浅析数控机床检测系统硬件配置

【摘要】随着社会经济的发展，对于基础设施有着大量的投入，对于涉及人类切身利益的机械产品更是投入了比较大的力度，数床是一种常见的机械产品，通过其特有的功能为保障居民生活与工业生产部们提供急需的物质产品，有了这一层上的保障，就能够推动社会进步和提高居民物质生活水平而言具有重大作用。但是在实际应用过程中，数控机床也会因为使用年限、维护过慢或者操作不当等因素，发生诸多故障，影响了数控机床的正常运行，进而影响了工业生产和居民的正常生活。同时数控机床也是涉及我国工业稳定发展，在全球经济发展不景气，工业发展面临残酷的竞争，对此，每一个工程设计者或者管理者都要时刻注意数控机床的实际安全，避免一些小隐患酿成大威胁。因此，在工程设计中，应当制定严格、标准的建筑标准，合理的操作流程。文章将立足专业理论知识，探讨数控机床检测系统硬件总体配置，并对此为以后的发展提供有建设性的意义。

【关键词】基础设施；机械产品；数控机床检测系统；硬件总体配置；信号调理系统

中图分类号：TH69 文献标识码：A 文章编号：1006-0278（2013）05-160-02

我国是一个以工业立国的国家，工业企业为我国的就业创造了许多就业岗位，对此，政府与人民都比较重视数控机床的重要性，但是我国的数控机床检测系统也存在诸多问题，并在一些厂房中发生一些重大事故，对此，其检测系统将变得非常重要，只有加大对其投入，这样才能够彻底性的提高企业的生产需求。对于数控机床检测系统硬件配置而言，一般分为总体配置，传感器的选择与数据采集系统。文章将从这几方面进行介绍。

一、数控机床检测系统硬件总体配置

在一般性的数控机床中，其故障是比较普遍的，对于其发生的诊断系统的硬件主要有以下几部分：传感器、信号调理模块、数据采集设备和个人计算机。传感器上的故障是最为常见的，它一般把真实性的振动信号在某一装置下，将他们转换成一个电信号，由于传感器在其输出的电信号上，因某一因素的变化，使得其信号表现的非常微弱，同时还有噪音，对于这种故障就需要马上进行调理。信号调理装置按照其功能可以将它分为：放大、隔离、多路复用、滤波、激励和线性化等。个人计算机也会透过许多总线或者数据采集设备，对其数据实施有效的交换，同时不同用户能够利用这些数据准备不同的方案，合适的选择有用的DAQ装置和总线结构。

针对这些问题具体的处理方法：一是按照实际情形，可以提高其安全标准，从数控机床结构，材料应用等方面，减少数控机床对产品的影响。二是对数控机床进行测试，这主要在设计阶段所要做的工作，只有这样才能够彻底性的减少以后数控机床在生产过程中可以出现的危险，进而减少损失；三是工程质量方面，采取有效的措施防止腐蚀和外壁磨损，消除数控机床结构中的附加应力，换新管子时应进行韧性测试，保证不错用管子并不准使用有缺陷的材料。换管时确保无异物落入管子中，新管必须通球，保证数控机床能够正常运行，不会出现信号较弱的现象。四是检查恢复已损坏数控机床的支架和固定连接板，恢复开焊或脱落的活动连接块，按时吹灰。对于一些混合众多因素和异样的事故而言，就需要抓住一些切实针对主题的事故原因，进而就能够采取非常有针对性的解决方法，这样还能够降低解决这些问题的难度，尽早查处事故发生的原因。

二、传感器选择

传感器是在数控机床检测系统中占据这非常重要的地位，只有合适的对其进行检测，就能够彻底性地将物体的运动转换成一个电信号，也就是一个比较灵敏的换能上元件。在实际功能上，传感器有着非常多的种类，同时有着与众不同的分类方法，对此，一般按照实际需要将他们分类。在文章中，其检测系统中所选用的传感器就是位移传感器，

本测试诊断系统，选用的传感器有测量数控机床振动的位移传感器；测量液压系统振动的测振传感器；测量数控机床气动系统压力、液压系统压力的压力传感器；测量数控机床进气温度、排气温度、机油温度、冷却液温度、液压系统温度的温度传感器；测量数控机床泄漏量、空载流量的涡轮流量传感器；测量气动系统速度的磁电式速度传感器。

具体解决方案。在结合数控机床上的专业理论知识，需要涉及这方面的规划设计在理论，并且在实践过程中，都要提高。由于我国尚未制定一套详细的数控机床检测系统的规范，对此，应当结合专家设计一套有浮动性的设计规范，并结合各地实际情形，制定设和自己的标准。同时数控机床检测系统比较灵敏，对于这些问题，需要认真研究，进而进行维护，只有这样才能够减少危险。对于一些重要数控机床系统，就需要依据这些方面上的因素，在设计过程中，就会出现一些问题，对此，在这些重要的堤，要提高其设计标准，加强安全防护措施等。

三、数据采集系统

数据采集在数控机床检测系统硬件配置中起着非常关键性的环节，它是在某一环境下，彻底性的将温度压力、电压电流等物理性信号以一定的方式将这些数字信号传到计算机。由于数据采集系统在设计上，其数据分析占着非常大的作用。从最简单上的角度上看，DAQ系统设计的任务包括针对要建立的测试项目选择传感器、构建信号调理模块以及数据采集卡的安装和调试等。

（一）NI CompactDAQ

本课题使用的数据采集硬件是NI CompactDAQ—便携式数据纪录仪，如图2-2所示NI CompactDAQ是一种为工作台、测量现场以及生产流水线上的传感器和电子测量应用提供USB即插即用特性的数据采集设备。通过将数据记录仪的应用性和低成本特点与模块化仪器的性能和灵活性相结合，NI CompactDAQ能够在一个小型简单，成本又在可承受范围之内的系统中提供快速而准确的测量。利用NI软件就可以轻松使用NI CompactDAQ来记录简单实验数据，或开发完整的自动化测试和控制系统。NI CompactDAQ是通用型数据采集和控制系统，它可广泛用于各种应用。

许多数据采集系统只有固定的功能，因此它们只能连接特定传感器类型。其它系统虽然是模块化的，但是测量功能只限于如直流电压和温度这样的低速和静态信号。NI Com-pactDAQ除了能测量如DC电压和温度这样的静态信号，还能以每通道高达50kS/s测量动态信号，这包括声音、振动、压力和电压暂态信号。其它模块提供高达每通道100kS/s单点和波形输出能力，并且数字I/O速率可高达1MHz。所有模块能自动同步，并且单个NICompactDAQ系统通过一个USB接口可以同时传送高速模拟输入、模拟输出、数字输入和数字输出数据。

（二）信号调理系统

信号调理简单的说就是将待测信号通过放大、滤波等操作转换成采集设备能够识别的标准信号。即传感器采集到的信号在输入DAQ卡之前进行的预处理，主要包括放大、滤波、隔离、多路复用等。被测物理量经过传感器后，往往成为电阻、电容、电荷、电压或电流的变化量。因为工业信号有些是高压、过流、浪涌等，不能被系统正确识别，必须经过调理，以提高信噪比，易于传输并与后续环节相适配。