數控機床的組成及工作原理精選(九篇)

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第1篇：數控機床的組成及工作原理范文

關鍵詞：數控機床；工作原理；故障維修；特點；組成

中圖分類號：TP24 文獻標志碼：A 文章編號：1000-8772（2013）05-0192-02

數控機床是數字控制機床（Computernumericalcontrolmachinetools）的簡稱，是一種裝有程序控制系統的自動化機床。該控制系統能夠邏輯地處理具有控制編碼或其他符號指令規定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數字表示，通過信息載體輸入數控裝置。經運算處理由數控裝置發出各種控制信號，控制機床的動作。按圖紙要求的形狀和尺寸，自動地將零件加工出來。

1 數控機床的組成及原理

數控機床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電動機及拖動、動控制、檢測等技術為一體的自動化設備。數控機床的基本組成包括控制介質、數控裝置、伺服系統、反饋裝置及機床本體，見下圖。

1.1 控制介質

數控機床工作時，不用人去直接操作機床，但又要執行人的意圖，這就必須在任何數控機床之間建立某種聯系，這種聯系的中間媒介物稱之為控制介質。在普通機床上加工零件時，由工人按圖樣和工藝要求進行加工。在數控機床加工時，控制介質是存儲數控加工所需要的全部動作和刀具相對于工件位置等信息的信息載體，它記載著零件的加工工序。數控機床中，常用的控制介質有穿孔紙帶、穿孔卡片、磁帶和磁盤或其他可存儲代碼的載體，至于采用哪一種，則取決于數控裝置的類型。早期時，使用的是8單位（8孔）穿孔紙帶，并規定了標準信息代碼ISO（國際標準化組織制定）和EIA（美國電子工業協會制定）兩種代碼。

1.2 數控裝置

數控裝置是數控機床的核心。其功能是接受輸入裝置輸入的數控程序中的加工信息，經過數控裝置的系統軟件或邏輯電路進行譯碼、運算和邏輯處理后，發出相應的脈沖送給伺服系統，使伺服系統帶動機床的各個運動部件按數控程序預定要求動作。一般由輸入輸出裝置、控制器、運算器、各種接口電路、CRT顯示器等硬件以及相應的軟件組成。數控裝置作為數控機床“指揮系統”，能完成信息的輸入、存儲、變換、插補運算以及實現各種控制功能。

1.3 伺服系統

機床上的執行部件和機械傳動部件組成數控機床的進給系統，它根據數控裝置發來的速度和位移指令控制執行部件的進給速度、方向和位移量。每個進給運動的執行部件都配有一套伺服系統。伺服系統的作用是把來自數控裝置的脈沖信號轉換為機床移動部件的運動，它相當于手工操作人員的手，使工作臺（或溜板）精確定位或按規定的軌跡作嚴格的相對運動，最后加工出符合圖樣要求的零件。

1.4 反饋裝置

反饋裝置是閉環（半閉環）數控機床的檢測環節，該裝置可以包括在伺服系統中，它由檢測元件和相應的電路組成，其作用是檢測數控機床坐標軸的實際移動速度和位移，并將信息反饋到數控裝置或伺服驅動中，構成閉環控制系統。檢測裝置的安裝、檢測信號反饋的位置，決定于數控系統的結構形式。無測量反饋裝置的系統稱為開環系統。由于先進的伺服系統都采用了數字式伺服驅動技術（稱為數字伺服），伺服驅動和數控裝置間一般都采用總線進行連接。反饋信號在大多數場合都是與伺服驅動進行連接，并通過總線傳送到數控裝置，只有在少數場合或采用模擬量控制的伺服驅動（稱為模擬伺服）時，反饋裝置才需要直接和數控裝置進行連接。伺服電動機內裝式脈沖編碼器、旋轉變壓器、感應同步器、測速機、光柵和磁尺等都是NC機床常用的檢測器件。

2 數控機床主要故障分析及維修

2.1 數控機床主軸伺服系統故障檢查及維修

在維修主回路采用錯位選觸無環流可逆調速驅動系統的數控車床中所遇到的部分故障及處理方法。

（1）故障現象：1.8m臥車在點動時，花盤來回擺動。

檢查：測量驅動控制系統中的±20V直流穩壓電源的紋波為4V峰峰值，大大超過了規定的范圍。

處理：將電壓板中的100MF和1000MF濾波電容換下焊上新電容，并測量紋波只有幾個毫伏后將電源板安裝好，開機試運行，故障消除。

（2）故障現象：配套某系統的數控車床，當主軸在高速（3000r/min以上），機床出現異常振動。

處理：檢查機床的主軸驅動是否連接，發現機床的主軸驅動器的接地線連接不良后，將接地線重新連接，機床可恢復正常。

2.2 機床PLC初始故障的診斷

機床PLC初始故障的診斷為了保護機床和維修方便，PLC有顯示和檢測機床故障的能力。一旦發生故障，維修人員就能根據機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，我們發現有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發故障，其他故障報警就消失了。可是從機床PLC顯示的所有報警故障中，維修人員并不知道哪個故障是初始引發故障，維修人員只能逐個故障去查，這就增加了維修難度。機床PLC初始故障診斷功能，通過PLC程序，準確判斷出初始故障的報警號。維修中，首先排除初始故障，其他引發故障自行消失，這樣就極大地方便了機床的維修，提高了機床維修的快速性和準確性。初始故障診斷原理設計的PLC程序不單單是把各個故障都能檢測和顯示出來，還能把最關鍵的初始故障自動判斷出來。

2.3 數控設備檢測元件故障及維修

檢測元件是數控機床伺服系統的重要組成部分，它起著檢測各控制軸的位移和速度的作用，它把檢測到的信號反饋回去，構成閉環系統。測量方式可分為直接測量和間接測量：直接測量就是對機床的直線位移采用直線型檢測元件測量，直接測量常用的檢測元件一般包括：直線感應同步器、計量光柵、磁尺激光干涉儀。間接測量就是對機床的直線位移采用回轉型檢測元件測量，間接測量常用的檢測元件一般包括：脈沖編碼器、旋轉變壓器、圓感應同步器、圓光柵和圓磁柵。

在數控設備的故障中，檢測元件的故障比例是比較高的，只要正確的使用并加強維護保養，對出現的問題進行深入分析。就一定能降低故障率，并能迅速解決故障，保證設備的正常運行。

2.4 數控機床主傳動系統故障診斷與維修

在數控機床在加工時，可能由于斷續切削、加工余量不均勻、運動部件不平衡以切削過程中的自振動等原因引起沖擊力和交變力，使主軸產生振動，影響加工精度和表面粗糙度，嚴重時甚至可能破壞刀具主軸系統中的零件，使其無法工作。主軸系統的發熱使其中所有零件產生熱變形，降低傳動效率，破壞零部件之間的相對位置精度和運動精度，從而造成加工誤差。因此，主軸部件組要具有較高的固有頻率，較好的動平衡，且要保持合適的配合精度，并要進行循環。

主軸發熱主軸軸承預緊力過大，造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。可以通過重新調整主軸軸承預緊力加以排除；主軸軸承磨損或損壞，也會造成主軸回轉時摩擦過大，引起主軸溫度急劇升高。可以通過更換新軸承加以排除；主軸油臟或有雜質，也會造成主軸回轉時阻力過大，引起主軸溫度升高。通過清洗主軸箱，重新換油加以排除；主軸軸承油脂耗盡或油脂過多，也會造成主軸回轉時阻力、摩擦過大，引起主軸溫度升高。通過重新涂抹脂加以排除。主軸強力切削時停轉主軸電動機與主軸連接的傳動帶過松，造成主軸傳動轉矩過小，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。通過重新調整主軸傳動帶的張緊力，加以排除；主軸電動機與主軸連接的傳動帶表面有油，造成主軸傳動時傳動帶打滑，強力切削時主軸轉矩不足，產生報警，數控機床自動停機。通過用汽油或酒精清洗后擦干凈加以排除。

主軸工作時噪聲過大是主軸部件動平衡不良，使主軸回轉時振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產廠家的專業人員對所有主軸部件重新進行動平衡檢查與調試；主軸傳動齒輪磨損，使齒輪嚙合間隙過大，主軸回轉時沖擊振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產廠家的專業人員對主軸傳動齒輪進行檢查、維修或更換；主軸支承軸承拉毛或損壞，使主軸回轉間隙過大，回轉時沖擊、振動過大，引起工作噪聲。需要機床生產廠家的專業人員對軸承進行檢查、維修或更換；主軸傳動帶松弛或磨損，使主軸回轉時摩擦過大，引起工作噪聲。通過調整或更換傳動帶加以排除。

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，首先要防患于未然，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

第2篇：數控機床的組成及工作原理范文

【關鍵詞】數控機床；數控技術；故障診斷；維修

一、數控機床系統的組成和特點

當前各個國家，所使用的數控機床系統種類繁多，并且各自具備自己的特點，不同數控機床生產廠家的產品，設計理念和設計思想也存在很大的不同。但是不管是哪種數控系統，它們的基本構造是大致相同的。數控機床主要由機床本體、控制系統、伺服系統和位置檢測裝置組成。一般工作過程是由控制系統對工件的相應程序進行運算，再將計算結果以脈沖的形式向伺服系統發出相應的控制指令，然后伺服系統會對控制指令進行分析，并由相應的電機來控制機械的運轉，最后由位置監測系統對機械的運動位置和速度進行監測，并將相關信息傳遞給控制系統，控制系統對實時監測的數據與理想數據進行比較，調整控制信號，使向更高精度方向運轉，這樣就完成了整個數控機床系統的正常運轉。

二、數控機床故障診斷的基本步驟

數控機床出現故障時，一般可以采用下面的步驟來進行故障的診斷。

1.了解。在數控機床出現故障時，首先要做的就是對故障發生的情況進行全面的了解，然后對數控機床進行初步的故障診斷，仔細觀察指示屏上顯示的內容.各種故障指示燈等，然后利用觀察.觸摸.氣味等方法對數控機床的故障進行判斷，如熱繼電器.空氣斷路器有沒有脫扣現象，熔絲有沒有出現損壞.斷裂現象，插接件有沒有出現松動。雖然這些故障類型比較簡單易見，但是對數控機床故障診斷有著重要的作用，因為很多故障的產生，就是基于此種最為常見的原因。

2.分析。當數控機床出現故障時，首先對機床進行斷電，然后進行故障分析，在確認通電后不會產生更大故障時，進行運轉狀態下的故障診斷和觀察，從而判斷可能導致故障產生的各種因素，為接下來的故障排除確定一個方向。

3.查找。在進行故障原因查找時，首先對容易拆卸和觸及的位置進行檢查，然后再進行那些拆除量較大和不易觸及的部位檢查。

三、數控機床故障診斷的常用方法

1.感官判斷法

利用視覺、聽覺、觸覺等感官對數控機床的故障進行分析，是一種最為簡便的故障診斷方法，而且在實際操作中也有著非常實用的效果。（1）利用視覺來對數控機床的故障原因進行查找，最為常見的觀察就是：檢查數控機床中是否出現機械性的損傷；線路是否出現燒焦變形現象；各類電阻有沒有發現變色或燒毀現象；機床內部運轉部件是否出現掉落物或流出物；一些保護性的部件是否出現跳閘；熔斷器是否出現熔斷現象；機床內部部件有沒有出現松動或脫落的現象；操作者編寫的控制程序是否正確等等。（2）利用嗅覺對數控機床的內外部進行氣味檢查，當數控機床運轉時發生摩擦現象時，會出現相應的燒焦氣味；線路灼燒或漏電時也會出現一定的焦糊氣味，同時還可能伴隨著放電的聲音。

（3）利用觸覺對數控機床相關部位的振動檢查，可以判斷出設備是否出現故障。還可以通過判斷運轉溫度是否處于正常的狀態下來分析故障。

2.報警信息診斷法。通過一套數控機床自診斷功能軟件，很多的簡單故障，數控機床都可以自動診斷出來，并能根據故障原因進行簡單的處理。當故障發生時，相應的故障警報會自動進行報警，并指出故障原因。人們通過對故障報警，可以分析出故障產生的情況。

3.機床參數檢測法。數控系統內部的參數丟失或設置不恰當都可能引起相應的故障發生。當數控機床出現故障時，應該對系統的參數設置進行核對，看看有沒有問題。系統參數的設置錯誤都可能直接或間接的對數控加工過程產生影響。

4.測量法。測量法就是利用相序表、示波器等儀器對機床的各種線路進行檢測，例如使用雙通道示波器進行檢查，當三相電相序正確時，不同兩廂電之間的波形相位的差值為120°。

5.備件置換法。對于一些不容易確認是哪一部分有問題的時候，我們可以通過更換新的元器件來判斷是不是元器件的問題。在確保沒有進一步損壞的情況下，對懷疑有故障的元器件用相同元器件來替換，以確定是否發生故障。

6.原理分析法。原理分析法是根據數控機床的組成原理，從邏輯上分析各點的邏輯電平和特征參數，從各部件的工作原理著手進行分析和判斷，以確定故障部位的診斷方法。這種方法的運用，要求檢修人員對整個數控系統和每個部件的工作原理都有清楚的.較深的了解，才能對故障部位進行定位。

總之，現實的數控機床設備越來越復雜，功能越來越多樣，同時出現的故障類型也是越來越多樣。但是只要相關的人員不斷進行學習，從實際中吸收相關的經驗，結合多樣化的診斷方法，這樣對數控機床的維護會更加的容易與簡單。

參考文獻

[1]將洪平，數控設備故障診斷與維修，北京：北京理工大學出版社。2006.8

[2]鄭小年，數控機床故障診斷與維修，武漢：華中科技大學出版社，2005.9

第3篇：數控機床的組成及工作原理范文

隨著我國加工制造業的發展，數控機床的應用越來越廣，對數控機床定位精度與重復定位精度的要求也越來越高，傳統的半閉環控制系統也越來越難滿足用戶的使用需求。基于半閉環控制系統的數控機床具有明顯的缺點:無法控制機床傳動機構所產生的傳動誤差、高速運轉時傳動機構所產生熱變形誤差，以及加工過程中因傳動系統磨損而產生的誤差，而這些誤差已經嚴重影響到數控機床的加工精度及其穩定性。直線光柵尺對數控機床各線性坐標軸進行全閉環控制，消除上述誤差，提高機床的定位精度、重復定位精度以及精度可靠性，作為提高數控機床位置精度的關鍵部件正日益受到用戶的青睞[1]。直線光柵尺分為增量式光柵尺與絕對式光柵尺，安裝絕對式光柵尺的數控機床在機床重新開機后無需執行參考點回零操作，就立刻重新獲得各個軸的當前絕對位置值，可以馬上從中斷處開始繼續原來的加工程序，大大地提高數控機床的有效加工時間。在全閉環的高檔數控系統中已經普遍使用絕對式光柵尺和絕對式光柵編碼器，在西方發達國家采用絕對式光柵位移傳感器的占數控機床的80%，目前國內的全閉環高檔數控機床中采用絕對式光柵傳感器的也接近30%[2]。國際上生產絕對式光柵尺的廠家有德國的HEIDEN-HAIN（海德漢）、西班牙的FAGOR（發格）、日本的MITU-TOYO（三豐）、英國的RENISHAW（雷尼紹）。相比之下，國內目前沒有絕對式光柵尺的產品，但是已經有部分研究所、高校以及企業先后開展了絕對式光柵尺的研制工作，其中中國科學院長春光學精密機械與物理研究所的研究工作最為突出，其研制出的JC09型絕對式光柵尺樣機實現了與華中數控HNC-818B世紀星加工中心數控裝置對接，并應用在長二機床廠的XH714立式加工中心上[3]。本文將對絕對式光柵尺的工作原理以及絕對式光柵尺的機械結構做相關的研究。

1絕對式光柵尺的工作原理

絕對式光柵尺的工作原理如圖1所示，LED光源發出的光經過透鏡后形成平行光，經主光柵與指示光柵后照射到ASIC光電器件上，將光信號轉換成電信號并通過信號處理器計算出位置值，最后通過通訊接口將位置值輸出到后續設備上。其中主光柵由兩條碼道組成，一條碼道為絕對碼道，即下方不規則的碼道，通過該碼道可以實時讀取絕對式光柵尺的絕對位置；另外一條碼道為增量碼道，即上方周期為20μm的規則碼道，通過該碼道可以實現信號的高細分，提高光柵尺的分辨力。圖2為主光柵的實物圖，上方為增量碼道，下方為絕對碼道。指示光柵由兩部分組成，一部分為增量窗口，由增量碼道組成；一部分為透明窗口。ASIC器件也分為兩部分，上面接收增量信號，下方接收絕對信號。

2結構設計方案

為絕對式光柵尺原理樣機整體結構圖，為絕對式光柵尺原理樣機內部結構側視圖，從圖中我們可以看到，光柵尺主要由尺殼、主光柵、密封條和讀數頭這幾部分組成，其中讀數頭包括照明機構、指示光柵滑架、指示光柵、滑架體與滑架體蓋，讀數頭實物圖如圖5所示。絕對式光柵尺整體采用封閉式結構，鋁制尺殼保護主光柵、讀數頭免受灰塵、切屑和切削液的影響，密封條保持尺殼的密封，同時在滑架體與滑架體蓋間也要加入密封橡膠，防止切削液的滲入。尺殼在制作時采用的是拉制型材的方法，除了滿足讀數頭和主光柵的安裝空間外，盡量做到外形足夠小，型材拉制出來后變形較小，可以滿足使用需求。主光柵粘接在尺殼上，指示光柵粘接在指示光柵滑架上，ASIC光電器件粘接在指示光柵上，后續處理電路固定在滑架體與滑架體蓋中。指示光柵滑架與主光柵間采用五軸承滾動機構，通過五個軸承在主光柵上的滾動，保持其長期可靠的運行，為了保證讀數頭在運行過程中指示光柵滑架與主光柵不發生離位，在這里采用六彈簧的定位機構，分別為兩個拉伸彈簧、兩個壓縮彈簧、兩個扭轉彈簧，壓縮彈簧的作用是通過施加壓力將指示光柵滑架下方的三個軸承壓緊在主光柵上，扭轉彈簧的作用是將側方的兩個軸承壓緊在主光柵上，拉伸彈簧保證指示光柵滑架在縱向上的受力，六個彈簧使得光柵尺的讀數頭具有較強的自適應性。在機床上使用光柵尺時，光柵尺的安裝分為兩種，一種是將尺殼固定在機床的靜止部件上，將讀數頭固定在機床的運動部件上；另外一種是將尺殼固定在機床的運動部件上，將讀數頭固定在機床的靜止部件上，一般選擇第二種安裝方式，因為讀數頭上連接有電纜線，當讀數頭運動時，電纜線也要隨之運動，對排線會有一定的要求，實際使用時可根據機床實際使用環境選擇適當的安裝方式。當尺殼與讀數頭發生相對運動時，尺殼中的主光柵與讀數頭上的指示光柵也發生相對運動，從而進行位置測量。

3結束語

第4篇：數控機床的組成及工作原理范文

[關鍵詞]數控仿真軟件；數控機床；教學實踐

中圖分類號：H319 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0227-01

主要內容：

工業化和自動化已經成為制造生產領域的發展主題，隨著智能加工理念和自動化加工需求的不斷深化，以數控機床為代表的新一代自動加工設備開始在制造業中普及開來。我們可以看到數控機床在集成了柔性加工、多維加工、曲面加工和多軸聯動等最新加工技術的同時，還兼容了數字編程和輔助設計等功能，這使得每一個數控機床都能成為一個不同規模的加工中心，滿足不同的加工需求。但是正是由于數控機床的功能多樣性，使得數控機床的操作要求十分嚴格，操作者不僅需要具備扎實的機械加工基礎知識和操作技能，還需要對數控編程技巧、數控加工技術原理和加工工藝制定等具備一定的知識儲備，這就對當前的數控機床操作人才的培訓模式提出了很高的要求，如何進一步強化數控機床操作人才培訓的有效性和成材率，這將是本文要集中探討的話題。

一、數控仿真軟件概述

從技術層面來看，數控仿真軟件集成了虛擬現實技術和計算機圖形學技術，并且能夠實現虛擬現實的數控機床操作試練。虛擬現實技術通過量化實際系統的系統參數、系統環境、聲光電等現象，能夠真實的還原系統操作環境，給與操作者以極高的真實體驗；可以對設備進行操縱，可以查看生產過程、實驗過程、施工圖過程、供應過程等活動的各種技術參數的動態值，從而確認現實系統是否有能力完成預定的任務和如何去完成，也可從中發現運動過程的缺陷和問題，予以改進。

目前來看，數控仿真軟件主要包括了兩種，一種是模擬數控機床加工環境和加工過程的虛擬數控機床仿真軟件，另一種就是以零件設計和加工程序為主線的CAD/CAM一體化軟件。數控機床仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉數控機床的結構組成、工作流程和操作要領，通過外接數據庫，能夠對當前主要的數控機床進行針對性培訓，效果十分突出；零件加工仿真軟件則將重心主要集中在零部件設計、零部件加工工藝設置、數控加工程序編制等環節上，目前常見的零部件仿真軟件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，這些仿真軟件能夠讓操作者快速熟悉機械加工過程，培養機械專業技能。

二、數控仿真系統在數控機床教學實踐中的應用

在目前的數控機床操作人才培訓中，主要也是針對上述兩種仿真軟件形式，進行針對性極強的教學實踐培訓，詳細應用內容如下所述：

1）數控機床仿真軟件在數控機床實踐教學中的應用

數控機床仿真軟件是基于虛擬現實系統平臺而搭建起來的操作系統，它可以在虛擬現實數控機床數據庫的支持下，完美的再現當前主要數控機床的結構組成和工作環境，在數控機床的教學實踐過程中，首要科目是要熟悉數控機床的結構組成，受到經濟條件的限制，多數數控機床加工學校很難對當前的各種類型的數控機床進行現場拆裝，數控機床仿真軟件中的模塊分解過程能夠實現全息裝配過程，仿照真實數控機床零部件尺寸，進行的實際工業化裝配流程的演練，能夠進一步加深學生對于數控機床的進給系統、多軸聯動系統、曲面加工系統的空間形象的理解；其次是典型加工工藝的教學實踐，數控機床仿真軟件能夠對工件毛胚定位、工件裝夾、夾具工作原理、壓板安裝流程、加工基準對刀原則、刀具安裝和選用規范、機床手動操作和自動操作指令條碼等，進行逐一的繁復講解，而且允許學生在課后進行溫習和嘗試；再者是完善的圖形數據和加工標準數據庫資料，使得學生可以在仿真軟件自帶的典型數控機床編程程序的指導下，進行實際編程，并且在虛擬加工平臺上，對自定義的工件進行工藝設定，并且檢查加工工件的尺寸誤差和質量達標情況；該仿真軟件系統結合自動化考核系統，能夠實現教學、實踐和考核一體化的培訓模式。

2）零部件加工仿真軟件的教學實踐應用

熟知零部件的造型原理和加工工藝流程是保證數控機床操作者能夠進行復雜加工過程的技術基礎，零部件加工仿真軟件為學習者提供了一個高仿真度的零部件數模設計，包括了曲面造型設計和參數化設計這兩種主要的形式，對于簡單曲面造型和復雜曲面的造型原理都能有一個清晰的理解過程；其次是對零部件加工工藝的熟悉過程，工件加工的第一道工序是要進行基準對刀，不同的零件對刀的原則和位置選擇都大相徑庭，比如軸對稱零部件、桿件、板件、螺旋件以及內內孔加工等等，這都需要學生們在平時的學習過程中熟練的分析不同類型零部件的加工工藝選擇準則；再者是對數控加工刀具的走刀過程和走刀程序進行針對性的講解，這種直觀的培訓模式有助于學生養成數控加工思維，結合實踐性極強的零部件金工實習，使得學生們在自己動手加工典型零部件時，對于零部件造型保持的關鍵性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工過程的重點注意事項都能有一個直觀而且親身經歷的過程，經過這種培訓模式所培養出來的數控機床操作人才將兼具專業知識背景和機床操作技能，能夠適應快節奏、高技術含量的操作需求。

總結：

隨著自動化技術和機械加工技術的不斷發展，數控加工已經成為機械加工領域使用最為廣泛的技術形式。數控機床的使用需要一定的專業知識背景和操作編程經驗，相關操作技術人員已經成為當前機械加工市場的稀缺人才。本文概述了數控加工仿真系統在數控機床教學領域的應用現狀，并就完善數控仿真軟件的教學價值提供了新的思路。

參考文獻

第5篇：數控機床的組成及工作原理范文

一、《數控機床》課程中實施虛擬仿真教學的意義

1.課程特點必須實施虛擬仿真

《數控機床》課程涉及知識面較廣，它的教學內容包含有識圖能力、金屬材料、力學、機械傳動、公差、電氣控制、液壓控制、數控原理等專業知識，其專業性很強，離開了實踐環境，課程的教學達不到教學目標和教學效果，更談不上專業素養的培養。本課程完全實施實踐是不能滿足教學內容系統化和基礎理論夠用的需求，根據本課程的特殊性，課程的教學應在虛擬仿真的環境中實施，完成數控結構、調試及保養等核心教學內容的學習。

2.實踐需求必須實施虛擬仿真

很多職業學校的數控機床課程教學缺少實習場所，目前添置的數控維修裝置一般采用實驗臺，對本門課程的教學不能完全適用。

3.教學改革必須實施虛擬仿真

很多學校的數控機床實驗室建設跟不上數控機床市場發展的步伐，仿真系統要做到數控機床硬件為較前沿狀態，能展現數控前沿技術。

二、《數控機床》課程與虛擬仿真的對接策略

1.數控機床虛擬仿真的特點

數控機床虛擬仿真的優勢有投資小、直觀、安全、耐用無損耗，學生可以自由地操作演練，實現反復訓練及多種層次的實訓教學。直觀的數控仿真運行過程，采用三維動畫的方式能真實地反映數控機床各系統的工作原理，把抽象的、難以表達的原理內容變得生動、形象、逼真，教師可以控制原理的演示進程。

2.數控機床仿真制作的要求

（1）數控機床仿真必須實現三維結構設計

數控機床虛擬仿真軟件及課件必須能提供數控機床中各個組成部分零部件的三維實體造型，虛擬仿真中實現零件的360度的回旋查看，實現移動及縮放，充分反映各個零部件的真實結構，通過零部件的透明、隱藏和剖面屬性設置，使學生能深入清楚地觀察數控機床的內部結構，最終實施交互式教學。

（2）數控機床仿真必須實施虛擬拆裝

虛擬拆裝是理實一體化的直接體現，通過數控機床的虛擬零部件的拆裝，讓學生了解數控機床裝配的基本知識、工藝要求及拆裝順序，既可以實現Z向、Y向、X向伺服拆裝，也可以實現整機的機械拆裝。仿真拆卸中列出本實驗所需要用的設備、儀器、儀表、工具等，所有設備等均制作三維模型，并可跟真機一樣操作使用。根據仿真中提供設備、儀器、儀表、工具等的操作使用方法或使用說明書，學生可以方便地找到故障現象、故障設置點，總結出故障原因，設定故障排除過程。

（3）數控仿真中應包含保養與維護

按照數控機床保養的內容及規定，讓學生進行了仿真保養及日常維護的操作，實現理論與實訓一體化的教學目的。

（4）數控仿真應加強資源庫建設

通過豐富的多媒體素材、三維模型，交互操作的課例不斷充實，形成專業教學的資源庫；編制大量的試題，運用練習程序實現交互式練習，實現自學與訓練結合，實現自動評分與教學進度管理，最終實現學生的鑒定與考核。

仿真是一種教學手段，實施仿真后再實施真實的實踐體驗，既是對知識的體驗和再認識，也是對學生安全保護的一種方法。目前，學生安全問題放到一個很重要的位置上，實施仿真教學在多個環節上具有較明顯的優勢特征，我們有理由相信：數控機床虛擬仿真教學是教學手段中不可缺少的一環。

參考文獻：

[1]吳波，伊延吉.仿真軟件在數控教學中的應用淺析[J].科技信息，2010（19）.

第6篇：數控機床的組成及工作原理范文

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7篇：數控機床的組成及工作原理范文

關鍵詞：數控機床 維修 管理

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2012）10-0035-01

如今，數控機床的功能日趨多樣化，其精度、效率、可靠性以及智能、自動化方面的性能也非常突出。作為一種科學技術含量較高的生產、加工設備，數控機床不僅價格昂貴，而且組成復雜，它是自動化技術、微電子技術以及計算機技術相互發展、相互融合的結果。當前，數控機床已經被廣泛的運用于各樣各業的生產與加工中，為了確保數控機床的正常運作，延長數控機床的使用壽命，對其的維修與管理也就成為了一個需要特別注意的問題。對于數控機床的維修與管理人員來說，一方面要具有較高的液壓氣動和機械加工知識，另一方面還要對測量、驅動、自動控制以及計算機等方面的技術有深入的掌握。在長時間或是不正確的操作使用后，數控機床的各個零部件都可能會出現不同程度的老化或損壞。這時，就需要及時對機床進行維修、保養，確保它的正常運作，以防止其他惡性的故障及意外情況出現，同時延長機床的使用壽命。

1、數控機床的基本故障診斷與維修

要對數控機床進行故障診斷與維修，必須要明確兩個基本的概念。1、數控機床系統的可靠性，說的是在一定時間內與一定條件下，完成一定任務的能力；2、數控機床的系統故障，指的是它失去了是在一定時間內與一定條件下，完成一定任務的能力。

1.1 數控機床的基本診斷內容

（1）動作診斷。對數控機床的各個動作組件進行細致的觀察，以對異常動作組件進行判定。具體的診斷部位應該包括機床主軸、APC以及ATC；（2）狀態診斷。即當數控機床電機帶動負載時，對機床的整體狀態進行細致的觀察；（3）點檢診斷。定時對數控機床的強電柜、氣動元件以及液壓元件進行點檢；（4）操作診斷。監視數控機床的操作和程序運行，以發現錯誤的操作方式和錯誤的運行程序；（5）最后還包括有數控機床系統的自行檢測與診斷。

1.2 數控機床的基本故障診斷

（1）硬件故障。所謂的硬件故障，說的是數控機床的所有實體組成部分中，有某個或是某些實體部件出現了損壞。診斷硬件故障，要對機床中每個線路板的具體功能以及機床的工作原理有清楚的掌握，才能以故障表現進行理論分析，確定故障原因與大概部位。（2）軟件故障。軟件故障說的是非機床的實體部件出現損壞，這一般是因為程序編寫有誤而導致的。通常來說，出現軟件故障只需要對程序的內容進行重新正確編寫，同時對其他相關參數進行重新設定就能將故障排除。

1.3 數控機床的基本故障維修及分析

（1）主軸伺服系統故障。下面以主回路采用錯位選觸無環流可逆調速驅動系統的數控車床為例，對一常見的基本故障進行維修分析。第一，故障表現為1.8m臥車在點動時，其花盤不停的來回擺動。第二，通過檢測發現，數控機床±20V直流穩壓電源的紋波為 4V 峰峰值，異常非常明顯。第三，在數控機床控制系統的放大電路中，高通濾波器、低通濾波器均可正常濾去電壓反饋、電流反饋、測速機反饋中的各次諧波干擾信號，但是對于數控機床控制系統本身直流電路的諧波分量卻不能濾除。因為數控機床的整個控制系統中都存在這些諧波分量，當它進入放大器后，便會阻塞放大器，整個數控機床系統便會出現異常，發生故障。1.8m臥車在點動時，機床電機運轉速度不快，臥車點動時的電壓值低于諧波，便會使花盤不停的來回擺動。第四，處理方法是換下機床電壓板上的1000MF與100MF濾波電容，并重新將新的濾波電容焊上，再次進行紋波檢測，如果直流穩壓電源的紋波只有數毫伏，最后將電源板安裝好，此時故障完全消除。（2）PLC初始故障。機床PLC初始故障的診斷為了保護機床和維修方便，PLC有顯示和檢測機床故障的能力。一旦發生故障，維修人員就能根據機床的故障顯示號去確定故障類別，予以排除。但在實際加工過程中，發現有時PLC同時顯示幾個故障，它們是由某一個故障引起的連鎖故障，排除了初始的引發故障，其它故障報警就消失。

2、數控機床的使用管理

2.1 機床的管理

機床的安置和擺放不能受到陽光直射，也不能靠近其他會發熱的物體。安放機床的室內溫度需要控制在20攝氏度上下，如果機床較為特殊，其價格和性能都高于普通數控機床，應該考慮采用空調來控制室溫。同時，如有有震動幅度和力度較大的其他設備，也不應該靠近機床，如果受場地或是其他條件限制，需要安置防振溝來防止機床受到其他設備的震動損害。機床的接地電阻與供壓電源必須要符合相關標準，每臺機床都要配置自身的刀具和其他附件，對于易損的部件，應適量的多購進幾件，作為儲備，應對不時之需。

2.2 做好機床使用檢查

當機床經過了較長時間的使用過后，其各個組件難免會出現這樣、那樣的問題，如果不及時給予保養與維護，就可能會導致其他惡性故障與意外情況發生，縮短機床的使用時間。除了要時常的對機床進行保養，還要在機床使用時，對機床的整體性能進行觀察、掌握，以及時發現故障苗頭，并及時解決。

2.3 做好機床通電前的檢查

要保證機床能夠在使用時保持正常，第一要確保交流電源能夠滿足數控機床裝置的要求。同時還要對數控機床裝置與其他外部設備間的電纜連接進行檢查，看看是否與相關技術手冊的規定相符合。對于各個印刷線路板與其他連接件也要進行細致的檢查，確認其是否連接牢固，并符合數控機床裝置的相關要求。最后是要對接保護線進行檢查，以確保數控機床在運行過程中，不會對人員造成意外傷害。

2.4 做好機床通電后的檢查

數控機床通電以后，要對直流電源、風扇運轉以及數控機床裝置的參數設定進行檢查，看看一切是否正常，當機床聯機和數控裝置通電時，同時要做好緊急停止的準備，如果有異常情況出現，應理解斷電。然后要完成幾次返回機床基準點的操作，同時進行數控機床裝置系統的功能測試。所有檢查過程中，沒有出現異常的話，數控機床便可正式投入使用。

參考文獻

[1]孫鵬.數控機床的保養與維護[J].科技創新與應用，2012，（15）：96.

[2]孟慶旭.數控機床維修方法探析[J].科技資訊，2012，（26）：48.

第8篇：數控機床的組成及工作原理范文

關鍵詞：數控機床 電氣控制 研究策略

中圖分類號：TG519 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（a）-0072-01

1 數控機床

數控機床由機械部分、上下位機軟件和硬件電路這3個必不可少的部分組合而成。占整個機床核心部分的就是數控裝置，主要體現就是數字控制方式得到了很好的應用。通常情況下，PLC數控機床分為兩個大類：第一類是內裝型的PLC，這種裝置在設計中能夠更好的體現數控機床的控制順序；第二類是獨立的PLC，這種系統在軟件和硬件方面都比較齊全，而且，在數控機床以及控制領域都能很好的體現，因此，第二類裝置在生產過程中更加容易被應用。

2 數控機床電氣控制系統

PLC數控機床中有一系統處在全封閉狀態的閉環系統中，那就是電氣控制系統，組成部分由電動機、電頻器和光柵尺，電氣控制系統在應用過程中能夠更好的體現高精度的控制。

2.1 電氣控制系統組成

電氣控制系統由幾大重要部分組成：工控機、SIMOTION、電動機模塊、電源模塊、變頻器、光柵尺以及傳感器等。

2.1.1 電源模塊

電源模塊在使用過程中要對直流電進行使用，因此，在使用過程中，變頻器是將交流電轉變直流電，而逆變器則是把直流電轉變成預定頻率的交流電。這就產生了兩大模塊，分別為可調電源模塊和不可調電源模塊。可調電源模塊在使用過程中能夠實現直流電穩定的供應，在這個過程中，可以對電按照一定的參數進行預訂的變化，并且在這個過程中能夠和SIMOTION通信的功能進行結合。相反，在不可調電源模塊使用時，由于只能提供固定直流電壓值，就無法與SIMOTIO功能相結合。

2.1.2 電動機模塊

電動機模塊作為電氣控制系統中的重要模塊，其重要性就是能夠將直流電逆變為預定頻率的交流電，可供電動機進行適應。電動機模塊在分類方面主要也是分為兩類，分別是裝柜型和書本型。

2.1.3 SIMOTION運動控制器

電氣控制系統的核心部分在于SIMO TION，其在應用過程中能夠對整個控制系統的運行速度和可靠性進行影響，因此，在電氣系統運行過程中對這部分要給予充分的重視。SIMOTION主要的功能就是實現運動控制、邏輯控制以及工藝控制，能夠在生產過程中對產品質量產生很大的影響，因此，一定要對該部分進行重視。

2.2 電氣控制系統的硬件部分

在電氣控制系統中硬件部分也不容忽視，主要由機械手自動換刀、斷刀檢測和深度檢測等。

2.2.1 機械手自動換刀

機械手自動換刀其在生產過程中能夠起到提高數控機床工作效率的作用，在應用過程中主要的工作原理就是利用控制電動閥的開關實現機械臂以及刀具的夾緊功能，然后實現機械手的伸展、收回以及松開，自動完成換刀的動作。

2.2.2 斷刀檢測

在電氣系統運行過程中，斷刀檢測系統的主要核心部分就是利用光纖傳感器，在生產加工過程中，刀具在長時間的使用過程中會出現磨損的問題，在情況比較嚴重的時候會出現刀具斷裂的情況。為了更好的提高加工的效率，在生產過程中要對刀具的使用情況進行檢測，在刀具出現嚴重磨損的情況下，機床要能夠自動換刀，對生產效率不會產生任何的影響。

2.2.3 深度檢測

在換刀過程中，主要是對主軸夾緊位置的機械手，或者是人工對刀具進行深度的檢測，不論采用何種方式，在對刀具進行深度檢測時，都要使用相關的深度檢測工具來進行實現。

2.3 基于PLC數控機床電氣控制的研究策略

決定電氣控制系統的安全和可靠因素在于數控機床的電氣控制方式。因此，研究PLC數控機床的電氣控制方式十分重要。整個電氣控制系統最重要的部分就是軟件設計，軟件設計也是硬件結構的核心。運行在SIMO―TION中的軟件為下位機軟件，上位機接收數據并控制執行部件工作，同時完成機床狀態的檢測。當軸組裝好以后，即可通過程序進行操作，而SIMO―TION的內部程序是由操作系統調用的。工控機主要是讀取文件信息，然后把數據傳遞給SIMOTION，SIMOTION收到數據便會控制電動機模塊驅動電動機，從而帶動工作臺進行位置控制；與此同時，光柵尺檢測到工作臺的信息，再傳遞給SIMOTION，這樣就可以對工作臺進行位置調整。然而，光柵尺的信號無法直接被SIMOTION所識別，需要將光柵尺在傳感器下進行識別，再次傳遞給SIMOTION，才能完成整個過程；最后使工作臺的工作狀態通過多個傳感器（斷刀檢測器、深度檢測器）檢測，并傳人電氣控制系統。需要注意的是，傳感器的信號也必須先經過ET200到達sIMOTl0N中進行信號處理，才能被傳入電氣控制系統。

3 數控機床故障分析

數控機床在使用過程中要避免讓操作人員、機床以及加工人員等造成傷害和損傷，要在出現問題時及時進行處理。在正常情況下，數控機床在運行過程中，可以斷開急停按鈕，使數控機床處在一個常閉狀態下。按下按鈕后，觸電會自動斷開，這樣系統中的繼電器就會出現中斷的情況，可以將移動裝置動力電源進行斷開。在連接PLC中間繼電器以后，可將信號發送到系統中產生急停報警，這樣信號系統中就產生了復位信號。

超程限位開關一直處于松開狀態，用戶在操作數控機床時，一旦出現將超程限位開關壓下的情況，會導致繼電器出現斷電現象，中間繼電器的一組常開觸點可以向PLC輸入斷系統發送急停信號，同時，也能將超程報警信息發給系統，系統可以根據信號做出一定的反應，對出現的問題進行處理。

4 結語

近年來，我國的工業生產在效率和效益方面有了很大的提高，這和應用很多的先進技術分不開，在工業生產過程中，數控技術的發展對其影響非常大，其中，PLC邏輯處理功能在不斷的完善，而且，在實際的應用過程中體現出了很好的效果。因此，設計一套和電氣控制系統相配合的系統非常必要，能夠更好的對各個部分的選型進行充分考慮，同時，電氣系統的作用也能得到更好的發揮。

參考文獻

第9篇：數控機床的組成及工作原理范文

關鍵詞：數控液壓 伺服系統 數控改造

一、引言

液壓控制技術是以流體力學、液壓傳動和液力傳動為基礎，應用現代控制理論、模糊控制理論，將計算機技術、集成傳感器技術應用到液壓技術和電子技術中，為實現機械工程自動化或生產現代化而發展起來的一門技術，它廣泛的應用于國民經濟的各行各業，在農業、化工、輕紡、交通運輸、機械制造中都有廣泛的應用，尤其在高、新、尖裝備中更為突出。隨著機電一體化的進程不斷加快，技術裝各的工作精度、響應速度和自動化程度的要求不斷提高，對液壓控制技術的要求也越來越高，文章基于此，首先分析了液壓伺服控制系統的工作特點，并進一步探討了液壓傳動的優點和缺點和改造方向。

二、液壓伺服控制系統原理

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。

三、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。

四、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。

五、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。

參考文獻

[1] 《液壓系統》：高衡,張全根,同編.中國建筑工業出版社,1981年.