導語：如何才能寫好一篇數(shù)控車床論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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一般機床是能完成車、銑、刨、磨、鏜、鉆、電火花、剪板、折彎、激光切割等等機械加工的方法的設備，它能把金屬毛坯零件加工成所需要的形狀，其中包括尺寸精度和幾何精度兩個方面。

數(shù)控機床則是從普通機床的基礎上發(fā)展過來的，它是一種裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機床。數(shù)控系統(tǒng)則是采用了自動控制技術，能用數(shù)控指令來控制機床的運動（稱之為數(shù)控控制技術）的自動控制系統(tǒng)。

二、機床的雛形、誕生及發(fā)展

機床是人類進行生產(chǎn)勞動的重要工具，也是社會生產(chǎn)力發(fā)展水平的重要標志。

1、數(shù)控車床的雛形

機床最早的雛形是于公元前2000多年出現(xiàn)的樹木車床。當時，工作時腳踏繩索下端的套圈，利用樹枝的彈性使工作由繩索帶動旋轉(zhuǎn)，中世紀的彈性棒車床運用的仍是這一原理。1500年左右，意大利人達芬奇曾繪制過車床、鏜床、螺紋加工機床的構(gòu)想革圖。中國明朝出版的《天工開物》中載有磨床的結(jié)構(gòu)，用腳踏的方法使鐵盤旋轉(zhuǎn)，加上沙子和水剖切玉石。18世紀的工業(yè)革命推動了機床的發(fā)展。

1774年，英國人威爾金發(fā)明較精密的炮筒鏜床，他用這臺炮鏜床鏜出的汽缸，滿足了瓦特蒸汽機的發(fā)展。1770年威爾金森制造了一臺水輪驅(qū)動的鏜床。1797年英國人莫利茲創(chuàng)造的車床能實現(xiàn)機動進給和車削螺紋，這是機床結(jié)構(gòu)的一大變革。19世紀以后，由于紡織、動力、交通運輸機械和軍火生產(chǎn)的推動，各種基本類型的機床相繼出現(xiàn)。

2、機床的誕生及發(fā)展

普通機床經(jīng)經(jīng)歷了近兩百年的歷史。隨著電子技術、計算機技術及自動化，精密機械與測量等技術的發(fā)展與綜合應用，生產(chǎn)了機電一體化的新型機床一一數(shù)控機床。

在20世紀40年代，飛機和導彈制造業(yè)發(fā)展迅速，原來的加工設備已無能力加工航工業(yè)需要的高精度的復雜型面零件。1948年，美國PARSONS公司在加工直升機葉片輪廓檢驗樣板的機床時，首先提出了數(shù)控機床的設想，在麻省理工學院（MIT）伺服機構(gòu)研究所的協(xié)助下，于1952年成功研制了世界上第一臺三坐標銑床樣機。后又經(jīng)過三年時間的改造和自動程序編制的研究，數(shù)控機床進入了實用階段。于1958年，美國的KEANEY&TRECKER公司在世界上首先研制成功了帶有自動換刀裝置的加工中心。

可以說，數(shù)控機床的誕生為人類帶來了不同凡響的意義。于此同時，數(shù)控機床的優(yōu)越性也著重的體現(xiàn)出來了，在國際的競爭日益劇烈、產(chǎn)品品種變化頻繁的形勢下，各國也開始研究各種不同類型的數(shù)控機床，新品種的機床也隨之增長。在這樣的條件下，數(shù)控機床也經(jīng)歷了幾代變化：

1952-1959年采用的是電子管構(gòu)成的專用數(shù)控（NC）系統(tǒng)的數(shù)控機床，這是第一代。

1959年由于在計算機行業(yè)中研制出晶體管元件，因而便出現(xiàn)了采用晶體管電路NC系統(tǒng)的數(shù)控機床，從而跨入了第二代。

1965年出現(xiàn)了開始采用小、中規(guī)模集成的NC系統(tǒng)數(shù)控機床的第三代。

1970年為數(shù)控機床發(fā)展的第四代，此時采用大規(guī)模集成電路的小型通用電子計算機控制系統(tǒng)的系統(tǒng)數(shù)控機床。

1974年開始采用微型電子計算機數(shù)控系統(tǒng)（MNC）數(shù)控機床，此時為第五代。

在經(jīng)歷不同的年代的發(fā)展，機床的數(shù)控化率不斷提高，也使數(shù)控機床加工對象改型的適應性加強，加工精度提高，大大的提高了生產(chǎn)效率，為制造業(yè)提供了良好的經(jīng)濟效益，且數(shù)控機床由于自動化程度很高，很利用現(xiàn)在化的生產(chǎn)管理，使其成為國民經(jīng)濟和國防建設發(fā)展的重要裝備。

三、數(shù)控機床的發(fā)展趨向

數(shù)控機床一經(jīng)使用就了其獨特的優(yōu)越性和強大生命力，使原來大量不能解決的問題，找到了科學解決的途徑。然而，隨著制造業(yè)對數(shù)控機床的大量需求以及計算機技術和現(xiàn)代設計技術的飛速進步，數(shù)控機床必須不斷發(fā)展以更適應生產(chǎn)加工的需要，以達更高更好的效果。

隨著數(shù)控機床的不斷發(fā)展，不斷提高，同時隨著當今世界的快速發(fā)展，數(shù)控機床也將會有不同的發(fā)展方向：

1、迎合制造業(yè)的個性需求。

2、不斷提高加工精度、加工效率，減少加工輔助時間，強調(diào)柔性化來滿足生產(chǎn)和組織及管理的需要。

3、強調(diào)功能復合化。

4、5軸（坐標）聯(lián)動控制技術及5軸聯(lián)動數(shù)控機床成為世界機床制造業(yè)中的一個技術制高點。CIMT2007上共展出了70多臺五軸聯(lián)動數(shù)控機床，其中有40多臺是中國自主開發(fā)的。

5、注重環(huán)保，涉及避免油污污染，以及機床再生、回收等方面。

6、智能化發(fā)展，即數(shù)控機床的控制系統(tǒng)逐步具備自診斷、自適應控制、邏輯分析判斷等功能。最近，日本的山崎馬扎克公司陸續(xù)開發(fā)了主動振動控制、智能熱屏障、智能防撞屏障、語言提示；日本大隈公司開發(fā)了Thinc智能數(shù)字控制系統(tǒng)等等。

7、在并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床方面，哈爾濱量具刃具集團數(shù)控設備公司在CIMT2007上展出的并聯(lián)結(jié)構(gòu)機床LINKS-EXE700具有新的突破意義，不單結(jié)構(gòu)進一步簡化，而且加工范圍增大、動作快速、剛性和精度提高；五軸聯(lián)動數(shù)控編程與使用常規(guī)化，可以加工五面體，在工件特別裝夾的情況下，還可作六面加工，這是目前任何機床結(jié)構(gòu)都做不到的。

8、從零件加工方法上來說，稱得上革命性發(fā)展是出現(xiàn)了實現(xiàn)快速成型技術原理的機床新品種，它采用電熱、激光束、離子束、電子束作為能量源，以復合紙、高聚物、金屬粉末、高溫合金、復合陶瓷、鑄造型砂等作為加工材料，一改現(xiàn)有金屬切削機床和金屬成型機床“材料去除”加工方法，而采用“材料累加”的方法或稱“增材制造”方法進行機械零件原型制造。

9、水切割已經(jīng)與激光切割并駕齊驅(qū)成為一門嶄新的技術和新的機床門類，中國目前有三、四個單位從事這方面開發(fā)，產(chǎn)品已上市。

數(shù)控機床的發(fā)展方向是多元化的，也可以使其向信息化發(fā)展，產(chǎn)生其聯(lián)網(wǎng)效應，在數(shù)控機床工作時，工人和技術師之間有著短距離的聯(lián)系，以確保加工過程的順利，在任何一個環(huán)節(jié)中如若出現(xiàn)問題，可以不須遠距離就可以解決。

四、中國的數(shù)控

我國的數(shù)控機床從20世紀80年代開始起步，2003年我國就成了全球最大的機床消費國，也是世界上最大的數(shù)控機床進口國。在“十五”期間，我國數(shù)控機床行業(yè)實現(xiàn)了超高速發(fā)展。其產(chǎn)量2001年為17521臺，2002年24803臺，2003年36813臺，2004年51861臺，是2001年的3.7倍，平均年增長39％；2005年國產(chǎn)數(shù)控機床產(chǎn)量59639萬臺，接近6萬臺大關，是“九五”末期的424倍。中國機床行業(yè)在“十五”期間發(fā)展迅猛的主要原因是市場需求旺盛。固定資產(chǎn)投資增速快、汽車和機械制造行業(yè)發(fā)展迅猛、外商投資企業(yè)增長速度加快所致。

經(jīng)過不斷的發(fā)展，市場上的需求，近幾年我國機床工業(yè)正處在黃金發(fā)展時期：機床工具行業(yè)連續(xù)8年快速增長，連續(xù)6年成為世界第一機床消費國、進口國。雖然我國的機床發(fā)展水平和國際還有一定的差距，但是部分產(chǎn)品已經(jīng)達到國際水平。

在2008年4月21~25日的中國第五屆中國國際數(shù)控展覽會就體現(xiàn)了我國數(shù)控機床的發(fā)展，是我國國產(chǎn)數(shù)控機床自主創(chuàng)新20年的成果的全面展示。此次國展會就展示出我國的高檔數(shù)控機床可謂是遍地開花，其中多家企業(yè)也展出了大規(guī)模系列產(chǎn)品，柔性制造系統(tǒng)成套的靚麗登場，而數(shù)控機床的整體水平也進行了全面的提升，以往的加工中心也從立式脫穎成臥式，這次展會也展示出了許多前所聲譽鵲起有的大型、重型數(shù)控機床等。

這次展會也體現(xiàn)我國數(shù)控機床的技術先進、質(zhì)量可靠、性能優(yōu)越；體現(xiàn)了數(shù)控機床在我國經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展和國家政策的大力支持下，機床工業(yè)連續(xù)六年取得快速增長；體現(xiàn)數(shù)控機床在我國的市場的廣闊，我國的能力之強大。

五、數(shù)控機床的接觸

在學校實習時，我也曾經(jīng)接觸過機床與數(shù)控機床，感覺好對機床的調(diào)整，例如：對一段圓柱進行車圓錐面的時候，根據(jù)要求進行計算，將小滑板法轉(zhuǎn)到計算出的角度；而數(shù)控機床只要根據(jù)技術員所編程序進行車削，自動調(diào)整，無須人力。從而看出數(shù)控機床比一般機床的高技術性、高效率等，體現(xiàn)了數(shù)控機床的優(yōu)越性、高性能。

數(shù)控機床根據(jù)所實現(xiàn)加工的情況不同，也有不同的型號。我們剛開始接觸數(shù)控機床，使用的是模擬型，在廠里所接觸的就屬于實用型，在這兩者之間，也有不同的區(qū)別：程序所須代碼的意思不同、系統(tǒng)不同、機床按鍵不同等。同時，根據(jù)實際情況所需，數(shù)控機床上的功能也隨之變動：有的適用于加工普通零件，有的適用于加工高精度的零件。模型弄數(shù)控機床，是根據(jù)你所編的程度進行操作，沒有任何的變動，相當于執(zhí)行你的指令，不會自我完善；實用型數(shù)控機床則相反，它會根據(jù)所出現(xiàn)的情況，辨別進行完善，例如：機床用麻花鉆進行鉆孔，如果你沒有設置退刀程序，模擬機床會根據(jù)你的程序，一直到鉆孔結(jié)束；而廠里的機床，可以根據(jù)你設置的程序，進行完善，在鉆孔時，會自動退一點點，讓孔內(nèi)的鐵屑隨著退刀出來，再繼續(xù)鉆孔。

在這樣的對比之下，可以看出數(shù)控機床在向著人類所期待完美狀態(tài)前進，它的“成長”標志著社會生產(chǎn)水平的發(fā)展，是我們?nèi)祟惖闹匾獦酥局弧?/p>

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關鍵詞：數(shù)控車床霍爾開關繼電器伺服驅(qū)動

一、換刀裝置故障

數(shù)控車換刀一般的過程是：換刀電機接到換刀信號后，通過蝸輪蝸桿減速帶動刀架旋轉(zhuǎn)，由霍爾元件發(fā)出刀位信號，數(shù)控系統(tǒng)再利用這個信號與目標值進行比較以判斷刀具是否到位。刀換到位后，電機反轉(zhuǎn)縮緊刀架。在我維修數(shù)控車的過程中遇到了以下幾個故障現(xiàn)象。

故障一：一臺四刀位數(shù)控車床，發(fā)生一號刀位找不到，其它刀位能正常換刀的故障現(xiàn)象。

故障分析：由于只有一號刀找不到刀位，可以排除機械傳動方面的問題，確定就是電氣方面的故障?？赡苁窃摰段坏幕魻栐捌渲車€路出現(xiàn)問題，導致該刀位信號不能輸送給PLC。對照電路圖利用萬用表檢查后發(fā)現(xiàn)：1號刀位霍爾元件的24V供電正常，GND線路為正常，T1信號線正常。因此可以斷定是霍爾元件損壞導致該刀位信號不能發(fā)出。

解決辦法：更換新的霍爾元件后故障排除，一號刀正常找到。

故障二：一臺六刀位數(shù)控車床，換刀時所有刀位都找不到，刀架旋轉(zhuǎn)數(shù)周后停止，并且數(shù)控系統(tǒng)顯示換刀報警：換刀超時或沒有信號輸入。

故障分析查找：對于該故障，仍可以排除機械故障，歸咎于電氣故障所致。產(chǎn)生該故障的電氣原因有以下幾種：1.磁性元件脫落；2.六個霍爾元件同時全部損壞；3.霍爾元件的供電和信號線路開路導致無電壓信號輸出。其中以第三種原因可能性最大。因此找來電路圖，利用萬用表對霍爾元件的電氣線路的供電線路進行檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)：刀架檢測線路端子排上的24V供電電壓為0V，其它線路均正常。以該線為線索沿線查找，發(fā)現(xiàn)從電氣柜引出的24V線頭脫落，接上后仍無反應。由此判斷應該是該線斷線造成故障。

解決辦法：利用同規(guī)格導線替代斷線后，故障排除。

故障三：一臺配有FANUC-0imate系統(tǒng)大連機床廠的六刀位車床，選刀正常但是當所選刀位到位之后不能正常鎖緊。系統(tǒng)報警：換刀超時。

故障分析查找：刀架選刀正常，正轉(zhuǎn)正常，就是不能反向鎖緊。說明蝸輪蝸桿傳動正常，初步定為電氣線路問題。在機床刀架控制電氣原理圖上，發(fā)現(xiàn)刀具反向鎖緊到位信號是由一個位置開關來控制發(fā)出的，是不是該開關即周圍線路存在問題呢?為了確認這個故障原因，打開刀架的頂蓋和側(cè)蓋，利用萬用表參照電路圖檢查線路，發(fā)現(xiàn)線路未有開路和短路，通過用手按動刀架反向鎖緊位置開關，觀察梯形圖顯示有信號輸入，至此排除電氣線路問題。推斷可能是擋塊運動不到位，位置微動開關未動作。于是重新?lián)Q刀一次來觀察一下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：果然擋塊未運動到位。于是把擋塊螺栓擰緊，試換刀一次正常。再換一次刀，原故障又出現(xiàn)了，同時發(fā)現(xiàn)蝸桿端的軸套打滑并且爬升現(xiàn)象。難道是它造成了電機反轉(zhuǎn)鎖緊時位置開關的擋塊不能到位?于是把該軸套進行了軸向定位處理，將刀架頂蓋裝好。結(jié)果刀架鎖緊正常了。

解決辦法：對軸套進行軸向定位故障解決。

二、穩(wěn)壓電源故障

機床在運行時機床照明燈突然不亮，機床操作面板燈也不亮，系統(tǒng)電源正常，同時系統(tǒng)急停報警，和主軸無信號警。關機后重新上電故障依舊。

故障分析檢查：經(jīng)詢問當時操作人員，沒有違規(guī)操作，排除人為原因，也可以排除機械原因，應該是電氣故障引起。該機床的電器原理圖顯示，這些失電區(qū)域都和24V有關，并且該機床擁有兩個穩(wěn)壓電源，一個是I/O接口電源，另一個為系統(tǒng)電源。失電區(qū)域都與I/O接口有關，于是打開電氣柜觀察發(fā)現(xiàn)I/O接口穩(wěn)壓電源指示燈未能點亮，說明該電源未能正常工作或損壞。由穩(wěn)壓電源的工作原理知道，穩(wěn)壓電源有電流短路和過載保護的功能，當電源短路或過載時自動關斷電源輸出，以保護電源電路不被損壞。于是試著把電源的輸出負載線路拆下來，結(jié)果發(fā)現(xiàn)重新上電后電源指示燈亮了。這說明電源本身沒有損壞。通過分析得知該電源為I/O接口電源，負載不大，也不會出現(xiàn)過載現(xiàn)象，應該是輸出回路中有短路故障。沿著輸出線號進行檢查發(fā)現(xiàn)有一根24V+輸出線接頭從絕緣膠布中露出并接觸到機床床體。原因很明顯：由于該線與機床發(fā)生對地短路，造成該穩(wěn)壓電源處于自我保護狀態(tài)，使得操作面板和一些I/O接口繼電器供電停止，導致發(fā)生以上故障。至于變頻器報警可能24V信號不能到位發(fā)出報警。

解決辦法：用絕緣膠布把接頭處重新包好，重新上電開機所有故障解決，報警解除照明燈也亮了。

三、系統(tǒng)程序鎖故障

一臺數(shù)控車，配有FANUC-0i-mate系統(tǒng)，無法輸入對刀值等參數(shù)，不能編輯程序，并伴有報警。

故障分析檢查：對此現(xiàn)象首先想到了程序保護開關，通過對比正常的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)：與系統(tǒng)鎖住時現(xiàn)象一樣。所以懷疑系統(tǒng)鎖開關壞了，但經(jīng)過短接，仍不能解決問題。通過觀察故障系統(tǒng)的梯形圖發(fā)現(xiàn)X56輸入點無信號輸入，說明這條輸入線路斷路。沿著這條線號利用萬用表檢查，發(fā)現(xiàn)在操作面板后面選軸開關接頭處線頭脫落，導致線路無法輸入信號，使PLC邏輯關系不正確，才出現(xiàn)以上故障。

解決辦法：用烙鐵焊錫把脫落的線頭重新焊接好，報警解除，參數(shù)輸入正常，故障消失。

四、結(jié)束語

以上維修案例，可作為類似故障的排除參考。一般地，對于任何故障，首先是根據(jù)現(xiàn)象，根據(jù)原理來判斷故障點，分析每一個可能性，如一個開關，一個線接頭，一個螺釘都會是都會是故障原因，參照之前的操作、維修歷史進行分析，能有利于縮小查找范圍，有利于提高維修的效率。

參考文獻：

[1]FANUC-0i-mate使用說明書.

[2]大連機床集團數(shù)控車床電器說明書.

[3]廣州數(shù)控GSK980T使用說明書.

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關鍵詞：數(shù)控機床，單片機數(shù)控系統(tǒng)，改裝設計

第一章概述

機床作為機械制造業(yè)的重要基礎裝備，它的發(fā)展一直引起人們的關注，由于計算機技術的興起，促使機床的控制信息出現(xiàn)了質(zhì)的突破，導致了應用數(shù)字化技術進行柔性自動化控制的新一代機床－數(shù)控機床的誕生和發(fā)展。計算機的出現(xiàn)和應用，為人類提供了實現(xiàn)機械加工工藝過程自動化的理想手段。隨著計算機的發(fā)展，數(shù)控機床也得到迅速的發(fā)展和廣泛的應用，同時使人們對傳統(tǒng)的機床傳動及結(jié)構(gòu)的概念發(fā)生了根本的轉(zhuǎn)變。數(shù)控機床以其優(yōu)異的性能和精度、靈捷而多樣化的功能引起世人矚目，并開創(chuàng)機械產(chǎn)品向機電一體化發(fā)展的先河。數(shù)控機床是以數(shù)字化的信息實現(xiàn)機床控制的機電一體化產(chǎn)品，它把刀具和工件之間的相對位置，機床電機的啟動和停止，主軸變速，工件松開和夾緊，刀具的選擇，冷卻泵的起停等各種操作和順序動作等信息用代碼化的數(shù)字記錄在控制介質(zhì)上，然后將數(shù)字信息送入數(shù)控裝置或計算機，經(jīng)過譯碼，運算，發(fā)出各種指令控制機床伺服系統(tǒng)或其它的執(zhí)行元件，加工出所需的工件。數(shù)控機床與普通機床相比，其主要有以下的優(yōu)點：1.適應性強，適合加工單件或小批量的復雜工件；在數(shù)控機床上改變加工工件時，只需重新編制新工件的加工程序，就能實現(xiàn)新工件加工。2.加工精度高；3.生產(chǎn)效率高；4.減輕勞動強度，改善勞動條件；5.良好的經(jīng)濟效益；6.有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化。數(shù)控機床已成為我國市場需求的主流產(chǎn)品，需求量逐年激增。我國數(shù)控機機床近幾年在產(chǎn)業(yè)化和產(chǎn)品開發(fā)上取得了明顯的進步，特別是在機床的高速化、多軸化、復合化、精密化方面進步很大。但是，國產(chǎn)數(shù)控機床與先進國家的同類產(chǎn)品相比，還存在差距，還不能滿足國家建設的需要。我國是一個機床大國，有三百多萬臺普通機床。但機床的素質(zhì)差，性能落后，單臺機床的平均產(chǎn)值只有先進工業(yè)國家的1/10左右，差距太大，急待改造。舊機床的數(shù)控化改造，顧名思義就是在普通機床上增加微機控制裝置，使其具有一定的自動化能力，以實現(xiàn)預定的加工工藝目標。隨著數(shù)控機床越來越多的普及應用，數(shù)控機床的技術經(jīng)濟效益為大家所理解。在國內(nèi)工廠的技術改造中，機床的微機數(shù)控化改造已成為重要方面。許多工廠一面購置數(shù)控機床一面利用數(shù)控、數(shù)顯、PC技術改造普通機床，并取得了良好的經(jīng)濟效益。我國經(jīng)濟資源有限，國家大，機床需要量大，因此不可能拿出相當大的資金去購買新型的數(shù)控機床，而我國的舊機床很多，用經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)改造普通機床，在投資少的情況下，使其既能滿足加工的需要，又能提高機床的自動化程度，比較符合我國的國情。1984年，我國開始生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)，并用于改造舊機床。到目前為止，已有很多廠家生產(chǎn)經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)?？梢灶A料，今后，機床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造將迅速發(fā)展和普及。所以說，本畢業(yè)設計實例具有典型性和實用性。

第二章總體方案的設計

2.1設計任務本設計任務是對CA6140普通車床進行數(shù)控改造。利用微機對縱、橫向進給系統(tǒng)進行開環(huán)控制，縱向（Z向）脈沖當量為0.01mm/脈沖，橫向（X向）脈沖當量為0.005mm/脈沖，驅(qū)動元件采用步進電機，傳動系統(tǒng)采用滾珠絲杠副，刀架采用自動轉(zhuǎn)位刀架。2.2總體方案的論證對于普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造，在確定總體設計方案時，應考慮在滿足設計要求的前提下，對機床的改動應盡可能少，以降低成本。（1）數(shù)控系統(tǒng)運動方式的確定數(shù)控系統(tǒng)按運動方式可分為點位控制系統(tǒng)、點位直線控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。由于要求CA6140車床加工復雜輪廓零件，所以本微機數(shù)控系統(tǒng)采用兩軸聯(lián)動連續(xù)控制系統(tǒng)。（2）伺服進給系統(tǒng)的改造設計數(shù)控機床的伺服進給系統(tǒng)有開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)之分。因為開環(huán)控制具有結(jié)構(gòu)簡單、設計制造容易、控制精度較好、容易調(diào)試、價格便宜、使用維修方便等優(yōu)點。所以，本設計決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。（3）數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設計任何一個數(shù)控系統(tǒng)都由硬件和軟件兩部分組成。硬件是數(shù)控系統(tǒng)的基礎，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。有了硬件，軟件才能有效地運行。在設計的數(shù)控裝置中，CPU的選擇是關鍵，選擇CPU應考慮以下要素：1.時鐘頻率和字長與被控對象的運動速度和精度密切相關；2.可擴展存儲器的容量與數(shù)控功能的強弱相關；3.I/O口擴展的能力與對外設控制的能力相關。除此之外，還應根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的應用場合、控制對象以及各種性能、參數(shù)要求等，綜合起來考慮以確定CPU。在我國，普通機床數(shù)控改造方面應用較普遍的是Z80CPU和MCS-51系列單片機，主要是因為它們的配套芯片便宜，普及性、通用性強，制造和維修方便，完全能滿足經(jīng)濟型數(shù)控機床的改造需要。本設計中是以MCS-51系列單片機，51系列相對48系列指令更豐富，相對96系列價格更便宜，51系列中，是無ROM的8051，8751是用EPROM代替ROM的8051。目前，工控機中應用最多的是8031單片機。本設計以8031芯片為核心，增加存儲器擴展電路、接口和面板操作開關組成的控制系統(tǒng)。2.3總體方案的確定經(jīng)總體設計方案的論證后，確定的CA6140車床經(jīng)濟型數(shù)控改造示意圖如圖所示。CA6140車床的主軸轉(zhuǎn)速部分保留原機床的功能，即手動變速。車床的縱向（Z軸）和橫向（X軸）進給運動采用步進電機驅(qū)動。由8031單片機組成微機作為數(shù)控裝置的核心，由I/O接口、環(huán)形分配器與功率放大器一起控制步進電機轉(zhuǎn)動，經(jīng)齒輪減速后帶動滾珠絲杠轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)車床的縱向、橫向進給運動。刀架改成由微機控制的經(jīng)電機驅(qū)動的自動控制的自動轉(zhuǎn)位刀架。為保持切削螺紋的功能，必須安裝主軸脈沖發(fā)生器，為此采用主軸靠同步齒形帶使脈沖發(fā)生器同步旋轉(zhuǎn)，發(fā)出兩路信號：每轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖個數(shù)和一個同步信號，經(jīng)隔離電路以及I/O接口送給微機。如圖2－1所示：

第三章微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路設計

3.1微機數(shù)控系統(tǒng)硬件電路總體方案設計本系統(tǒng)選用8031CPU作為數(shù)控系統(tǒng)的中央處理機。外接一片2764EPROM，作為監(jiān)控程序的程序存儲器和存放常用零件的加工程序。再選用一片6264RAM用于存放需要隨機修改的零件程序、工作參數(shù)。采用譯碼法對擴展芯片進行尋址，采用74LS138譯碼器完成此功能。8279作為系統(tǒng)的輸入輸出口擴展，分別接鍵盤的輸入、輸出顯示，8255接步進電機的環(huán)形分配器，分別并行控制X軸和Z軸的步進電機。另外，還要考慮機床與單片機之間的光電隔離，功率放大電路等。其硬件框圖如圖3－1所示：圖3－28031芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖各引腳功能簡要介紹如下：⒈源引腳VSS：電源接地端。VCC：＋5V電源端。⒉輸入/輸出（I/O）口線8031單片機有P0、P1、P2、P34個端口，每個端口8根I/O線。當系統(tǒng)擴展外部存儲器時，P0口用來輸出低8位并行數(shù)據(jù)，P2口用來輸出高8位地址，P3口除可作為一個8位準雙向并行口外，還具有第二功能，各引腳第二功能定義如下：P3.0RXD：串行數(shù)據(jù)輸入端。P3.1TXD：串行數(shù)據(jù)輸出端P3.2INT0：外部中斷0請求信號輸入端。P3.3INT1：外部中斷1請求信號輸入端。P3.4T0：定時器/計數(shù)器0外部輸入端P3.5T1：定時器/計數(shù)器1外部輸入端P3.6WR：外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通。P3.7RD：外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通。在進行第二功能操作前，對第二功能的輸出鎖存器必須由程序置1。⒊信號控制線RST/VPD：RST為復位信號線輸入引腳，在時鐘電路工作以后，該引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，完成一次復位操作。8031單片機采用兩種復位方式：一種是加電自動復位，另一種為開關復位。ALE/PROG：ALE是地址鎖存允許信號。它的作用是把CPU從P0口分時送出的低8位地址鎖存在一個外加的鎖存器中。外部程序存儲器讀選通信號。當其為低電平時有效。

VPP：當EA為高電平且PC值小于0FFFH時CPU執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的程序。當EA為低電平時，CPU僅執(zhí)行外部程序存儲器中的程序。XTAL1：震蕩器的反相放大器輸入，使用外部震蕩器時必須接地；XTAL2：震蕩器的反相放大器輸出，使用外部震蕩器時，接收震蕩信號；（2）片外三總線結(jié)構(gòu)單片機在實際應用中，常常要擴展外部存儲器、I/O口等。單片機的引腳，除了電源、復位、時鐘輸入以及用戶I/O口外，其余的引腳都是為了實現(xiàn)系統(tǒng)擴展而設置的，這些引腳構(gòu)成了三總線形式：⒈地址總線AB地址總線寬度為16位。因此，外部存儲器直接尋址范圍為64KB。由P0口經(jīng)地址鎖存器提供16位地址總線的低8位地址（A7～A0），P2口直接提供高8位地址（A15～A8）。⒉數(shù)據(jù)總線DB數(shù)據(jù)總線寬度為8位，由P0口提供。⒊控制總線CB控制總線由第二功能狀態(tài)下的P3口和4根獨立的控制線RST、EA、ALE和PSEN組成。其引腳圖如圖3－3所示：3.1.28255A可編程并行I/O口擴展芯片8255A可編程并行I/O口擴展芯片可以直接與MCS系列單片機系統(tǒng)總線連接，它具有三個8位的并行I/O口，具有三種工作方式，通過編程能夠方便地采用無條件傳送、查詢傳送或中斷傳送方式完成CPU與設備之間的信息交換。8255A的結(jié)構(gòu)及引腳功能：1、8255A的結(jié)構(gòu)8255A的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖3－4所示。其中包括三個8位并行數(shù)據(jù)I/O端口，二個工作方式控制電路，一個讀/寫控制邏輯電路和一個8位數(shù)據(jù)總線緩沖器。各部分功能介紹如下：（1）三個8位并行I/O端口A、B、CA口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入鎖存器。可編程為8位輸入、或8位輸出、或8位雙向寄存器。B口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位輸入或輸出寄存器，但不能雙向輸入/輸出。C口：具有一個8位數(shù)據(jù)輸出鎖存/緩沖器和一個8位數(shù)據(jù)輸入緩沖器，C口可分作兩個4位口，用于輸入或輸出，也可作為A口和B口選通方式工作時的狀態(tài)控制信號。（2）工作方式控制電路A、B兩組控制電路把三個端口分成A、B兩組，A組控制A口各位和C口高四位，B組控制B口各位和C口低四位。兩組控制電路各有一個控制命令寄存器，用來接收由CPU寫入的控制字，以決定兩組端口的工作方式。也可根據(jù)控制字的要求對C口按位清“0”或置“1”。（3）讀/寫控制邏輯電路它接收來自CPU的地址信號及一些控制信號，控制各個口的工作狀態(tài)。（4）數(shù)據(jù)總線緩沖器它是一個三態(tài)雙向緩沖器，用于和系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線直接相連，以實現(xiàn)CPU和8255A之間信息的傳送。

參考文獻：

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[3]李圣怡等，Windows環(huán)境下軟硬件接口設計.長沙:國防科技大學出版社,2001

[4]顧京，數(shù)控加工編程及操作.北京:高等教育出版社,2002

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【關鍵詞】數(shù)控車床；維護保養(yǎng)

1.數(shù)控車床維護保養(yǎng)工作的基本條件

數(shù)控車床的身價從幾十萬元到上千萬元，一般都是企業(yè)中關鍵產(chǎn)品、關鍵工序的關鍵設備，一旦故障停機，其影響和損失往往很大。但是，人們對這樣的設備往往更多地是看重其效能，而不僅對合理地使用不夠重視，更對其保養(yǎng)及維修工作關注太少，日常忽視對保養(yǎng)與維修工作條件的創(chuàng)造和投入，故障出現(xiàn)臨時抱佛腳的現(xiàn)象很是普遍。因此，為了充分發(fā)揮數(shù)控車床的效益，我們一定要重視日常維護工作，創(chuàng)造出良好的維修條件。

1.1人員條件

數(shù)控車床電氣維修工作的快速性、優(yōu)質(zhì)性關鍵取決于電氣維修人員的素質(zhì)條件。

首先要有高度的責任心和良好的職業(yè)道德；知識面要廣，要學習并基本掌握有關數(shù)控車床的各學科知識，如計算機技術、模擬與數(shù)字電路技術、自動控制與拖動理論、控制技術、加工工藝以及機械傳動技術，當然還包括基本數(shù)控知識；應經(jīng)過良好的技術培訓，數(shù)控技術基礎理論的學習，尤其是針對具體數(shù)控車床的技術培訓，首先是參加相關的培訓班和車床安裝現(xiàn)場的實際培訓，然后向有經(jīng)驗的操作、維修人員學習，而更重要且更長時間的是自學；勇于實踐，要積極投入數(shù)控車床的維修與操作的工作中去，在不斷的實踐中提高分析能力和動手能力；掌握科學的方法，要做好維修工作光有熱情是不夠的，還必須在長期的學習和實踐中總結(jié)提高，從中提煉出分析問題、解決問題的科學的方法；學習并掌握各種電氣維修中常用的儀器、儀表和工具。

1.2物質(zhì)條件

準備好通用的和專用的數(shù)控車床電氣備件；常備電器元件應做到采購渠道快速暢通；必要的維修工具、儀器儀表等，最好配有筆記本電腦并裝有必要的維修軟件；要有完整的數(shù)控車床技術圖樣和資料；數(shù)控車床使用、維修技術資料檔案。

1.3關于預防性維護

預防性維護的目的是為了降低故障率，其工作內(nèi)容主要包括下列幾方面的工作：

要分配專門的操作人員、工藝人員和維修人員，所有人員都要不斷地努力提高自己的業(yè)務技術水平；建檔針對每臺車床的具體性能和加工對象制定操作規(guī)章，建立工作與維修檔案，要經(jīng)常檢查、總結(jié)、改進；建立日常維護保養(yǎng)計劃，保養(yǎng)內(nèi)容包括坐標軸傳動系統(tǒng)的、磨損情況，主軸等，油、水、氣路，各項溫度控制，平衡系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，傳動帶的松緊，繼電器、接觸器觸頭清潔，各插頭、接線端是否松動，電氣柜通風狀況等等，及各功能部件和元件的保養(yǎng)周期。

2.數(shù)控車床維護保養(yǎng)工作內(nèi)容

數(shù)控車床具有集機、電、液為一體的自動化機床，經(jīng)各部分的執(zhí)行功能最后共同完成機械執(zhí)行機構(gòu)的移動、轉(zhuǎn)動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作，可見做好數(shù)控車床的日常維護保養(yǎng)將直接影響機床性能。數(shù)控車床日常維護主要包括機床本體、主軸部件、滾珠絲杠螺母副、導軌副、電氣控制系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)等維護。

2.1外觀保養(yǎng)

每天做好機床清掃衛(wèi)生，清掃鐵屑，擦干凈導軌部位的冷卻液。下班時所有的加工面抹上機油，防止生銹；每天注意檢查導軌、機床防護罩是否齊全有效；每天檢查機床內(nèi)外有無磕、碰、拉傷現(xiàn)象；定期清除各部件切屑、油垢，做到無死角，保持內(nèi)外清潔，無銹蝕。

2.2主軸的維護

在數(shù)控車床中，主軸是最關鍵的部件，對機床的加工精度起著決定性作用。它的回轉(zhuǎn)精度影響到工件的加工精度，功率大小和回轉(zhuǎn)速度影響到加工效率。主軸部件機械結(jié)構(gòu)的維護主要包括主軸支撐、傳動、等。

定期檢查主軸支撐軸承：軸承預緊力不夠，或預緊螺釘松動，游隙過大，會使主軸產(chǎn)生軸向竄動，應及時調(diào)整；軸承拉毛或損壞應及時更換；定期檢查主軸恒溫油箱，及時清洗過濾器，更換油等，保證主軸有良好的；定期檢查齒輪，若有嚴重損壞，或齒輪嚙合間隙過大，應及時更換齒輪和調(diào)整嚙合間隙；定期檢查主軸驅(qū)動皮帶，應及時調(diào)整皮帶松緊程度或更換皮帶。

2.3滾珠絲杠螺母副的維護

滾珠絲杠傳動由于其有傳動效率高、精度高、運動平穩(wěn)、壽命長以及可預緊消隙等優(yōu)點，因此在數(shù)控車床使用廣泛。其日常維護保養(yǎng)包括以下幾個方面：

定期檢查滾珠絲杠螺母副的軸向間隙：一般情況下可以用控制系統(tǒng)自動補償來消除間隙；當間隙過大，可以通過調(diào)整滾珠絲杠螺母副來保證，數(shù)控車床滾珠絲杠螺母副多數(shù)采用雙螺母結(jié)構(gòu)，可以通過雙螺母預緊消除間隙；定期檢查絲杠防護罩：以防止塵埃和磨粒黏結(jié)在絲杠表面，影響絲杠使用壽命和精度，發(fā)現(xiàn)絲杠防護罩破損應及時維修和更換；定期檢查滾珠絲杠螺母副的：滾珠絲杠螺母副劑可以分為脂和油兩種。脂每半年更換一次，清洗絲杠上的舊脂，涂上新的脂；用油的滾軸絲杠螺母副，可在每次機床工作前加油一次。

2.4導軌副的維護

導軌副是數(shù)控車床的重要的執(zhí)行部件，常見的有滑動導軌和滾動導軌。導軌副的維護一般是不定期，主要內(nèi)容包括：

檢查各軸導軌上鑲條、壓緊滾輪，保證導軌面之間有合理間隙。根據(jù)機床說明書調(diào)整松緊狀態(tài)，間隙調(diào)整方法有壓板間隙調(diào)整間隙、鑲條調(diào)整間隙和壓板鑲條調(diào)整間隙等；注意導軌副的：導軌面上進行后，可以降低摩擦，減少磨損，并且可以防止導軌生銹。根據(jù)導軌狀況及時調(diào)整導軌油量，保證油壓力，保證導軌良好；經(jīng)常檢查導軌防護罩：以防止切屑、磨?；蚶鋮s液散落在導軌面上引起的磨損、擦傷和銹蝕。發(fā)現(xiàn)防護罩破損應及時維修和更換。

2.5電氣控制系統(tǒng)的日常維護

數(shù)控車床電氣控制系統(tǒng)是機床的關鍵部分，主要包括伺服與檢測裝置、PLC、電源和電氣部件等，其日常維護包括以下幾個方面：

（1）定期檢查電氣部件，檢查各插頭、插座、電纜、各繼電器觸點是否出現(xiàn)接觸不良，短路故障；檢查各印制電路板是否干凈；檢查主電源變壓器、各電機絕緣電路是否在1MΩ以上。平時盡量少開電氣柜門，保持電氣柜內(nèi)清潔。

（2）伺服電動機的維護。

應用于進給驅(qū)動的伺服電動機多采用交流永磁同步電動機，其特點是磁極是轉(zhuǎn)子，定子的電樞繞組與三相交流電樞繞組一樣，但它有三相逆變器供電，通過轉(zhuǎn)子位置檢測其產(chǎn)生的信號去控制定子繞組的開關器件，使其有序輪流導通，實現(xiàn)換流作用，從而使轉(zhuǎn)子連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子位置檢測器與轉(zhuǎn)子同軸安裝，用于轉(zhuǎn)子的位置檢測，檢測裝置一般為霍爾開關或具有相位檢測的光電脈沖編碼器。

【參考文獻】

[1]李葉龍.數(shù)控機床與PLC的關系[J].赤峰學院學報（自然科學版），2009，（06）.

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【關鍵詞】數(shù)控技術；加工方法；自動技術；程序指令

1.數(shù)控機床加工特點

數(shù)控技術是現(xiàn)代制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎，離開了數(shù)控技術，先進制造技術就成了無本之木。數(shù)控技術的廣泛使用給機械制造業(yè)生產(chǎn)方式、生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、管理方式帶來深刻的變化，它的關聯(lián)效益和輻射能力更是難以估計。數(shù)控技術及數(shù)控裝備已成為關系國家戰(zhàn)略和體現(xiàn)國家綜合國力水平的重要基礎性產(chǎn)業(yè)，其水平高低是衡量一個國家制造業(yè)現(xiàn)代化程度的核心標志，實現(xiàn)加工機床及生產(chǎn)過程數(shù)控化，已經(jīng)成為當今制造業(yè)的發(fā)展方向。數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術，數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品，即所謂的數(shù)字化裝備，其技術范圍覆蓋很多領域：（1）機械制造技術；（2）信息處理、加工、傳輸技術；（3）自動控制技術；（4）伺服驅(qū)動技術；（5）傳感器技術；（6）軟件技術等。從我國基本國情的角度出發(fā)，以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導向，以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標，用系統(tǒng)的方法，選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關鍵技術以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術、配套技術作為研究開發(fā)的內(nèi)容，實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。

2.數(shù)控機床零件加工前的準備要求與操作

2.1數(shù)控機床加工前的準備要求

2.1.1 機床位置環(huán)境要求

機床的位置應遠離振源、應避免陽光直接照射和熱輻射的影響，避免潮濕和氣流的影響。如機床附近有振源，則機床四周應設置防振溝。否則將直接影響機床的加工精度及穩(wěn)定性，將使電子元件接觸不良，發(fā)生故障，影響機床的可靠性。

2.1.2 電源要求

一般數(shù)控車床安裝在機加工車間，不僅環(huán)境溫度變化大，使用條件差，而且各種機電設備多，致使電網(wǎng)波動大。因此，安裝數(shù)控車床的位置，需要電源電壓有嚴格控制。電源電壓波動必須在允許范圍內(nèi)，并且保持相對穩(wěn)定。否則會影響數(shù)控系統(tǒng)的正常工作。

2.1.3 溫度條件

數(shù)控車床的環(huán)境溫度低于30攝氏度，相對溫度小于80%。一般來說，數(shù)控電控箱內(nèi)部設有排風扇或冷風機，以保持電子元件，特別是中央處理器工作溫度恒定或溫度差變化很小。過高的溫度和濕度將導致控制系統(tǒng)元件壽命降低，并導致故障增多。溫度和濕度的增高，灰塵增多會在集成電路板產(chǎn)生粘結(jié)，并導致短路。

2.1.4按說明書的規(guī)定使用機床

用戶在使用機床時，不允許隨意改變控制系統(tǒng)內(nèi)制造廠設定的參數(shù)。這些參數(shù)的設定直接關系到機床各部件動態(tài)特征。只有間隙補償參數(shù)數(shù)值可根據(jù)實際情況予以調(diào)整。

用戶不能隨意更換機床附件，如使用超出說明書規(guī)定的液壓卡盤。制造廠在設置附件時，充分考慮各項環(huán)節(jié)參數(shù)的匹配。盲目更換造成各項環(huán)節(jié)參數(shù)的不匹配，甚至造成估計不到的事故。

2.2數(shù)控車床是怎樣操作的

2.2.1手工編程操作

將編制的加工程序輸入數(shù)控系統(tǒng)，具體的操作方法是：先通過機械操作面板啟動數(shù)控機床，接著由CRT/MDI面板輸入加工程序，然后運行加工程序。

2.2.1.1啟動數(shù)控機床操作

① 機床啟動按鈕ON

② 程序鎖定按鈕OFF

① 選擇MDI方式或EDIT方式

② 按（PRGRM）健

③ 輸入程序名 鍵入程序地址符、程序號字符后按（INSRT）鍵。

④ 鍵入程序段

⑤ 鍵入程序段號、操作指令代碼后按（INPUT）鍵。

2.2.1.3運行程序操作

① 程序鎖定按鈕ON

② 選擇自動循環(huán)方式

2.3、數(shù)控車床對刀操作

數(shù)控車床對刀方法有三種：試切削對刀法、機械對刀法和光學對刀法。

2.3.1 數(shù)控車床對刀方法

假設刀架在外圓刀所處位置換上切割刀，雖然刀架沒有移動，刀具的坐標位置也沒有發(fā)生變化，但兩把刀尖不在同一位置上，如果不消除這種換刀后產(chǎn)生的刀尖位置誤差，勢必造成換刀后的切削加工誤差。

2.3.2 基準刀對刀操作

① 用外圓車刀切削工件端面，向數(shù)控系統(tǒng)輸入刀尖位置的Z坐標。

② 用外圓車刀切削工件外圓，測量工件的外圓直徑，向數(shù)控系統(tǒng)輸入該工件的外圓直徑測量值，即刀尖位置的X坐標。

2.4刀位偏置值的修改與應用

如果車削工件外圓后，工件的外圓直徑大了0.30mm。對此，我們可不用修改程序，而通過修改刀位偏置值來解決，即在X方向把刀具位置的偏置值減小0.30mm，這樣方便地解決了切削加工中產(chǎn)生的加工誤差。

3. 數(shù)控機床維修注意事項

數(shù)控機床維修中應注意的事項：

3.1從整機上取出某塊線路板時，應注意記錄其相對應的位置，連接的電纜號，對于固定安裝的線路板，還應按前后取下相應的壓接部件及螺釘作記錄。拆卸下的壓件及螺釘應放在專門的盒內(nèi)，以免丟失，裝配后，盒內(nèi)的東西應全部用上，否則裝配不完整。 3.2電烙鐵應放在順手的前方，遠離維修線路板。烙鐵頭應作適當?shù)男拚赃m應集成電路的焊接，并避免焊接時碰傷別的元器件。

3.3測量線路間的阻值時，應斷電源，測阻值時應紅黑表筆互換測量兩次，以阻值大的為參考值。

3.4線路板上大多刷有阻焊膜，因此測量時應找到相應的焊點作為測試點，不要鏟除焊膜，有的板子全部刷有絕緣層，則只有在焊點處用刀片刮開絕緣層。

3.5不應隨意切斷印刷線路。有的維修人員具有一定的家電維修經(jīng)驗，習慣斷線檢查，但數(shù)控設備上的線路板大多是雙面金屬孔板或多層孔化板，印刷線路細而密，一旦切斷不易焊接，且切線時易切斷相鄰的線，再則有的點，在切斷某一根線時，并不能使其和線路脫離，需要同時切斷幾根線才行。

3.6不應隨意拆換元器件。有的維修人員在沒有確定故障元件的情況下只是憑感覺那一個元件壞了，就立即拆換，這樣誤判率較高，拆下的元件人為損壞率也較高。進口泵 閥門

3.7拆卸元件時應使用吸錫器及吸錫繩，切忌硬取。同一焊盤不應長時間加熱及重復拆卸，以免損壞焊盤。

3.8更換新的器件，其引腳應作適當?shù)奶幚?，焊接中不應使用酸性焊油?/p>

3.9記錄線路上的開關，跳線位置，不應隨意改變。進行兩極以上的對照檢查時，或互換元器件時注意標記各板上的元件，以免錯亂，致使好板亦不能工作。

3.10查清線路板的電源配置及種類，根據(jù)檢查的需要，可分別供電或全部供電。應注意高壓，有的線路板直接接入高壓，或板內(nèi)有高壓發(fā)生器，需適當絕緣，操作時應特別注意。

參考文獻：

[1] 胡占齊，機床數(shù)控技術，北京：機械工業(yè)出版社，2002

[2] 王潤孝，機床數(shù)控原理與系統(tǒng)，西安：西北工業(yè)大學出版社，2003

[3] 盧小平，數(shù)控加工與編程，西安：電子科技大學出版社，1999

篇6

關鍵詞：數(shù)控機床，對刀，刀位點

 

1 引言

數(shù)控機床一經(jīng)設計，在裝配、調(diào)試后便確定了一個固定的點，稱為機床原點。與此建立了數(shù)控機床坐標系。編程人員編程時以工件上的某個基點作為編程零點,并以編程零點為原點建立一個編程坐標系。程序里的尺寸數(shù)據(jù)均以編程原點作為基準參考點。然而數(shù)控機床運行時是按機床坐標系的坐標而運行的,因此加工前,操作人員必須把編程原點轉(zhuǎn)化為加工原點，即把編程坐標系原點在機床坐標系中的位置坐標告訴數(shù)控系統(tǒng),建立加工坐標系。同時通過對刀確定各把刀具在各坐標軸上的偏置補償值。

2 常見數(shù)控機床加工坐標系建立方法

數(shù)控系統(tǒng)一般采用2種方法來建立工件坐標系:(1)通過刀具起始點與工件零點的相對位置來確定工件在機床參考點坐標系中的位置,即G92指令方式；(2)通過找出工件零點與機床原點的相對距離,把這個相對距離作為零點偏置值輸入到系統(tǒng)中,從而達到使工件在機床坐標系中有一個正確位置的目的,也就是G54～G59的方式。這里我們介紹G54～G59的對刀方法。

2.1數(shù)控車床的對刀

數(shù)控車床的數(shù)控功能和操作較為簡單,一般多采用試切法對刀。如圖1所示軸類工件,用四把刀對毛坯加工:用90°偏刀車外圓及右端面,用切斷刀切槽,用圓弧車刀車外圓弧面,用螺紋刀車右端螺紋,最后用切斷刀切斷。為實現(xiàn)精確對刀,采用試切法對刀。選定90°偏刀(01號刀)作為基準刀, 刀尖移動到與工件坐標系的原點重合時(如果不能重合,推算出理論重合時的刀具在各坐標軸的機械坐標值)刀具在各坐標軸上的機械坐標值記錄下來,加工前送入G54-G59程序中使用的那個坐標系設定指令下的(X-, Z-)寄存器中。對于基準刀,X、Z向補償值為0,轉(zhuǎn)位，選定02號刀,移到剛基準刀所在的位置，記下CRT上顯示的X、Z坐標值, 由操作者在CRT/MD面板上用“刀具偏置”功能鍵輸入至刀具補償寄存器內(nèi),采用同樣方法,設置其余兩把刀具的偏置量。如下表。

表1

篇7

關鍵詞：鍺透鏡、粗磨、精磨、車削

一、研究背景

在傳統(tǒng)光學零件加工中，需要三大基本工序——粗磨、精磨和拋光。這三大工序中均未采用車削技術。究其原因是因為光學材料屬于脆性材料，脆性材料的可加工性極差。所以人們一直沿用古老的研磨、拋光工藝對脆性材料進行光整加工，也就是上述三大基本工序。

粗磨是將塊料或塑性毛坯加工成具有一定幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度的工序。目前國內(nèi)大部分光學廠的粗磨工序普遍使用銑磨機加工。精磨的目的是保證工件達到拋光前所需要的面形精度、尺寸精度和表面粗糙度。精磨的方法分為散粒磨料精磨和金剛石精磨，前者稱為古典法精磨，又稱自由研磨，后者稱為高速精磨。國內(nèi)現(xiàn)普遍采用金剛石精磨，基本實現(xiàn)了光學加工的自動化和流水線生產(chǎn)。拋光是去除精磨的破壞層，達到規(guī)定的表面質(zhì)量要求，同時精修面形，達到圖紙要求的光圈和局部光圈，最后形成透明規(guī)則的表面。

雖然現(xiàn)行的光學零件加工工藝已趨于成熟和完善，但這些加工方法在生產(chǎn)效率、加工精度等方面還存有缺陷，而且加工過程不易實現(xiàn)計算機控制，對于曲面形狀復雜的工件甚至無法加工，因此已經(jīng)遠遠不能適應現(xiàn)代高科技發(fā)展和高效率的要求。特別是加工周期相對于經(jīng)濟發(fā)展的速度顯得較慢，再與高速加工的車削工藝相比，這種加工周期的緩慢就尤其突出。

因而設想能將車削用于光學零件的表面加工，以車削代替粗磨和精磨，將會大大縮短光學零件加工的周期和大大提高勞動生產(chǎn)率。

在光學材料中，鍺材料日益廣泛地被用于紅外、夜視技術中。鍺屬于第Ⅳ主族元素、金剛石結(jié)構(gòu)， 鍺具有比較優(yōu)越的物理和化學性質(zhì)， 其主要應用于半導體材料、紅外光學材料、化工催化劑、醫(yī)學應用及其他一些新用途領域， 尤其是作為一種優(yōu)異的紅外光學材料使用。鍺不溶于水， 化學性能穩(wěn)定， 在可見光區(qū)域它是不透明的。鍺對微波則有很好的透過性，鍺是一種比較脆的材料， 抗機械沖擊性能也比較差。當鍺作為紅外材料使用時， 加工重點是要保證材料表面具有較高的光潔度和良好的透過率。與光學玻璃相比，鍺的機械性能具有一定的優(yōu)越性，因而選擇鍺晶體作為車削技術運用的加工材料進行實驗。

經(jīng)多次實驗，現(xiàn)以鍺晶體作為光學加工材料，以普通數(shù)控車床作為加工設備，開發(fā)出了一套替代傳統(tǒng)光學零件加工研磨工藝的車削工藝，在現(xiàn)行光學零件加工中進行了工藝改革，提高了勞動效率。

二、加工實例

圖1

如圖1所示為加工零件圖。

1、零件圖紙技術要求參數(shù)：

外徑18.575正負0.025

凸面R半徑：11.368正0.021

中心厚：3.175正負0.025

弧高：3.40正負0.025

邊緣不倒角

2、加工設備選擇：

CK6430普通車床

2、車刀選擇：

①車刀材料

金剛石車刀

②車刀幾何角度

車刀的前角選取負15°，車刀的后角選取8°

3、夾具選擇：

鋁制彈性夾具，結(jié)構(gòu)類似普通銑床用的收管

4、毛坯選擇：

單晶鍺

5、加工工藝

1）加工步驟

①選擇毛坯為Φ18.575X10.8；

②先裝夾左端，車削右端面；

③調(diào)頭，用車削出來的右端面為裝夾基準車削R11.368的球面。

2）切削用量：該鍺透鏡車削的方法的切削用量為：

①粗車球面時， 車床主軸轉(zhuǎn)速設為1200 r/min切削進給速度f=20 mm/min，預留精車余量0.05 mm；

②精車球面時，車床主軸轉(zhuǎn)速設為2000 r/min，進給速度f=10 mm/min；

⑹切削液選用

切削液用柴油

2、凸面數(shù)控車床編程（參考）：

T0101 M03 S2000；

M08；

G01 X10.5 F900；

Z2；

G01 Z5.118 F100；

X9.9 F5；

G02 X0 Z0 R12.113 F20；

G00 Z80；

X-60；

M09；

M05；

M30；

%

按上述方法加工出的零件，表面質(zhì)量相當于302號砂精磨，生產(chǎn)時間縮短了60%以上。

三、結(jié)語

綜上，以鍺晶體作為光學加工材料，以普通數(shù)控車床作為加工設備，可用車削代替?zhèn)鹘y(tǒng)光學零件加工中的研磨工藝，即以車削代替?zhèn)鹘y(tǒng)三大加工工藝中的粗磨和精磨，大大縮短了加工時間，在現(xiàn)行光學零件加工中進行了工藝改革，提高了勞動生產(chǎn)效率。

基金項目：2011年云南省教育廳科學研究基金課題“光學零件加工中鍺晶體車削工藝研究”（項目編號：2011C161）研究成果。

參考文獻：

篇8

關鍵詞：提高效率；夾具設計；加工工藝的準備

中圖分類號：G712 文獻標識碼：B 文章編號：1002-7661（2014）10-018-02

在車間加工一產(chǎn)品如毛胚圖1，零件圖2所示，在薄壁零件處需加工M24X2-6h的螺紋，材料45號鋼，形式為直徑40X38mm。需加工5000件，批量加工。

毛胚圖1（5000件）

材料為45＃鋼棒料加工毛胚直徑為40X38mm

圖2 零件

一、加工效率對比分析

（1）手動鉆孔和工序集中加工的分析：

車間一開始接到加工任務的加工方案：在數(shù)控車床上手動鉆通孔――粗精車直徑20通孔――粗精車直徑38的外圓――調(diào)頭利用專用夾具裝夾加工螺紋外圓尺寸M24X2――加工螺紋――拆卸工件、完成加工。在一臺車床上批量加工時，手動鉆孔時，費時費力，增加勞動強度。工序集中時，在加工過程中基準刀出現(xiàn)崩刀或磨損，更換刀具重新對刀的時間長。需要反復上專用夾具和對刀，效率低，單件工時和單價過高，加工不經(jīng)濟。經(jīng)過一段時間我發(fā)現(xiàn)，車間的數(shù)車比較空閑，我仔細研究尋求以機動鉆孔代替手動鉆孔和分工序加工，最大限度的擴展機床的使用范圍和提高生產(chǎn)效率。最后我設計制作了在車床刀架上用專用夾具圖3所示裝夾鉆頭進行機動鉆孔和分工序加工的工藝流程如下面所示。

圖3鉆頭夾具

（2）機動鉆孔和分工序加工的分析：

調(diào)整后的加工方案：①先在一臺數(shù)控車床上利用專用夾具裝夾鉆頭進行機動鉆孔――粗精車直徑20的通孔――粗精車直徑38的外圓――拆卸工件、完成加工。單個工序時只設計鉆孔、鏜孔和外圓加工的程序，程序簡單，加工過程也簡單，減少對刀的次數(shù)和時間，用機動鉆孔代替手動鉆孔，較大地降低了勞動強度，減少了裝夾和換刀的次數(shù)和時間，真正實現(xiàn)批量加工。最大限度地擴展車床的使用范圍和提高了生產(chǎn)效率。②在另一臺數(shù)車上加工薄壁螺紋，利用專用夾具圖4所示裝夾工件――粗精車螺紋外圓尺寸――螺紋加工――拆卸工件，完成加工。單個工序加工時，程序設計簡單，裝夾和加工方便，對刀次數(shù)和時間減少，勞動強度降低，提高生產(chǎn)效率。

通過加工方案1和加工方案2的對比分析，加工效率是體現(xiàn)該夾具的設計（機動鉆孔代替手動鉆孔）和分工序加工的優(yōu)點。方案1只能實現(xiàn)一次一件的加工，裝夾時間長，勞動強度高，對刀次數(shù)和時間長，加工效率低，不經(jīng)濟，操作不當時還會影響工件的質(zhì)量。方案2才用機動鉆孔和分工序加工，裝夾時間短，勞動強度低，對刀次數(shù)和時間少，同時還擴展了機床的使用范圍，提高了生產(chǎn)效率，通過上述的對比和分析可知，在數(shù)車用機動鉆孔和分工序加工，進行批量生產(chǎn)的效率高。

二、夾具的設計原理

夾具的設計原理就是通過夾具在刀架上安裝麻花鉆，用機動鉆孔代替手動鉆孔，最大限度的降低工人的勞動強度和提高生產(chǎn)效率，因此只需加工出麻花鉆的夾具配合件即可。

三、夾具制作工藝

1、根據(jù)麻花鉆的錐柄為莫氏錐柄2號，查表可得，各尺寸的如下表所示，制作麻花鉆夾具。

莫氏圓錐的尺寸（內(nèi)圓錐）

莫氏圓錐號（2號）

小端直徑 大端直徑 錐長

14.9 17.78 67

2、麻花鉆夾具的加工工藝（夾具加工精度的保證）

（1）在數(shù)車上車麻花鉆夾具圖3所示，材料為45號鋼，毛胚直徑為45X150mm，工件伸出長度110mm。①平端面，用鉆頭直徑是14mm鉆孔，長度為80mm，――②鏜錐孔，最大端直徑為17.78mm，最小端直徑為14.9mm，錐長為67mm――③車外圓尺寸直徑為36mm――④切斷，控制總長90mm――⑤拆卸工件，完成加工。在一次裝夾加工過程中，可保證麻花鉆與夾具體的同軸度。

（2）在數(shù)控銑床上銑平面，為了保證夾具體在刀架上安裝過程中，不出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象，對其平面有平面度的要求，因此工件在裝夾銑削過程中，要用百分表校正平面的平面度誤差要小于0.01mm，分別進行3個平面的銑削，深度為4mm，保證了麻花鉆夾具體安裝時的同軸度。

（3）鉆孔，在數(shù)控銑床上鉆孔，孔徑為5mm，用絲錐M6攻螺紋，保證麻花鉆夾具體的定位，防止出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

四、加工工藝的準備

根據(jù)以上分析，該零件的加工采取分工序加工的方法，工序1是：機動鉆孔與鏜孔和外圓直徑38的切削加工，工序2是：外圓M24X2和螺紋的切削加工。

1、刀具幾何角度的合理選擇：

①前角：在薄壁零件中，在保證車刀有足夠強度前提下應盡量使刀具的前角增大，前角應取ro=30°

②主偏角：較大主偏角，有利于防止工件彎曲變形和振動，提高刀具壽命、便于斷屑，主偏角選用Kr=85°~90°

③刃傾角：刃傾角影響車削過程中切屑的流向，在車削薄壁零件時，應采用刃傾角在+3°～+10°之間，以便切屑流向待加工表面。

根據(jù)以上分析，加工時為保證生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，選用標準刀具為主：

(1)內(nèi)鏜孔刀采用機夾刀，縮短換刀時間，無需刃磨刀具，具有較好的剛性，能減少振動變形和防止產(chǎn)生振紋；

(2)外圓粗、精車均選用90°外圓機夾刀；

(3)螺紋刀選用機夾刀，標準刀尖角度，以便磨損時易于更換。

2、選用合理的切削用量

為減小因切削力產(chǎn)生的零件變形而造成零件報廢，加工此薄壁零件時切削用量選擇為：

(1)內(nèi)孔粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為500～600r/min，進給速度F60～F80，背吃刀量1～2mm，留精車余量0.2～0.3mm；

(2)內(nèi)孔精車時，主軸轉(zhuǎn)速為1100～1200 r/min，為取得較好的表面粗糙度選用較低的進給速度F100～F120，采用一次走刀加工完成；

(3)外圓粗車時，主軸轉(zhuǎn)速為500～600 r/min，進給速度F60～F80，背吃刀量2～3mm，留精車余量0.3～0.5mm；

(4)外圓精車時，主軸轉(zhuǎn)速為1100～1200 r/min，進給速度F80～F100，采用一次走刀加工完成。

3、工件的裝夾方式

由于工件壁薄，剛性較差，如果采用常規(guī)方法裝夾，在夾緊力的作用下容易產(chǎn)生直徑變形，在加工過程中將會受到切削力和熱變形的影響出現(xiàn)彎曲變形，從而影響工件的尺寸精度和形狀精度，很難達到技術要求。為解決此問題，我們設計出了一套適合上面零件的加工的專用夾具，如圖4所示.

圖4工件專用夾具

4、麻花鉆的安裝方式

（1）鉆頭裝入夾具體的定位保證：根據(jù)麻花鉆夾具圖3所示，在夾具體安裝麻花鉆用機動鉆孔代替手動鉆孔時，在一次裝夾加工夾具體錐孔的情況下，夾具體的圓錐孔具有定心和周向固定的作用，可保證夾具體與麻花鉆的同軸度。在一次裝夾車錐孔和用百分表校正平面銑削平面，保證了同軸度和平面度的形位公差，其作用是保證麻花鉆夾具體在安裝過程中不出現(xiàn)高低不平的現(xiàn)象，并保證鉆頭夾具體與工件的同軸度。使用螺釘壓緊麻花鉆是為了保證其與夾具體的定位，防止麻花鉆在鉆孔過程中出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。

（2）保證鉆頭裝入夾具體的剛性：鉆頭裝入夾具體過程中，因為鉆頭本身過長的原因，在鉆孔過程中，會出現(xiàn)晃動，剛性差，容易折斷。因此鉆頭的工作長度不宜過長，使用線切割，切割麻花鉆保證其工作長度為50mm，增強鉆頭的剛性，使其切削順利。

（3）麻花鉆裝夾時要對準工件旋轉(zhuǎn)中心：在車床安裝麻花鉆時，要使麻花鉆的軸心線和工件的旋轉(zhuǎn)中心平行，不能把麻花鉆裝斜，否則麻花鉆容易折斷和可能擴大鉆孔直徑。因此麻花鉆裝夾時要對準工件的旋轉(zhuǎn)中心。數(shù)車的刀架在轉(zhuǎn)位時不能確保其本身不出現(xiàn)歪斜現(xiàn)象和安裝夾具體過程中不能確保麻花鉆安裝的很直很正對中心，這時會出現(xiàn)麻花鉆的軸心線與工件的旋轉(zhuǎn)中心不正的現(xiàn)象，利用百分表校正夾具體的平面，使其平面度小于0.01mm，保證麻花鉆裝夾時對準工件旋轉(zhuǎn)中心。

（4）麻花鉆裝夾時要對準中心高：通過設計加工得到夾具體的高度為14mm，車床安裝車刀時的高度為22mm，也就說要墊高8mm的墊片，為了保證麻花鉆的夾具體的安裝的精度，墊片要有一定的精度，其平面的平面度誤差不小于0.02mm，我就使用二把刀寬是4mm的高速鋼切斷刀作為專用的墊片，因為其平面度誤差小，能滿足麻花鉆夾具體安裝時的要求。

5、麻花鉆的對刀方式

X軸方向的對刀：利用麻花鉆夾具的外邊緣的面，輕碰工件的圓柱面，X軸方向的值就是工件的直徑值加上夾具的半徑值，即是X軸對刀的值。

Z軸方向的對刀：利用麻花鉆的中心點的尖點，輕碰工件的端面，在對刀的方式下輸入Z0，即可。

通過實際加工生產(chǎn)，以上措施很好地解決了批量加工的效率問題，減少了裝夾和對刀的時間，減輕了操作者的勞動強度，提高效率并保證加工后零件的質(zhì)量，經(jīng)濟效益十分明顯。本文所介紹的，只是針對某一具體的工件所采取的加工策略，雖然不具備普遍性，但還是希望能起到拋磚引玉的作用。本人因?qū)懽鲿r間倉促，理論水平有限，文中難免會有錯漏及不足之處，在此，我誠懇地希望專家和教授及同行們批評指出。

本論文在撰寫過程中，得到了廣東省國防技師學院的老師們和廣州市技師學院的老師們、特別是唐紅權(quán)老師的具體指導并對本文提出寶貴意見，在此表示衷心的感謝！

參考文獻：

篇9

論文關鍵詞：數(shù)控車工；能力結(jié)構(gòu)；培養(yǎng)策略

數(shù)控車工是從事編制數(shù)控加工程序并操作數(shù)控車床進行零件車削加工的人員。數(shù)控車工作為機械加工類高技能人才，在我國目前的人才市場上一直處于供不應求的狀況。因此，本研究旨在了解數(shù)控車工的能力結(jié)構(gòu)，為建立科學的高技能人才培養(yǎng)策略提供心理學依據(jù)。

本研究以若干名天津職業(yè)技術師范大學機械工程學院數(shù)控加工專業(yè)高年級本科生（均達到中級工及以上水平）作為訪談對象，采取事先設計好的訪談提綱：（1）在整個學習過程中，哪些環(huán)節(jié)對你們來說是比較困難的？（2）在機床操作過程中，是否涉及注意的分配、轉(zhuǎn)移、持久性、廣度等問題？（3）在機床操作過程中，對手眼協(xié)調(diào)、身體動作協(xié)調(diào)的要求如何？(4)請你們談談導致學生學習效率高低不同的原因是什么？”具體的訪談過程采用集體訪談的形式，不僅采納個人意見，還重視訪談者之間的相互激發(fā)。

數(shù)控車工能力結(jié)構(gòu)

通過對訪談資料的整理和分析，初步歸納出數(shù)控車工必備的幾種能力，結(jié)果如下。

語言理解能力和思維的靈活性編程的靈活性取決于語言理解能力和思維的靈活性，只有具備良好的語言理解能力和思維的靈活性，才能設計出更加簡潔、完美的加工路線，提高數(shù)控加工的工作效率。充分的理論學習是操作數(shù)控機床的前提條件，語言理解能力的高低直接決定了理論學習水平的差異；且根據(jù)受訪者敘述：“編程的過程是一個相對困難的過程。掌握基本的、最安全的編程方法是相對比較容易的，幾乎都可以掌握，但因為個人理解能力、思維方式的不同，大家掌握編程的靈活性是有差異的，只有一部分人能夠設計出更加簡潔、完美的加工路線，提高工作效率和精細度?！庇纱丝梢姡邆淞己玫恼Z言理解能力和思維的靈活性，對于成為優(yōu)秀的數(shù)控車工是兩項重要的能力。

空間知覺能力和表象的三維旋轉(zhuǎn)能力讀圖和繪圖是數(shù)控車工加工的重要準備環(huán)節(jié)之一，只有具備良好的空間知覺能力和表象三維旋轉(zhuǎn)能力，才能在平面圖形和立體想象之間進行靈活的轉(zhuǎn)換，判斷出加工中零件的切削量和進深量，并最終加工出合格的零件。受訪者普遍認為：“針對個人而言，有些人的三維感、立體感差，無法在頭腦中很好地形成立體圖形，甚至無法對凹凸做出判斷，這不僅會影響他們看圖，而且無法很好地判斷出切削量和進深量。”而這個環(huán)節(jié)對于讀圖、繪圖甚至編程都是至關重要的。

手眼協(xié)調(diào)能力數(shù)控車床操作的整個過程都需要良好的手眼協(xié)調(diào)能力，雙手的協(xié)調(diào)，手、眼的協(xié)調(diào)，對于加工任務的完成是必不可少的。談到手眼協(xié)調(diào)、動作協(xié)調(diào)方面，受訪者認為：“還是比較重要的，因為操作的過程也是需要人監(jiān)控的，如果發(fā)現(xiàn)不正常，要能夠很快地按停止鍵。手指的協(xié)調(diào)性主要是右手的食指和中指，食指一般用來輸入程序。操作過程中，食指控制開始鍵，中指控制停止鍵，對其他身體部位的協(xié)調(diào)性要求不高。”零件的加工過程雖然主要由數(shù)控機床依據(jù)預先編制的程序最終完成，然而，這畢竟是一項動作技能，手眼協(xié)調(diào)能力是相當關鍵的。

注意的穩(wěn)定性和靈活性注意的穩(wěn)定性和靈活性對于整個數(shù)控加工過程都是至關重要的。在某個加工階段，需要注意的穩(wěn)定和持久，在不同的加工階段間隙，又需要注意的靈活轉(zhuǎn)化。談到操作機床過程中的注意特征狀況，受訪者認為：“注意力是很重要的，需要各個環(huán)節(jié)都施以注意，但是隨著熟練度的增加，他們能夠知道在各個環(huán)節(jié)的注意力指向的重點和中心”。一般來說，操作過程需要2~2.5個小時。在這么長的時間里，操作者如何分配注意呢？受訪者根據(jù)個人經(jīng)驗總結(jié)到：“會把注意力高度集中在編程上，大約需要20~30分鐘，一定要保證耐心、不出差錯，一旦進入到執(zhí)行階段，注意力就不需要那么高度緊張了，只要運轉(zhuǎn)正常，就可以稍微放松?！币虼?，整個操作過程中，注意力的集中是斷斷續(xù)續(xù)的，并不是連貫的。這就充分證明了在數(shù)控機床的操作過程中，對其中某一環(huán)節(jié)的注意穩(wěn)定性和各個不同階段間隙注意的靈活性是同樣重要的。 轉(zhuǎn)貼于

自我控制能力紀律性、細致性和耐心是熟練、靈活操作數(shù)控機床必備的良好人格品質(zhì)。受訪者表示：“操縱數(shù)控機床制作工件是一件偶然性很大的工作，可能因為一個很小的疏忽而導致操作的失敗，如少編了一個小數(shù)點、符號等，并且將編號的程序輸入控制面板的過程也可能出現(xiàn)失誤，手指的力度不對就可能導致多輸或少輸。因此，操作過程中必須非常細心?！眹鴥?nèi)相關學者的研究也表明，自律性和有恒性是技工類學校學生突出的人格特征。這就充分說明自我控制能力對于數(shù)控車工而言也非常重要。

數(shù)控車工能力培養(yǎng)策略

不僅要加強理論學習，也要加強經(jīng)驗積累和足量的練習技能型人才是以技能的操作水平和掌握相應的理論知識的程度為衡量標準的，特別是操作技能的高低是衡量技能型人才水平高低的顯著標志。這就意味著，在數(shù)控車工培養(yǎng)中，理論知識的學習和操作技能的訓練是同樣重要的，但在實踐中卻存在著重理論教學、輕實踐訓練，技能訓練設施設備達不到要求，培訓形式和培訓方式單一等多種問題。因此，在數(shù)控車工的培養(yǎng)過程中，一定要理論學習與技能訓練兩手抓，不僅重視相應理論的學習，重視行業(yè)領域新技術、新知識的引入和介紹，更要重視實踐教學環(huán)節(jié)，加強數(shù)控機床設備的引入，給學生提供充分的上機實習操作的機會，保證學生足夠量的練習和必要的經(jīng)驗積累。

不僅要加強傳統(tǒng)的教學內(nèi)容，也要從心理學角度加強多種能力的培養(yǎng)和訓練數(shù)控機床的操作過程，從外在看來是一系列動作的連續(xù)體，從內(nèi)在看來又是一個信息加工的過程。操作數(shù)控機床的數(shù)控車工作為具有主觀能動性的個體，其能力狀況、動機水平、人格特征等方面是存在著很大的個體差異的，而這些差異又影響到數(shù)控機床的操作水平。因此，在數(shù)控車工的培養(yǎng)和訓練過程中，心理學的參與是不可或缺的。其作用有二：一方面，加強技能學習過程的研究與探討，了解數(shù)控機床加工過程中人的信息加工的特點，并用于指導技能學習的過程；另一方面，結(jié)合心理學現(xiàn)有的學科資源，傳授學生一些相關的心理學知識，加強學生一些必要能力的訓練，從而提高學生的綜合素質(zhì)和水平。

小結(jié)

綜上所述，對數(shù)控車工能力結(jié)構(gòu)的探索具有很高的理論價值和實踐意義，進一步細化數(shù)控車工所需能力的種類，對于了解技能學習過程具有重要作用，從而也可為數(shù)控加工類高技能人才培養(yǎng)策略的制定奠定堅實的基礎。

未來研究展望

能力結(jié)構(gòu)的研究方法主要可以分成以西方為代表的因素分析法和以前蘇聯(lián)為代表的活動分析法。西方典型的因素分析法是先設計測驗，然后根據(jù)測驗結(jié)果分析能力因素；而前蘇聯(lián)的活動分析法則是先假定能力結(jié)構(gòu)的因素，然后通過對個體的活動作定性分析以證實假設。目前，我國學者對能力結(jié)構(gòu)的研究多沿用西方的因素分析法，先設計好相關的能力測驗，再用因素分析法來探索更進一步的能力要素。

篇10

論文摘要：在認真調(diào)研、分析機電工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的制造業(yè)背景、行業(yè)背景和學校背景的基礎上，闡述了機電工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的目標、指導思想、基本思路和主要措施。并提出根據(jù)學生的能力不同建立以就業(yè)導向和職業(yè)能力為中心的階梯式的“多元目標模式”。

一、機電工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的背景和培養(yǎng)目標

(一)機電工程技術專業(yè)人才培養(yǎng)模式改革的背景

1、制造業(yè)背景

制造技術是使原材料成為產(chǎn)品的一系列技術的總稱。自從人類社會進入工業(yè)化社會以后，制造業(yè)一直是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，制造技術水平的高低已成為衡量一個國家經(jīng)濟實力和科技發(fā)展水平的重要標志之一。

入世以來，世界許多發(fā)達國家紛紛將其制造業(yè)向中國轉(zhuǎn)移，我國正在逐漸成為“世界制造業(yè)基地”，制造業(yè)的發(fā)展推動了機電工程技術進步和機電一體化產(chǎn)品的不斷開發(fā)，從而推動了與此相關的教育服務的改革與發(fā)展。

2、行業(yè)背景

要發(fā)展國民經(jīng)濟，提高生產(chǎn)力水平，就必須發(fā)展裝備工業(yè)，而裝備工業(yè)的主要產(chǎn)品是機電一體化的產(chǎn)品，其核心代表是數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)，要發(fā)展生產(chǎn)力，提高國家經(jīng)濟競爭力，必須優(yōu)先發(fā)展數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)。

據(jù)調(diào)查，撫順挖掘機制造公司、韓國獨資企業(yè)“雙龍公司”、6409廠、三環(huán)機械制造總廠、煤礦電機廠、鋁輪轂廠、減速機廠、撫順機械廠、石油機械廠、星陽公司等都引進了機電設備及數(shù)控加工沒備，需要相當數(shù)量高層次的機電設備及數(shù)控機床安裝、調(diào)試、操作、編程、維護人員及車間管理人員。同時生產(chǎn)機電產(chǎn)品的廠家也需要懂機電技術的營銷人員。

最近幾年，機電專業(yè)畢業(yè)生年年供不應求，據(jù)2002至2003年就業(yè)統(tǒng)計，機電專業(yè)畢業(yè)生的供需比為1：3。為此，發(fā)展與先進制造業(yè)相關的高等職業(yè)技術教育，培養(yǎng)與之相適應的生產(chǎn)一線機電專業(yè)人才是當務之急，也是高職院校義不容辭的責任。

3、學校背景

撫順職業(yè)技術學院有二十多年普通人學?？茩C械類專業(yè)辦學歷史，現(xiàn)已發(fā)展為包括“機械制造工藝及設備”、“數(shù)控應用技術”、“機電工程技術”、“機電一體化”等一系列專業(yè)群。1999年以來，針對制造業(yè)對機電及數(shù)控人才的迫切需要，我校機械類專業(yè)主要圍繞數(shù)控應用技術及產(chǎn)品安裝、調(diào)試、維護專業(yè)方向進行人才培養(yǎng)，并于2000年獨立設置了高職機電工程技術專業(yè)。

(二)業(yè)務規(guī)格與專業(yè)特點

l、業(yè)務規(guī)格

以服務為宗旨、以就業(yè)為導向、以培養(yǎng)職業(yè)應用能力為主線，設計學生的知識、能力、素質(zhì)結(jié)構(gòu)，使學生具有基礎理論知識適度、技術應用能力強、知識面較寬、素質(zhì)高等特點。

根據(jù)學生能力及愛好的不同，建立以就業(yè)導向和職業(yè)能力為中心的階梯式的“多元目標模式”。一級：具有熟練的AutoCAD繪圖能力，考取AutoCAD認證證書；二級：熟練的電工電子方面的知識和技能，考取維修電工中級職業(yè)技能證書；三級：常用傳動件的設計及典型零件的工藝規(guī)程編制，熟練使用CAXA電子工藝圖表；四級：能夠熟練掌握手工編程及熟練應用一款CAD，CAM軟件(CAXA、Pro／E、MasterCAM)和數(shù)控仿真軟件，考取數(shù)控工藝員證書，五級：熟練操作至少一種數(shù)控機床(車銑或加工中心)，考取數(shù)控車(銑或加工中心)中高級職業(yè)技能證書；六級：熟悉機床電氣控制、PLC數(shù)控技術、機械工程檢測技術、微機和單片機控制及接口技術知識，具有簡單機電設備安裝、調(diào)試、維修的能力，考取機電設備維修工中級職業(yè)技能證書。不同能力的學生可以達到不同級別，達到其中任意一個即可實現(xiàn)就業(yè)。

2、專業(yè)特，最

理論教學和實踐教學相結(jié)合，以強化就業(yè)導向的職業(yè)能力和綜合能力培養(yǎng)為特色，加強職業(yè)應用能力的培養(yǎng)。

二、人才培養(yǎng)模式改革指導思想和目標

(一)人才培養(yǎng)模式改革的指導思想

以就業(yè)為導向，培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設、管理、服務第一線需要的“下得去、留得住、用得上”，實踐能力強、具有良好職業(yè)道德的機電行業(yè)高等技術應用性人才。同時使學生們具備一定的可持續(xù)發(fā)展能力。

(二)人才培養(yǎng)模式改革的目標

以就業(yè)導向和職業(yè)能力為目的，以人才培養(yǎng)模式改革和創(chuàng)新為主題，形成培養(yǎng)高職人才的新模式一是在培養(yǎng)內(nèi)容上，做到“知識與技能相結(jié)合”，使學生知識夠用，技能過硬。二是從培養(yǎng)方式上，做到“講授與實訓相結(jié)合”。三是從培養(yǎng)主體上，做到“學校與企業(yè)相結(jié)合”，校企聯(lián)合，共同培養(yǎng)人才

三、人才培養(yǎng)模式改革基本思路和措施

(一)人才培養(yǎng)模式改革的基本思路

以為遼寧及東北老工業(yè)基地的機械制造業(yè)培養(yǎng)高等技術應用型人才為根本任務，以機電工程技術應用崗位人才必備的能力和基本素質(zhì)為主線，構(gòu)建課程的知能結(jié)構(gòu)，重組課程體系：突出理論知識在實踐中的應用和實際能力的培養(yǎng)，以技能和能力培養(yǎng)為重點，堅持常規(guī)技術訓練與先進技術訓練相結(jié)合，堅持數(shù)控機床單機訓練和局域網(wǎng)條件下綜合訓練相結(jié)合，創(chuàng)建具有現(xiàn)代水平的訓練教學基地，構(gòu)建具有特色的理論教學和實踐教學新體系。

(二)人才培養(yǎng)模式改革的主要措施是：

1、加強教學軟、硬件的建設

圍繞提高教學質(zhì)量這一主題，加強教學工作的領導和管理，建立一套較為完善的教學文件，加大教學資源與教學設施投入，改善實驗、實習設施。

2、重組課程體系，制定合理的教學計劃

理論以“必需、夠用”為度，突出“適用性”和“針對性”，不強調(diào)理論的系統(tǒng)性，側(cè)重于基本理論對實踐的指導和應用。專業(yè)核心課程：AUTOCAD、機械設計基礎、機械制造技術、數(shù)控原理與編程、CAD／CAM(CAXA、Pro／E或MasterCAM)軟件應用、機床電氣控制與PLC等。

3、實踐環(huán)節(jié)突出四個特性

一是基礎實踐教學環(huán)節(jié)的普及性。對于金工實習，在傳統(tǒng)教學基礎上，立足專業(yè)方面，這樣在實際操作中，以車工、鉗工、銑工、焊接等工種的操作為基礎，緊緊圍繞機電工程技術專業(yè)實施，特別在普通車、銑床與簡易數(shù)控機床操作上多下功夫。

二是專業(yè)基礎實訓的嚴格性。專業(yè)基礎實訓學習量大，范圍廣，學生掌握程度直接影響對專業(yè)的認識。這一環(huán)節(jié)掌握好，可以提高學生對專業(yè)的學習興趣。我們開設AUTOCAD實訓、電工電子課程實訓、機械設計基礎課程設計等。

三是專業(yè)實訓的必備性。我們建設了CAD／CAM實驗室和數(shù)控實訓基地，裝備了先進的計算機和正版CAD／CAM軟件以及10臺先進的數(shù)控機床，利用正版的數(shù)控加工系統(tǒng)仿真模擬軟件實施教學，之后再到機床上真刀實槍的進行操作。把工廠中典型零件的制造工藝、常用數(shù)控機床操作、編程的內(nèi)容整合成“典型零件的工藝制訂”、“數(shù)控機床編程”等實訓項目，保證學生能熟練掌握數(shù)控機床的操作，學會常規(guī)典型零件的數(shù)控編程，基本了解數(shù)控機床的常見故障及排除方法。

四是畢業(yè)實習環(huán)節(jié)的針對性。畢業(yè)實習環(huán)節(jié)教學，主要針對學生面向社會需求，學生盡管是同一專業(yè)，但實際工作中會有不同的選擇，因而畢業(yè)環(huán)節(jié)就應該體現(xiàn)這一點，以所學專業(yè)為主，結(jié)合自己情況完成畢業(yè)環(huán)節(jié)，盡量以普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造為主，但考慮就業(yè)導向，有意拓寬，如在企業(yè)中流行的CAD／CAM軟件的運用(AutoCAD、CAXA制造工程師等)、現(xiàn)代車間及班組的管理、機電設備的營銷、機電設備的設計、開發(fā)等，做到真題真做。

4、加快實習實訓基地建設，充分發(fā)揮實習實訓基地的作用

加快實驗實訓基地建設，為專業(yè)建設打下了堅實的物質(zhì)基礎。現(xiàn)有實驗室8個、專業(yè)機房1個，已建成數(shù)控加工實訓基地，第一期購置兩臺生產(chǎn)型數(shù)控車床，華中的數(shù)控銑和數(shù)控車床各三臺以及方正系統(tǒng)的電火花、線切割各一臺，并已陸續(xù)開始使用，使學生職業(yè)技能的培養(yǎng)有了基本保證。

專業(yè)機房全天對全系學生開放，通過科學地管理，學生的知識面不斷擴展，實際動手能力逐漸增強，自身的務實創(chuàng)新能力顯著提高。

校外實習基地的建設本著“先求合作、后求發(fā)展”原則，已與沈陽金杯汽車培訓中心、市煤礦電機廠、市機械廠、雙龍公司等多家不同性質(zhì)、地域、行業(yè)企業(yè)簽訂了校企合作協(xié)議，建立穩(wěn)固校外頂崗實訓基地。充分發(fā)揮實訓基地的作用：校內(nèi)基地打基礎，以數(shù)控加工操作技能為主，并進行數(shù)控設備編程與操作實訓，故障診斷與維護實訓等。校外實習基地主要針對機電設備、數(shù)控機床的裝配、調(diào)試、驗收等環(huán)節(jié)。使學生開闊眼界，增長見識。

5、課堂教學與現(xiàn)場教學相結(jié)合

對數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)、機械設計等內(nèi)容，采用多媒體等現(xiàn)代教學手段，輔以現(xiàn)場教學的方法，增強學生的感性認識，以提高學生的學習積極性。

6、技能證書與畢業(yè)證結(jié)合

實行雙證書或多證書教育。課程實訓與職業(yè)技能培訓相結(jié)合，對學生進行數(shù)控機床操作等方面的職業(yè)技能培訓。在完成課程教學的基礎上，考取美國Autodesk公司頒發(fā)的AutoCAD二級認證、國家勞動部頒發(fā)的數(shù)控工藝員證書及職業(yè)技能等級證書等等。

7、加強師資隊伍的建設，以“雙師素質(zhì)”教師培養(yǎng)“雙證書”學生

根據(jù)高職高專院校建設“雙師型”教師隊伍的要求和教學工作的實際需要，注重教師“雙素質(zhì)”能力的培養(yǎng)；采用自身培養(yǎng)與送到國家指定的師資培訓基地等地相結(jié)合的方法，使多數(shù)教師到企業(yè)進行實踐，經(jīng)過近兩年的努力，已有3名教師獲教育部頒發(fā)的“雙師素質(zhì)”證書，有8名教師具備勞動部門認定的考評員資格，有2名教師考取了加工中心國家職業(yè)技能鑒定高級工證書，還有4名教師專程到華中數(shù)控接受為期兩周的培訓；專業(yè)教師雙師型素質(zhì)合格率已達到80％，三年內(nèi)將達到100％；現(xiàn)已基本實現(xiàn)雙師素質(zhì)教師培養(yǎng)雙證書學生。

8、畢業(yè)實踐與就業(yè)環(huán)節(jié)相結(jié)合

改革畢業(yè)設計原有的限于紙面的圖紙設計、畢業(yè)論文的形式，將畢業(yè)環(huán)節(jié)變?yōu)楫厴I(yè)實踐、畢業(yè)設計和畢業(yè)制作，使其內(nèi)容多樣化、形式多樣化、過程多樣化，逐步轉(zhuǎn)為對職業(yè)技能培訓更有促進的、機電一體化產(chǎn)品或控制器的實體制造與制作。在實體制作與加工中，培養(yǎng)綜合運用單片機、PLC控制技術的能力，培養(yǎng)數(shù)控設備的故障診斷與維護能力，培養(yǎng)機電產(chǎn)品CAD／CAM技術應用能力。

學生到企業(yè)頂崗實習，為學生就業(yè)和企業(yè)招聘人才提供了雙贏的機會，一方面學生獲得了就業(yè)機會，另一方面缺少現(xiàn)代化人才的企業(yè)也招聘到了就了自己所需要的人才，對學校則初步實現(xiàn)了后期訂單教育。

9、教材建設與規(guī)劃

專業(yè)理論課：以教育部規(guī)劃的高職高專教材為主，自編部分教材，無論選何種教材，都要以制定的課程教學大綱為教學依據(jù)。積極參加各類教材編寫，其中主編了《機械設計基礎》等教材。

實習、實訓課：以實習、實訓大綱為指導，自編實習、實訓指導書，明確實訓項目、實習任務，實習、實訓方式，實習、實訓效果和成績評定方法。實習、實訓內(nèi)容以操作技能的訓練為主，突出訓練過程和操作效果。根據(jù)新技術出現(xiàn)的實際情況，實習、實訓指導書應定期修訂。

擬自編教材有：《機械制圖》、《機械工程基礎》、《單片機及接口技術實訓教程》、《可編程控制器實訓教程》、《數(shù)控編程及加工實訓教程》、《電火花型腔加工及線切割加工教程》、{(CDA／CAM軟件應用實訓教程》等。

大力推進電子教案、多媒體課件、音像制品等立體化教材的建設；現(xiàn)已做出機械制圖、AutoCDA 2000、工程力學、機械設計基礎、機械制造基礎、數(shù)控原理與編程、CAXA制造工程師、MsterCMA等課程的多媒體課件。

10、注重文化素質(zhì)和職業(yè)道德的培養(yǎng)．

從2000級開始，將音樂欣賞和美術欣賞作為本專業(yè)的選修課，以陶冶情操，提高學生文化素質(zhì)；通過學生的演講、愛國教育等，培養(yǎng)學生勤奮、踏實、樸素的工作作風，培養(yǎng)學生職業(yè)道德。

四、通過人才培養(yǎng)模式改革，體現(xiàn)高職特色

根據(jù)學生能力及愛好的不同，建立以就業(yè)導向的職業(yè)能力為中心的階梯式“多元目標模式”，堅持多證書畢業(yè)。

置受教育者于集機械、電子、信息、系統(tǒng)、和管理為一體的現(xiàn)代工程背景下，堅持常規(guī)技術訓練與先進技術訓練相結(jié)合，堅持數(shù)控機床單機訓練和局域網(wǎng)條件下綜合訓練相結(jié)合。

大幅度增加實踐教學的比重，加大教學設施的投入，注重校內(nèi)實訓基地的建設。

淡化理論教學與實踐教學的界限，采用交叉培訓的方式，建設“雙師型”教師隊伍，以“雙素質(zhì)”教師培養(yǎng)雙證書學生。