数控机床的作用范文

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中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）08-0288-02

引言

随着信息技术与工业的快速发展，数控机床的操作面板设计地越来越人性化，应用也越广泛了。操作面板是操作员与机床之间交换信息的一个接口工具，操作面板的设计水平高低直接影响到数控机床操作的效率，也会对操作者的人身安全有着极大的影响。操作面板设计能够体现出机床整体的技术水平，好的操作面板美观，易于作员掌握，经济又适用，操作简单，并且提高机床操作效率，还能起到引导操作员操作运行机床的作用，所以操作面板的设计与应用是数控机床产品中的一个重要环节。

数控机床的操作人员通过操作面板来使用数控机床系统，进行编程、调试以及修改等操作步骤，还可以通过操作面板查询到数控机床的运行状态。操作面板是数控机床的重要组成部分，操作面板是一个输入输出部件，是操作人员与数控机床进行信息交换的接口工具。本文从操作面板的设计原则及实现的功能、操作面板在数控机床中的设计与应用出发，分析操作面板的设计与制造，节省了成本，提高了操作员工作效率。

1 数控机床中操作面板的设计原则及实现的功能

1.1 操作面板设计时遵循的原则

操作面板的作用是提供一个人机交互的接口进而方便操作人员运行操作数控机床，所以操作面板要具有普遍适用性，这样，每个操作员都可以很快地上手操作数控机床，节省时间，提高工作效率。操作面板在设计的时候，要遵循以下几个原则：

（1）设计前要收集、采纳操作人员的意见与建议，从而改进操作面板。

（2）设计的时候要注重符合大多数操作人员的操作习惯，每个操作人员都有自己的工作习惯，但是作为数控产品的一个交互工具，虽然不能标准化设计生产操作面板，还是可以控制的，符合大多数人的操作习惯，从而使操作面板的适用范围扩大。

（3）设计的操作界面要保持统一，操作人员习惯某一个界面了，如果界面设计的不一样，操作人员需要时间去习惯，既浪费时间又降低工作效率，反而是成本加大。

（4）设计的界面尺寸大小要与机床的前控钣金尺寸、数控系统显示界面配合，确保操作面板在数控机床外观上的完整性和实用性。

（5）按键选型目前主要以轻触式电子按键、工业按钮开关和其它复合按键开关为主。

（6）按键的作用力程度也要符合操控者的感受，作用力过大会让操作人员感觉到不舒服，容易产生思想情绪上的波动；过小时则容易发生错误操作，我们通常对轻触式按键选型于130-180克力时比较容易接受。

（7）减震降噪生设计，该设计虽不能作为硬性指标，但是还是有必要提出来，现代工业设计不仅仅满足于低故障率和实用性，还应考虑舒适性，就像我们在购买汽车时还会考虑油耗和舒适性是一样的道理。对于按键操作时产生的机械噪音我们还应该进行噪音消除，比如我设计操作面板时首先采用了100万次机械寿命，130克力的轻触式电子按键，同时在结构上将按键帽与外置亚克力按键键铺设有带防水设计的硅胶，这样在操作按键时硅胶起到了吸收、隔离噪声和防水、放油等多重功能，同时相比130克力的按键动作噪声要远远小于180克力的按键，这个参数不仅可以通过零件规格书获得，还可以通过实验验证。

（8）每个操作键所代表的功能都要配合文自和图形符号，方便操作者快速识别和助记忆，保证操作者能够很容易地辨别出来；

（9）操作界面的布局设计要符合操作人员的操作习惯，操作员每天盯着数控机床的动态变化，很是消耗体力脑力，所以设计时要控制在操作员手的活动范围内，遵循其运动方向，尽可能地减少操作员体力的消耗，避免跑到这边按个键再返回看数据变动的情况。

（10）在遵循以上的设计原则以外，还需要考虑到操作面板的操作性以及设计生产的成本。

1.2 操作面板可实现的功能

不同的数控机床有着不一样功能的操作面板，但是大部分的操作面板都能实现这个功能，即显示机床目前运行状态的数据，把用户的命令转变成数控机床可以执行的命令。大部分的数控机床的操作面板都有机床电源开关、机床工作模式选择开关、紧急停止开关、程序执行与停止开关、轴向运动选择开关、进给速率与主轴速率控制选择开关以及电子手轮及M＼S＼T辅助功能开关等。

2 操作面板在数控机床产品中的设计与应用

操作面板包含了显示装置、机床控制面板、状态灯、NC键盘、手持单元等部分。从操作面板的显示装置、色彩设计、符号设计、按键大小以及按键位置布局这五个角度进行分析操作面板在数控机床产品中的设计与应用。

2.1 显示装置

在显示装置上，操作人员可以获取到数控机床系统的相关信息，如正在运行或编辑的程序、机床的加工状态、故障报警警示信号、加工轨迹图形仿真等。简单的显示装置上配有若干个只显示字符的数码管，并且展示的信息也有限，而高级版的显示装置会配能够显示图形的点阵式液晶显示器或CRT显示器，展示的信息比较丰富。另外，在数控机床上的显示装置还有LED灯、小灯泡、LCD屏等，发光二极管结构的LED灯和数码管亮度高但功耗低，使用寿命比较长，价格低廉，这是由二极管决定的，二极管在现代设备上的使用非常广泛。

2.2 面板的色彩设计

操作面板和按键底色美观度受操作者工作效率受的影响。很多设备的操作面板都是以黑色或颜色比较深的的蓝、灰为底色，白色字体和图形符号为主，以此来清晰显示指示灯和功能按键的颜色及位置。较深颜色的底色可以现显得比较高贵典雅，而红色则起到醒目提示的作用。面板中红色的按钮键则是提示操作员小心使用操作这类按键，主要有程序暂停键、主轴的停止、系统上电，操作红色键要慎重小心。翠绿色一般是正常生长的意思，所以被广泛运用在设备运行状态中，表示该功能正在运行，如系统上电、程序启动及其他功能运行的指示灯。还有一个醒目的颜色就是柠檬黄，是为了方便操作人员找到，如面板中的过行程解锁开关和紧急停止开关都是用这个颜色的。

2.3 面板中的符号设计

面板的空间大小，如果用文字描述的话，不够用并且太过繁琐，所以面板用符号设计。符号是一种简洁抽象的图形语言，面板设计中使用文字与符号，可以使操作员更容易感知、记忆及注意每个键的功能，从而提高操作人员的效率。

2.4 面板中位置布局设计

不同的操作人员操作数控车床的方式不一样，有的单手操作，有的双手同时操作。操作面板中的开关按钮也是不一样的，有轻触式开关、扭转式开关、扳动式开关及分旋钮式开关。操作人员对不同方式的按钮采用不同的手指，如一般用拇指或食指操作轻触式按钮，右手操作旋转式按钮。每个按钮开关的功能都是不一样的，如紧急停止功能是为了防止机床发生意外、关系机床与操作员人身安全而设立的功能。在设计过程中，根据开关功能的不同分为电源开关、程序启动停止开关、紧急停止功能开关、主轴运动及速率调整开关、进给速率调整开关、轴向运动控制开关、模式选择功能开关、电子手轮、刀塔运动控制开关及其他辅助功能开关。再根据操作员的操作习惯，把这些输入性开关进行排版布局，刀塔刀号和主轴倍率放在顶部中间的位置，也可以通过系统PLC的编辑显示到系统显示屏上，在在操作面板的左上角区域则放置夹头状态、坐标原点指示灯、NC运行状态或其他运行异常报警信息。

2.5 面板中的按键大小设计

（1）除了设计以外，还要考虑到操作面板的生产制造环节以及所需要耗费的成本。在按键大小设计时，要规范大小，保持统一，确定长宽均为18厘米的尺寸按键，每个键之间的间距为7厘米。另外，在制造按键的选材上，可以选择水晶材料的，因为水晶按键的制模只需要一个就好了，节省生产制造成本和加工时间。在具体设计制造之前，可以通过不同尺寸大小按键的操作测试，让操作人员觉得哪一种比较适应，从而提高工作效率。

（2）关于防油和防水措施是每个操作面板必须要有考虑的，因为数控机床使用环境的特殊性和必要性，假设没有采取任何措施时极易产生线路板腐蚀和操作异常故障。通常的解决办法主要有面板外层粘贴PVC膜印刷设计、硅胶（mSiO2・nH2O）制模与线路板支撑底架配合设计及线路板底架配合PU膜阻断设计的办法。

（3）电路控制的设计上，在数控机床领域使用的数控系统通常都是采用2次开发软件实现PLC编程控制的模式，数控系统固定提供有一定数量的输入与输出地址的I/O模块，机床厂家根据自己的特点进行适应性的2次开发，

那么通常能够进行2个方向的设计。

①点对点设计的思路， 将开关、按键的1端共极连接到电源，另一端送入到数控系统基本I/O单元的输入地址，开关共极采用源极和漏极设计取决于数控系统提供的允许范围决定；同理各指示灯、执行机构也是对应于数控系统基本I/O单元的输出地址连接，以此组成各地址功能点的唯一对应关系。

②矩阵电路设计的思路，同等操作功能的条件下该设计相比点对点的设计模式。具有使用数控系统基本I/O单元地址资源少的优势，但是对系统的运行速度和软件控制设计的深度提出挑战，随着电子技术爆发式发展与工业化应用程度，目前完全能够满足要求，并且衍生出各种形式的矩阵式电路设计电路结构，比如：输入地址与输出地址组成的按键扫描电路，输出与输出电路组成的指示灯状态输出电路，还有由1组输入地址与2路输出地址组成的复合型按键与按键指示灯电路等。

（4）结合与矩阵电路设计的思想，还可以衍生出由单片机参与控制的矩阵电路，同时因为有了单片机的参与，还可以再次衍生出具有某种独立或联合控制的加解密电路，提供可视化操控过程将会成为实实在在的产品，甚至于提供具有非法操作判断能力的智能前端产品。

3 结语

结合上文，我们可以从操作面板的显示设置、色彩、符号、按键大小及按键布局这几个角度研究操作面板在数控机床产品中的设计与应用，结合面板制造的材料，制造出美观经济并具有操作性的操作面板，可以说操作面板有广阔的应用前景。在操作面板的设计过程中，要结合操作人员反馈的建议及他们操作机床的习惯，采用最佳的制造材料，节省产品的制造成本，同时把操作性放在重中之重，保护数控机床与操作人员的安全。

参考文献

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0 引言

对刀在数控加工过程中占很重要的作用，在实际加工过程中，对刀的精度直接影响加工的精度，还直接影响加工效率，对刀方式有多种，在加工过程中要明确对刀的方法，明确哪种方法最简单，在什么情况下使用何种方式，以及在对刀过程中的优缺点、使用条件等。

1 对刀原则

①选定的对刀点位置，应便于数字处理和使程序编制简单。②在机床上容易找正，便于确定工件零点的位置。③加工过程中便于检查。④引起的加工误差小。

2 对刀方法

2.1 试切对刀法

2.1.1 x，y向对刀。①在工作台上装夹工件，同时在工件的四个侧面预留对刀位置。②启动主轴旋转，并移至工件附近和工件的左侧面，略碰到工件表面，在面板上记录坐标值，如-240.500，然后抬刀移至工件的右侧面，在面板上记录坐标值，如-340.500。③在机床坐标系中X方向，可以得工件坐标系原点的坐标值为{-240.500+ （-340.500）}/2=-290.500。④同时测得工件Y方向机床坐标系中的位置。

2.1.2 z向对刀。①启动主轴带动刀具转动。②将刀具移至工件的上方。③通过微调操作，接近工件表面。记录下刀具在Z方向的坐标值，如-140.400，以及相应的机床坐标系的-140.400。④在机床工件坐标系存储地址G5*中输入测得的x，y，z值。⑤登录面板的输入模式，输入“G5*”，运行G5*使其生效。⑥对对刀的正确性进行检验。

2.2 塞尺、标准芯棒、块规对刀法 这种方法在刀具与工件表面加入塞尺，让刀具碰撞到塞尺。在记录坐标值时把塞尺的尺寸减去。

2.3 采用寻边器、偏心棒和轴设定器等工具对刀法 该法是最常用的对刀方法。特点是效率高，能保证对刀精度，让其钢球部位与工件轻微接触，被加工工件为良导体，定位基准面有较好的表面粗糙度。

2.4 顶尖对刀法 ①将工件装夹在工作台上，主轴上安装顶尖。②快速移动工作台和顶尖，并以降低速的方式接近工件。③修正进给倍率为微调状态，对准画线的中心点，并记录X、Y值。④卸下顶尖，装上铣刀，用试切法或者塞尺法测量Z轴方向的坐标值。

2.5 百分表（或千分表）对刀法（一般用于圆形工件的对刀） ①x，y向对刀。在刀柄上安装百分表，在主轴带动下，百分表开始转动，移动工作台，使主轴中心线对准工件的中心。②把百分表卸下，装上铣刀，用试切法或者塞尺法测量Z轴方向的坐标值。

3 数控编程中的数学处理

3.1 圆弧连接的计算 一零件轮廓如图1所示，其中A、B、C、D、E、F为基点，A、B、C、D可直接由图中所设工件坐标系中得知，而E点是直线DE与EF的交点，F是直线EF与圆弧AF的切点。

3.2 节点坐标的计算

3.2.1 求曲线段的最小曲率半径Rmin。最大插补误差δmax必在最小曲率半径Rmin处产生，已知曲线曲率半径为：R=■ （1）

欲求最小曲率半径，应将式（1）对x求一阶导数，即■=■

令dR/dx=0，得3y″2y′-（1+y′2）y？苁=0 （2）

由此可求出最小曲率半径处的x值。将此值代入式（1），可得Rmin。

3.2.2 等误差插补法

①如图2所示曲线以（x0，y0）为圆心，δ为半径作圆，圆方程为：

（x-x0）2+（y-y0）2=δ2

②作该圆与轮廓曲线y=f（x）的公切线，得到两切点（ξ0，η0），（ξ1，η1），满足下列联立方程：

对曲线对圆：

对圆：f′（？孜1）=■f（？孜1）=？浊1F′（？孜0）=■F（？孜0）=？浊0

式中，y=F（x）表示圆方程，由此可求得公切线的斜率k，k=■。

4 结束语

本文验证了几种对刀方式，通过验证，取得了相同的效果。在不同的机床上使用不同的方式能达到更好的效果，对其它数控系统也具有一定推广价值。

参考文献：

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基金项目：本文系陕西工业职业技术学院课题《以行动导向教学开展数控技术专业教学的实践研究》（编号JY10-14）。

前 言

教育部职教中心所姜大源教授曾讲道：“实施行动导向的教学，要求开发过程导向课程、构建行动学习情境、完成教师角色转变、实施个性化教学形式、建立一体化专业教室”[1]。与传统的单向灌输式教学方法相比，行动导向的教学更加注重学生独立解决实际问题及自我管理式的学习。

行动导向的教学法，在教学中更重视“案例”教学，重视“解决实际问题”及“自我管理式的学习”。既可使学生更快地掌握专业技能，又培养了学生解决实际问题的方法能力、与人协作共事的社会能力和创新精神。现以陕西工业职业技术学院数控技术专业的《数控机床编程》课程为例，进行“基于工作过程”的课程应用初探。

《数控机床编程》课程改革的必要性

《数控机床编程》是本专业的一门主干课程，主要教授内容以实际应用为主。《数控机床编程》这门课程中，有很多原理和指令是比较抽象的，对于学生来说难理解，难接受。一本教材、一块黑板、一支粉笔的传统教学方式显然已不适应对学生职业素养的培养。因此，必须转变教学模式。根据《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》（教高[2006]16号）文件中提出的“课程建设与改革是提高教学质量的核心”、“加大课程建设与改革的力度，增强学生的职业能力”的要求，结合我院数控技术专业多年来借鉴德国行动导向教学培养模式，按基于工作过程系统化方法来设计课程内容，开发融“教、学、做”为一体的任务驱动的行动导向课程。

基于工作过程的课程设计理念与思路

1.课程设计理念

《数控机床编程》课程是以培养“具有扎实的数控工艺理论基础，有较强的数控编程和实施能力的高素质应用型、技能型人才”为目标。是以学生为中心、工作过程系统化、情境化的专业领域课程。针对职业岗位中核心典型工作任务，重点培养学生编制数控加工工艺、程序，并实施数控加工的核心职业能力。使学生掌握数控车床、数控铣床、加工中心的基本编程与操作方法。在学习过程中，学生首先要获得的是关于职业内容和工作环境的感性认识，进而获得与工作岗位和工作过程相关的专业知识和技能。按照“理论够用，技能强化”的原则设置课程。在实验室或实训场所组织教学，采用“课堂讲授与现场实训一体化、学历教育与技能认证相结合”的教学方法，培养学生的自我学习能力和自我发展能力。形成“实践教学――实习训练――职业培训”的技能培养模式，最大限度地提高学生的职业能力。

2.课程设计思路

《数控机床编程》是直接服务于数控工艺员、数控编程员核心职业能力培养的，通过前续课程的学习，学生已对机械加工工艺和常用的加工方法有了初步认识，再通过工件结合学习，较好地提高了数控机床的操作技能，这里要将典型零件编程加工的实施作为重点来学习。这一典型工作任务仅靠已有的工艺知识和加工技能是不够的，学生必须首先分析零件加工任务，确定加工工艺过程中的主要工艺问题，才能进一步编好程序、仿真模拟、数控加工的工作实施计划。

本课程以职业岗位标准为依据，以工作岗位和后续课程要求为课程定位；以工作任务为驱动和课程目标；以工作任务构建学习情境；以理实一体化为教学环境，利用多媒体课件、视频技术、现场教学等手段，积极采用任务驱动教学法、讲授教学法、演示教学法、分组教学法、现场教学法、引导文教学法等现代先进的教学方法。以体现课程的职业性、实践性、开放性。

基于工作过程教学模式设计与实施

基于工作过程的行动导向式课程，应体现对应职业工作任务的完整工作过程。教学过程可划分为“确认工作任务”、“制订计划”、“实施”及“检查与评价”。在课程教学设计上，采用六步教学法，即资讯―计划―决策―实施―检查―评价的行动导向教学模式，使学生在完整、综合性的行动中进行思考和学习，达到学会学习、学会工作、培养社会能力与方法能力的目的。在结构上，以能力为本位，由简到难，由单一到综合，符合学生认知规律及职业能力成长规律。通过六个学习情景全过程的学习，从而掌握数控加工基本技能。

1.改革后课程描述

2.教学内容设计

《数控机床编程》学习领域课程的教学内容是通过学习情境来反映的。其中学习情景是学习领域的具体化和细化，是案例化的主题学习单元，它将理论知识、实践技能与实际应用环境结合在一起。是教师引导，学生主动学习的教学安排，又是学生对职业行动情景的反思。数控编程员所面临的典型工作任务是不同类型零件的加工工艺和程序编制、加工实施。因而，选择教学内容时，以典型零件为载体。本课程选择了轴类、盘套类、箱体类等六个典型零件作为教学内容，学习情景的设计主要是针对六个典型零件的编程加工。

3.教学组织过程与实施

在教学过程中，按照 “六步工作程序”（资讯、决策、计划、实施、检查、评估）思维模式，设计学习情景中的工作任务，并以完成所学的工作任务为目标来组织教学，把课堂与实训地点一体化，通过教学做一体化的教学形式开展教学。

结 论

本课程根据数控职业岗位划分学习情景，每个情景以典型零件的生产加工过程为导向引入理论教学内容，采取循序渐进的教学方式，由简单到复杂、由易到难进行展开。以典型零件生产加工过程为切入点组织教学，采取教、学、做一体化的教学模式明确培养目标，确定能力标准、知识点，教学内容贴近企业岗位的需求。教学活动以学生为主体，实施通过分组合作来完成工作任务，在具有真实工作场景的数控加工实训基地进行教学，按照“做中学，学中做，先行后知”的原则，实现老师在做中教，学生在做中学，融做、教、学为一体的教学模式，使学生的专业能力、社会能力、方法能力齐驱并驾，对高素质技能型人才的培养有强大的推进作用。

参考文献：

[1]姜大源.职业学校专业设置的理论、策略与方法[M].北京：高等教育出版社，2002.

[2]陈树兰.浅谈国外高校教学方法改革现状[J].四川商业高等专科学校学报，2002（12）.

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中图分类号：G812.5 文献标识码：A 文章编号：1006-7116(2012)04-0111-05

“高、难、准、稳、美”体现了当前蹦床运动的项目特点和发展方向，同时，也反映了蹦床运动的训练规律，它们之间相互影响、相互促进。其中，“高”主要指单个动作的腾空高度以及成套动作高度的一致性。没有足够的腾起高度，高难度动作就会因不具备时空条件而无法准确完成，即使勉强完成，也会因着网仓促而使后继动作的连接变得更加困难，从而造成动作不稳定。2011年实施的最新国际蹦床评分规则中增加了“飞行时间”评分指标，用于评判运动员成套动作腾空高度，这更说明了蹦床运动腾起高度的重要性。要想获得足够高的腾空，必须正确理解并把握蹦床动作的腾空技术。时间和空间是一切运动着的物质存在的基本形式，蹦床腾空技术也是以一定的时间和空间形式而存在的，依据系统科学理论，腾空技术中的时间因素和空间因素不仅能独立地影响运动员在网上的运动效果，同时还通过相互协同，获得1＋1＞2的协同效应[1]。因此，本研究将从腾空技术的时空协同方面入手，探讨提高蹦床成套动作腾起高度的动力因素，并有针对性地提出训练方法，为备战2012年伦敦奥运会提供参考。

1 蹦床网上动作腾空技术的时空界定

蹦床网上成套动作是由10个单个动作组成，从时间和空间的角度，每个动作的技术环节又可以分为腾起的最高点、着网瞬间、网面的最低点、离网瞬间4个时相和空中下落、压网、蹬伸、起网4个空间阶段(如图1所示，A为最高点，B为着网瞬间，C为网面最低点，D为离网瞬间。运动中人体之所以能够腾空，主要是通过下落、压网、蹬伸以及起网4个过程中合理的技术，实现网面做功，将人体抛起。所以，腾空技术不是一个单纯概念的技术，而是多个基本技术的集合体，由于这些基本技术的性质和作用的差异性，很难将它们放在一起进行研究，但从这些技术目的的趋同性分析，它们还是具有一定的共性，即通过这些基本技术协同作用，为人体的腾空提供合理的时空条件。因此，以体育运动的时空效能为切入点研究这些技术的共性及相互关系具有可行性。每个基本技术的存在都具有时空因素，所有基本技术的时空因素又构成了人体腾空的时空条件，这也是我们研究腾空技术的依据。2 蹦床网上动作腾空技术的时空结构及影响因素

2.1 蹦床网上动作腾空技术的空间结构及影响因素

1)蹦床网上动作腾空技术的空间结构。

蹦床网上动作腾空技术的空间结构包括蹦床器械属性的变化和人体运动轨迹两个部分：首先，通过外力作用蹦床网面高度和形状会发生变化，与网面相连的弹簧长度也随之发生变化而产生弹性势能；其次，在网面弹性和人体内力的作用下，人体会做上下运动，同时完成难度动作。由此可以推测，理想状态下，蹦床网上动作中人体的运动轨迹应该是垂直方向的上下运动。然而，由于蹦床网面、弹簧的空间伸张性和蹦床动作的特殊性(空中绕横轴的向前、向后空翻和绕纵轴的转体)，决定了完成动作时人体重心运动轨迹呈现抛物线状，即会发生水平方向和纵向的位移，相邻单个动作的纵向位移还会产生高度差，这也就是我们平时所说的水平位移、腾起的纵向高度和腾空高度一致性(如图2、图3)。

图2中A、B分别代表完成一个动作时的起跳点和落点，AC表示水平方向的前后位移，BC表示水平方向的左右位移，虚线框代表规则允许的位移区域；图3中显示了成套动作中相邻两个动作完成后人体重心纵向位移情况，AB和BC分别代表了人体在纵向的位移大小，其垂直距离就是两个动作的腾空高度，A点与C点间的垂直距离则为两个动作的高度损失，这也是判断成套动作腾空高度的一致性的重要指标。

通过以上分析可知，蹦床单个动作的腾空技术的空间结构主要包括水平方向的位移和纵向的位移(腾空高度)，而对于成套动作的腾空技术的空间结构来说，水平方向位移又分左右位移和前后位移；纵向位移又会产生高度的损失，也就是腾空高度的不一致性。

2)影响蹦床网上动作腾空技术空间结构的因素。

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1、可编程控制器

可编程控制器简称PLC，普遍被运用在内部程序的存储工作中，为系统提供了良好的编程条件，用户可以借助该存储器进行计数、算数操作、逻辑运算等活动，而通过输入定时、顺序控制等指令后即可生效，而生产过程中可以依靠PLC进行数字、模拟方式的输入/输出控制。PLC数控机床利用了传统数控机床的优势，同时嵌入了先进的PLC技术、通讯技术、计算机技术，发挥自动控制和微电子的作用，使其满足数控机床运行和新型工业生产的双重要求。

2、数控机床

数控机床以机床本体为基础，通过核心部分数控装置来发号和控制驱动机床，伺服系统发出指令后驱动机床会按照标准流程来执行，数控机床依靠三大主体部门来发挥职能作用，而数控系统会控制机床内部，以数字输入的形式来完成信息输出与输入工作。

3、数控机床控制系统

3.1 数控机床控制系统结构组成

数控机床控制系统结构如图1所示，通过输入信息到数控装置中，使其作用于PLC、主轴控制单元、速度控制单元以及伺服电机，机床电器逻辑控制装置，位置检测反馈装置会通过数控装置将信息输出，完成整个系统的联通工作。

3.2 数控装置的组成

微型计算机为数控装置提供了稳定的基础和条件，使其能满足各项数字控制活动要求，而数控机床通常简称为CNC，它拥有微型计算机机构和数控装置功能模块两大主要部分，为系统运行提供了输入/输出装置、存储器、接口以及总线、中央处理单元，但是针对单一或复杂命令的执行都要启动软件和硬件双重装置，在系统程序的指挥下完成，而控制和管理软件会协调和指挥硬件。

4、基于PLC数控机床控制系统的设计

我们在数控机床控制系统中嵌入可编程控制器，以变频器、电机、光栅尺等装置为主，保持系统的全封闭循环空间，通过存储器编程来加强数控系统的精度，不断增加适用对象数量。数控机床本身能够检测刀位情况，操作换刀、断刀等活动，还能检测和连接通信，进一步提升了数控机床的性能和作用，在实现生产自动化的过程中降低成本、提高生产效率，保证数控机床系统的正常运行。

4.1 硬件结构

针对数控机床的硬件设计利用机械部分为基础，通过硬件电路和上下位软件来完成整体构造，数控机床控制系统中的硬件电路发挥着机床驱动的作用，同时能为各部门传递有效的信息，为系统提供最稳固的保护。机械手换刀、断刀检测都是硬件部分提供的功能之一，气缸外壁的电磁感应系统会控制并显示机床机械手的位置，而光纤传感器会随时检查刀具的情况。

4.2 系统初始化

系统初始化会提供工作原点复位和机床原点复位两项选择，如图2所示为系统坐标系示意图，在工件原点中放置毛坯和芯模，通过工件、工作和机床三大坐标来完成系统指令。机床原点的复位操作通过数轴的极限开关来控制，而按下复位按钮后机床就会回到初始原点，准确定位旋压加工位置。机床坐标系为整个机床坐标复位工作提供了有效的参照，保证机床待机加工前后的位置符合生产标准，减少位置误差。机床运行过程中零件装卡无恙以及旋压制品装卸正常的基础上要减少原则和位置距离，使得加工起始位置能满足设定原则，机床功能在考虑硬件结构的基础上挖掘可编程控制器的作用。

4.3 系统功能模块设计

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1前言

科学技术是第一生产力。人类历史上发生过三次工业革命，都对世界的生产技术与生产方式带来突发性的改变。尤其是第三次工业革命之后，计算机的出现，企业开始走机械化生产，传统的手工制造业也逐步被取代。信息技术的快速发展以及互联网的普及，数控技术也开始快速的发展。如今，数控机床的技术也比过去先进很多，尤其是一些大企业，拥有世界一流的数控机床技术，为企业的生产研发提供了巨大的技术支持。数控机床，中文全称为数字控制机床，它的英文名称为Computernumericalcontrolmachinetools，数控机床属于一种的称。从功能上看，数控机床是一种自动化机床，这种机床装有是程序控制系统。数控机床的里面的控制系统能可以非常科学地处理具有控制编码或者其他符号指令规定的程序，这种处理方式具有一定逻辑性，数控机床里面的控制系统，还可以将其译码，最终用代码化的数字来标志，借助相关的信息载体输进相应的数控装置。数控机床的功能，还包括可以通过经运算处理由数控装置发送各类控制信号，控制系统能够很好地控制机床的动作，并且根据相关的按图纸规定的形状与尺寸，实现零件加工的自动化，大大提升了生产的效率。数控机床，作为机电一体化的高科技产品，它是一种将机床、信息技术、电动机及拖动、动控制、检测等相关技术为一体的自动化设备，在现代生产中，数控机床发挥着非常重要的作用。数控机床在当今的生产中，非常科学有效地解决了各种实际生产的复杂、精密以及小批量、多品类等复杂的加工问题，作为一种具有高效能、柔性度非常高的自动化机床，它已经是很好地代表了当今机床控制技术的发展最新方向。

2数控机床的检测反馈装置介绍

2．1数控机床检测反馈装置原理介绍

在数控机床中，反馈装置是其重要的一个部分，反馈装置系统是闭环或者半闭环类型的数控机床检测环节，这个反馈装置能够包含在伺服系统中，一般来说是由检测元件以及其相对应的电路构成的。总的来说，检测反馈装置的作用是能够检测数控机床坐标轴的具体移动速率以及位移，同时能够很快速的将数据以及信息及时反馈到数控装置以及伺服驱动里面，从而形成完善的闭环控制系统。一般来说，数控系统的结构方式会直接决定检测位置的安装，同时也会直接决定检测信号反馈的位置。数控机床的重要构成部分———反馈装置，它可以直接影响到生产加工的精度，对于实际的生产效率产生重要的作用，最终对于自动化程度也产生了比较关键的影响。检测反馈装置的关键功能主要是将检测到的位移及速度测量信号当做反馈的信号，同时检测装置会将这些信号转化为相对应数据符号，接着检测装置将这些信号发送回电脑，在电脑里面讲这些信号与数控装置里面发出的各种脉冲指令信号开始相关的对比，假如出现误差，检测装置就会开始扩大后控制驱动以及执行相关部件，以致可以让其向偏差可以消除的方向变动，逐步减少偏差，最终可以实现零偏差。

2．2数控机床对位置检测反馈装置的要求

由于数控机床经常要进行大规模的作业，它对于位置检测反馈装置是要求比较高的，否则数控机床在实际运作中容易出现故障。通常来说，检测反馈装置受到温度以及湿度方面干扰会比较小，要求能够满足相关的精度要求，同时能够长期稳定地维持一定的精度。检测反馈装置要满足机床运作的相关要求，检测反馈装置抗干扰性要比较强，同时能够适应数控机床运作环境的标准。检测反馈装置要能够与电脑方便连接，同时检测反馈装置要方便使用维护以及安装，同时要讲究经济适用。

3数控机床的检测反馈装置的注意事项

3．1培养优秀的技术人才

数控机床的检测反馈装置技术不断发展，很多大企业从国外引进先进的技术，但是国内的相关技术人才比较紧缺。在实际机床运作中，很多技术人员对于新的检测反馈装置技术不熟悉，因此操作方面也偶尔出现一些错误，严重影响了机床的运作效率。因此，要让数控机床的检测反馈装置技术很好地应用到实际生产中，就要加大力度对技术人才的培养。企业方面，可以对现有数控机床技术人才进行培训，加强技术人员对检测反馈装置知识的学习，包括数控机床对检测反馈装置的要求，检测反馈装置的工作原理等。

3．2做好检测反馈装置的使用及维护工作

数控机床的使用必须按照相关的规定，遵守安全手册才能进行。但是在实际中，很多企业的数控机床使用程序比较混乱，一些技术人员并没有按照相关的步骤进行操作，一些检测反馈装置很多时候是因为操作不当而无法工作，甚至使用寿命也开始缩短。其次，检测反馈装置的维护工作未做好，一些装置容易受到损坏。因此，企业要完善数控机床的检测反馈装置的使用与维护相关制度，完善数控机床的使用流程，定期对检测反馈装置的保养，延长相关设备的使用寿命。

4结语

总的来说，数控机床相关技术发展非常迅速，数控机床的检测反馈装置在实际运作中显得非常重要。本课题重点阐述了数控机床的检测反馈装置的工作原理，以及数控机床对检测反馈装置的要求，提出了检测反馈装置必须要具有较强的抗干扰性，能够适应数控机床运作环境的相关要求，并提到了检测反馈装置的应该经济适用。作为企业，要使用数控机床的反馈装置，就要加强对优秀的技术人才的培养，尤其是要加强对现有检测反馈装置技术知识的学习，深入了解与熟悉数控机床对检测反馈装置的要求，学习检测反馈装置的工作原理等。本课题最后提出了要做好检测反馈装置的使用及维护，定期对检测反馈装置的保养，延长相关设备的使用寿命。

参考文献:

［1］乔强．数控机床精度检测装置及误差分析研究［D］．太原:四川大学，2000．

［2］邢曦．数控机床伺服单元检测装置的研究［D］．沈阳:沈阳工业大学，2009．

［3］刘祖其，刘国群．数控机床精度检测装置及分析［J］．数字技术与应用，2010(06):96．

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中图分类号：S611文献标识码： A

前言

目前，数控机床可靠性技术能够体现机械制造业的发展水平，也在一定程度上反映国家的现代化水平。尤其是随着我国现代制造业技术的快速发展，数控机床在现代工业中的应用也越来越广泛，因而数控机床可靠性技术在现代工业中的作用也更加明显。自上个世纪后期以来，我国加强了对数控机床可靠性技术的基础性研究工作，进而使我国的数控技术取得了较大的发展。但是，随着国外大量的数控设备进入到我国市场，我国国内的数控机床市场受到很大的冲击。因此，为了与国外的数控设备进行竞争，有必要提高数控机床可靠性技术的设计。

一、可靠性指标

可靠性是指在一定的条件和时间内，完成某些任务的能力。数控机床的可靠性是指数控机床能够在一定是时间和条件下完成机械制造的能力。但是，数控机床的可靠性不能通过单一的指标进行衡量，因而衡量数控机床的可靠性一般很难。目前，数控机床的可靠性都是采用定量的数据来表示。因此，在设计数控机床的可靠性时，需要采取很多方法对数控机床的可靠性进行估计，当数控机床应用于某种机械设备的制造后，还需要对制造出来的机械设备进行可靠性检验。

二、可靠性分析

2.1应力分析

一般情况下，数控机床的零件在运行的过程中所承受的载力主要包括非正常载荷和工作载荷两种。其中，非正常载荷是由于数控机床设计人员设计的不当或者是由于数控机床制造人员不到位而造成的，而工资载荷是数控机床正常运行所必须的。因此，需要通过数控机床的结构设计尽量减少数控机床的非正常载荷，以达到应力分析的目的。

2.2故障树分析

故障树是一种描述设备故障因果关系的一种方法，也是数控机床可靠性分析的常用方法之一。但是，数控机床在运行的过程中出现故障是很常见的现象，因而采取故障树分析数控机床潜在的故障显得至关重要。同时，由于故障树方法分析数控机床存在的故障还具有简单和形象的优点，因而故障树分析受到了广泛的应用。

2.3故障模式影响与危害性分析

故障模式影响与危害性分析是对数控机床故障影响分析和危害性分析的综合，其目的是为了分析数控机床存在的故障和解决故障。但是，这种分析数控机床故障的技术是对数控机床的各个组成部分存在的故障进行逐一分析，进而对数控机床设计中存在的故障环节进行全面改进，为数控机床的可靠性设计提供有效的信息。因此，加强对数控机床的故障模式影响与危害性分析显得很关键。

三、可靠性设计

3.1可靠性预计

数控机床的可靠性预计一般是根据人们对数控机床的故障数据、技术水平和零部件的可靠性等进行预计，从而预计数控机床实际的可靠性程度。为了进一步提高数控机床的可靠性，首先应该对数控机床进行可靠性预计，最后根据对数控机床可靠性预计的结果改进数控机床原有的设计方案。因此，对数控机床的可靠性进行预计是提高其可靠性的重要环节。

3.2可靠性分配

数控机床是指将数控机床的可靠性指标按照一定的原则分配到不同的组成部分，从而使得数控机床的设计要求能够到达其可靠性需要。通过对数控机床进行可靠性分配，进一步提高数控机床可靠性设计方案，尤其是对数控机床中不满足可靠性要求的零部件进行分析和分配，以提高数控机床的可靠性。

四、数控机床可靠性试验技术

目前，数控机床的可靠性试验技术一般包括可靠性设计和应用两个方面。由于数控机床的可靠性试验是确保数控机床使用性能的重要手段，通过对数控机床的可靠性试验，才能进一步了解数控机床的可靠性指标。同时，数控机床可靠性试验是对数控机床进行分析和评价的重要方面。这也是对数控机床可靠性设计过程中各个环节的可靠性进行分析，从而提高数控机床的可靠性。因此，数控机床可靠性试验技术是提高其可靠性的重要环节，因而加强对数控机床的可靠性试验显得很关键。

五、总结

总而言之，数控机床的可靠性技术的设计已经发展成为一个合理的理论和方法，因而数控机床的可靠性不能离开其可靠性技术的设计。只有通过对数控机床的可靠性进行分析，才能有效地提高数控机床的可靠性。同时，数控机床设计企业应该从数控机床的设计选型、零部件设计和故障数据分析等多个方面进行分析和研究，并及时对数控机床的可靠性进行改进，从而提高数控机床的整体性能。因此，现阶段研究数控机床可靠性技术的设计和应用具有非常重大的现实意义。

参考文献

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中图分类号TG659 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）84-0195-02

GPRS对于我们来说并不陌生，可是我们了解GPRS最开始是知道他是应用于手机，再后来是汽车的导航，而本文所要论述的是在数控机床上，GPRS如何去应用尤其是对于数控机床的远程监控方面。

1 GPRS设计的背景

科技的发展带动了很多行业的发展，当然也包括工业企业，数控技术作为科学技术的产物在现代企业已经有了举足轻重的作用，加快了制造业迈向数字化的脚步。众所周知，数控机床的优点是非常突出的包括工作效率非常高、精度高、操作起来非常方便等等。这样的优点使数控机床的价格始终居高不下，而且在维修是也是需要一些专业的人员去进行的，无形之中成本增加了更多。因此，只有找到一个适当的方式来对数控机床进行管理才能使得数控机床为企业创造最大的价值。

现在来看，数控机床虽然基本实现了自动控制，然而在管理方式上仍然是采用一些原始的人工来控制的方式例如在特定的实际进行上报、打电话汇报等等诸如此类的形式。这样的管理方式，最大的弊端就是由于故障出现的时候不能第一时间被发现所以使得系统运行的整体效率不能满足之前的设计，所以说原始的人工控制管理对数控机床实现灵活、集中的监控和管理起到了一定的抑制。

真是在这样的背景下，笔者受到GPRS在其它各个领域当中的应用，开发了本系统。整个系统以先进的GPRS技术为基础，融合了包括通信、计算机、远程故障诊断等目录来说最先进的技术，实现了对数控机床在管理上进行实时监控、故障的诊断以及报警等功能改变了之前数控机床的原始的人工控制，也就是说减少了人力成本的使用，而且提高了监控效率。由于这种方式当数控机床发生故障的时候可以第一时间进行诊断，从而缩减了各种故障给机床及生产说产生的一些负面的问题，也就是说可以使数控机床的使用年限延长的同时也给企业创造更多的经济价值。

2 数控机床中GPRS监控系统的设计思想

2.1 系统的整体设计

整个数控机床中GPRS监控系统的主要部分分别是GPRS网络、Internet以及数控机床监控中心以及监控终端这四大块来组成， Internet将数控机床的监控中心和GPRS网络连接起来，这样就可以将数控机床是实时工作情况传送到数控机床的监控中心，GPRS监控系统并不复杂，可是却实实在在的解决了数控机床之前无法第一时间发现和了解数控机床工作状态的问题。

2.2 各个部分的设计

下面我们就要看一些各个部分的具体设计，首先说一些数控机床的监控中心，它通过Internet上，同时采用IP+UDP协议（IP+UDP协议最大的优点是开销较小）来同GPRS实现互动和对话，将监控中心所发出的一些命令，这些命令包括实时监控、故障的诊断以及报警等等，它会以UDP数据报文的形式通过GPRS发送到数控机床的监控终端，反过来监控终端的信息同时也会反馈给监控中心；在整系统中Internet的作用是一个纽带的作用，它是将GPRS网络同监控中心连接在一起的纽带；如果是Internet的作用是一个纽带那么GPRS就是这个系统的一个通信载体，我们都知道GPRS技术目前在我国，已经广泛地被应用于整个通信领域当中，它的最大优点就是传输速率够强大，GPRS不仅仅是传输速度块而且同时具有速率传输准确两大特点这就是为什么说GPRS对于信息的传输是一个最佳的选择。整个数控机床的监控系统可以通过GPRS来实现数控机床监控中心和监控中心通过Internet来实现互传；数控机床的监控终端作为系统的一个中心，它的主要工作就是对现场数据进行采集之后传送到数控机床监控中心，另外一个作用就是对数控机床监控中心通过Internet发送过来的数据进行接收并进行相应的处理。

3 数控机床中GPRS监控系统的软件设计

3.1 系统所采用的通信协议

数控机床的监控终端和监控中心之间是以GPRS为媒介通过Internet来实现互联，以实现将数据采集之后第一时间发送到出去及时的进行处理，并且还有实现对监控中心实现远程控制。这时候就必须要有个相应的协议来实现数控机床和监控中心终端之间的有意义约定。

首先我们给所要传送的数据设定上起始和结束标志，然后在监控终端不同的监控终端设定上不同的序号，每个不同的数控机床都有不同的监控终端，也就是说这个序号就是区分不同数控机床的一个标志；控制信息是监控中心发给监控终端的控制信息；当监控中心在发现数控机床有不正常的现象时就会发出报警信息传送到监控终端；这样我们就可以结合GPRS技术通过通信协议来实现整个工厂不同的数控机床的集中管理和控制了。

3.2 系统的软件设计

监控终端和监控中心两大模块是整个系统软件模块当中最重要模块。首先我们来看一下监控中心的组成是由数据库服务器、应用服务器以及通信前置机来组合构成的，来实现一些信息之间的整体互通。所以说在计算机上分别有不同的软件来进行运行，当然还有分别为两个系统来设计不同的数据库。监控终端数控的功能是要将数据从数控机床的监控终端进行集中字一起，执行监控终端所发出的命令，将各个终端传输过来的数据进行存储已经进行必要的分析，这时候通过分析、比对就会发现数控机床的运行是够是按照既定的运行轨迹进行的，如果发现异常那么就会立刻做报警处理，并在数据库中将得到的数据进行备份处理。

数控机床监控终端的软件部分模块分别是不同信号处理和传输。数控机床的监控中心监与控终端始终是以GPRS为媒介通过Internet来相连的，监控终端对监控中心发来的数据会第一时间去分析、处理，发现有异常的时候会第一时间发出警报，同时对异常的类型发出提示。

4 结论

上面所阐述的数控机床中GPRS监控系统是以GPRS作为这个系统的一个平台，它将GPRS在数据传输上速率传输准确以及速度快的有点体现的淋漓尽致。同时将数控机床本身的特点融合在整个系统当中，使得整个系统在一些大型的工业企业当中可以被大力推广。本系统已经在一些工业企业当中被实验使用了，已经证明了这个系统的使用性和经济性。

参考文献

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引言

数控机床对于当前时代的发展具有重要的意义，特别是在时展速度不断提升的今天，对于我国经济发展的重要性也是在不断的提升。数控机床是一种典型的机电一体化的系统，并在实际的制造行业发展中发挥了重要的作用。但是，数控机床控制系统在当前的情况下还存在较多的问题，尤其是故障诊断的不及时，以及发生频率较高的故障问题，都是会对制造业的进一步发展产生较大的影响。因此，数控机床的控制系统设计，故障诊断系统的有效实施，对于数控机床运行效率的显著提升，对于当前经济的进一步发展都是具有重要的意义，需要在数控机床应用的过程中，不断进行故障诊断系统的设计与完善，才能保证数控机床控制系统实现原有的功能。

1数控机床发展的现状

（1）数控机床的内涵。所谓数控机床，主要是指在使用数控技术基础上的机床，更为简单的来说，就是在机床中安装了数控系统。根据国际信息处理联盟技术委员会对于其定义，主要是指机床中安装有程序控制系统，借助于这些系统的存在能够实现机床的绝大多数的功能。（2）数控机床的发展历程。数控机床的发展是在二十世纪四十年代中开始，当时的机械工程师已经是提出了在机械加工中应用数字控制技术的思想。具体应用的时间实在1970年左右，当时英特尔公司开发出了相应的微处理器，正式实现了在机械加工中应用数字控制的目的。不仅如此，在近半个世纪的发展中，数字化处理技术的不断完善，计算机的普及，以及机械加工行业的有序发展，都是促进了数字化控制在机械加工行业中的应用，不仅是提高了生产效率，还在一定程度上促进了社会经济的有效增长。当前，数控机床发展出现了两个趋势，一方面，是数控系统逐渐向着网络化的方向发展。随着计算机技术的普遍应用，对于各行各业都是产生了巨大的影响，特别是在数控系统开放程度不断提升的过程中，实现了数控系统的通用性和适应性的提升。同时，利用PC机还能够丰富数控系统的硬件资源，对于数控系统的柔性和扩展性的提升也是具有重要的意义。另一方面，是数控系统出现了智能化的发展趋势。当前的时代，是一个智能的时代，人工智能的出现，并且伴随着在计算机领域的渗透不断提升，对于数控系统的影响也是在不断地提升。在这样的背景下，数控系统已经是逐步引入了神经网络控制机理、自适应控制机理以及模糊系统的控制机理，实现了数控系统的自动编程，前馈控制以及自适应控制等，在工艺上也是实现工艺参数的自动生成以及三维刀具补偿等，这些技术的有效利用提升了机械加工的质量，还能够改善人机之间的关系，使之朝着人机互动更加友好的方向发展。值得注意的是，在智能化发展的过程中，私服系统智能化的主轴交流驱动和智能化进给伺服装置，还能够实现自动识别负载并进行参数优化的目的。（3）数控机床发展的现状。数控机床具有较高的生产能力，在制造业中发挥了巨大的功能，因此，数控机床一经面世，就是收到了较高的关注，获得了较大的市场。但是，在数控机床应用的过程中，还是存在着一些问题，这些数控机床中存在的故障，不仅是难以保证其生产进度和生产效率，还会在一定程度上造成社会经济的损失。对于数控机床中存在的故障，具体可以归纳为以下几类：首先，数控机床的驱动部件存在的问题。数控机床中的驱动部件主要是指伺服电动机，主要发生故障的驱动部件就是异步型交流伺服电动机。在这种伺服电动机中由于轴承、转子以及定子等各个部位的不同，发生故障的严重程度和影响程度也是会有所不同。在轴承中经常发生的故障是轴承的脱落或者是磨损，并且由于转子和定子之间的气隙存在的不均衡问题，不仅是会造成机床的振动超速，还会造成倒条和端环承受力分布的涣散。其次，数控机床支承部件存在的问题。在数控机床中的支承部件主要是指其轴承。轴承对于数控机床的正常运转具有重要的作用，在多数情况下是有内外圈、保护架以及滚动体等部分组成的。在数控机床支承部件中最为重要的轴承是滚动轴承，该轴承有着弹簧性和非弹簧性两种性质，并且在使用的过程中能够实现各个部件之间的振动。由于非线性弹簧性质的存在，极为容易造成滚动轴承的磨损，一旦出现磨损甚至会威胁到整个设备的正常使用。最后，数控机床传动设备存在的问题。数控机床的传动设备只要是指机床导轨、工作台以及溜板和滑座，在这些部件中机床导轨的对于整个产生的意义最为重大，几乎是影响到了数控机床加工的精密程度以及机床的使用寿命。因此，机床导轨与数控机床之间的关系最为紧密。在传动设备中最常见的问题就是在于导轨表面出现变形的问题，这种变形会使得整个导轨表面的摩擦阻力发生变化，会在机床运行的过程中影响到问题，以及受力面积不均衡问题。

2对数控机床故障诊断系统的设计

在数控机床中可能出现的问题不仅是会影响到数控机床的实际生产，还会对企业以及社会的产生不利的影响。因此，针对于在数控机床中存在的问题，应该设计出相应的数控机床故障诊断系统，尽可能保证在最高效的时间内解决问题。（1）设计出数控机床自我诊断功能。目前，数控机床对于我国的制造业的发展具有重要的意义，因此，在实际的应用中的范围较大，应用数量也是相对较多，需要在数控机床研发的过程中，借助于先进的检测设备，尤其是精密水平仪、精密方箱以及测微仪等，实现直接对于故障源的测量，并且结合人工智能检测的方法，对在电气系统中存在的问题进行诊断和解决。不仅是如此，一旦发生多台机床同时运作的过程中出现问题，就需要进行信号处理和逻辑推断的方式，才能实现故障的诊断和解决。在对多台数控机床进行问题诊断的过程中可以采用信号分析的方法，这种方法能够更为精确的判断机床的振动以及温度变化的情况，精确的找到故障源。信号分析方法主要是有两种，一种是时域分析法，另外一种是频域分析法，前者主要是在分析的过程中使用原有确定的数学模型，并针对数控机床在实际操作中的信号的波形在时间变化中的规律，应用典型数据抽样的方式进行相关的分析和计算。其实质是借助于数学函数计算信号的峰值与标准偏差。相对于前者来说，频域分析法是一种以非正弦周转性电路为基础，并且能够实现子啊动态数据分析的基础上，对信号进行更为深层次的分析和处理。（2）数控机床控制诊断系统的设计。在诊断数控机床诊断的基础上，应该设计出相应的数控机床解决系统，才能保证尽可能降低问题产生的后续影响。一方面，应该建立起相应的硬件控制系统。建立这样一个系统的主要目的是，能够在这个系统平台中实现为用户搭建电路的目的不仅是如此，还能够实现各个相关的硬件仪器之间的有效连接。当收集到一定得数控机床操作数据之后，还需要将相应的图像输送到数据库中，在传递的过程中要保证传递的信息具有较高的真实性和准确性。为了达到这个目的，需要选择一些精度较高，分辨率高的数据采集卡，并且配置高质量的数据电线电缆，只有只有这样才能保证传输信号的质量较高。另一方面，制定出数控机床控制的网络化结构。在现在社会中，由于计算机的普遍使用，各行各业之间的联系愈加紧密，已经是形成了网络化的社会结构。这种结构的形成在数控机床控制中也是具有重要的作用，需要在诊断数控机床问题的过程中，实现与网络技术，通信技术等进行联系，保证在前端诊断出相应问题的基础上，在后台控制中能够尽可能实时的解决问题。这就需要将互联网设备与数控机床有机的连接起来，在系统分析问题的基础上，有维修工程师实时的对问题进行计算，制定出最佳的或者是最优的解决方案，实现数控机床问题的快速解决。

3结论

数控机床是一种典型的机电一体化的系统，数控机床故障诊断系统的设计与实现，对于提升数控机床生产的效率具有重要的意义。不仅如此，数控机床故障的及时诊断，不仅是可以降低问题带来的损失，还可以借助于前馈诊断技术，消灭一些尚未出现的问题，进一步提升其生产效率。在当前时展的过程中，由于市场以及消费者对于机械加工提出了更多新的要求，对于机械加工产品的质量要求也是在不断地提升，在这样的情况下，需要对于数控机床的控制系统和诊断系统进行深入的研究，并且借助于现代化的技术手段，实现有效提升数控机床的运行效率，改善数控机床中存在的问题。

参考文献：

[1]杜娟,阎献国,韩建华,兰国生.基于混合神经网络的数控机床故障诊断技术研究[J].组合机床与自动化加工技术,2011(12).

[2]韦清等.数控加工过程质量控制的关键环节研究[J].现代制造工程,2014(06):58-63.

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数控机床自问世以来，为机械加工行业带来了翻天覆地的变化。数控机床具有很多优点，比如加工出的产品柔性好、精度高，生产率比较高，劳动强度低，工作人员工作条件得到了改善。数控机床在机械应用中具有重要的作用，随着我国的经济与生产水平逐渐追赶上国际水平，计算机技术的迅猛发展伴随着目前设计技术的快速进步，数控机床机械应用技术的使用范围也在不断加深[1]，这些都为了更加适应生产生活的需要。所以对于数控机床机械加工技术进行分析和研究具有一定意义。

1数控机床的应用范围和要求

1.1数控机床的使用范围

数控机床的使用范围很广泛，可生产品种多且批量小的零件，也可应用于形状特殊结构复杂或者经常更改形状的产品，甚至对一些购买时价格贵且不能随便报废的产品也是可以使用数控机床的，这样更能保证产品的质量和效率。在一些需要批量大，对精度的要求又比较高的产品使用现代化的机电一体数控机床效果更好[2]。

1.2数控机床的使用要求

虽然数控机床机械应用具有诸多优点，可以大大的提高生产效率和生产质量，但是数控机床的使用过程中还是有很多要求的，只有满足了这些要求，才能最大限度的发挥数控机床的作用。首先，数控机床使用对操作维修工作者的技术水平要求高，因为数控机床集合了计算机技术、机床结构、自动控制等技术，同时也包含着精密测量和微电子技术[3]，因此，要求机床的操作者、维修者以及管理保养人员具有较高的专业技术素养，同时也要有较高的文化水平。因为数控机床的使用主要是根据程序进行生产加工，对程序的编制需要编程人员既有理论知识做支持又有实践技巧。因此，数控机床的操作者必须要具备理论基础，而且上岗前应该对该机床的结构和工作原理进行相应培训，在实际上机操作前也要进行专门的训练。不仅仅是对工作人员有要求，在数控机床使用的过程中，要想保证机床正常的运转，按时完成工作，就要对数控机床进行正确且有效的维护，因此维修人员也要有专门的培训，之后才能允许其上岗。其次数控机床对夹具和刀具的要求较高，要求在生产单件或者生产批量不大时用通用夹具，如果大批量生产时可以使用专用夹具或者组合夹具，这样可以大大的节省加工的时间。这些夹具能够自动夹紧或松开。同时数控机床要求刀具精度高，使用寿命要长，尺寸稳定变化小，这样可以在机外预调，需要换刀时可以快速的更换，也要求刀具可以很好的控制切屑的折断、卷出和排出，刀具也必须具有较好的可冷却性能，减少刀具的磨损，提高产品的质量。

2数控机床的机械加工特点

2.1柔性强

柔性就是平时所说的适应性，是指数控机床会针对生产产品的变化而变化的能力[4]。在数控机床上加工零件，需要之前输入编制的程序，而如果想要改变加工的零件时，只需要重新编程，然后再输入数控机床就行，而真正的生产过程则都是自动化，根本不需改变机床的任何硬件。这样在生产结构复杂的单件产品或者生产批量不够大的产品时，甚至在试制新产品时就方便很多。数控机床的柔性，使得数控机床的生产得到迅速发展[5]。

2.2产品精度高，质量稳定

数控机床是全自动化机器，只要输入固定的程序，所生产出来的产品质量稳定，合格率高。数控机床的传动系统和机床结构的热稳定性很高，刚度也很高，同一批零件生产出来的产品误差很小，一致性得到大大提高。

2.3生产效率高

数控机床的结构刚性好，可以进行强力切削，提高了切削效率，节省了很多时间。从数控机床的夹具和刀具来说，工件装配用时更短，刀具也可以根据需要随时更换，并且在更换零件时不需要调整整个机床，这样又省下了安装和调试的时间。由于数控机床加工出的零件质量高，一般不需要大量检验，只需要做首件检验，和工件关键尺寸的抽样检查就可以，节省下的时间又可以多生产产品，这样生产效率便大大提高了。

3结束语

随着世界经济的不断发展，数控机床也进行着日新月异的发展，并且逐渐向着高速、高精度、绿色、网络、智能化等方向发展。我国作为世界制造大国，主要依靠劳动力、价格、资源等方面的优势，可是从技术方面和自主研发方面与国外发达国家存在着差距。所以我们要不断研发自己的先进技术，加强技术创新与人才培训力度，争取早日实现数控机床的转变，实现从低端到高端，从加工初级产品到高级产品的转变，也实现创造与创新。

参考文献：

[1]李业农.数控机床及其应用[M].北京：国防工业出版社，2006.

[2]朱晓春.数控技术[M].北京：机械工业出版社，2006.

[3]李立.数控机床[M].北京：高等教育出版社，2005.

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引言

数控机床外防护主要制造材料是金属钣材，但由于不同功能的要求、使用要求以及 材料特点，非金属材料在数控机床外防护的生产中也有重要应用，这些应用主要用于玻璃视窗、玻璃钢防护装置和塑钢门帘及树脂门把手等辅助部件。

1.数控机床外防护的设计

1.1 数控机床外防护的结构设计要与机床的总体结构设计相统一。数控机床外防护设计是机床整体设计的组成部分，要求处理好外防护与主机本体及内防护关系。

1.2 数控机床外防护的结构设计要与安全人机工程学设计理念相结合。数控机床外防护在结构设计时不仅要考虑其防护功能、作用原理，还要从安全性和人机工程学的角度出发。在满足数控机床外防护的结构功能的前提下，为操作者提供一个安全、舒适的工作环境。

1.3 数控机床外防护的结构设计要与制造工艺相结合。数控机床外防护的结构设计要考虑到生产的可加工性、现有设备的生产能力，以及检查、运输和维护的方便性。机床外防护的结构设计要简洁、美观、真正达到防漏水、防屑性能优良功能。

2.数控机床外防护类型及基本结构

2.1数控机床外防护类型

数控机床外防护是指将机床切屑区或工作区与周围环境隔离开来的安全防护装置。数控机床外防护根据所防护的范围可分为全封闭和半封闭防护。对于不同类型的数控机床其外防护所包括的内容不尽相同，例如，对于精密的数控机床来讲，其外防护的要求是全封闭类型。而经济型的数控机床，其外防护的要求只是对机床本体进行的，而液压站、电气箱等辅助设备均不包括在外防护内。

2.2 数控机床外防护基本结构

按数控机床外防护的区域划分，对于全封闭的数控机床外防护按其防护区域划分其结构如下：防护门（根据加工长度一般可分为单门、双门）、机床左侧防护罩、机床右侧防护罩、上顶罩、前罩体、后罩体、数控系统操作面板（CRT）及支撑立柱等。对于半封闭的数控机床外防护按其防护区域划分其结构如下：防护门（多为单门）、单侧罩体（防护主轴箱）、后罩体及数控系统操作面板（CRT）等。

数控机床外防护的常规结构如下：

（1）数控机床外防护的左、右防护罩结构无论是全封闭防护或是半封闭防护的数控机床，其外防护的左、右防护罩是根据空间的位置来划分的。为了防护罩安装和维护方便，一般在左、右防护罩体的侧面设有活动门。活动门大小应适当，活动门与罩体采用钢性较强的铰链联接，并安装有门锁。

（2）数控机床外防护的防护门结构数控机床防护门从外型上可分为直线型和弧形两种，其形状的选用与数控机床外观造型中整体形状相匹配。

在防护门的设计时，要保证其刚度和外观的平面度，因此，防护门内侧设置加强筋板，以防其凸凹不平。考虑到防护门美观性和整体的协调性，一般采用塞焊的工艺将加强筋固定在防护门的内侧。

对于全封闭防护的数控机床，只有通过防护门的观察窗来观测机床的加工状况。因此，防护门上有两个重要的结构形式，一是观察窗玻璃的选择，二是门把手的选择，为便于防护门的推拉，所以在防护门上都设有门把手。门玻璃一般采用双层防爆玻璃，以防加工工程所产生的切屑造成防护门玻璃破碎，而引起对操作者的伤害。若门玻璃应采用有机玻璃时，建议采用螺钉紧固结构。

（3）后罩结构

对于全封闭防护的数控机床的后罩所包容的设备为电器柜、变压器、冷却装置等辅助设备，这样，使数控机床具有强烈的整体性。在后罩体门的设计上，要保证后罩门的美观性，门内侧应焊有加强筋板，采用塞焊连接。由于，后罩所包容的设备在工作中，都会产生热量。若这些热量不及时散发出去， 会对数控机床的加工区内的温度有影响，引起温升而造成加工精度的降低。因此，要在后罩的门上开有大面积的散热通风孔。

2.3 数控机床外防护的结构划分

数控机床外防护按其防护结构划分，数控机床外防护可为围板式、框架与围板组合式两种结构形式。对于数控机床外防护结构形式的确定，是由数控机床自身的结构形式、规模的大小以及对防护的技术要求决定的。数控机床防护无论是围板式，或是框架与围板组合式，其结构都是由基础支架类、框架类和围板类组成的。

2.3.1 基础支架类

数控机床外防护装置的基础支架就是直接与机床主机基础件相连，用以支撑外防护装置的各个罩体部分。机床支架要有足够的承载能力（强度、刚度）、准确的几何形状。基础支架本身重量经、结构合理、受力效果好。基础支架的材料可用铸铁、也可用钢结构。截面尺寸要适当，必要时应进行强度较核。钢结构支架可以用钢板经机构定型后焊接，也可用钢板与型材结合焊接而成。基础支架类与基础主机基础件的连接固定一般用螺钉，螺钉需要较核，并且采用放松垫圈。

2.3.2 框架类

外防护装置中，框架是用来起支撑和定位作用的，因此，也要求框架应具有准确的 形状和足够的强度和刚度。框架的结构形式：一般框架由各种型材组合焊接而成；板材折弯组合焊接而成；厚板材机械加工组合焊接而成。采用的型材有角钢、钢管、槽钢、“之”字钢等。

2.3.3 围板类

围板是附着在框架之上或围板之间相互连接固定于基础支架之上。围板的形式多种多样，围板的结构根据大小和复杂程度有所不同，因此，对围板的设计要求也有所不同。围板边缘必须折边，而且是两次折边，并且把合结构不外露。大的围板为了保证强度和刚度需要设置加强筋。围板的轮廓形状定型，把合孔位置度和平面度都要有要求。在围板的设计时，要考虑到安装以及运输方面的需求。另外，围板设计还要考虑安装的方便性和可行性。由于围板的连接都是设计在内侧， 所以设计时要留出安装的空间，如：在适当的位置上设置活动窗口。围板的材料2mm最常用，材料多为冷轧钢板。

3.数控机床外防护设计规则

（1）要以人为本。

（2）外防护必须安全可靠。

（3）外防护要与机械装备配套设计。

篇12

2影响数控机床机械技术加工效率的相关因素

1）规章制度不完善。

近些年，数控机床取得了一定的发，但是针对某些方面仍然存在一定的问题，一些设备与零件仍然存在很大的问题，在实际的工作之中数控机床还没有制定合理科学的规章制度保障数控机床的正常工作，这是影响数控机床发展最为主要的因素之一。

2）编制程序有失规范。

数控机床与传统机床相比较最为突出的有点就是增加了数字与计算机控制的部分，这就必然需要相关软件的支撑，由此可见，软件的编制程序对于提高数控机床机械技术加工效率也有着十分重要的理论意义与现实价值。程序的编制在很大程度上可以对数控机床机械技术加工效率产生最为直接的影响。

3提高数控机床机械技术加工效率的策略

3.1软件系统

1）专业操作人员。

在实际的工作之中，专业的操作人员对于提高控机床机械技术加工效率有着十分重要的作用，他们是对数控机床软件进行实际操作的人员，其专业能力与业务素养对于控机床机械技术加工效率有着直接的关系。因此，加工企业应该充分的重视数控机床操作人员业务能力的提高。具体的实施方式有很多，其中比较重要的方式可以分为以下几种：①加工企业应该针对操作人员进行定期的培训，不断的提高他们的综合素质与业务能力，让员工掌握相关的理论知识与注意事项；②应该不断引进相关的专业人才整体提高数控机床操作人员的整体素质，保障数控机床机械技术加工效率的提高。

2）进一步规范操作流程。

与普通机床相比，数控机床在的操作流程更加复杂，操作工艺相对较多。因此，在实际的工作之中，为了进一步提高数控机床机械技术加工效率，我们应该严格的规范数控机床的操作流程，减少数控机床工作之中的冗杂流程，制度严格的工作步骤与检验步骤，真正实现数控机床工作的科学化与规范化，以此来提高数控机床机械技术加工效率。

3）创新管理模式。

数控机床有着其自身的特点，其中最为突出的特点就是需要进行科学的管理，只有这样才能更好的发挥数控机床的优势，促进加工企业的不断发展与进步。因此，在实际的工作之中一定要注重数控机床管理模式的创新，对不同工艺的数控机床制定不同的管理模式，实现管理模式的与时俱进，只有这样才能更好的促进数控机床机械技术加工效率的提高。

3.2硬件方面

在提高数控机床机械技术加工效率过程中最为重要的方式就是注重硬件方面措施的采取，要充分的分析数控机床的工作特点，针对其具体的工作环境采取相应的措施，在实际的工作中需要注意的方面很多其中比较重要的方面主要是以下几个方面。

1）恒定的电网供电水平。

数控机床依靠科技技术与电脑尖端技术，对电网供电系统有着极为苛刻的限制。就目前应用较为广泛的数控机床来说，其装置内部欠压保护装置的报警系统在不稳定的电网系统中很难维持恒定的工作状态，要解决这个问题最直接的办法就是根据运行中数控机床的自身特性，有方向有策略的针对的配置交流稳压器，以减少高峰及低谷时段供电不稳定对整个加工高效所产生的后果。

2）加强对设备选型的研究。

在实际的工作中，我们应该注重加强数控机床设备选型的研究，尤其是针对数控系统方面也更是需要重视。在具体的工作之中，应该根据工作的具体环境和具体条件，结合生产的产品等因素对设备的型号进行选择。另外，一个加工企业购买多种控机床的过程中应该买一个厂家出产额设备，方便维修，有利于工艺之间的连接，从而实现数控机床机械技术加工效率的提高。

3）做好机床的维护和管理。

数控机床的管理与维护对于保障数控机床正常工作，提高数控机床的使用寿命有着极其重要的作用与价值。机床是对数控机床进行维护和保养最为重要的方式之一，要结合机床实际的工作环境与工作状态，对机床进行适当的保养。另外，还应该针对不同型号的机床选择不同的油，只有这样才能保障机床的正常工作，提高数控机床机械技术加工效率。

篇13

考试说明：2020年秋期电大把该网络课纳入到“国开平台”进行考核，该课程共有4个形考任务，针对该门课程，本人汇总了该科所有的题，形成一个完整的标准题库，并且以后会不断更新，对考生的复习、作业和考试起着非常重要的作用，会给您节省大量的时间。做考题时，利用本文档中的查找工具，把考题中的关键字输到查找工具的查找内容框内，就可迅速查找到该题答案。本文库还有其他网核及教学考一体化答案，敬请查看。​

课程总成绩

=

形成性考核×50%

+

终结性考试×50%

形考任务1

一、单项选择题（每小题3分，共66分）

题目1

数控机床指的是（

），对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

选择一项：

d.

装备了

NC或CNC

系统的机床

题目2

（

）属于数控机床的机床本体。

选择一项：

d.

床身

题目3

（

）属于数控机床的反馈装置。

选择一项：

d.

光栅

题目4

（

）属于数控机床的辅助装置。

选择一项：

b.

装置

题目5

（

）属于数控机床的伺服系统。

选择一项：

c.

伺服电机

题目6

（

）是机床实现自动加工的核心。

选择一项：

d.

数控系统

题目7

按照工艺用途分类，数控铣床属于（

）数控机床。

选择一项：

a.

金属切削类

题目8

按照运动轨迹控制分类，加工中心属于（

）。

选择一项：

b.

轮廓控制

题目9

欲加工一条与X轴成60°的直线轮廓，应采用（

）数控机床。

选择一项：

d.

轮廓控制

题目10

全闭环控制数控机床比开环及半闭环控制数控机床（

）。

选择一项：

b.

精度高

题目11

（

）数控机床只有控制信息的前向通道，没有检测装置，不具有反馈环节。结构简单、调试方便、容易维修、成本较低，但其控制精度不高。

选择一项：

a.

开环控制

题目12

数控机床使用反馈装置的作用是为了（

）。

选择一项：

b.

提高机床的定位精度、加工精度

题目13

（

）数控机床的反馈装置安装在数控机床终端移动部件上，其加工精度高，移动速度快，但调试和维修比较复杂，成本高。

选择一项：

b.

全闭环控制

题目14

数控机床全闭环进给伺服系统与半闭环进给伺服系统的主要区别在于（

）。

选择一项：

c.

反馈单元的安装位置

题目15

数控机床按运动轨迹控制分为点位控制数控机床、直线控制数控机床和（

）数控机床。

选择一项：

a.

轮廓控制

题目16

数控机床解决了在普通机床加工中存在的一系列缺点和不足，为（

）的精密复杂零件提供了自动化加工手段。

选择一项：

a.

单件、小批量生产

题目17

数控机床解决了在普通机床加工中存在的一系列缺点和不足，它的特点有加工精度高、（

）、自动化程度高、劳动强度低、生产效率高等。

选择一项：

b.

对加工对象的适应性强

题目18

世界上第一台数控机床是在（

）国研制成功的。

选择一项：

d.

美国

题目19

并联机床是突破传统机床结构的最新一代的数控机床，（

）不是并联机床的优点。

选择一项：

a.

控制简单

题目20

在国内外近年来生产的高速数控机床中，越来越多地采用图1所示（

）。从而把机床主传动链的长度缩短为零，实现了机床的“零传动”。

选择一项：

a.

电主轴

题目21

在采用全数字伺服系统的基础上，采用图2所示（

）直接驱动机床工作台实现“零传动”伺服进给方式。

选择一项：

c.

直线电机

题目22

（

）不是数控机床机械结构的主要特点。

选择一项：

a.

抗振性差

二、判断题（每小题2分共34分）

题目23

数控机床是采用数字控制技术对机床的加工过程进行自动控制的一类机床。

选择一项：

对

题目24

计算机数控系统是由计算机承担数控中的命令发生器和控制器的数控系统。

选择一项：

对

题目25

伺服系统是数控机床的机械结构实体，是用于完成各种切割加工的机械部分。

选择一项：

错

题目26

反馈装置是数控系统和机床本体之间的电传动联系环节。

选择一项：

错

题目27

开环控制系统一般适用于经济型数控机床和旧机床数控化改造。

选择一项：

对

题目28

闭环控制数控机床常采用步进电机为驱动装置的。

选择一项：

错

题目29

采用开环控制系统数控机床的精度高于采用闭环系统的数控机床。

选择一项：

错

题目30

通常一台数控机床的联动轴数一般会大于或等于可控轴数。

选择一项：

错

题目31

可控轴数是指机床数控装置能够控制的坐标数目，即数控机床有几个运动方向采用了数字控制。

选择一项：

对

题目32

联动轴数是指机床数控装置控制各坐标轴协调动作的坐标轴数目。

选择一项：

对

题目33

当改变加工零件时，在数控机床上只要改变加工程序，就可继续加工新零件。

选择一项：

对

题目34

数控机床是为了解决单件、小批量、精度高、形状复杂的零件加工的自动化要求而产生的。

选择一项：

对

题目35

数控机床的使用提高生产效率，经济效益明显，有利于生产管理的现代化。

选择一项：

对

题目36

数控机床正在不断采用最新技术成就，朝着高速化、高精度化、多功能化、智能化、系统化与高可靠性等方向发展。

选择一项：

对

题目37

数字伺服系统指的是伺服系统中的控制信息用数字量来处理。

选择一项：

对

题目38

机械动、静摩擦的非线性不会导致数控机床爬行。

选择一项：

错

题目39

电滚珠丝杆是伺服电动机与滚珠丝杆的集成，采用电滚珠丝杆可以大大简化数控机床的结构。

选择一项：

对

形考任务2

一、单项选择题（每小题2分，共64分）

题目1

经济型数控车床常采用（

），它的优点是加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

选择一项：

b.

水平床身

题目2

车削中心是以（

）为基本体，并在其础上进一步增加动力铣、钻、镗，以及副主轴的功能，以实现多工序复合加工的机床。

选择一项：

a.

全功能型数控车床

题目3

采用经济型数控系统的机床不具有的特点是（

）。

选择一项：

d.

必须采用闭环控制系统

题目4

一般采用开环控制的经济型数控机床没有（

）。

选择一项：

a.

反馈装置

题目5

加工中心按照功能特征分类，可分为

（

）、钻削和复合加工中心。

选择一项：

d.

镗铣

题目6

立式加工中心是指主轴轴线与工作台（

）设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

选择一项：

d.

垂直

题目7

卧式加工中心是指主轴轴线与工作台（

）设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。

选择一项：

a.

平行

题目8

（

）集中了金属切削设备的优势，具备多种工艺手段。有自动换刀装置，能实现工件一次装卡后完成铣、镗、钻、铰、锪、攻螺纹等多道工序或全部工序的加工。

选择一项：

b.

加工中心

题目9

加工中心最突出的特征是是设置有（

）。

选择一项：

b.

自动换刀装置

题目10

加工中心集中了金属切削设备的优势，具备多种工艺手段，能实现工件一次装卡后的铣、镗、钻、铰、锪攻螺纹等综合加工。加工中心最大的特点是有（

）。

选择一项：

a.

自动换刀装置

题目11

图1所示数控车床采用（

）结构，这种布局结构具有机床外形美观，占地面积小，易于排屑和冷却液的排流，便于操作者操作和观察，易于安装上下料机械手，实现全面自动化等特点。

选择一项：

c.

倾斜床身

题目12

数控车床采用（

），加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

选择一项：

c.

水平床身

题目13

以多面孔系加工为主，工序集中且复杂的箱体类零件，一般选用（

）进行加工。

选择一项：

a.

卧式加工中心

题目14

对箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以单面孔系加工为主，工序集中的，一般选用（

）进行加工。

选择一项：

d.

立式加工中心

题目15

图3所示加工中心，按主轴在加工时的空间位置进行分类，属于（

）。

选择一项：

b.

立式加工中心

题目16

在数控铣床的运动分配与部件布局中，一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成（

）。

选择一项：

a.

卧式

题目17

数控电火花线切割机床加工的特点有（

）。

选择一项：

a.

金属材料的硬度和韧性不影响加工速度

题目18

电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电火花加工最大的局限性是（

）。

选择一项：

b.

只能用于加工金属等导电材料“

题目19

常用数控电火花加工机床的加工局限性（

）。

选择一项：

b.

只能用于加工金属等导电材料

题目20

通常数控电火花加工机床可以加工（

）。

选择一项：

b.

导电材料

题目21

数控电火花线切割机床属于（

）。

选择一项：

b.

放电加工

题目22

（

）是数控机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。

选择一项：

d.

数控系统

题目23

数控系统中的CNC的中文含义是（

）。

选择一项：

a.

计算机数字控制

题目24

CNC是由（

）承担数控中的命令发生器和控制器的数控系统。

选择一项：

c.

计算机

题目25

（

）是数控机床操作人员与数控系统进行信息交换的窗口。

选择一项：

a.

人机界面

题目26

数控系统中的PLC是（

）。

选择一项：

d.

人机界面

题目27

（

）的作用是用来完成数控机床的逻辑控制。

选择一项：

d.

可编程控制器

题目28

数控机床的插补功能，由（

）来完成。

选择一项：

d.

数字控制

题目29

下列功能中，（

）是数控系统目前一般所不具备的。

选择一项：

d.

刀具刃磨功能

题目30

（

）不是数控系统的特点。

选择一项：

d.

不具有通用性

题目31

（

）是数控机床的核心关键部件，特别是对于高档数控机床，它是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素。

选择一项：

d.

数控系统

题目32

数控车床的机床本体与普通车床相比，在结构上差别最大的部件是（

）。

选择一项：

d.

进给传动系统

形考任务3

一、单项选择题（每小题2分，共64分）

题目1

经济型数控车床常采用（

），它的优点是加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

选择一项：

b.

水平床身

题目2

车削中心是以（

）为基本体，并在其础上进一步增加动力铣、钻、镗，以及副主轴的功能，以实现多工序复合加工的机床。

选择一项：

a.

全功能型数控车床

题目3

采用经济型数控系统的机床不具有的特点是（

）。

选择一项：

d.

必须采用闭环控制系统

题目4

一般采用开环控制的经济型数控机床没有（

）。

选择一项：

a.

反馈装置

题目5

加工中心按照功能特征分类，可分为

（

）、钻削和复合加工中心。

选择一项：

d.

镗铣

题目6

立式加工中心是指主轴轴线与工作台（

）设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。

选择一项：

d.

垂直

题目7

卧式加工中心是指主轴轴线与工作台（

）设置的加工中心,主要适用于加工箱体类零件。

选择一项：

a.

平行

题目8

（

）集中了金属切削设备的优势，具备多种工艺手段。有自动换刀装置，能实现工件一次装卡后完成铣、镗、钻、铰、锪、攻螺纹等多道工序或全部工序的加工。

选择一项：

b.

加工中心

题目9

加工中心最突出的特征是是设置有（

）。

选择一项：

b.

自动换刀装置

题目10

加工中心集中了金属切削设备的优势，具备多种工艺手段，能实现工件一次装卡后的铣、镗、钻、铰、锪攻螺纹等综合加工。加工中心最大的特点是有（

）。

选择一项：

a.

自动换刀装置

题目11

图1所示数控车床采用（

）结构，这种布局结构具有机床外形美观，占地面积小，易于排屑和冷却液的排流，便于操作者操作和观察，易于安装上下料机械手，实现全面自动化等特点。

图1

选择一项：

c.

倾斜床身

题目12

数控车床采用（

），加工工艺性好，其刀架水平放置，有利于提高刀架的运动精度，但这种结构床身下部空间小，排屑困难。

图2

选择一项：

c.

水平床身

题目13

以多面孔系加工为主，工序集中且复杂的箱体类零件，一般选用（

）进行加工。

选择一项：

a.

卧式加工中心

题目14

对箱体类，异形类，型腔模具工件，如果加工余量小（精加工），而且以单面孔系加工为主，工序集中的，一般选用（

）进行加工。

选择一项：

d.

立式加工中心

题目15

图3所示加工中心，按主轴在加工时的空间位置进行分类，属于（

）。

选择一项：

b.

立式加工中心

题目16

在数控铣床的运动分配与部件布局中，一般需要对工件的多个侧面进行加工，则主轴应布局成（

）。

选择一项：

a.

卧式

题目17

数控电火花线切割机床加工的特点有（

）。

选择一项：

a.

金属材料的硬度和韧性不影响加工速度

题目18

电火花加工的原理是基于工具和工件(正、负电极)之间脉冲性火花放电时的电蚀现象来蚀除多余的金属，以达到对零件的尺寸、形状及表面质量预定的加工要求。电火花加工最大的局限性是（

）。

选择一项：

b.

只能用于加工金属等导电材料“

题目19

常用数控电火花加工机床的加工局限性（

）。

选择一项：

b.

只能用于加工金属等导电材料

题目20

通常数控电火花加工机床可以加工（

）。

选择一项：

b.

导电材料

题目21

数控电火花线切割机床属于（

）。

选择一项：

b.

放电加工

题目22

（

）是数控机床实现自动加工的核心，是整个数控机床的灵魂所在。

选择一项：

d.

数控系统

题目23

数控系统中的CNC的中文含义是（

）。

选择一项：

a.

计算机数字控制

题目24

CNC是由（

）承担数控中的命令发生器和控制器的数控系统。

选择一项：

c.

计算机

题目25

（

）是数控机床操作人员与数控系统进行信息交换的窗口。

选择一项：

a.

人机界面

题目26

数控系统中的PLC是（

）。

选择一项：

d.

人机界面

题目27

（

）的作用是用来完成数控机床的逻辑控制。

选择一项：

d.

可编程控制器

题目28

数控机床的插补功能，由（

）来完成。

选择一项：

d.

数字控制

题目29

下列功能中，（

）是数控系统目前一般所不具备的。

选择一项：

d.

刀具刃磨功能

题目30

（

）不是数控系统的特点。

选择一项：

d.

不具有通用性

题目31

（

）是数控机床的核心关键部件，特别是对于高档数控机床，它是决定机床装备的性能、功能、可靠性和成本的关键因素。

选择一项：

d.

数控系统

题目32

数控车床的机床本体与普通车床相比，在结构上差别最大的部件是（

）。

选择一项：

d.

进给传动系统

形考任务4

一、单项选择题（每小题4分，共64分）

题目1

（

）检验又称静态精度检验，是综合反映机床关键零部件经组装后的综合几何形状误差。

选择一项：

a.

几何精度

题目2

数控机床精度检验中，（

）的检验是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。

选择一项：

b.

定位精度

题目3

下列（

）检验属于定位精度检验。

选择一项：

d.

直线运动轴机械原点的返回精度

题目4

对加工中心的（

）检验，属于定位精度检验。

选择一项：

b.

回转轴原点的返回精度

题目5

数控机床几何精度检查时首先应该进行（

）。

选择一项：

b.

安装水平的检查与调整

题目6

对数控铣床的（

）检验，属于切削精度检验。

选择一项：

c.

斜线铣削精度

题目7

图1所示（

），可用于数控机床的直线运动定位精度检验。

选择一项：

b.

激光干涉仪

题目8

图2所示（

）的工作原理是将其两端分别安装在机床的主轴与工作台上(或者安装在车床的主轴与刀塔上)，测量两轴插补运动形成的圆形轨迹，并将这一轨迹与标准圆形轨迹进行比较，从而评价机床产生误差的种类和幅值。

选择一项：

c.

球杆仪

题目9

将被测物体置于图3所示（

）的测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算可求出被测的几何尺寸、形状和位置。

选择一项：

b.

三坐标测量机

题目10

数控机床的使用条件有明确的要求，与数控机床的基本使用条件不符的是（

）。

选择一项：

c.

无需保护接地

题目11

在数控生产技术管理中，除对操作、刀具、维修人员的管理外，还应加强对（

）的管理。

选择一项：

a.

编程人员

题目12

按报警号分类，数控系统的报警可分为（

）和用户报警两大类。

选择一项：

a.

系统故障

题目13

数控机床的故障按故障内容分类，可分为（

）和电气故障两大类。

(

选择一项：

b.

机械故障

题目14

数控机床的故障按故障特征分类，可分为（

）和有报警故障两大类。

选择一项：

c.

无报警故障

题目15

数控机床的故障按故障现象分类，可分为（

）和随机性故障两大类。

选择一项：

b.

可重复故障

题目16

数控机床的故障按故障性质分类，可分为（

）和不可恢复性故障两大类。

选择一项：

d.

可恢复性故障

二、判断题（每小题2分共36分）

题目17

数控机床的定位精度是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。

选择一项：

对

题目18

数控机床的几何精度是表明所测量的机床各运动部位在数控装置控制下，运动所能达到的精度。

选择一项：

错

题目19

数控机床的切削精度检验是对机床的几何精度和定位精度在切削加工条件下的一项综合检查。

选择一项：

对

题目20

三坐标测量机作为一种检测仪器，对零件和部件的尺寸、形状及相互位置进行检测。

选择一项：

对

题目21

球杆仪利用机床的两轴联动做圆弧插补，通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。

选择一项：

对

题目22

激光干涉仪利用机床的两轴联动做圆弧插补，通过分析圆弧的半径变化和弧线的轨迹特征来判断机床的误差元素。

选择一项：

错

题目23

平均排除故障时间是从出现故障直到故障排除恢复正常为止的平均时间。

选择一项：

对

题目24

伺服电机与丝杠的联轴节松动导致伺服电机与滚珠丝杠之间出现滑动，使得零件报废属于电气故障。

选择一项：

错

题目25

数控机床的故障按故障内容分类，可分为可重复性故障和电气故障。

选择一项：

错

题目26

数控机床能否充分发挥作用，起到应有的经济效益，是与生产管理、技术水平、人员配套、基础元部件的及时供应等有密切关系的。

选择一项：

对

题目27

数控设备的选用只需要考虑其加工精度就可以了。

选择一项：

错

题目28

用数控机床加工时，切削速度越高加工成本越低。

选择一项：

错

题目29

数控机床使用时需要进行保护接地。

选择一项：

对

题目30

数控机床的基础使用条件必须保证稳定的供电电源，有抗干扰措施。

选择一项：

对

题目31

数控机床工作地允许的海拔高度为1000m，当超过这个指标后，不仅伺服驱动系统的输出功率下降，而且影响加工的效果。

选择一项：

对

题目32

数控机床工作的环境温度是没有限制条件的。

选择一项：

错

题目33

加工中心能在一次装夹后实现多表面、多特征、多工位的连续、高效、高精度加工，即工序集中。

选择一项：

对

题目34