自動化機床論文精選(九篇)

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第1篇：自動化機床論文范文

關鍵詞： 數控機床 制造強國 發展趨勢

數控技術是先進制造技術中的一項核心技術，由數控機床組成的柔性化制造系統是改造傳統機械加工裝備產業、構建數字化企業的重要基礎裝備，它的發展一直備受制造業的關注，其設計、制造和應用的水平在某種程度上代表了一個國家的制造業水平和競爭力。近年來，國內機床設備和技術的發展在市場需求旺盛的情況下，設備以滿足市場和用戶需求為主，在高性能加工的設備和技術上并沒有進行很好的研究和技術儲備，在市場趨于平穩的時期，我國的機床工業勢必會更加缺乏競爭力。因此，國家將數控機床作為重點支持的產業項目，在發展規劃中明確了發展高速、高精度數控加工設備作為主要的支持發展方向，將提升裝備水平和核心技術放在重要的位置。

“機床是裝備制造業的工作母機，實現裝備制造業的現代化，取決于我國的機床發展水平。振興裝備制造業，首先要振興機床工業，要大力發展國產數控機床”。振興裝備制造業，機床工業需先行，這是一條經濟發展的客觀規律。在國民經濟快速發展的拉動和國家產業政策的正確引導下，中國機床工業行業發展迅速，產銷兩旺，行業綜合水平落后的面貌得到改變。進入21世紀以來，隨著我國國民經濟實力的快速增長，我國制造業在國際上的地位日益提高。目前，我國正處在工業化的中期階段，制造業仍然是國民經濟的主體和支柱。但從總體上看，我國制造業與先進國家的差距還比較明顯。有人坦言：“無論今后科學技術怎樣進步，發展先進的制造業將是人類社會永恒的主題，制造業也將永遠是人類社會的‘首席產業’。”在當今世界上，高度發達的制造業和先進的制造技術已經成為衡量一個國家綜合經濟實力和科技水平的最重要標志。制造業最重要的基礎是裝備制造業。現在我國已是制造業大國，但并不是制造業強國。目前我國的裝備制造業水平有限，以至于不能很好地滿足現代化機械生產的需要。而現代制造業發展的主要方向體現在信息化制造方面，其中自動化、智能化制造則是裝備制造業中的主導技術，這對于高速、高精度、低消耗的產品制造來說尤為重要。

數控機床是近展起來的具有廣闊發展前景的新型自動化機床，是高度機電一體化的產品。隨著科學技術的發展，機械產品的結構越來越合理，其性能精度和效率日趨提高，因此對加工機械產品零部件生產設備――機床也相應提出了高性能高精度與高自動化的要求。大批量的產品，如汽車拖拉機與家用電器的零件，以及航空航天、內燃機、軍工、汽車、船舶等行業需要的重要加工設備，尤其是高剛性、高精度、高穩定性、高復合型的精密數控臥式銑鏜床更是航天和軍工企業急需的關鍵設備。

“十一五”期間，國家對裝備制造業提出要求：變“制造大國”成為“制造強國”，調整產業結構，重點開發高檔數控機床，提升行業水平。自主開發高速精密臥式機床，研究其相關的設計和制造技術并取得突破，對國家在高端裝備領域擁有自主知識產權和核心競爭力，將起到至關重要的影響。隨著工業技術的發展，各行各業對高速數控機床的需求也越來越多。2010年9月8日國務院召開常務會議審議并原則通過《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》，高端裝備制造、節能環保、新一代信息技術、生物、新能源、新材料和新能源汽車七個產業作為重點領域將集中力量加快推進，國家將加強財稅金融等政策扶持力度。國務院發展研究中心產業部部長馮飛預計，未來十年將是戰略性新興產業蓬勃發展的十年，到2020年，戰略性新興產業占工業增加值比重可望達到20%以上。機床工業由于技術含量和工藝要求極高，屬于技術和資本密集型產業，行業壁壘很高，無論在國內還是全球范圍，行業格局變化都比較緩慢。機床本屬于機械行業，而機械行業與下游行業固定資產投資密切相關。下游行業每年固定資產投資中，約60%用于購買機械產品。設備工器具購置在固定資產投資中的比例保持在20％左右，并長期保持穩定。因此在機床行業下游產業中，固定資產投資的主要部分都是用來購買裝備制造工具――機床。通過統計發現，機床下游行業固定資產投資增速遠快于全社會平均增速水平。數控機床的需求來自于下游的機械行業固定資產投資，2011年汽車及零部件、航空航天設備、高速列車、軍工、電子信息、電力設備、船舶、工程機械、模具等高端裝備業崛起，行業產能高速擴張，繼續帶動數控機床消費的高速增長。羅百輝表示，2011年高端裝備自主創新勢頭將更為強勁，繼續帶動機械工業15%以上的增速。目前我國正處于重化工業化時期，這是超脫于經濟短期波動、在近幾十年里對中國經濟產生巨大影響的因素，對我國機械工業的發展也起著促進作用。它與長期向好的中國宏觀經濟一樣，成為機械工業近30年來持續快速發展的最好注解。所謂重化工業化時期，也就是工業化的中期，即從解決短缺為主的開放逐步向建設經濟強國轉變，煤炭、汽車、鋼鐵、房地產、建材、機械、電子、化工等一批以重工業為基礎的高增長行業發展勢頭強勁，構成了對機床市場尤其是數控機床的巨大需求。中國已經超過德國，成為世界第一大機床市場。數控機床已成為機床消費的主流。預計2015年數控機床消費將超過60億美元，臺數將超過10萬臺。數控系統的發展趨勢是：①平臺數字化。②運行高速化。③加工高精化。④功能復合化。⑤控制智能化。⑥伺服驅動高性能控制。中高檔數控機床的比例會大幅增加，經濟型數控機床的比例不會有太大變化，而非數控的普通機床的需求將會大幅度減少。

參考文獻：

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［5］姚銀歌.大型數控落地銑鏜床CAE與主軸箱優化設計研究及應用（碩士論文），2010.

［6］姜華.高速精密臥式加工中心開發的關鍵技術研究（博士論文），2007.

第2篇：自動化機床論文范文

數控機床

課程體系

論文摘要:本文根據當前社會需隸的數控人才所需的知識結構，對機械制造及自動化專業“金屬切削機床與數控機慶.課程的教學內容進行了重組和優化，構建了理論教學為引導，實驗教學為補充，實訓教學為提高的“教學一體化”的人才培養模式，通過采用專職教師與兼職教師相結合，來改變師資隊伍的結構.

1前言

數控技術是制造業實現自動化，柔性化、集成化生產的基礎.數控技術的應用是提高制造業的產品質里和勞動生產率必不可少的重要手段;加人世貿組織后，中國正在逐步變成“世界制造中心”，為了增強競爭能力.中國制造業開始廣泛使用先進的數控技術。這迫切需要既能利用計算機進行機械產品的輔助設計，又能應用數控技術進行制造的人才，作為培養具備機械設計制造基礎知識與應用能力，能在工業生產第一線從事機械制造領域內的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等方面工作的高級工程技術人才的機械設計制造及其自動化專業如何適應發展的需要，根據社會對數控技術人才的需求進行余屬切削機床與數控機床課程的教學改革，這是我們必須要深入研究的問題。

z數控人才的需求和知識結構

當前社會需求的數控人才主要有三種類型:，>0藍領層”數控技術人才:承擔數控機床的具體操作及日常簡單維護工作的技術工人，z>0灰領層’數控技術人才:承擔數控編程的工藝員和數控機床維護、維修人員;3)“金領層，數控技術人才:具備井精通數控操作、數控工藝編程和數控機床維護維修所需要的繪合知識，積累了大量實際經驗，知識面廣。這三種類型的數控人才所要求的知識結構也各不相同，“藍領型.:以傳統的機械制造技術為墓礎，掌握“數控機床原理及應用基礎’和“數控加工編程技術’，掌握"CAD/CAM’軟件.‘灰領型編程工藝員，:應具有良好的數學基礎，熟悉產品的三維設計，產品的加工工藝:“灰領型維修人員，:以機、電、光和液(氣)控制技術為基礎，掌握數控機床維護與維修的技術和技能。“金領型”:有較扎實的專業基礎，較全面地掌握數控設備的相關原理與技術，具備數控設備研制與開發能力，掌握網絡技術，有較高的外語水平。

3構建與社會需求相適應的寬口徑課程體系

根據“金屬切削機床與數控機床.在系列課程中的地位和作用，從社會需求出發，對教學內容進行了重組和優化。課程采取理論教學為引導，實驗教學為補充，實訓教學為提高的“教學一體化”模式.

(1)

通用機床突出重點，貫徹少而精的原則

通用機床部分，我們重點講授車床、銑床和滾齒機的傳動原理，傳動系統的分析和主要結構.磨床和其它類型通用機床部分通過布置思考題，讓學生自學然后通過課堂討論，使學生弄清磨床和其它類型通用機床與車床、鐵床和滾齒機在結構上的主要差別，進而熟悉通用機房的工藝范圍，為制訂零件的加工工藝和機床的維護，維修和產品的開發奠定一定的基礎。

(z)數控機床突出實踐性

在數控機床理論教學中不過于強調系統性和完整性，重在其應用。簡要地講述數控機床的基本組成及其工作原理，介紹數控機床主傳動系統、進給傳動系統典型結構及附件，著重講述數控加工工藝設計，CNC車床及其車削中心、CNC鉸鐵床及其加工中心，CNC線切割機床的手工編程技術及其操作，采用多煤體或錄像進行教學，最大限度的展示生產一線的環境，將數控機床圖片、所使用的刀具圖片，機床附件、加工過程等展示給學生，將抽象的枯燥的概念和技術要領用形象生動的過程模擬來表現，使課堂教學更加生動和形象，便于學生理解和掌握所學的知識。 為了培養學生對數控設備的檢修、調試、故隆分析能力和數控加工現場解決問題的能力，將數控機床的安裝、調試、保養與維修作為一個專題來學習，借助大盤現實案例教學來闡述常見故障產生的原因及排除方法，或采用現場教學等靈活的方式進行。

(3)課程設計，加強綜合性

課程設計是理論教學中重要的一個實踐性環節，其目的是對所學知識的一個概括和應用，是對學生各個方面能力的一個綜合評價，為了真正使同學們具備編制數控機床加工工藝規程的能力;具備選擇工藝參數、編制數控機床加工程序的能力，具備操縱、調試和維護數控機床的能力，我們要求學生利用一周時間先進行程序編制工作，然后上機操作，親自進行程序的輸入，調試、運行，把課堂學習的知識在模書墩作軟件上加以驗證，使實際操作能力得到鍛煉和提高。課程設計完成后要求每人上交一份總結報告，包含工藝過程分析(路線安排+程序原點+工裝十切削用量)、數控程序清單及設計心得等內容。

(4)依托職業學校資源，加強實訓教學

工科專業學生理應姓“工’，應面向工程，面向生產，面向經濟建設實際，因此，所培養的人除了具備應有的專業知識外，還必須具備應有的實踐能力包括必要的操作技能，既生產技能與實驗技能，這是工科專業學生所必需的工程素質。而實踐教學及基地建設往往對硬件設施和軟件條件提出嚴格要求，受財力、人力等辦學條件方面的限制，機械制造及自動化專業數控硬件設施和軟件條件一般比高職數控專業相對要薄弱一些，我們充分利用職業學校資源進行實踐教學.通過與安徽省蚌埠市機械高級技工學校合作，做到資源共享，開展實訓教學。各訓練項目按照相應的職業資格標準實施，通過考核評定成績，實訓教學結束時組織學生參與加勞動與社會保障部門組織的考核，取得相應的職業資格證書，同時取得相應的課程成績和學分。

第3篇：自動化機床論文范文

論文摘要:對機械加工生產線在節拍時間、柔性化進展、加工精度、綜合自動化程度、可靠性和利用率等方面的進步和發展進行了闡述。并對其未來發展趨勢進行了分析、展望。

從二十世紀20年代開始，隨著汽車、滾動軸承、小型電動機和縫紉機等工業發展，機械加工制造中開始出現自動線，最早出現的是組合機床自動線。機械加工制造業中有鑄造、鍛造、沖壓、熱處理、焊接、切削加工和機械裝配等自動線，也有包括不同性質的工序，如毛坯制造、加工、裝配、檢驗和包裝等的綜合自動線。

采用自動線進行生產的產品應有足夠大的產量；產品設計和工藝應先進、穩定、可靠，并在較長時間內保持基本不變。在大批、大量生產中采用自動線能提高勞動生產率，穩定和提高產品質量，改善勞動條件，縮減生產占地面積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。

一、機械加工生產線的發展狀況

在汽車、拖拉機、內燃機和壓縮機等許多工業生產領域，組合機床生產線仍是大批量機械產品實現高效、高質量和經濟性生產加工的關鍵裝備，也是不可替代的主要加工設備。現針對組合機床生產線來說明一下國內機械加工生產線的發展情況。

現代組合機床生產線作為機電一體化產品，它是控制、驅動、測量、監控、刀具和機械組件等技術的綜合反映。我國傳統的組合機床自動線主要采用機、電、氣、液壓控制，近年來隨著數控技術、電子技術、計算機技術等的發展，組合機床的機械結構和控制系統也發生了翻天覆地的變化。

1.節拍時間進一步縮短。早期的生產線要實現短的節拍，往往要采用并列的雙工位或設置雙線的辦法。現在主要是通過縮短基本時間和輔助時間來實現的。縮短基本時間的主要途徑是采用新的刀具材料和新穎刀具，以通過提高切削速度和進給速度來縮短基本時間。縮短輔助時間主要是縮短包括工件輸送、加工模塊快速引進以及加工模塊由快進轉換為工進后至刀具切入工件所花的時間。目前，隨行夾具高速輸送裝置常用的有電液比例閥控制的或擺線驅動的輸送裝置。

2.柔性化進展迅速。數控組合機床的出現，不僅完全改變了過去那種由繼電器電路組成的組合機床的控制系統，而且也使組合機床機械結構乃至通用部件標準發生了或正在發生著巨大的變化。傳統意義上的組合機床剛性自動線和生產線，也具有了一定的柔性。由數控加工模塊組成的柔性組合機床和柔性自動線，可通過應用和改變數控程序來實現自動換刀、自動更換多軸箱和改變加工行程、工作循環、切削參數以及加工位置等，以適應變型品種的加工。

單坐標加工模塊由數控滑臺和主軸部件（或多軸箱，包括可換多軸箱）組成。雙坐標加工模塊由數控十字滑臺和主軸部件組成，例如數控雙坐標銑削模塊。

多軸加工模塊是又一種重要模塊，主要用于加工箱體和盤類工件的柔性組合機床和柔性自動線。這類模塊有多種不同的結構形式，但基本上可分為自動換箱式多軸加工模塊、轉塔式多軸加工模塊和回轉工作臺式多軸加工模塊。自動換箱式模塊由于可在專門設置的多軸箱庫中儲存較多的多軸箱，故可用來加工較多不同品種的工件。而轉塔式和回轉工作臺式多軸加工模塊，由于在轉塔頭和回轉工作臺上允許裝的多軸箱數量有限，所以這種加工模塊只能實現有限品種的加工。

除上述各種CNC加工模塊外，機器人和伺服驅動的夾具也是柔性組合機床和柔性自動線的重要部件。特別在柔性自動線上，目前已較普遍地采用龍門式空架機器人進行工件的自動上下料，用于工件的轉位或翻轉。為搬運不同的工件，可在自動線旁設置手爪庫，以實現手爪的自動更換。夾具配備伺服驅動裝置，以適應工件族內不同工件的自動夾緊。轉

3.加工精度日益提高。為了滿足用戶對工件加工精度的高要求，除了進一步提高主軸部件、鏜桿、夾具（包括鏜模）的精度，采用新的專用刀具，優化切削工藝過程，采用刀具尺寸測量控制系統和控制機床及工件的熱變形等一系列措施外，目前，空心工具錐柄（HSK）和過程統計質量控制（SPC）的應用已成為自動線提高和監控加工精度的新的重要技術手段。空心工具錐柄是一種采用徑向（錐面）和軸向（端面）雙向定位的新穎工具，其優點是具有較高的抗彎剛度、扭轉剛度和很高的重復精度。SPC是基于工序能力的用于監控工件加工質量的一種方法。目前，在自動線上這種質量保證系統愈來愈多地被用來對整個生產過程中的加工質量進行連續監控。

4.可靠性和利用率不斷改善和提高。為提高加工過程的可靠性、利用率和工件的加工質量，采用過程監控，對其各組成設備的功能、加工過程和工件加工質量進行監控，以便快速識別故障、快速進行故障診斷和早期預報加工偏差，使操作人員和維修人員能及時地進行干預，以縮短設備調試周期、減少設備停機時間和避免加工質量偏差。

故障診斷技術中的基于知識的故障診斷技術，可對自動線運行中產生的所有故障進行診斷（而不是局限于診斷最常出現的故障），確定故障部位及其原因，這為迅速排除故障贏得了時間，從而顯著地縮短自動線的調試時間和停機時間。

當前，自動線的控制技術已由集中控制方式轉向分散控制方式。根據對這種新的控制模式的研究表明，采用分散控制系統要比采用集中控制系統可節省費用。這主要是由于分散控制系統可減少電纜敷設費用（采用總線系統）、減少電氣保養維修費（由于提高了透明度）、省去控制柜臺架（分散控制系統的控制柜直接設置在自動線的加工工位上）和無需設置集中冷卻裝置等。此外，這種分散控制系統由于總體配置簡單，有利于加快自動線的投入運行，并由于一目了然的結構配置，在產生故障時很容易確定故障的部位。最后，分散控制系統的模塊化和標準化也有利于降低成本和提高透明度。

二、機械加工生產線的發展趨勢

隨著市場競爭的加劇和對產品需求的提高，高精度、高生產率、柔性化、多品種、短周期、數控組合機床及其自動線正在沖擊著傳統的組合機床生產線，因此，組合機床生產線的發展思路必須是以提高組合機床加工精度、組合機床柔性、組合機床工作可靠性和組合機床技術的成套性為主攻方向。

第4篇：自動化機床論文范文

【關鍵詞】機床；精密加工；自動換刀

Abstract：This product is a new type of multi-function machine tools，the main objective so that we can on a single machine to complete the one-time multi-channel precision small parts precision machining processes.Therefore，this machine can complete the drilling，milling，turning，grinding，and other four processes，as well as manual and automatic tool changing co-ordination，so that more diverse operation，which saves the need to purchase more than one machine costs，and eliminating non-less disassembly time and improve the processing efficiency.

Keywords：Precision Machining；Machine Tool；Automatic Tool Changer

機床設計屬于造型設計工作中很重要的一部分，傳統的大機床總布置設計由主傳動系統、進給系統；機床基礎件主要參數等組成，在滿足機床性能的要求下進行設計。其目的是提高機床的生產效率和機床壽命。而對多功能小機床而言，機床本身結構與傳統機床相比都有很大不同，但是基礎的設計要求也有相同的因素。

1.多功能小型機床簡介

一臺機床可以實現車、銑、鉆、磨四種功能；不需要過多的拆裝，便可以完成這四種功能，節約時間，提高工作效率；占地面積小，適用于學校和工廠的實驗室工作；獨特的進給系統可以使操作者精確地掌握車刀和工件的進給量；自動換刀和手工換刀相結合，不僅使換刀方式多樣，而且減少了拆裝刀具的時間，提高了效率[1]。

2.多功能小型機床設計理念

現代工業的機床的設計理念主要是綠色設計，人性化設計和產品系統設計等。在設計上，這些主要設計理念與之相對應體現在：對環境的環保意識，體現對人的關懷，使得設計得到企業工廠乃至全球機床產業的認可。本論文設計的多功能小型機床體現了機床系統結構的設計理念。新型多功能機床包含了多種加工工藝，新穎的換刀結構，精確地進給結構，獨特的車、銑、鉆等交換方式。

3.多功能小型機床結構

新材料、新工藝的應用促進了機床結構的發展和機床輕量化，給機床結構設計提供了方便。機床構件的微型化，成形技術的發展帶來了機床表面的平整化，減少了機床構件的數量，提高了機床的工作效率，進一步實現機床結構的微型化。從實驗得知：多功能小型機床提高了工作效率，節約了時間。

4.多功能小型機床模型設計部分

根據模具設計的一般在步驟，對一部分進行模具設計，通過對典型零件的模具分析，掌握系統的性能和穩定性。在多功能小型機床的設計中綜合運用了pro/E軟件中的造型技術如邊界線法，掃描法等。為設計出曲線光滑，工作效率高的機床，需反復實驗才能得到合理的機床模型。

圖1 機床傳動系統模型

機床模型的步驟：收集零件工作圖等技術文件；了解機床的需求情況，來確定機床結構的合理性經濟性；對機床進行分析，備料確定模板尺寸；在圖紙上進行模型繪制；繪制完成后，將模具進行校對和配件組立，確保各個模板孔位一致[2-4]，最后完成的機床模型運用渲染軟件Cinema-4D處理后如圖1所示。

5.結論

多功能小型機床是一種高精度，高柔性，高速度，高質量的新型機床，由于高速度，高質量，高精度，高柔性的特性與普通機床大有不同這也展示了多功能小型機床的優勢。

參考文獻

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基金項目：2013年高校國家級大學生創新創業訓練計劃項目（編號：201310448021）。

作者簡介：

第5篇：自動化機床論文范文

論文摘要：隨著我國構建創新型國家對高技能人才要求的不斷提高，高等職業教育正面臨著嚴峻的挑戰。而這其中，高等職業教育課程體系的建設與改革則是提高高職教學質量的核心，也是教學改革的重點和難點。

五年制高職高專教育是培養高技能應用型人才，應具有較寬知識面，過硬的專業技能，能適應生產第一線的工程技術人員。長期以來，高職專業培養大多套用普通高等教育的模式，重理論輕實踐，其結果培養的學生體現不出工程應用型人才的優勢及特點。機電一體化技術專業是一個寬口徑專業，適應范圍很廣。本文以面向制造業培養高職機電專業（數控方向），對其職業能力及其培養模式進行探討。

一、關于職業能力的定義

我們從最為本質的職業能力開始分析，現將職業能力的各類定義列出。①性質定義（本質論）——心理學角度，體現個性心理特征，直接影響職業活動效率和職業活動順利進行的個性心理特征。②條件定義（條件論）——源于CBE理論，有利于進行職業分析，使職業能力描述具體化，是指完成一定職業任務所需的知識、技能、態度（有的定義還加上了“經驗”）。

二、職業能力分析方法

從職業能力的定義出發看問題，可以使我們對各類課程開發方法中的職業能力的分析具有更深刻的認識，職業能力分析方法有以下幾種。①功能分析法。職業功能是指一個職業要實現的工作目標，或是本職業活動的主要方面（工作項目）。根據不同的職業性質和特點，可以按照工作領域、工作項目、工作程序、工作對象來描述職業功能。②崗位分析法。采用人力資源管理中常用的崗位分析方法，通過對該職業所轄崗位的活動進行分析，而推定該職業所需要的各種能力的一種分析方法。③項目分析法。項目指具有相對獨立性，可以獨立或合作完成的一個職業活動。④技術分析法。通過描述該職業所需要的主要的職業專門技術，來描述該職業能力的一種方法，適合于技術性較強的職業類型。

三、職業導向課程模式的主要觀點

職業教育課程設計的主要考慮因素是：生產現場的職業活動順序、職業能力形成的心理順序，獲得職業資格基本要求，課程的主要系統化方式是職業系統化方式。①體現生產現場的職業活動過程。目前大力推行的“職業活動導向”課程開發方法，都強調了這個問題。在職業學校的課程中，縮小課程情境與職業活動情境之間的差距，讓學生掌握工作過程知識是十分必要的。②要體現職業能力形成的心理過程。這個問題是從教學論的角度提出的，知識、技能、態度的形成有其特定的心理過程，職業教育培訓要按照知識、技能、態度的形成的心理規律來組織課程。A.知識的學習過程：了解轉化鞏固應用。B.操作技能學習過程：定向模仿整合熟練。C.心智技能學習過程：原形定向原形操作原形內化。D.態度形成過程：順從認同內化。③符合融入職業資格的要求。這是職業教育培訓課程對職業能力的最低要求。其核心問題是把國家職業標準融入職業教育的課程中去，實現“雙證”的問題。④指導學生自主職業生涯發展。現代對職業技能的要求日趨復合化，這就要求學生具有職業轉換能力、創業能力。因此，職業教育的課程必須重視全程化職業指導，引導學生做好職業準備和職業規劃。

四、對機電類數控方向分析

（1）主要就業崗位。從事數控設備的運行、安裝、調試、檢測和維護， PLC應用程序編制；自動化設備的操作及維護；自動化設備的銷售及技術服務等相關崗位的技術應用性人才。

（2）職業能力分析。我們將這些崗位所要求的職業能力分為初級專業技術能力層、中級專業技術能力層、高級專業技術能力層。按學科體系規律，我們把數控技術專業所需的能力分為職業基礎能力、機械能力、電氣能力三大部分。根據核心能力和一般能力要求，我們又將每種能力分解為幾個主要專項能力，每項主要能力需要的知識內容一一列出。

①職業基礎能力，其主要能力包括英語能力、計算機應用能力和繪圖能力，專項能力包括一定的英語筆譯和口譯能力、看懂英文機床說明書能力、計算機基礎及應用能力與運用網絡收集信息能力、機械識圖能力與手工及計算機繪圖能力（二維及三維圖形）。相對應的課程有：公共英語、數控專業英語、計算機應用基礎、機械制圖、Auto CAD 繪圖。

②機械能力，其主要能力包括機械加工能力（傳統機械加工能力、數控加工能力）、數控設備能力（數控設備機械基礎能力、數控設備精度檢驗），專項能力包括測量加工零件能力、選擇金屬材料能力、機械加工設備操作能力、普通機床加工工藝能力、選擇刀夾具能力、切削參數選擇能力、數控機床操作能力、手工編程能力、自動編程能力、能CAD/CAM圖形轉化為加工程序能力、程序傳輸能力、機床常用機械元件及機構應用能力、讀懂機床中液（氣）壓回路能力、理解機床各部分結構作用的能力、數控設備精度檢測及數控機床各項指標驗收能力。相對應的課程有：切削原理及刀具、機械基礎、機械制造工程實踐、金工實習、數控工藝及編程、數控加工中心、數控銑削加工技術、數控專業綜合實訓、數控機床安裝調試及維護。

③電氣能力，其主要能力包括數控機床電氣應用能力、數控機床電氣維護機故障診斷能力，專項能力包括電工儀表使用能力、機床電氣控制能力、通用PLC應用能力、閱讀數控系統、主要參數設置修改能力、報警提示分辨能力、典型故障分析及診斷能力、數控機床維護能力。相對應的課程有：數控機床電氣控制、數控機床故障診斷及維護。

本專業以數控應用能力和素質培養為主線，構建了實踐教學與理論教學并重、理論與實踐相互交叉、相互滲透、相輔相成兩大教學體系。因此，將職業能力素質培養的全過程分為三個階段，并保證專業技術應用能力、計算機應用能力、外語能力培養不斷線，實施“三個結合”，教學遵循“實踐——理論——實踐”雙循環、螺旋式推進的模式。

總之，高職學生應具備一定職業能力，而最重要的是他們的核心能力，還要具備超出某一具體職業技能和知識范疇的拓展能力。通過通用課程的學習，使學生掌握技術思維的能力，學會把復雜的技術現象分析為簡單因素，然后進行綜合，從中找出一般性的技術規律。在此基礎上，學會把技術運用到實際工作中去。

參考文獻

[1]姜宏.高等職業教育課程改革探討[J].

教學與管理，2006(14).

第6篇：自動化機床論文范文

目前以高壓液體作為驅動源的伺服系統在各行各業應用十分的廣泛，液壓伺服控制具有以下優點：易于實現直線運動的速度位移及力控制，驅動力、力矩和功率大，尺寸小重量輕，加速性能好，響應速度快，控制精度高，穩定性容易保證等。

液壓伺服控制系統的工作特點：(1)在系統的輸出和輸入之間存在反饋連接，從而組成閉環控制系統。反饋介質可以是機械的，電氣的、氣動的、液壓的或它們的組合形式。(2)系統的主反饋是負反饋，即反饋信號與輸入信號相反，兩者相比較得偏差信號控制液壓能源，輸入到液壓元件的能量，使其向減小偏差的方向移動，既以偏差來減小偏差。(3)系統的輸入信號的功率很小，而系統的輸出功率可以達到很大。因此它是一個功率放大裝置，功率放大所需的能量由液壓能源供給，供給能量的控制是根據伺服系統偏差大小自動進行的。

綜上所述，液壓伺服控制系統的工作原理就是流體動力的反饋控制。即利用反饋連接得到偏差信號，再利用偏差信號去控制液壓能源輸入到系統的能量，使系統向著減小偏差的方向變化，從而使系統的實際輸出與希望值相符。

在液壓伺服控制系統中，控制信號的形式有機液伺服系統、電液伺服系統和氣液伺服系統。機液伺服系統中系統的給定、反饋和比較環節采用機械構件，常用機舵面操縱系統、汽車轉向裝置和液壓仿形機床及工程機械。但反饋機構中的摩擦、間隙和慣性會對系統精度產生不利影響。電液伺服系統中誤差信號的檢測、校正和初始放大采用電氣和電子元件或計算機，形成模擬伺服系統、數字伺服系統或數字模擬混合伺服系統。電液伺服系統具有控制精度高、響應速度高、信號處理靈活和應用廣泛等優點，可以組成位置、速度和力等方面的伺服系統。

2、液壓傳動帕優點和缺點

液壓傳動系統的主要優點液壓傳動之所以能得到廣泛的應用，是因為它與機械傳動、電氣傳動相比，具有以下主要優點：

1液壓傳動是由油路連接，借助油管的連接可以方便靈活的布置傳動機構，這是比機械傳動優越的地方。例如，在井下抽取石油的泵可采用液壓傳動來驅動，以克服長驅動軸效率低的缺點。由于液壓缸的推力很大，且容易布置。在挖掘機等重型工程機械上已基本取代了老式的機械傳動，不僅操作方便，而且外形美觀大方。

2液壓傳動裝置的重量輕、結構緊湊、慣性小。例如相同功率液壓馬達的體積為電動機的12％～13％。液壓泵和液壓馬達單位功率的體積目前是發電機和電動機的1／10，可在大范圍內實現無級調速。借助閥或變量泵、變量馬達可實現無級調速，調速范圍可達1：2000，并可在液壓裝置運行的過程中進行調速。

3傳遞運動均勻平穩，負載變化時速度較穩定。因此，金屬切削機床中磨床的傳動現在幾乎都采用液壓傳動。液壓裝置易于實現過載保護，使用安全、可靠，不會因過載而造成主件損壞：各液壓元件能同時自行，因此使用壽命長。液壓傳動容易實現自動化。借助于各種控制閥，特別是采用液壓控制和電氣控制結合使用時，能很容易的實現復雜的自動工作循環，而且可以實現遙控。液壓元件己實現了標準化、系列化、和通用化，便于設計、制造和推廣使用。

液壓傳動系統的主要缺點：1液壓系統的漏油等因素，影響運動的平穩性和正確性，使液壓傳動不能保證嚴格的傳動比：2液壓傳動對油溫的變化比較敏感，溫度變化時，液體勃性變化引起運動特性變化，使工作穩定性受到影響，所以不宜在溫度變化很大的環境條件下工作：3為了減少泄漏以及滿足某些性能上的要求，液壓元件制造和裝配精度要求比較高，加工工藝比較復雜。液壓傳動要求有單獨的能源，不像電源那樣使用方便。液壓系統發生的故障不易檢查和排除。

總之，液壓傳動的優點是主要的，隨著設計制造和使用水平的不斷提高，有些缺點正在逐步加以克服。

3、機床數控改造方向

(一)加工精度。精度是機床必須保證的一項性能指標。位置伺服控制系統的位置精度在很大程度上決定了數控機床的加工精度。因此位置精度是一個極為重要的指標。為了保證有足夠的位置精度，一方面是正確選擇系統中開環放大倍數的大小，另一方面是對位置檢測元件提出精度的要求。因為在閉環控制系統中，對于檢測元件本身的誤差和被檢測量的偏差是很難區分出來的，反饋檢測元件的精度對系統的精度常常起著決定性的作用。在設計數控機床、尤其是高精度或太中型數控機床時，必須精心選用檢測元件。所選擇的測量系統的分辨率或脈沖當量，一般要求比加工精度高一個數量級。總之，高精度的控制系統必須有高精度的檢測元件作為保證。

(二)先局部后整體。確定改造步驟時，應把整個電氣設備部分改造先分成若干個子系統進行，如數控系統、測量系統、主軸、進給系統、面板控制與強電部分等，待各系統基本成型后再互聯完成全系統工作。這樣可使改造工作減少遺漏和差錯。在每個子系統工作中，應先做技術性較低的、工作量較大的工作，然后做技術性高的、要求精細的工作，做到先易后難、先局部后整體，有條不紊、循序漸進。

(三)提高可靠性。數控機床是一種高精度、高效率的自動化設備，如果發生故障其損失就更大，所以提高數控機床的可靠性就顯得尤為重要。可靠度是評價可靠性的主要定量指標之一，其定義為：產品在規定條件下和規定時間內，完成規定功能的概率。對數控機床來說，它的規定條件是指其環境條件、工作條件及工作方式等，例如溫度、濕度、振動、電源、干擾強度和操作規程等。這里的功能主要指數控機床的使用功能，例如數控機床的各種機能，伺服性能等。

4、結語

液壓技術在高、新、尖技術裝備中有著舉足輕重的作用，掌握液壓控。

第7篇：自動化機床論文范文

    【論文摘要】:數控技術是用數字信心對機械運動和工作過程控制的技術。數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,更使制造業成為工業化的象征。

    數控機床是集高、精、尖技術于一體,集機、電、光、液于一身的高技術產物。具有加工精度高、加工質量穩定可靠、生產效率高、適應性強、靈活性好等眾多優點,在各個行業受到廣泛歡迎,在使用方面,也是越來越受到重視。但由于它是集強、弱電于一體,數字技術控制機械制造的一體化設備,一旦系統的某些部分出現故障,就勢必使機床停機,影響生產,所以如何正確維護設備和出現故障時能及時搶修就是保障生產正常進行的關鍵。

    1.數控機床的維護

    對于數控機床來說,合理的日常維護措施,可以有效的預防和降低數控機床的故障發生幾率。

    首先,針對每一臺機床的具體性能和加工對象制定操作規程建立工作、故障、維修檔案是很重要的。包括保養內容以及功能器件和元件的保養周期。

    其次,在一般的工作車間的空氣中都含有油霧、灰塵甚至金屬粉末之類的污染物,一旦他們落在數控系統內的印制線路或電子器件上,很容易引起元器件之間絕緣電阻下降,甚至倒是元器件及印制線路受到損壞。所以除非是需要進行必要的調整及維修,一般情況下不允許隨便開啟柜門,更不允許在使用過程中敞開柜門。

    另外,對數控系統的電網電壓要實行時時監控,一旦發現超出正常的工作電壓,就會造成系統不能正常工作,甚至會引起數控系統內部電子部件的損壞。所以配電系統在設備不具備自動檢測保護的情況下要有專人負責監視,以及盡量的改善配電系統的穩定作業。

    當然很重要的一點是數控機床采用直流進給伺服驅動和直流主軸伺服驅動的,要注意將電刷從直流電動機中取出來,以免由于化學腐蝕作用,是換向器表面腐蝕,造成換向性能受損,致使整臺電動機損壞。這是非常嚴重也容易引起的故障。

    2.數控機床一般的故障診斷分析

    2.1檢查

    在設備無法正常工作的情況下,首先要判斷故障出現的具置和產生的原因,我們可以目測故障板,仔細檢查有無由于電流過大造成的保險絲熔斷,元器件的燒焦煙熏,有無雜物斷路現象,造成板子的過流、過壓、短路。觀察阻容、半導體器件的管腳有無斷腳、虛焊等,以此可發現一些較為明顯的故障,縮小檢修范圍,判斷故障產生的原因。

    2.2系統自診斷

    數控系統的自診斷功能隨時監視數控系統的工作狀態。一旦發生異常情況,立即在CRT上顯示報警信息或用發光二級管指示故障的大致起因,這是維修中最有效的一種方法。近年來隨著技術的發展,興起了新的接口診斷技術,JTAG邊界掃描,該規范提供了有效地檢測引線間隔致密的電路板上零件的能力,進一步完善了系統的自我診斷能力。

    2.3功能程序測試法

    功能程序測試法就是將數控系統的常用功能和特殊功能用手工編程或自動變成的方法,編制成一個功能測試程序,送人數控系統,然后讓數控系統運行這個測試程序,借以檢查機床執行這些功能的準確定和可靠性,進而判斷出故障發生的可能原因。

    2.4接口信號檢查

    通過用可編程序控制器在線檢查機床控制系統的接回信號,并與接口手冊正確信號相對比,也可以查出相應的故障點。

    2.5 診斷備件替換法

    隨著現代技術的發展,電路的集成規模越來越大技術也越來越復雜,按常規方法,很難把故障定位到一個很小的區域,而一旦系統發生故障,為了縮短停機時間,在沒有診斷備件的情況下可以采用相同或相容的模塊對故障模塊進行替換檢查,對于現代數控的維修,越來越多的情況采用這種方法進行診斷,然后用備件替換損壞模塊,使系統正常工作,盡最大可能縮短故障停機時間。

    上述診斷方法,在實際應用時并無嚴格的界限,可能用一種方法就能排除故障,也可能需要多種方法同時進行。最主要的是根據診斷的結果間接或直接的找到問題的關鍵,或維修或替換盡快的恢復生產。3數控機床故障診斷實例

    由于數控機床的驅動部分是強弱電一體的,是最容易發生問題的。因此將驅動部分作簡單介紹:驅動部分包括主軸驅動器和伺服驅動器,有電源模塊和驅動模塊兩部分組成,電源模塊是將三相交流電有變壓器升壓為高壓直流,而驅動部分實際上是個逆變換,將高壓支流轉換為三相交流,并驅動伺服電機,完成個伺服軸的運動和主軸的運轉。因此這部分最容易出故障。以CJK6136數控機床和802S數控系統的故障現象為例,主要分析一下控制電路與機械傳動接口的故障維修。

    如在數控機床在加工過程中,主軸有時能回參考點有時不能。在數控操作面板上,主軸轉速顯示時有時無,主軸運轉正常。分析出現的故障原因得該機床采用變頻調速,其轉速信號是有編碼器提供,所以可排除編碼器損壞的可能,否則根本就無法傳遞轉速信號了。只能是編碼器與其連接單元出現問題。兩方面考慮,一是可能和數控系統連接的ECU連接松動,二是可能可和主軸的機械連接出現問題。由此可以著手解決問題了。首先檢查編碼器與ECU的連接。若不存在問題,就卸下編碼器檢查主傳動與編碼器的連接鍵是否脫離鍵槽,結果發現就是這個問題。修復并重新安裝就解決了問題。

    數控機床故障產生的原因是多種多樣的,有機械問題、數控系統的問題、傳感元件的問題、驅動元件的問題、強電部分的問題、線路連接的問題等。在檢修過程中,要分析故障產生的可能原因和范圍,然后逐步排除,直到找出故障點,切勿盲目的亂動,否則,不但不能解決問題。還可能使故障范圍進一步擴大。總之,在面對數控機床故障和維修問題時,首先要防患于未燃,不能在數控機床出現問題后才去解決問題,要做好日常的維護工作和了解機床本身的結構和工作原理,這樣才能做到有的放矢。

    參考文獻

    [1] 陳蕾、談峰,淺析數控機床維護維修的一般方法[J],機修用造,2004(10)

    [2] 邱先念,數控機床故障診斷及維修[J],設備管理與維修,2003(01)

    [3] 王超,數控機床的電器故障診斷及維修[J],蕪湖職業技術學院學報,2003(02)

    [4] 王剛,數控機床維修幾例[J],機械工人冷加工,2005(03)

第8篇：自動化機床論文范文

關鍵詞：數控 銑床銑削 排除 調整

中圖分類號：TG5 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（c）-0079-02

本文通過實際案例分析，了解一些常見故障的排除與調整。案例如下：設備名稱FANUC0i―Mc數控系統，故障類型為銑削出現橢圓現象。分析：對于數控銑床銑削后出現橢圓，通常考慮以下3點原因：（1）X-Y軸伺服不匹配。（2）反向間隙。（3）X-Y軸不垂直。

1 X-Y軸伺服不匹配

伺服不匹配占故障比例為87%，因此首先考慮此問題。應用球桿儀進行檢測可得圖1，圖中2和3為正反向360°得出的圖形， FANUC0i―Mc數控系統位置增益（伺服環增益）參數是#1828（0.01s-1）。

（1）產生原因。如果軸間伺服環增益不匹配，會導致伺服不匹配誤差，此時兩根軸不同步，一根軸要早于另一根，造成橢圓圖形，如圖2所示。

（2）故障排除。伺服不匹配將導致插補圓不圓。一般情況下，進給率越高造成插補圓的橢圓程度越大。與前一個圖像相符，原機床參數#1825X軸（6000），Y軸（3000），故減少X數值，增大Y值，如圖3所示。

經過反復調整參數檢測調整（最后參數是X2200，Y7000）后圖像如圖4所示。

此時數控機床銑削出現橢圓的故障消失。

2 反向間隙的排故與調整

此機床的反向間隙占29%，發那科數控系統調整反向間隙的參數是#1851，如圖5所示。圖中由某軸線開始處有一個沿圖形中心外凸的臺階，臺階的大小通常不受機器進給率的影響。在圖中僅有Y軸上顯示有正值反向間隙。

檢測圖像是Y軸有反向間隙，調整參數為28.4 mm，調整后球桿儀檢測進行間隙補償。由于Y軸反向間隙存在正負兩個值，絲杠兩固定端應存在串動或者絲桿副有問題，需要重新調整固定等。現在圓度由原來的638.6 mm通過球桿儀檢測及數控系統參數調整變為32.8 mm。

3 X-Y軸不垂直

原因：數控機床在加工過程中，各軸的垂直度誤差都經過測試，滿足機床的設計精度。但經過一段時間的使用后，垂直度誤差超過設計精度時，就需要進行修正，垂直度超差的原因主要是各配合部分的移動。X-Y軸經過長時間的振動與受力，經常會發生偏移，這時就會出現X、Y軸之間垂直度誤差的出現，誤差主要出現在一個方向，即XY平面內。

原因：在使用數控機床的過程中，測試排除過每個軸的垂直誤差，達到機床的設計精度。垂直誤差會在使用一段時間后偏差會超過設計精度，這時就要進行修正，這種情況產生的原因是各配合部分發生移動。X-Y軸長期受到震動和受力，所以很容易發生偏移，所以X、Y軸之間發生垂直度的誤差，并且誤差主要發生在XY平面內這一個方向。

解決方法：將Y軸導軌重新進行定位面配刮，配刮鑲條，這樣可以將定位面積擴大，從而定位剛性也變強。將X-Y軸修刮至符合標注的呢機械垂直度，與此同時也進行了定位面修正，然后重新定位絲杠副，避免絲杠副彈性變形的發生，增加度在導軌、絲杠和各運動表面，避免各運動部件發生爬行現象。

4 結語

本文案例對于數控機床銑削出現橢圓形的故障排除應用了球桿儀，同時需要技術人員、機械以及電器的配合，通過對X-Y軸伺服不匹配、反向間隙、X-Y軸不垂直等可能因素進行排除和調整，最終排除了故障，使機床的加工圓度達到加工要求。

參考文獻

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第9篇：自動化機床論文范文

關鍵詞：數控加工 在線檢測技術 加工精度

中圖分類號：TH165 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0035-02

在加工制造業中，對于零件的加工，無論是加工的過程，還是加工完成后的質量和性能，都需要經歷大量的檢測工作。目前對于加工零件的檢測，諸如夾具和零件的裝卡、找正，測定零件編程原點、檢測首件零件以及零件加工工序間以及加工完畢后的檢測等等，還是以手工檢測為主，檢測效率非常低。特別是對于大型結構件的檢測，由于是在加工的過程中進行實時監測的，如果使用離線檢測技術，就很難避免誤差的產生，導致零件加工完成后，由于超差而報廢。引進數控加工的在線監測技術，不但可以對于加工零件實時監測，彌補了手工檢測以及離線檢測所存在的不足，而且還提高了加工精度，符合先進制造技術未來發展的要求。

1 數控機床在線檢測系統的構成

數控機床的在線檢測系統根據是否選擇使用計算機輔助，可以分為兩種，即免去計算機輔助，直接將基本宏程序調用；開啟計算機輔助編程系統，檢測程序生成后，自行開發宏程序庫，將各種數據信息傳輸到數控系統當中。計算機輔助在線監測系統見圖1，其運行程序見圖2。

通過對于圖1的解讀，可以明確，數控機床的在線檢測系統是由硬件和軟件兩個部分所構成，其中的硬件部分包括機床本體、數控裝置、伺服系統、測量系統；軟件部分是指計算機軟件系統。

1.1 機床本體

機床本體的工作部件是所必需的基本部件的實現，作為加工和監測的基礎性環節，其受到傳動部件精度的影響。

1.2 數控裝置

數控機床通常會選擇使用CNC數據控制系統，主要構成包括中央處理器、各類存儲器和輸入輸出接口，其中的中央處理器包括存儲器、運算器、控制器和總線四個組成部分。作為數控機床的核心部位，該數控裝置中的各項控制功能都是通過數控加工程序來實現的，各種控制功能，包括輸入存儲功能、數控加工功能以及插補運算功能等等，都是源自于內部存儲器中提取程序，或者由輸入裝置所傳輸過來的程序。傳輸途徑是通過設備接口來實現的。一旦控制對象發生改變，或者需要調整功能，就要對于設備接口進行調整以符合應用要求。

1.3 伺服系統

數控機床的一個重要組成部分，就是數控機床在線檢測系統中的伺服系統。該系統主要控制包括進給位置和主軸轉速的伺服控制，具體而言，就是對于機床移動部件的位置以及移動速度的控制。伺服系統的工作質量對于機床的表面質量、加工和測量精度以及生產效率都具有重要的影響力。

1.4 測量系統

測量系統是在線檢測系統的關鍵部分，直接影響在數控加工在線檢測精度，在構成上主要包括信號傳輸系統、接觸觸發式測頭以及數據采集系統。其中的測頭是測量系統的關鍵部件，其主要作用是在零件加工的過程中用于測量尺寸，并據此對于加工程序進行自動更正，不斷地完善零部件加工精度。從這個意義上講，數控機床不僅是加工設備，而且還具備了測量機的一些功能。

以英國雷尼紹公司所生產的雷尼紹測頭為例，其被多數數控機床所使用。雷尼紹測頭根據各自性能的不同，包括有多種類型，按照使用功能不同，可以劃分為刀具測頭和工件檢測測頭；按照不同的信號傳輸方式，可以將側頭劃分為感應式側頭、光學式側頭、硬線連接式側頭以及無線電式測頭；按照不同的接觸測量形式，可以將側頭劃分為接觸式測量測頭和非接觸測量測頭。在選擇測頭的過程中，要根據機床的型號以及使用功能選擇合適的測頭。

1.5 計算機軟件系統

計算機軟件系統是運用計算機輔助，開發數控加工的軟件運行程序，以實現在線檢測。通過計算機軟件系統所實現的數控加工在線檢測功能包括數據的采集，并對于數據進行技術性處理，對于數控程序的生成進行檢測，包括檢測過程中的仿真和通信等等。目前數控機床的在線檢測兼容了各種具有數據分析和計算功能的軟件，諸如CAM、CAD、CAE、CAPP以及VC++等軟件的使用，為測量工作簡化了程序，節省了世間。

2 數控加工在線檢測的工作原理

在進行數控機床在線檢測的時候，計算機系統上首先要建立自動生成檢測主程序的編程系統。當啟動檢測主程序，計算機信息就可以通過接口傳遞給數控機床，測頭就按照編程系統的指令按照規定的路徑運動。這些程序都是通過G31實現跳步指令的有效性的。G31屬于是非模態G指令，其對于指令程序的有效性僅僅局限于指令的程序段中，因此，通常會用于數控機床的測頭測量程序當中。指令格式為：G31（G90/G91）IP―F―（其中的“IP”是X軸、Y軸、Z軸中的一個軸）。G31處于執行指令段的時候，如果輸入有SKIP信號，那么所執行的指令就可以轉到下一個程序段，而不必繼續執行尚沒有完成的指令。測頭執行測量程序的時候，如果測球已經接觸到了部件，就會有觸發信號發出，并通過測頭與數控系統之間所建立的準用接口傳遞到轉換器，然后轉而再傳送到數控機床的控制系統當中，記錄下該點的坐標。一旦接收到信號，機床就不再運動，通過通信接口，測量點的坐標傳到計算機系統當中才儲存，完成一側測量動作，可以進行到下一個測量動作。針對于系統測量結果，該項測量值可以實現計算補償，并實現可視化的數據處理。

數控加工在線檢測在測量零件的幾何形狀時，所需要執行的檢測路徑為：先將零件的待測形狀確定下來，將該零件的形狀特征作為幾何要素，結合零件的待測精度特征，將檢測點數以及分布情況確定下來，并建立數學計算公式。將工件的坐標系確定下來之后，可以根據檢測零件的條件確定檢測路徑。

3 數控加工在線檢測技術的應用

在零件加工中，采用在線檢測技術，可以將工件的位置快速地確定下來，并設定好坐標系。在檢測工件尺寸的同時，還會根據測量的數據結果對于刀偏量自動地修正。此外，在線自動檢測及技術可以設定夾具和旋轉軸，而且在進行柔性加工中確認工件以及夾具。

3.1 應用測量軟件自動修正工件坐標系

使用測量軟件可以在線測量工件的坐標系，避免了傳統人工輸入所造成的錯誤，而且還會降低零部件的損壞程度，延長機床的使用壽命。

依賴于手工操作，將測頭安裝在主軸以及刀架的上面，手動操作進行序中測量和首件檢測，都需要操作人員具有較高的專業技能，而且如果將工件轉移到坐標測量機上，往往會不適宜。從測量效果來看，測量工件依賴于手工操作，往往會耗時長，缺乏精確度，而且很容易出現人為誤差。由于一致性較差，所以在進行檢測的時候，還需要試切，導致了重復勞動。在工件加工的過程中，如果機床停止運行的狀態下對于工件的關鍵尺度進行檢測，如果刀具因此而磨損，都不容易發現。

應用測量軟件，使用測頭檢測，可以運用軟件自動計算功能，根據設定的規格對于工件的坐標數據進行修改。序中工件的測量，可以采用自動修正偏置值的方式來進行，消除了由于操作人員人為因素所造成的誤差，提高了自動化加工控制的可靠性，同時，還使工件報廢的風險降低。軟件自動控制，可以通過過程反饋實施適應性加工，以避免各種變化所造成的不斷修改。在首件檢測的過程中，可以將自動偏置更新功能利用起來，盡量避免由于等待檢測結果而延長停機時間。

3.2 在數控加工的程序中嵌入測量程序

數控加工的程序中，對于零部件的測量要求精度很高，這就需要采用高精度電壓測量的方式。萬用表可以實現高精度測量，而且可以進行存儲程序控制，其測量中所能夠達到的測量精度非常高，而且實現了13/2位的分辨率。進行信息通訊和測量的時候，將可編程儀器所發出的指令嵌入到VC軟件系統當中，不僅可以創立友好型的測量界面，而且還是控制程序具有較高的可讀性和靈活運用性。

軟件系統在構成上，主要包括實時操作系統以及數據庫軟件、數據采集和處理軟件、先進控制軟件以及PID軟件。PID（全稱：Proportion- Integral- Differential），即為比例-積分-微分。使用該軟件可以通過計算，對于數據進行直接控制。

3.3 減低夾具的消耗費用

采用測頭測量的方式將工件的坐標系找準，然后使用夾具夾緊，可以避免由于使用千分表進行手動調整而帶來的各種不便。將測頭安裝在數控中心的主軸位置，或者位于車削中心的刀架上，可以避免由于手動設定而造成測量誤差，對于工件具有很好的校正作用，并且設定校準軸。使用自動卡具具有很高的靈活性，批量產品的尺寸，不但提高了勞動生產率，而且還大大地降低了停機時間。

3.4 良好的過程控制可以提高安全性

數控加工的在線檢測技術，在改善過程控制的時候，工件的在線檢測所獲得的尺寸能夠及時做出反饋，可以降低由于操作人員的主觀因素而導致的機外檢測的輔助時間減少。由于在線檢測為自動化操作，因此而避免了操作者由于運行不當而造成傷害。當防護門處于打開的狀態的時候，程序無法自動運行，所以各項指令，包括準備功能和輔助功能的指令都被迫停止。要使數控機床處于正常的自動加工狀態，就要確保機床防護門關閉，自動鎖住門鎖之后，可以啟動工件的找正和在線檢測程序。

4 數控加工中尺寸在線檢測系統中的研發

4.1 在線測量尺寸的意義

關于尺寸的在線測量是否需要停機的問題，主要是基于機床加工過程所呈現出來的動態性和復雜性，導致各種因素對于測量精確度的影響。處于加工狀態下，加床會振動，產生熱變形，切削過程中所產生的切屑以及所使用的冷卻液，都會對于檢測造成影響，加之檢測過程中的安全性以及儀器的安裝等等的干擾，使得對于工件尺寸直接測量非常困難。可見，對于在零件加工過程中，在線檢測尺寸，多采用簡潔測量的方式，即停機測量。

數控機床的運動部件精度很高，將其與測量儀器建立起關聯，就是要實現在機測量。在良好的加工控制環境中，機床加工設備同時還可以作為測量設，在機床精度的基礎上，各種測數據軟件被開發處理，不但可以達到自動測量的效果，而且還使測量的結果更具有直觀性。

4.2 生成測量程序

當測量點的分布確定之后，還要對零部件的測量路徑以及測量程序加以確定。在編制測量程序的時候，可以采用手工編制的方法，也可以自動編程。為了對于所采集到的數據進行正確處理，要對被測量的尺寸采用分段的方式，建立存儲格式，以使所獲得的幾何尺寸和形位尺寸更為符合要求。在具體測量操作上，要將DHP50數控鏜銑加工中心測量程序通用模板建立起來，建立起測量程序模塊，采用半自動方法將測量程序生成。在測量零件的時候，要選擇使用人機交互的方式。當各種測量參數被輸入到測量程序模板中時候，就會將尺寸以及形位誤差自動生成。

4.3 加工誤差補償

當機床所獲得的測量數據傳輸到計算機之后，軟件對其進行分析處理，以獲取加工零件的尺寸數據。除了避免人為因素而導致的測量誤差之外，還創造了良好的加工環境，并根據零件標準調整零件的工藝參數。針對于機床加工零件的線形尺寸誤差，對于引起的該種現象的各種因素進行分析，主要包括刀具安全以及操作不準確而造成的刀具磨損。這種現象的補償可以通過在線測量軟件進行調整。使用系統軟件對于數控加工程序進行調整，以修正加工誤差。此外，出現測量誤差的因素還有很多，包括受力變形以及零件裝夾的變形等等，都會導致形位誤差產生。基于造成測量誤差的復雜性，如果僅僅通過調整刀具補償顯然是不夠的，還要根據具體的情況進行分析，以制定有效的解決措施。

5 結論

綜上所述，數控加工的在線檢測技術，能夠對于數控加工中所存在的缺陷及時地發現，并對于誤差進行技術性修正，不但節約了加工成本，而且大大地提高了加工效率。可見，在線檢測技術在中國的加工制造業具有良好的發展前景。

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