數(shù)控機床的作用大全11篇

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篇（1）

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）05-0270-02

0 引言

目前在機械制造行業(yè)中越來越多的應(yīng)用到了數(shù)控加工，自然對此類人才的需求也就與日俱增了。但因為數(shù)控設(shè)備的價格很昂貴，很難做到每個學(xué)生都有足夠的操作數(shù)控機床的時間，并且如果學(xué)生操作失誤，很容易造成數(shù)控設(shè)備的損壞，既占用了設(shè)備加工時間，又增大了風(fēng)險。因此，如何增加學(xué)生的實踐操作機會，提高學(xué)生的實踐動手能力，培養(yǎng)出更多的相關(guān)專業(yè)人才，就成為擺在廣大職業(yè)院校的一道難題。各高職院校必須重視這一問題，探索出一套適合自己現(xiàn)狀的教學(xué)方法和教學(xué)模式。數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效的解決學(xué)生缺乏實踐操作機會的問題，因為該系統(tǒng)可以通過進行數(shù)控加工全過程的演示，比如數(shù)控加工程序的編制、虛擬仿真數(shù)控機床的操作、工件加工和測量等，讓學(xué)生了解和掌握到數(shù)控機床的各項程序指令和基本操作方法，為今后的實際操作打下良好的基礎(chǔ)。

分析數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機床編程與操作實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，它作為前期的輔助教學(xué)手段已經(jīng)成為了一種最安全有效的教學(xué)方法和教學(xué)途徑。

1 數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機床編程與操作實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高教學(xué)效率、節(jié)約成本。數(shù)控設(shè)備價格昂貴，數(shù)量有限。數(shù)控仿真系統(tǒng)通過計算機大量配置終端，徹底解決了數(shù)控機床數(shù)量不足的難題。同時數(shù)控仿真系統(tǒng)不存在安全問題，若操作失誤，系統(tǒng)會及時報警，并不會出現(xiàn)安全事故。不僅鞏固了學(xué)生的操作能力，讓學(xué)生有更多的實踐學(xué)習(xí)機會，也在很大程度上節(jié)約了教學(xué)成本，是數(shù)控機床編程與操作實訓(xùn)教學(xué)前期良好的輔助教學(xué)手段。

1.2 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以減少教師的工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)中，數(shù)控程序批閱的工作量非常大而且繁瑣。應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng)，學(xué)生程序出現(xiàn)小的失誤，數(shù)控仿真系統(tǒng)會及時報警，幫助學(xué)生改正編程過程中的錯誤。數(shù)控仿真系統(tǒng)自帶的考試功能能夠自動記錄學(xué)生操作過程的失誤，自動評分，極大的減少了教師工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)控機床編程與操作實訓(xùn)是理論和實踐相結(jié)合的課程，按照傳統(tǒng)的方法在課堂上講授編程指令，學(xué)生很難理解這些指令的內(nèi)涵以及與實際應(yīng)用之間的關(guān)系，學(xué)生會感覺空洞、枯燥、提不起興趣，而利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進行多媒體教學(xué)，直觀地向?qū)W生展示編程指令的實際加工應(yīng)用，學(xué)生可以將所學(xué)的指令在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進行模擬加工，發(fā)現(xiàn)編程過程中出現(xiàn)的錯誤，教師針對學(xué)生的錯誤及時進行講解，讓編程指令變得具體、形象，增強了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.4 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以增強學(xué)生動手操作能力。教師把數(shù)控機床操作的課程安排在實訓(xùn)車間來講授，其一受數(shù)控機床數(shù)量的限制，學(xué)生自己動手操作的時間不足；其二學(xué)生操作一旦出現(xiàn)失誤，輕則造成刀具或者機床的損壞，重則造成安全事故的發(fā)生。因此在進行數(shù)控機床實際操作之前，應(yīng)先利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，增強學(xué)生的動手操作能力。數(shù)控仿真系統(tǒng)采用的操作面板和按鍵功能與實際的數(shù)控機床完全相同，學(xué)生可以在數(shù)控仿真系統(tǒng)上自己動手操作機床來加深理解。即使操作過程中有失誤的地方，仿真系統(tǒng)也只是及時出現(xiàn)報警提示，而不會造成安全事故的發(fā)生，這樣學(xué)生就可以放心大膽地進行各種操作練習(xí)，從而增強了學(xué)生的動手操作能力。經(jīng)過了大量的數(shù)控仿真系統(tǒng)的操作練習(xí)，再到數(shù)控機床進行實際操作，就會避免安全事故的發(fā)生。

1.5 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程時，如果不利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進行驗證，很難發(fā)現(xiàn)編程過程中出現(xiàn)的小的失誤。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，即使再小的錯誤，如數(shù)字0輸成字母O，坐標值掉了小數(shù)點，字母Z輸成數(shù)字2等等，數(shù)控系統(tǒng)都會及時報警，程序無法運行。因此要在數(shù)控仿真系統(tǒng)上正確的運行程序，必須保證輸入的程序是正確無誤，這就培養(yǎng)了學(xué)生嚴謹?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。數(shù)控程序沒有60分、90分，只有0分和100分。

1.6 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠程培訓(xùn)。隨著社會對技能人才的大量需求，職業(yè)院校還應(yīng)擔(dān)負起社會勞動力的培訓(xùn)任務(wù)，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)搭建的平臺，進行遠程教育將成為一種新的教育教學(xué)模式，它打破了地域和時間的限制，擴大培訓(xùn)人員的數(shù)量，縮短了培訓(xùn)的周期。

2 數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用中的注意事項

2.1 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能檢查程序的對錯，無法檢查程序的好壞。數(shù)控仿真系統(tǒng)對數(shù)控程序編寫技巧、加工工藝安排無法檢查。教師應(yīng)在課堂上重點講解這些問題，學(xué)生應(yīng)結(jié)合所掌握的加工方法，進行加工工藝安排，然后在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進行模擬練習(xí)。

2.2 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能完成加工過程，不能檢查加工質(zhì)量。數(shù)控仿真系統(tǒng)在切削速度、進給量、吃刀量等對加工質(zhì)量的影響無法體現(xiàn)，實際加工中的刀具磨損在數(shù)控仿真系統(tǒng)里也不存在。在數(shù)控仿真系統(tǒng)里，只要程序是正確的，加工完成后的尺寸就是絲毫不差的。但是在實際操作中，刀具磨損、各種加工參數(shù)的設(shè)置都會影響最終的加工結(jié)果。數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用，會在一定程度上讓學(xué)生放松對產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的認識。因此數(shù)控仿真系統(tǒng)只能用于數(shù)控機床編程與操作實訓(xùn)教學(xué)前期輔助教學(xué)，不能完全拋開實際機床的實習(xí)內(nèi)容，后期還要安排適當?shù)膶嵙?xí)時間，通過實際操作來糾正以上不足。

綜上所述，數(shù)控仿真系統(tǒng)盡管畢竟和實際機床還是有很多區(qū)別，無法真正替代實際機床，但是數(shù)控仿真系統(tǒng)減少了資金投入，充分利用有限資源，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，減輕了老師的工作量，對于學(xué)生動手操作機床的能力培養(yǎng)，也起到了提高和增強的

作用。

參考文獻：

篇（2）

前言

隨著我國科技與企業(yè)的不斷發(fā)展，極大地促進了我國國民經(jīng)濟的穩(wěn)步上升，基于這種趨勢，對于關(guān)鍵功能部件管理又有了新的定義，令其變成不僅是所有管理機制內(nèi)在有機聯(lián)系的核心，更是影響和決定著其他管理類型發(fā)展的主要因素。但由于我國目前的數(shù)控機床項目技術(shù)發(fā)展較快，關(guān)鍵功能部件管理的革新難以跟上時代變化的步伐，導(dǎo)致對于關(guān)鍵功能部件管理主要概念理解的空白化和偏解化，也因此牽制了數(shù)控機床項目技術(shù)的規(guī)劃。本文通過對關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機床可靠性評估中的作用進行討論，以期在解決數(shù)控機床可靠性評估方面的問題時提供相應(yīng)的幫助，進一步促進企業(yè)乃至國家的長久發(fā)展。

1.關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機床可靠性評估中的重要意義

數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)是為國防軍提供基礎(chǔ)裝備和裝備制造業(yè)的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，在裝備制造業(yè)中占有著相當重要的地位，目前的世界綜合制造實力競爭中，數(shù)控機床的性能水平的高低以及數(shù)控機床的擁有量成為了最主要的競爭項目之一，它的發(fā)展水平對一個國家乃至民族來說，為國民經(jīng)濟的發(fā)展以及國家安全的穩(wěn)定都有著一定的現(xiàn)實意義，其作為新時代下的制造業(yè)主流加工設(shè)備，已經(jīng)深程度的影響到了國家機械工業(yè)的綜合競爭力[1]。

由于我國的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)鏈條到目前來說還并不是很完善，對于其關(guān)鍵功能部件的制造技術(shù)水平還比較低，并且精度保持性以及性能可靠性還不夠高，而關(guān)鍵功能部件的行業(yè)企業(yè)規(guī)模普遍較小，在技術(shù)設(shè)備與生產(chǎn)上力量還比較薄弱，這就導(dǎo)致了產(chǎn)品的可靠性難以提高，進而影響到了數(shù)控機床評估的可靠性。

2.關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機床可靠性評估中的作用

與關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機床可靠性評估中的重要意義相比，關(guān)鍵功能部件管理在數(shù)控機床可靠性評估中的作用又有著不同之處，其主要表現(xiàn)在以下三點：

2.1關(guān)鍵功能部件的合理化管理可以有效地確定可靠性指標

關(guān)鍵部件的合理化管理對于數(shù)控機床可靠性指標的確定有著相當重要的影響，在國內(nèi)，目前還沒有建立起數(shù)控機床評價可靠性指標的體系，主要表現(xiàn)在沒有明確的給出針對產(chǎn)品的相關(guān)可靠性定義。只有設(shè)立關(guān)鍵功能部件的可靠性指標，才能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控機床評估的可靠性，為此必須建立起科學(xué)完整的可靠性指標確立方法以及指標體系[2]。

2.2關(guān)鍵功能部件管理能夠完善數(shù)控機床可靠性評估系統(tǒng)

在進行數(shù)控機床可靠性評估的時候，需要對關(guān)鍵功能部件進行調(diào)查，在這一過程中，就顯示出了科學(xué)合理關(guān)鍵部件管理的重要性了，只有對這些關(guān)鍵功能部件進行合理的統(tǒng)計以及計算，才能夠?qū)嶋H的數(shù)據(jù)傳達到數(shù)控機床的可靠性評估系統(tǒng)中，進而完善數(shù)控機床可靠性評估系統(tǒng)。

2.3合理的關(guān)鍵功能部件管理能夠減少數(shù)控機床可靠性評估的誤差

由于關(guān)鍵功能部件管理的系統(tǒng)化以及規(guī)范化，能夠完全呈現(xiàn)出實際數(shù)控機床工作運行的證實情況，這就減少數(shù)控機床可靠性評估的誤差。

3.關(guān)鍵功能部件管理的發(fā)展前景

現(xiàn)今，我國關(guān)鍵功能部件管理體制正處于新舊交替的中間地帶，主要有兩個較為明顯的特點。第一點，不同的數(shù)控機床企業(yè)體制的發(fā)展，標志著關(guān)鍵功能部件管理的基礎(chǔ)初步形成以及自主化程度的提高，其運行體制的特點是在新時代的首要條件下作為運行主體的政府仍然起著較為重要的指導(dǎo)和管理的作用，雖然數(shù)控機床相關(guān)的各個企業(yè)得到了較為長足的發(fā)展，但由于關(guān)鍵功能部件管理手段的不夠合理以及管理權(quán)限的不夠明確，加之這些企業(yè)及機構(gòu)之間缺乏橫向的合作與聯(lián)系，使得在運行中的某些程度上表現(xiàn)出自我發(fā)展的無序性，特別是在較大型的數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)上，不得不依靠于政府相關(guān)部門的技術(shù)支持與管理幫助，以管理客體的方式存在于基層企業(yè)數(shù)控機床管理體系中，在某些程度上極大地限制了我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)中關(guān)鍵功能部件管理方面的發(fā)展[3]。第二點，在建國后的長期計劃經(jīng)濟體制為背景的前提下，形成了政府包辦數(shù)控機床關(guān)鍵功能部件管理的做法和單位制的關(guān)鍵功能部件管理形式，依然以較大的慣性影響著整個關(guān)鍵功能部件管理體系；但現(xiàn)今我國已經(jīng)意識到這個問題的嚴重性，并且采取了相應(yīng)的措施，這就使得數(shù)控機床關(guān)鍵功能部件管理具有更加良好的發(fā)展前景。

4.結(jié)論

關(guān)鍵功能部件的管理是現(xiàn)今數(shù)控機床最重要的依據(jù)，其實現(xiàn)了理論與實際的和諧統(tǒng)一。堅持合理科學(xué)的關(guān)鍵功能部件管理模式，把使用和培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)的人作為整個管理活動的中心，并在現(xiàn)實實踐中，將相關(guān)管理人員的綜合素質(zhì)進行全面的提高使得關(guān)鍵部件管理模式得到進一步完善，進而有效的提高數(shù)控機床可靠性評估的準確率以及合理性，實現(xiàn)工業(yè)企業(yè)數(shù)控機床可靠性評估和企業(yè)管理機構(gòu)的的二者和諧統(tǒng)一，對于全面推進企業(yè)的管理工作發(fā)展都有著重要的實際意義和理論意義，為我國工業(yè)方面的發(fā)展打開了一個良好的開端。

參考文獻：

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基金項目：本文系陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院課題《以行動導(dǎo)向教學(xué)開展數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)的實踐研究》（編號JY10-14）。

前 言

教育部職教中心所姜大源教授曾講道：“實施行動導(dǎo)向的教學(xué)，要求開發(fā)過程導(dǎo)向課程、構(gòu)建行動學(xué)習(xí)情境、完成教師角色轉(zhuǎn)變、實施個性化教學(xué)形式、建立一體化專業(yè)教室”[1]。與傳統(tǒng)的單向灌輸式教學(xué)方法相比，行動導(dǎo)向的教學(xué)更加注重學(xué)生獨立解決實際問題及自我管理式的學(xué)習(xí)。

行動導(dǎo)向的教學(xué)法，在教學(xué)中更重視“案例”教學(xué)，重視“解決實際問題”及“自我管理式的學(xué)習(xí)”。既可使學(xué)生更快地掌握專業(yè)技能，又培養(yǎng)了學(xué)生解決實際問題的方法能力、與人協(xié)作共事的社會能力和創(chuàng)新精神。現(xiàn)以陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院數(shù)控技術(shù)專業(yè)的《數(shù)控機床編程》課程為例，進行“基于工作過程”的課程應(yīng)用初探。

《數(shù)控機床編程》課程改革的必要性

《數(shù)控機床編程》是本專業(yè)的一門主干課程，主要教授內(nèi)容以實際應(yīng)用為主。《數(shù)控機床編程》這門課程中，有很多原理和指令是比較抽象的，對于學(xué)生來說難理解，難接受。一本教材、一塊黑板、一支粉筆的傳統(tǒng)教學(xué)方式顯然已不適應(yīng)對學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，必須轉(zhuǎn)變教學(xué)模式。根據(jù)《教育部關(guān)于全面提高高等職業(yè)教育教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高[2006]16號）文件中提出的“課程建設(shè)與改革是提高教學(xué)質(zhì)量的核心”、“加大課程建設(shè)與改革的力度，增強學(xué)生的職業(yè)能力”的要求，結(jié)合我院數(shù)控技術(shù)專業(yè)多年來借鑒德國行動導(dǎo)向教學(xué)培養(yǎng)模式，按基于工作過程系統(tǒng)化方法來設(shè)計課程內(nèi)容，開發(fā)融“教、學(xué)、做”為一體的任務(wù)驅(qū)動的行動導(dǎo)向課程。

基于工作過程的課程設(shè)計理念與思路

1.課程設(shè)計理念

《數(shù)控機床編程》課程是以培養(yǎng)“具有扎實的數(shù)控工藝理論基礎(chǔ)，有較強的數(shù)控編程和實施能力的高素質(zhì)應(yīng)用型、技能型人才”為目標。是以學(xué)生為中心、工作過程系統(tǒng)化、情境化的專業(yè)領(lǐng)域課程。針對職業(yè)崗位中核心典型工作任務(wù)，重點培養(yǎng)學(xué)生編制數(shù)控加工工藝、程序，并實施數(shù)控加工的核心職業(yè)能力。使學(xué)生掌握數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心的基本編程與操作方法。在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生首先要獲得的是關(guān)于職業(yè)內(nèi)容和工作環(huán)境的感性認識，進而獲得與工作崗位和工作過程相關(guān)的專業(yè)知識和技能。按照“理論夠用，技能強化”的原則設(shè)置課程。在實驗室或?qū)嵱?xùn)場所組織教學(xué)，采用“課堂講授與現(xiàn)場實訓(xùn)一體化、學(xué)歷教育與技能認證相結(jié)合”的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的自我學(xué)習(xí)能力和自我發(fā)展能力。形成“實踐教學(xué)――實習(xí)訓(xùn)練――職業(yè)培訓(xùn)”的技能培養(yǎng)模式，最大限度地提高學(xué)生的職業(yè)能力。

2.課程設(shè)計思路

《數(shù)控機床編程》是直接服務(wù)于數(shù)控工藝員、數(shù)控編程員核心職業(yè)能力培養(yǎng)的，通過前續(xù)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生已對機械加工工藝和常用的加工方法有了初步認識，再通過工件結(jié)合學(xué)習(xí)，較好地提高了數(shù)控機床的操作技能，這里要將典型零件編程加工的實施作為重點來學(xué)習(xí)。這一典型工作任務(wù)僅靠已有的工藝知識和加工技能是不夠的，學(xué)生必須首先分析零件加工任務(wù)，確定加工工藝過程中的主要工藝問題，才能進一步編好程序、仿真模擬、數(shù)控加工的工作實施計劃。

本課程以職業(yè)崗位標準為依據(jù)，以工作崗位和后續(xù)課程要求為課程定位；以工作任務(wù)為驅(qū)動和課程目標；以工作任務(wù)構(gòu)建學(xué)習(xí)情境；以理實一體化為教學(xué)環(huán)境，利用多媒體課件、視頻技術(shù)、現(xiàn)場教學(xué)等手段，積極采用任務(wù)驅(qū)動教學(xué)法、講授教學(xué)法、演示教學(xué)法、分組教學(xué)法、現(xiàn)場教學(xué)法、引導(dǎo)文教學(xué)法等現(xiàn)代先進的教學(xué)方法。以體現(xiàn)課程的職業(yè)性、實踐性、開放性。

基于工作過程教學(xué)模式設(shè)計與實施

基于工作過程的行動導(dǎo)向式課程，應(yīng)體現(xiàn)對應(yīng)職業(yè)工作任務(wù)的完整工作過程。教學(xué)過程可劃分為“確認工作任務(wù)”、“制訂計劃”、“實施”及“檢查與評價”。在課程教學(xué)設(shè)計上，采用六步教學(xué)法，即資訊―計劃―決策―實施―檢查―評價的行動導(dǎo)向教學(xué)模式，使學(xué)生在完整、綜合性的行動中進行思考和學(xué)習(xí)，達到學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會工作、培養(yǎng)社會能力與方法能力的目的。在結(jié)構(gòu)上，以能力為本位，由簡到難，由單一到綜合，符合學(xué)生認知規(guī)律及職業(yè)能力成長規(guī)律。通過六個學(xué)習(xí)情景全過程的學(xué)習(xí)，從而掌握數(shù)控加工基本技能。

1.改革后課程描述

2.教學(xué)內(nèi)容設(shè)計

《數(shù)控機床編程》學(xué)習(xí)領(lǐng)域課程的教學(xué)內(nèi)容是通過學(xué)習(xí)情境來反映的。其中學(xué)習(xí)情景是學(xué)習(xí)領(lǐng)域的具體化和細化，是案例化的主題學(xué)習(xí)單元，它將理論知識、實踐技能與實際應(yīng)用環(huán)境結(jié)合在一起。是教師引導(dǎo)，學(xué)生主動學(xué)習(xí)的教學(xué)安排，又是學(xué)生對職業(yè)行動情景的反思。數(shù)控編程員所面臨的典型工作任務(wù)是不同類型零件的加工工藝和程序編制、加工實施。因而，選擇教學(xué)內(nèi)容時，以典型零件為載體。本課程選擇了軸類、盤套類、箱體類等六個典型零件作為教學(xué)內(nèi)容，學(xué)習(xí)情景的設(shè)計主要是針對六個典型零件的編程加工。

3.教學(xué)組織過程與實施

在教學(xué)過程中，按照 “六步工作程序”（資訊、決策、計劃、實施、檢查、評估）思維模式，設(shè)計學(xué)習(xí)情景中的工作任務(wù)，并以完成所學(xué)的工作任務(wù)為目標來組織教學(xué)，把課堂與實訓(xùn)地點一體化，通過教學(xué)做一體化的教學(xué)形式開展教學(xué)。

結(jié) 論

本課程根據(jù)數(shù)控職業(yè)崗位劃分學(xué)習(xí)情景，每個情景以典型零件的生產(chǎn)加工過程為導(dǎo)向引入理論教學(xué)內(nèi)容，采取循序漸進的教學(xué)方式，由簡單到復(fù)雜、由易到難進行展開。以典型零件生產(chǎn)加工過程為切入點組織教學(xué)，采取教、學(xué)、做一體化的教學(xué)模式明確培養(yǎng)目標，確定能力標準、知識點，教學(xué)內(nèi)容貼近企業(yè)崗位的需求。教學(xué)活動以學(xué)生為主體，實施通過分組合作來完成工作任務(wù)，在具有真實工作場景的數(shù)控加工實訓(xùn)基地進行教學(xué)，按照“做中學(xué)，學(xué)中做，先行后知”的原則，實現(xiàn)老師在做中教，學(xué)生在做中學(xué)，融做、教、學(xué)為一體的教學(xué)模式，使學(xué)生的專業(yè)能力、社會能力、方法能力齊驅(qū)并駕，對高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)有強大的推進作用。

參考文獻：

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數(shù)控機床是一種高效的自動化機床，其經(jīng)濟性能好，生產(chǎn)效益高，在現(xiàn)代工業(yè)和國民經(jīng)濟中具有重要的地位。機床數(shù)控化已是世界機床制造業(yè)和機械加工的重要發(fā)展趨勢。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展和完善起到了巨大的推動作用，機床的維護和保養(yǎng)可以大大延長機床的壽命，提高機床的加工效率。

一、我國數(shù)控機床行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

2006年《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》指出把“發(fā)展大型、精密、高速數(shù)控裝備和數(shù)控系統(tǒng)及功能部件，改變大型、高精度數(shù)控機床大部分依賴進口的現(xiàn)狀，滿足機械、航空航天等工業(yè)發(fā)展的需要。作為‘十一五’實現(xiàn)重點突破加快振興裝備制造業(yè)步伐的16個重大專項之一。從20世紀90年代后期起，由于我國工業(yè)現(xiàn)代化和國防工業(yè)與高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，對表征先進制造裝備的數(shù)控機床提出了旺盛的需求。

數(shù)控機床行業(yè)供給量在從1998～2007年數(shù)控機床產(chǎn)量是呈穩(wěn)步遞增趨勢， 2007年比1998年遞增了17.4倍多；從1998～2007年平均年增長率達37.7%。我國數(shù)控化率呈逐年遞增趨勢，由1992年的3.2％，遞增到2007年38.7％。與日本、美國、德國等發(fā)達國家相比，我國機床產(chǎn)品的數(shù)控化率水平還略顯低。

在數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時，數(shù)控機床的品質(zhì)和性能也得到提升，中檔普及型數(shù)控機床的產(chǎn)量比例由上世紀末的20%增至40%左右，低檔經(jīng)濟型數(shù)控機床則由80%降至60%左右，

二、數(shù)控機床使用年限和故障高發(fā)期

數(shù)控機床的整個電氣控制系統(tǒng)硬件是由數(shù)以萬計的電子元器件組成的，他們的性能和壽命具有很大離散性，從宏觀來看分三個階段：一年之內(nèi)基本上處于 “磨合”階段。在該階段是故障多發(fā)期；第二階段為有效壽命階段，也就是充分發(fā)揮效能的階段。在合理使用和良好的日常維護保養(yǎng)的條件下，機床正常運轉(zhuǎn)至少可在五年以上；第三階段為系統(tǒng)壽命衰老階段，數(shù)控系統(tǒng)一般使用到8年后電器硬件故障會逐漸增多，是故障高發(fā)期。數(shù)控系統(tǒng)的使用壽命平均在8～10年左右。加強維護保養(yǎng)可有效減低故障率，最大限度發(fā)揮數(shù)控機床的作用。

三、數(shù)控機床使用維護的必要性

數(shù)控機床是一種高效的自動化機床，其經(jīng)濟性能好，生產(chǎn)效益高，它在生產(chǎn)上處于越來越重要地位，應(yīng)用也日益廣泛。機床數(shù)控化已是世界機床制造業(yè)和機械加工的重要發(fā)展趨勢。 數(shù)控機床是一種高投入的高效自動化機床。由于其投資比普通機床高得多，因此加強控機床日常維護和保養(yǎng)，提高機床利用率是十分重要的工作。

四、數(shù)控機床的使用和維護

數(shù)控機床在使用過程中，必須保證場地和環(huán)境符合機床的運行條件。而機床維護在整個的機床的生命周期中又起著至關(guān)重要的作用，對數(shù)控機床標定的技術(shù)指標、可靠性，甚至使用壽命都會產(chǎn)生重要的影響。

1、數(shù)控機床的基本使用條件

在機床生產(chǎn)廠家提供的機床安裝使用指南中，對數(shù)控機床的使用條件提出了明確的要求，如機床運行的環(huán)境溫度、濕度、海拔高度、供電指標、接地要求、震動等。

（1）環(huán)境溫度一般在0-40度之間。

（2）精密加工中心為了保證良好的加工精度需選擇恒溫車間

（3）當數(shù)控機床工作在高溫，特別是高濕的環(huán)境時減少機床斷電次數(shù)。對于高濕環(huán)境需選配加熱器，排除潔露。

對于高精度的機床，最好在機床做好隔震措施，以提 高機床的加工精度。

數(shù)控機床工作地最高海拔一般低于1000M。

電源是數(shù)控機床正常工作的重要標志之一。要有穩(wěn)壓電源。

數(shù)控機床在生產(chǎn)現(xiàn)場的保護接地也是一個普遍存在的問題。 每個工位的電柜都應(yīng)配備獨立的接地保護。

2、數(shù)控機床的日常維護和保養(yǎng)

數(shù)控機床的日常維護也是數(shù)控機床運行的穩(wěn)定性、可靠性保證

是延長數(shù)控機床使用壽命的重要手段。

（1）機床的日常維護和保養(yǎng)。開啟機床進行加工零件，就需要對機床進行常規(guī)檢查。包括機床的油、冷卻液是否充足、主軸孔是否有銹蝕現(xiàn)象等。濕度較大地區(qū)還需檢查是否有潔露現(xiàn)象。使用完機床后，要認真清掃，將臺面、導(dǎo)軌上的切削液擦干凈，并涂防銹油。并做好機床的使用記錄。

（2）數(shù)控機床的定期維護和保養(yǎng)。通過數(shù)控系統(tǒng)的維護信息，或者通過專門的調(diào)試軟件工具，來檢查各軸的伺服驅(qū)動系統(tǒng)空載電流。檢查數(shù)控機床電器柜狀況。

①檢查數(shù)控機床保護接地的接地電阻是否在規(guī)定的指標內(nèi)。

②檢查各軸的反向間隙

③檢查刀具冷卻液，應(yīng)根據(jù)情況加注或更換冷卻液。

④數(shù)控機床采用高速主軸時配有主軸冷卻系統(tǒng)，需要檢查主軸冷卻效果，來決定是否加注制冷劑。

⑤檢查液壓系統(tǒng)的過濾器和檢查氣動系統(tǒng)的濾清器是否需要清洗或更換。

⑥檢查車床主軸的傳送帶是否磨損。

良好的機床保養(yǎng)和維護，是保證機床正常運行、延長機床使用壽命的重要環(huán)節(jié)，一臺機床是否能夠按照設(shè)計要求充分發(fā)揮作用，日常的維護和保養(yǎng)是十分的重要的。對數(shù)控機床進行專業(yè)維護、保養(yǎng)，其目的都是保證數(shù)控系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

當今數(shù)控機床發(fā)展非常迅速，數(shù)控機床新品種不斷出現(xiàn)，高速、高精、高適應(yīng)性、多軸、復(fù)合和環(huán)保是主要發(fā)展趨勢。為了適應(yīng)數(shù)控機床應(yīng)用技術(shù)發(fā)展潮流，我們要跟蹤世界范圍內(nèi)數(shù)控機床發(fā)展新趨勢，不斷提高數(shù)控機床應(yīng)用水平，不斷學(xué)習(xí)新技術(shù)，加強維護與保養(yǎng)，降低故障率，為機床的高效利用奠定基礎(chǔ)，讓數(shù)控機床應(yīng)用為現(xiàn)代化建設(shè)做出更大貢獻。

參考文獻：

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中圖分類號TH13 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2013）97-0083-02

數(shù)控機床是現(xiàn)代制造業(yè)中必不可少的設(shè)備，它的技術(shù)水平和產(chǎn)量代表了一個國家或者地區(qū)制造業(yè)的發(fā)展水平和競爭力。雖然近年來我國機床在數(shù)量呈現(xiàn)了大幅度的增長，但是我國數(shù)控機床的技術(shù)水平、質(zhì)量、性能以及精確度等方面和發(fā)達國家相比，仍然具有非常大的差距，特別是一些高性能的加工設(shè)備仍然需要從發(fā)達國家進口。

1 機床的使用水平分析

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床的簡稱，它是一種需要程序來進行控制執(zhí)行的自動化的機床，它可以通過其自帶的控制系統(tǒng)處理編碼或者其它的指令的程序，從而使機床進行自動化的加工零件。隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，其對于數(shù)控機床的發(fā)展具有非常大的促進作用。通過控制系統(tǒng)，可以使數(shù)控機床加工出傳統(tǒng)機床無法進行精確加工的零件，提高了零件的加工效率，具有非常明顯的優(yōu)越性，但是數(shù)控機床在使用方面依然存在著一些問題。在我國數(shù)控機床設(shè)備的使用方面，缺乏對數(shù)控機床的理解，不能夠最大限度的發(fā)揮機床的效率和作用，阻礙了企業(yè)的生產(chǎn)效率[1]。

在目前的部分企業(yè)中，部分管理層缺乏對數(shù)控機床的理解，對于零件加工工藝和相關(guān)的出現(xiàn)陌生，就無法加強對數(shù)控機床的管理。雖然有著比較好的加工方法，但是管理方法的匱乏導(dǎo)致數(shù)控機床的使用效率不能夠得到有效的發(fā)揮。對于數(shù)控機床的操作人員來說，由于其文化素質(zhì)往往不能夠滿足實際應(yīng)用的需要。在對數(shù)控機床的操作使用中缺乏相應(yīng)的加工思路，對于數(shù)控機床的刀具的選擇、切削的特性切削參數(shù)的設(shè)置等缺乏必要的零件，也限制了機床的使用效率。對于數(shù)控機床設(shè)備來說，由于其本身的系統(tǒng)比較多而且復(fù)雜，語言方法不一，給技術(shù)人員和操作人員的實際應(yīng)用都帶來了較大的困難，包括程序編程的困難，限制了零件的加工[2]。對于一般的數(shù)控機床來說其系統(tǒng)的內(nèi)存量往往比較小，當需要加工的零件種類比較多的時候，因為系統(tǒng)不能夠完全的存儲大量的加工程序而使技術(shù)人員不得不進行多次的刪除和輸入，有的系統(tǒng)甚至不能夠完整的存儲一個比較復(fù)雜零件的加工程序，影響了數(shù)控機床的使用和功能的發(fā)揮。由于進行多次重復(fù)的程序準備浪費了數(shù)控機床的使用時間，也影響了數(shù)控機床的效率。再次，對于數(shù)控機床來說，其零件的加工程序大部分都是使用人工編程的，通常由于計算的復(fù)雜性影響了其準確性，對零部件的加工來說也不容易滿足其加工工藝的要求，導(dǎo)致廢品率比較高，影響了其使用。

2 加強數(shù)控機床的管理

要切實的提高數(shù)控機床的使用效率，就需要加強對數(shù)控機床的管理，提高對數(shù)控機床的使用率。對于管理者來說，提高對數(shù)控機床的認識和了解，使基層的技術(shù)管理干部能夠真正了了解其加工的原理、數(shù)控工藝等?？梢圆扇∫韵率侄渭訌妼?shù)控機床的管理：

1）首先應(yīng)當加強對數(shù)控機床的使用者的技術(shù)培訓(xùn)，提高其綜合素質(zhì)。數(shù)控機床作為一種典型的一體化的機械設(shè)備，在其應(yīng)用上其需要的知識面比較廣，需要技術(shù)人員和操作人員具有電氣、液壓傳動、機械等方面的專業(yè)知識，因此對于操作人員的文化素質(zhì)要求比較高。同時，在對新機床的使用過程中，由于機床的操作人員面對的各種情況相對比較新穎，發(fā)生問題時操作人員往往會不知所措。因此在新購機床時，要重視廠家為新用戶提供的培訓(xùn)機會，雖然其時間相對不是很長，但是其針對性相對比較強[3]。對于機床操作人員的培訓(xùn)和素質(zhì)問題，需要進行長久的努力，需要進行不斷的實踐積累。對企業(yè)來說，應(yīng)當想方設(shè)法提高操作人員的技術(shù)技能，不僅可以提高設(shè)備的利用率，而且還可以減少零部件的次殘品率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益。企業(yè)管理人員還可以輕同類機床的相關(guān)使用人員來加強對操作人員的培訓(xùn)，他們往往具有比較強的實踐經(jīng)驗，對機床的工作方式和特性比較熟悉，對于機床使用中的各種問題具有足夠的了解。通過這種方式，可以在較短的時間內(nèi)快速的提高企業(yè)數(shù)控機床操作人員的素質(zhì)和操作水平；

2）加強對操作規(guī)程的遵守。對于數(shù)控機床來說，其操作流程規(guī)定相對比較嚴格。嚴格的遵守操作規(guī)程，不僅可以提高機床的使用壽命，保護設(shè)備的使用安全和操作人員的安全，對于產(chǎn)品的質(zhì)量也有非常重要的促進作用[4]，因為錯誤的方法往往會導(dǎo)致錯誤的結(jié)果。對于新的操作人員來說，要重視開、關(guān)機的順序和相關(guān)的注意事項；

3）提高機床的開工率。機床作為一種機械設(shè)備，其內(nèi)部的各個零部件之間往往需要進行恰當?shù)哪ズ喜拍苡行У陌l(fā)揮其作用。對于新機床來說，其往往有一定的保修期限，根據(jù)機床的使用經(jīng)驗，數(shù)控機床在使用的初期其故障率相對比較高，企業(yè)應(yīng)當充分的利用這一階段，提高機床的開工率，使其故障和薄弱環(huán)節(jié)能夠盡早的予以暴露，可以在保修期內(nèi)得到解決，同時也提高了機床的磨合率[5]。如果長期不使用，不僅導(dǎo)致了企業(yè)設(shè)備限制的浪費，也影響了企業(yè)的經(jīng)濟效益，而且其內(nèi)部的電子元件往往由于其缺少使用而容易發(fā)生受潮現(xiàn)象，導(dǎo)致內(nèi)部零部件出現(xiàn)報廢。

3 結(jié)論

對于數(shù)控機床的使用和管理來說，需要有一定的規(guī)章制度來保障其功能的發(fā)揮。由于數(shù)控機床的使用是一項技術(shù)性比較強的過程，只有加強科學(xué)管理，了解其性能特點，協(xié)調(diào)好其生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)，才能充分的發(fā)揮其經(jīng)濟效益。提高數(shù)控機床的使用效率不僅僅和管理問題有關(guān)，也不僅僅和高技術(shù)水平有關(guān)，它和操作人員的素質(zhì)和企業(yè)的生產(chǎn)等都有密切的關(guān)系。企業(yè)的管理人員要建立合適的管理平臺，制定嚴格并且可以執(zhí)行的制度，提高產(chǎn)品的合格率，使數(shù)控機床能夠?qū)崿F(xiàn)其應(yīng)有的回報率。

參考文獻

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1前言

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。人類歷史上發(fā)生過三次工業(yè)革命，都對世界的生產(chǎn)技術(shù)與生產(chǎn)方式帶來突發(fā)性的改變。尤其是第三次工業(yè)革命之后，計算機的出現(xiàn)，企業(yè)開始走機械化生產(chǎn)，傳統(tǒng)的手工制造業(yè)也逐步被取代。信息技術(shù)的快速發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，數(shù)控技術(shù)也開始快速的發(fā)展。如今，數(shù)控機床的技術(shù)也比過去先進很多，尤其是一些大企業(yè)，擁有世界一流的數(shù)控機床技術(shù)，為企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)提供了巨大的技術(shù)支持。數(shù)控機床，中文全稱為數(shù)字控制機床，它的英文名稱為Computernumericalcontrolmachinetools，數(shù)控機床屬于一種的稱。從功能上看，數(shù)控機床是一種自動化機床，這種機床裝有是程序控制系統(tǒng)。數(shù)控機床的里面的控制系統(tǒng)能可以非常科學(xué)地處理具有控制編碼或者其他符號指令規(guī)定的程序，這種處理方式具有一定邏輯性，數(shù)控機床里面的控制系統(tǒng)，還可以將其譯碼，最終用代碼化的數(shù)字來標志，借助相關(guān)的信息載體輸進相應(yīng)的數(shù)控裝置。數(shù)控機床的功能，還包括可以通過經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)送各類控制信號，控制系統(tǒng)能夠很好地控制機床的動作，并且根據(jù)相關(guān)的按圖紙規(guī)定的形狀與尺寸，實現(xiàn)零件加工的自動化，大大提升了生產(chǎn)的效率。數(shù)控機床，作為機電一體化的高科技產(chǎn)品，它是一種將機床、信息技術(shù)、電動機及拖動、動控制、檢測等相關(guān)技術(shù)為一體的自動化設(shè)備，在現(xiàn)代生產(chǎn)中，數(shù)控機床發(fā)揮著非常重要的作用。數(shù)控機床在當今的生產(chǎn)中，非?？茖W(xué)有效地解決了各種實際生產(chǎn)的復(fù)雜、精密以及小批量、多品類等復(fù)雜的加工問題，作為一種具有高效能、柔性度非常高的自動化機床，它已經(jīng)是很好地代表了當今機床控制技術(shù)的發(fā)展最新方向。

2數(shù)控機床的檢測反饋裝置介紹

2．1數(shù)控機床檢測反饋裝置原理介紹

在數(shù)控機床中，反饋裝置是其重要的一個部分，反饋裝置系統(tǒng)是閉環(huán)或者半閉環(huán)類型的數(shù)控機床檢測環(huán)節(jié)，這個反饋裝置能夠包含在伺服系統(tǒng)中，一般來說是由檢測元件以及其相對應(yīng)的電路構(gòu)成的?？偟膩碚f，檢測反饋裝置的作用是能夠檢測數(shù)控機床坐標軸的具體移動速率以及位移，同時能夠很快速的將數(shù)據(jù)以及信息及時反饋到數(shù)控裝置以及伺服驅(qū)動里面，從而形成完善的閉環(huán)控制系統(tǒng)。一般來說，數(shù)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式會直接決定檢測位置的安裝，同時也會直接決定檢測信號反饋的位置。數(shù)控機床的重要構(gòu)成部分———反饋裝置，它可以直接影響到生產(chǎn)加工的精度，對于實際的生產(chǎn)效率產(chǎn)生重要的作用，最終對于自動化程度也產(chǎn)生了比較關(guān)鍵的影響。檢測反饋裝置的關(guān)鍵功能主要是將檢測到的位移及速度測量信號當做反饋的信號，同時檢測裝置會將這些信號轉(zhuǎn)化為相對應(yīng)數(shù)據(jù)符號，接著檢測裝置將這些信號發(fā)送回電腦，在電腦里面講這些信號與數(shù)控裝置里面發(fā)出的各種脈沖指令信號開始相關(guān)的對比，假如出現(xiàn)誤差，檢測裝置就會開始擴大后控制驅(qū)動以及執(zhí)行相關(guān)部件，以致可以讓其向偏差可以消除的方向變動，逐步減少偏差，最終可以實現(xiàn)零偏差。

2．2數(shù)控機床對位置檢測反饋裝置的要求

由于數(shù)控機床經(jīng)常要進行大規(guī)模的作業(yè)，它對于位置檢測反饋裝置是要求比較高的，否則數(shù)控機床在實際運作中容易出現(xiàn)故障。通常來說，檢測反饋裝置受到溫度以及濕度方面干擾會比較小，要求能夠滿足相關(guān)的精度要求，同時能夠長期穩(wěn)定地維持一定的精度。檢測反饋裝置要滿足機床運作的相關(guān)要求，檢測反饋裝置抗干擾性要比較強，同時能夠適應(yīng)數(shù)控機床運作環(huán)境的標準。檢測反饋裝置要能夠與電腦方便連接，同時檢測反饋裝置要方便使用維護以及安裝，同時要講究經(jīng)濟適用。

3數(shù)控機床的檢測反饋裝置的注意事項

3．1培養(yǎng)優(yōu)秀的技術(shù)人才

數(shù)控機床的檢測反饋裝置技術(shù)不斷發(fā)展，很多大企業(yè)從國外引進先進的技術(shù)，但是國內(nèi)的相關(guān)技術(shù)人才比較緊缺。在實際機床運作中，很多技術(shù)人員對于新的檢測反饋裝置技術(shù)不熟悉，因此操作方面也偶爾出現(xiàn)一些錯誤，嚴重影響了機床的運作效率。因此，要讓數(shù)控機床的檢測反饋裝置技術(shù)很好地應(yīng)用到實際生產(chǎn)中，就要加大力度對技術(shù)人才的培養(yǎng)。企業(yè)方面，可以對現(xiàn)有數(shù)控機床技術(shù)人才進行培訓(xùn)，加強技術(shù)人員對檢測反饋裝置知識的學(xué)習(xí)，包括數(shù)控機床對檢測反饋裝置的要求，檢測反饋裝置的工作原理等。

3．2做好檢測反饋裝置的使用及維護工作

數(shù)控機床的使用必須按照相關(guān)的規(guī)定，遵守安全手冊才能進行。但是在實際中，很多企業(yè)的數(shù)控機床使用程序比較混亂，一些技術(shù)人員并沒有按照相關(guān)的步驟進行操作，一些檢測反饋裝置很多時候是因為操作不當而無法工作，甚至使用壽命也開始縮短。其次，檢測反饋裝置的維護工作未做好，一些裝置容易受到損壞。因此，企業(yè)要完善數(shù)控機床的檢測反饋裝置的使用與維護相關(guān)制度，完善數(shù)控機床的使用流程，定期對檢測反饋裝置的保養(yǎng)，延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

4結(jié)語

總的來說，數(shù)控機床相關(guān)技術(shù)發(fā)展非常迅速，數(shù)控機床的檢測反饋裝置在實際運作中顯得非常重要。本課題重點闡述了數(shù)控機床的檢測反饋裝置的工作原理，以及數(shù)控機床對檢測反饋裝置的要求，提出了檢測反饋裝置必須要具有較強的抗干擾性，能夠適應(yīng)數(shù)控機床運作環(huán)境的相關(guān)要求，并提到了檢測反饋裝置的應(yīng)該經(jīng)濟適用。作為企業(yè)，要使用數(shù)控機床的反饋裝置，就要加強對優(yōu)秀的技術(shù)人才的培養(yǎng)，尤其是要加強對現(xiàn)有檢測反饋裝置技術(shù)知識的學(xué)習(xí)，深入了解與熟悉數(shù)控機床對檢測反饋裝置的要求，學(xué)習(xí)檢測反饋裝置的工作原理等。本課題最后提出了要做好檢測反饋裝置的使用及維護，定期對檢測反饋裝置的保養(yǎng)，延長相關(guān)設(shè)備的使用壽命。

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1.數(shù)控機床外觀設(shè)計中整體與局部關(guān)系

按照機床各局部外觀部件的功能，數(shù)控機床整體造型由防護、門、觀察窗、把手、數(shù)控系統(tǒng)、電控柜等組成。各外觀部件對整體造型的影響權(quán)重是不同的，即對整體造型的“貢獻度"有差異。

防護是數(shù)控機床最大的外觀部件，直接影響整體造型風(fēng)格，其視覺沖擊力和表現(xiàn)力直接影響對機床的第一印象乃至最終評判。

門位于數(shù)控機床主體部分的正面中央，是數(shù)控機床外觀設(shè)計的重點之一。

門上觀察窗作為數(shù)控機床正面的視覺中心，其造型對整體造型風(fēng)格表現(xiàn)起著畫龍點睛的作用?，F(xiàn)有數(shù)控機床的觀察窗造型變化較多，極大地豐富了機床整體造型式樣。

把手雖然在數(shù)控機床外觀部件中體積較小，但其造型的視覺沖擊力卻不小，一個別致的把手能成為機床整體造型的一個亮點。把手的造型和安裝的位置還要考慮人機工程學(xué)方面的因素，以方便操作者使用。

因此，要確定哪些外觀部件最能影響數(shù)控機床整體造型，以便在構(gòu)建部件修改器時有所側(cè)重。數(shù)控機床造型的外觀部件主要有防護、數(shù)控面板、門、觀察窗、把手等，這些部件反映了數(shù)控機床整體造型的風(fēng)格，是機床造型設(shè)計的特征要素，這些部件的布局與細節(jié)處理對數(shù)控機床整體的造型變化起著重要作用。

2.數(shù)控機床各部件造型之間的關(guān)系

數(shù)控機床外觀設(shè)計中各部件之間有著密切聯(lián)系，歸納起來，主要有三種關(guān)系：

（1）隸屬關(guān)系；

如門的觀察窗、把手是機床門的一部分，而門其實可算是防護的一部分，它和防護共同組成機床的防護空間，當然門又可以移動而具有相對獨立性。

（2）制約關(guān)系：

如門的造型要受到數(shù)控機床防護正立面造型的約束，其外輪廓線要與機床防護正立面的輪廓線相匹配，其造型的變化一般要隨防護造型的變化而變化；而門的觀察窗、把手又要受制于數(shù)控機床門的造型風(fēng)格，其造型的尺度比例也要和門相協(xié)調(diào)。

（3）互動關(guān)系：

如門的觀察窗與把手造型的互動性，門的觀察窗造型變化，把手的造型及其安裝位置都要隨之而改變。

3.關(guān)鍵部件與整體造型的協(xié)調(diào)性

數(shù)控機床整體造型協(xié)調(diào)是要求構(gòu)成機床的各局部外觀部件造型風(fēng)格需一致，整體造型風(fēng)格決定關(guān)鍵部件群造型，是矛盾的主要方面。如果機床造型以直線型為主，那么各個部件盡可能考慮以直線構(gòu)成自身形體，直線與直線間的過渡是圓角或是折線應(yīng)該統(tǒng)一，從而達到機床主體與各部件相互呼應(yīng)，形成風(fēng)格統(tǒng)一的整體。

4.外觀設(shè)計元素分析

數(shù)控機床的整體造型有外觀件組成，數(shù)控機床外觀件的造型體現(xiàn)了機床的整體造型風(fēng)格。以數(shù)控機床的造型對人視覺印象造成主要影響為依據(jù)，可將其外觀件分為外防護、門、觀察窗、把手、數(shù)控系統(tǒng)、排屑裝置、水箱、油箱、電控柜、標牌等外觀部件。每個外觀整體作為數(shù)控機床整體造型的特征要素，其對整體造型的影響是各不相同的，一般的外觀是研究門、把手和標牌等對數(shù)控機床外觀影響較大的外觀件。數(shù)控機床的整體造型與外觀件造型、外觀件的關(guān)系是有機的協(xié)調(diào)的關(guān)系，整體造型通過外觀件造型的有機統(tǒng)一來實現(xiàn)其造型的目的。外觀件的設(shè)計對數(shù)控機床整體外觀質(zhì)量以及數(shù)控機床使用的操作性有著重要的影響，因此外觀件造型設(shè)計是數(shù)控數(shù)控機床外觀設(shè)計的重點。

4.1外防護

數(shù)控機床的外防護造型是影響整體造型風(fēng)格的最重要的因素。外防護是數(shù)控機床主體上最主要的部件，其造型的視覺沖擊力和表現(xiàn)力直接影響人們對數(shù)控數(shù)控機床的第一印象乃至最終評判?，F(xiàn)有的外防護造型從其正立面上大體上可以概括為曲面造型、直面造型和斜面造型。這三種特征的外防護造型給人的感覺各不相同。以曲面、曲線為基調(diào)的外防護給人圓潤、流暢、活潑、親切的感覺。以直線、直面為主的造型風(fēng)格給人規(guī)整、均衡、莊重的感覺。正立面為斜面為主的造型，斜面之間的轉(zhuǎn)折變化較為豐富，給人以有生氣、活力、輕巧的感覺。

4.2門

門位于數(shù)控機床主體部分的正面中央，是數(shù)控機床外觀設(shè)計的重點之一。門的設(shè)計要受到數(shù)控機床外防護正立面造型的約束，其外廓線要與機床外防護正立面的輪廓線相匹配。現(xiàn)有的造型大致可以按造型分為曲門、直門、和折門三種，其造型的變化要隨外防護造型的變化而變化。

4.3觀察窗

觀察窗作為數(shù)控機床正立面的視覺中心，其造型對整體的造型風(fēng)格起著畫龍點睛的最用?，F(xiàn)有的數(shù)控數(shù)控機床的觀察窗造型變化較多，但均要求與整體造型風(fēng)格相協(xié)調(diào)。方形觀察窗帶有小圓角，常以直線平面為主，與邊角較硬直的外防護造型相匹配，給人以規(guī)整、精確的感覺。而帶有大圓角的觀察窗造型常以曲面為主的或是面與面之間過渡較為圓滑的外防護造型相匹配?，F(xiàn)有的數(shù)控機床的觀察窗造型不再以方形為主，尤其是國外的數(shù)控機床造型越來越多地采用曲面造型和一些不規(guī)則矩形作為觀察窗的外型，以滿足數(shù)控機床造型風(fēng)格的多樣化需求。

4.4把手

把手雖然在數(shù)控機床外觀部件中的體積較小，但其造型的視覺沖擊力卻不小。

把手的造型和安裝位置都要考慮人機工程學(xué)的因素，以方便操作者使用。把手的造型主要由其界面形狀和外觀輪廓線決定?，F(xiàn)有的數(shù)控機床的把手截面多以圓形為主，但方形把手也有少量的應(yīng)用?，F(xiàn)有的把手外形輪廓可歸納為直、曲、折三種，每種造型分別與不同造型風(fēng)格的數(shù)控機床搭配但要考慮風(fēng)格協(xié)調(diào)問題。直把手多用于方正的外防護造型；曲把手多用于曲面的造型，以體現(xiàn)整體形態(tài)的張力；而折把手多應(yīng)用于面與面之間轉(zhuǎn)折變化豐富的數(shù)控機床造型，形成整體風(fēng)格的統(tǒng)―。

4.5企業(yè)標牌設(shè)計

標牌對于數(shù)控機床的表示作用使得企業(yè)的產(chǎn)品形成一個系列的整體，具有很強的品牌識別性。國內(nèi)現(xiàn)有的數(shù)控機床的標牌設(shè)計和對數(shù)控機床的裝飾比起國外的同類產(chǎn)品差距較大，嚴重影響了數(shù)控機床的外觀效果。

數(shù)控機床的標牌按照其功能的不同可以分為三種：

第一，企業(yè)形象識別為目的的標牌，它經(jīng)常布置在床體外防護較顯眼的部分或者安放在主軸等運動部件上；

第二，標識機床類型和型號的標牌，這類標牌通常有英文字母和阿拉伯數(shù)字組合而成。標示性的標牌多安放在外防護表面較大的空余位置，其大小可以按需要設(shè)計，沒有一定的限制，可以按照空余區(qū)域的大小來調(diào)整標牌大小。

第三，對操作的使用起警示性作用的標牌，是為了提醒操作者使用過程中需要注意的事項，以免操作者在誤操作而導(dǎo)致事故的發(fā)生。警示性的標牌在國際上有通用的規(guī)范，必須放置在操作者使用過程中可以看見的位置，以便于實現(xiàn)其警示的作用。

結(jié)論

本文分析了數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)與分類，并對數(shù)控機床的造型風(fēng)格進行分析，將數(shù)控機床的風(fēng)格分為方直風(fēng)格、斜線梯形風(fēng)格和曲面風(fēng)格，并對它們的造型元素的特征進行了總結(jié)。研究了加工中心外觀造型因素，包括門、把手、觀察窗的造型設(shè)計，結(jié)合數(shù)控機床的風(fēng)格總結(jié)了造型因素應(yīng)具備的造型語言；并重點分析了企業(yè)標牌設(shè)計，包括標識性標牌、識別性標牌和形式性標牌的作用于布置要求。

參考文獻

篇（8）

引言

數(shù)控機床對于當前時代的發(fā)展具有重要的意義，特別是在時展速度不斷提升的今天，對于我國經(jīng)濟發(fā)展的重要性也是在不斷的提升。數(shù)控機床是一種典型的機電一體化的系統(tǒng)，并在實際的制造行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。但是，數(shù)控機床控制系統(tǒng)在當前的情況下還存在較多的問題，尤其是故障診斷的不及時，以及發(fā)生頻率較高的故障問題，都是會對制造業(yè)的進一步發(fā)展產(chǎn)生較大的影響。因此，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)設(shè)計，故障診斷系統(tǒng)的有效實施，對于數(shù)控機床運行效率的顯著提升，對于當前經(jīng)濟的進一步發(fā)展都是具有重要的意義，需要在數(shù)控機床應(yīng)用的過程中，不斷進行故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與完善，才能保證數(shù)控機床控制系統(tǒng)實現(xiàn)原有的功能。

1數(shù)控機床發(fā)展的現(xiàn)狀

（1）數(shù)控機床的內(nèi)涵。所謂數(shù)控機床，主要是指在使用數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)上的機床，更為簡單的來說，就是在機床中安裝了數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)國際信息處理聯(lián)盟技術(shù)委員會對于其定義，主要是指機床中安裝有程序控制系統(tǒng)，借助于這些系統(tǒng)的存在能夠?qū)崿F(xiàn)機床的絕大多數(shù)的功能。（2）數(shù)控機床的發(fā)展歷程。數(shù)控機床的發(fā)展是在二十世紀四十年代中開始，當時的機械工程師已經(jīng)是提出了在機械加工中應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)的思想。具體應(yīng)用的時間實在1970年左右，當時英特爾公司開發(fā)出了相應(yīng)的微處理器，正式實現(xiàn)了在機械加工中應(yīng)用數(shù)字控制的目的。不僅如此，在近半個世紀的發(fā)展中，數(shù)字化處理技術(shù)的不斷完善，計算機的普及，以及機械加工行業(yè)的有序發(fā)展，都是促進了數(shù)字化控制在機械加工行業(yè)中的應(yīng)用，不僅是提高了生產(chǎn)效率，還在一定程度上促進了社會經(jīng)濟的有效增長。當前，數(shù)控機床發(fā)展出現(xiàn)了兩個趨勢，一方面，是數(shù)控系統(tǒng)逐漸向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用，對于各行各業(yè)都是產(chǎn)生了巨大的影響，特別是在數(shù)控系統(tǒng)開放程度不斷提升的過程中，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的通用性和適應(yīng)性的提升。同時，利用PC機還能夠豐富數(shù)控系統(tǒng)的硬件資源，對于數(shù)控系統(tǒng)的柔性和擴展性的提升也是具有重要的意義。另一方面，是數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了智能化的發(fā)展趨勢。當前的時代，是一個智能的時代，人工智能的出現(xiàn)，并且伴隨著在計算機領(lǐng)域的滲透不斷提升，對于數(shù)控系統(tǒng)的影響也是在不斷地提升。在這樣的背景下，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)是逐步引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制機理、自適應(yīng)控制機理以及模糊系統(tǒng)的控制機理，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的自動編程，前饋控制以及自適應(yīng)控制等，在工藝上也是實現(xiàn)工藝參數(shù)的自動生成以及三維刀具補償?shù)?，這些技術(shù)的有效利用提升了機械加工的質(zhì)量，還能夠改善人機之間的關(guān)系，使之朝著人機互動更加友好的方向發(fā)展。值得注意的是，在智能化發(fā)展的過程中，私服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進給伺服裝置，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別負載并進行參數(shù)優(yōu)化的目的。（3）數(shù)控機床發(fā)展的現(xiàn)狀。數(shù)控機床具有較高的生產(chǎn)能力，在制造業(yè)中發(fā)揮了巨大的功能，因此，數(shù)控機床一經(jīng)面世，就是收到了較高的關(guān)注，獲得了較大的市場。但是，在數(shù)控機床應(yīng)用的過程中，還是存在著一些問題，這些數(shù)控機床中存在的故障，不僅是難以保證其生產(chǎn)進度和生產(chǎn)效率，還會在一定程度上造成社會經(jīng)濟的損失。對于數(shù)控機床中存在的故障，具體可以歸納為以下幾類：首先，數(shù)控機床的驅(qū)動部件存在的問題。數(shù)控機床中的驅(qū)動部件主要是指伺服電動機，主要發(fā)生故障的驅(qū)動部件就是異步型交流伺服電動機。在這種伺服電動機中由于軸承、轉(zhuǎn)子以及定子等各個部位的不同，發(fā)生故障的嚴重程度和影響程度也是會有所不同。在軸承中經(jīng)常發(fā)生的故障是軸承的脫落或者是磨損，并且由于轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙存在的不均衡問題，不僅是會造成機床的振動超速，還會造成倒條和端環(huán)承受力分布的渙散。其次，數(shù)控機床支承部件存在的問題。在數(shù)控機床中的支承部件主要是指其軸承。軸承對于數(shù)控機床的正常運轉(zhuǎn)具有重要的作用，在多數(shù)情況下是有內(nèi)外圈、保護架以及滾動體等部分組成的。在數(shù)控機床支承部件中最為重要的軸承是滾動軸承，該軸承有著彈簧性和非彈簧性兩種性質(zhì)，并且在使用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)各個部件之間的振動。由于非線性彈簧性質(zhì)的存在，極為容易造成滾動軸承的磨損，一旦出現(xiàn)磨損甚至?xí){到整個設(shè)備的正常使用。最后，數(shù)控機床傳動設(shè)備存在的問題。數(shù)控機床的傳動設(shè)備只要是指機床導(dǎo)軌、工作臺以及溜板和滑座，在這些部件中機床導(dǎo)軌的對于整個產(chǎn)生的意義最為重大，幾乎是影響到了數(shù)控機床加工的精密程度以及機床的使用壽命。因此，機床導(dǎo)軌與數(shù)控機床之間的關(guān)系最為緊密。在傳動設(shè)備中最常見的問題就是在于導(dǎo)軌表面出現(xiàn)變形的問題，這種變形會使得整個導(dǎo)軌表面的摩擦阻力發(fā)生變化，會在機床運行的過程中影響到問題，以及受力面積不均衡問題。

2對數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計

在數(shù)控機床中可能出現(xiàn)的問題不僅是會影響到數(shù)控機床的實際生產(chǎn)，還會對企業(yè)以及社會的產(chǎn)生不利的影響。因此，針對于在數(shù)控機床中存在的問題，應(yīng)該設(shè)計出相應(yīng)的數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)，盡可能保證在最高效的時間內(nèi)解決問題。（1）設(shè)計出數(shù)控機床自我診斷功能。目前，數(shù)控機床對于我國的制造業(yè)的發(fā)展具有重要的意義，因此，在實際的應(yīng)用中的范圍較大，應(yīng)用數(shù)量也是相對較多，需要在數(shù)控機床研發(fā)的過程中，借助于先進的檢測設(shè)備，尤其是精密水平儀、精密方箱以及測微儀等，實現(xiàn)直接對于故障源的測量，并且結(jié)合人工智能檢測的方法，對在電氣系統(tǒng)中存在的問題進行診斷和解決。不僅是如此，一旦發(fā)生多臺機床同時運作的過程中出現(xiàn)問題，就需要進行信號處理和邏輯推斷的方式，才能實現(xiàn)故障的診斷和解決。在對多臺數(shù)控機床進行問題診斷的過程中可以采用信號分析的方法，這種方法能夠更為精確的判斷機床的振動以及溫度變化的情況，精確的找到故障源。信號分析方法主要是有兩種，一種是時域分析法，另外一種是頻域分析法，前者主要是在分析的過程中使用原有確定的數(shù)學(xué)模型，并針對數(shù)控機床在實際操作中的信號的波形在時間變化中的規(guī)律，應(yīng)用典型數(shù)據(jù)抽樣的方式進行相關(guān)的分析和計算。其實質(zhì)是借助于數(shù)學(xué)函數(shù)計算信號的峰值與標準偏差。相對于前者來說，頻域分析法是一種以非正弦周轉(zhuǎn)性電路為基礎(chǔ)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)子啊動態(tài)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對信號進行更為深層次的分析和處理。（2）數(shù)控機床控制診斷系統(tǒng)的設(shè)計。在診斷數(shù)控機床診斷的基礎(chǔ)上，應(yīng)該設(shè)計出相應(yīng)的數(shù)控機床解決系統(tǒng)，才能保證盡可能降低問題產(chǎn)生的后續(xù)影響。一方面，應(yīng)該建立起相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。建立這樣一個系統(tǒng)的主要目的是，能夠在這個系統(tǒng)平臺中實現(xiàn)為用戶搭建電路的目的不僅是如此，還能夠?qū)崿F(xiàn)各個相關(guān)的硬件儀器之間的有效連接。當收集到一定得數(shù)控機床操作數(shù)據(jù)之后，還需要將相應(yīng)的圖像輸送到數(shù)據(jù)庫中，在傳遞的過程中要保證傳遞的信息具有較高的真實性和準確性。為了達到這個目的，需要選擇一些精度較高，分辨率高的數(shù)據(jù)采集卡，并且配置高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電線電纜，只有只有這樣才能保證傳輸信號的質(zhì)量較高。另一方面，制定出數(shù)控機床控制的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)在社會中，由于計算機的普遍使用，各行各業(yè)之間的聯(lián)系愈加緊密，已經(jīng)是形成了網(wǎng)絡(luò)化的社會結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的形成在數(shù)控機床控制中也是具有重要的作用，需要在診斷數(shù)控機床問題的過程中，實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)等進行聯(lián)系，保證在前端診斷出相應(yīng)問題的基礎(chǔ)上，在后臺控制中能夠盡可能實時的解決問題。這就需要將互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與數(shù)控機床有機的連接起來，在系統(tǒng)分析問題的基礎(chǔ)上，有維修工程師實時的對問題進行計算，制定出最佳的或者是最優(yōu)的解決方案，實現(xiàn)數(shù)控機床問題的快速解決。

3結(jié)論

數(shù)控機床是一種典型的機電一體化的系統(tǒng)，數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，對于提升數(shù)控機床生產(chǎn)的效率具有重要的意義。不僅如此，數(shù)控機床故障的及時診斷，不僅是可以降低問題帶來的損失，還可以借助于前饋診斷技術(shù)，消滅一些尚未出現(xiàn)的問題，進一步提升其生產(chǎn)效率。在當前時展的過程中，由于市場以及消費者對于機械加工提出了更多新的要求，對于機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求也是在不斷地提升，在這樣的情況下，需要對于數(shù)控機床的控制系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)進行深入的研究，并且借助于現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實現(xiàn)有效提升數(shù)控機床的運行效率，改善數(shù)控機床中存在的問題。

參考文獻：

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[2]韋清等.數(shù)控加工過程質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)研究[J].現(xiàn)代制造工程,2014(06):58-63.

篇（9）

引言

數(shù)控機床對于當前時代的發(fā)展具有重要的意義，特別是在時展速度不斷提升的今天，對于我國經(jīng)濟發(fā)展的重要性也是在不斷的提升。數(shù)控機床是一種典型的機電一體化的系統(tǒng)，并在實際的制造行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用。但是，數(shù)控機床控制系統(tǒng)在當前的情況下還存在較多的問題，尤其是故障診斷的不及時，以及發(fā)生頻率較高的故障問題，都是會對制造業(yè)的進一步發(fā)展產(chǎn)生較大的影響。因此，數(shù)控機床的控制系統(tǒng)設(shè)計，故障診斷系統(tǒng)的有效實施，對于數(shù)控機床運行效率的顯著提升，對于當前經(jīng)濟的進一步發(fā)展都是具有重要的意義，需要在數(shù)控機床應(yīng)用的過程中，不斷進行故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與完善，才能保證數(shù)控機床控制系統(tǒng)實現(xiàn)原有的功能。

1數(shù)控機床發(fā)展的現(xiàn)狀

（1）數(shù)控機床的內(nèi)涵。所謂數(shù)控機床，主要是指在使用數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)上的機床，更為簡單的來說，就是在機床中安裝了數(shù)控系統(tǒng)。根據(jù)國際信息處理聯(lián)盟技術(shù)委員會對于其定義，主要是指機床中安裝有程序控制系統(tǒng)，借助于這些系統(tǒng)的存在能夠?qū)崿F(xiàn)機床的絕大多數(shù)的功能。（2）數(shù)控機床的發(fā)展歷程。數(shù)控機床的發(fā)展是在二十世紀四十年代中開始，當時的機械工程師已經(jīng)是提出了在機械加工中應(yīng)用數(shù)字控制技術(shù)的思想。具體應(yīng)用的時間實在1970年左右，當時英特爾公司開發(fā)出了相應(yīng)的微處理器，正式實現(xiàn)了在機械加工中應(yīng)用數(shù)字控制的目的。不僅如此，在近半個世紀的發(fā)展中，數(shù)字化處理技術(shù)的不斷完善，計算機的普及，以及機械加工行業(yè)的有序發(fā)展，都是促進了數(shù)字化控制在機械加工行業(yè)中的應(yīng)用，不僅是提高了生產(chǎn)效率，還在一定程度上促進了社會經(jīng)濟的有效增長。當前，數(shù)控機床發(fā)展出現(xiàn)了兩個趨勢，一方面，是數(shù)控系統(tǒng)逐漸向著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。隨著計算機技術(shù)的普遍應(yīng)用，對于各行各業(yè)都是產(chǎn)生了巨大的影響，特別是在數(shù)控系統(tǒng)開放程度不斷提升的過程中，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的通用性和適應(yīng)性的提升。同時，利用PC機還能夠豐富數(shù)控系統(tǒng)的硬件資源，對于數(shù)控系統(tǒng)的柔性和擴展性的提升也是具有重要的意義。另一方面，是數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)了智能化的發(fā)展趨勢。當前的時代，是一個智能的時代，人工智能的出現(xiàn)，并且伴隨著在計算機領(lǐng)域的滲透不斷提升，對于數(shù)控系統(tǒng)的影響也是在不斷地提升。在這樣的背景下，數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)是逐步引入了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制機理、自適應(yīng)控制機理以及模糊系統(tǒng)的控制機理，實現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)的自動編程，前饋控制以及自適應(yīng)控制等，在工藝上也是實現(xiàn)工藝參數(shù)的自動生成以及三維刀具補償?shù)龋@些技術(shù)的有效利用提升了機械加工的質(zhì)量，還能夠改善人機之間的關(guān)系，使之朝著人機互動更加友好的方向發(fā)展。值得注意的是，在智能化發(fā)展的過程中，私服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進給伺服裝置，還能夠?qū)崿F(xiàn)自動識別負載并進行參數(shù)優(yōu)化的目的。（3）數(shù)控機床發(fā)展的現(xiàn)狀。數(shù)控機床具有較高的生產(chǎn)能力，在制造業(yè)中發(fā)揮了巨大的功能，因此，數(shù)控機床一經(jīng)面世，就是收到了較高的關(guān)注，獲得了較大的市場。但是，在數(shù)控機床應(yīng)用的過程中，還是存在著一些問題，這些數(shù)控機床中存在的故障，不僅是難以保證其生產(chǎn)進度和生產(chǎn)效率，還會在一定程度上造成社會經(jīng)濟的損失。對于數(shù)控機床中存在的故障，具體可以歸納為以下幾類：首先，數(shù)控機床的驅(qū)動部件存在的問題。數(shù)控機床中的驅(qū)動部件主要是指伺服電動機，主要發(fā)生故障的驅(qū)動部件就是異步型交流伺服電動機。在這種伺服電動機中由于軸承、轉(zhuǎn)子以及定子等各個部位的不同，發(fā)生故障的嚴重程度和影響程度也是會有所不同。在軸承中經(jīng)常發(fā)生的故障是軸承的脫落或者是磨損，并且由于轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙存在的不均衡問題，不僅是會造成機床的振動超速，還會造成倒條和端環(huán)承受力分布的渙散。其次，數(shù)控機床支承部件存在的問題。在數(shù)控機床中的支承部件主要是指其軸承。軸承對于數(shù)控機床的正常運轉(zhuǎn)具有重要的作用，在多數(shù)情況下是有內(nèi)外圈、保護架以及滾動體等部分組成的。在數(shù)控機床支承部件中最為重要的軸承是滾動軸承，該軸承有著彈簧性和非彈簧性兩種性質(zhì)，并且在使用的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)各個部件之間的振動。由于非線性彈簧性質(zhì)的存在，極為容易造成滾動軸承的磨損，一旦出現(xiàn)磨損甚至?xí){到整個設(shè)備的正常使用。最后，數(shù)控機床傳動設(shè)備存在的問題。數(shù)控機床的傳動設(shè)備只要是指機床導(dǎo)軌、工作臺以及溜板和滑座，在這些部件中機床導(dǎo)軌的對于整個產(chǎn)生的意義最為重大，幾乎是影響到了數(shù)控機床加工的精密程度以及機床的使用壽命。因此，機床導(dǎo)軌與數(shù)控機床之間的關(guān)系最為緊密。在傳動設(shè)備中最常見的問題就是在于導(dǎo)軌表面出現(xiàn)變形的問題，這種變形會使得整個導(dǎo)軌表面的摩擦阻力發(fā)生變化，會在機床運行的過程中影響到問題，以及受力面積不均衡問題。

2對數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計

在數(shù)控機床中可能出現(xiàn)的問題不僅是會影響到數(shù)控機床的實際生產(chǎn)，還會對企業(yè)以及社會的產(chǎn)生不利的影響。因此，針對于在數(shù)控機床中存在的問題，應(yīng)該設(shè)計出相應(yīng)的數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)，盡可能保證在最高效的時間內(nèi)解決問題。（1）設(shè)計出數(shù)控機床自我診斷功能。目前，數(shù)控機床對于我國的制造業(yè)的發(fā)展具有重要的意義，因此，在實際的應(yīng)用中的范圍較大，應(yīng)用數(shù)量也是相對較多，需要在數(shù)控機床研發(fā)的過程中，借助于先進的檢測設(shè)備，尤其是精密水平儀、精密方箱以及測微儀等，實現(xiàn)直接對于故障源的測量，并且結(jié)合人工智能檢測的方法，對在電氣系統(tǒng)中存在的問題進行診斷和解決。不僅是如此，一旦發(fā)生多臺機床同時運作的過程中出現(xiàn)問題，就需要進行信號處理和邏輯推斷的方式，才能實現(xiàn)故障的診斷和解決。在對多臺數(shù)控機床進行問題診斷的過程中可以采用信號分析的方法，這種方法能夠更為精確的判斷機床的振動以及溫度變化的情況，精確的找到故障源。信號分析方法主要是有兩種，一種是時域分析法，另外一種是頻域分析法，前者主要是在分析的過程中使用原有確定的數(shù)學(xué)模型，并針對數(shù)控機床在實際操作中的信號的波形在時間變化中的規(guī)律，應(yīng)用典型數(shù)據(jù)抽樣的方式進行相關(guān)的分析和計算。其實質(zhì)是借助于數(shù)學(xué)函數(shù)計算信號的峰值與標準偏差。相對于前者來說，頻域分析法是一種以非正弦周轉(zhuǎn)性電路為基礎(chǔ)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)子啊動態(tài)數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，對信號進行更為深層次的分析和處理。（2）數(shù)控機床控制診斷系統(tǒng)的設(shè)計。在診斷數(shù)控機床診斷的基礎(chǔ)上，應(yīng)該設(shè)計出相應(yīng)的數(shù)控機床解決系統(tǒng)，才能保證盡可能降低問題產(chǎn)生的后續(xù)影響。一方面，應(yīng)該建立起相應(yīng)的硬件控制系統(tǒng)。建立這樣一個系統(tǒng)的主要目的是，能夠在這個系統(tǒng)平臺中實現(xiàn)為用戶搭建電路的目的不僅是如此，還能夠?qū)崿F(xiàn)各個相關(guān)的硬件儀器之間的有效連接。當收集到一定得數(shù)控機床操作數(shù)據(jù)之后，還需要將相應(yīng)的圖像輸送到數(shù)據(jù)庫中，在傳遞的過程中要保證傳遞的信息具有較高的真實性和準確性。為了達到這個目的，需要選擇一些精度較高，分辨率高的數(shù)據(jù)采集卡，并且配置高質(zhì)量的數(shù)據(jù)電線電纜，只有只有這樣才能保證傳輸信號的質(zhì)量較高。另一方面，制定出數(shù)控機床控制的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)。在現(xiàn)在社會中，由于計算機的普遍使用，各行各業(yè)之間的聯(lián)系愈加緊密，已經(jīng)是形成了網(wǎng)絡(luò)化的社會結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的形成在數(shù)控機床控制中也是具有重要的作用，需要在診斷數(shù)控機床問題的過程中，實現(xiàn)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通信技術(shù)等進行聯(lián)系，保證在前端診斷出相應(yīng)問題的基礎(chǔ)上，在后臺控制中能夠盡可能實時的解決問題。這就需要將互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備與數(shù)控機床有機的連接起來，在系統(tǒng)分析問題的基礎(chǔ)上，有維修工程師實時的對問題進行計算，制定出最佳的或者是最優(yōu)的解決方案，實現(xiàn)數(shù)控機床問題的快速解決。

3結(jié)論

數(shù)控機床是一種典型的機電一體化的系統(tǒng)，數(shù)控機床故障診斷系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)，對于提升數(shù)控機床生產(chǎn)的效率具有重要的意義。不僅如此，數(shù)控機床故障的及時診斷，不僅是可以降低問題帶來的損失，還可以借助于前饋診斷技術(shù)，消滅一些尚未出現(xiàn)的問題，進一步提升其生產(chǎn)效率。在當前時展的過程中，由于市場以及消費者對于機械加工提出了更多新的要求，對于機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求也是在不斷地提升，在這樣的情況下，需要對于數(shù)控機床的控制系統(tǒng)和診斷系統(tǒng)進行深入的研究，并且借助于現(xiàn)代化的技術(shù)手段，實現(xiàn)有效提升數(shù)控機床的運行效率，改善數(shù)控機床中存在的問題。

參考文獻：

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.065

1 數(shù)控機床及其控制系統(tǒng)概述

當前，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)在IT、醫(yī)療、輕功、機電等行業(yè)內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用，并發(fā)揮出了重要的作用?？梢哉f，數(shù)控機床的出現(xiàn)與應(yīng)用有力地促進了機電制造業(yè)的快速發(fā)展。數(shù)控機床是集計算機、機床、自動控制、電機以及傳感檢測等技術(shù)與設(shè)施于一體的自動化生產(chǎn)設(shè)備，是一種以“數(shù)字量”作為指令信息的機床。一般而言，數(shù)控機床控制系統(tǒng)主要包括輸入裝置、CNC裝置、主軸控制模塊、可編程控制器、位置檢測裝置以及主軸伺服裝置等部分組成，其中，可編程控制器（PLC）是數(shù)控機床控制“核心”，數(shù)控機床操作、使用等都與PLC有著密切的關(guān)系。數(shù)控機床實際操作時，必須要根據(jù)工作條件、生產(chǎn)要求編制相應(yīng)的加工操作程序，然后將這些“程序”存儲于磁盤、穿孔帶等介質(zhì)中，系統(tǒng)軟件或者是邏輯電路通過讀取存儲于介質(zhì)中的“程序指令”，輸出相應(yīng)的操作控制指令信息，從而使數(shù)控機床按照程序所規(guī)定的指令運行，完成生產(chǎn)任務(wù)。當然，數(shù)控機床的正常工作、運行，不能僅僅依靠PLC，而是需要輸入裝置、CNC裝置、主軸控制模塊、可編程控制器、位置檢測裝置以及主軸伺服裝置等所有模塊都能夠正常運行，銜接緊密，這樣，數(shù)控機床才能夠順利地完成“指令”所規(guī)定的所有動作，促進企業(yè)生產(chǎn)目標的順利實現(xiàn)。

2 數(shù)控機床控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計分析

數(shù)控機床控制系統(tǒng)是數(shù)控機床正常運行的必要保障，機床類型不同、型號不同，控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計也有所不同，但是，在控制原理、傳動系統(tǒng)、編程控制以及結(jié)構(gòu)布局方面并沒有太大的差別，實踐中，數(shù)控機床控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計應(yīng)該重點做好以下幾個方面的工作：

2.1 數(shù)控機床控制系統(tǒng)的總體優(yōu)化與設(shè)計

本文中，對數(shù)控機床控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的主要目標是實現(xiàn)對數(shù)控機床的精準化、“實時化”控制，以支持數(shù)控機床高精度任務(wù)、多任務(wù)操作需要。一般而言，數(shù)控機床數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計主要是為了實現(xiàn)機床運行狀態(tài)監(jiān)測功能、加工控制功能、系統(tǒng)自檢功能以及加工參數(shù)交互功能等，其中，加工控制功能是控制系統(tǒng)設(shè)計的最基本的功能要求，目的就是實現(xiàn)對數(shù)控機床三維刀具、輸入/輸出裝置以及驅(qū)動電機的有效控制。由于絕大多數(shù)數(shù)控機床加工運行過程中，鉆頭、刀具等都處于高速運行狀態(tài)，為了滿足控制系統(tǒng)在極短的時間內(nèi)做出正確的控制決策，實踐中常常采用“嵌入式系統(tǒng)”作為控制系統(tǒng)功能開發(fā)平臺，比如，基于RT-Linux的開發(fā)平臺由于保留了Linux的所有的核心功能，具有強大的調(diào)度、管理功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)控機床操作任務(wù)的實時、精確管理。

2.2 數(shù)控機床控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計

當前，數(shù)控機床控制系統(tǒng)大多為“全閉環(huán)”控制模式，“全閉環(huán)”控制系統(tǒng)屬于一種典型的開放式控制結(jié)構(gòu)，硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計需要重點做好以下三點：

（1）數(shù)據(jù)采集卡配置，采集卡的主要功能是接收前端檢測數(shù)字量、采集模擬信號，然后利用系統(tǒng)內(nèi)的相關(guān)程序?qū)@些信息進行分析、處理，比如，信息收集、A/D轉(zhuǎn)換、觸發(fā)控制等等，都屬于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)置內(nèi)容;

（2）伺服裝置配置設(shè)計，可以使用“電致伸縮器”來調(diào)整工件與支架之間的偏差，以解決切削環(huán)節(jié)工件軸徑過大而引發(fā)的誤差問題;

（3）數(shù)控機床運動控制器配置，實踐中，常采用“上位機”與“下位機”聯(lián)合控制方式，以滿足機床加工對精度、軌跡控制較高的要求;

（4）硬件電路設(shè)計，數(shù)控機床中的硬件電路是控制系統(tǒng)正常工作、運行的動力系統(tǒng)，比如，機床驅(qū)動、信號指令傳遞等等都需要借助于硬件電路系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)，數(shù)控機床硬件電路系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵的是需要設(shè)計好電源電路、存儲器電路、PC通信電路、音頻錄入電路、音頻輸出電路等?？傊?，數(shù)控機床硬件系統(tǒng)（結(jié)構(gòu)）設(shè)計需要遵循模塊化、標準化的原則，在滿足系統(tǒng)總體功能需求的前提下，兼顧控制系統(tǒng)軟件設(shè)計需求，以降低控制系統(tǒng)設(shè)計的成本、提高控制系統(tǒng)運行的可靠性與穩(wěn)定性。

2.3 數(shù)控機床控制系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計

就數(shù)控機床的運行控制、運行原理來看，軟件系統(tǒng)是數(shù)控機床能夠平穩(wěn)運行的“核心模塊”，因為，所有的操作指令都需要通過軟件系統(tǒng)的控制才能夠?qū)崿F(xiàn)，比如，操作指令的譯碼、驅(qū)動電機的控制、刀具運行軌跡的控制以及運行狀態(tài)信息顯示等等都需要借助于軟件系統(tǒng)才能夠?qū)崿F(xiàn)。其中，基于PLC基礎(chǔ)上的數(shù)控軟件加工處理流程是數(shù)控機床控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的關(guān)鍵，比如，刀具加工、工件定位等都屬于加工數(shù)據(jù)處理流程范疇。實踐證明，數(shù)控機床控制軟件系統(tǒng)設(shè)計需要以“功能模塊”為核心，做好“上位機”與“下位機”設(shè)計，比如，對于操作精確度要求較高的數(shù)控機床控制系統(tǒng)設(shè)計，可以將整個軟件系統(tǒng)放在SIMO―TIOND環(huán)境下運行，這樣，“下位機”就可以直接接收來自各個“功能單元”的數(shù)據(jù)、信息，在此基礎(chǔ)上將數(shù)控機床運行狀態(tài)、各個功能模塊指令執(zhí)行情況監(jiān)測出來，為控制系統(tǒng)的正常運行奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.4 數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計

電氣控制系統(tǒng)設(shè)計也是數(shù)控機床控制系統(tǒng)硬件設(shè)計的重要內(nèi)容。實踐中，在進行數(shù)控機床電氣控制系統(tǒng)設(shè)計時，常常將PLC程序設(shè)計為低級程序與高級程序兩個部分，前者主要是用來處理控制系統(tǒng)中普通信息以及比較程式化的控制，后者則主要使用處理系統(tǒng)中緊急信號，目的是對數(shù)控機床出現(xiàn)的一些突發(fā)事件做出相應(yīng)的應(yīng)急處置反映，科學(xué)設(shè)置參數(shù)，確保數(shù)控機床安全、穩(wěn)定運行。

總之，數(shù)控機床具有斷刀、換刀、工件夾緊、刀位檢測、通信檢測以及通信連接等多項功能，要促進這些功能目標的實現(xiàn)，就必須要做好數(shù)控機床的控制系統(tǒng)設(shè)計，這對提高機床的開動率、生產(chǎn)率以及數(shù)控機床的穩(wěn)定運行具有重要的意義。

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0.前言

現(xiàn)階段，數(shù)控機床以其穩(wěn)定優(yōu)異的精度、柔性自動化性能和多樣迅捷的功能，受到了人們的廣泛關(guān)注，不僅實現(xiàn)了機械產(chǎn)品的機電一體化，額額企鵝制造行業(yè)的發(fā)展起到了極大的推動作用，所以，數(shù)控機床便逐漸成為現(xiàn)今制造業(yè)中尤為重要的一項核心技術(shù)。數(shù)控機床的普及和發(fā)展，不僅進一步深化了信息技術(shù)，并且成為了國防建設(shè)以及國民經(jīng)濟發(fā)展中必不可少的制造裝備，值得人們提起高度的重視。

1.我國數(shù)控機床的發(fā)展現(xiàn)狀

目前，我國既是最大的機床消費國，并且也是最大的機床生產(chǎn)國，全球每消費十臺數(shù)控機床，便大約有五臺機床是我國消費的。從總體上來看，與傳統(tǒng)先進國家相比，我國在數(shù)控機床領(lǐng)域仍然存在著較大的欠缺。（1）增長速度。2006年至2009年期間，我國數(shù)控機床的銷售有34%的增長率，根據(jù)機床工具工業(yè)協(xié)會的預(yù)測可知，我國機床產(chǎn)業(yè)銷售收入在“十二五”期間為10%的增長率，在2015年其銷售收入會高達七千億元，在2020年會高達一萬億元；（2）經(jīng)濟效益。于2010年，根據(jù)行業(yè)累計完成情況，我國數(shù)控機床的工業(yè)總產(chǎn)值較2009年同比增長40.6%，而產(chǎn)品銷售產(chǎn)值較2009年同比增長41.4%，并且工業(yè)產(chǎn)品的銷售率也上升至98.2%。其中，數(shù)控機床的產(chǎn)量有著明顯的提高，同比增長分別為66.7%和33.1%。機床工具產(chǎn)品再創(chuàng)新高，有著62%的同比增長百分率。近年來，金屬加工機床的銷售產(chǎn)值與日俱增，大約有著70%的國產(chǎn)機床市場占有率。

2.提高數(shù)控機床可靠性的有效措施

明確的可靠性目標、嚴格的制造、科學(xué)實驗評測方法的制定以及精心全面的設(shè)計，再加上找出薄弱環(huán)節(jié)和維修分析故障模式的實施，有助于數(shù)控技術(shù)的不斷推進。比如，經(jīng)過多年的努力，我國機床行業(yè)已經(jīng)使數(shù)控車床和加工中心的MTBF得到50%的增長。所以，為了充分的確保數(shù)控機床具備較強的可靠性，在機床的設(shè)計工作當中，應(yīng)當對其力學(xué)特性及功能進行綜合考慮，并且進行可靠性設(shè)計，按照可靠性要求對各組成件的可靠性指標進行合理的分配，在制造過程中以及配套件的采購過程中，高度重視質(zhì)量要求，最大限度的加強質(zhì)量管理。此外，還應(yīng)當嚴格控制制造質(zhì)量，加強故障的維修，大力發(fā)展人機友好界面，以便于實現(xiàn)數(shù)控機床可靠性的增長。

3.數(shù)控機床行業(yè)的發(fā)展趨勢

3.1開放化

為了與數(shù)控聯(lián)網(wǎng)、進線、多品種、柔性化、個性化、普及性以及數(shù)控迅速發(fā)展的諸多要求相滿足，開放式數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計生產(chǎn)和體系結(jié)構(gòu)的開放性便成為數(shù)控機床尤為重要的發(fā)展趨勢。

3.2精密及超精密化

由數(shù)控機床的精密加工，再到數(shù)控機床的超精密加工，這是全球工業(yè)強國的重要發(fā)展方向、數(shù)控機床的精度從微米級一直到亞微米級，甚至是納米級，其應(yīng)用范圍得以不斷拓展。數(shù)控機床行業(yè)的超精密加工所包括的主要是超精密特種加工、超精機研磨拋光加工、超精密磨削加工以及超精密切削加工等。隨著新零件與新材料的大量涌現(xiàn)，精度要求更高的提出等均迫切的需要應(yīng)用超精密加工技術(shù)，對新型的超精密加工機床加以發(fā)展，并實現(xiàn)超精密加工技術(shù)的不斷完善。

3.3復(fù)合化

隨著數(shù)控機床零部件不斷減少及一體化程度的提高，加工產(chǎn)品的形狀也隨之變得越來越復(fù)雜。此外，不但縮短的產(chǎn)品周期也要求機床加工能夠適應(yīng)新變化，并且及時的作出相應(yīng)調(diào)整，并且切實的與各類產(chǎn)品加工要求加以滿足，這便需要一臺機床便可以對以往需要數(shù)臺機床處理的工業(yè)程序加以處理。復(fù)合加工機床則能夠在一次裝卡中使工件完成全部或者多數(shù)加工程序，進而免去工序之間的儲存及搬運，減少夾具和機床，節(jié)約作業(yè)面積以及縮短加工周期。由此可見，復(fù)合機床便成為數(shù)控發(fā)展的重要方向。

3.4智能化

富有現(xiàn)代化氣息的數(shù)控機床將自適應(yīng)控制技術(shù)引入，按照切削條件的不斷變化，對工作參數(shù)自動的加以調(diào)整，進而在加工過程中對最理想的工作狀態(tài)加以保持，并且有助于設(shè)備生產(chǎn)效率和道具使用壽命的提高。另外，還具備著自修復(fù)與自診斷等諸多功能，在實際的工作過程中，系統(tǒng)能夠?qū)NC系統(tǒng)和與之相連的設(shè)備隨時進行自檢查和自診斷。故障一旦發(fā)生，馬上采取停機等有效措施，并且自動對故障報警，明確提示故障的發(fā)生原因及發(fā)生部位等。還能夠使故障模塊自動脫機，將備用模塊自動接通，從而充分的保證了無人化工作中的要求。為了將更高的故障診斷加以實現(xiàn)，人工智能專家診斷系統(tǒng)便成為數(shù)控機床大一大發(fā)展趨勢。

3.5綠色化

通常工業(yè)生產(chǎn)過程會帶來一系列的污染，隨著人們保護環(huán)境意識的增強和環(huán)保要求的提出，數(shù)控機床行業(yè)也開始追求與環(huán)保相切合的機床。微量劑切削法和干式切削法的實施，有助于劑使用量的大大減少，并且使得機床操作者的工作位置和工作環(huán)境更加舒適。與此同時，綠色清潔加工技術(shù)也得以普及。隨著產(chǎn)品的不但升級和科技的不斷進步，再加上地方投資項目和國家重點工程的進一步推進，我國的國民經(jīng)濟對數(shù)控機床的要求會逐漸提高，并且對數(shù)控機床的綠色化要求也會隨之大大提高，因此，數(shù)控機床的綠色化發(fā)展趨勢必將得以加強。

4.結(jié)束語

總而言之，數(shù)控機床的不斷發(fā)展給我國的工業(yè)生產(chǎn)注入了新鮮的活力，極大的提升了工業(yè)生產(chǎn)水平及生產(chǎn)質(zhì)量，所以，相關(guān)人員應(yīng)當加強數(shù)控機床工藝和技術(shù)的開發(fā)研究，進一步強化數(shù)控機床的性能，從而使數(shù)控機床更好的推動國民經(jīng)濟的發(fā)展。

【參考文獻】

[1]陳先鳳.數(shù)控機床故障診段的若干思考[J].科技風(fēng)，2011，4（9）：93-95.