數(shù)控機床原理與維修的畢業(yè)論文專科怎么寫

【專家解說】：淺談數(shù)控機床原理、分類與選擇摘要:數(shù)控機床是運用數(shù)控技術(shù)對零 件進行加工控制的機床。經(jīng)過近幾十年國 內(nèi)外廠家的發(fā)展，數(shù)控機床的種類繁多， 且控制精度日漸提高，本文對數(shù)控機床的 原理、分類進行了詳細的介紹，給出了企 業(yè)在選擇數(shù)控機床時應(yīng)主要考慮的幾個原 則。 關(guān)鍵詞:數(shù)控機床;原理;分類 數(shù)控機床是在普通機床的基礎(chǔ)上發(fā)展 起來的，由于它具有良好的柔性、高的加 工精度和穩(wěn)定性、能加工復(fù)雜零件、減輕 了工人的勞動強度和易于實現(xiàn)現(xiàn)代化管理 等一系列優(yōu)點，目前在機械制造業(yè)中得到 了廣泛的應(yīng)用。 一、數(shù)控機床原理 數(shù)控機床一般由信息載體、數(shù)控裝 置、伺服系統(tǒng)和機床本體等四部分組成。 信息載體即穿孔紙帶、穿孔卡、磁帶和磁 盤等，用于記錄程序編制的內(nèi)容，并通過 光電紙帶閱讀機、磁帶機和磁盤驅(qū)動器等 讀入裝置輸送給數(shù)控裝置。數(shù)控裝置是數(shù) 控機床的核心，也就是常說的N C（普通 數(shù)控裝置）或C N C（計算機數(shù)控裝置）， N C是數(shù)控機床發(fā)展初期的一種形式，現(xiàn) 在的數(shù)控機床大多使用C N C系統(tǒng)。數(shù)控裝 置的作用是接受讀入裝置輸入的加工信 息，經(jīng)過譯碼處理和運算，發(fā)出相應(yīng)的指 令脈沖給伺服系統(tǒng)，完成零件加工。伺服 系統(tǒng)是數(shù)控機床的執(zhí)行部分，由電動機和 傳動裝置組成。伺服系統(tǒng)接受數(shù)控裝置傳 來的指令脈沖信號，控制機床執(zhí)行件（工 作臺或刀架）運動的位移和速度。機床本 體主要是機械部件，包括主運動部件、進 給運動部件和支承部件等。對于數(shù)控機床 部件來講，機械部件結(jié)構(gòu)較通用機床簡 單，但其各項技術(shù)指標要求比通用機床要 高。在數(shù)控機床上進行加工時，首先根據(jù) 零件圖編制程序，編程的代碼和指令格式 大多符合I S O標準和相應(yīng)的國家標準。然 后將程序通過信息載體輸入到N C或C N C 中，由數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)程序內(nèi)容發(fā)出指令， 一方面由伺服系統(tǒng)中的電動機通過傳動裝 置控制機床執(zhí)行件的運動，另一方面控制 機床的其它輔助運動，如主軸轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)向 選擇，冷卻泵的開停等。兩方面協(xié)同動作， 共同完成加工內(nèi)容。數(shù)控機床加工零件的 過程如圖1所示。二、數(shù)控機床的分類方法多種多樣， 常見的分類方法有四種 （一）按伺服系統(tǒng)類型分類 分為開環(huán)、閉環(huán)和半閉環(huán)系統(tǒng)。由伺服系統(tǒng)控制機床執(zhí)行件運動時，雖然其接 受了數(shù)控裝置的指令要求值，但實際位移 量并不一定等同于指令要求值，也就是存 在一定的誤差。這一誤差是由伺服電動機 的轉(zhuǎn)角誤差、減速齒輪的傳動誤差、滾珠 絲杠的導(dǎo)程誤差以及導(dǎo)軌副抵抗爬行的能 力這四項因素綜合反映的。開環(huán)、閉環(huán)和 半閉環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別在于使用的電動機 不同、是否進行執(zhí)行件的測量及誤差補償 以及誤差補償范圍的大小不同。開環(huán)系統(tǒng) 如圖2所示，由于不進行執(zhí)行件的測量及 誤差補償，所以結(jié)構(gòu)簡單，維修方便，精 度相對較低，成本低，一般用于精度要求 不太高的中小型數(shù)控機床上。閉環(huán)系統(tǒng)如 圖3所示，精度高，成本高，主要用于精 度要求較高的大型和精密數(shù)控機床上。半 閉環(huán)系統(tǒng)如圖4所示，介于兩者之間，只 對部分誤差進行補償，因此從理論上講其 加工精度不如全閉環(huán)系統(tǒng)。圖1所示的系 統(tǒng)稱之為開環(huán)系統(tǒng)（圖中虛線框部分所 示），如果加入位移檢測裝置和反饋系統(tǒng) （圖中虛線部分所示），此時，該系統(tǒng)稱為 閉環(huán)系統(tǒng)。（二）按控制運動的方式分類 分為點位控制、直線控制和輪廓控制 三種。點位控制數(shù)控機床在加工平面內(nèi)只 控制刀具相對于工件的定位點的坐標位 置，而對定位移動的軌跡不作要求。這類 控制系統(tǒng)主要用于數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、 數(shù)控沖床和測量機等。直線控制數(shù)控機床 能控制刀具或工件的適當?shù)倪M給運動，沿 平行于坐標軸的方向進行直線移動和加 工，或者控制兩個坐標軸以相同的速度運 動，沿4 5°斜線進行切削加工。這類控制 系統(tǒng)主要用于數(shù)控車床、數(shù)控鏜銑床以及 某些加工中心。輪廓控制數(shù)控機床能同時 控制兩個或兩個以上坐標軸，使刀具與工 件作相對運動，加工復(fù)雜零件。單純的點 位控制和直線控制機床很少，大部分為輪 廓控制數(shù)控機床。輪廓控制數(shù)控機床能夠 實現(xiàn)聯(lián)動加工，也能進行點位和直線控 制。這類控制系統(tǒng)主要用于數(shù)控車床、數(shù) 控銑床、數(shù)控磨床以及加工中心機床。 （三）按工藝用途分類 分為一般數(shù)控機床和數(shù)控加工中心。 一般數(shù)控機床指與一般通用機床相對應(yīng)的 數(shù)控車、銑、鉆、鏜、磨和齒輪加工機床。 加工中心最顯著的特點是具有刀庫和換刀 機械手，能夠?qū)崿F(xiàn)多工序加工。刀庫的容 量應(yīng)為二十把刀以上，但是一般常說的四 方刀架、八方刀架等不屬于刀庫的范疇。（四）按數(shù)控裝置的功能分類 分為數(shù)控機床、簡易數(shù)控機床和經(jīng)濟 型數(shù)控機床。數(shù)控機床的數(shù)控裝置功能齊 全，能夠進行自動編程、自動測量和自動 故障診斷等。簡易數(shù)控機床的功能單一， 僅具備實現(xiàn)自動化的基本功能，并采用直 觀輸入方式，結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。通用 機床可采用單片機或單板機經(jīng)數(shù)控化改造 成經(jīng)濟型數(shù)控機床，性能可靠，操作簡便。 三、選擇數(shù)控機床時，應(yīng)主要考慮以 下幾個問題 （一）企業(yè)經(jīng)濟能力和工人技術(shù)水平 用戶如何合理地利用有限的資金，獲得適 合本單位的數(shù)控機床十分重要。除了不同 的經(jīng)濟能力購買不同檔次的數(shù)控機床外， 操作人員的操作、日常維護和保養(yǎng)（預(yù)防 性維修）的技術(shù)水平，維修人員的故障維 修水平都會影響機床的精度、穩(wěn)定性和壽 命。 （二）數(shù)控系統(tǒng)的選擇國外品牌有 發(fā)那科、西門子、三菱等系統(tǒng)，國內(nèi)品牌 有華中數(shù)控、廣州數(shù)控等，根據(jù)加工精度、 穩(wěn)定性、價格等各方面因素進行合理選 擇。國外的數(shù)控系統(tǒng)由于發(fā)展較早，相對 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)來講精度、穩(wěn)定性好一些， 但價格也較高。國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)有較大的價 格優(yōu)勢，且各方面性能指標都在不斷提高 中，如華中數(shù)控等系統(tǒng)在國內(nèi)也占有不少 的市場份額。 （三）數(shù)控機床類型、技術(shù)規(guī)格的選擇 根據(jù)典型加工對象選用數(shù)控機床的類型， 工件的加工批量應(yīng)大于經(jīng)濟批量，選擇的 數(shù)控機床型號應(yīng)能滿足本廠大部分工件的 加工要求，并能保證加工質(zhì)量。機床型號、 規(guī)格的選擇切忌能包攬一切項目，沒必要 且浪費成本。少數(shù)超規(guī)格的工件可選擇外 協(xié)或其它方法解決。 （四）售后服務(wù)質(zhì)量數(shù)控機床由于涉 及多學(xué)科知識，一般出現(xiàn)故障后是由廠家 來進行維修的。機床在初期運行期間或正 常使用后，都可能會有一些問題，此時用 戶與廠家及時的溝通就顯得極為重要。實 際中也有不少例子，比如一些單位購買進 口多軸聯(lián)動機床，一旦出現(xiàn)故障，維修人 員都得進出國門修理，有時候并不像顧客 所希望的那樣及時。所以不管是顧客或是 廠家，若售后服務(wù)質(zhì)量好的話，對雙方進 一步的發(fā)展都至關(guān)重要。 總之，數(shù)控機床由于一系列優(yōu)點，已 在機床工業(yè)中日漸受到人們的重視，而且 數(shù)控技術(shù)的發(fā)展也使機床的結(jié)構(gòu)、種類發(fā) 生了一系列的變化。企業(yè)在數(shù)控機床的選 擇中應(yīng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)濟能力和工人技術(shù)水平 結(jié)合數(shù)控機床類型、技術(shù)規(guī)格及售后服務(wù) 質(zhì)量等原則，綜合考慮上述因素的利弊， 確定數(shù)控機床的選擇。