简析数控机床及未来的发展（最终稿） ㊣ 精品文档 值得下载

难忘他们不仅培养了我对中国传统文化的浓厚的兴趣，让我在漫长的人生旅途中使心灵有了虔敬的归依，而且也为我能够顺利的完成毕业论文提供了巨大的支持与帮助。

在未来的日子里，我会更加努力的学习和工作，不辜负父母对我的殷殷期望，我定会好好孝敬和报答他们还有许多人，也许他们只是我生命中匆匆的过客，但他们对我的支持和帮助依然在我记忆中留底了深刻的印象。

在此无法罗列，但对他们，我始终心怀感激。

最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅评议和参加本人论文答辩的各位师长表示感谢，位置以该线段起点为坐标原点而确定的坐标系。

也就是说，相对编程的坐标原点经常在变换，连续位移时必然产生累积误差，绝对编程是在加工的全过程中，均有即坐标原点，故累积误差较相对编程小。

数控车削工件时，工件径向尺寸的精度般比轴向尺寸精度高，故在编写程序时，径向尺寸最好采用绝对编程，考虑到加工及编写程序的方便，轴向尺寸常采用相对编程，但对于重要的轴向尺寸，最好采用绝对编程。

数值换算保证尺寸精度很多情况下，图样上的尺寸基准与编程所需的尺寸基准不致，故应先将图样上的基准尺寸换算为编程坐标系中的尺寸。

如图中，除尺寸外，其余均属直接按图标注尺寸经换算后而得到的编程尺寸。

其中，及三个尺寸为分别取两极限尺寸平均值后得到的编程尺寸。

修改程序和刀补控制尺寸数控加工中，我们经常碰到这样种现象程序自动运行后，停车测量，发现工件尺寸达不到要求，尺寸变化无规律。

如用号外圆刀加工图所示工件，经粗加工和半精加工后停车测量，各轴段径向尺寸如下及。

对此，笔者采用修改程序和刀补的方法进行补救，方法如下修改程序原程序中的不变，改为，改为，这样来，各轴段均有超出名义尺寸的统公差改刀补在号刀刀补处输入。

经过上述程序和刀补双管齐下的修改后，再调用精车程序，工件尺寸般都能得到有效的保证。

数控车削加工是基于数控程序的自动化加工方式，实际加工中，操作者只有具备较强的程序指令运用能力和丰富的实践技能，方能编制出高质量的加工程序，加工出高质量的工件。

数控技术数控机床电气控制系统综述数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。

它可以是穿孔带阅读机已很少使用，软盘驱动器，键盘般输入操作，数控系统配备的硬盘及驱动装置用于大量数据的存储保护磁带机较少使用计算机等等。

数控系统数控机床的中枢，它将接到的全部功能指令进行解码运算，然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令，直至运动和功能结束。

数控系统都有很完善的自诊断能力，日常使用中更多地是要注意严格按规定操作，而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。

可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。

它将来自的各种运动及功能指令进行逻辑排序，使它们能够准确地协调有序地安全运行同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给，使能及时准确地发出进步的控制指令，如此实现对整个机床的控制。

当代多集成于数控系统中，这主要是指控制软件的集成化，而硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。

与的集成是采取软件接口实现的，般系统都是将二者间各种通信信息分别指定其固定的存放地址，由系统对所有地址的信息状态进行实时监控，根据各接口信号的现时状态加以分析判断，据此作出进步的控制命令，完成对运动或功能的控制。

不同厂商的有不同的语言和不同的语言表达形式，因此，力求熟悉机床程序的前提是先熟悉该机床的语言。

主轴驱动系统接受来自的驱动指令，经速度与转矩功率调节输出驱动信号驱动主电动机转动，同时接受速度反馈实施速度闭环控制。

它还通过将主轴的各种现实工作状态通告用以完成对主轴的各项功能控制。

主轴驱动系统自身有许多参数设定，这些参数直接影响主轴的转动特性，其中有些不可丢失或改变的，例如指示电动机规格的参数等，频电路和或内部倍频系数的倍频后要与数控系统规定的分辨率相符。

例如位置测量元件脉冲，数控系统分辨率即脉冲当量为，则测量元件送出的脉冲必须经过倍频方可匹配。

二是位置环增益系数值的正确设定与调节。

通常值是作为机床数据设置的，数控系统中对各个坐标轴分别指定了值的设置地址和数值单位。

在速度环最佳化调节后值的设定则成为反映机床性能好坏影响最终精度的重要因素。

值是机床运动坐标自身性能优劣的直接表现而并非可以任意放大。

关于值的设置要注意两个问题，首先要满足下列公式式中坐标运行速度，跟踪误差，注意，不同的数控系统采用的单位可能不同，设置时要注意数控系统规定的单位。

例如，坐标运行速度的单位是，则值单位为•，若的单位为，则的单位应为•。

其次要满足各联动坐标轴的值必须相同，以保证合成运动时的精度。

通常是以值最低的坐标轴为准。

位置反馈参见上节位置测量有三种情况种是没有位置测量元件，为位置开环控制即无位置反馈，步进电机驱动般即为开环种是半闭环控制，即位置测量元件不在坐标轴最终运动部件上，也就是说还有部分传动环节在位置闭环控制之外，这种情况要求环外传动部分应有相当的传动刚度和传动精度，加入反向间隙补偿和螺距误差补偿之后，可以得到很高的位置控制精度第三种是全闭环控制，即位置测量元件安装在坐标轴的最终运动部件上，理论上这种控制的位置精度情况最好，但是它对整个机械传动系统的要求更高而不是低，如若不然，则会严重影响两坐标的动态精度，而使得机床只能在降低速度环和位置精度的情况下工作。

影响全闭环控制精度的另个重要问题是测量元件的精确安装问题，千万不可轻视。

前馈控制与反馈相反，它是将指令值取出部分预加到后面的调节电路，其主要作用是减小跟踪误差以提高动态响应特性从而提高位置控制精度。

因为多数机床没有设此功能，故本文不详述，只是要注意，前馈的加入必须是在上述三个控制环均最佳调试完毕后方可进行。

结论制定符合中国国情的总体发展战略，确立与国际接轨的发展道路，对世纪我国数控技术与产业的发展至关重要。

本文在对数控技术和产业发展趋势的分析，对我国数控领域存在的问题进行研究的基础上，对世纪我国数控技术和产业的发展途径进行了探讨，提出了以科技创新为先导，以商品化为主干，以管理和营销为重点，以技术支持和服务为后盾，坚持可持续发展道路的总体发展战略。

在此基础上，研究了发展新型数控系统数控功能部件数控机床整机等的具体技术途径。

我们衷心希望，我国科技界产业界和教育界通力合作，把握好知识经济给我们带来的难得机遇，迎接竞争全球化带来的严峻挑战，为在世纪使我国数控技术和产业走向世界的前列，使我国经济继续保持强劲的发展势头而共同努力奋斗，参考文献机械科学与技术，杨皖苏，严鸿和，中国机械工程，陈玉祥，中国机械工程，周延佑，致谢时光匆匆如流水，转眼便是大学毕业时节，春梦秋云，聚散真容易。

在这个美好的季节里，我在电脑上敲出了最后个字，心中涌现的不是想象已久的欢欣，却是难以言喻的失落。

是的，随着论文的终结，意味着我生命中最纯美的学生时代即将结束，尽管百般不舍，这天终究会在熙熙攘攘的喧嚣中决绝的来临。

三年寒窗，所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识，更重要的是在阅读实践中所培养的思维方式表达能力和广阔视野。

很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友，无论在学习上生活上还些是可根据运行状态加以调改的，例如零漂等。

通常中也设有主轴相关的机床数据，并且与主轴驱动系统的参数作用相同，因此要注意二者取，切勿冲突。

进给伺服系统接受来自对每个运动坐标轴分别提供的速度指令，经速度与电流转矩调节输出驱动信号驱动伺服电机转动，实现机床坐标轴运动，同时接受速度反馈信号实施速度闭环控制。

它也通过与通信，通报现时工作状态并接受的控制。

进给伺服系统速度调节器的正确调节是最重要的，应该在位置开环的条件下作最佳化调节，既不过冲又要保持定的硬特性。

它受机床坐标轴机械特性的制约，旦导轨和机械传动链的状态发生变化，就需重调速度环调节器。

电器硬件电路随着功能的不断强大，电器硬件电路主要任务是电源的生成与控制电路隔离继电器部分及各类执行电器继电器接触器，很少还有继电器逻辑电路的存在。

但是些进口机床柜中还有使用自含定逻辑控制的专用组合型继电器的情况，旦这类元件出现故障，除了更换之外，还可以将其去除而由逻辑取而代之，但是这不仅需要对该专用电器的工作原理有清楚的了解，还要对机床的语言与程序深入掌握才行。

机床电器部分包括所有的电动机电磁阀制动器各种开关等。

它们是实现机床各种动作的执行者和机床各种现实状态的报告员。

这里可能的主要故障多数属于电器件自身的损坏和连接电线电缆的脱开或断裂。

速度测量通常由集装于主轴和进给电动机中的测速机来完成。

它将电动机实际转速匹配成电压值送回伺服驱动系统作为速度反馈信号，与指令速度电压值相比较，从而实现速度的精确控制。

这里应注意测速反馈电压的匹配联接，并且不要拆卸测速机。

由此引起的速度失控多是由于测速反馈线接反或者断线所致。

位置测量较早期的机床使用直线或圆形同步感应器或者旋转变压器，而现代机床多采用光栅尺和数字脉冲编码器作为位置测量元件。

它们对机床坐标轴在运行中的实际位置进行直接或间接的测量，将测量值反馈到并与指令位移相比较直至坐标轴到达指令位置，从而实现对位置的精确控制。

位置环可能出现的故障多为硬件故障，例如位置测量元件受到污染，导线连接故障等。

外部设备般指计算机打印机等输出设备，多数不属于机床的基本配置。

使用中的主要问题与输入装置样，是匹配问题。

数控机床运动坐标的电气控制数控机床个运动坐标的电气控制由电流转矩控制环速度控制环和位置控制环串联组成。

其控制框图如图。

电流环是为伺服电机提供转矩的电路。

般情况下它与电动机的匹配调节已由制造者作好了或者指定了相应的匹配参数，其反馈信号也在伺服系统内联接完成，因此不需接线与调整。

速度环是控制电动机转速亦即坐标轴运行速度的电路。

速度调