数控机床的作用

数控机床的作用（共10篇）

数控机床的作用 篇1

摘 要:针对当今出现的数控加工仿真系统软件、数控编程与加工教学和数控机床实训环节易出事故、机床损耗严重、费用高等特点,论述了数控加工仿真系统的产生、作用、功能,以及在数控专业教学中,如何有效地使用数控加工仿真系统软件,体现了数控专业教学中的一种新的现代教育理念、教学方法和教学模式。

关键词:数控机床;数控加工仿真系统软件;数控教学;数控实习问题的阐述

随着科学技术的发展,数控技术正在得到广泛的应用。数控人才成为市场急需的人才,如何尽快地培养出满足市场需要、掌握数控机床编程和操作技术的数控技能型人才成为数控教学工作者必须研究的问题。作为数控教学的专业教师,深感如何将数控理论和实践教学有机地结合起来是值得我们认真探讨与研究的。

由于数控机床是一种新型工艺装备,故数控技术工人的培养和数控机床的教学还处在刚刚起步的状态,如何利用数控加工仿真系统进行教学更是处在探索阶段,因此有必要对数控教学模式、教学手段和教学方法的完善进行有益的探索,创新数控专业的职业技能鉴定的工作方法,建立一套完整的数控教学新体系。数控实习(实验)教学中存在的问题

(1)数控机床是一种机电一体化的新型设备,价格较之普通机床要昂贵得多。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练,投入大消耗多成本高。

(2)数控机床的系统多,型号多且更新较快,对学院而言是不可能将所有的系统配齐的,这样经常会出现学生在校期间所学的系统与工厂中不符的情况,使到了工厂后不能尽快适应机床。

(3)数控机床是自动运行的,学生在初学时,常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误造成刀具或机床的损坏,甚至造成人身危害。

为了解决上述问题,我院从数控专业开设起,就尝试利用数控加工仿真系统软件进行教学,均对我院数控教学等方面发挥了重大的作用。数控加工仿真系统的产生

随着计算技术的发展,尤其是虚拟现实技术和理念的发展,产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训,不仅可迅速提高操作者的素质,而且安全可靠、费用低。

目前在国内已经有很多学校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中,也产生了各种仿真教学系统。简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真,参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。数控加工仿真系统的应用方法

4.1 活应用教学方法,使学生成为课堂学习的主体

由于大部分高职学生学习基础差,所以教师教学很困难,传统的教学方式已很难使学生接受。

因此,利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力,有较强的数控职业能力,能较为娴熟地运用行动导向的教学方法,在课堂教学真正体现学生为主体,突出显示学生动手动脑的活动,变学生被动学习为主动学习。

4.2 恰当运用数控加工仿真系统,充分发挥其课堂教学中的作用

数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程,还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法,摆正数控加工仿真系统在教学中的位置,既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用,也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用,应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

4.3 科学安排教学内容,循序渐近掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分为三个教学模块。其一为基础模块,主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的的编程方法、操作及应用,由于配备FANUC系统的数控机床在数控加工中的市场占有率高,所以这一模块是教学重点,必须使学生熟练掌握,灵活应用:其二为提高模块,主要讲解与训练SIEMENS系统的机床的编程与操作,以帮助学生在不同数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力;模块三为拔高模块,主要讲解国产数控数控系统中的华中数控系统的数控编程与操作方法,扩大学生的知识面,从而适应高职数控大赛指定系统—华中数控系统的编程与操作。

这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排。这样,学生在从业时能够信心十足的面对所操作的数控机床,较快适应所从事的工作。当然,运用此方法,我们学院在各种大赛比武中取得了好的成绩。

4.4 正确进行教学评价,提高学生的自觉学习意识

教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生相互之间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主,对每次的练习成绩及时登记。评价方法包括口头评价和试题测评,而试题测评方法包括课题测评及期末测评。教师对学生进行口头评价时应注意方式和语言的选择,对做得不好的学生不采用直接批评的方法,只是指出该学生哪些地方做得好,哪些不太好,应如何改进;对于比较差的学生称为“稍微弱一点的学生”。课堂测试应有较强的目的性,不是难为学生,而是通过对学生进行测试,来提高学生的学习意识、学习热情,学习的自觉性和自信心。数控加工仿真系统的应用效果

5.1 理论教学应用数控加工仿真系统可以极大地提高学生的学习兴趣

在引入数控加工仿真系统应用软件之前,数控编程与操作课程与其他课程教学模式相同,主要是课堂教学,学生对自己所编的程序正确与否是通过教师批改作业来知晓的。这种方法教师检查程序需逐个程序段进行查阅,内容多而十分麻烦,一些在数控机床上常常无法通过的书写错误也不易查出,而这些问题的解决在实际数控编程中是十分重要的。至于数控操作问题,在黑板上讲解各个按键的作用、名称与使用更是一件费力不讨好的事,习者枯燥,教者乏味。

引入数控加工仿真系统进行教学以后,学生所编程序可以直接在计算机数控加工仿真系统的模拟加工演示,对程序编写和书写的错误能直接看出,机床操作面板的使用与零件的加工过程也和实际加工情况十分相似,学生可以从任意角度观察数控机床加工过程,毛坯加工为成品的过程历历在目,直观形象,便于学习与掌握,编程与操作的作业可以直接在计算机上检查,每次有检查,次次有结果,使学生对这门课程有了浓厚的学习兴趣。

5.2 技能训练应用数控加工仿真系统可降低训练成本提高训练效率和安全性

数控机床是一种较为昂贵的机电一体化的新型设备,它具备“高速、高效、高精度”的特点,如果初学时就让学生直接在数控机床上操作,可能出现撞坏刀具等现象,甚至因操作失误对学生造成人身危害。引入数控加工仿真系统进行技能操作,可以大大降低实训的消耗,约50个机位的计算机包括50个结点的正版数控加工仿真系统软件,所需费用相当于一台三十万元的数控机床,却能解决50-150个学生的初阶段的技能训练问题,学生可以轻松对实习过程进行初始化,对未能完成的实习实行项目保存,对已完成的实习课题进行调入回顾,而后再进行几次实际操作就能达到事半功倍的效果,大大提高了实习效率降低了实习成本。

数控机床的作用 篇2

参数在机床正常运行的过程中起到至关重要的作用, 它的设置直接影响着数控机床能否正常使用。如果参数设置不当而发生故障, 则会导致数控机床停止运行, 这对产品的加工会造成一定影响, 并且会带来较大的经济损失。因此要尽可能快速、准确地将故障排除。通过参数调整通常能够快速诊断机床故障, 在最短的时间内完成数控机床的维修, 最大限度地减小由于数控机床故障而停产带来的经济损失。

2 数控机床维修前期分析

数控机床维修的前期准备工作主要有两方面内容:第一需要掌握整个机床的机械机构, 并且要了解组成机床的每个部件的工作原理;第二要了解机床设备在工作过程中的动作顺序以及机床设备的操作规范, 并且需要在故障现场了解报警状况。维修过程中应通过对机床动作过程的仔细分析, 根据机床故障诊断手册, 利用系统的状况显示功能和系统的软件报警功能, 排查数控机床的开关量信号能否输入到数控系统、数控系统能否将信号传送到机床并且使其产生相应动作, 注意信号的输入与输出的逻辑关系以及元件的信息流向。

故障产生的原因分为软件和硬件两类, 软件故障一般是由于PLC在逻辑控制程序中发出的信息数据出现传递故障而造成的;硬件故障一般采用置换法, 即对重要电气件、线路板等集成块采取整体替代。

3 数控机床维修与参数调整

在维修机床时, 通过观察参数可以了解机床电机状态和机床的运动情况, 可以通过适当修改参数来达到数控机床维修的目的。为了防止机床操作者对参数误修改而引起数控机床故障, 因此通常对参数要采取密码等方式进行锁定。本文主要以西门子系统和其他系统为例来说明参数调整在数控机床维修中的作用。

3.1 优化伺服电机的性能

伺服电机发生故障后经过维修导致电机机械特性发生变化, 或是伺服电机使用过久导致其内部的元件发生老化, 这两种情况都有可能导致伺服电机在后续的使用过程中出现伺服误差过大和不正常的振动现象。如果情况严重, 还会对数控机床的滚珠丝杠传动系统产生影响, 从而导致数控机床加工性能变差。相对于上面的情况, 可以适当增大或减小位置环伺服增益系数32200POSCTRL_GAIN[n] (n=0-5) 的值。应该注意位置环伺服增益系数的值不能一直减小, 否则会发生25040轴停止监控报警的状况。在进行以上参数的设置时, 可辅助调整32300MAX_AX_ACCEL的值, 即轴加速度参数的值。

例如旋压机RL70/130, X2轴在运行中出现轴X2停止监控报警情况而导致系统停止运行。检查液压系统和机械机构没有发现故障, 这就有可能是伺服增益系数不合适, 需要对参数进行调整, 最后通过对机床X2轴参数1547修改, 消除了故障。

3.2 伺服轴虚拟化设置

在FANUC数控机床伺服系统中, 当伺服模块组中有一个单元出现故障时, 都会引起所有单元的VRDY_OFF (伺服准备就绪跳掉) , 有时比较难判断出故障点, 这时就需要将某根轴虚拟化设置, 也就是所谓的屏蔽。数控系统不再向该伺服放大器发指令, 同时也不再读这个轴的反馈数据。屏蔽该轴的信号后, 其他伺服放大器可以正常吸合, 即VRDY置位, 对应于其他轴可以正常工作。

通过调整以下参数可以实现伺服轴虚拟化:忽略伺服上电顺序 (No.1800) , 抑制轴数据传输 (NO.2009) 。

1800#I1=1位置控制就绪信号PRDY接通之前, 速度控制信号VRDY先接通时:0对应出现伺服报警;1对应不出现伺服报警。

2009#0=1轴抑制参数。0对应于轴抑制无效;1对应于轴抑制有效。

3.3 增大数控机床的监控值

数控系统对数控机床所有轴运转过程中的运行状态进行监控, 数控机床所发出的指令值应与实际值的偏差符合系统允许的误差要求, 如果偏差值超过了数控机床所允许的范围, 机床就会发出报警信号, 并且停止运行。有时偏差很大引起报警, 发生这种状况时首先要仔细排查, 确认是否是由于机械故障而引起。还有一种情况也可能引起系统报警, 即由于机床使用年限过久而不能保证机床精度, 最终使得参数的监控范围偏小, 对于这种情况要根据具体参数监控范围来适当扩大监控值, 以保证机床能够继续工作而不发生警报。对于西门子系统来说, 上述的报警信号主要包括25050 (轮廓监控) 、25080 (定位监控) 、25040 (静止误差监控) 报警。

例如立式加工中心XH716的换刀故障。系统在换刀一次结束后, 接着进行了第二次换刀, 这导致刀套和机械手之间发生相互干涉, 并且产生25040主轴静止误差监控和700016机械手电机过载的警报信号。通过检查得知输入信号E11.1=1和数据位DB33.DBX60.7=0, 可以得知报警产生的原因是由于主轴停止运转时它的位置角度值的误差超过了参数的控制值。解决上述问题的方法是把36030静止位置允差由1°改为2°, 把主轴的粗略准停36000由1°改为2°, 把主轴的精确准停36010由0.5°改为1°。通过以上的参数设置和修改, 解决了XH716的换刀故障问题。

3.4 改变电机运转方向

对于普通三相异步电动机, 如果需要改变电机运转方向, 可以通过改变输入电源的相序来实现。对于数控机床的伺服电机来说, 可以通过修改参数来实现伺服电机转向的变化, 即修改参数32100 AX_MOTION_DIR的值。对于数控机床的A轴和C轴, 通常编程人员为了减少对加工程序的修改, 习惯将轴顺时针转动设定为正向转动。此时可以通过修改32100的值来实现上述要求, 即把1改为-1, 或将-1改为1, 就可以变更伺服电机的转向。

例如对于立式加工中心XH716, 如果需要某轴改变其运转方向, 可通过以上方法来实现。

3.5 限定机床工作范围

数控机床通常通过两种类型的开关来限定它的工作范围, 一种是软限位开关, 还有一种即硬件限位开关。

西门子系统中可以将软限位分为以下四种:第一负向软限位36100 POS_LIMIT_MINUS;第二负向软限位36120 POS_LIMIT_MINUS2;第一正向软限位36110POS_LIMIT_PLUS;第二正向软限位36130 POS_LIMIT_PLUS2。一般仅采用第一负向软限位和第一正向软限位来限定轴的运动范围。如果轴运行到了软限位设定的值, 此时数控机床系统就会发出报警10621 Channel laxis X rests on software limit switch+ (或-) 。解除警报的方法是将该轴向相反方向开动。

4 结语

随着数控机床的使用日益广泛, 其故障诊断和维修已成为一个重要课题。由于数控机床的复杂程度高于传统机床, 所以一般该机床出现故障会造成很大损失, 在进行数控机床维修时利用参数的调整进行故障诊断, 往往会达到事半功倍的效果, 所以参数设置在数控机床维修中有很重要作用。

参考文献

[1]雒补清.论参数调整在数控机床中的作用[C]//2012年十三省区市机械工程学会学术年会论文集, 2012.

[2]杨雪翠, 王庆明.参数在FANUC数控机床伺服系统维修中的应用[C]//第六届全国设备管理学术会议文集, 2011.

[3]王亚玲, 胡辉, 魏红根.数控机床维修实例[J].制造技术与机床, 2010 (1) :131-132.

数控机床的作用 篇3

关键词：数控机床 数控维修 PLC

中图分类号：TG659文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0082-01

数控机床是数字控制机床（Computer numerical control machine tools）的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统就是数控系统，数控系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件。数控系统由数控程序、输入装置、输出装置、计算机数控装置（CNC装置）、可编程逻辑控制器（PLC）、主轴驱动装置和进给驱动装置（包括检测装置）等组成。

数控系统由CNC控制机床各个坐标轴的位置进行连续控制，而由PLC完成机床主轴的正反转及停止、工件的夹紧与松开、更换刀具、液压与气动、冷却、润滑等的启停等辅助工作，在现代的加工中心上，PLC完成附加轴、刀库的旋转、机械手的动作、分度工作台的转位等。

数控机床利用PLC与外围设备进行信息交换。PLC、机床和CNC三者之间进行信息交换，共有机床至PLC、PLC至机床、CNC至PLC、PLC至CNC四个部分。机床侧的信号通过I/O单元接口输入到PLC，比如机床操作面板信号、各种按钮开关信号；根据机床的配置，以及所需要完成的控制功能，PLC将控制信号输送至机床侧，控制机床上的一些执行元件，比如控制继电器、电磁阀等；CNC送至PLC的信息可由CNC直接送入PLC的寄存器中，所有CNC送至PLC的信号含义和地址均由数控系统厂家确定，PLC编程者只可使用，不可更改，如数控指令的M、S、T功能，通过CNC译码后直接送入PLC相应的寄存器中；PLC送至CNC的信息也由开关量信号或寄存器完成，所有PLC送至CNC的信号地址与含义由数控系统厂家确定，不同的数控系统的信号地址不同，PLC编程者只可使用，不可更改。

西门子的802D SL数控系统，现在国内应用的比较多，现在就以此系统为例加以说明。802D SL数控系统内嵌有西门子S7-200型PLC。可以在系统上直接对PLC程序进行操作。802D SL数控系统的信号中I信号为机床到PLC的输入信号；Q信号为PLC输出到机床的信号；VB信号为PLC与CNC之间的交换信号。

当数控机床出现故障时，首先应弄清楚故障现象，向操作者查问故障出现的过程，如果可以的话观察一下故障出现的过程，注意这种故障是在什么样的情况下出现的，如何出现，又有什么样的后果，是否出现报警；然后，根据经验判断是机床侧还是CNC系统引起的；最后根据电路图以及监控PLC程序分析故障點并找到故障点排除掉。下面通过一个实例来分析PLC编程在数控维修中的作用。

我以长春数控机床有限公司生产的立式加工中心XH715为例，此机床配备的数控系统是西门子公司的802D SL。本机床集中润滑装置的工作是由PLC控制的。系统上电后，润滑系统自动启动，指示灯点亮。工作5 s后，润滑系统自动停止，指示灯熄灭。30 min后润滑系统自动启动5 s，如此循环往复。手动方式时按住导轨润滑钮可启动润滑系统，同时指示灯点亮，松开该按钮，润滑系统停止。润滑系统在工作时，中间继电器KA4得电吸合。润滑系统的工作和间歇时间可在系统参数设定。控制润换系统的PLC子程序如下：

当机床的润滑系统出现故障时，可以通过PLC程序监控，找到故障点。例如：当机床无润滑时，首先应该从润滑泵的硬件控制电路开始检查，确定控制硬件电路是否正常，如果硬件电路正常，可以通过PLC监控看一下PLC输出信号Q0.3是否有输出，如果Q0.3有输出那么一定是PLC接口电路有故障了，检修PLC电路板；如果Q0.3没有输出，那么，仍然通过PLC监控在Q0.3输出前端的控制程序中哪一部分断开了，然后在相应的寻找原因。同时，可以随时根据现场情况更改润滑泵泵油的时间和间歇的时间。所以，PLC编程在数控机床的维修中起到了很大的作用。

数控机床大部分在出现故障时都会有报警显示，现在的数控系统上都有内嵌的PLC程序，可以在系统上直接进行PLC程序的监控与编辑，那么我们可以通过监控PLC程序状态以及PLC的输入输出状态，可以很快的推断出是电路故障还是某一条件没有满足，为排除故障提供了一个快捷的方法。所以，如果在加工过程中润滑出现故障，那我们可以通过PLC程序再加上机床的电气电路图，就可以分析出故障点并进行排除。

通过上面的例子可以看出，对于数控系统，CNC与PLC就是它的两个核心部件，同时PLC又是CNC与机床外设的连接桥梁，所以，了解了数控机床的PLC程序，就了解了整个机床的动作过程，所以在维修数控机床的时候就会变得及快又准，大大的提高了维修的速度与质量。只要弄懂了数控机床的PLC程序，可以少走很多弯路，同时也可以大大缩短数控机床的故障时间。所以，在数控机床的维修过程中，能够熟悉机床的PLC程序是至关重要的。

参考文献

[1]孙汉卿.数控机床维修技术[M].机械工业出版社，2001.

数控机床的操作方法 篇4

打开总电源开关→开通机床电源→等待系统起动。2.返回参考点：将“方式选择”旋钮转到回零方式＋Z、＋X、＋Y。3.机床起动： 单动→MDI→程序→输入M03 S600→EOB→INSERT（插入）→程序起动→手轮→复位。4.工件毛坏安装：5.对刀：OFS／SEF POS→显示坐标→相对坐标→手轮 X向：碰刀→输入X→起源（清零）→另一端碰刀→计数／2→刀移至计算值位置→起源（清零）Y向：碰刀→输入Y→起源（清零）→另一端碰刀→计数／2→刀移至计算值位置→起源（清零）Z向：碰刀→输入Z→起源（清零）OFS／SEF→坐标系→光标移至机床坐标（G54）→X0.→测量→Y0.→测量→Z0.→测量→确定（换刀）OFS／SEF→坐标系→G54→EXT→X0→Y0→Z100（输入补值）6.准备加工：机床：连线→进给率0→快速倍率0→PROG→程序启动→显示标头电脑传输：CimcoEdit.ex→File→open→查找零件加工程序→打开→Transmission→send.手动换刀：单动→PROG→MDI→给换刀指令M06 T00（刀号）OFS／SEF→OFFSET→选第几号刀数→POS→MACHINE（Z轴数值抄写到所选的第几号刀是面）程序传送设置1.SYSTEM→＋→ALLIO→BAUDRATE19200→RESET传：连线→进给率0→快速倍率0→PROG→程序启动→显示标头2.SYSTEM→＋→ALLIO→程序→BAUDRATE→给程序号O0009→READ3.Transmission→DNC→setup→port→baudrate:19200→→FLOWCONTROL(Hardwareandsoftware)确定。CF卡： OFS／SEF→SETING→参数写入：1→SYSTEM＋→参数→0020（给1，线传；给4，CF卡传）→4→INPUT

数控机床的实习报告 篇5

这个学期我们实训了先进的数控制造技术，即数控机床。在两个多月里，我们实训了数控车床、数控铣床、加工中心和特种机床等先进制造设备，下面我们将数控机床的实训总结如下：

一、数控车床

通过数控车床的实训，使我掌握了数控机床与普通机床的区别、数控机床的结构特点及数控车床的应用。

1、数控机床与普通机床的不同

(1)对加工对象的适应性强，适应模具等产品单件生产的特点，为模具的制造提供了合适的加工方法;

(2)加工精度高，具有稳定的加工质量;

(3)可进行多坐标的联动，能加工形状复杂的零件;

(4)加工零件改变时，一般只需要更改数控程序，可节省生产准备时间;

(5)机床本身的精度高、刚性大，可选择有利的加工用量，生产率高(一般为普通机床的3~5倍);

(6)机床自动化程度高，可以减轻劳动强度;

(7)有利于生产管理的现代化。数控机床使用数字信息与标准代码处理、传递信息，使用了计算机控制方法，为计算机辅助设计、制造及管理一体化奠定了基础;

(8)对操作人员的素质要求较高，对维修人员的技术要求更高;

(9)可靠性高。

2、数控机床的结构及特点

数控机床的基本组成包括控制介质、数控装置、伺服系统、机床主体、反馈装置和其他辅助装置，

(1)控制介质是将零件加工信息传输到数控装置中去的信息载体，是人与数控机床之间联系的中间媒介物质，反映了数控加工中的全部信息。

(2)数控系统是机床实现自动加工的核心，主要由输入装置、监视器、主控制系统、可编程控制器、各种IO接口等组成，是完成数字信息运算处理和控制的计算机。

(3)伺服系统是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节，主要由伺服电机、伺服驱动控制器组成。

(4)反馈装置：其作用是检测速度和位移，并将信息反馈给数控装置，构成闭环控制系统。

(5)机床本体是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分，包含床身、立柱、主轴、进给机构等机械部件。

(6)辅助装置主要包含自动换刀装置(ATC)、自动交换工作台机构(APC)、工件夹紧放松机构、液压控制系统、润滑装置、切削液装置、排屑装置、过载和保护装置等。

数控机床的品种规格很多，分类方法也各不相同。一般可根据功能和结构来分类，这里我们按机床的功能进行分类。

3、数控车床的加工应用

数控车床主要用来加工轴类或盘类的回转类零件，数控车床可以自动完成内外圆柱面、圆锥面、圆弧面、端面、螺纹等切削加工，特别是适合加工形状复杂的轴类或盘类零件。

数控车床根据其机型及配置，加工范围与加工能力有一定的差别，可分为简易(经济)型数控车床和全功能型数控车床。经济型数控车床一般为平床身、前置刀架，即刀架在操作者一侧，采用开环伺服系统。全功能型数控车床通常采用斜车床身、后置刀架形式。当机床上只有一个回转刀架时，可以实现两坐标轴控制：具有两个回转刀架时，可以实现四坐标轴控制：对于车削中心或柔性制造单元，还增加了其他附加坐标轴，以满足机床的功能。

二、数控铣床

数控铣床主要用于加工具有平面、沟槽、轮廓、空隙等几何要素的零件。铣削加工的特点是刀具旋转而攻工件移动。。

三、加工中心

加工中心主要特点是具有自动换刀(ATC)机构的刀具库。工件经一次装夹后，通过自动更换各种刀具，在同一台机床上对工件各加工面连续进行铣(床)镗、铰、钻、攻螺纹等多种工序的加工，如(镗/铣类)加工中心、车削中心、钻削中心等。

四、特种加工类

特种加工类主要由数控线切割机、数控电火花成型机、数控火焰切割机、数控激光加工机等。

五、实训总结

数控机床夹具的类型和特点 篇6

应用机床夹具，有利于保证工件的加工精度、稳定产品质量;有利于提高劳动生产率和降低成本;有利于改善工人劳动条件，保证安全生产;有利于扩大机床工艺范围，实现“一机多用”，1.机床夹具的类型夹具是一种装夹工件的工艺装备，它广泛地应用于机械制造过程的切削加工、热处理、装配、焊接和检测等工艺过程中。在金属切削机床上使用的夹具统称为机床夹具。在现代生产中，机床夹具是一种不可缺少的工艺装备，它直接影响着工件加工的精度、劳动生产率和产品的制造成本等。机床夹具的种类繁多，可以从不同的角度对机床夹具进行分类。常用的分类方法有以下几种。(1)按夹具的使用特点分类根据夹具在不同生产类型中的通用特性，机床夹具可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具和拼装夹具五大类。①通用夹具已经标准化的可加工一定范围内不同工件的夹具，称为通用夹具，其结构、尺寸已规格化，而且具有一定通用性，如三爪自定心卡盘、机床用平口虎钳、四爪单动卡盘、台虎钳、万能分度头、顶尖、中心架和磁力工作台等。这类夹具适应性强，可用于装夹一定形状和尺寸范围内的各种工件。这些夹具已作为机床附件由专门工厂制造供应，只需选购即可。其缺点是夹具的精度不高，生产率也较低，且较难装夹形状复杂的工件，故一般适用于单件小批量生产中。②专用夹具专为某一工件的某道工序设计制造的夹具，称为专用夹具。在产品相对稳定、批量较大的生产中，采用各种专用夹具，可获得较高的生产率和加工精度。专用夹具的设计周期较长、投资较大。专用夹具一般在批量生产中使用。除大批大量生产之外，中小批量生产中也需要采用一些专用夹具，但在结构设计时要进行具体的技术经济分析。③可调夹具某些元件可调整或更换，以适应多种工件加工的夹具，称为可调夹具。可调夹具是针对通用夹具和专用夹具的缺陷而发展起来的一类新型夹具。对不同类型和尺寸的工件，只需调整或更换原来夹具上的个别定位元件和夹紧元件便可使用。它一般又可分为通用可调夹具和成组夹具两种。前者的通用范围比通用夹具更大;后者则是一种专用可调夹具，它按成组原理设计并能加工一族相似的工件，故在多品种，中、小批量生产中使用有较好的经济效果。④组合夹具采用标准的组合元件、部件，专为某一工件的某道工序组装的夹具，称为组合夹具。组合夹具是一种模块化的夹具。标准的模块元件具有较高精度和耐磨性，可组装成各种夹具。夹具用毕可拆卸，清洗后留待组装新的夹具。由于使用组合夹具可缩短生产准备周期，元件能重复多次使用，并具有减少专用夹具数量等优点，因此组合夹具在单件，中、小批量多品种生产和数控加工中，是一种较经济的夹具，

⑤拼装夹具用专门的标准化、系列化的拼装零部件拼装而成的夹具，称为拼装夹具。它具有组合夹具的优点，但比组合夹具精度高、效能高、结构紧凑。它的基础板和夹紧部件中常带有小型液压缸。此类夹具更适合在数控机床上使用。(2)按使用机床分类夹具按使用机床不同，可分为车床夹具、铣床夹具、钻床夹具、镗床夹具、齿轮机床夹具、数控机床夹具、自动机床夹具、自动线随行夹具以及其他机床夹具等。(3)按夹紧的动力源分类夹具按夹紧的动力源可分为手动夹具、气动夹具、液压夹具、气液增力夹具、电磁夹具以及真空夹具等。2.数控加工夹具的特点作为机床夹具，首先要满足机械加工时对工件的装夹要求。同时，数控加工的夹具还有它本身的特点。这些特点是：(1)数控加工适用于多品种、中小批量生产，为能装夹不同尺寸、不同形状的多品种工件，数控加工的夹具应具有柔性，经过适当调整即可夹持多种形状和尺寸的工件。(2)传统的专用夹具具有定位、夹紧、导向和对刀四种功能，而数控机床上一般都配备有接触试测头、刀具预调仪及对刀部件等设备，可以由机床解决对刀问题。数控机床上由程序控制的准确的定位精度，可实现夹具中的刀具导向功能。因此数控加工中的夹具一般不需要导向和对刀功能，只要求具有定位和夹紧功能，就能满足使用要求，这样可简化夹具的结构。(3)为适应数控加工的高效率，数控加工夹具应尽可能使用气动、液压、电动等自动夹紧装置快速夹紧，以缩短辅助时间。(4)夹具本身应有足够的刚度，以适应大切削用量切削。数控加工具有工序集中的特点，在工件的一次装夹中既要进行切削力很大的粗加工，又要进行达到工件最终精度要求的精加工，因此夹具的刚度和夹紧力都要满足大切削力的要求。(5)为适应数控多方面加工，要避免夹具结构包括夹具上的组件对刀具运动轨迹的干涉，夹具结构不要妨碍刀具对工件各部位的多面加工。(6)夹具的定位要可靠，定位元件应具有较高的定位精度，定位部位应便于清屑，无切屑积留。如工件的定位面偏小，可考虑增设工艺凸台或辅助基准。(7)对刚度小的工件，应保证最小的夹紧变形，如使夹紧点靠近支承点，避免把夹紧力作用在工件的中空区域等。当粗加工和精加工同在一个工序内完成时，如果上述措施不能把工件变形控制在加工精度要求的范围内，应在精加工前使程序暂停，让操作者在粗加工后精加工前变换夹紧力(适当减小)，以减小夹紧变形对加工精度的影响。

数控机床的作用 篇7

关键词：机床,形态,色彩,人机工程

我国是机床制造和拥有大国, 经过几十年的努力, 机床工业已经有了很大发展, 但进口机床在国内市场仍具有很高的占有率, 尤其是加工中心, 这对我国的机床制造业造成很大的冲击, 究其原因是我国的机床虽然在功能设计方面逐步接近世界先进水平, 但在机床造型方面, 还没有完全引起业内人士足够的重视, 存在“三重三轻”的误区, 即“重技术, 轻艺术”, “重内在质量, 轻外在质量”, “重科学, 轻美学”, 远不能满足用户需求, 因此, 作为生产和制造机床的厂家, 在借鉴和研究国外先进技术、进一步改进和提高产品各项性能的同时还应注重外观造型, 要不断优化产品的形态、色彩以及人机工程学等方面, 来形成自己独有的特色以赢得用户和市场, 从而进一步提高其在国内外市场上的竞争力与附加值, 使产品立于不败之地。

一、形态设计

机床作为一种大体积的工业产品, 造型应该力从简洁、大气, 因此, 机床的大体线型直接决定它的整体造型, 而这里所指的大体线型就是机床的轮廓线。随着观察者视线的变化, 机床的轮廓线也随之变化。既能产生和谐, 又能产生动态的机床外观艺术形式大体分为方直的形态、圆润的形态、对比变化的形态以及简洁统一的形态。一台机床是由主机、驱动装置、辅助装置、数控系统等多个部分构成的统一整体, 其形态设计应从整体和局部两方面出发, 进行综合考虑。体现机床新颖形式, 独特风格的关键在于形态的整体造型设计, 从美学角度出发, 主要遵循简洁、均衡和稳定的原则来进行整体化造型设计;从局部来看, 进行机床零部件造型设计时要遵循尺寸宜人, 比例协调以及统一与变化的原则, 能够充分体现功能的科学性、使用的合理性、维修的方便性。

二、色彩设计

色彩在产品设计中蕴含强烈的人性化艺术魅力。实验表明, 人在看物体时, 最初20秒内, 色彩的成分占80%;2分钟后, 色彩占60%, 形体占40%;5分钟后, 色彩和形体各占50%, 以后这种状态将持续下去。[4]由此可见, 色彩在造型效果中起着重要作用。对于精密设备机床而言, 其色彩不宜过分灰暗与单调, 也不宜过分艳丽与凌乱, 要力求单纯, 一般2~3色为宜, 因为色彩越简洁醒目, 整体感越强。以沉着、朴素、纯度不高的色彩为主, 点缀以小面积, 较高纯度色与亮丽的光泽色彩, 使色彩单纯而不单调, 沉静而不沉闷, 使工人在使用中感觉环境舒适, 机器亲切, 从而精神愉快, 稳定而集中, 并体现产品对人的尊重。机床产品的色彩设计与艺术作品要求不同, 受到机床功能、材料、表面喷涂工艺等因素的制约, 在进行色彩设计时要把产品的功能要求作为首要考虑方面, 达到色调与功能的统一, 以利于机床功能的发挥。同时还应满足以下基本要求:能够与周围环境、人机系统相协调;能够消除瞳光和反射光, 以提高工作效率;能够提示危险并使操作者易于识别, 有利于安全生产;能够尊重不同国家和民族的爱好与禁忌, 并且符合时代的要求;能够拥有一定的视觉吸引力, 满足人的审美观念。

三、人机工程学分析

美国设计师普罗斯说过, 人们总以为设计有三维, 即美学、技术和经济, 然而更重要的是第四维, 人性。设计以人为本, 这是工业设计的基本理念, 对于批量生产的工业产品而言, 其目的是为大众服务。对于机床而言, 更要从使用者最基本的的安全需求入手, 在人机工程学的指导下, 依照人的行为、能力、本能、极限及其他特性来进行设计, 从而创造一种良好的人机互动关系。需要清楚的是对于机床这种功能性占主导地位的产品来说, 人机工程学在机床的设计使用过程中, 在第一眼的视觉选择上不能起到很大作用, 但它却是一个机床能否令人长期舒适使用, 能否提高工作效率的决定性因素。从人机工程学的角度出发, 把机床以最易懂、最亲切、最安全的方式呈现给使用者, 使使用者在生理上不易疲劳, 心理上感觉舒畅, 学习上容易掌握。换句话说, 无论用哪种方式展示和传递信息, 都要与操作者头脑中习惯处理情报信息的方式相一致。正如我国古代著名的思想家墨子所说的“衣必常暖, 而后求丽;居必常安, 而后求乐”。这句话在一定程度上诠释了产品设计所满足的生理和心理需要。

四、结语

现代机床造型设计是技术性与艺术性很强的一种综合性设计工作, 它不是单纯意识形态的概念和抽象的艺术表现问题, 它是用艺术的形式与手段去充分发挥和体现现代机床的功能特点及其科学性和先进性, 是现代科学与现代艺术的有机结合。机床作为机电一体化的高科技产品, 工业设计师要掌握其设计的基本特征, 充分了解其技术与造型的发展趋势, 在设计中灵活运用, 才能使自己的产品在国内与国际市场中占有一席之位。

参考文献

[1]何人可:《工业设计史》, 高等教育出版社, 2004年7月。

数控机床的作用 篇8

关键词：模具制造；数控加工；特点；应用

我国模具制造业中，数控加工技术的发展为其制造提供了基本保障。根据相关统计发现，模具制造中应用数控加工技术已经并不罕见，在工艺品、汽车配件、家用电器等方面应用广泛。我国汽车零部件制造、塑料产品制造有90%以上均需要使用模具来完成制作，通过将材料成型加工实现产品的组合，模具在制造业中地位重要。数控加工技术能够完成精度高、形状复杂、品种多遍的加工，但也存在生产批量小（受产品更新换代影响）、专业性强的局限性。目前精密模具的制作中，数控加工技术无法替代，是模具精度的保障。本文以数控加工技术为主线，研究了其在模具制造中的作用。

一、模具数控加工的特点

（一）精度高。模具的制造必须确保模具符合设计精度要求，因此在加工过程中对误差需严格把控，否则模具在使用过程中可能由于体积数据不匹配而影響使用效果。正常情况下，在高精度的模具加工制造时是根据产品状态将范围控制在10%-20%，精度越高，制作过程中溢料可能性越低。模具制造精度越高，在制造完成后越容易脱模，可保障产品表面具有较高的光洁度。

（二）专业性高。使用模具加工具有较高的加工效率，尤其表现在单件产品的生产方面。一套模具可长时间生产数量较大的产品，但相对而言模具零件也具有较强的专用性。随着产品更新换代速度的加快，对于某一产品而言，使用模具加工往往在生产几套之后可能会转向为小批量或单件生产。

（三）系统性强。在模具制造过程中，尤其是对于较复杂的产品，其精度的控制、产品的组装都需要多个步骤共同完成，每一个步骤均需要专业性的模具。模具的组成是根据产品设计与规划来设定的，而且对于某一产品的制造，模具的设定通常处于同一生产线。因此在设计模具前需综合考虑产品的特点以及模具之间的制约关系，确保模具使用的有效性。

二、模具制造中数控加工的应用

（一）两者间关系。现阶段，模具的制造与加工需通过数控技术来完成，这决定了模具是否能够达到精度要求。在以往机械加工过程中，由于技术的落后性，模具的生产效率以及质量均有所欠缺。随着数控技术的不断发展，模具产品质量得到了明显提升，在精度上更符合设计要求。因此产品成型后，表面光洁度更优，且各部分契合程度更高。数控加工有许多方式，例如数控磨削加工、数控车削加工、数控线切割、数控电火花加工、数控铣加工等等，在具体的模具制造过程中可根据模具特点、技术要求、具体用途、工艺难度、制造要求、精度要求等选择合适的加工方式。

（二）数控方式的选择。在选择合理的数控加工技术前，首先需系统性分析模具的那边类别以及加工要求，从而选择合适的加工方式，以提升加工效率、控制加工成本、保障加工精度为最终目标。例如对模具的型孔、型腔加工时，可通过数控电火花成型方式完成加工：若产品对模具的精度要求较高，或模具具有几何曲面特征，则可使用数据磨削加工方式；对于带有曲面的模具或外形轮廓相对复杂的模具而言，在数控加工时可采用压铸模、注塑模等数控线加工方式：对于存在旋转状态的模具可采用车锥面、车孔、车外圆等数控车削加工模式：对于形态较复杂或存在异常、细微要求的模具可采用数控线切割方式。

（三）数控技术的发展。模具的零件加工是制作整套模具的重要工序，产品精度受到模具精度影响，直接决定了产品的使用性能。传统加工工艺中，模具的制造采用人工或简单机械，在精度及效率上远不及数控设备。随着模具数控加工技术的不断发展，数字化的应用令模具在精度上有了很大提升，且在制作工艺上逐渐升级为智能化、集约化模式。传统制作过程中，工件的重复装夹会产生精度误差，但目前现代模具加工中已经可应用五轴加工中心。换言之，现代化的模具数控技术正处于不断发展阶段，传统技术上的难题已经基本解决，目前性能的提升主要依靠设计以及工艺分析两方面，对模具加工的过程、步骤完美规划，确保零件制造高精度化。

（四）模具数控加工技术的发展趋势。计算机技术、微电子技术及PLC技术不断发展为数控加工技术的革新打下坚实基础。当前数控机床的自动控制均采用PLC技术，其程序的编织及处理均由电脑操作完成，简单的编程也可以手工输入，但产品的精度检测还需由电子技术来完成，可见现代数控技术容纳了当前众多前沿尖端技术。此外，为顺应社会需求，各大高职高专院校的教材也增添PLC数控操作内容。掌握好机床各项操作技能、计算机自动化技能及软件编程等技能是现代模具制造师不可或缺的技能于职业要求。当然，不同类别产品的加工工艺技能也十分重要。

结束语：随着数控技术的不断发展与完善，现代模具正朝着复杂化、精密化、大型化方向发展。在发展趋势方面，首先应对精度有所保障，其次需在制作成本上加以控制，达到客户生产速度快且性价比高的要求。模具制造效率与质量离不开数控技术的高精度加工与高速加工，相信未来在模具核心部件的加工上也会更多地采用数控加工技术与设备来完成。总之，数控加工技术对模具制造产生了深远影响，在精度、复杂性与制造效率上作用明显。

数控机床特殊故障的排除分析论文 篇9

摘要：在数控机床的使用过程中，出现故障，有些比较直观，而有些比较特殊，针对几个特殊故障进行分析，解决。

关键词：干扰;参考点;乱扣;EG;压力检测

引言

随着数控机床的普及，对数控机床的维修人员的要求也越来越高，在维修中遇到一些问题，如不能及时解决，会影响正常的生产任务，故维修人员需具有丰富的理论知识及维修经验，才能及时排除数控机床的故障。下面介绍几个所遇到的问题和解决办法。

1、SP1241D/A变换器异常报警

1.1故障现象机床在运行过程中，出现SP1241D/A变换器异常报警，机床停止运行，按下“复位”键，报警不能消除，断电再上电，报警消除，再继续运行，有时又出现此报警。

1.2故障分析及解决办法机床采用FANUC0i-D数控系统，出现此报警首先查找FANUC0i-D维修手册，内容为模拟主轴控制用的D/A变换器异常。分析此故障是不定时出现，像是干扰引起，怀疑是变频器运行产生的干扰，本机是数控系统输出模拟主轴信号到东芝变频器控制变频电机驱动主轴运转。在MDI方式下输入M03S100(主轴正转)指令，按下循环启动按钮，刀具没有转动，报警出现，反复试了多次，都是如此。又在MDI方式下输入S100指令(无M03)，只让系统发出模拟量，不让变频器运行，结果报警同样出现，反复试验多次后排除变频器的干扰，由此判断可能有不确定干扰造成的，模拟主轴控制线路可能性大，经检查发现系统接口到变频器的传送模拟量所用电缆没有使用屏蔽电缆，随更换成两芯屏蔽电缆，再将屏蔽层做接地处理，再次启动主轴操作，无报警产生,整机运行，也无报警，故障排除。

2、关机后再次开机加工工件时，刀具进刀位置不对

2.1故障现象一台加工压缩机转子的铣床，开机加工工件，刀具轴向加工工件进给时，发现刀具不能进到关机前切削的槽里面，如果按照程序指令进到位工件就报废了。2.2故障分析及解决办法首先确认加工程序是否有误，检查程序，程序正确;怀疑工件旋转轴(C轴)有问题，反复执行回零，看每次回零零位是否在同一个位置，结果发现，零位不在同一个位置，由此判断是机床关机后再开机执行回零后，C轴的零位(参考点)不对引起的。检查C轴伺服电机联轴节、各级传动，没有发现问题，回想前几天连接在C轴上的外置编码器损坏，没有备件，暂时将C轴的控制由全闭环改为半闭环控制，改动了一些系统参数，怀疑参数有误，检查有关参数，发现C轴的NO.1821(参考计数器容量)数值错误，是全闭环时的值，将其改为半闭环的`值，再次执行回零，关机再开机，反复试，C轴每次回零都在同一位置，进行工件切削，故障现象解决。

3、机床试切新品种工件时，出现“乱扣”现象

3.1故障现象一台滚齿机，试切新品种工件，在二次进刀时调节主轴速度倍率开关，齿轮出现“乱扣”。

3.2故障分析及解决办法切削新品种是15齿的直齿齿轮，分三次进刀，第一次进刀切削工件是15齿，第二次进刀需要提高主轴的转速，切削时发现齿数不对即“乱扣”了，观察切削过的齿，发现齿数增加了，检查程序，此时主轴转速330rpm，齿数为15齿，程序没有错误，齿数增加说明主轴转动时工件轴转得慢了，此机床采用西门子828D数控系统，使用了电子齿轮EG功能，主轴为主导轴，工件轴(C轴)为跟随轴，主轴带动C轴运转，按照传动关系主轴速度330rpm时，C轴应该每分钟转7920°(330/15*360=7920)，查看C轴转速为7200°/分，确定C轴转得慢了，又将主轴速度提高，按照传动关系，C轴的转速也应该提高，但观察发现，C轴速度一直保持不变，怀疑是C轴的最高速度被限制，查看828D数控系统手册，参数NO.32000最高轴速度，C轴的设定值是20rpm，C轴的伺服电机额定转速为2000rpm，电机与C轴传动比为1:10，那么此轴的最高轴速度是200rpm，此参数设定错误，更改此参数，再切削，“乱扣”现象消除。分析之前切削没有出现“乱扣”现象，是因为主轴速度一直在300rpm以下，在300rpm时，C轴每分钟转7200°，刚好在C轴的最高速度范围内，当主轴速度为330rpm以上时，C轴的速度被限制了，跟不上主轴的速度了，所以出现“乱扣”现象。

4、机床不能开启循环，刀具不能旋转

4.1故障现象一台转子铣床，在切削过程中，刀具轴退出工件后刀具停止了运转，再开动循环不能启动，手动方式铣刀也不能转动。

数控机床的作用 篇10

摘 要：对于数控机床在线测量技术和系统误差分析进行了研究，认为随着制造技术的不断发展，对于超精密加工，相应的测量设备必须跟上，才能保证精度达到设计要求;要开发出具有在线测量功能的数控机床，才能够适应机械加工的需求。

关键词：数控机床;在线测量;误差分析

我们为了保证数控机床这样的高度自动化设备连续可靠的工作，需要具有自动检测的功能。现代制造工业的发展，对数控机床的在线检测技术提出了更高的要求，要实现数控机床高精度在线检测，应对监测系统的组成、工作原理及主要误差进行仔细地分析，才可能尽量避免误差，或根据这些来源情况采取相应的措施，以对误差进行补偿，实现计算机辅助数控机床高精度在线测量。

1在线测量技术

当今的科技是非常发达的，测量技术对一个国家的综合发展，起着十分重要的基础作用。如果没有先进的测量技术与测量手段，就不可能有先进的高质量产品，就很难制造出单项性能及综合性能均优良的产品，更谈不上发展现代高新尖端技术。这里所涉及到的测量，具体是指机械加工生产过程中机械产品的成品及半成品的测量。按加工过程和测量过程是否在同一设备上进行，测量方法大致可分为离线测量和在线测量两种方式。离线测量，一般是在大批量生产中应用，适于流水生产线作业、加工与测量分别在专用设备上进行，在加工设备上加工完工件后需将工件移至测量设备上进行测量。

1.1在线测量技术的重要性

机械加工是先进制造技术的基层作业，是先进制造系统中最基本最活跃的环节。其基本目标是在低成本、高生产率的条件下，保证产品的质量。为了实现该目标，急需研究开发的关键技术之一就是机械加工在线测量技术。特别是在多品种小批量生产条件下，研究先进的在线测量技术，意义尤其重大。在超精密加工中，机床的精度比一般测量仪器和三坐标测量机的精确度还高，如果把机床和合适的测量系统有机地结合起来，即可实现零件加工，又可实现工件精度的在线测量。这样机床即可作加工用，又可作测量用，扩大了机床的应用范围，又解决了零件的测量问题。

1.2在线测量是并行工程的思想体现

传统的零件测量方法是很费时的，常常采用离线测量。需把校测零件从加工设备转移到测量设备上，有时在一个加工过程中甚至需要几个来回，在很多情况下传统方法检测工件的费用上升，超过了工件的加工费用。边加工边测量，及时发现问题及时处理，这也是并行工程的思想体现。

1.3数控机床上的在线测量

在数控机床上采用测头进行测量时，先将测头安装在机床的`主轴上，然后操作者手动控制机床移动，使测头测针上的触头与工件表面接触，由机床的数控系统实时地记录并显示主轴的位置坐标值。

2测量误差的来源与分类

在任何一项测量中，无论采用多么完善的测量方法和测量器具，由于各种因素的影响，所得到的测量值总会存在误差。就是同一台仪器，按同一种方法，由同一测量者对同一个测量对象进行测量，其结果往往也是不同的。因此，在任何一次测量中，所得到的测量结果，仅仅是被测量的近似值，在每次测量过程中，要考虑影响测量精度的误差组成来源。测量误差主要来源于以下4个方面。

2.1测量装置误差

测量装置误差，指的是量具或者量仪及其附近和提供标准量值的基准件。测量器具因为本身设计上的原因，如用近似机构代替理论机构，用均匀刻度代替理论上要求的非均匀刻度，会给测量结果带来误差。这种误差称为理论误差。测量器具零件的制造误差和装配调整达不到理想状态，也会引起测量误差。

2.2环境误差

由于环境因素的影响而产生的测量误差，被称为环境误差。环境因素中温度的影响一般比较大，因此规定：标准的测量温度为20℃，高精度测量应在恒温条件下进行;温度和湿度需视测量精度的不同，保持在不同的允许范围内;被测体与量具都达到标准温度后，才能进行测量。

3误差分析

对数控机床在线测量工作过程及特点的分析研究表明，数控机床在线测量和加工的共同点是：测头与刀具分别作为数控机床的一个末端件，工件作为另一个末端件，由数控机床工作部件带动进行在线检测或加工所必须的工作运动，工作部件和工作运动相同;数控机床在线检测与加工的主要区别是：首先是执行部件不同，在线检测的执行部件是测头，而加工时为刀具;其次是进行在线检测时，无切削运动，不产生切削力和切削热;而测头测量时，受测量力的影响。

3.1测头系统误差

测头系统误差主要包括由测头的结构和测量方式所决定的测头静态误差、测头动态误差以及测头在机床上的安装误差。测头触发信号通过机床与测头接口成为数控机床可识别且反应的信号。一旦测量力消失，测头芯体带动测杆在弹簧力的作用下复位。

(1)静态误差。包括测头预行程(死区误差)和测头重复定位误差，它随测杆长度、刚度、接触压力的改变而改变，是一项不可忽略的误差。测头重复定位误差，是测头机构重复定位时产生的随机误差，由于触发式测头是一种高精度测量仪器，误差传递中间环节少，此项误差很小。因此，测头的静态误差主要由测头预行程量决定。

(2)测头动态误差。根据触发式测头检测过程时序和检测误差分析可知，测头动态误差分为两种：动态误差和动态随机误差。动态误差与测头检测时的接触速度和数控系统采样间隔有关。

(3)测头安装定位误差。包括测头重复定位误差、主轴锥孔误差、测头锥柄误差，并受配合面清洁程度的影响。由于重复定位误差，可使测头检测产生离散度。除了制造安装误差外，用机械手换测头(或刀具)，常造成自动换刀中的撞击，也使主轴锥孔和测头锥柄产生误差，直接影响测头在数控机床上的测量精度。

4结束语

目前的数控机床在线测量系统大都是专用系统，缺乏通用的设计思路和概念。因此，针对目前的数控加工的要求和曲面测量的实际需求，开发用于数控机床的自动测量系统是十分迫切的。本文首先简要介绍在线测量技术，然后介绍了测量误差的来源与分类，最后分析了系统的误差。

参考文献：