数控论文 数控系统论文【推荐5篇】

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数控论文【第一篇】

1.指导思想按照人社部发[2009]86号文件精神，企业实景一体化教学模式是以国家职业标准为依据，以综合职业能力�

2.实施过程（1）建构基于工作过程的课程体系。通过分析与数控专业相关的职业行动领域及职业任务构建数控专业学习内容，以数控加工（数控车工）的课程 （2）企业实景化实训实施（图2）。（3）实现教学过程与生产过程对接。实习工件就是产品，产品也是实习工件，二者合一，使教学过程与生产过程对接。学院与大连神通模具有限公司校企合作，开发了嵌装拉杆系列产品4套12件（图3），这种产品材料是市场 （4）编写一体化校本教材。为做好教材编写工作，多次召开了由企业专家参与的研讨会，教学内容紧贴生产一线，编写体例采用任务架构，先后完成了《金属材料与热处理工作页》《机械加工技术基础》等校本教材，尤其是《零件的数控车床加工工作页》，基本是按照嵌装拉杆系列产品进行教学设计，将生产任务转化为教学任务。（5）开展分层实训。为了保证产品质量，我们在将生产任务转化为教学任务时，进行分层实训：对于低年级的学生，在设计教学任务时加大产品尺寸余量进行考核，产品进入到半成品库保管（对于学生仍然是成品）；高年级的教学任务则要完成最后的精加工，进入到成品库保管。（6）建立一体化考核评价体系。一是采用过程化考核方式，每个学期实训的期末成绩分别由占60%的本学期所有学习任务平均成绩和占10%的出勤、10%的实训态度、10%的设备保养考核和10%的职业道德、文明实训、安全实训构成，培养学生的综合职业能力。二是实训考试由自检、互检、专职检、系抽检组成，与企业的质检体系保持一致，培养学生的质量意识。三是考试内容以批量生产工件为主，以成品、废品作为赋分依据，与企业的产品质量标准接轨。例如考核5件产品加工，每件赋分12分（满分60分），如果4件完全符合图样，1件产品有与图样不符出现废品，那么这件产品即判为零分，学生得分48分。

二、条件保障

1.组织保障笔者学校结合自身的特点，成立企业实景一体化教学模式改革领导小组，负责一体化课程教学改革组织、实施工作。成立一体化专家组，负责审定一体化教师资格、教材审核、教学指导等工作。组织全体教师认真学习文件，到学生中间、到企业一线开展调研，从指导思想、工作目标、组织机构、实施步骤等方面进行安排。从实施性教学计划、师资要求、设备要求、进度要求、成果展示等方面制定出切实可行的改革实施方案。

2.一体化教师的培养实现企业实景一体化教学模式，一体化教师的培养是关键。按照人社部《技工院校一体化教师标准》文件精神，学校确定了三级层级的一体化教师，制订了师资培养计划，突出措施，重点培养落实到人。充分发挥教师个人的教育教学改革能力、创新能力。如辽宁省专业带头人、现代机械加工系主任张有力参加人社部组织的一体化课程标准起草工作，张琦、张船海、许新兵、孙强、赵言顺、王金杰、王宁等教师先后参加国家、省举办的一体化师资培训班。目前，数控加工专业已经建设了一支既能讲授专业技术理论，又能指导技能训练的一体化教师队伍，突破了一体化教学的瓶颈，为实现企业实景一体化教学模式的顺利开展提供了强有力的保障。

3.一体化教学场地建设和资金保证企业实景一体化教学模式的实施是一项系统的工程，需要一体化教学平台和场地的建设，需要经费投入的保证。示范校的建设提供了契机，在项目建设周期内，建成了数字化实训平台，包括3个PLM体验中心（图4）、3个一体化讨论区、7块电子白板一体机（图5）、教学资源管理平台、机床视频采集系统（图6）、实训车间可视化管理平台、库房管理平台等，实现了贴近企业真实工作环境的教学情境。

三、实际成果、成效及推广情况

1.用工单位调查问卷为了检验企业实景一体化教学模式的效果，学校针对大连机床集团、大连创新零部件公司等10家用工单位进行了问卷调查，情况见下表。通过对以上问卷的分析，体现敬业精神、专业能力、方法能力和社会能力方面，企业的评价“较好”以上都超过了80%。

2.实现了“内涵上的工学结合”学校和教师从思想上转变了自己的观念，能用企业的眼光看待教学工作，按照企业的要求改造所有的教学，将企业文化、企业规范作为全部教学和管理的指导背景。在校内教学中强调师生的企业身份，强调项目的质量意识、安全意识，使学生不出校门就能体验（而不仅仅是“知道”）企业的要求，积累尽可能真实的企业经验，解决了数控加工专业在工学结合操作上的难题，实现“内涵上的工学结合”。

3.辐射作用企业实景一体化教学模式不但辐射到学校的模具制造、冷作工等专业，还被大连市予以推广。2012年12月13日，大连市十大双师型教师——于庆民，为来自大连地区的50余名主管教学校长、教务主任和教师进行了一堂一体化教学观摩课（图7）。

4.获得荣誉企业实景一体化教学模式的实施得到了各方的高度评价：2012年6月6日，国家教育部《高等职业院校建设标准》编制组7名专家来校调研，对数控加工专业开展分层实训给予高度评价；在2013年10月辽宁省技工院校一体化课程教学改革成果展上，张有力老师被聘为辽宁省一体化课程教学改革指导专家，许新兵、宫博娜老师被评为一体化课程教学改革骨干教师（图8）。

四、体会与思考

数控论文【第二篇】

论文摘要：近年来，随着国民经济和科学技术的不断发展，我国各机械制造行业纷纷采用数控设备。它们在加工现场发挥出了强大的技术优势。在高效率的自动化生产中，如果数控设备出现了故障，轻则影响设备的利用率，重则影响企业的兴衰。所以，加强数控设备使用管理，降低数控机床故障发生率已是一个必须要解决的重要问题。

一、数控系统的构成与特点

控制系统主要由总线、CPU、电源、存贮器、操作面板和显示屏、位控单元、可编程序控制器逻辑控制单元以及数据输入/输出接口等组成。最新一代的数控系统还包括一个通讯单元，它可完成CNC、PLC的内部数据通讯和外部高次网络的连接。伺服驱动系统主要包括伺服驱动装置和电机。位置测量系统主要是采用长光栅或圆光栅的增量式位移编码器。

数控系统的主要特点是：可靠性要求高：因为一旦数控系统发生故障，即造成巨大经济损失；有较高的环境适应能力，因为数控系统一般为工业控制机，其工作环境为车间环境，要求它具有在震动，高温，潮湿以及各种工业干扰源的环境条件下工作的能力；接口电路复杂，数控系统要与各种数控设备及外部设备相配套，要随时处理生产过程中的各种情况，适应设备的各种工艺要求，因而接口电路复杂，而且工作频繁。

二、数控系统的常见故障分析

根据数控系统的构成，工作原理和特点，我们将常见的故障部位及故障现象分析如下：

位置环。这是数控系统发出控制指令，并与位置检测系统的反馈值相比较，进一步完成控制任务的关键环节。它具有很高的工作频度，并与外设相联接，所以容易发生故障。

常见的故障有：①位控环报警：可能是测量回路开路；测量系统损坏，位控单元内部损坏。②不发指令就运动，可能是漂移过高，正反馈，位控单元故障；测量元件损坏。③测量元件故障，一般表现为无反馈值；机床回不了基准点；高速时漏脉冲产生报警可能的原因是光栅或读头脏了；光栅坏了。

伺服驱动系统。伺服驱动系统与电源电网，机械系统等相关联，而且在工作中一直处于频繁的启动和运行状态，因而这也是故障较多的部分。

其主要故障有：①系统损坏。一般由于网络电压波动太大，或电压冲击造成。我国大部分地区电网质量不好，会给机床带来电压超限，尤其是瞬间超限，如无专门的电压监控仪，则很难测到，在查找故障原因时，要加以注意，还有一些是由于特殊原因造成的损坏。如华北某厂由于雷击中工厂变电站并窜入电网而造成多台机床伺服系统损坏。②无控制指令，而电机高速运转。这种故障的原因是速度环开环或正反馈。如在东北某厂，引进的西德WOTAN公司转子铣床在调试中，机床X轴在无指令的情况下，高速运转，经分析我 因为系统零点漂移，在正反馈情况下，就会迅速累加使电机在高速下运转，而我们按标签检查线路后完全正确，机床厂技术人员认为不可能接错，在充分分析与检测后我们将反馈线反接，结果机床运转正常。机床厂技术人员不得不承认德方工作失误。还有一例子，我们在天津某厂培训讲学时，应厂方要求对他们厂一台自进厂后一直无法正常工作的精密磨床进行维修，其故障是：机床一启动电机就运转，而且越来越快，直至最高转速。我们分析认为是由于速度环开路，系统漂移无法抑制造成。经检查其原因是速度反馈线接到了地线上造成。③加工时工件表面达不到要求，走圆弧插补轴换向时出现凸台，或电机低速爬行或振动，这类故障一般是由于伺服系统调整不当，各轴增益系统不相等或与电机匹配不合适引起，解决办法是进行最佳化调节。④保险烧断，或电机过热，以至烧坏，这类故障一般是机械负载过大或卡死。

电源部分。电源是维持系统正常工作的能源支持部分，它失效或故障的直接结果是造成系统的停机或毁坏整个系统。一般在欧美国家，这类问题比较少，在设计上这方面的因素考虑的不多，但在中国由于电源波动较大，质量差，还隐藏有如高频脉冲这一类的干扰，加上人为的因素（如突然拉闸断电等）。这些原因可造成电源故障监控或损坏。另外，数控系统部分运行数据，设定数据以及加工程序等一般存贮在RAM存贮器内，系统断电后，靠电源的后备蓄电池或锂电池来保持。因而，停机时间比较长，拔插电源或存贮器都可能造成数据丢失，使系统不能运行。可编程序控制器逻辑接口。数控系统的逻辑控制，如刀库管理，液压启动等，主要由PLC来实现，要完成这些控制就必须采集各控制点的状态信息，如断电器，伺服阀，指示灯等。因而它与外界种类繁多的各种信号源和执行元件相连接，变化频繁，所以发生故障的可能性就比较多，而且故障类型亦千变万化。

其他。由于环境条件，如干扰，温度，湿度超过允许范围，操作不当，参数设定不当，亦可能造成停机或故障。有一工厂的数控设备，开机后不久便失去数控准备好信号，系统无法工作，经检查发现机体温度很高，原因是通气过滤网已堵死，引起温度传感器动作，更换滤网后，系统正常工作。不按操作规程拔插线路板，或无静电防护措施等，都可能造成停机故障甚至毁坏系统。

一般在数控系统的设计、使用和维修中，必须考虑对经常出现故障的部位给予报警，报警电路工作后，一方面在屏幕或操作面板上给出报警信息，另一方面发出保护性中断指令，使系统停止工作，以便查清故障和进行维修。

三、故障排除方法

初始化复位法一般情况下，由于瞬时故障引起的系统报警，可用硬件复位或开关系统电源依次来清除故障，若系统工作存贮区由于掉电，拔插线路板或电池欠压造成混乱，则必须对系统进行初始化清除，清除前应注意作好数据拷贝记录，若初始化后故障仍无法排除，则进行硬件诊断。

参数更改，程序更正法系统参数是确定系统功能的依据，参数设定错误就可能造成系统的故障或某功能无效。例如，在哈尔滨某厂转子铣床上采用了测量循环系统，这一功能要求有一个背景存贮器，调试时发现这一功能无法实现。检查发现确定背景存贮器存在的数据位没有设定，经设定后该功能正常。有时由于用户程序错误亦可造成故障停机，对此可以采用系统的块搜索功能进行检查，改正所有错误，以确保其正常运行。

调节，最佳化调整法调节是一种最简单易行的办法。通过对电位计的调节，修正系统故障。如某军工厂维修中，其系统显示器画面混乱，经调节后正常。在山东某厂，其主轴在启动和制动时发生皮带打滑，原因是其主轴负载转矩大，而驱动装置的斜升时间设定过小，经调节后正常。

最佳化调整是系统地对伺服驱动系统与被拖动的机械系统实现最佳匹配的综合调节方法，其办法很简单，用一台多线记录仪或具有存贮功能的双踪示波器，分别观察指令和速度反馈或电流反馈的响应关系。通过调节速度调节器的比例系数和积分时间，来使伺服系统达到即有较高的动态响应特性，而又不振荡的最佳工作状态。在现场没有示波器或记录仪的情况下，根据经验，即调节使电机起振，然后向反向慢慢调节，直到消除震荡即可。备件替换法用好的备件替换诊断出坏的线路板，并做相应的初始化启动，使机床迅速投入正常运转，然后将坏板修理或返修，这是目前最常用的排故办法。

数控论文【第三篇】

高职教育的目标是培养技能型、应用型人才，突出适用性和针对性，重在培养实际应用和操作能力，“以服务为宗旨，以就业为导向”是其教育方针。本课程是专业培养的最后课程，前导课程比较多，具有实践性强、理论教学难度大、知识面涉及广、师资培养和设备投资多的特点，而且高职学生普遍存在理论知识基础薄弱，尤其电方面的知识对于机械学院的学生来说理解掌握难度较大。传统的课程标准是基于学科体系架构设计的，设置单独的实验实训环节，教师作为知识的垄断者和传播者以讲授为主，学生学习是集体化和被动的。这样，即使教师的水平再高，采用先进的教学手段如虚拟实验室、先进故障检测诊断设备和实验教学用数控系统平台等，也难以真正改变理论与实训教学相脱节的现状，难以充分发挥实训设备和校企合作的作用，常会造成学非所用、学非所需、边学边忘、知识与能力割裂的状况。另外，由于数控系统品牌多，技术发展迅速，不同数控系统机床在故障诊断与维修方面存在不小差异，传统教学体系一般只以一种数控系统为主进行教学设计，缺乏方法能力的培养，难以提高学生的创造性和独立解决问题的能力，造成学生的职业能力与企业岗位的需求脱节。传统的课程标准已不能满足新形式下高职教育的发展需求，本课程就是在课程改革的大环境下，用基于工作过程系统化的方法设计课程标准体系，开发融合“教学做”为一体的任务驱动的行动导向课程。

二、基于工作过程的课程改革理论研究

“以工作过程为导向”的职业教育理论源自德国的“双元制”教育，其核心思想是从职业需要的角度出发，紧随岗位典型工作任务需求，开发工作过程系统化的课程体系，强调教学过程与工作过程的深度融合，以岗位涵盖的典型工作任务为载体，将理论实践学习过程、岗位工作过程和学生职业素养培养过程结合起来，打破理论课与实践课的界限，学生能够在逼真的企业环境中做到边学边用，体现工学结合的高职教育特征。由院系领导、专业教师和教育专家组成的专业团队与企业专家进行基于职业的深入分析，获取足够多的信息并提炼出专业的岗位群、能力群和一级典型任务群，建立校企合作下的课程体系群，并给出课程体系中各课程的性质、目标、地位和理念等，实现专业与行业之间的对接，落实专业的培养目标。由教育、企业和实践方面专家进行基于工作过程的课程开发，经多维度的企业调研，对岗位群及其成长历程和发展方向进行研讨，对课程相关岗位工作过程、岗位需求和岗位技能等进行分析，结合国家职业标准，进行针对工作任务的行动领域分析，获取一系列二级典型工作任务；由教育和企业专家对工作任务进行归纳、整理和提炼，形成若干个内部各任务相互关联的任务集合；教师团队和企业人员进行学习领域的分析设计，也就是基于工作过程的课程开发，得到工学结合的教学内容。学习情境的载体可以是项目、任务、案例、产品和工艺等。情境及其内部各载体按由浅入深、由易到难的顺序安排，每个学习情境和情境下的各载体都有相应的能力目标。这一环节将实现课程与企业间对接，落实职业能力。由教师团队和企业人员进行学习领域的分析设计和学习情境的设计开发，然后进行基于任务的以行动为导向的课程实施和推动改革，课程实施中要进行教学条件和教学模式开发、改进和革新，要对重要资料和经验等进行保存，并向专业委员会和课程负责人等及时反馈相关信息用于课程调整或进一步改革。这一环节主要实现理论和实践的融合与执行，落实培养。学习情境的开发包括5个方面，教学组织有个别教学、分组教学、开放教学、协作教学和设计教学等形式，教学组织的具体实施体现在学习活动设计上，应具有多样性。课时安排指对每个学习情境和情境下每个项目所占课时的分配。课程评价指在学生完成课程的理论和实践环节后给出的最后评价，采用百分制，主要依据平时项目完成的鉴定结果分、期末笔试分和学期综合表现等。教学支持指课程实施所要具备的软硬条件，包括教材、网络教学、实训设备、图文视频等资源，投影仪、幻灯机、网络、虚拟平台和计算机等教学工具，逼真的校内实训基地、校内工厂和校外实训基地等环境，课程专家、理论教师、实训教师和助讲组成的教学团队，校企合作的互惠和资源共享。教学模式是实施教学的核心，分五个方面，针对每个学习项目，都要对学习者、学习需求和学习内容进行分析，然后以“六步法”的工作过程为引线进行教学策略设计。学习环境设计指学习者所需的问题情景、学习资源和认知工具设计，要考虑学校场地和宿舍、社会和家庭等因素。学习活动设计指自主学习、协作学习、学生知识与能力准备和教师指导等设计。过程控制是针对任务的每一个工作过程的教学控制，可以是观察、口头提问和书面问卷等，以一个或多个工作过程为单位进行鉴定，最后给出任务的综合评价结果。

三、课程的改革与实践

本课程的改革就是基于上述的思路逐步推进和完善的。

（一）课程定位、目标及理念

我院地处重庆市，依据地区产业特点，数控专业被我院定为重点建设专业。就业跟踪调查结果显示，数控专业就业岗位正从较低层次的操作工向较高层次的装调、维修和管理等岗位迁移，本课程被列为我院数控、机设和数设专业的专业核心课，电工电子、数控加工、机械装调、PLC在机床上应用和机床联调等都是其先导课程，该课程为数控维修顶岗实习和获得国家数控机床装调维修工职业资格证书奠定基础。按照“能力为本位，就业为导向”的职业教育思想，本课程的社会能力目标有团队工作、交流组织协调能力、纪律性和环境保护等方面；方法能力目标有培养学习方法、逻辑思维、分析创造、信息获取、判断、解决问题策略和制定工作计划能力等；专业能力含知识目标和技能目标，知识目标体现在情境目标和子任务目标上，技能目标指培养具有较高职业道德素养、掌握数控机床操作和维护、掌握常用机床维修和检测工具仪表的使用、掌握数控机床的调试与检测方法、掌握数控机床常见机电故障的诊断与排除，能从事数控机床装调、维修维护工作的技能型人才。课程理念为：确定目标明确、现实可行、有教育意义的典型工作任务，在完成工作任务的过程中实现教学的能力培养目标，以学生为主体、教师为引导、体验为先导、执行为目标，教学做一体化、学历教育与技能认证相结合的理念方法。

（二）课程内容设计

典型工作任务体现了对象、手段、方法、组织、产品和环境6个要素，我们确定了表1所示的8个学习情境，并精选了企业典型维修案例作为项目教学任务，每个项目都具有典型性和可操作性，每个情境都对应岗位，任务设计遵循简单到复杂。以FANUC、华中和西门子系统的机床为载体，各小组抽签选择载体。

（三）学习情境的设计开发

1．教学支持

经多年课程资源开发和条件建设，我院已拥有自编的精品课程教材和实训指导书，并精选出一些同类教材作为参考，有丰富的图片素材、视频动画、挂图、电子教案和教学仿真软件等资源，并组建了网络课堂，含电子学习、电子作业、虚拟实验室、电子测试批改、资料下载和视频动画播放等功能，有投影仪、幻灯机、局域网、摄像机和大屏幕液晶电视等教学工具，拥有部级和多个市级称号的校内实训基地、FANUC应用中心、校办工厂和工学结合教室等校内环境，与重庆长安、中国嘉陵和重庆机床集团等32家知名企业合作建立了多个校外实训基地。拥有一个结构层次合理的教学团队，多数教师都是双师型，满足了理论教学、实训和科研的需要。

2．课程评价

本课程的最终评价由各项目总评占25%、实验报告及课后小作业占10%、期末理论考试占45%和综合实训考核占20%组成，理论考试采用闭卷笔试的方式，综合实训考核有8个题目供6组学生抽签选择，每个实训题目都细分为6个工作过程，让组内成员抽签选择过程任务，按工作任务顺序逐个完成并现场打分。3．教学模式教学中以工作过程导向和实践行动内容为主，以科学性原则和理论的知识为辅，学习情境以项目任务驱动的形式进行行动导向模式教学。

（四）课程的实施

1.教学准备

项目教学开展前，要做好以下工作：

（1）分析学生的基本状况、学习实际需求和本次学习内容，做好自评表、互评表和教师记录表。

（2）做好学习环境、资源和认知工具的设计和准备。准备好任务中教学用的工具和设备，提前设好故障点，将相关说明书、学生用记录表、原理和结构图、工具、仪器仪表等分类集中摆放，让学生自行查询和使用。

（3）准备好任务页、解决思路页和联网电脑。任务页可发给学生，解决思路页可供学生在讨论研究之后仍有困难时备查，每看一次思路点要扣取相应分，若还未能解决，可申请询问相关教师。

2.任务实施

按照表3所示设计的“六步法”实施教学，完成如下工作。

（1）明确任务完成场景和工作学习任务，下达任务书，告知学生资料、设备和仪器仪表的位置和不同阶段的选用要求，针对项目中重要和比较难的知识和技能点进行现场集中讲授，同时进行安全教育，教师可采用板书、多媒体和幻灯片等进行图文讲解。

（2）按异质分组的原则，将5～8人分成一组，由组长带领组员先进行现场的“望、闻、问、切”，充分了解故障现象及产生过程等，查阅相关资料和记录单。教师采用“头脑风暴法”指导学生从机械结构、电气控制、数控系统等不同方面进行分析，最后由学生给出任务解决、零配件和工具选用方案等，进而给出该方案的实施计划和步骤，由组长负责填写资讯汇总表和行动计划表，并进行组内分工。教师在该阶段也要做好过程控制、阶段性鉴定、学生综合表现记录及问题和经验的保存。这一阶段鉴定主要由教师根据学生行为表现、提问和阶段成果来给出相应分值。

（3）学生按照制定的工作计划和任务页的步骤要求，进行故障排查和设备调试，这一过程要求学生注意分工协调和操控安全，严格执行科学的方法和步骤，采用循序渐渐的策略。教师要积极巡视，及时发现问题并进行单独或集中指导，必要时可进行引导性示范，但不能包揽，同时教师要做好该阶段的控制、鉴定、记录和保存工作。可采用教师评价与学生互评结合的鉴定方式。

（4）在项目完成之后要根据任务的验收标准进行任务实施中关键点的自检和互检，并给出自检和互检的模糊评价，最后由教师给出检查阶段的终结性评价。

（5）学生计算维修成本、记录工作过程和经验、提交总结报告、成果展示、尝试给出维修和保养方面更好的建议。教师要在项目结束后对项目完成情况和学生综合表现进行总评，兼顾过程评价和结果评价。教师根据学生的阶段表现记录和最后总评，填写项目考核表。同时，做好信息保存和反馈工作，把问题所在及时反馈给学生，把过程经验保存下来供教学改革研究用，并由教师给出改进和修改建议。

四、改革效果与结论

（一）改革效果

本课程于2008年成功申报为重庆市高等学校市级精品课程，2009年被评选为教育部高职高专机电设备技术类专业教学指导委员会精品课程。课程改革的实践收到了显著效果，我院数控、机设和数设专业学生理论知识、实践操作技能和综合职业素质都得到大幅度提高，受到用人单位的青睐。2012和2014年分别获得全国职业院校技能大赛高职组“数控机床装调、维修与升级改造”项目二等奖和一等奖，2013年获得全国职业技能大赛高职组“数控机床装配、调试与维修”一等奖。学生就业率逐年提高，越来越多学生被用人单位录用从事专业技术工作，并被单位部门所器重。

（二）结论与建议

数控论文【第四篇】

伺服系统是数控机床的重要组成部分，它既是数控系统CNC系统与刀具、主轴间的信息传递环节，又是能量放大与传递的环节。它的性能在很大程度上决定了数控机床的性能。例如，数控机床的最高移动速度、跟踪精度、定位精度等重要指标均取决于伺服系统的动态和静态性能。伺服系统按控制方式分为开环控制系统、半闭环控制系统和闭环控制系统三类。在普通机床的数控化改造中，一般选用价格较低的开环控制系统。该系统的执行元件——伺服电机，通常采用步进电机或永磁式交流伺服电机。

步进电机是采用脉冲数字信号进行控制的，每转一转步距误差自动变为零，易于控制，价格最低。其选择的关键是对参数进行确定。确定参数的具体方法是：先计算电机的步距角，其次确定其步距精度，然后再对它的转矩进行选择，最后选定步进电机驱动器。

永磁式交流伺服电机常用于进给驱动系统中，它容量大，结构简单，运行可靠，效率高，但启动特性欠佳。其选择方法是：先确定电机的额定转速，其次选择其负载惯量，然后再确定它的额定转矩，进行电机预选，最后通过进一步的速度、加减速转矩及连续工作转矩的验算确定预选电机是否符合要求。

2数控系统的选择

数控系统是数控机床的中枢，是其中最关键的环节。目前，市场上数控系统的类型较多，选择时要保证能购得最适合的系统，就必须要充分考虑改造中各方面的因素。

首先，要考虑被改造机床的功能要求。根据机床的功能要求选择数控系统，以使数控系统所具有的功能要与准备改造的机床所能达到的功能相匹配。既要避免因偏面追求数控系统的高性能指标，而选择了功能远远多于改造机床功能的系统，造成功能过剩、资金浪费，且在一定程度上还可能潜伏下由于数控系统复杂程度的增加而带来故障率升高的隐患。又要保证所选数控系统能满足机床全部功能要求，不要出现一些因必须的系统功能短缺，影响其它功能的使用，使机床的优良性能发挥不出来。

其次，要考虑数控系统的制造厂商。老牌著名跨国公司主要有德国的西门子、日本的发那科和三菱、法国的NVM等，国内公司主要有中华数控、中国珠峰、北京航天等。目前，进口系统的性能尚优于国产系统，但价格也较高，因此适用于大型高精度机床。国产系统功能较简单，性能较稳定，价格便宜，对一般车床、铣床已能可靠使用，且近几年国产系统也有长足进步，与世界先进技术的差距越来越小。如中华数控公司，就凭借已其达到国际领先水平，且具有自主版权的数控技术和现代化的产业基地在中国大地迅速崛起。该公司的中华数控系统曾在2004年举行的第一届全国数控技能大赛上与西门子、发那科等著名系统同台全方位竞技，充分发挥了其强大功能优势。使用此系统的参赛选手，有多人取得了很好的成绩。可见，国内系统功能也会越来越完善。

第三，要考虑数控系统与其它配件的匹配。如果数控系统、电机及驱动器的品种、牌号太杂，在连接各部件时，就可能会出现输入与输出信号的不匹配及在传送中信号产生滞后等现象。因此，选择时要优先考虑能提供进给伺服系统和主轴驱动的厂家的数控系统。

另外，在资金允许的条件下，尽量向著名厂家型号系列靠拢。一般著名厂商此类系统零件筛选更严格，制造工艺更规范可靠，性能稳定，能更好地预防电器元件的故障或提前失效引起的设备故障，也有利于维修。

3机床机械部件的改造

数控机床的机械部分在刚度、精度、速度、摩擦磨损等方面较普通机床有更高的要求。因此，不能简单地认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了机床数控改造的目的。而是应该从机床自身的价值考虑，分析改造要达到的目标和所需投入。从该机床在本单位产品制造中的地位和重要程度来分析改造价值。对被改造机床的结构、性能、精度等技术现状作全面分析。其中包括机床原来的结构设计是否符合改造要求，部件结构是否仍然完好，各坐标轴的机械传动结构及导轨副的形式等是否适用，各项精度是否满足要求，机床在加工中是否存在故障和历史上有无出现过重大故障。从该机床的投入产出率估算，确定最终改造方案。

主传动系统的改造

在对主传动系统进行改造时，一般应尽量保留原主轴箱齿轮变速换档机构，只把主轴的正转、反转和停转由原来的机械控制改变为由数控系统控制。当然，如果为了扩大变速范围，实现加工过程中的自动变速，也可以将原来的单速电机更换为多速电机，这样可以使机床性能更好。但多速电机的功率是随转速的变化而变化的，所以电机功率要大，且还要增加一套电机变速系统，改装比较麻烦。对普通机床进行简易数控改造时，最好不要用这种方法。另外，为了使改装后的机床主传动和进给传动保持必然的联系，要在主轴箱内安装一个与主轴同步旋转的旋转脉冲编码器。如普通车床改装为数控车床时，在主轴箱内装主轴脉冲编码器，以保证改造后的车床具备螺纹加工的功能。

进给传动系统的改造

在对进给传动系统进行改造时，一般都应该把原来的进给变速传动装置及操纵机构全部拆除。而每个方向的进给传动都改由各自独立的功率步进电机，经减速齿轮直接与带动滑板移动的丝杠连接，分别实现各坐标方向的运动，进行各坐标的控制。例如普通机床的简易化数控改装，通常都是把原来由主轴箱到进给箱的传动路线切断，且将溜板箱拆除，直接把齿轮减速箱和功率步进电机安装在纵向丝杠的右端和横向丝杠的外端。

在对机床进给传动系统改装的同时，也要对此传动系统中的传动装置元件进行相应的改造。具体如下：

（1）丝杠。丝杠是将回转运动转换为直线运动的传动装置。改造时，为了满足数控机床上较高精度零件的加工要求，应该用滚珠丝杠螺母副替换原普通机床上的梯形丝杠螺母副。滚珠丝杠螺母副把传动丝杠与螺母之间的滑动摩擦变为了滚动摩擦，使摩擦损失减小，精度保持性、传动平稳性、传动效率等都得以提高。其传动效率可达到92%～98%，是普通丝杠螺母副的3～4倍。

（2）拖板。拖板是数控系统直接控制的对象。不论是点位控制、直线控制，还是轮廓控制，被加工零件的最终坐标精度都将受到拖板运动精度、灵敏度和稳定性的影响。除拖板及相配件精度要高外，由驱动电机到丝杠间的传动齿轮也要采用间隙消除结构。以满足传动精度和灵敏度的要求。常用的消隙方法有刚度调整法和柔性调整法两种。刚性调整法传动刚度较好，结构简单，但调整起来很费时；柔性调整法，一般用弹簧弹力自动消除齿侧间隙，传动刚度较低，传动平稳性差，结构复杂。改造中，可根据机床加工目标选用。具体选用可参考有关资料。

（3）机床导轨。为了使改造后的机床有较高的开动率和精度保持性，应充分考虑机床导轨的耐磨性。当前国内普通机床床身等大件多采用普通铸铁，其摩擦系数较大。改造中，在对达不到预定要求的原机床导轨进行修磨、刮研后，要在上面贴上耐磨、吸振的聚四氟飞烯软带。

4刀架的改造

刀架是否需要进行改造，要根据改造后机床主要加工对象来确定。若采用一把刀即可完成本机床上的加工，就没有必要对刀架进行改造。若需采用多把刀，如普通车床改装后需要三、四把刀才能完成全部车工工序，就必须对刀架部件进行改造。即拆掉原手动刀架，装上电气或液压驱动，由数控装置控制的自动刀架。

机床的数控化改造要考虑的因素很多。除了上面提到的主要内容外，由于机床控制方式的改变，还要对其进行电气部分的重新设计，机械部分的大修和专项修理，解决调试、安装等多方面存在的问题。总之，在改造过程中，一定要全面综合地考虑问题。只有这样才能改造出性能价格比最优的机床。

关键词：普通机床；数控化；数控机床；改造

Abstract:Onthebasisoftheconditionoftheequipmentinsmallenterprisesormiddleenterprises,intheprocessofrestructuringthegeneralmachinetoolintoNC,theproblemsthathowtoselecttheNCsystem,servosystemandhowtorestructurethestructuresofthemachinetoolandsoonareintroduced.

Keyword:Ordinaryenginebed;Numericalcontrol;Numerically-controlledmachinetool;Transformation

参考文献：

[1]李铁尧。金属切削机床[M]．北京：机械工业出版社，1989.

[2]罗永顺。普通机床数控化改造设计中关键问题的研究[J].机床与液压，2005，（6）：193-195.

[3]吴孜越。C620普通车床的数控化改造[J].机床与液压，2005，（8）：211-213.

数控论文【第五篇】

《数控技术》课程的目标是：使学生对数控技术的基本理论，基本知识和基本编程方法有一定的认识，为以后从事数控机床加工技术工作及开拓新的技术领域打下必要的基础。该课程涉及的知识面广，需要信息量大，且实践性强。同时由于该课程在整个机械类课程体系中一般在最后一学期讲解，相应的学生的学习积极性不高，致使学生毕业后接触到数控加工时感觉很吃力。我校《数控技术》课程的教学采用先纯理论教学，后实训教学的方法。讲解理论时基本上使用静止的图片解释复杂的电气组成和机械组成的时空关系，而学生对机床的电气元件和机械零件理解不深，没有感性认识，所以理解就很困难。例如在讲述机床的电气控制工作原理时，其复杂内部控制以及在工作状态下的控制关系是非常抽象的，单凭教师的口述，根本无法连贯地将元件及系统运动情况展现，而现有的数控电气实训设备也由于师资力量的薄弱而无法发挥应有的作用。学生对结构、工作原理的理解还是存在很大的问题，对于想象能力较差的学生根本无法提高其学习的兴趣，给教师的教学也带来了很大的压力。所以，如何提高《数控技术》课程的教学质量，已成为我校课程教学改革研究的一个重点。

2《数控技术》课程教学模式改革的几项措施

合企业需求和职业学校学生特点，合理安排教学内容

我校作为一所职业学校，学生来源广泛，学习基础参差不齐，对知识的理解和掌握能力有差距，这给教学工作带来了一定的难度。《数控技术》课程目前采用的教材一般先对电气和机械部分讲解，理论知识强调过多，到后面的电器控制回路和机械系统控制分析时，感觉联系不大；同时学生基础较差，对高深理论知识的理解也很有限。我校数控专业学生大多数毕业后进入一些从事机械加工和电子产品生产的公司，而目前的《数控技术》教学数控技术理论部分的知识内容和实践知识部分分开在不同的学期进行教学，学生学完理论知识不能及时的付诸实践，等到另外一学期上实训时，理论的内容基本上都遗忘了，两者严重脱节。因此，结合生产实际，应将理论和实训操作部分放在同一学期内建议分前十周后十周的教学方式，增强学生学习的连贯性。

过程中多媒体课件的广泛使用，提高课堂教学效果

多媒体以其全面生动的声、像、图、文等综合课程信息颠覆传统的干巴巴的文字教学，有利于提升学生学习的注意力。同时，丰富多彩的多媒体课件也能激发学生的学习兴趣，提高学生学习的主动性。因此教学中应制作大量易于学生学习和理解的电器和机械控制系统课程动画素材，运用多样的教学载体，从挂图、教具到实物、动画；从板书到多媒体课件；努力营造真实的教学环境以追求最好的教学效果。

强实训教学，提高学生的创新能力

课程实训教学的目标是通过加强实训环节的教学，使学生掌握基本的实训方法和实训技能，能熟练地运用电器基本回路和机械系统组合满足实际需要的数控加工系统以及编制数控程序和进行加工操作。同时加强实训教学，能加深学生对一些基本理论的理解。在理论讲解过程中穿插实训教学环节，使学生更容易更直观地理解复杂、难懂的结构和原理，同时在理解的基础上可以引导进行改进设计，提高学生的创新能力。我校现有的机械加工设备和电气实训设备为我们的实训教学提供了有力保证。比如介绍机床的结构及工作原理时，由于内部具有复杂的结构，学生仅仅通过看图和教师的讲授往往不易看懂、弄明白，可以在课堂讲授过程中穿行机床结构拆装实训，变抽象为具体，使学生形象的了解各类零件工作的实质。同时数控技术应紧跟时代潮流，与时俱进，充分利用计算机设备及软件进行仿真加工，对复杂零件利用计算机仿真软件进行自动编程，通过相应的数据传送通道将其输入到数控机床内，进行自动加工。

建立试题库，学习评价，考核标准多样化

通常在机械类专业及其它相关学科专业的班级开设《数控技术》课程，工作量由几位老师承担，考试一般是各任课教师各自出题，难免具有片面性，且题目保密性差，因此各班成绩也无可比性，教学效果不明显。考试的目的是通过教师的“教”与学生的“学”的双向互动过程，通过考试学生、教师以及教学管理人员可以及时发现教学中存在的问题，进而改进课程教学，提高教育质量。通常实行教考分离是比较有效的措施。因此建立试题库并使用试题库进行考试是非常必要的。建立试题库既能为课程教学改革服务，使的考试科学化、规范化，减轻教师的工作强度，又有利于监控教学质量，是加强教学管理工作的重要手段之一。在考教分离同时还必须注重平时学习成绩考核，利用理论成绩、课堂表现、课后作业和实训并重的学习评价考核方式。例如对学生平时课堂参与状况、回答问题情况、作业完成情况，特别是实践教学中的能力表现等情况进行全面考核，记入成绩。

3总结