数控机床应用概况.docx

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数控机床应用概况

数控机床应用概况

车、铳、刨、磨、镣、钻、电火花、剪板、折弯、激光切割等等都是机械加工办法，所谓机械加工,就是把金属毛坯零件加工成所须要的外形，包含尺寸精度和几何精度两个方面。

能完成以上功能的设备都称为机床，数控机床就是在通俗机床上成长过来的，数控的意思就是数字控制。

给机床装上数控体系后，机床就成了数控机床。

当然，通俗机床成长到数控机床不只是加装体系这么简单，例如：

从铳床成长到加工中间，机床构造产生变更，最重要的是加了刀库，大年夜幅度进步了精度。

加工中间最重要的功能是铳、镇、钻的功能。

我们一般所说的数控设备，主如果指数控车床和加工中间。

我国今朝各类门类的数控机床都能临盆，程度参差不齐，有的是世界程度，有的比国外落后10-15年，但假如国度支撑，追赶起来也不是什么问题，例如：

客岁，沈阳机床集团收购了徳国西思机床公司，意义很大年夜，假如大年夜力消化技巧，可以缩短不少差距。

大年夜连机床公司也从徳国引进了不少先辈技巧。

上海一家企业购买日本知爼的机床制造商池贝。

近几年跟着中国制造的崛起，欧洲不少企业倒闭或者被兼并，如马亳、斯滨纳等。

日本经济不景气，有不少在80年代很岀名的机床制造商倒闭，例如：

新泻铁工所。

二、数控设备的成长偏向

六个方面：

智能化、收集化、高速、髙精度、相符、环保。

今朝徳国和瑞士的机床精度最高，综合起来，徳国的程度最高，日本的产值最大年夜。

美国的机床业一般。

中国大年夜陆、韩国。

台湾属于同一程度。

但就门类、种类若干而言，我们应当能进世界前4夕2

三、数控体系

由显示器、控制器伺服、伺服电机、和各类开关、传感器构成。

今朝世界最大年夜的三家厂商是：

日本发那客、徳国西门子、日本三菱：

其余还有法国扭姆、西班牙凡高等。

国内由华中数控、航天数控等。

国内的数控体系方才开端家当化、程度质量一般。

髙等次的体系全都是进口。

华中数控这几年成长敏捷，软件程度相当不错，但差就差在电器硬件上，故障率比较高。

华中数控也有意向数控机床业进军，但机床的硬件方而不可，质量精度一般。

今朝国内一些大年夜厂还没有采取华中数控的。

广州机床厂的简略单纯数控体系也不错。

我们国度机床业最脆弱的环节在数控体系。

四、机床精度

1、机械加工机床精度分静精度、加工精度（包含尺寸精度和几何精度）、泄位精度、反复泄位精度等5种。

2、机床精度体系：

今朝我们国度内承认的大年夜致是四种体系：

徳国VDI标准、日本JIS标准、国际标准ISO标准、国标GB,国标和国际标准差不多。

3、看一台机床程度的髙低，要看它的反复左位精度，一台机床的反复龙位精度假如能达到0.005mm（ISO标准.、统计法），就是一台高精度机床,在0.005mm（ISO标准.、统计法）以下，就是超髙精度机床，高精度的机床，要有最好的轴承、丝杠。

4、加工出高精度零件，不只请求机床精度高，还要有好的工艺办法、好的夹具、好的刀具。

五、今朝世界知名机床厂商在我国的投资情况

1、2000年，世界最大年夜的专业机床制造商马扎克（MAZAK）在宁夏银川投资建了名为“宁夏小巨人机床公司“的机床公司，临盆数控车床、立式加工中间和车铳复合中间。

机床质量不错，今朝效益优胜，年产600台，今朝正在建2期工程，建成后可以年产1200台。

2、2003年，徳国知划的机床制造商徳马吉在上海投资建厂，今朝年组装临盆数控车床和立式加工中间120台阁下。

3、2002年，日本知名的机床临盆商大年夜隈公司和北京第一机床厂合伙建厂，年临盆才能为1000台，临盆数控车床、立式加工中间、卧式加工中间。

4、韩国大年夜宇在山东青岛投资建厂，今朝临盆才能不知。

5、台湾省的知轻机床制造商友嘉在浙江萧山投资建厂，年临盆才能800台。

六、平易近营企业进入机床行业情况

1.浙江日发公司，2000年投产，临盆数控车床、加工中间。

年临盆才能300台。

2.2004年，浙江宁波知需的铸塑机厂商海天公司投资临盆机床，主如果从日本引进技巧，今朝刚开端，起点比较高。

3.2002年，四安北村投产，轻字象日本的，其实老板是中国人，采取日本技巧。

临盆小型仪表数控车床，程度相当不错。

七、军工企业技改情况

军工企业获得国度拨款开端于巷时'‘大年夜使馆被炸"，后来台湾陈水扁上台后，大年夜范囤技改开端了，军工企业进入新一轮的技改岑岭，我们很多军工企业开端停止购买通俗设备。

尤其是近3年来，我们的军工企业从欧洲和日本买了大年夜批量的先辈数控机床。

也从国内机床厂哪里采购了大年夜批通俗数控机床，国内机床厂商为了迎接此次大年夜技改，也引进了不少先辈技巧，争夺军工企业的髙端订单。

听在军工企业的同伙讲，陈水扁假如再

能“顶“三年,我们的整体程度会上一个台阶。

17.若何防制数控机床的爬行与振动？

答：

数控机床中有很多明显的不正常现象，但在有一些经济数控体系中，却没有报警，即使有时出现报警，报警的信息注解也不是你所看到不正常现象的报警。

机床出现爬行与振动就是一个明显的例子。

机床以低速运行时，机床工作台是蠕动着向前活动：

机床要以髙速运行时，就岀现震动。

关于机床爬行有的书上写着：

因为润滑不好，而使机床工作台移动时摩擦阻力增大年夜。

当电机驱动时，工作台不向前活动，使滚珠丝杠产生弹性变形，把电机的能量贮存在变形上。

电念头持续驱动，贮存的能量所产的弹性力大年夜于静摩擦力时，机床工作台向前蠕动，周而复始地如许活动，而产生了爬行的现象。

然而事实并非如斯，细心看一下导轨面润滑的情况，就可以断定不是这个问题。

机床爬行和振动问题是属于速度的问题。

既然是速度的问题就要去找速度环，我们知道机床的速度的全部调节过程是由速度调肖器来完成的。

特别应当侧重指岀，速度调节器的时光常数，也就是速度调卩器积分时光常数是以亳秒il•的，是以，全部机床的伺服活动是一个过度过程，是一个调节过程。

凡是与速度有关的问题，只能去査找速度调肖器。

是以，机床振动问题也要去查找速度调节器。

可以从以下这些处所去查找速度调丹器故障：

一个是给左旌旗灯号，一个是反馈旌旗灯号，再一个就是速度调节器的本身。

第一个是由地位误差计数器岀来经D/A转换给速度调右器送来的模仿是VCMD,这个旌旗灯号是否有振动分量，可以经由过程伺服板上的插脚（FANUC6体系的伺服板是X18脚）来看一看它是否在那边振动。

假如它就是有一个周期的振动旌旗灯号，那亳无疑问机床振动是精确的，速度调节器这一部分没有问题，而是前级有问题，向D/A转换器或误差计数器去查找问题。

假如我们测量成果没有任何振动的周期性的波形。

那么问题肯泄岀在其他两个部分。

我们可以去不雅察测速发电机的波形，因为机床在振动，解释机床的速度在激烈的振荡中，当然测速发电机反馈回来的波形必泄也是动荡不已的。

然则我们可以看到，测速发电机反馈的波形中是否岀现规律的大年夜起大年夜落，十分纷乱现象。

这时，我们最好能测一下机床的振动频率与电机扭转的速度是否存在一个精确的比率关系，警如振动的频率是电机转速的四倍频率。

这时我们就要推敲电机或测速发电机有故障的问题。

因为振动频率与电机转速成必左比率，起首就要检査一下电念头是否有故障，检査它的碳刷，整流子外面状况，以及机械振动的情况，并要检査滚珠轴承的润滑的情况，全部这个检查，可不必全部拆卸下来，可经由过程观察官进行不雅察就可以了，轴承可以用耳去听声音来检查。

假如没有什么问题，就要检査测速发电机。

测速发电机一般是直流的。

测速发电机就是一台小型的永磁式直流发电机，它的输出电压应正比于转速，也就是输出电压与转速是线性关系。

只要转速必左，它的输出电压波形应当是一条直线，但因为齿槽的影响及整流子换向的影响，在这直线上附着一个渺小的交变量。

为此，测速反馈电路上都加了滤波电路，这个滤波电路就是减弱这个附在电压上的交换分量。

测速发电机中经常出现的一个缺点就是炭刷磨下来的炭粉积存在换向片之间的槽内，造成测速发电机片间短路，一旦岀现如许的问题就避免不了这个振动的问题。

这是因为这个被短路的元件一会在上面歧路，一会鄙人而歧路，一会正好处于换向状况,这3种情况就会岀现3种不合的测速反馈的电压。

在上面歧路时，上面歧路因为少了一个元件，电压必泄要小，而当它这个元件又转到了下而歧路时，下而的电压也小，这时不论在上而歧路，照样鄙人面歧路中，都必左使这两条歧路的端电压降低，且有一个均衡电流流过这两条并联的歧路，又造成必左的电压降。

当这个元件处于换向，正好它也处于短路，这时髙低两个歧路没有短路元件，电压得以恢复，且也无环流。

如许，与正常测速发电机状况一样。

为此，三种不合情况下电压做了一个周期地变更，这个电压反馈到调节器上时，势必引起调节器的输出也做出响应地，周期地变更。

这是仅仅说了一个元件被短路。

特別严重时有一遍换向片全部被碳粉给填平了，全部短路，如许就会更为严重的电压波动。

反馈旌旗灯号与给圮旌旗灯号对于调节器来说是完全雷同的。

所以，出现了反馈旌旗灯号的波动，必泄引起速度调节器的反偏向调肖，如许就引起机床的振动。

这种情况产生时，异常轻易处理，只要把电机后盖拆下，就壺出测速发电机的整流子。

这时不必做任何拆卸，只要用尖利的勾子，当心肠把每个槽子勾一下，然后用细砂纸光一下勾起的毛刺，把整流片外而再用无水洒精擦一下，再放上炭刷就可以了。

这里特别要留意的是用尖利的勾子去勾换向片间槽口时，别碰着绕组，因为绕组线很细，一旦碰破就无法修复,只有从新改换绕组。

再一个切切不要用含水洒精去擦，如许弄完了绝缘电阻降低无法进行烘干，如许就会迁延补缀刻日。

除了我们上面评论辩论过这些引起振动的原因外，还可能是体系本身的参数引起的振荡。

众所周知：

一个闭环体系也可能因为参数设左不好，而引起体系振荡，但最佳的淸除这个振荡办法就是削减它的放大年夜倍数，在FANUC的体系中调节RV1,逆时钟偏向迁移转变，这时可以看出急速会明显变好，但因为RV1调节电位器的范围比较小，有时调不过来,只能改变短路棒，也就是切除反馈电阻值，降低全部调肖器的放大年夜倍数。

采取这些办法后，还做不到完全淸除振动，甚至是无效的，就要推敲对速度调肖器板改换或换下后彻底检查遍地波形。

在这个实例中，岀现爬行时，电机是在低速，一旦进步速度就震起来，这时电流就可能岀现过流报警。

产生这种报警的原因是机床工作台面为了敏捷跟限反馈旌旗灯号的变更而变更，必须有一个很大年夜的加快度才行，这个加快度就是由电机的转矩给岀的。

电机转矩的变更来响应这个速度给泄旌旗灯号（实际上是反馈旌旗灯号）的变更。

转矩就是电流旌旗灯号。

大年夜的转矩，就是大年夜的电流旌旗灯号造成的，在电流环中出现了一个电流的激烈变更，从而出现了过电流现象。

在振动时不报警，而在振动加大年夜时，出现了过电流报警。

从这个例子中，我们可以如许总结：

地位问题去找地位环，而速度问题去找速度环。

所谓地位环就是研究零件加工的尺寸问题，零件的尺寸的精度要去研究地位环。

当然，零件尺寸的反复精度还和基准点有关，我们在后而还要评论辩论基准点返回问题。

但总的说来，尺寸问题，地位问题，请求推敲的对象是地位环，或者说与地位环有关的部分应是推敲的重要

对象。

速度的问题就要去研究速度环以及与速度环有关的部分。

加工零件外形有了问题，这显然是由几个轴进行插补造成的。

这就是NC对轴进行的脉冲分派，那么假如我们认为NC对轴的脉冲分派是精确的（经常是如许，很少碰到是NC出了缺点，或插补软件出了缺点而岀现外形纽:

谬的现象），那么各轴在忠诚地履行NC的指令上肯左存在问题。

我们可以去查各个轴伺服单位存在的问题。

我们假如想加工一条有必泄斜率的直线，那么这两个轴的速度要按斜率的比率关系给定。

因为数控机床是机电一体化产品，这里边影响机床正常工作的身分很多，例如上而我们曾评论辩论过的加工外形误差的原因，除了电气方而的问题之外，我们在数控机床的验收一节