机床数控技术范文

机床数控技术篇1

关键词：数控机床加工技术

中图分类号：TG659文献标识码： A 文章编号：

1.目前机械加工在城市发展概况

我国目前人口数量还很多，资源占有量还很低。并且伴随着我国城市化进程的加快，城市建设快速发展，城市规模不断扩大，对于机械制造方面提出了更高的要求。资源应用也出现非常紧张的状况，那么机械制造和加工的发展应该因地制宜的，并且利用现有条件进行合理长足的发展。对于现在许多城市不同程度上出现的资源紧张，基础设施相对落后，生态失衡，资源匮乏等问题，应该充分利用现有的城市工业基础设施。坚持经济效益和环境效益相结合，考虑生产效率和环境保护等需要。提高机械加工制造的发展对于相关产业的需求，坚持因地制宜，利用现有设施，提高技术水平，使机械加工制造同经济建设发展水平相适应。资源不能无限制的使用，必须利用现有的人力，物力资源提高生产技术，使机械加工发挥更大的作用。

2.数控机床加工对相关产业发展的重要意义

机械加工产品的高质，高效稳定运行与其他产业的应用密切相关，是相关产业生产的重要保障。数控机床在机械制造中承担着重要作用，而且数控机床加工的高效运行是机械加工发展的重要支撑。现有数控基础设施相对不完善已成为许多机械加工方面普遍存在的突出的问题，许多地区存在相同问题。原因也由于城市发展速度之快，造成资源供应紧张，很多地方低于整体发展水平。机械加工的发展远远跟不上需求量的快速增长。有必要加快发展数控机床加工技术，生产质量过硬的机械产品才是解决紧张状况的根本途径。并且合理的利用现有设施，建立完善可靠的数控系统，是机械加工制造的强有力保障。很多技术人员都在为机械制造工业的发展，贡献巨大的力量。使我们能够应用更为高效，高质的产品，进行其他方方面面的应用。数控机床的不断发展和改进，为现代文明的不断发展，为经济建设的大力发展起到了保驾护航的应有作用。

3.数控机床加工技术

数控系统是一个整体非常复杂，相关设施设备相对齐全的完整体系，在很多方面的要求都高于其他系统。在稳定运行方面要求极为严格。数控机床它是机械加工中重要的组成部分，在整个机械加工中承担着重要作用，与今后长期稳定运行息息相关，并且发挥着应有的功能，它对于整个数控系统的稳定运转有着举足轻重的地位。数控机床是一种高效的自动化加工设备，它严格按照加工程序，自动对工件进行加工。从数控系统外部输入的直接用于加工的程序是数控加工程序，它是机床数控系统的应用软件。与数控系统应用软件相对应的是数控系统内部的系统软件，系统软件是用于数控系统工作控制的。数控系统的种类繁多，它们使用的数控程序语言规则和格式也不尽相同。数控机床的加工工艺与通用机床的加工工艺有许多相同之处，但在数控机床上加工零件比在通用机床上加工零件的工艺规程要复杂得多。在数控加工前，要将机床的运动过程、零件的工艺过程、刀具的形状、切削用量和走刀路线等都编入程序，这就要求程序设计人员具有多方面的知识基础，较合格的程序员首先是一个合格的工艺人员，否则就无法做到全面周到地考虑零件加工的全过程，以及正确并且合理地编制加工程序。

对于一个零件来说，并非全部加工工艺过程都适合在数控机床上完成，而往往只是其中的一部分工艺内容适合数控加工。这就需要对零件图样进行仔细的工艺分析，选择那些最适合、最需要进行数控加工的内容和工序。在考虑选择内容时，应结合设备的实际，立足于解决难题、攻克关键问题和提高生产效率，充分发挥数控加工的优势。适于数控加工的内容可按下列顺序考虑，通用机床无法加工的内容应作为优先选择内容。通用机床难加工，质量也难以保证的内容应作为重点选择内容，通用机床加工效率低，工人手工操作劳动强度大的内容，可在数控机床尚存在富裕加工能力时选择。被加工零件的数控加工工艺性问题涉及面很广，必须分析和审查的主要内容。尺寸标注应符合数控加工的特点，在数控编程中，所有点、线、面的尺寸和位置都是以编程原点为基准的。因此图样上最好直接给出坐标尺寸，或尽量以同一基准引注尺寸。

在数控加工中，加工工序往往较集中，以同一基准定位十分重要。因此往往需要设置一些辅助基准。零件的外形、内腔最好采用统一的几何类型及尺寸，这样可以减少换刀次数，还可能应用控制程序或专用程序以缩短程序长度。零件的形状尽可能对称，便于利用数控机床的镜向加工功能来编程，以节省编程时间。数控加工工艺路线设计与通用机床加工工艺路线设计的主要区别，在于它往往不是指从毛坯到成品的整个工艺过程，而仅是几道数控加工工序工艺过程的具体描述。因此在工艺路线设计中一定要注意到，由于数控加工工序一般都穿插于零件加工的整个工艺过程中。在选择了数控加工工艺内容和确定了零件加工路线后，即可进行数控加工工序的设计。走刀路线是编写程序的依据之一，为保证工件轮廓表面加工后的粗糙度要求，最终轮廓应安排在最后一次走刀中连续加工出来。先用行切法，最后沿周向环切一刀，光整轮廓表面，能获得较好的效果。考虑刀具的进、退刀路线时，刀具的切出或切入点应在沿零件轮廓的切线上，以保证工件轮廓光滑；应避免在工件轮廓面上垂直上、下刀而划伤工件表面；尽量减少在轮廓加工切削过程中的暂停，以免留下刀痕， 对于数控机床来说，在加工开始时，确定刀具与工件的相对位置是很重要的，相对位置是通过确认对刀点来实现的。对刀点可以设置在被加工零件上，也可以设置在夹具上与零件定位基准有一定尺寸联系的某一位置，对刀点往往就选择在零件的加工原点。

参考文献：

[1] 数控床与编程 田坤 武汉 华中科技大学出版社 2000年

[2] PLC编程及应用 廖常初 北京 机械工业出版社 2003年

[3] 电气控制与PLC应用 余雷声 北京 机械工业出版社 1996年

[4] 实用数控加工技术 实用数控加工技术编委会编 北京 兵器工业出版社 1995年

机床数控技术篇2

关键词：数控机床控制技术

数控机床是机电一体化的典型产品，数控机床控制技术是集计算机及软件技术、自动控制技术、电子技术、自动检测技术、液压与气动技术和精密机械等技术为一体的多学科交叉的综合技术。随着科学技术的高速发展，机电一体化技术迅猛发展，数控机床在企业普遍应用，对生产线操作人员的知识和能力要求越来越高。

一、数控机床的优点与缺点

(一)数控机床的优点

对零件的适应性强，可加工复杂形状的零件表面。在同一台数控机床上，只需更换加工程序，就可适应不同品种及尺寸工件的自动加工，这就为复杂结构的单件、小批量生产以及试制新产品提供了极大的便利，特别是对那些普通机床很难加工或无法加工的精密复杂表面(如螺旋表面)，数控机床也能实现自动加工。

加工精度高，加工质量稳定。目前，数控机床控制的刀具和工作台最小移动量(脉冲当量)普遍达到0.0001mm，而且数控系统可自动补偿进给传动链的反向间隙和丝杠螺距误差，使数控机床达到很高的加工精度。此外，数控机床的制造精度高，其自动加工方式避免了生产者的人为操作误差，因此，同一批工件的尺寸一致性好，产品合格率高，加工质量稳定。

生产效率高。由于数控机床结构刚性好，允许进行大切削用量的强力切削，从主轴转速和进给量的变化范围比普通机床大，因此在加工时可选用最佳切削用量，提高了数控机床的切削效率，节省了机动时间。与普通机床相比，数控机床的生产效率可提高2—3倍。

良好的经济效益。使用数控机床进行单件、小批量生产时，可节省划线工时，减少调整、加工和检验时间，节省直接生产费用；同时还能节省工装设计、制造费用；数控机床加工精度高，质量稳定，减少了废品率，使生产成本进一步下降。此外，数控机床还可实现一机多用，所以数控机床虽然价格较高，仍可获得良好的经济效益。

自动化程度高。数控机床自动化程度高，可大大减轻工人的劳动强度，减少操作人员的人数，同时有利于现代化管理，可向更高级的制造系统发展。

(二)数控机床的缺点

数控机床的主要缺点如下：价格较高，设备首次投资大；对操作、维修人员的技术要求较高；加工复杂形状的零件时。手工编程的工作量大。

二、数控机床的种类

数控机床的种类很多，主要分类如下：

按工艺用途分类。按工艺用途，数控机床可分类如下。普通数控机床：这种分类方式与普通机床分类方法一样，铣床、数控锚床、数控钻床、数控磨床、数控齿轮加工机床等。加工中心机床：数控加工中心是在普通数控机床上加装一个刀库和自动换刀装置而构成的数控机床，它可在一次装夹后进行多种工序加工。

按运动方式分类。按运动方式，数控机床可分类如下：点位控制数控机床。数控系统只控制刀具从要有数控钻床、数控坐标锤床、数控冲剪床等。直线控制数控机床：数控系统除了控制点与点之间的准确位置以外，还要保证两点之间移动的轨迹是一条直线，而且对移动的速度也要进行控制。这类机床主要有简易数控车床、数控销、铣床等。轮廓控制数控机床：数控系统能对两个或两个以上运动坐标的位移及速度进行连续相关的控制，使合成的运动轨迹能满足加工的要求。这类机床主要有数控车床、数控铣床等。

按伺服系统的控制方式分类。按伺服系统的控制方式，数控机床可分类如下。开环控制系统的数控机床。闭环控制系统的数控机床。半闭环控制系统的数控机床。

按数控系统的功能水平分类。技功能水平分类，数控系统可分类如下。经济性数控机床。经济性数控机床大多指采用开环控制系统的数控机床价格便宜，适用于自动化程度要求不高的场合。中档数控机床。这类数控机床功能较全，价格适中，应用较广。高档数控机床。这类数控机床功能齐全，价格较贵。

三、数控机床控制技术的发展

机械设备最早的控制装置是手动控制器。目前，继电器—接触器控制仍然是我国机械设备最基本的电气控制形式之一。到了20世纪奶年代至50年代，出现了交磁放大机—电动机控制，这是一种闭环反馈系统，系统的控制精度和快速性都有了提高。20世纪60年代出现了晶体管——晶闸管控制，由晶闸管供电的直流调速系统和交流调速系统不仅调运性能大为改善，而且减少了机械设备和占地面积，耗电少，效率局，完全取代了交磁放大机—电动机控制系统。

在20世纪的60年代出现丁一种能够根据需要方便地改变控制程序，结构简单、价格低廉的自动化装置—顺序控制器。随着大规模集成电路和微处理器技术的发展及应用，在20世纪70年代出现了一种以微处理器为核心的新型工业控制器——可编程序控制器。这种器件完全能够适应恶劣的工业环境，由于它具备了计算机控制和继电器控制系统两方面的优点，故目前已作为一种标准化通用设备普通应用于工业控制。

随着计算机技术的迅速发展，数控机床的应用日益广泛，井进一步推动了数控系统的发展，产生了自动编程系统、计算机数控系统、计算机群控系统和天性制造系统。计算机集成制造系统及计算机辅助设计、制造一体化是机械制造一体化的高级阶段，可实现产品从设计到制造的全部自动化。

综上所述，机械设备控制技术的产生，并不是孤立的，而是各种技术相互渗透的结果。它代表了正在形成中的新一代的生产技术，已显示出并将越来越显示出强大的威力。

四、数控机床控制技术的发展趋势

机床数控技术篇3

关键词：机械加工；数控技术；零件加工

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.043

0引言

为满足社会生产对机械设备以及零部件的需求，需要就机械加工机床做更进一步的研究，提高其应用效果。将数控技术应用到其中，对提高零件加工质量，提高工作效率具有重要意义，想要提高数控技术应用效果，需要做好各应用要点的控制，降低各项因素的影响，将机械加工机床性能发挥到极致，不断提高零件加工精确度。

1数控技术原理分析

数控技术实现的前提是利用电脑程序对加工机械的精准控制，来提高零件加工质量与工作效率。涉及到了数字信息技术、传感检测技术、自动化技术等，需要工作人员根据零件加工实际需求，提前对加工程序进行编写，将其输入到电脑中，利用计算机辅助软件来对繁琐的控制程序进行运行，并对产生的加工数据做好存储与运算，来完成对机械加工工程的控制[1]。数控技术为一项综合程度比较高的技术，将其应用到机械加工机床中，可以实现对机床加工的数字化就控制，提高作业自动化程度，能够有效避免人为控制产生的误差，保证零部件加工质量满足设计要求。

2数控技术在机械加工机床中应用方向

2.1机床设备应用

机床设备为零件加工的重要基础，其运行效率如何将对零件加工质量有着至关重要的影响。为实现数字化控制与自动化加工，可以将数控技术应用到机械加工机床设备，通过计算机控制系统，来对机床加工的整个过程进行有效控制，确保各个细节均能够达到设计要求，不仅可以提高零件加工精确度，同时还可以提高机床作业效率[2]。通过数控技术的应用，可以利用数字代码来表示加工零件工艺与几何信息，通过计算机系统以及专业软件对加工过程中产生的各类数据进行计算分析，将刀具与零件间相对位移以及进给速度编排在控制系统上，通过运算由控制系统来控制指令，完成各项加工工艺。

2.2机械加工应用

为满足机械设备生产运行需求，机械加工技术与工艺在不断更新，争取不断提高零件加工质量。在此背景下，也促进了数控技术在应用方面的升级，将其应用到机械加工中，对提高零件加工综合效果具有重要意义。例如数控气割技术，可以有效解决单间下料问题，并且可以通过保持压缩将而接触面积的均匀，来提高密封效果。同时，与传统加工工艺相比，还能够提高零件内外环凹凸曲面的加工精度，能够实现毛坯料到成品过程的持续加工。

3机械加工机床中数控技术应用要点

3.1合理选择加工元件

在利用机械加工机床对零件进行处理前，需要认真分析零件图样，为加工程序编制提供依据，确保零件加工质量满足设计要求。对加工零件轮廓几何条件进行审核，并处理图样上尺寸不合理或者封闭的尺寸链。分析零件加工精确度要求，并以此为依据来选择相应的加工工艺，如车削前如果沿X坐标轴运行方向与主轴轴线不垂直，会造成垂直度不合格。另外，为保证零件加工表面质量合格，还应做好原材料的选择，并对毛坯与热处理环节做好控制，控制好各项加工参数。同时，还需要根据已经确定的工件加工部位、加紧要求以及定位基准等来选择夹具。数控车床进行加工时，其主轴转速比较高，要求夹具具有较高的紧实度，且可以选择用液压高速动力卡盘，具有加高的夹持精度，可以满足不同薄壁与易变形零件加工需求。

3.2完善零件加工方案

在对零件进行加工前，需要结合加工需求，确定加工方案，包括确定加工工序、工艺以及走刀路线等。数控技术在机械加工机床中的应用，主要就是通过计算机系统来对加工过程进行控制，以数值数据形式来描述操作命令，并以提前编制好的操作程序为依据，来进行自动化加工。但是因为零部件加工复杂程度比较高，尤其是轮廓曲线将形状与位置，变化程度大，在加上不同实际应用需求，对加工工艺的要求具有一定的差异性，必须要有完善的加工方案作为指导，为工艺的操作与要求提供依据。

3.3优化控制程序编写

数控编程质量是影响数控技术在机械加工机床中应用效果的关键性因素，要求技术人员以零件加工方案与要求为依据，对加工工艺过程以及过程中所需的辅助动作进行分析，按照一定的加工顺序、指令代码以及程序格式等要求进行加工工序的编写。其中，编写的程序要符合直线、斜线以及圆弧等各几何要素的要求[3]。另外，为降低系统控制难度，提高零件加工精度，对于控制程序的编写，应遵循以最小程序段数来实现零件加工的原则，通过减少工艺的实施，可以从根本上来降低出现加工误差的概率。同时此项原则的实施还可以降低程序编写的难度，提高编写效率。

4结束语

将数控技术应用到机械加工机床中，通过计算机控制系统来实现对整个零件加工流程的控制，且利用专业软件对产生的各类加工数据进行运算分析，确保加工工艺实施的合理性，减少各类加工误差的产生，提高零件加工质量与工作效率。

参考文献：

[1]吴鹏宇.数控技术在机械加工机床中的应用研究[J].中国校外教育,2014(34):142.

[2]胡建忠.五轴数控机床运动误差辨识及加工精度预测技术研究[D].北京工业大学,2010.

[3]任群生.探析高速切削加工技术在数控机床中的应用[J].数字化用户,2013(10):49-50.

机床数控技术篇4

关键词：数控机床；自主技术；现况；技术发展策略

前言：近些年来，网络的应用范围越来越广，数字化的应用更是给人们的生活带来便利。而将网络及数字化与机械领域发展结合在一起，则从最大程度上能够提升生产的进步，促进生产的发展。就机械制造领域来说，传统的机械加工方法已经无法适应当前的社会生产需要，其同样需要计算机技术的应用，需要通过数字化的控制，达到改善机械制造生产效率和质量的现状。因此，立足于数控机床当前的发展现状，探究数控机床技术提升的措施，探究其未来发展的策略就显得非常重要，只有这样，才能够最大化促进机械生产工业的可持续发展，才能够让数控机床更好地促进国家基础建设。

一、数控机床现况

数控机床是我国工业、国防、科技等领域必不可少的加工工具，为我国国民经济发展，国防力量提升做出了巨大的贡献。数控机床具有柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能，它代表着先进制造技术的核心。近几年来我国数控机床产量逐年爬升，持续快速发展。但是由于市场越来越多的对加工精度和高性能大型数控机床的需求增加，使得国内市场消费份额比重下降。虽然我国的数控机床发展时间落后于西方发达国家，但是我国数控机床的发展已经取到了不错的成绩，已经掌握了数控系统、伺服驱动、数控主机等基础技术，其中一些技术已经实现了产业化发展。但是在一些加工技术上，我国机床技术仍存在很多问题。比如，在数控机床加工过程中一旦出现故障后，没有依据来修理机床，导致生产效率下降；数控机床整体的生产效率不高；机床在控制方面缺乏人性化的设计。所以我国数控机床技术仍有很长的路要走，未来数控机床应该具有的特点：高速化与高精度化、驱动并联化、智能化、网络化等等。综上，我们必须看到，我国当前的数控机床应用现状并没有达到十分令人满意的程度，市场的需求和社会的发展都对数控机床的应用提出了新的要求，都需要全新的数控技术提升来给予更大的支持。

二、数控机床技术发展策略

1.以高速化为先导，提高数控机床的综合性能

数控机床的高速化发展，首先高速化要与机床的结构和控制性能相匹配，因为主轴转速和进给速度的提高，使机床结构和测量系统的热变形和位置控制的跟踪误差随之增大。数控机床的高速化是提高效柔性和高精化重要方法，在过去的数控机床高速化发展历史中，数控机床的主轴运转速率正以没10年增长一倍的速率增加。因为主轴转速和进给速度的提高会引起一些负面影响，所以高速化要与机床的结构和控制性能相匹配，应用热误差补偿、进给速度前瞻控制、位置环前馈控制和加减速平稳控制、抑制颤振的多点自动跟踪滤波器等等一系列先进控制信息技术，促使在高速控制条件下改进加工精度，有效率的提高生产能力。所以高速化发展，提高数控机床的综合性能是数控机床发展历程中的必经之路。

2.发展复合加工数控机床、缩短制造过程链

单一功能的数控机床由于生产效率低，时常要进行换刀调动工件等麻烦，所以加快加快复合数控机床的发展速度，提高工序的集中度，使加工过程链集约化，可以提高多品种单件和中小批量加工的工效，也利于加工精度的稳定。复合数控机床可以减少生产工序，降低下料时间。因此，复合数控机床具有明显的技术效果。对于大重型数控机床应用复合加工技术更有其重要作用。所以通过创新技术扩大功能部件的适用面来简化结构，发展模块化和可重构化的数控机床，可以避免复合机床因功能的扩展而过多地引起结构的复杂化和成本的增加。因此，复合数控机床具有明显的技术效果。对于大重型数控机床应用复合加工技术更有其重要作用。

3.加快高性能数控功能部件的研发，提升数控机床品质

加快高性能数控功能部件的研发是提高数控机床品质的主要手段。目前国内常用的数控机床在其制造装备的功能上储备通常比较多，但是当数控机床需要加工的产品根据市场需求的变化，需要作出很大的更改时，这样就耗费大量资金还有精力。所以，国内主要是借鉴国际上的做法，获得了不小得成就。国际上于1995年开始研究的在可重构制造技术支持下，构建具有适应大批量高效柔性化生产的快速重组制造系统是一个值得注意的发展动向。其核心为制造系统能物理组态，即根据加工对象的变化方便地进行布局和设备配置的调整。高性能的功能部件将具有智能化接口，能与整机协调匹配，并与数控系统构成分布式控制，因此加强为主机厂的核心高性能数控部件研发，来提供满足主机的个性化需求，以便于提高其竞争力。发展能对多变的市场需求作出合理的配置规划和易于调整的布局方式、适应重构的控制软件、开放式控制系统和标准化接口以及能快速提升系统重组后制造质量的诊断系统等技术，使其具有专用生产线的高效性能和适用的柔性以取得更佳的经济性。目前看来，国内已在数控加工中取得了初步成功。功能部件向功能多样化、运行高可靠性化和结构紧凑化的发展也将促进数控机床复合化加工的扩展并推动新一代可重构机床的出现。

4.发展网络化制造单元，推进企业制造能力的高效柔性化

随着网络的普及，工业领域的网络应用已经不足为奇，发展网络化的制造单元，能够推进企业制造能力的高效柔性化，实现高效的柔性化生产。数控机床多发的故障率一直是影响我国数控机床品质的一个重要问题，因此发展网络化制造单元可以提高故障修复的时间，在最短的时间内更换网络制造单元，以降低生产成本，加快生产节奏。目前国际上普遍都采用先进的企业管理系统如ERP、PDM、CRM、SCM等与数控机床技术向集成管理，解决其中出现的矛盾和问题，提高机床的利用率，从而实现高效的柔性生产。

结语：

综上所述，数控技术在机械领域中的应用依然存在很多问题，其提升的空间依然非常广泛。相关人员应当积极探索数控技术发展的方式，探究其提升的路径，并注重与先进国家或者技术的沟通和交流，才能够真正提升数控技术的应用范围，才能够让数控技术得到进一步的发展，才能够让数控技术日益完善，从而为国家机械制造业的发展增砖添瓦。

参考文献：

[1]孔庆涛. 数控机床的现状及技术发展策略分析[J]. 中小企业管理与科技（中旬刊），2014，12：306.

[2]万军，吕值敏，杨代强. 无线通信在机器人及数控机床中的应用研究[J]. 科技风，2016，15：47.

[3]蔡雪松，石烁宇. 浅谈数控机床的高效应用[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊），2016，03：231.

[4]沈德志. 影响数控机床加工精度的因素与优化策略的探究[J]. 中国新技术新产品，2016，14：68-69.

机床数控技术篇5

【关键词】数控技术；机械加工；机床；研究

在对机床进行数控化加工的过程中，必须要将施工工艺的细致程度考虑在数控编程内或者计算的过程中，否则计算的数据偏差过大就会使得加工的产品出现极大的偏差。但是在实际的机床进行数控编程的过程中，不仅要将施工工艺精密计算，还要将每一个细节都考虑周到，如果在建设的过程中没有将数控的方法设计得科学合理，那么也会导致后期的重复计算和返工的时间增加，这就使得时间遭到了极大的浪费。数控所控制的加工工艺，可以说是在机械加工过程中最为重要的一个环节，在进行数控工艺的设计工作过程中，如果没有用最为科学合理的方式来进行设计，必然会导致加工的程序出现问题，同时也会导致加工的零件质量和机床加工的生产效率受到极大的影响。

机械化控制的机床，必须要将每一个环节的空自己内容都设计到极为详细，但是要最大限度的减少加工的工序，各个环节所需要的工装数量必须要低于普通的机床，否则机械化改造就没有实际的意义。通过以上我们也可以发现，机床在进行加工的过程中，实际上各个工序的内容都比较复杂，但是结合具体的实际情况并将其机械化后，就使得各个工序有效的集成起来，并且还能够提升机床加工的精度和加工效率。

1.数控技术的原理

1.1工作原理

数控技术自身通常都有计算机操作系统，并且将自身各个结构、单元、模块与机床向连接起来，从而使得操作人员能够通过远程的方式来操作机床进行敬爱工，以机械控制的方式来运作每，使得机床生产的效率能够不断的提高。除此之外，还需要保证数控化系统中的所编制的系统能正常的运行，最大限度的降低误差，控制好各个零件之间的精确位置，特别是控制刀具相对于工件给定速度。采用输入设备输入各种数据信息[2]，把各个坐标轴的移动分量传输到对应的驱动电，保持机床切削运动朝着编制好的路径进行路，这些都需要依靠装置的插补功能。数控装置本质上属于计算机控制的，在控制过程中只需将数据信号反馈到控制装置里，通过中央处理器对数据信息进行处理分析，维持了各运作部件有序的加工生产，数控系统按照零件轮廓线型的有限信息，这样便能保证各项数据指令的正常处理，最终实现精密加工处理。

1.2基本概念

所谓的数控技术，指的是通过采用数字信息，对机械加工和运动过程进行控制，提高机械设备运作的自动化效率，给现代机械加工带来了极大的帮助。数控技术主要包括：传感检测技术、传统的机械制造技术、光机电技术以及网络通信技术。工作过程中只需要预先编程，然后采用编辑好的程序指令对设备进行相应的控制[3]。

2.数控技术在机械制造领域中的应用分析

2.1在机床设备中的应用

在机械加工领域发展过程中，机床设备控制技术是一项非常重要的技术，对于机械加工业的发展起着重要作用，是现代机电一体化的重要组成部分，在很大程度上提高了机床的生产效率。数控计算机发出的控制指令，通过控制机床中心系统作用于机床并执行如冷却泵的起停等各种顺序动作指令，从而使得机床能够按所编的程序自动加工出相应的零件。

2.2在工业中的应用

工业生产领域中，数控技术在很大程度上用于工业机械设备的生产线，并且以计算机为实现方式，通过计算机进行程序的编写和程序代码的编写输入等，从而保证了加工零部件的加工程序的顺利进行，数控技术在工业领域的应用主要在于以机械化的作业方式代替了人工进行相关程序的操作，完成难以完成甚至不可能完成的工作任务和程序。数控技术具有高精度的技术特点，在保证了相关机械设备的加工质量的同时也在很大程度上提高了生产的效率，有效改善了操作人员的工作条件，节约了施工人力。

2.3在机械加工系统当中的应用

随着机械加工技术和加工工艺的持续发展和研究，机械加工设备及其加工的控制系统也在相关技术的发展之下得到了持续的发展和升级，数控技术机械设备机壳的毛坯制造。由于相应的机械加工设备控制系统也在不断更新变化，使得各种机壳的毛坯制造商开始积极引进先进焊件。

3.数控机床增效的主要途径

当前，数控机床加工设备以及相关的加工工艺中存在一定的问题，缺乏合理的加工切削参数，缺乏数控机床加工工艺数据库以及知识库，其次缺乏数字化的制造以及管理系统。数控机床加工的这些设备致使数控机床加工过程中的准备时间以及等待时间和故障调试的时间较长，致使对整体的数控机床的加工效率产生了整体的影响。

3.1提高数控机床的自动化程度

数控技术的机械化加工过程中，逐渐提高数控技术的自动化程度，是数控技术的发展趋势，减少加工所需要的时间，通过柔性制造单元，以及柔性生产线和复合的加工等数控加工技术，从而有效提高了加工零件在实际的生产过程中的连续性以及自动化，有效缩短了加工过程中的辅助时间，提高了加工的效率。

3.2逐渐优化加工过程

数控机床的加工还应通过生产过程的持续优化实现，生产过程的优化液将有效减少加工的准备时间，以配套的较为先进的生产和管理方式、机械设备的管理以及刀具的自动配送和机械零件的制造执行系统等，有效提高了设备的完整性和开动率，保证数控机床的高效管理和持续运行。

4.结语

机床数控化的改造技术已经在各个行业中得到了极为广泛的利用，我企业生产带来了更高的效率和更多的产品利润，但是我们不能止步不前，我们需要不断研究机床数控化技术，将其中的缺点全部弥补，使得这项技术能够不断的完善，并且为工业生产带来更高的效益，为我国的工业技术进步做出了巨大的贡献。

【参考文献】

[1]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应用，2012（8）.

[2]刘莉.浅谈机械制造中数控技术的应用及发展[J].科技创新与应用，2012（13）.

机床数控技术篇6

【关键词】数控机床；可靠性技术；研究

引言

数控机床可靠性技术研究的目的就是为了促进行业发展，确保数控机床在操作过程中能够顺利进行，进而提升产品的质量与生产效率。制造业是我国的支柱型产业，数控机床是装备制造业中不可取少的工作母机，其发展水平集中体现了一个国家制造业的发展情况。数控机床的操作系统十分复杂，它与电子产品以及机械结构产品不同，数控机床在我国缺乏相对完善的可靠性理论，在这个方面我国也缺少专业性人才，技术积累相对薄弱，因此在数控机床安全性技术的研究上必须要更进一步，才能够满足国家发展的要求。

一、数控机床可靠性技术的研究

1、可靠性指标。在进行数控机床可靠性技术研究的时候，首先要明确可靠性指标。具体来说，就是产品在规定条件下和规定范围内，对规定功能的执行能力。一般情况下这种性质是无法在同一时间用同一个量来表示的，必须要从实际环境出发，做到具体问题，具体分析。产品可靠性使用定量数据表示，设计与生产阶段，通过各种方法进行计算与分配，最终确定产品的可靠性。

2、可靠性建模。在可靠性分析数据的基础上，产品结构的逻辑分析模式建立是非常必要的，数控机床的系统属于电液系统，因此其结构十分复杂，数控机床的使用寿命在不同的时期，所呈现出来的具体时间也不同，进而导致故障率曲线也呈现出差异。目前可靠性模型有三种类型，分别为串联模型、并联模型以及混联模型。在数控机床使用时间的增加，其可靠性也会不断下降，并且出现偶然性故障的频率也在增加，过去人们只针对故障间隔工作时间进行考虑，并不是针对发生次序而建立的。这样一来，可靠性模式与机床实际的安全情况并不一致，在机床不断使用的过程中，其可靠性也会逐渐降低。在这样的情况下，很多学者开始对间隔工作时间与故障间隔的时间次序进行建模研究。在掌握了机床安全性退化规律之后，人们发现数控机床可靠性建模经过了简单到复杂的过程，如果假设“修复如新”到“修复如旧”，从时间静态到动态的过程中，模型与工程实际则会不断接近，进而为研究数控机床的可靠性设计提供依据。

3、可靠性分析。3.1应力分析。数控机床在运动的过程中所承受的载荷包括非常荷载以及工作荷载两个方面。前者是因为设计不合理而导致的，后者则是由于设备功能需要的。是能够通过合理进行结构设计而降低的，这就是应力分析的最终目的。3.2故障树分析。故障树分析是对故障因果关系的一种描述，并且是进行数控机床分析最可靠的方法。在数控机床运行的时候，往往存在很多潜在的故障因素，对这些故障进行分析，一般都会使用这个方法，这个方法的特点是形象、直观、简单。3.3故障模式影响与危害性分析。故障模式影响与危害性分析是在故障模式分析之后进行的，目的是为了对故障影响进行完善，这种技术实现了对数控机床故障影响要素的精细分析，尤其是一些薄弱环节和关键环节的分析，不仅可以有效识别，同时也十分具体、全面，有效提升了产品的可靠性与安全性。

4、可靠性设计。4.1可靠性预计。可靠性预计是依靠工程经验以及机床的历史故障数据进行分析，结合目前的技术水平以及部件组成的可靠性进行分析，最终达到提升产品可靠性的目的。为了能够实现这个目标，必须要充分借助可靠性预计的结果，对原有的设计进行分析并完善，减少设备出现故障的几率。4.2可靠性分配。可靠性分配是指把机床的可靠性指标按照一定的准则分配给各个组成单元，使机床的可靠性达到设计要求。通过使用可靠性更高的部件或者改进原有设计方案，来使不能达到可靠性要求的某些部件满足相关指标要求。清楚地知道零件部件可能实现的可靠度，根据可靠度采用恰当的分配方法，是实现可靠性分配的关键。

二、对我国数控机床可靠性技术研究需要注意的问题

1、数控机床可靠性研究的学者和机构较少。数控机床本身就是一个十分复杂的系统，因此导致故障的原因以及故障的形式都多种多样，在对其可靠性进行研究的时候，涉及到众多学科，学科间的交叉性突出，同时研究基本都是全生命周期，空间上又需要多个部门进行协作，研究非常繁琐，难度大。从这些方面来看，数控机床可靠性技术的特点可以总结为工作时间长、消耗资金多、成果研究慢，并且需要大量的专业技术人才以及科研团队的协作，我国在这个方面与其他关键共性技术研究相比，研究专业人才以及团队比较少，也没有相对完善的技术体系，即便加大投入，研究成果也十分有限，因此还需要有关部门以及政府给予科学引导和帮助。

2、数控机床可靠性数据积累薄弱。数控机床的可靠性数据不仅包括故障数据，还应包括维修数据和载荷数据。目前数控机床的故障和维修数据已经有了一定的积累，但是其载荷数据积累严重不足。已有数据只是针对于某一型号或某一用户，未覆盖量大面广的数控车床和加工中心，也未涵盖不同用户行业，不具有普遍性。载荷数据积累不足，难以编制数控机床整机、功能部件和关键零件的载荷谱，可靠性设计依据不够充分，特别是不能进行可靠性概率设计，造成产品的固有可靠性水平先天不足。

3、数控机床故障机理研究不足。在机床出现故障的时候，技术人员通过故障的现象对本质进行分析，通过各种实验，找到发生故障的原因，进而选择更换部件或者是改变结构设计等方法，提高数控机床可靠性，但是目前我国在这个方面的研究存在明显不足，尤其是对故障物力本质以及故障之间的相关性研究十分薄弱，过度不仅增加了成本，也无法真正达到提高机床可靠性的目的。

结束语

我国在数控机床可靠性研究方面，虽然取得了一定的成绩，但是，缺少相对完善的理论以及方法，在我国是一个非常普遍的问题。为了能够确保数控机床运行的可靠性，延长其使用寿命，我国必须要强化这个方面的研究，并且要充分分析产品以及零部件的设计与选型，本文针对数控机床可靠性技术进行了研究，同时提出了我国目前的安全性研究中存在的问题，希望能够为我国数控机床的发展与应用略尽绵力。

参考文献

[1]王国彪，何正嘉，陈雪峰，赖一楠.机械故障诊断基础研究“何去何从”[J].机械工程学报，2013（01）

机床数控技术篇7

关键词：数控机床；进给系统；滚珠丝杠；旋转电机；直线电机；专利

引言

近年来，随着国家对数控机床产业的大力支持以及技术创新策略的实施，我国数控机床产业技术发展水平不断提升，而进给系统作为数控机床传动系统的重要组成部分，其行业创新实力和技术水平会影响数控机床整体的发展速度。进给系统主要有“旋转伺服电动机+滚珠丝杠副”和“直线电动机直接驱动”两种驱动方式，其设计、试验和改进一直是数控机床领域的关键性课题之一。文章以数控机床进给系统的专利申请作为分析对象，重点分析全球范围内关于进给系统的申请信息、专利布局、核心专利等信息。

1 数据源与关键词

文章选择DWPI检索数据库，选用的通用检索词为：数控机床，传动，进给，滚珠丝杠，旋转伺服电机，直线电机，对应的英文为：CNC，NC，machine tool，servo，ball screw，linear motor。IPC[第八版]分类号为：B23Q5/00，B23Q1/00，B23Q5/00，G05B19/00，B24B7/00。为保证检索全面，通过检索过程的反馈，进一步对关键词和分类号进行了拓展，并结合文献浏览结果进行降噪处理，通过对检索所获得的该领域的专利申请进行统计与分析研究，对检索到的专利文献进行数据提取和整理，重点针对申请人、公开日、分类号、关键词、同族等字段信息，进一步对提取字段的信息进行统计和分析。

2 申请量年度分布

文章在DWPI数据库中采用以上关键词和分类号进行检索，并对检索结果进行分析。图1显示了数控机床进给系统专利申请量在中国国内以及全球范围内的年度分布，在全球范围内，数控机床进给系统申请始于20世纪70年代，直到20世纪80年代都处于较低水平，这一阶段属于其起步阶段。20 世纪 80年代，数控机床开始进入高速化，进给系统的进给速度不断提高，因此各国企业和科研院所纷纷在高速化进给系统投入研究，1980年开始，数控机床传动系统专利申请量开始攀升，进入21世纪后，精密高速滚珠丝杠和直线电机技术均高速发展，从2010年开始专利申请量有突破性进展并保持继续增长的势头飞速发展。2015年至今的年申请量呈下降趋势的原因是由于发明专利申请的18个月公开期限以及采用PCT申请进入国家阶段的30个月公开期限未到，因此数据量尚不完整所导致。

对于在中国国内的专利申请，从1995年开始起步，随后呈现整体上升趋势。从时间来看，数控机床进给系统专利在中国明显滞后于全球范围的申请，由此可见国内企业的研究起步较晚，而且这一阶段国外企业对中国市场也不够重视。2000年以后，国内申请量进入高速发展期，国内数控机床技术水平有了较大进步，并且这一阶段国外企业已经很重视在中国市场的专利布局。2010年至今国内申请处于迅猛发展期。

3 申请的地域分布

专利申请的地域分布可以反映出企业的产品市场重心特征。对数控机床进给系统专利申请的所在国家和地区产权组织分布进行统计，得到图2的数据，数控机床进给系统专利申请的目标国主要有日本、中国、美国、韩国和德国。其占据了所有专利申请的76%，是数控机床进给系统最主要的技术市场。值得注意的是，在中国申请的专利数量最多，这不仅表明各国企业都看好中国这个巨大的消费市场，同时表明随着中国的专利制度不断完善，各国企业都积极在中国进行专利技术保护，试图占领中国的技术市场。

4 重点专利技术领域

为了研究数控机床进给系统专利申请的分布情况，文章采用了IPC分类号作为分类标准进行分析，从图3可以看出，数控机床进给系统的专利技术主要集中在机床的零件或部件（B23Q）、用于磨削或抛光的机床、装置或工艺（B24B）、一般的控制或调节系统（G05B）和车削（B23B）等。

5 核心专利

根据数据库中专利文献的被引频次数对本领域的专利申请进行排序，被引频次数越高说明该专利的技术含量越高，同族专利数量越大说明该专利的市场经济价值越高。如表1所示，这5篇被引频次最高的专利申请集中在中、美、欧、日等专利局进行了申请，同时大多都有较多的同族专利，从而看出美国在数控机床进给系统领域的研究处于领先地位，核心专利主要集中在滚珠丝杠，直线电机以及旋转伺服电机，由此可见该领域内的核心技术高速精密滚珠丝杠和直线电机还是在现有结构的基础上进行改进。

6 结束语

文章通过对数控机床进给系统专利申请的年度量和地域分布进行统计分析和整理，重点关注了数控机床进给系统重点专利领域和核心专利，目前研究的热点集中于滚珠丝杠的高速化以及直线电机在高速、高精直线驱动系统中的研究和应用。

参考文献

[1]杜志强.直线电机驱动系统及应用[J].洛阳理工学院学报，2009，19（4）：36-37.

机床数控技术篇8

关键词：数控机床；加工精度；技术研究

随着科技的不断发展，现代加工技术水平也得到了进一步提升，目前，数控机床的运用越来越广。数控机床的加工精度高的话，所生产的产品质量也会得到进一步的提升。数控机床的自动化程度较高，在制作较为复杂的零部件时会更加方便省时。在进行数控机床加工时，加工精度直接影响到数控机床的加工质量。影响到数控机床加工精度的因素有多种，本文着重研究了避免加工误差的操作与方法，旨在进一步提高数控机床的加工精度，为我国生产制造业带来更多便利。

一、误差防止法

误差防止法所指的是通过对机床进行科学的设计、装配，再对零件进行科学加工，并合理控制环境，以此来避免或减少误差源的产生。误差防止法能够减少热源温升，并且能够降低机床热变形的概率，但是，误差防止法并无法完全避免热变形的出现。误差防止法是提高数控机床加工精度的最基础的方法，但是在实际运用过程中，误差防止法会受到一定因素的限制。

（一）几何误差防止

机床几何误差是在机床加工生产过程中无法避免会出现的。几何误差主要是因为机床自身所存在的问题、机床各部件在生产中出现配合失误和部件的变形所引起的，为了能够避免或减少几何误差的出现，可以加大研究制造高精度主轴与导轨的力度，不断改进现有技术，使用新型材料来进行设计制作。在我国，被使用最多的减少几何误差的方法是调整机床的床身、滑枕以及立柱等部件，让它们的动静钢都与抗振性都能得到很好的提升，以此来进一步提高机床的精度，较少几何误差的出现。将加工部件的动静状态的刚度与温度控制在一定范围内就能够在极大程度上提高数控机床的加工精度。

（二）热变形误差防止

随着科技的发展，生产制造企业对机床加工精度的要求也进一步提升，热误差对于加工精度的影响越来越大，特别是当加工精度较高的产品时，热误差会直接影响到产成品的质量，阻碍了加工精度的进一步提升。机床热误差产生的原因主要是因为马达、轴承等部件因为受热而出现变形所导致的，热变形出现的过程如下：温度升高的部件在与其他部件接触或靠近的时候将热量向周围传递，因此导致零部件出现变形，导致热误差出现的原因有多重，并且呈现非线性特点。因为我国对热误差的认识要更晚一些，因此解决对策会稍少于几何误差。生产制造企业要减少热误差的出现，大多是利用减少热源并控制热能传递，或是使用热能更加牢固的结构来进行机床加工，在广大生产制造企业中运用最多的方法有减少部件的发热、建造冷却回路、修改加工机床的格局与控制整体的加工温度等方法。

（三）误差补偿法

误差补偿法所指的是由工作人来来创建出一个不一样的误差来冲抵或是减小原有问题中的误差。在经过一系列的分析、总结之后，工作人员基本掌握了原有误差的数据与特点，并根据原有误差来建模，创建出一个人为误差，人为误差的数值要与原有误差的相同，但是方向相反，这样才能够达到误差补偿的目的，从而进一步提高机床加工的精度。误差补偿法在使用过程中有多个关键步骤，这些步骤对于误差补偿来说有着极大的作用，而其中最为重要的就是误差建模与误差准确检测。

（四）误差建模

误差建模由误差运动学建模和误差辨识建模二者组成，在机床精度建模中所使用的是误差运动学建模。因为最初进行误差补偿时并不涉及到多项误差，所以并不用使用到精度较高的模型，但是因为机床结构不断变化，精度与复杂度都有了一定提升，因此进行误差建模是不可或缺的一个步骤。随着科学技术的不断发展与进步，神经网络开始出现并逐渐被运用至机床建模当中，这也提高了误差建模的效果。在最近几年里，新兴了一种以刚体运动学与小角度假设为基础的误差模型，同样也得到了广大生产制造企业的青睐。截至今日，出现了许多种能够进行误差补偿的模型，它们都能够对机床的精度与误差进行分析与检测，提高了数控机床的加工精度，但是因为能够使用误差建模的范围不大，并且容易在误差建模的过程中出现新的误差，所以并没有办法在本质上解决机床误差。在进行误差建模时需要考虑到多方因素，并且机床的不同也需要采用不同的建模方式，这样会增加进行误差建模的成本，精度建模的理论应用于实际中仍受到一定限制。

（五）误差补偿技术

随着数控机床技术的不断进步，生产企业对加工精度也有了新的要求，对此，我国学者也加大了对机床误差补偿的研究力度。误差补偿技术仅能够调整机床最后产生的误差值，并不能够对机床的整体结构进行修改，所以误差补偿技术也是提高数控机床加工精度的最佳办法之一。进行误差补偿的方法主要有以下几种：一是静态补偿法，这种方法只能够按之前所输入的数值来进行补偿，没有办法根据加工过程中现状的变化来进行数值修改，因此静态补偿法存在较大的弊端。二是实时补偿法，这种补偿方法主要是凭借硬件系统中的检测与反馈来完成补偿，这种补偿方法虽然能够根据实际情况来进行数值修改，但是仍然会存在一些误差。三是综合补偿法，这种补偿法进一步完善了实时补偿法，它能够根据外部环境的变化来修改补偿值，还能够对不同的误差进行综合测量并进行补偿，是较为完善的一种补偿方法。

二、结语

为了能够进一步提高数控机床的加工精度，避免或减少机床加工过程中的各误差是十分必要的，本文提出了误差防止与补偿的技术与方法，并希望能够对我国机械加工制造业起到一定的帮助，进一步提高我国数控机床加工的精度。

参考文献：

[1]于涛.机械加工过程中的振动特点及预防措施[J].科技创新与应用,2014,(09):240-241.

[2]曹婷婷.机械加工中的振动问题及其控制措施分析[J].企业技术开发,2014,(09):178-179.