時(shí)間：2024-04-11 10:25:37
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關(guān)鍵詞：數(shù)控車床 坐標(biāo)系 參考點(diǎn) 對(duì)刀
0 引言
對(duì)刀在數(shù)控加工過(guò)程中占很重要的作用，在實(shí)際加工過(guò)程中，對(duì)刀的精度直接影響加工的精度，還直接影響加工效率，對(duì)刀方式有多種，在加工過(guò)程中要明確對(duì)刀的方法，明確哪種方法最簡(jiǎn)單，在什么情況下使用何種方式，以及在對(duì)刀過(guò)程中的優(yōu)缺點(diǎn)、使用條件等。
1 對(duì)刀原則
①選定的對(duì)刀點(diǎn)位置，應(yīng)便于數(shù)字處理和使程序編制簡(jiǎn)單。②在機(jī)床上容易找正，便于確定工件零點(diǎn)的位置。③加工過(guò)程中便于檢查。④引起的加工誤差小。
2 對(duì)刀方法
2.1 試切對(duì)刀法
2.1.1 x，y向?qū)Φ?。①在工作臺(tái)上裝夾工件，同時(shí)在工件的四個(gè)側(cè)面預(yù)留對(duì)刀位置。②啟動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，并移至工件附近和工件的左側(cè)面，略碰到工件表面，在面板上記錄坐標(biāo)值，如-240.500，然后抬刀移至工件的右側(cè)面，在面板上記錄坐標(biāo)值，如-340.500。③在機(jī)床坐標(biāo)系中X方向，可以得工件坐標(biāo)系原點(diǎn)的坐標(biāo)值為{-240.500+ （-340.500）}/2=-290.500。④同時(shí)測(cè)得工件Y方向機(jī)床坐標(biāo)系中的位置。
2.1.2 z向?qū)Φ?。①啟?dòng)主軸帶動(dòng)刀具轉(zhuǎn)動(dòng)。②將刀具移至工件的上方。③通過(guò)微調(diào)操作，接近工件表面。記錄下刀具在Z方向的坐標(biāo)值，如-140.400，以及相應(yīng)的機(jī)床坐標(biāo)系的-140.400。④在機(jī)床工件坐標(biāo)系存儲(chǔ)地址G5*中輸入測(cè)得的x，y，z值。⑤登錄面板的輸入模式，輸入“G5*”，運(yùn)行G5*使其生效。⑥對(duì)對(duì)刀的正確性進(jìn)行檢驗(yàn)。
2.2 塞尺、標(biāo)準(zhǔn)芯棒、塊規(guī)對(duì)刀法 這種方法在刀具與工件表面加入塞尺，讓刀具碰撞到塞尺。在記錄坐標(biāo)值時(shí)把塞尺的尺寸減去。
2.3 采用尋邊器、偏心棒和軸設(shè)定器等工具對(duì)刀法 該法是最常用的對(duì)刀方法。特點(diǎn)是效率高，能保證對(duì)刀精度，讓其鋼球部位與工件輕微接觸，被加工工件為良導(dǎo)體，定位基準(zhǔn)面有較好的表面粗糙度。
2.4 頂尖對(duì)刀法 ①將工件裝夾在工作臺(tái)上，主軸上安裝頂尖。②快速移動(dòng)工作臺(tái)和頂尖，并以降低速的方式接近工件。③修正進(jìn)給倍率為微調(diào)狀態(tài)，對(duì)準(zhǔn)畫(huà)線的中心點(diǎn)，并記錄X、Y值。④卸下頂尖，裝上銑刀，用試切法或者塞尺法測(cè)量Z軸方向的坐標(biāo)值。
2.5 百分表（或千分表）對(duì)刀法（一般用于圓形工件的對(duì)刀） ①x，y向?qū)Φ?。在刀柄上安裝百分表，在主軸帶動(dòng)下，百分表開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，移動(dòng)工作臺(tái)，使主軸中心線對(duì)準(zhǔn)工件的中心。②把百分表卸下，裝上銑刀，用試切法或者塞尺法測(cè)量Z軸方向的坐標(biāo)值。
3 數(shù)控編程中的數(shù)學(xué)處理
3.1 圓弧連接的計(jì)算 一零件輪廓如圖1所示，其中A、B、C、D、E、F為基點(diǎn)，A、B、C、D可直接由圖中所設(shè)工件坐標(biāo)系中得知，而E點(diǎn)是直線DE與EF的交點(diǎn)，F(xiàn)是直線EF與圓弧AF的切點(diǎn)。
3.2 節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)的計(jì)算
3.2.1 求曲線段的最小曲率半徑Rmin。最大插補(bǔ)誤差δmax必在最小曲率半徑Rmin處產(chǎn)生，已知曲線曲率半徑為：R=■ （1）
欲求最小曲率半徑，應(yīng)將式（1）對(duì)x求一階導(dǎo)數(shù)，即■=■
令dR/dx=0，得3y″2y′-（1+y′2）y？蓯=0 （2）
由此可求出最小曲率半徑處的x值。將此值代入式（1），可得Rmin。
3.2.2 等誤差插補(bǔ)法
①如圖2所示曲線以（x0，y0）為圓心，δ為半徑作圓，圓方程為：
（x-x0）2+（y-y0）2=δ2
②作該圓與輪廓曲線y=f（x）的公切線，得到兩切點(diǎn)（ξ0，η0），（ξ1，η1），滿足下列聯(lián)立方程：
對(duì)曲線對(duì)圓：
對(duì)圓：f′（？孜1）=■f（？孜1）=？濁1F′（？孜0）=■F（？孜0）=？濁0
式中，y=F（x）表示圓方程，由此可求得公切線的斜率k，k=■。
4 結(jié)束語(yǔ)
本文驗(yàn)證了幾種對(duì)刀方式，通過(guò)驗(yàn)證，取得了相同的效果。在不同的機(jī)床上使用不同的方式能達(dá)到更好的效果，對(duì)其它數(shù)控系統(tǒng)也具有一定推廣價(jià)值。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔣洪平.數(shù)控機(jī)床維修[M].北京：高等教育出版社，2004.
一、微型數(shù)控銑床簡(jiǎn)介
機(jī)床在研發(fā)初期，主要是以小型并且桌面化的成品展示出來(lái)，并且拋開(kāi)了現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)都采用的市場(chǎng)上商業(yè)化的數(shù)控系統(tǒng)，轉(zhuǎn)為采用可編程程度高的單片微處理器控制，能最大限度地控制成本，從而滿足自主研發(fā)并生產(chǎn)的要求。
更為簡(jiǎn)單，材料更為低廉，這也大大降低了由于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不足帶來(lái)的設(shè)備安全隱患，也從一定程度上降低了學(xué)生心理壓力，為數(shù)控銑床后續(xù)教學(xué)打下了良好的基礎(chǔ)。實(shí)踐證明，通過(guò)學(xué)生的實(shí)踐操作與自主學(xué)習(xí)，大大提高了學(xué)生解決問(wèn)題的能力，也從另一方面提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
在教學(xué)的評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)中，先由學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，再由組長(zhǎng)進(jìn)行評(píng)分，最后由教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將優(yōu)秀的工件應(yīng)用到本專業(yè)的下一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中。
二、數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)介紹的積極作用
在學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床之初，對(duì)于機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)了解還不夠深入，如果僅僅是教師照本宣科的講解，對(duì)于中職學(xué)生來(lái)說(shuō)太過(guò)于枯燥，通過(guò)對(duì)微型數(shù)控銑床床身機(jī)械部分的拆裝，不僅讓原本書(shū)本上枯燥的名詞更生動(dòng)具體，也鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，從教育效果來(lái)看比原本的純理論教學(xué)更受學(xué)生的青睞。在電氣專業(yè)方面，讓學(xué)生通過(guò)電氣控制的制作，解決了數(shù)控機(jī)床的接線、安裝和調(diào)試的綜合操作訓(xùn)練；在數(shù)控、模具專業(yè)方面，讓學(xué)生在微型數(shù)控銑床上編寫(xiě)加工程序，進(jìn)行實(shí)際產(chǎn)品加工。
三、對(duì)數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)的支持作用
通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作“學(xué)做一體化”的實(shí)踐，解決工學(xué)結(jié)合中“工、學(xué)”分離的普遍性問(wèn)題。即以產(chǎn)品為教學(xué)活動(dòng)載體，結(jié)合專業(yè)技能模塊，構(gòu)建基于工作過(guò)程的項(xiàng)目化教材，讓學(xué)生在參與產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)的一系列生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)邊學(xué)邊做的方式，系統(tǒng)掌握專業(yè)核心知識(shí)和技能指標(biāo)。過(guò)去我們只是將工廠的產(chǎn)品引進(jìn)校園進(jìn)行加工，經(jīng)過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)外來(lái)的產(chǎn)品過(guò)于單一，無(wú)法將系統(tǒng)的專業(yè)知識(shí)結(jié)合起來(lái)進(jìn)行教學(xué)，通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品零件的生產(chǎn)制作，按照專業(yè)編制校本教材及進(jìn)行教學(xué)，完全符合實(shí)際專業(yè)教學(xué)需要。
四、對(duì)數(shù)控維修專業(yè)的提升作用
微型數(shù)控銑床因其結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)更為簡(jiǎn)單，對(duì)學(xué)生一開(kāi)始入門(mén)學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床控制原理和維修原理更為易學(xué)，學(xué)生通過(guò)對(duì)微型數(shù)控銑床的控制原理的分析與學(xué)習(xí)，可以更直觀地掌握數(shù)控機(jī)床上PLC的控制原理，對(duì)數(shù)控維修的學(xué)習(xí)起到提升的作用。
五、在專業(yè)課程教學(xué)中發(fā)揮生動(dòng)的實(shí)例作用
微型數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過(guò)程中的各零部件和傳動(dòng)組成部分也受到學(xué)?！稒C(jī)械基礎(chǔ)》《機(jī)械制圖》等課程教師的青睞，將微型數(shù)控機(jī)床中的零部件作為課堂上的教具，使機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中螺紋傳動(dòng)、帶傳動(dòng)等知識(shí)的講解更生動(dòng)；將微型數(shù)控銑床的零件作為《機(jī)械制圖》課程的教具，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)制圖知識(shí)時(shí)更貼近實(shí)際運(yùn)用，提高案例的真實(shí)性，充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
六、對(duì)教師教學(xué)能力和研發(fā)能力的提升作用
通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作、“學(xué)做一體化”的教學(xué)實(shí)踐解決教師隊(duì)伍成長(zhǎng)缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題。通過(guò)微型數(shù)控銑床產(chǎn)品開(kāi)發(fā)制作，實(shí)施“學(xué)做聯(lián)動(dòng)”的教學(xué)模式，教師在帶領(lǐng)學(xué)生邊學(xué)邊做的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的更新和技能的提高，保證了教學(xué)的質(zhì)量。
我們看到，這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格較低、自主性大的微型數(shù)控銑床在中職機(jī)械及相關(guān)類專業(yè)的教學(xué)實(shí)踐中收到了令人滿意的效果，大大提升了中職教學(xué)的實(shí)踐性、參與性，為中職數(shù)控人才的培養(yǎng)拓寬了思路。
本微型數(shù)控銑床是一個(gè)集成了機(jī)械與電氣自動(dòng)化的控制系統(tǒng)，它與工廠生產(chǎn)加工用的數(shù)控銑床并無(wú)本質(zhì)上的區(qū)別，所以它能應(yīng)用于基本的數(shù)控加工領(lǐng)域。其核心技術(shù)涉及到機(jī)械、電氣、自動(dòng)化控制、計(jì)算機(jī)軟件、數(shù)控加工等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域。
二、微型數(shù)控銑床在教學(xué)中的地位和作用
微型數(shù)控銑床的主要應(yīng)用是以減緩因設(shè)備不足帶來(lái)的教學(xué)實(shí)訓(xùn)資源的需求壓力，降低教學(xué)成本，從而解決教學(xué)課程與教學(xué)資源之間的矛盾。結(jié)合我校的專業(yè)特點(diǎn)，微型數(shù)控銑床的核心技術(shù)主要對(duì)應(yīng)我校的機(jī)電專業(yè)和自動(dòng)化專業(yè)。
微型數(shù)控銑床的功能是參照商業(yè)化的數(shù)控銑床基本功能而設(shè)計(jì)的，所以微型數(shù)控銑床能在一定程度上完成一些基本的加工要求。隨著國(guó)家大力支持職業(yè)教育，如今中職生的數(shù)量比以往多得多。作為制造強(qiáng)國(guó)的中國(guó)，機(jī)電專業(yè)更是許多中職生的首選專業(yè)。那么隨著機(jī)電類專業(yè)的學(xué)生不斷增加，學(xué)校教學(xué)設(shè)備資源也會(huì)變得越來(lái)越緊張。微型數(shù)控銑床的出現(xiàn)可以在很大程度上解決因設(shè)備資源不足而帶來(lái)的教學(xué)壓力。首先，制造一臺(tái)微型數(shù)控銑床的成本大概只占了采購(gòu)一臺(tái)一般性能的數(shù)控銑床價(jià)格的5%，也就是說(shuō)采購(gòu)一臺(tái)一般性能的數(shù)控銑床能制造大概20臺(tái)的微型數(shù)控銑床。這個(gè)價(jià)格比例就是微型數(shù)控銑床的最大優(yōu)勢(shì)。而且，微型數(shù)控銑床的結(jié)構(gòu)是以桌面型產(chǎn)品的方向去設(shè)計(jì)的，所以其對(duì)空間的占用是很少的，放置一臺(tái)微型數(shù)控銑床只需1平方米。所以它很容易就能走進(jìn)實(shí)習(xí)車間、實(shí)驗(yàn)室、教室甚至是辦公室。最后，微型數(shù)控銑床的小型化設(shè)計(jì)也決定了它工作時(shí)所消耗的電力資源，經(jīng)實(shí)測(cè)微型數(shù)控銑床滿載工作時(shí)的電能功率消耗最高300W，只是C6130A型普通車床（4.5KW）的7%，并且它只需要民用市電的200V電壓，并不需要電價(jià)昂貴的工業(yè)用電380V。
1.微型數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成能對(duì)應(yīng)相關(guān)的教學(xué)課程
我校的機(jī)電專業(yè)機(jī)械方面教學(xué)主要是以基礎(chǔ)理論、加工實(shí)訓(xùn)、鉗工裝配和技能競(jìng)賽為主，微型數(shù)控銑床的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成恰好也能對(duì)應(yīng)上以上的教學(xué)課程。
微型數(shù)控銑床能承擔(dān)機(jī)械加工實(shí)訓(xùn)教學(xué)。微型數(shù)控銑床主要是完成機(jī)械切削加工的功能，它同樣也是采用數(shù)控編程的方法進(jìn)行加工控制的。控制程序與我校數(shù)控銑編程常用的CAXA軟件所生成的G代碼文件完全兼容通用，所以在編程操作上是完全一樣的，學(xué)生可以將在微型數(shù)控銑床上調(diào)試好的程序直接拿到學(xué)校的數(shù)控銑床上進(jìn)行加工。微型數(shù)控銑床使用的加工刀具是小型的雕刻刀，能加工的材料主要是體格相對(duì)低廉的亞力克、塑料、木材等軟材料，大大地節(jié)省了刀具損耗和材料損耗，這特別適合初學(xué)學(xué)生練習(xí)用。組合成微型數(shù)控銑床的基本部件由鋁合金板材做成，其零件外形的尺寸要求并不復(fù)雜，很適合學(xué)生進(jìn)行加工生產(chǎn)。所以在大批生產(chǎn)微型數(shù)控銑床時(shí)，機(jī)械部件全部由學(xué)生完成，這不僅節(jié)省了很多的人力資源，還可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目教學(xué)，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)加工操作，了解機(jī)器的整個(gè)制造加工過(guò)程。
微型數(shù)控銑床可用于鉗工裝配教學(xué)。機(jī)器的機(jī)械裝配也可以由老師輔導(dǎo)學(xué)生完成，機(jī)器的主要裝配是以板材部件連接、電機(jī)安裝、絲桿安裝、導(dǎo)軌安裝、工作臺(tái)安裝和整機(jī)調(diào)試校驗(yàn)等為主。一臺(tái)機(jī)器涉及到多個(gè)安裝項(xiàng)目要求，比以前的由鋸銼削再到簡(jiǎn)單裝配實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要豐富得多，也能為競(jìng)賽增加訓(xùn)練項(xiàng)目。
微型數(shù)控銑床為數(shù)控維修教學(xué)打下基礎(chǔ)。數(shù)控維修在我校是機(jī)電專業(yè)的一個(gè)分支，但微型數(shù)控銑床是一個(gè)機(jī)與電的組合。相比于數(shù)控機(jī)床龐大的電氣控制系統(tǒng)，微型數(shù)控銑床要簡(jiǎn)單得多，機(jī)械結(jié)構(gòu)也相對(duì)簡(jiǎn)單。對(duì)機(jī)電專業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，從數(shù)控維修邁向電氣專業(yè)，微型數(shù)控銑床就成了其中最好的橋梁。微型數(shù)控銑床雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它包含有數(shù)控機(jī)床的基本功能模塊，簡(jiǎn)化的數(shù)控機(jī)床更容易使學(xué)生理解認(rèn)識(shí)，是由淺入深向高層次學(xué)習(xí)的最好的引領(lǐng)教學(xué)項(xiàng)目。
2. 微型數(shù)控銑床能對(duì)應(yīng)上自動(dòng)化控制的項(xiàng)目分枝
隨著社會(huì)的發(fā)展，工業(yè)自動(dòng)乃至智能化越來(lái)越普及，也是我校的機(jī)電專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生的方向。我校的機(jī)電自動(dòng)化專業(yè)主要是基礎(chǔ)理論教學(xué)、電子電工理論和實(shí)訓(xùn)教學(xué)、可編程自動(dòng)化教學(xué)以及計(jì)算機(jī)軟件和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)。微型數(shù)控銑床既然是機(jī)械與電氣的組合體，它同樣也相應(yīng)地對(duì)應(yīng)上了自動(dòng)化控制的項(xiàng)目分枝。
微型數(shù)控銑床對(duì)電子電工專業(yè)教學(xué)的促進(jìn)作用。微型數(shù)控銑床是自主開(kāi)發(fā)的，我校蔡躍偉和陳仟新老師獲得了國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局的專利一項(xiàng)，那么我校就掌握著全部的核心技術(shù)。在制造微型數(shù)控銑床的過(guò)程中，其中的電路板就可以交給電子專業(yè)的學(xué)生來(lái)完成。里面包含著電子制作的基礎(chǔ)，如焊接、識(shí)圖、選件等，也有電子線路中的兩大組合，模擬電子和數(shù)字電子，在電子理論教學(xué)中有一個(gè)很好的實(shí)物參照；電氣控制部分和安裝也可以交給電工專業(yè)的學(xué)生完成，可以讓學(xué)生熟悉一臺(tái)設(shè)備的電氣安裝的項(xiàng)目要求。除了能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力外，電氣安裝的安全規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)也是重要的檢驗(yàn)指標(biāo)，從而讓學(xué)生培養(yǎng)良好的職業(yè)道德和工作態(tài)度。
關(guān)鍵詞：混淆指令；檢查方法
中圖分類號(hào)：TH17 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1009-9166（2010）035(C)-0083-02
在數(shù)控銑床的加工中，由于數(shù)控銑床的運(yùn)動(dòng)是刀具在空間運(yùn)動(dòng)，程序編制和安全操作就顯得尤其重要。但大多數(shù)數(shù)控教材中，數(shù)控銑床的編寫(xiě)都比較簡(jiǎn)單，主要是對(duì)各種功能進(jìn)行了介紹，學(xué)生學(xué)習(xí)后，編程和操作都存在一些問(wèn)題。本人就幾年數(shù)控教學(xué)經(jīng)驗(yàn)談一下在數(shù)控銑床程序編制和安全操作方面的體會(huì)。
一、數(shù)控銑床常用指令的編程技巧
（一）G92與G54―G59的應(yīng)用
G54―G59是調(diào)用加工前設(shè)定好的坐標(biāo)系，而G92是在程序中設(shè)定的坐標(biāo)系，用了G54―G59就沒(méi)有必要再使用G92。否則G54―G59會(huì)被替換，應(yīng)當(dāng)避免。
注意：1、一旦使用了G92設(shè)定坐標(biāo)系，再使用G54―G59則不起任何作用。除非斷電重新啟動(dòng)系統(tǒng)，或接著用G92設(shè)定所需新的工件坐標(biāo)系。2、使用G92的程序結(jié)束后，若機(jī)床沒(méi)有回到G92設(shè)定的起點(diǎn)，就再次啟動(dòng)此程序，機(jī)床當(dāng)前所在位置就成為新的工件坐標(biāo)原點(diǎn)，易發(fā)生事故。所以，一定要慎用。
（二）同一條程序段中，相同指令（相同地址符）或同一組指令，后出現(xiàn)的起作用
例如：G01G90Z10.0Z20.0F200；執(zhí)行的是Z20.0，Z軸直接到達(dá)Z20.0，而不是Z10.0。G01G00X50.0Y30.0F200；執(zhí)行的是G00（雖有F值，但也不執(zhí)行G01）。但不同一組的指令代碼.在同一程序段中互換先后順序執(zhí)行效果相同。例如：G90G55G00X0Y0Z60.0和G00G90G55X0Y0Z60.0相同。
（三）M00.M01.M02和M30的區(qū)別與聯(lián)系
初學(xué)數(shù)控銑床編程時(shí)，對(duì)以上幾個(gè)M代碼容易混淆，主要原因是對(duì)數(shù)控銑床加工缺乏認(rèn)識(shí)，加上教材敘述不詳細(xì)。它們的區(qū)別與聯(lián)系如下：
M00為程序暫停指令。程序執(zhí)行到此進(jìn)給停止，主軸停轉(zhuǎn)。重新按啟動(dòng)按鈕后，再繼續(xù)執(zhí)行后面的程序段。主要用于操作者想在加工中使機(jī)床暫停（檢驗(yàn)工件、調(diào)整、排屑等）。
M01為程序選擇性暫停指令。程序執(zhí)行時(shí)控制面板上“選擇停止”鍵處于“ON”狀態(tài)時(shí)此功能才能有效，否則該指令無(wú)效。執(zhí)行后的效果與M00相同，常用于關(guān)鍵尺寸的檢驗(yàn)或臨時(shí)暫停。
M02為主程序結(jié)束指令。執(zhí)行到此指令，進(jìn)給停止，主軸停止，冷卻液關(guān)閉。但程序光標(biāo)停在程序末尾。
M30為主程序結(jié)束指令。功能同M02，不同之處是，刀具返回程序頭位置，不管M30后是否還有其他程序段。
（四）刀具補(bǔ)償參數(shù)地址D、H的應(yīng)用
在部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)（如FAUNC）中，刀具補(bǔ)償參數(shù)D、H具有相同的功能，可以任意互換，它們都表示數(shù)控系統(tǒng)中補(bǔ)償寄存器的地址名稱。但具體補(bǔ)償值是多少，關(guān)鍵是由它們后面補(bǔ)償號(hào)地址中的數(shù)值來(lái)決定。所以在數(shù)控銑床中，為了防止出錯(cuò)，一般人為規(guī)定H為刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)刂?，D為刀具半徑補(bǔ)償?shù)刂贰?/p>
（五）暫停指令
G04X―/P―是指刀具暫停時(shí)間（進(jìn)給停止，主軸不停止）+地址P或X后的數(shù)值是暫停時(shí)間。X后面的數(shù)值要帶小數(shù)點(diǎn)，否則以此數(shù)值的千分之一計(jì)算，以秒（s）為單位，P后面數(shù)值不能帶小數(shù)點(diǎn)（即整數(shù)表示），以毫秒（ms）為單位。
例如，G04X2.0；或G04X2000；暫停2秒G04P2000；
但在某些孔系加工指令中（如G82、G88及G89），為了保證孔底的粗糙度，當(dāng)?shù)毒呒庸ぶ量椎讜r(shí)需有暫停時(shí)間，此時(shí)只能用地址P表示。若用地址X表示，容易產(chǎn)生混淆，控制系統(tǒng)認(rèn)為X是X軸坐標(biāo)值進(jìn)行執(zhí)行。
例如，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200P2000；鉆孔（80.0，60.0）至孔底暫停2秒，G8280.0Y60.0Z―20.0R5.0F200X2.0；鉆孔（2.0.60.0）至孔底不會(huì)暫停。
（六）程序段順序號(hào)
程序段順序號(hào)用地址N表示。一般數(shù)控裝置本身存儲(chǔ)器空間有限（64K），為了節(jié)省存儲(chǔ)空間，程序段順序號(hào)都省略不要。N只表示程序段標(biāo)號(hào)，可以方便查找編輯程序，對(duì)加工過(guò)程不起任何作用，順序號(hào)可以遞增也可遞減，也不要求數(shù)值有連續(xù)性。但在使用某些循環(huán)指令、跳轉(zhuǎn)指令、調(diào)用子程序及鏡像指令時(shí)不可以省略。
二、安全操作數(shù)控鐵床加工
數(shù)控銑床的加工過(guò)程中，有一點(diǎn)至關(guān)重要，那就是在編制程序和操作加工時(shí)，一定要避免使機(jī)床發(fā)生碰撞。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的價(jià)格非常昂貴，少則幾十萬(wàn)元，多則上百萬(wàn)元，維修難度大且費(fèi)用高。但是，碰撞的發(fā)生是有一定規(guī)律可循的，是能夠避免的，可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：
（一）利用機(jī)床自帶的模擬顯示功能。一般較為先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床圖形顯示功能。當(dāng)輸入程序后，可調(diào)用圖形模擬顯示功能，詳細(xì)地觀察刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡，以便檢查刀具與工件或夾具是否有可能碰撞。
（二）利用機(jī)床的空運(yùn)行功能。利用機(jī)床的空運(yùn)行功能可以檢查走刀軌跡的正確性。當(dāng)程序輸入機(jī)床后，可以裝上刀具或工件，然后按下空運(yùn)行按鈕。此時(shí)主軸不轉(zhuǎn)，工作臺(tái)按程序軌跡自動(dòng)運(yùn)行，此時(shí)便可以發(fā)現(xiàn)刀具是否有可能與工件或夾具相碰。但是，在這種情況下必須要保證裝有工件時(shí)，不能裝刀具；裝刀具時(shí)，就不能裝工件，否則會(huì)發(fā)生碰撞。
（三）利用機(jī)床的鎖定功能。一般的數(shù)控機(jī)床都具有鎖定功能（全鎖或單軸鎖）。當(dāng)輸入程序后，鎖定2軸，可通過(guò)z軸的坐標(biāo)值判斷是否會(huì)發(fā)生碰撞。此功能的應(yīng)用應(yīng)避開(kāi)換刀等運(yùn)作，否則程序無(wú)法通過(guò)。坐標(biāo)系、刀補(bǔ)的設(shè)置必須正確。在啟動(dòng)機(jī)床時(shí)，一定要設(shè)置機(jī)床參考點(diǎn)。機(jī)床工作坐標(biāo)系應(yīng)與編程時(shí)保持一致。尤其是z軸方向，如果出錯(cuò)，銑刀與工件相碰的可能性就非常大。此外，刀具長(zhǎng)度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)置必須正確。否則，要么是空加工，要么是發(fā)生碰撞。
刀具、工裝牢靠、冷卻到位。加工前先檢查刀具是否有缺損，刀具和夾具位置是否正確，工件的裝夾是否牢靠，干涉物位置是否與程序一致，將程序進(jìn)行空運(yùn)行演示。無(wú)誤后，按下運(yùn)行狀態(tài)鍵，按啟動(dòng)按鈕，注意，若是第一個(gè)首件時(shí)，最好使用單運(yùn)行方式，逐句檢查程序，后面的加工可使用連續(xù)運(yùn)行。設(shè)備運(yùn)行時(shí)，注意切削液完全對(duì)刀具冷卻，及時(shí)清理切屑。設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，不要離開(kāi)工作場(chǎng)地，以防意外情況發(fā)生，期間可隨時(shí)按下暫停鍵。
提高編程技巧。程序編制是數(shù)控加工至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，提高編程技巧可以在很大程度上避免一些不必要的碰撞。
總之，掌握數(shù)控銑床的編程技巧，能夠更好地提高加工效率，保證加工質(zhì)量，避免加工中出現(xiàn)不必要的錯(cuò)誤。這需要我們?cè)趯?shí)踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷提高，從而使編程、加工能力進(jìn)一步加強(qiáng)，為數(shù)控加工事業(yè)的發(fā)展作貢獻(xiàn)。
作者單位：哈爾濱鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻(xiàn)：
[1]李蓓華.數(shù)控機(jī)床操作[M].北京:中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版杜,2004.
關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；控制系統(tǒng)
1、可編程控制器
可編程控制器簡(jiǎn)稱PLC，普遍被運(yùn)用在內(nèi)部程序的存儲(chǔ)工作中，為系統(tǒng)提供了良好的編程條件，用戶可以借助該存儲(chǔ)器進(jìn)行計(jì)數(shù)、算數(shù)操作、邏輯運(yùn)算等活動(dòng)，而通過(guò)輸入定時(shí)、順序控制等指令后即可生效，而生產(chǎn)過(guò)程中可以依靠PLC進(jìn)行數(shù)字、模擬方式的輸入/輸出控制。PLC數(shù)控機(jī)床利用了傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)嵌入了先進(jìn)的PLC技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，發(fā)揮自動(dòng)控制和微電子的作用，使其滿足數(shù)控機(jī)床運(yùn)行和新型工業(yè)生產(chǎn)的雙重要求。
2、數(shù)控機(jī)床
數(shù)控機(jī)床以機(jī)床本體為基礎(chǔ)，通過(guò)核心部分?jǐn)?shù)控裝置來(lái)發(fā)號(hào)和控制驅(qū)動(dòng)機(jī)床，伺服系統(tǒng)發(fā)出指令后驅(qū)動(dòng)機(jī)床會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)流程來(lái)執(zhí)行，數(shù)控機(jī)床依靠三大主體部門(mén)來(lái)發(fā)揮職能作用，而數(shù)控系統(tǒng)會(huì)控制機(jī)床內(nèi)部，以數(shù)字輸入的形式來(lái)完成信息輸出與輸入工作。
3、數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)
3.1 數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成
數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，通過(guò)輸入信息到數(shù)控裝置中，使其作用于PLC、主軸控制單元、速度控制單元以及伺服電機(jī)，機(jī)床電器邏輯控制裝置，位置檢測(cè)反饋裝置會(huì)通過(guò)數(shù)控裝置將信息輸出，完成整個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)通工作。
3.2 數(shù)控裝置的組成
微型計(jì)算機(jī)為數(shù)控裝置提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)和條件，使其能滿足各項(xiàng)數(shù)字控制活動(dòng)要求，而數(shù)控機(jī)床通常簡(jiǎn)稱為CNC，它擁有微型計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)和數(shù)控裝置功能模塊兩大主要部分，為系統(tǒng)運(yùn)行提供了輸入/輸出裝置、存儲(chǔ)器、接口以及總線、中央處理單元，但是針對(duì)單一或復(fù)雜命令的執(zhí)行都要啟動(dòng)軟件和硬件雙重裝置，在系統(tǒng)程序的指揮下完成，而控制和管理軟件會(huì)協(xié)調(diào)和指揮硬件。
4、基于PLC數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
我們?cè)跀?shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中嵌入可編程控制器，以變頻器、電機(jī)、光柵尺等裝置為主，保持系統(tǒng)的全封閉循環(huán)空間，通過(guò)存儲(chǔ)器編程來(lái)加強(qiáng)數(shù)控系統(tǒng)的精度，不斷增加適用對(duì)象數(shù)量。數(shù)控機(jī)床本身能夠檢測(cè)刀位情況，操作換刀、斷刀等活動(dòng)，還能檢測(cè)和連接通信，進(jìn)一步提升了數(shù)控機(jī)床的性能和作用，在實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的過(guò)程中降低成本、提高生產(chǎn)效率，保證數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
4.1 硬件結(jié)構(gòu)
針對(duì)數(shù)控機(jī)床的硬件設(shè)計(jì)利用機(jī)械部分為基礎(chǔ)，通過(guò)硬件電路和上下位軟件來(lái)完成整體構(gòu)造，數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)中的硬件電路發(fā)揮著機(jī)床驅(qū)動(dòng)的作用，同時(shí)能為各部門(mén)傳遞有效的信息，為系統(tǒng)提供最穩(wěn)固的保護(hù)。機(jī)械手換刀、斷刀檢測(cè)都是硬件部分提供的功能之一，氣缸外壁的電磁感應(yīng)系統(tǒng)會(huì)控制并顯示機(jī)床機(jī)械手的位置，而光纖傳感器會(huì)隨時(shí)檢查刀具的情況。
4.2 系統(tǒng)初始化
系統(tǒng)初始化會(huì)提供工作原點(diǎn)復(fù)位和機(jī)床原點(diǎn)復(fù)位兩項(xiàng)選擇，如圖2所示為系統(tǒng)坐標(biāo)系示意圖，在工件原點(diǎn)中放置毛坯和芯模，通過(guò)工件、工作和機(jī)床三大坐標(biāo)來(lái)完成系統(tǒng)指令。機(jī)床原點(diǎn)的復(fù)位操作通過(guò)數(shù)軸的極限開(kāi)關(guān)來(lái)控制，而按下復(fù)位按鈕后機(jī)床就會(huì)回到初始原點(diǎn)，準(zhǔn)確定位旋壓加工位置。機(jī)床坐標(biāo)系為整個(gè)機(jī)床坐標(biāo)復(fù)位工作提供了有效的參照，保證機(jī)床待機(jī)加工前后的位置符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，減少位置誤差。機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中零件裝卡無(wú)恙以及旋壓制品裝卸正常的基礎(chǔ)上要減少原則和位置距離，使得加工起始位置能滿足設(shè)定原則，機(jī)床功能在考慮硬件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上挖掘可編程控制器的作用。
4.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)
針對(duì)系統(tǒng)功能模塊的設(shè)計(jì)要同時(shí)滿足硬件和軟件雙重要求，而只有符合系統(tǒng)運(yùn)行和硬件結(jié)構(gòu)的軟件才能使用于機(jī)床中。嵌入下位機(jī)軟件的過(guò)程中需要滿足許多條件，當(dāng)將其放置到SIMO-TIOND環(huán)境中時(shí)，下位機(jī)會(huì)接收來(lái)自各部門(mén)的數(shù)據(jù)，將機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)和部件執(zhí)行情況監(jiān)測(cè)出來(lái)。
【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；數(shù)控機(jī)床；應(yīng)用
機(jī)電一體化是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要突破，隨著集成電路的出現(xiàn)，再加上信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效融合，機(jī)電一體化技術(shù)也隨之形成。數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表，在推動(dòng)制造業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，而且機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，在我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要的意義，本文則針對(duì)機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用展開(kāi)討論。
1機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，在機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合發(fā)展過(guò)程中，機(jī)電一體化在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的要求，例如，要求機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量更輕、機(jī)械設(shè)備的精度更高，在這樣的要求下，極大的促進(jìn)了傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的改進(jìn)。數(shù)控機(jī)床指的是用于零件加工的設(shè)備，機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，使得數(shù)控機(jī)床的功能得到了極大的完善。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)、各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給傳動(dòng)都有單獨(dú)的伺服電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，而且在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)坐標(biāo)軸的有效控制。與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在機(jī)床本體部分有了非常大程度的改良，具體表現(xiàn)在五個(gè)方面：（1）數(shù)控機(jī)床對(duì)全封閉或半封閉防護(hù)裝置進(jìn)行了應(yīng)用添加，在這一防護(hù)裝置的作用下，使得切削液不容易輕易飛出，進(jìn)而極大的降低了意外傷害情況的出現(xiàn)。（2）數(shù)控機(jī)床采用了自動(dòng)排屑裝置，這一裝置主要是利用自身的斜床身結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，在這一結(jié)構(gòu)的作用下，促使數(shù)控機(jī)床在使用過(guò)程中可以輕松排屑。（3）與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速有了極大的提升，在工件裝夾過(guò)程中，有了更多的安全保障。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速，則是因?yàn)閿?shù)控機(jī)床的主軸箱裝設(shè)了變頻器。而裝夾安全性的提高則主要依賴于液壓卡盤(pán)的作用。（4）可自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，將自動(dòng)換刀技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，極大的提高了加工效率，促使數(shù)控機(jī)床可以連續(xù)完成多個(gè)加工工序，進(jìn)而極大的提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。（5）主、進(jìn)給傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)了分離。與普通的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)和進(jìn)給傳動(dòng)相對(duì)獨(dú)立，因?yàn)樵跀?shù)控機(jī)床中為兩項(xiàng)工序的進(jìn)行各自配設(shè)了獨(dú)立的伺服電機(jī)，在此基礎(chǔ)上，各電機(jī)一方面能夠進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)作，另一方面也可以進(jìn)行多軸聯(lián)動(dòng)，極大的提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。而上述功能的實(shí)現(xiàn)，都是機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的重要體現(xiàn)。
2自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用
自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)運(yùn)行，具體而言，高精度定位控制技術(shù)以及速度控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行了應(yīng)用，促使數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位和速度控制，這就意味著相應(yīng)的人工投入將會(huì)減少，極大的提升了總體運(yùn)行效益。機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，對(duì)信息技術(shù)有著很大程度的依賴，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用信息的自動(dòng)輸入和輸出、識(shí)別和儲(chǔ)存等。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的最大特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了對(duì)信息技術(shù)的全面應(yīng)用，在這一基礎(chǔ)上，使得機(jī)床的運(yùn)行顯得更加智能化，從而極大的提升機(jī)床的運(yùn)行效率。而且信號(hào)變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等多項(xiàng)一體化計(jì)劃也被應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，在相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的作用下，促使數(shù)控機(jī)床可以對(duì)所接收的信息進(jìn)行高效加工處理，并且利用邏輯電路進(jìn)行譯碼和運(yùn)算，然后以脈沖的形式傳出，進(jìn)而支配數(shù)控機(jī)床進(jìn)行工作。例如，PLC（可控制編程）在機(jī)床電氣中則體現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。具體而言，機(jī)床是工業(yè)生產(chǎn)主要的生產(chǎn)設(shè)備，PLC在機(jī)床自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大其在應(yīng)用市場(chǎng)的空間。在PLC控制技術(shù)的支持下，機(jī)床控制系統(tǒng)中的接觸器、繼電器等控制設(shè)備可以被替代，而且利用PLC控制技術(shù)對(duì)生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步改造之后，可以實(shí)現(xiàn)在控制室里隨時(shí)掌握每個(gè)主體設(shè)備的情況變化以及故障預(yù)警。高效率的電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)必然帶來(lái)生產(chǎn)的革命。PLC控制技術(shù)在機(jī)床上的應(yīng)用需要做好對(duì)生產(chǎn)工業(yè)的精細(xì)化改造，而且機(jī)床應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨的環(huán)境可能都不一樣，因此開(kāi)發(fā)一套兼容性更加強(qiáng)的PLC控制系統(tǒng)適應(yīng)不同需要的生產(chǎn)是非常必要。
3執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用
機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過(guò)程中，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的主要作用對(duì)象是執(zhí)行原件及其驅(qū)動(dòng)裝置，在數(shù)控機(jī)床中，執(zhí)行原件會(huì)和數(shù)控裝置進(jìn)行連接，通過(guò)這種方式，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中所發(fā)出的指令信息可以利用這一連接進(jìn)行傳送。而且執(zhí)行原件還會(huì)利用機(jī)械接口和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，在這一連接的基礎(chǔ)上可以確保規(guī)定動(dòng)作的完成。由此可見(jiàn)，伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，極大的提升了數(shù)控機(jī)床的整體操作水平，這一操作水平的提升主要表現(xiàn)在控制質(zhì)量的提升方面。在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過(guò)程中，伺服系統(tǒng)的主要作用就是進(jìn)行指令的接收和傳遞，促使機(jī)床能夠按照既定的程序完成相應(yīng)操作，最終根據(jù)相應(yīng)的要求完成零件的加工處理，而且，伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，也極大的提升了數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和精度。
4總結(jié)
綜上所述，機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，極大的提升了豐富了數(shù)控機(jī)床實(shí)際功能，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不同的技術(shù)往往表現(xiàn)出不同的應(yīng)用效果，明顯提升了機(jī)床的運(yùn)行效率。在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，為了能夠充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用，則應(yīng)該進(jìn)行不斷的技術(shù)改進(jìn)和完善。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床；可靠性技術(shù)；研究
數(shù)控機(jī)床的操作系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，需要堅(jiān)實(shí)的可靠性技術(shù)作支撐。雖然國(guó)產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床在精度和復(fù)合加工等方面的技術(shù)應(yīng)用得到大幅進(jìn)步，但受可靠性技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)和學(xué)者缺乏、可靠性數(shù)據(jù)積累薄弱、對(duì)數(shù)控機(jī)床故障維修的關(guān)注度較低等因素的影響，我國(guó)現(xiàn)階段的數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)與國(guó)家水平還存在一定差距。為提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)占有率和核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)裝備制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，需要強(qiáng)化對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究。
1.數(shù)控機(jī)床可靠性概述
可靠性無(wú)法用具體的量來(lái)界定，其主要是指產(chǎn)品在一定條件下受規(guī)定時(shí)間的要求完成規(guī)定任務(wù)的能力，不同場(chǎng)合及情況下存在不同的可靠性指標(biāo)。數(shù)控機(jī)床可靠性是指數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中表現(xiàn)出的屬性，由于數(shù)控機(jī)床集合了機(jī)、電、氣等高新技術(shù)，在具體運(yùn)行中對(duì)加工精度提出了更高的要求，因此，數(shù)控機(jī)床的可靠性存在一定的特殊性。我國(guó)現(xiàn)階段的數(shù)控機(jī)床發(fā)生的機(jī)械故障主要是定位不準(zhǔn)、刀庫(kù)不轉(zhuǎn)位、工作臺(tái)不執(zhí)行程序指令等功能性故障。此類功能性故障需要數(shù)控機(jī)床制造商及時(shí)解決，提升數(shù)控機(jī)床的可靠性。基于數(shù)控機(jī)床用戶的角度，數(shù)控機(jī)床的可靠性即降低機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中故障發(fā)生的頻率，提高機(jī)床的工作效率。在展開(kāi)數(shù)控機(jī)床可靠性研究時(shí)需要有效發(fā)現(xiàn)和分析問(wèn)題，并及時(shí)解決，通過(guò)切實(shí)可行的解決辦法打消用戶的顧慮，提升數(shù)控機(jī)床的可靠性即提升了數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，并促使我國(guó)數(shù)控機(jī)床行業(yè)朝高精度、高檔次的方向發(fā)展。
2.數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的存在意義
可靠性技術(shù)是影響數(shù)控機(jī)床長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，強(qiáng)化對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性研究也具有一定的必要性。由于我國(guó)自主研發(fā)的數(shù)控機(jī)床自動(dòng)化水平偏低、精度較差、功能部件滯后，造成數(shù)控機(jī)床的可靠性降低，功能性故障的發(fā)生幾率提升，因此，數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)具有重要的存在意義。今年來(lái)，我國(guó)的機(jī)床產(chǎn)業(yè)雖取得了顯著的進(jìn)步，但仍然存在機(jī)床生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)落后，無(wú)法準(zhǔn)確判斷數(shù)控機(jī)床的故障并全面的排除，售后服務(wù)不到位等問(wèn)題，導(dǎo)致我國(guó)的數(shù)控機(jī)床水平與西方先進(jìn)的數(shù)控水平還存在一定差距。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，國(guó)外的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，搶占了我國(guó)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品的市場(chǎng)份額，為有效解決此類問(wèn)題，需要正確認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的存在意義，加強(qiáng)對(duì)可靠性技術(shù)的研究和分析，提高我國(guó)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值。數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的全面應(yīng)用提高了機(jī)床的使用效率，強(qiáng)化了人們使用國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的信心，對(duì)我國(guó)裝備制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展起到了良好的促進(jìn)作用。提升數(shù)控機(jī)床的可靠性，改革傳統(tǒng)的機(jī)床行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀，將我國(guó)生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床推向國(guó)際的舞臺(tái)，實(shí)現(xiàn)民族制造業(yè)的強(qiáng)大振興。
3.提高數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的措施
提高數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)需要立足根本，提升數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可靠性。在設(shè)計(jì)數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的過(guò)程中，根據(jù)機(jī)床的實(shí)際功能需求組建模塊，在降低數(shù)控機(jī)床維護(hù)成本的同時(shí)保證數(shù)控機(jī)床使用的穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)人機(jī)對(duì)話的系統(tǒng)功能，提高數(shù)控機(jī)床針對(duì)故障的自我診斷能力，在源頭上發(fā)現(xiàn)故障，并及時(shí)有效的解決，起到自我保護(hù)的作用。提高數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)性能，促進(jìn)其運(yùn)行速率，進(jìn)而達(dá)到最佳的系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠性效果。正確操作數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)，降低程序編寫(xiě)、參數(shù)配置等系統(tǒng)操作的失誤率，緩解對(duì)數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)鏈的沖擊，樹(shù)立良好的企業(yè)信譽(yù)，為用戶提供最便捷的服務(wù)。提高數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的重要環(huán)節(jié)在于采用隔離屏蔽技術(shù)，減小干擾信號(hào)，降低其受系統(tǒng)濾波環(huán)節(jié)時(shí)產(chǎn)生的不良影響。通過(guò)屏蔽干擾源，阻斷靜電與電磁信號(hào)的手段達(dá)到屏蔽干擾信號(hào)的效果。為降低高壓線外的物質(zhì)影響，提升數(shù)控機(jī)床的可靠性，還可應(yīng)用雙層金屬屏蔽系統(tǒng)，全面提升國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的應(yīng)用效率。由于數(shù)控機(jī)床的地線較為復(fù)雜，將系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)件接地，采用金屬屏蔽線來(lái)隔離輸入信號(hào)線，通過(guò)科學(xué)合理的布線接地措施提高數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)。用戶對(duì)數(shù)控機(jī)床的使用不當(dāng)也將造成機(jī)床的故障，因此需要對(duì)運(yùn)行進(jìn)行可靠性控制，謹(jǐn)防用戶對(duì)數(shù)控機(jī)床的過(guò)載使用，出現(xiàn)相應(yīng)故障后，采取積極有效的措施恢復(fù)數(shù)控機(jī)床的精度，進(jìn)而達(dá)到提高數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的目的。完善可靠性技術(shù)的操作體系，從數(shù)控機(jī)床的可靠性建模角度出發(fā)，嚴(yán)格篩選數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)的研究成果，構(gòu)建相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)，全面提高數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)。
4.數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)研究
對(duì)數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)展開(kāi)研究，從數(shù)控機(jī)床的可靠性指標(biāo)、可靠性建模、可靠性分析、可靠性設(shè)計(jì)出發(fā)，以此獲取理想的研究成果。明確數(shù)控機(jī)床可靠性指標(biāo)，研究數(shù)控機(jī)床在規(guī)定條件下對(duì)規(guī)定功能的執(zhí)行情況，從數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行情況出發(fā)，使用定量數(shù)據(jù)表示，做到具體問(wèn)題具w分析。在數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)階段，采用科學(xué)的方法進(jìn)行有效計(jì)算和分配，提升數(shù)控機(jī)床的可靠性?；跀?shù)控機(jī)床的可靠性數(shù)據(jù)分析，構(gòu)建相應(yīng)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)邏輯分析模式。由于數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，使用壽命在不同時(shí)期呈現(xiàn)的具體時(shí)間存在差異性，進(jìn)而造成數(shù)控機(jī)床的故障率曲線也不同。現(xiàn)階段主要采用的可靠性模型是串聯(lián)模型、并聯(lián)模型和混聯(lián)模型。隨著數(shù)控機(jī)床的使用頻率加大，其可靠性也將隨之降低，進(jìn)而將出現(xiàn)一些偶然性的頻率。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法針對(duì)故障的間隔時(shí)間進(jìn)行考慮，并未根據(jù)故障發(fā)生的次序研究，因此造成數(shù)控機(jī)床的可靠性模式與實(shí)際運(yùn)行情況不符。為提高數(shù)控機(jī)床的可靠性技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，多數(shù)專家學(xué)者對(duì)故障的間隔次序進(jìn)行建模研究，了解數(shù)控機(jī)床安全陛退化的規(guī)律，并對(duì)數(shù)控機(jī)床的可靠性設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)。數(shù)控機(jī)床可靠性技術(shù)中的可靠性分析主要分為應(yīng)力分析、故障樹(shù)分析和危害性分析三類。其中應(yīng)力分析是對(duì)數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過(guò)程中承受的非常荷載和工作荷載進(jìn)行分析。非常荷載受設(shè)計(jì)不合理等因素導(dǎo)致，而工作荷載則是因設(shè)備功能的需求造成。通過(guò)有效的應(yīng)力分析，達(dá)到進(jìn)行合理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的。故障樹(shù)分析是分析數(shù)控機(jī)床可靠性的重要方法，其可直觀、形象地分析出數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過(guò)程中存在的潛在故障，提高數(shù)控機(jī)床的故障的自我發(fā)現(xiàn)能力。危害性分析是在數(shù)控機(jī)床受故障模式影響后產(chǎn)生的，主要是對(duì)數(shù)控機(jī)床的故障展開(kāi)精確的分析，針對(duì)數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過(guò)切實(shí)有效的危害性分析來(lái)提升產(chǎn)品的可靠性。可靠性設(shè)計(jì)是結(jié)合數(shù)控機(jī)床的歷史故障數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)展開(kāi)的分析，在掌握當(dāng)前技術(shù)水平和部件功能的前提下，促使數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品達(dá)到最大的可靠性。借助可靠性設(shè)計(jì)的分析結(jié)果，完善原有的機(jī)械設(shè)備，降低設(shè)備的故障發(fā)生率。
關(guān)鍵詞 GPRS；監(jiān)控系統(tǒng)
中圖分類號(hào)TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2013）84-0195-02
GPRS對(duì)于我們來(lái)說(shuō)并不陌生，可是我們了解GPRS最開(kāi)始是知道他是應(yīng)用于手機(jī)，再后來(lái)是汽車的導(dǎo)航，而本文所要論述的是在數(shù)控機(jī)床上，GPRS如何去應(yīng)用尤其是對(duì)于數(shù)控機(jī)床的遠(yuǎn)程監(jiān)控方面。
1 GPRS設(shè)計(jì)的背景
科技的發(fā)展帶動(dòng)了很多行業(yè)的發(fā)展，當(dāng)然也包括工業(yè)企業(yè)，數(shù)控技術(shù)作為科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物在現(xiàn)代企業(yè)已經(jīng)有了舉足輕重的作用，加快了制造業(yè)邁向數(shù)字化的腳步。眾所周知，數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是非常突出的包括工作效率非常高、精度高、操作起來(lái)非常方便等等。這樣的優(yōu)點(diǎn)使數(shù)控機(jī)床的價(jià)格始終居高不下，而且在維修是也是需要一些專業(yè)的人員去進(jìn)行的，無(wú)形之中成本增加了更多。因此，只有找到一個(gè)適當(dāng)?shù)姆绞絹?lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行管理才能使得數(shù)控機(jī)床為企業(yè)創(chuàng)造最大的價(jià)值。
現(xiàn)在來(lái)看，數(shù)控機(jī)床雖然基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)控制，然而在管理方式上仍然是采用一些原始的人工來(lái)控制的方式例如在特定的實(shí)際進(jìn)行上報(bào)、打電話匯報(bào)等等諸如此類的形式。這樣的管理方式，最大的弊端就是由于故障出現(xiàn)的時(shí)候不能第一時(shí)間被發(fā)現(xiàn)所以使得系統(tǒng)運(yùn)行的整體效率不能滿足之前的設(shè)計(jì)，所以說(shuō)原始的人工控制管理對(duì)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)靈活、集中的監(jiān)控和管理起到了一定的抑制。
真是在這樣的背景下，筆者受到GPRS在其它各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中的應(yīng)用，開(kāi)發(fā)了本系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)以先進(jìn)的GPRS技術(shù)為基礎(chǔ)，融合了包括通信、計(jì)算機(jī)、遠(yuǎn)程故障診斷等目錄來(lái)說(shuō)最先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控機(jī)床在管理上進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障的診斷以及報(bào)警等功能改變了之前數(shù)控機(jī)床的原始的人工控制，也就是說(shuō)減少了人力成本的使用，而且提高了監(jiān)控效率。由于這種方式當(dāng)數(shù)控機(jī)床發(fā)生故障的時(shí)候可以第一時(shí)間進(jìn)行診斷，從而縮減了各種故障給機(jī)床及生產(chǎn)說(shuō)產(chǎn)生的一些負(fù)面的問(wèn)題，也就是說(shuō)可以使數(shù)控機(jī)床的使用年限延長(zhǎng)的同時(shí)也給企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
2 數(shù)控機(jī)床中GPRS監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想
2.1 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)
整個(gè)數(shù)控機(jī)床中GPRS監(jiān)控系統(tǒng)的主要部分分別是GPRS網(wǎng)絡(luò)、Internet以及數(shù)控機(jī)床監(jiān)控中心以及監(jiān)控終端這四大塊來(lái)組成， Internet將數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控中心和GPRS網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，這樣就可以將數(shù)控機(jī)床是實(shí)時(shí)工作情況傳送到數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控中心，GPRS監(jiān)控系統(tǒng)并不復(fù)雜，可是卻實(shí)實(shí)在在的解決了數(shù)控機(jī)床之前無(wú)法第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)和了解數(shù)控機(jī)床工作狀態(tài)的問(wèn)題。
2.2 各個(gè)部分的設(shè)計(jì)
下面我們就要看一些各個(gè)部分的具體設(shè)計(jì)，首先說(shuō)一些數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控中心，它通過(guò)Internet上，同時(shí)采用IP+UDP協(xié)議（IP+UDP協(xié)議最大的優(yōu)點(diǎn)是開(kāi)銷較?。﹣?lái)同GPRS實(shí)現(xiàn)互動(dòng)和對(duì)話，將監(jiān)控中心所發(fā)出的一些命令，這些命令包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、故障的診斷以及報(bào)警等等，它會(huì)以UDP數(shù)據(jù)報(bào)文的形式通過(guò)GPRS發(fā)送到數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控終端，反過(guò)來(lái)監(jiān)控終端的信息同時(shí)也會(huì)反饋給監(jiān)控中心；在整系統(tǒng)中Internet的作用是一個(gè)紐帶的作用，它是將GPRS網(wǎng)絡(luò)同監(jiān)控中心連接在一起的紐帶；如果是Internet的作用是一個(gè)紐帶那么GPRS就是這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)通信載體，我們都知道GPRS技術(shù)目前在我國(guó)，已經(jīng)廣泛地被應(yīng)用于整個(gè)通信領(lǐng)域當(dāng)中，它的最大優(yōu)點(diǎn)就是傳輸速率夠強(qiáng)大，GPRS不僅僅是傳輸速度塊而且同時(shí)具有速率傳輸準(zhǔn)確兩大特點(diǎn)這就是為什么說(shuō)GPRS對(duì)于信息的傳輸是一個(gè)最佳的選擇。整個(gè)數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控系統(tǒng)可以通過(guò)GPRS來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床監(jiān)控中心和監(jiān)控中心通過(guò)Internet來(lái)實(shí)現(xiàn)互傳；數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控終端作為系統(tǒng)的一個(gè)中心，它的主要工作就是對(duì)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集之后傳送到數(shù)控機(jī)床監(jiān)控中心，另外一個(gè)作用就是對(duì)數(shù)控機(jī)床監(jiān)控中心通過(guò)Internet發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行接收并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
3 數(shù)控機(jī)床中GPRS監(jiān)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
3.1 系統(tǒng)所采用的通信協(xié)議
數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控終端和監(jiān)控中心之間是以GPRS為媒介通過(guò)Internet來(lái)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，以實(shí)現(xiàn)將數(shù)據(jù)采集之后第一時(shí)間發(fā)送到出去及時(shí)的進(jìn)行處理，并且還有實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控中心實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。這時(shí)候就必須要有個(gè)相應(yīng)的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床和監(jiān)控中心終端之間的有意義約定。
首先我們給所要傳送的數(shù)據(jù)設(shè)定上起始和結(jié)束標(biāo)志，然后在監(jiān)控終端不同的監(jiān)控終端設(shè)定上不同的序號(hào)，每個(gè)不同的數(shù)控機(jī)床都有不同的監(jiān)控終端，也就是說(shuō)這個(gè)序號(hào)就是區(qū)分不同數(shù)控機(jī)床的一個(gè)標(biāo)志；控制信息是監(jiān)控中心發(fā)給監(jiān)控終端的控制信息；當(dāng)監(jiān)控中心在發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床有不正常的現(xiàn)象時(shí)就會(huì)發(fā)出報(bào)警信息傳送到監(jiān)控終端；這樣我們就可以結(jié)合GPRS技術(shù)通過(guò)通信協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)工廠不同的數(shù)控機(jī)床的集中管理和控制了。
3.2 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
監(jiān)控終端和監(jiān)控中心兩大模塊是整個(gè)系統(tǒng)軟件模塊當(dāng)中最重要模塊。首先我們來(lái)看一下監(jiān)控中心的組成是由數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器以及通信前置機(jī)來(lái)組合構(gòu)成的，來(lái)實(shí)現(xiàn)一些信息之間的整體互通。所以說(shuō)在計(jì)算機(jī)上分別有不同的軟件來(lái)進(jìn)行運(yùn)行，當(dāng)然還有分別為兩個(gè)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)。監(jiān)控終端數(shù)控的功能是要將數(shù)據(jù)從數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控終端進(jìn)行集中字一起，執(zhí)行監(jiān)控終端所發(fā)出的命令，將各個(gè)終端傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)已經(jīng)進(jìn)行必要的分析，這時(shí)候通過(guò)分析、比對(duì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行是夠是按照既定的運(yùn)行軌跡進(jìn)行的，如果發(fā)現(xiàn)異常那么就會(huì)立刻做報(bào)警處理，并在數(shù)據(jù)庫(kù)中將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份處理。
數(shù)控機(jī)床監(jiān)控終端的軟件部分模塊分別是不同信號(hào)處理和傳輸。數(shù)控機(jī)床的監(jiān)控中心監(jiān)與控終端始終是以GPRS為媒介通過(guò)Internet來(lái)相連的，監(jiān)控終端對(duì)監(jiān)控中心發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)會(huì)第一時(shí)間去分析、處理，發(fā)現(xiàn)有異常的時(shí)候會(huì)第一時(shí)間發(fā)出警報(bào)，同時(shí)對(duì)異常的類型發(fā)出提示。
4 結(jié)論
上面所闡述的數(shù)控機(jī)床中GPRS監(jiān)控系統(tǒng)是以GPRS作為這個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)平臺(tái)，它將GPRS在數(shù)據(jù)傳輸上速率傳輸準(zhǔn)確以及速度快的有點(diǎn)體現(xiàn)的淋漓盡致。同時(shí)將數(shù)控機(jī)床本身的特點(diǎn)融合在整個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，使得整個(gè)系統(tǒng)在一些大型的工業(yè)企業(yè)當(dāng)中可以被大力推廣。本系統(tǒng)已經(jīng)在一些工業(yè)企業(yè)當(dāng)中被實(shí)驗(yàn)使用了，已經(jīng)證明了這個(gè)系統(tǒng)的使用性和經(jīng)濟(jì)性。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：PLC；數(shù)控機(jī)床；電氣控制；意義；對(duì)策
1前言
PLC就是可編程控制器的簡(jiǎn)稱，是最近幾十年才形成并且快速發(fā)展起來(lái)的新型的工業(yè)化控制裝置，PLC在一定程度上替代了傳統(tǒng)低壓控制電氣，借助邏輯順序動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)算控制、算術(shù)運(yùn)算以及計(jì)數(shù)等等，同時(shí)PLC能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)字的運(yùn)算處理、數(shù)據(jù)的處理、調(diào)節(jié)模擬量、實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)通信等等。從自動(dòng)化領(lǐng)域分析，PLC對(duì)機(jī)械加工以及機(jī)床控制具有非常重要的作用，PLC應(yīng)用深度與應(yīng)用廣度直接的影響國(guó)家工業(yè)化程度。科技信息技術(shù)飛速發(fā)展使得傳統(tǒng)勞動(dòng)力已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)發(fā)展需求，機(jī)械設(shè)備逐漸替代人力勞動(dòng)，對(duì)提升經(jīng)濟(jì)效益具有至關(guān)重要的作用。數(shù)控機(jī)床裝設(shè)程序控制系統(tǒng)自動(dòng)型機(jī)床，但是不可避免的面對(duì)性能問(wèn)題，一旦出現(xiàn)運(yùn)行故障，那么直接影響系統(tǒng)運(yùn)作，對(duì)加工企業(yè)帶來(lái)巨大損失。機(jī)械加工行業(yè)逐步發(fā)展對(duì)數(shù)控機(jī)床的性能要求非常高，為了能夠有效滿足機(jī)械加工與機(jī)械制造需求，那么就需要為機(jī)床裝置可靠性與穩(wěn)定性提供保障。PLC技術(shù)屬于較為熱門(mén)技術(shù)，配置要求與技術(shù)含量標(biāo)準(zhǔn)比較高，利用PLC技術(shù)有利于保護(hù)機(jī)械電器控制裝置，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)與企業(yè)加工。
2PLC基本情況
PLC實(shí)際上就是可編程存儲(chǔ)器，利用存儲(chǔ)器來(lái)達(dá)到執(zhí)行邏輯運(yùn)算、定時(shí)、實(shí)現(xiàn)順序控制以及計(jì)算操作等等，能夠更好完成用戶指令，利用數(shù)字達(dá)到機(jī)械自動(dòng)化控制。PLC主要是應(yīng)用于工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，同微型計(jì)算機(jī)之間具有相似性，包含五方面內(nèi)容，分別是輸入輸出模塊、CPU模塊、電源模塊、存儲(chǔ)器模塊、功能模塊。PLC語(yǔ)言比較簡(jiǎn)明，并不具備計(jì)算機(jī)知識(shí)，使用更加便捷，編程也非常簡(jiǎn)單。PLC硬件的配置較為齊全，適應(yīng)性非常強(qiáng)，用戶能夠更加便捷、更加靈活配置系統(tǒng)，構(gòu)成不同規(guī)模與功能系統(tǒng)。PLC能夠利用軟件能夠替代時(shí)間繼電器與中間繼電器，只是存在著少量的硬件元件，可靠性非常強(qiáng)。PLC借助集成電路技術(shù)，發(fā)揮微處理器核心位置，能夠有效抵抗各項(xiàng)干擾并且抗干擾的能力非常強(qiáng)。與傳統(tǒng)機(jī)床存在著非常大的差異，數(shù)控機(jī)床具有非常明顯差異性。傳統(tǒng)機(jī)床電控主要選擇繼電器控制方式，這就使得機(jī)床繼電器依賴性非常強(qiáng)，傳統(tǒng)起床設(shè)備獨(dú)立性并不強(qiáng)。傳統(tǒng)機(jī)床不僅獨(dú)立性不強(qiáng)，傳統(tǒng)機(jī)床接線操作等方面也非常繁瑣，操作工作人員很難有效控制，若是操作工作人員懈怠，那么會(huì)弱化機(jī)床性能，這就使得起床運(yùn)行中出現(xiàn)非常多問(wèn)題。
3PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制中應(yīng)用意義
數(shù)控機(jī)床屬于自動(dòng)化機(jī)床，具備程序控制工作系統(tǒng)，對(duì)現(xiàn)代化工業(yè)加工具有非常重要的作用，同時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床具有非常大影響。數(shù)控機(jī)床優(yōu)化了設(shè)備產(chǎn)品，不僅提升加工效率與生產(chǎn)效率，還對(duì)提升加工企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益具有至關(guān)重要的作用。數(shù)控機(jī)床控制工作系統(tǒng)有利于提升數(shù)控機(jī)床運(yùn)行高速性以及穩(wěn)定性，同時(shí)能夠更加有邏輯處理其他符號(hào)的指令程序以及編碼控制程序等等，借助代碼形式將其能夠輸入數(shù)控裝置中，通過(guò)這樣方式來(lái)達(dá)到控制機(jī)床動(dòng)作目的。為了能夠更加有效的根據(jù)系統(tǒng)控制指令來(lái)完成相關(guān)動(dòng)作，特別是機(jī)械制造工作部門(mén)的工作規(guī)模逐漸增加使得數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中不得不面對(duì)非常多問(wèn)題，這就對(duì)機(jī)床運(yùn)行性能的穩(wěn)定程度具有非常大的影響。一旦數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行控制方面出現(xiàn)不穩(wěn)定，那么對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行效率具有非常大的影響，嚴(yán)重的則可能出現(xiàn)安全事故，進(jìn)而在工作人員與財(cái)產(chǎn)等方面的損失。該種環(huán)境影響下，數(shù)控機(jī)床控制工作系統(tǒng)性能問(wèn)題成為了目前關(guān)注度較高問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)的性能對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)作效率具有非常大的影響。PLC屬于可編程控制器件，其核心技術(shù)為微處理器，通過(guò)數(shù)字運(yùn)算操作來(lái)構(gòu)成電子系統(tǒng)裝置，對(duì)機(jī)械加工與機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。利用PLC技術(shù)創(chuàng)新機(jī)電接觸的控制技術(shù)，有利于克服傳統(tǒng)機(jī)電接觸控制工作系統(tǒng)中存在的問(wèn)題，諸如，機(jī)械接觸點(diǎn)接線復(fù)雜問(wèn)題、機(jī)械接觸點(diǎn)靈活性差問(wèn)題、機(jī)械接觸點(diǎn)可靠性低問(wèn)題等等，借助微處理器來(lái)提升機(jī)械數(shù)控裝置自動(dòng)化水平?？紤]到PLC技術(shù)的自我檢測(cè)能力以及抗干擾能力比較強(qiáng)，利用PLC技術(shù)能夠更高校提升數(shù)控機(jī)床機(jī)械數(shù)控裝置性能，提升控制工作系統(tǒng)自動(dòng)化水平，提升數(shù)控機(jī)床的實(shí)際運(yùn)行效率，為數(shù)控機(jī)床運(yùn)行安全以及運(yùn)行高效性提供保障。
4PLC在數(shù)控機(jī)床電氣控制中的運(yùn)用對(duì)策
4.1創(chuàng)新PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的形式
PLC技術(shù)主要是通過(guò)獨(dú)立式、內(nèi)裝式兩種方式應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床。利用獨(dú)立式PLC技術(shù)能夠更加有效獲取用戶在功能方面需求，進(jìn)而選取不同類型PLC產(chǎn)品，將該技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中能夠更加便捷調(diào)整數(shù)控機(jī)床控制功能，優(yōu)化數(shù)控機(jī)床開(kāi)放性能。內(nèi)裝式PLC技術(shù)是集成式PLC技術(shù)，將內(nèi)裝式PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控工作系統(tǒng)，那么在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中能夠?qū)LC技術(shù)與NC技術(shù)有效結(jié)合，這樣實(shí)現(xiàn)NC技術(shù)與PLC技術(shù)之間有效信號(hào)傳遞，這樣能夠內(nèi)部總線基礎(chǔ)上優(yōu)化交換速度，有利于拓寬信息渠道。考慮到NC技術(shù)與PLC技術(shù)之間能夠共用CPU，同時(shí)也可以選擇獨(dú)立使用。從軟件整體、硬件整體角度分析，PLC技術(shù)與NC技術(shù)之間并沒(méi)有多余導(dǎo)線，這對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性具有非常大的影響，這樣有利于實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)與NC技術(shù)之間高級(jí)功能。PLC技術(shù)能夠利用CNC顯示器來(lái)顯示信息，這樣有利于發(fā)揮系統(tǒng)使用優(yōu)勢(shì)。大多高檔次數(shù)控系統(tǒng)選擇內(nèi)裝式PLC技術(shù)。
4.2創(chuàng)新PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床信息交換方式
考慮到PLC技術(shù)信息交換功能較強(qiáng)，利用PLC技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)PLC技術(shù)同數(shù)控機(jī)床、數(shù)控工作系統(tǒng)之間有效信息交換，該種交換并不只是局限性較強(qiáng)的某兩個(gè)部分之間所存在著的交換，利用PLC技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)控工作系統(tǒng)、數(shù)控機(jī)床之間有效信息交換，但是在實(shí)際交換過(guò)程中需要保證各自結(jié)構(gòu)的具置，考慮到三者之間所存在著的交換功能，實(shí)際上有四種接口，有利于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床各個(gè)模塊之間的有效信息交換。信息信號(hào)能夠?qū)崿F(xiàn)從數(shù)控機(jī)床I/O端子板，最終達(dá)到可編程控制目的，該種接口傳達(dá)方式主要是通過(guò)開(kāi)發(fā)者自身來(lái)進(jìn)行定義，在數(shù)控機(jī)床信息交換過(guò)程中，可以利用PLC技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制，信號(hào)傳達(dá)方式也更加直接，這樣能夠?qū)?shù)控系統(tǒng)更加直接應(yīng)用于可編程控制器中。從PLC技術(shù)到數(shù)控系統(tǒng)，信息傳達(dá)過(guò)程同CNC、PLC等較為類似，信號(hào)地質(zhì)廠家定義也比較廣泛，開(kāi)發(fā)者也并不具備開(kāi)發(fā)權(quán)利與更改權(quán)利。
4.3創(chuàng)新PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床工作流程
將PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床電氣控制過(guò)程中，需要明確具體工作流程，主要分為三個(gè)步驟：第一個(gè)階段式PLC技術(shù)輸入處理工作階段，在該階段需要利用PLC技術(shù)來(lái)掌握輸入電路實(shí)際工作情況同時(shí)還需要有效讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，該階段PLC技術(shù)將外部輸入電路處于接通狀態(tài)或者是斷開(kāi)狀態(tài)，通過(guò)接口電路達(dá)到映像寄存器讀入輸入目的，這樣能夠保證程序進(jìn)入到執(zhí)行工作階段；第二階段則是PLC技術(shù)執(zhí)行階段，PLC技術(shù)需要結(jié)合程序指令開(kāi)展相關(guān)操作，同時(shí)根據(jù)具體質(zhì)量來(lái)進(jìn)行讀取，嚴(yán)格的按照指令來(lái)執(zhí)行所要求程序。PLC用戶程序?qū)嶋H上是若干條的指令構(gòu)成的，那么需要根據(jù)存儲(chǔ)器指令來(lái)排列順序。若是并沒(méi)有出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)指令，那么就需要從第一條開(kāi)始執(zhí)行命令，一直到用戶結(jié)束程度之后才能夠進(jìn)入到輸出處理；第三階段則是PLC技術(shù)輸入階段。在完成輸入處理階段、執(zhí)行階段之后，那么PLC技術(shù)寄存器已經(jīng)接受輸入電路狀態(tài)，在輸入過(guò)程中，則需要通過(guò)一定方式來(lái)輸出。完成指令之后，輸出映像寄存輸出的繼電器狀態(tài)，通過(guò)刷新輸出來(lái)達(dá)到鎖存器輸出轉(zhuǎn)存，通過(guò)特定輸出方式來(lái)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的外部負(fù)載。
4.4創(chuàng)新PLC技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床控制功能
PLC技術(shù)有利于有效控制數(shù)控機(jī)床的機(jī)床床側(cè)，特別是信號(hào)傳達(dá)方面，利用PLC技術(shù)能夠?qū)㈤_(kāi)關(guān)信號(hào)傳入可編程控制器，有效開(kāi)展讀取工作與分析工作。PLC技術(shù)有利于有效控制對(duì)面板。通過(guò)控制對(duì)面板為順利運(yùn)行CNC提供保障。PLC技術(shù)有利于有效控制信號(hào)傳達(dá)。在進(jìn)行信號(hào)的傳達(dá)時(shí)，需要有效控制各個(gè)信號(hào)。PLC技術(shù)有利于踐行其報(bào)警功能。若是發(fā)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)中異常情況，那么需要及時(shí)反映各項(xiàng)問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)預(yù)警。PLC技術(shù)有利于優(yōu)化轉(zhuǎn)換控制。一部分加工中心主軸能夠?qū)崿F(xiàn)立轉(zhuǎn)換或者是臥轉(zhuǎn)換，在整個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，利用PLC技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)主軸控制接觸器轉(zhuǎn)換，同時(shí)有利于自動(dòng)修改機(jī)床數(shù)據(jù)與機(jī)床參數(shù)，為提升數(shù)控機(jī)床電氣控制效率提供保障。
5結(jié)語(yǔ)
PLC屬于數(shù)據(jù)機(jī)床核心設(shè)備，利用PLC技術(shù)有利于強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床加工精度。考慮到近些年P(guān)LC技術(shù)取得一定城下，機(jī)電方面造詣?dòng)壬?。從目前?lái)看，雖然PLC技術(shù)具有非常大應(yīng)用空間，但是卻很難發(fā)揮實(shí)際作用，那么就需要逐步增強(qiáng)PLC技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床的電氣控制效率?？傊枰l(fā)揮PLC技術(shù)在其中的核心作用，加上元件，諸如，接觸器、繼電器等等，構(gòu)建更加完善、更加典型、高檔次數(shù)控的加工工作系統(tǒng)?？萍夹畔⒓夹g(shù)飛速發(fā)展使得PLC技術(shù)的邏輯處理能力逐漸增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床電氣控制運(yùn)行空間逐漸增加。
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