數(shù)控技術(shù)論文范文
數(shù)控技術(shù)論文范文
一般數(shù)控機床在加工生產(chǎn)中是根據(jù)編制的加工程序進行工件的切削，加工過程中的一些參數(shù)如：切削速度、進給速度、切削深度等都是在編程時根據(jù)機床加工手冊和操作者的經(jīng)驗確定。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家推薦的數(shù)控技術(shù)論文，供大家參考。
數(shù)控技術(shù)論文范文一：數(shù)控機床的應(yīng)用與維護
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對機械產(chǎn)品提出了高精度、高復(fù)雜性的要求，而且產(chǎn)品的更新?lián)Q代也在加快，這對機床設(shè)備不僅提出了精度和效率的要求，而且也對其提出了通用性和靈活性的要求。數(shù)控機床就是針對這種要求而產(chǎn)生的一種新型自動化機床。數(shù)控機床集微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)及伺服驅(qū)動技術(shù)、精密機械技術(shù)于一體，是高度機電一體化的典型產(chǎn)品。它本身又是機電一體化的重要組成部分，是現(xiàn)代機床技術(shù)水平的重要標志。數(shù)控機床體現(xiàn)了當前世界機床技術(shù)進步的主流，是衡量機械制造工藝水平的重要指標，在柔性生產(chǎn)和計算機集成制造等先進制造技術(shù)中起著重要的基礎(chǔ)核心作用。因此，如何更好的使用數(shù)控機床是一個很重要的問題。由于數(shù)控機床是一種價格昂貴的精密設(shè)備，因此，其維護更是不容忽視。
一、數(shù)控機床
1. 數(shù)控加工的概念
數(shù)控機床的工作原理就是將加工過程所需的各種操作(如主軸變速、工件的松開與夾緊、進刀與退刀、開車與停車、自動關(guān)停冷卻液)和步驟以及工件的形狀尺寸用數(shù)字化的代碼表示，通過控制介質(zhì)(如穿孔紙帶或磁盤等)將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置，數(shù)控裝置對輸入的信息進行處理與運算，發(fā)出各種控制信號，控制機床的伺服系統(tǒng)或其他驅(qū)動元件，使機床自動加工出所需要的工件。所以，數(shù)控加工的關(guān)鍵是加工數(shù)據(jù)和工藝參數(shù)的獲取，即數(shù)控編程。數(shù)控加工一般包括以下幾個內(nèi)容：
(1) 對圖紙進行分析，確定需要數(shù)控加工的部分六劍客職教園(最大的免費職教教學(xué)資源網(wǎng)站);
(2) 利用圖形軟件(如CAXA制造工程師)對需要數(shù)控加工的部分造型;
(3) 根據(jù)加工條件，選擇合適的加工參數(shù)，生成加工軌跡(包括粗加工、半精加工、精加工軌跡);
(4) 軌跡的仿真檢驗;
(5) 生成G代碼;
(6) 傳給機床加工。
2. 數(shù)控機床的特點
(1) 具有高度柔性
在數(shù)控機床上加工零件，主要取決于加工程序，它與普通機床不同，不必制造、更換許多工具、夾具，不需要經(jīng)常調(diào)整機床。因此，數(shù)控機床適用于零件頻繁更換的場合。也就是適合單件、小批生產(chǎn)及新產(chǎn)品的開發(fā)，縮短了生產(chǎn)準備周期，節(jié)省了大量工藝設(shè)備的費用。
(2) 加工精度高
數(shù)控機床的加工精度，一般可達到0.005～0.1mm，數(shù)控機床是按數(shù)字信號形式控制的，數(shù)控裝置每輸出一個脈沖信號，則機床移動部件移動一個脈沖當量(一般為0.001mm)，而且機床進給傳動鏈的反向間隙與絲杠螺距平均誤差可由數(shù)控裝置進行補償，因此，數(shù)控機床定位精度比較高。
(3) 加工質(zhì)量穩(wěn)定、可靠
加工同一批零件，在同一機床，在相同加工條件下，使用相同刀具和加工程序，刀具的走刀軌跡完全相同，零件的一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定。
(4) 生產(chǎn)率高
數(shù)控機床可有效地減少零件的加工時間和輔助時間，數(shù)控機床的主軸轉(zhuǎn)速和進給量的范圍大，允許機床進行大切削量的強力切削，數(shù)控機床目前正進入高速加工時代，數(shù)控機床移動部件的快速移動和定位及高速切削加工，減少了半成品的工序間周轉(zhuǎn)時間，提高了生產(chǎn)效率。
(5) 改善勞動條件
數(shù)控機床加工前經(jīng)調(diào)整好后，輸入程序并啟動，機床就能自動連續(xù)的進行加工，直至加工結(jié)束。操作者主要是程序的輸入、編輯、裝卸零件、刀具準備、加工狀態(tài)的觀測，零件的檢驗等工作，勞動強度極大降低，機床操作者的勞動趨于智力型工作。另外，機床一般是封閉式加工，即清潔，又安全。
(6) 利于生產(chǎn)管理現(xiàn)代化
數(shù)控機床的加工，可預(yù)先精確估計加工時間，所使用的刀具、夾具可進行規(guī)范化、現(xiàn)代化管理。數(shù)控機床使用數(shù)字信號與標準代碼為控制信息，易于實現(xiàn)加工信息的標準化，目前已與計算機輔助設(shè)計與制造(CAD/CAM)有機地結(jié)合起來，是現(xiàn)代集成制造技術(shù)的基礎(chǔ)。
3. 數(shù)控機床使用中應(yīng)注意的事項
使用數(shù)控機床之前，應(yīng)仔細閱讀機床使用說明書以及其他有關(guān)資料，以便正確操作使用機床，并注意以下幾點：
(1) 機床操作、維修人員必須是掌握相應(yīng)機床專業(yè)知識的專業(yè)人員或經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)的人
員，且必須按安全操作規(guī)程及安全操作規(guī)定操作機床;
(2) 非專業(yè)人員不得打開電柜門，打開電柜門前必須確認已經(jīng)關(guān)掉了機床總電源開關(guān)。只有專業(yè)維修人員才允許打開電柜門，進行通電檢修;
&nbs
p; (3) 除一些供用戶使用并可以改動的參數(shù)外，其它系統(tǒng)參數(shù)、主軸參數(shù)、伺服參數(shù)等，用戶不能私自修改，否則將給操作者帶來設(shè)備、工件、人身等傷害;
(4) 修改參數(shù)后，進行第一次加工時，機床在不裝刀具和工件的情況下用機床鎖住、單程序段等方式進行試運行，確認機床正常后再使用機床;
(5) 機床的PLC程序是機床制造商按機床需要設(shè)計的，不需要修改。不正確的修改，操作機床可能造成機床的損壞，甚至傷害操作者;
(6) 建議機床連續(xù)運行最多24小時，如果連續(xù)運行時間太長會影響電氣系統(tǒng)和部分機械器件的壽命，從而會影響機床的精度;
(7) 機床全部連接器、接頭等，不允許帶電拔、插操作，否則將引起嚴重的后果。
二、數(shù)控機床的維護
數(shù)控系統(tǒng)是數(shù)控機床的核心部件，因此，數(shù)控機床的維護主要是數(shù)控系統(tǒng)的維護。數(shù)控系統(tǒng)經(jīng)過一段較長時間的使用，電子元器件性能要老化甚至損壞，有些機械部件更是如此，為了盡量地延長元器件的壽命和零部件的磨損周期，防止各種故障，特別是惡性事故的發(fā)生，就必須對數(shù)控系統(tǒng)進行日常的維護。概括起來，要注意以下幾個方面。
1. 制訂數(shù)控系統(tǒng)日常維護的規(guī)章制度
根據(jù)各種部件特點，確定各自保養(yǎng)條例。如明文規(guī)定哪些地方需要天天清理(如CNC系統(tǒng)的輸入/輸出單元——光電閱讀機的清潔，檢查機械結(jié)構(gòu)部分是否潤滑良好等)，哪些部件要定期檢查或更換(如直流伺服電動機電刷和換向器應(yīng)每月檢查一次)。
2. 應(yīng)盡量少開數(shù)控柜和強電柜的門
因為在機加工車間的空氣中一般都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末。一旦它們落在數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的印制線路或電器件上，容易引起元器件間絕緣電阻下降，甚至導(dǎo)致元器件及印制線路的損壞。有的用戶在夏天為了使數(shù)控系統(tǒng)超負荷長期工作，打開數(shù)控柜的門來散熱，這是種絕不可取的方法，最終會導(dǎo)致數(shù)控系統(tǒng)的加速損壞。正確的方法是降低數(shù)控系統(tǒng)的外部環(huán)境溫度。因此，應(yīng)該有一種嚴格的規(guī)定，除非進行必要的調(diào)整和維修，不允許隨便開啟柜門，
更不允許在使用時敞開柜門。
3. 定時清掃數(shù)控柜的散熱通風系統(tǒng)
應(yīng)每天檢查數(shù)控系統(tǒng)柜上各個冷卻風扇工作是否正常，應(yīng)視工作環(huán)境狀況，每半年或每季度檢查一次風道過濾器是否有堵塞現(xiàn)象。如果過濾網(wǎng)上灰塵積聚過多，需及時清理，否則將會引起數(shù)控系統(tǒng)柜內(nèi)溫度高(一般不允許超過55℃)，造成過熱報警或數(shù)控系統(tǒng)工作不可靠。
4. 經(jīng)常監(jiān)視數(shù)控系統(tǒng)用的電網(wǎng)電壓
FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)，允許電網(wǎng)電壓在額定值的85%～110%的范圍內(nèi)波動。如果超出此范圍，就會造成系統(tǒng)不能正常工作，甚至?xí)饠?shù)控系統(tǒng)內(nèi)部電子部件損壞。
5. 定期更換存儲器用電池
FANUC公司所生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的存儲器有兩種：
(1) 不需電池保持的磁泡存儲器。
(2) 需要用電池保持的CMOS RAM器件，為了在數(shù)控系統(tǒng)不通電期間能保持存儲的內(nèi)容，內(nèi)部設(shè)有可充電電池維持電路，在數(shù)控系統(tǒng)通電時，由+5V電源經(jīng)一個二極管向CMOS RAM供電，并對可充電電池進行充電;當數(shù)控系統(tǒng)切斷電源時，則改為由電池供電來維持CMOS RAM內(nèi)的信息，在一般情況下，即使電池尚未失效，也應(yīng)每年更換一次電池，以便確保系統(tǒng)能正常工作。另外，一定要注意，電池的更換應(yīng)在數(shù)控系統(tǒng)供電狀態(tài)下進行。
6. 數(shù)控系統(tǒng)長期不用時的維護
為提高數(shù)控系統(tǒng)的利用率和減少數(shù)控系統(tǒng)的故障，數(shù)控機床應(yīng)滿負荷使用，而不要長期閑置不用，由于某種原因，造成數(shù)控系統(tǒng)長期閑置不用時，為了避免數(shù)控系統(tǒng)損壞，需注意以下兩點：
(1) 要經(jīng)常給數(shù)控系統(tǒng)通電，特別是在環(huán)境濕度較大的梅雨季節(jié)更應(yīng)如此，在機床鎖住不動的情況下(即伺服電動機不轉(zhuǎn)時)，讓數(shù)控系統(tǒng)空運行。利用電器元件本身的發(fā)熱來驅(qū)散數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)的潮氣，保證電子器件性能穩(wěn)定可靠，實踐證明，在空氣濕度較大的地區(qū)，經(jīng)常通電是降低故障率的一個有效措施。
(2) 數(shù)控機床采用直流進給伺服驅(qū)動和直流主軸伺服驅(qū)動的，應(yīng)將電刷從直流電動機中取出，以免由于化學(xué)腐蝕作用，使換向器表面腐蝕，造成換向性能變壞，甚至使整臺電動機損壞。
數(shù)控技術(shù)論文范文二：在數(shù)控車床上加工螺紋時的常見故障及解決方法
摘要:本文主要闡述了在數(shù)控車床上加工螺紋時，由于設(shè)備、刀具或者人
員的原因，在切削過程中容易發(fā)生的故障，以及解決辦法。
關(guān)鍵詞：數(shù)控車床加工螺紋;常見故障;解決方法
螺紋是在圓柱或圓錐表面上，沿著螺旋線所形成的具有相同剖面和規(guī)定牙
型的連續(xù)凸起和溝槽。在各種機械產(chǎn)品中，帶有螺紋的零件應(yīng)用廣泛。它主要用作聯(lián)接零件、傳動零件、緊固零件和測量用的零件等等。在車床上加工螺紋，是比較常用的螺紋加工方法之一。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控車床的普及，在數(shù)控車床上車削螺紋在機械加
工中被越來越多的使用。數(shù)控車床以加工精度高、產(chǎn)品同一性好、加工范圍廣、調(diào)試方便(特別是它能精密加工在普車上比較難加工的一些特殊表面零件)等優(yōu)勢在機械加工中占有越來越重要的地位。
在數(shù)控車床(如GSK980TD)上能車削米制、英寸制、模數(shù)和徑節(jié)制四種
標準螺紋，還能車削變螺距螺紋，端面螺紋等。無論車削哪一種螺紋，數(shù)控車床主軸與刀具之間必須保持嚴格的運動關(guān)系：即主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(即工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn))，刀具應(yīng)均勻地移動一個(工件的)導(dǎo)程的距離。它們的運動關(guān)系是這樣保證的：主軸帶著工件一起轉(zhuǎn)動，主軸的運動狀態(tài)由一根同步皮帶傳送到主軸編碼器，主軸編碼器檢測到主軸的轉(zhuǎn)速以后，將信息反饋到機床主系統(tǒng)信息處理中心，主系統(tǒng)再根據(jù)程序編制的導(dǎo)程發(fā)出指令控制主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)X軸或Y軸移動一個導(dǎo)程的距離(主要是為了獲得各種螺距)，以保證主軸與刀具之間嚴格的運動關(guān)系。
在數(shù)控車床上車削螺紋，由于主機系統(tǒng)能同時控制主軸與X、Y軸的運動，而且數(shù)控車床是以um為單位的，所以能獲得精確的螺距。但是在實際車削螺紋時，由于各種原因(如主軸同步傳動皮帶磨損，X、Y軸絲桿磨損，刀具磨損，機床檢測系統(tǒng)錯誤等)造成由主軸到刀具之間的運動，在某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，引起車削螺紋時產(chǎn)生故障，影響正常生產(chǎn)，這時應(yīng)及時加以解決。在數(shù)控車床上車削螺紋時常見故障及解決方法如下：
一、扎刀：
故障分析：
1、車刀的前角太大，機床X軸絲桿間隙較大;
2、車刀安裝得過高或過低;
3、工件裝夾不牢;
4、車刀磨損過大;
5、切削用量太大。
解決方法：
1、減小車刀前角，維修機床調(diào)整X軸的絲桿間隙，利用數(shù)控車床的絲桿
間隙自動補償功能補償機床X軸絲桿間隙;
2、車刀安裝得過高或過低：過高，則吃刀到一定深度時，車刀的后刀面頂住工件，增大摩擦力，甚至把工件頂彎，造成扎刀現(xiàn)象;過低，則切屑不易排出，車刀徑向力的方向是工件中心，加上橫進絲杠與螺母間隙過大，致使吃刀深度不斷自動趨向加深，從而把工件抬起，出現(xiàn)扎刀。此時，應(yīng)及時調(diào)整車刀高度，使其刀尖與工件的軸線等高(可利用尾座頂尖對刀)。在粗車和半精車時，刀尖位置比工件的中心高出1%D左右(D表示被加工工件直徑)。
3、工件裝夾不牢：工件本身的剛性不能承受車削時的切削力，因而產(chǎn)生過大的撓度，改變了車刀與工件的中心高度(工件被抬高了)，形成切削深度突增，出現(xiàn)扎刀，此時應(yīng)把工件裝夾牢固，可使用尾座頂尖等，以增加工件剛性。
4、車刀磨損過大：引起切削力增大，頂彎工件，出現(xiàn)扎刀。此時應(yīng)對車刀加以修磨。
5、切削用量(主要是背吃刀量和切削速度)太大：根據(jù)工件導(dǎo)程大小和工件剛性選擇合理的切削用量。
二、亂扣：
故障分析：原因是當絲杠轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時，工件未轉(zhuǎn)過整數(shù)轉(zhuǎn)而造成的。
主要原因有：
1、機床主軸編碼器同步傳動皮帶磨損，檢測不到主軸的同步真實轉(zhuǎn)速;
2、編制輸入主機的程序不正確;
3、X軸或Y軸絲桿磨損。
解決方法：
1、主軸編碼器同步皮帶磨損：由于數(shù)控車床車削螺紋時，主軸與車刀的
運動關(guān)系是由機床主機信息處理中心發(fā)出的指令來控制的，車削螺紋時，主軸
轉(zhuǎn)速恒定不變，X或Y軸可以根據(jù)工件導(dǎo)程大小和主軸轉(zhuǎn)速來調(diào)整移動速度，所以中心必須檢測到主軸同步真實轉(zhuǎn)速，以發(fā)出正確指令控制X或Y軸正確移動。如果系統(tǒng)檢測不到主軸的真實轉(zhuǎn)速，在實際車削時會發(fā)出不同的指令給X或Y，那么這時主軸轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀具移動的距離就不是一個導(dǎo)程，第二刀車削時螺紋就會亂扣。這種情況下，我們只有維修機床，更換主軸同步皮帶。
2、編制輸入的程序不正確：我們知道，車削螺紋時為了防止亂扣，必須
保證后一刀車削軌跡要與前一刀車削軌跡重合，在普車上我們用倒順車法來預(yù)防亂扣。在數(shù)控車床上，我們用程序來預(yù)防亂扣，就是在編制加工程序時，我們用程序控制螺紋刀在車削前一刀后，退刀，使后一刀起點位置與前一刀起點位置重合(相當于在普車上車削螺紋時，螺紋刀退回到前一刀所車出的螺旋槽內(nèi))，這樣車出的螺紋就不會亂扣。有時，由于程序輸入的導(dǎo)程不正確(后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰恢?，車削時也會出現(xiàn)亂扣現(xiàn)象。
例一： ………………………
G00 X 20 ;
Z 5;
G32 Z -20 F 200;
G00 X 30;
Z 5;(后一刀起點位置與前一刀起點位置重合，螺紋不
會亂扣)
X 19;
G32 Z -20 F 200;(后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С桃恢拢?/p>
螺紋不會亂扣)
………………………
例二： ………………………
G00 X 20;
Z 5;
G32 Z -20 F 200;
G00 X 30;
Z 4;(后一刀起點位置與前一刀起點位置不重合，螺紋會
亂扣)
G32 Z -20 F 220;(后一段程序?qū)С膛c前一段程序?qū)С滩灰?/p>
致，螺紋會亂扣)
………………………
3、X軸或Y軸絲桿磨損嚴重：維修機床，更換X軸或Z軸絲桿。
三、螺距不正確
故障分析：
螺距不正確的原因主要有：
1、主軸編碼器傳送回機床系統(tǒng)的數(shù)據(jù)不準確;
2、X軸或Y軸絲桿和主軸的竄動過大;
3、編制和輸入的程序不正確。
解決方法：
1、主軸編碼器傳送數(shù)據(jù)不準確：維修機床，更換主軸編碼器或同步傳送皮帶;
2、X軸或Y軸絲桿和主軸竄動過大：調(diào)整主軸軸向竄動，X軸或Y軸絲桿間隙可以用系統(tǒng)間隙自動補償功能補償。
3、檢視程序，務(wù)必使程序中的指令導(dǎo)程與圖紙要求一致。
四、牙型不正確：
原因主要有：
1、車刀刀尖刃磨不正確;
2、車刀安裝不正確;
3、車刀磨損。
解決方法：
1、車刀刀尖刃磨不正確：正確刃磨和測量車刀刀尖角度，對于牙型角精度要求較高的螺紋車削，可以用標準的機械夾固式螺紋刀車削，或者把螺紋刀用磨床刃磨。
2、車刀安裝不正確：裝刀時用樣板對刀，或者通過用百分表找正螺紋刀桿來裝正螺紋刀。
3、車刀磨損：根據(jù)車削加工的實際情況，合理選用切削用量，及時修磨車刀。
五、螺紋表面粗糙度大
故障分析：
原因主要有：
1、刀尖產(chǎn)生積屑瘤;
2、刀柄剛性不夠，切削時產(chǎn)生震動;
3、車刀徑向前角太大;
4、高速切削螺紋時，切削厚度太小或切屑向傾斜方向排出，拉毛已加工牙側(cè)表面;
5、工件剛性差，而切削用量過大;
6、車刀表面粗糙度差。
解決方法：
1、用高速鋼車刀切削時應(yīng)降低切削速度，并正確選擇切削液;
2、增加刀柄截面，并減小刀柄伸出長度;
3、減小車刀徑向前角;
4、高速鋼切削螺紋時，最后一刀的切屑厚度一般要大于0.1mm，并使切屑沿垂直軸線方向排出;
5、選擇合理的切削用量;
6、刀具切削刃口的表面粗糙度應(yīng)比零件加工表面粗糙度值小2～3檔次。 總之，車削螺紋時產(chǎn)生的故障形式多種多樣，既有設(shè)備的原因，也有刀具、操作者等的原因，在排除故障時要具體情況具體分析，通過各種檢測和診斷手段，找出具體的影響因素，采取有效的解決方法。
參考文獻：1、《數(shù)控機床編程與操作》中國勞動社會保障出版社20xx年x月出版
2、《GSK980TD數(shù)控車床操作說明書》廣州數(shù)控設(shè)備有限公司20xx年x月第三版
3、《車工工藝學(xué)》勞動人事出版社20xx年出版
4、《車工工藝與技能訓(xùn)練》中國勞動社會保障出版社20xx年x月出版