理，在很大程度上提高了機械加工的精準度與自動化，提高了機械加工的效率。
2數控技術在機械加工機床設備中的作用
2.1數控技術在機械加工中的作用
伴隨著現代工業及信息技術的發展，機械加工技術和工藝不斷進步，從而推動了機械加工設備的更新換代和機械加工控制系統的更新升級。由于數控技術在機械加工中的應用，出現了數控技術機械設備機殼的毛坯制造。數控氣割技術的使用輕易地解決了單間下料等諸多問題，數控氣割技術通過保持壓縮接觸面積的均勻，很好地滿足了密封功能的要求。這些使得產品內外環凸凹曲面的加工精度得到提高，實現了毛坯料到成品過程的持續加工。因數控鏜銑床編程加工已與機械設備有機結合起來，首先通過預先編程的齒形子程序，然后進行機械加工和結合角度偏置，這能使產品滿足生產要求并進行無差異化生產，更好地滿足各種精度要求，極大地提高了機械設備加工效率，還能實現生產計算機控制一體化。
2.2數控技術在機床設備中的作用
機床設備是機械加工中的重中之重，因此，在機械加工過程中機床設備的控制技術是非常重要的。為滿足現代機械加工業的發展需求，擁有控制系統的機床設備是現代機電一體化的關鍵。數控技術是現代機床設備的靈魂和核心。通過在機床上使用計算機控制系統，能夠對機床的加工過程進行控制，不僅保證了產品的高質量要求，還極大地提高了機床的使用效率與生產效率。它用數字化的代碼來表示加工零件的工藝和幾何信息，也就是運用計算機編程將刀具與工件間的相對位移以及進給速度編排在計算機控制系統上，由計算機發出控制指令使機床按控制要求運行。無需對機床進行人工參與與調整，只需向計算機控制系統編入新的加工程序，就能改變加工零件，這是數控機床的最大特點。
3數控技術在機械加工機床中的發展趨勢
3.1數控技術的性能發展趨勢
現如今，我國的數控技術在機械加工領域中得到了廣泛的應用，數控技術的作用已不容置疑，它不僅推動了機械加工行業的持可續發展，還提升了我國的綜合國力。數控機床的性能正朝著高速高精高效化、柔性化、實時智能化發展。高速高精高效化：隨著高速RISC芯片、多CPU控制系統的運用以及機床性能的改善，明顯提高了機床的高速高精高效化。柔性化：主要表現在數控技術具有較強的可塑性和較好的可操作性。模塊化的設計，能滿足生產流程的不同需求。實時智能化：利用實時系統和人工智能相結合實現人類智能行為的模擬，使高科技手段有效運用。
3.2數控技術的功能發展趨勢
為解決數控技術發展中面臨的多種技術與非技術問題，數控技術在功能上得到了很大的發展，主要表現在用戶界面圖形化、科學計算可視化、插補和補償方式多樣化以及內裝高性能PLC。用戶界面圖形化：用戶界面是使用者和數控系統的對話連接。能夠根據客戶的知識接受能力和要求，加大對客戶界面的開發。用戶界面圖形化能夠實現藍圖編程和快速編程、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放等功能。科學計算可視化：能夠高效處理和解釋數據，直接使用可視信息如動畫、圖像等。用于CAD/CAM，如參數自動設定、自動編程、刀具管理數據的動態處理等。插補和補償方式多樣化：有2D+2螺旋插補、NURBS插補（非均勻有理B樣條插補）、極坐標插補等多種插補方式。補償方式有極坐標插補、螺距和測量系統誤差補償、象限誤差補償、以及相反點計算的刀具半徑補償等。
內裝高性能PLC：可用高級語言編程或梯形圖，提供在線調試和在線幫助功能。用戶在車床銑床的標準PLC用戶程序基礎上修改自己需要的程序，能夠建立自己的應用程序。
4數控機床的主要增效途徑
目前，我國數控機床的自動化生產設備及生產工藝還存在一定的問題，主要表現在：數控機床生產設備加工切削參數不太合理、與數控機床相關的知識庫和工藝數據庫缺乏、在自動化的制造中缺乏先進的管理系統。這些問題增加了數控機床加工過程中的準備時間、等待時間和故障調試時間，從而降低了數控機床的生產效率。通過對國內數控機床的現狀了解，提出了提高數控機床效率的有效途徑。
4.1提高數控機床的自動化程度
在數控機床加工過程中，通過柔性生產線，以及柔性制造單元等數控加工技術，逐步提高數控技術的自動化程度。這樣可以減少數控機床加工中的準備時間、等待時間和故障調試時間，從而縮減了加工所需要的總時間。由此，在機械加工過程中加工零件的連續性以及自動化程度得到提高，進而提高了數控機床的生產總效率。
4.2逐步優化加工過程
通過機械加工生產過程的持續優化實現數控機床的加工，努力改進現有的生產和管理方式、刀具的自動配送、機械設備的管理以及機械零件的制造執行系統等，積極學習國外先進的數控技術水平，逐步優化加工過程。這能有效提高數控機床設備的完整性和開動率，使數控機床得到高效管理和有序運用。
4.3優化加工工藝以及加工設計
保證加工零部件的質量以及縮減機械加工的時間，是提高數控機床的加工效率，實現優化數控機床加工工藝的基礎。通過使用較為先進的刀具或者性能高的數控機床設備能夠完成數控加工機床的模擬仿真秀。運用先進的技術努力優化數控機床加工工藝和加工設計，實現優化控制系統裝置。通過提高數控機床的切削效率和主軸的加工效率，能夠保證數控機床的加工性能。
數控機床插補原理范文2
關鍵詞：數控技術及裝備 自動控制技術 可編程控制器
1 數控機床的概要
1.1 數控機床的產生
隨著社會生產和科學技術的不斷進步，各類工業新產品層出不窮，機械制造業作為國民工業的基礎，其產品更是日趨精密復雜，特別是在航天、航海、軍事等領域，所需的機械零件精度要求更高、形狀也更為復雜、多品種，并且往往批量較小，加工這類產品需要經常改裝或調整設備，普通機床或專業化精度高的自動化機床顯然無法適應這些要求。同時隨著市場競爭的日益加劇，企業生產也迫切需要進一步提高其生產效率、提高產品質量及降低生產成本。一種新的生產設備――數控機床就誕生了。
1.2 數控機床的發展
1952年美國麻省理工學院成功地研制出一套三坐標聯動，利用脈沖乘法器原理的試驗性數控系統，并把它裝在一臺立式銑床上，當時用的電子元件是電子管，這就是第一代世界上的第一臺數控機床。
我國是從1958年開始研究數控技術，一直到60年代中期處于研制、開發時期，一些高等院校、科研院所研制出試驗樣機，開發也是從電子管開始的，1965年國內開始研制晶體管數控系統。從70年代開始，數控技術在車、銑、鉆、鏜、磨、齒輪加工等領域全面展開。數控加工中心在北京研制成功。在這一時期，數控線切割機床由于結構簡單、使用方便、價格低廉，在模具加工中得到了推廣。
到20世紀80年代，總體發展趨勢是：
數控系統的可靠性不斷提高；增強通信功能；采用新型的自動編程系統；驅動裝置向交流、數字化方向發展；為便于裁剪、擴展和功能升級，滿足不同類型數控機床的需求，提高系統的集成度、縮小體積，采用模塊化結構；廣泛采用32位CPU組成多微處理器系統；數控裝置由NC向CNC發展?？傊瑪悼貦C床技術不斷發展，性能價格比也越來越高，可靠性越來越高，功能越來越完善，使用越來越方便。
1.3 數控機床的組成及工作原理
數控機床一般由機床本體、輔助裝置、伺服驅動系統、計算機數控裝置、控制介質等部分組成。
1.3.1 控制介質
要對數控機床進行控制，就必須在人與數控機床之間建立某種聯系，這種聯系的中間媒介物就是控制介質，又稱為信息載體。在使用數控機床之前，先要根據零件圖上規定的尺寸、形狀和技術條件，編出工件的加工程序，將加工工件時刀具相對于工件的位置和機床的全部動作順序，按照規定的格式和代碼記錄在信息載體上。需要在數控機床上加工該工件時，把信息即工件加工程序輸入計算機控制裝置。常用的控制介質有穿孔帶、穿孔卡、磁盤和磁帶等。
1.3.2 伺服驅動系統
為使工作臺按規定軌跡移動或精確定位，加工出符合圖樣要求的工件，把來自數控裝置的運動指令轉變成機床移動部件的運動，需要進行伺服驅動。
伺服系統由伺服控制電路、功率放大電路和伺服電機組成，常用的伺服電機有步進電機、直流伺服電機和交流伺服電機。伺服系統的性能是決定數控機床加工精度和生產效率的因素之一。
1.3.3 計算機數控裝置
數控裝置是數控機床的中樞。其作用是：從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，輸出幾種控制信息和指令，控制機床各部分的工作，經過數控裝置的邏輯電路或軟件進行編譯運算處理后，使其進行規定的有序運動。
1.3.4 輔助控制裝置
輔助控制裝置的作用是把計算機送來的輔助控制指令經機床接口電路轉換成強電信號，用來控制主軸電機的起動、停止，主軸轉速調整，冷卻及泵起停，轉位換刀，工件和機床部件的松開和夾緊，分度工作臺的轉位分度等開關輔助動作。當今數控機床已廣泛采用可編程控制器作為輔助控制裝置。
1.3.5 機床本體
數控機床是高精度和高生產率的自動化加工機床，它與傳統的普通機床似，但數控機床在整體布局、外觀造型、傳動機構及操作機構等方面都發生了很大的變化。數控機床應具有更好的抗振性和剛度，要求相對運動面的摩擦系數要小，進給傳動部分之間的間隙要小。所以其設計要求比通用機床更嚴格，加工制造要求精密，并采用加強剛性、減小熱變形、提高精度的設計措施。
1.4 數控機床的特點
數控機床有以下的特點：
1.4.1 適應性強，適合加工單件或小批量復雜工件
在數控機床上改變加工工件時，只需要重新編制新工件的加工程序，就能實現新工件加工。數控機床加工工件時，只需要簡單的夾具，所以改變加工工件后，也不需要制作特別的工裝夾具，更不需要重新調整機床。因此數控機床特別適合單件、小批量及試制新產品的工件加工。
1.4.2 加工精度高
數控機床的脈沖當量普遍可達0.001mm/脈沖，傳動系統和機床結構都具有很高的剛度和熱穩性，工件加工精度高，進給系統采用消除間隙措施，并對反向間隙與絲杠螺距誤差等由計算機實現自動補償，所以加工精度高。由于數控機床是自動進行加工的，所以同一批工件的尺寸一致性好，加工質量十分穩定。
1.4.3 生產率高
工件加工所需時間包括機動時間和輔助時間。數控機床能有效地減少這兩部分時間。
數控機床剛性好，快速移動和停止采用了加速、減速措施，因此既能提高空行程運動速度，又能保證定位精度，有效地降低了加工時間。
數控機床更換工件時，不需要調整機床，同一批工件加工質量穩定，無需停機檢驗，故輔助時間大大縮短，生產效率有了更明顯的提高。
1.4.4 減輕勞動強度、改善勞動條件
數控機床加工是自動進行的，工件加工過程不需要人的干預，加工完畢后自動停車，這就使工人的勞動條件大為改善。
1.4.5 良好的經濟效益
雖然數控機床很貴，分攤到每個工件上的設備費用較大，但是使用數控機床可節省許多其它費用。特別是不要設計專用工裝夾具，加工精度穩定，減少了調度環節等，所以總體成本下降，可獲得良好的經濟效益。
2 國產數控機床的發展現狀及發展趨勢
2.1 國產數控機床與國際先進水平差距逐漸減小
數控機床是當代機械制造業的主流裝備，國產數控機床的發展經歷了由成長期進入了成熟期，可提供市場各種數控機床，覆蓋超重型機床、高精度機床、特種加工機床、鍛壓設備、前沿高技術機床等領域，產品可與日、美、德、意等國齊駕齊驅。
2.2 國內數控機床的發展趨勢
2.2.1 智能、高速、高精度化
新一代數控機床為提高生產率，向超高速方向發展，精密度已達微米級。
2.2.2 設計、制造綠色化
在不犧牲產品功能、質量和成本的前提下，系統考慮產品開發、制造及其活動對環境的影響，對環境的負面影響最小，資源利用率最高。
2.2.3 復合化與系統化
由于產品開發周期越來越短，對制造速度的要求也相應提高，機床也朝高效能發展。
3 CNC裝置的工作原理
CNC裝置在其硬件環境支持下，按照系統監控軟件的控制邏輯，對輸入、譯碼、刀具補償、速度規劃、插補運算、位置控制、I／O接口處理、顯示和診斷等方面進行控制。
CNC裝置的主要工作包括以下內容：
3.1 輸入
輸入CNC裝置的有零件程序、控制參數和補償量等數據。
3.2 譯碼
在譯碼的過程中還完成對程序段的語法檢查。
3.3 插補
插補的任務是在一條給定起點和終點的曲線上進行“數據點的密化”。
3.4 進給速度處理
編程所給的刀具移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。
3.5 刀具補償
刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。
3.6 位置控制
位置控制處在伺服回路的位置環上。
3.7 顯示
CNC裝置的顯示主要是為操作者提供方便。
3.8 I，O處理
主要處理CNC裝置面板開關信號、機床電氣信號的輸入、輸出和控制。
3.9 診斷
現代CNC裝置都具有聯機和脫機診斷的能力，對CNC裝置進行診斷、故障定位和修復。
4 結束語
為提高在市場的適應能力和競爭能力，現在各國制造業大都采用數控技術來提高制造能力和水平。另外世界各發達國家還將數控技術和裝備列為國家的戰略物資，所以用盡措施來發展自己的數控技術及產業。目前，當前研究的核心是數控系統功能軟件開發、開放式數控系統結構及配置。大力發展以數控技術為核心的先進制造技術，為我國數控技術和產業走向世界的前列，使我國經濟保持強勁的發展勢頭而共同努力奮斗！
參考文獻：
[1]張振國.數控機床的結構與應用.機械工業出版社，1990.
數控機床插補原理范文3
【關鍵詞】數控機床 ；工作原理
數控機床由程序編制及信息載體、輸入裝置、數控裝置、伺服裝置系統、輔助控制裝置、機床本體等幾部分組成。 數控機床加工零件的過程如圖1所示。
一、程序編制及信息載體
數控加工機床進行工作時不需要人來直接進行操作，而是靠人事先編制好的數控程序來實現控制。數控程序實質上是一種規定的代碼和程序格式，它能幫助數控機床直接接受的人的意圖。通過對加工零件的工藝分析和結構形狀分析，確定零件坐標系在機床坐標系上的相對位置，即刀具與零件相對運動的尺寸參數；零件在機床上的安裝位置；零件加工的工藝路線、切削加工的工藝參數以及輔助裝置的動作等。得到零件的所有運動、尺寸、安裝位置、工藝參數等加工信息后，用由符號、數字和文字等寫成標準數控代碼，并且按照一定的的方法和格式，編制成用于控制零件加工的數控程序單。程序編制的工作以前大多由人工來完成，近些年來，隨著科技的快速發展，越來越多的程序由專用的編程機和通用的計算機上完成。特別是對于一些形狀復雜的零件，編程機和計算機能夠明顯地提高效率。數控程序的媒介稱為信息載體，它用來記錄零件加工的全部信息，它可以是穿孔紙帶、磁帶和磁盤等，比如穿孔帶，就以有孔表示二進位數字碼的"1"，無孔表示"0"。采用哪一種存儲載體，取決于數控裝置的設計類型。
二、輸入裝置
輸入裝置的作用是將信息載體上的數控程序傳遞并存入數控裝置內。輸入裝置可以是紙帶閱讀機、磁帶機或軟盤驅動器等，選擇輸入裝置應考慮控制存儲的介質。數控機床加工程序也可通過鍵盤用手工方式直接輸入數控系統；數控加工程序還可由編程計算機用RS232C或采用網絡通信方式傳送到數控系統中。
零件的加工程序輸入到計算機后，先存入計算機的零件程序存儲器中，加工時再從存儲器中一段段往外調。或者零件程序從閱讀機輸入數控裝置后，直接送去信息處理，這樣機床一邊讀入，一邊加工。
三、數控裝置
加工零件的信息輸入數控裝置后，接著進行信息的處理。數控裝置是數控機床的核心。數控裝置從內部存儲器中取出或接受輸入裝置送來的一段或幾段數控加工程序，經過數控裝置的邏輯電路或系統軟件進行編譯、運算和邏輯處理后，輸出各種控制信息和指令，將加工程序翻譯成計算機內部能識別的語言，這個過程叫譯碼。譯碼后，這些指令與數據是控制與運算的原始依據，能控制機床各部分的工作，使其進行規定的有序運動和動作。
零件的輪廓圖形往往由直線、圓弧或其他非圓弧曲線組成，刀具在加工過程中必須按零件形狀和尺寸的要求進行運動，即按圖形軌跡移動。對于輪廓控制系統，信息處理的重要內容是運動軌跡的插補運算。零件的加工程序通常只給出工件某段輪廓起點和終點的坐標和形狀規律信息，由計算機據此計算出一系列中間點的坐標，并向相應坐標輸出脈沖信號，控制各坐標軸（即進給運動的各執行元件）的進給速度、進給方向和進給位移量等。這種把起點和終點之間的空白補齊的運算稱為插補運算。
四、伺服系統和位置檢測裝置
驅動裝置接受來自數控裝置的指令信息，經功率放大后，嚴格按照指令信息的要求驅動機床移動部件，以加工出符合圖樣要求的零件。因此，它的伺服精度和動態響應性能是影響數控機床加工精度、表面質量和生產率的重要因素之一。伺服系統控制機床的各個執行件，使之完成預定的位移，每一個數字或者脈沖信號，使機床執行件得到的位移量稱為"增量值"或"設定單位"。它的大小取決于機床的精度等級。通常為0.001mm。某些精度要求較低的機床，也可以取得大一些。
位置檢測裝置將數控機床各坐標軸的實際位移量檢測出來，經反饋系統輸入到機床的數控裝置之后，數控裝置將反饋回來的實際位移量值與設定值進行比較，控制驅動裝置按照指令設定值運動。
五、輔助控制裝置
機床邏輯狀態接口電路，主要用于機床主軸電動機的開、停、正、反、制動以及變速，液壓泵和切削液泵的開、停，換刀動作等開關量的控制。輔助控制裝置的主要作用是接收數控裝置輸出的開關量指令信號，經過編譯、邏輯判別和運動，再經功率放大后驅動相應的電器，帶動機床的機械、液壓、氣動等輔助裝置完成指令規定的開關量動作。這些控制包括刀具的選擇和交換指令，冷卻、裝置的啟動停止，主軸運動部件的變速、換向和啟停指令，工件和機床部件的松開、夾緊，分度工作臺轉位分度等開關輔助動作。
由于可編程邏輯控制器具有響應快，性能可靠，易于使用、編程和修改程序并可直接啟動機床開關等特點，現已廣泛用作數控機床的輔助控制裝置。
六、機床本體
數控機床插補原理范文4
關鍵詞：數控機床；進給伺服系統；原理：常見故障
數控機床的進給伺服系統是以機床移動部件的位置和速度為控制量，接受來自插補裝置或插補軟件生成的進給脈沖指令，經過一定的信號變換及電壓、功率放大、檢測反饋，最終實現機床工作臺(即工件)相對于刀具運動的控制系統。因而，它是實現數控機床加工目的的關鍵環節，也是數控機床故障的高發區域。數控機床常見故障有三分之一以上發生在機床的進給伺服系統。現將我在使用數控機床過程中經常遇到的進給伺服系統故障的分析和排除方法寫于此，希望本文能為我國數控技術的推廣應用有所幫助。
數控機床進給伺服系統按照其有無檢測裝置以及檢測裝置的位置可分為開環、閉環、半閉環三類伺服系統，本文以閉環伺服系統為例。首先，我們先了解一下數控機床閉環進給伺服系統的構成及工作原理。
一、構成
數控機床的伺服系統一般由驅動單元、機械傳動部件、執行件和檢測反饋環節等組成。驅動控制單元和驅動元件組成伺服驅動系統，機械傳動部件和執行元件組成機械傳動系統，檢測元件和反饋電路組成檢測裝置，亦稱檢測系統。可參看下圖：
二、原理
伺服系統是一個反饋控制系統，它以指令脈沖為輸入給定值與反饋脈沖進行比較，利用比較后產生的偏差值對系統進行自動調節，以消除偏差，使被調量跟蹤給定值。
進給伺服系統的任務是完成各坐標軸的位置和速度控制，在整個系統中它又分為：位置環、速度環、電流環。
在數控機床運行中進給伺服系統出現故障有三種表現形式：一是在CRT或操作面板上顯示報警內容或報警信息；二是進給伺服驅動單元上用報警燈或數碼管顯示驅動單元的故障；三是運動不正常，但無任何報警。機床的操作及維修人員可以根據報警信息以及該機床進給伺服系統的工作原理查找原因，排除故障。在數控機床運行中進給伺服系統常出現故障有：超程，過載，竄動，爬行，振動，伺服電機不轉，位置誤差，漂移，回基準點故障等。下面我們逐一敘述這些故障的成因及排除方法。
三、超程
超程是機床廠家為機床設定的保護措施，一般有軟件超程、硬件超程和急停保護三種，不同機床所采用的措施會有所區別。硬件超程為防止在回零之前手動誤操作而設置，急停是最后一道防線，當硬件超程限位保護失敗時它會起到保護作用，軟件限位在建立機床坐標系后(機床回零后)生效，軟件限位設置在硬件限位之內。超程的具體恢復方法，不同的系統有所區別，根據機床的說明書即可排除。
四、過載
當進給運動的負載過大、頻繁正反向運動以及進給傳動狀態和過載檢測電路不良時，都會引起過載報警。一般會在CRT上顯示伺服電機過載、過熱或過流的報警，或電氣柜的進給驅動單元上，用指示燈或數碼管提示驅動單元過載、過流信息。
五、竄動
在進給時出現竄動現象，即在切削過程中，進給謎度應均勻時，突然出現加速現象。產生的原因可能有：測速信號不穩定，如測速裝置、測速反饋信號千擾等；速度控制信號不穩定或受到干擾：接線端子接觸不良，如螺絲松動等。當竄動發生在由正向運動向反向運動轉換的瞬間時，一般是由進給傳動鏈的反向間隙或伺服系統增益過大所致。排除方法是逐一檢查上述可能故障點，找到故障確定原因加以排除即可。
六、爬行
發生在起動加速段或低速進給時，雖然進給電機和絲桿是勻速旋轉的，工作臺卻有可能是一快一慢或一跳一停地運動，這種現象叫做“爬行”現象。一般是由于進給傳動鏈的狀態不良、伺服系統增益過低以及外加負載過大等因素所致。尤其要注意的是，伺服電機和滾珠絲杠連接用的聯軸器，如連接松動或聯軸器本身有缺陷，如裂紋等，造成滾珠絲杠轉動和伺服電機的轉動不同步，從而使進給運動忽快忽慢，產生爬行現象。
七、振動
當發現某一進給軸振動時，首先要分析機床振動周期是否與進給速度有關。如與進給速度有關，振動一般與該軸的速度環增益太高或速度反饋故障有關；若與進給速度無關，振動一般與位置環增益太高或位置反饋故障有關；如振動在加減速過程中產生。往往是系統加減時間設定過小所致。根據上述原因，定位和排除故障。
八、伺服電機不轉
數控系統至進給單元除了速度控制信號外，還有使能控制信號，使能信號是進給動作的前提，可參考具體系統的信號連接說明書。檢查使能信號是否接通，通過PLC梯形圖，分析軸使能的條件：檢查數控系統是否發出速度控制信號；對帶有電磁制動的伺服電動機應檢查電磁制動是否釋放；檢查進給單元故障；檢查伺服電機故障。
目前，閉環或半閉環數控機床常用的伺服電機有直流伺服電機和交流伺服電機兩種。直流伺服電機伺服系統要定期對電刷、換向器、測速電機(速度檢測裝置)電刷進行檢查。檢查要在數控機床斷電，電機完全冷卻的狀態下進行，步驟如下：
1、取下橡膠刷帽，用螺絲刀擰下刷蓋并取出電刷。
2、測量電刷的長度，如FANUC直流電機的電刷由10mm磨損到5mm時，必須更換同型號的電刷。
3、檢查電刷的弧形接觸面是否有深溝或裂痕，電刷彈簧上有無打火痕跡，如果有，進一步檢查電機換向器表面，并分析造成這種情況的原因，比如是電機工作條件惡劣，還是電機本身封閉不良。
4、用潔凈的壓縮空氣導入電刷的刷孔，吹凈粘在孔壁上的電刷粉末，如果難以吹凈，可以用螺絲刀刀尖輕輕清理，注意不要碰到換向器的表面。
5、重新裝上電刷，擰緊刷蓋。如果更換了新電刷，應使電機空運行一段時間，以使電刷表面和換向器表面相吻合。
6、檢查測速電機時應卸下電機后蓋，露出測速電機。
7、檢查測速電機電刷長度、連接是否牢固，檢查銅頭的表面積碳是否嚴重，如果嚴重，可使電機在低速時，用金相砂紙清理銅頭積碳，之后用螺絲刀刀尖或其他類似工具將銅頭槽內的積碳清理掉。
交流伺服電機不存在電刷的維護問題，所以稱之為免維護電機。但這并不是說交流伺服電機絕對不出故障。交流伺服電機常見故障有接線故障，轉子位置檢測元件故障，電磁制動故障等。交流電機故障判斷方法有：
1、電阻測量：用萬用表測量電樞的電阻?？慈嘀g電阻是否一致，用兆歐表檢測絕緣狀況。
數控機床插補原理范文5
摘 要：結合數控技術課程內容，確定數控技術課程實驗教學目標，分析了數控技術課程基本實驗、綜合性實驗教學內容的設置及教學方法，介紹了實驗考核方式。
關鍵詞：數控技術課程 實驗教學 教學內容 教學方法
中圖分類號：G642.3 文獻標識碼： A
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2014）01（b）-0000-00
數控機床作為典型的機電一體化產品，在現代制造業中的應用日趨廣泛。數控機床中綜合運用了計算機、自動控制、自動檢測、精密機械等多學科知識，是機械設計制造及其自動化專業中知識應用的綜合體現。本文根據作者多年教學實踐經驗，就數控技術課程實驗教學中教學內容的設置與教學方法的應用進行簡要分析和探討。
1 結合課程教學內容，明確實驗教學目標
數控技術課程內容[1，2]通常以數控機床為中心進行展開。數控機床作為典型的機電一體化產品，總體包含機械系統、電氣控制系統兩大部分，即分別為被控對象和控制系統兩部分。按照控制理論的基本思想，數控機床控制系統又可以分為輸入系統、控制系統、驅動系統、執行系統和檢測系統等五大部分。數控技術課程內容按照程序編制、插補算法與CNC系統、驅動放大電路、伺服電機、檢測裝置等部分進行設置即采用了這一分類方法。
從數控技術課程內容的規劃中可以明確，數控技術實驗教學目標應該包含對數控機床控制思想的總體認識、對數控機床操作的實踐技能培養和對數控技術原理的基本認識，從而通過實踐教學實現對課堂理論教學內容的深化理解。
2 根據實驗條件，確定實驗教學內容及教學方法
目前的數控技術實驗教學中大多只注重數控編程部分的實踐，而數控技術作為一門專業方向課程，可以供學生選擇的方向除了數控加工技術外還應包含數字控制技術。因此，實驗內容的選擇不應只局限于編程，還應注重于機床的數字控制原理，該部分內容幾乎涉及到除數控編程外的所有數控技術課堂教學內容。
我校數控實驗室現有數控車床、數控仿形銑床、立式加工中心、數控線切割、數控雕刻機、宇龍仿真軟件及機電一體化實驗臺等設備，設備雖然不同，但都屬于典型的機電一體化產品，具有相同的控制思想。因此，在數控編程課堂教學內容開始前，進行的數控機床基本操作實驗中，首先通過各個機床的加工演示和講解，讓學生對機床的結構組成、工作原理、控制思想、操作方法進行初步認識，加深對數控機床原理的理解。然后，以數控機床的基本操作為重點，通過對機床操作面板的使用，讓學生熟悉機床的基本操作方法。最后，通過簡單實例，從零件圖、程序組成結構、程序輸入、調用、材料裝夾、對刀、模擬、加工，介紹數控編程加工的總體實現過程。
在數控編程課程結束后進行的數控機床編程加工實驗中，由教師給定題目或學生自擬的方式，根據零件圖紙，學生通過仿真軟件編制程序，最后經教師審核后在機床上加工。
在課堂教學后期進行的數控機床控制原理實驗中，首先通過機電一體化實驗臺，演示對數控機床工作臺的控制，介紹機床控制系統中的PLC、繼電器、接觸器、環形分配器、驅動器等關鍵部件，然后，通過結合機床操作面板、控制程序讓學生觀察電氣控制柜和數控系統軟件界面中的PLC輸入輸出信號的變化，讓學生理解數控機床中信息的傳遞與驅動、反饋控制原理。
3 做好實驗準備，提高實驗效率
數控機床是一種高技術含量、高精度、高性能的設備，設備造價比較高，受客觀因素的影響，實驗設備少，學生人數多，要使學生在短時間的實驗教學課時限制下盡可能多的理解和掌握數控機床編程及其技術原理的眾多知識，實驗前的準備工作極為重要。開學后，實驗教師應與理論課教師充分溝通，協調一致，制定好理論教學與實驗教學的教學計劃；實驗課程開始前，實驗教師應充分了解學生的理論課程進展情況，從而根據學生實際情況，制定實驗教學方案，并事先準備好刀具、材料、程序，并試運行，防止因疏忽造成實驗過程中的時間浪費。數控技術涉及理論廣泛，學生的疑問也較多，因此，實驗教師要不斷提高自身理論知識，充分理解實驗中涉及到的理論原理，明確實驗過程，從而使整個實驗過程系統化，并能及時準確、簡潔明了的解答學生的提問，從而提高實驗效率。
4 注重知識應用，提升綜合素質
單一的數控機床編程操作實驗，簡單的通過加工演示、簡單實例，很難達到對學生綜合實踐能力的鍛煉，因此，應有針對性地開發綜合類的實驗項目。如：利用加工中心，設置刀具長度補償和半徑補償，采用多種刀具完成零件的鉆孔、平面輪廓銑削加工、圓及圓弧等的加工；利用數控車床多刀加工，完成回轉零件的內外圓柱面、端面、切槽、螺紋的加工；通過對操作面板的操作，觀察數控系統PLC狀態圖的變化，結合電氣控制柜中的繼電器、接觸器的動作，繪制機床的電氣控制原理圖；通過機電一體化實驗臺，編制PLC梯形圖，實現對機床工作臺的運動控制；采用自動編程軟件，完成零件的自動編程。與此同時，鼓勵學生在掌握基礎知識的情況下，根據實驗室條件，結合自身興趣和方向、科研經驗，自主設計實驗內容，或在教師指導下參與共同設計新的實驗，從而充分調動學生的積極性和主動性， 提高學生分析和解決實際問題的能力，有利于學生創新精神和實踐能力的培養與提高，從而達到培養具有綜合能力和創新能力人才的目的。
5 完善實驗考核方式
數控技術課程作為一門專業方向課，相比于大多數課程，實踐應用能力更為重要，因此，應加大實驗內容所占比重?？己诵问讲捎没纠碚?、軟件仿真、基本操作、綜合實踐四個方面進行考核。其中基本理論涉及機床結構、控制原理、程序代碼等；軟件仿真涉及材料、刀具、工藝及程序等；基本操作包括圖紙、編程、對刀、加工等實踐操作；綜合實踐由教師擬定綜合實例，由學生選題或自主選擇工程科研實際問題，擬定加工工藝完成操作加工。
6 結語
實踐是創新的源泉，學生通過動手實踐，加深對理論的理解，從而更好的實現知識的應用，進而實現對知識的綜合和創新思維的產生。數控技術課程實驗是學生通過實踐理解和深化認識數控技術理論的關鍵，同時也是對知識綜合應用能力培養的關鍵。數控技術實驗課程的特點，要求教師要在教學過程中不斷總結和完善，豐富教學手段和教學方法，優化教學內容，提升自身理論與實踐能力，從而確保教學效果。
參考文獻
數控機床插補原理范文6
【關鍵詞】機械加工 數控技術 探究
數控機床在加工過程中，編程和計算過程都會對加工質量產生重要的影響。數控機床在編程的時候，細節很重要，很小的誤差都會產生很大的偏差。一旦產生了誤差，就得重新加工，造成了工序和時間的浪費情況。數控機床工藝設計對零件加工過程的合理和準確性都會產生影響，對數控加工的效率和零部件的質量也會產生影響。數控機床加工程序復雜，綜合性很強，對加工工藝有很高的要求，所以需要認真研究并且提出增效措施。
1 數控技術的原理
數控機床使用計算機嵌入式系統，能夠在計算機上遠程控制和定位工作臺，還具備了和數控機床匹配的功能模塊結構，很大程度上提高了工作的效率。對固定工件進行位置處理，能夠保證程序正常運行。使用數控機床的時候，把每個坐標軸移動分量傳送到驅動光源中，這樣機床的切削運動就可以按照編制的路線進行。使用裝置中的插補功能進行數據的記錄，控制系統把數據信號傳送到控制裝置中從而進行管理。中央處理器分析數據信息，讓每個部件都可以正常運轉，對零件進行精密加工處理。
數控機床使用的是數字信息控制運動過程和機械加工。設定編程程序，讓編輯好的程序控制設備。所以數控技術極大的提高了機械加工的設備的靈活性，促進了加工機床的發展。在制造行業中，數控技術已經是加工的主體，數控技術的高低直接關系到產品的質量。
2 數控技術在制造行業應用
2.1 在機床設備中應用
數控機床是現代機電的重要組成，能夠有效的提高制造業的工作效率。數控機床的應用改變了原來的零件加工方式，能夠使用數字化技術處理零件的加工工藝，使用編程指令，讓人工操作得到了取代，提高了加工效率。在機床設備中應用數控技術，能夠讓生產工序和各項設備有機配合，不再調整機床工作臺的位置，能夠實現復雜零件的加工。
2.2 在工業中應用
在工業中，主要是將數控技術應用在機械設備生產線上。采用編程方法，把需要的指令輸入到了計算機中，然后通過控制計算機實現機械設備遠程自動化控制技術，不再使用人工控制。數控技術具有很高的精確度，在保證了加工質量的同時，還能夠提高生產效率，人工工作的環境也得到了改善。在工業中應用數控機床能夠完成復雜的加工任務，在精度方面也有很好的精確度，在工作效率方面更是比人工操作快速。一旦出現了故障，數控機床的相關傳感和檢測系統，就能夠把故障的相關信息傳輸到計算中，計算機就會停止機床的工作，能夠很好的保護數控機床設備。這樣能夠很大的節省人力資源，讓企業的成本降低。
2.3 在機械加工中應用
我國科學技術發展非常迅速，不進行數控車床技術的更新就不能跟上時展的步伐。很多的機械制造商已經意識到了先進技術的潛力，不斷地引進先進的焊件。數控氣割技術輕松的解決了單件下料難的問題，在工作的時候，只要保證壓縮接觸面積均勻，就能夠實現很好的密封功能，對于產品的內外環凹凸面加工提供了保證，實現毛坯到成品持續加工。數控技術在機械浮動油封中也得到了很大的應用，能夠將數控鏜銑床編程和現代機械設備進行結合，通過提前編制好齒形子程序，調整結合角度就可以滿足質量的要求。在機械加工中，使用數控車床技術，還能夠提高零件焊接的精度，進行密封，能夠從毛坯到成品持續加工，很大程度上提高了加工效率。
3 數控機床增效措施
數控機床加工工藝和加工設備中有一些問題，缺乏數控機床加工工藝的知識庫和數據庫，缺乏加工切削參數，缺乏數字化管理系統和制造系統。數控機床在加工的時候，需要很長的準備時間和等待時間，發生故障之后調試的時間也很長，這些都降低了數控機床的效率。對我國數控機床加工工藝現狀進行認真分析之后，研究出了一些增加數控機床效率的方法。
3.1 提高自動化程度
數控技術在發展過程中，會逐漸的提高自動化程度，這是數控技術發展的趨勢，也是制造領域的要求。自動化程度加快之后，能夠減少加工的時間，提高加工的效率。經過柔性生產線和柔性制造單元以及復合加工技術，能夠提高數控技術的自動化和連續性，這樣可以有效的降低加工所需要的輔助時間，提高了生產效率。
3.2 優化加工過程
數控車床加工過程還存在一定的缺陷，通過優化生產加工過程，能夠減少加工準備時間。在加工中，使用先進配套的管理方式、生產技術、機械零件制造執行系統、刀具自動配送、機械設備管理等，能夠增強設備的開動率和完整性，對于數控機床的持續運行和高效管理具有很好的作用。
3.3 優化加工設計和工藝
數控機床加工工藝需要優化，在保證零件質量的前提下，通過減少加工的時間，提高加工的效率。數控機床使用先進的刀具或者是高性能的數控機械機床等，能夠仿真模擬數控機床的加工，從而優化控制數控機床程序。優化加工工藝和加工設計，能夠提高加工的性能，提高切削效率和主軸的加工效率。
4 總結
機械加工行業直接關系到我國經濟水平發展的情況，而數控技術的水平代表著機械加工行業的水平，所以數控機床在國家科學技術等方面都占據著重要的地位。數控機床技術在很多的領域都有很廣泛的應用，同時也有一些方面需要提高。數控機床提高自動化程度，優化加工過程和加工工藝，提高加工的零件精準度，都能夠有效的提高數控機床的生產效率，降低企業的生產成本，提高制造行業的水平。
參考文獻
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