数控磨床

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数控磨床范文第1篇

【关键词】精密数控磨床 检测 仿真实验 技术 分析

计算机仿真技术与数控技术的融合并形成了现代意义上的虚拟数控加工仿真技术。通过对数控加工仿真技术的应用，能够在进行工件加工之前，对数控加工操作所对应的代码进行验证，以此种方式能够避免精密数控磨床在工件加工的过程当中，出现干涉、或者是碰撞方面的问题。同时，现阶段的精密数控磨床还支持通过对刀具、工件、加工环境、以及刀具路径过程进行模拟的方式，避免所加工工件因程序误差而出现零件报废、或者是夹具损坏方面的问题。从这一角度上来说，在对工件进行超精密加工的过程当中，通过可靠的检测配合虚拟仿真的方式，对于提高加工作业质量与效率而言均是至关重要的。本文主要就精密数控磨床检测与仿真实验方面的相关问题做详细分析与说明。

1 精密数控磨床检测技术及其要点分析

在现阶段的技术条件支持下，从精密数控磨床检测实施环境的角度上来说，所涉及到的检测方式包括以下几种类型：离线式检测；在位式检测；在线式检测。结合磨削加工系统的实际情况来看，真正意义上在线式检测的实现难度还比较的大。因此，针对精密数控磨床而言，所对应的检测技术以在位式检测为主。

从理论上来说，在位式检测的核心在于：在工件加工作业完成后，对工件进行检测并不需要将其自机床上卸下。因此，应用在位式检测的方式，仅能够对工件加工后的结果进行反应，对于加工过程中，工件形态的变化并无法直接表示出来。但，从实际应用的角度上来说，在位式的检测技术能够实现加工与检测的有效融合，一方面能够使加工后的测量更加自动，另一方面能够有效缩短检测耗时，具有综合性优势。

在引入在位式检测技术的前提条件下，对于整个精密数控磨床而言，具体的检测系统应当由以下几个方面所构成：磨床床体；数控系统；伺服系统；测量系统；计算机系统。具体的在线检测系统结构示意图如下图所示（见图1）。

在将该检测系统应用于精密数控磨床的过程当中，其具体的检测流程可以概括为：在精密数控磨床对工件进行初次加工作业完成后，直接在精密数控磨床上进行相关参数的检测。检测过程当中，工件装夹安装在工作台台面上，同时，传感器装置安装在主轴部件上，因此主轴部件的运动会带动传感器装置的运动。测量人员可以直接在PC机上，根据所加工工件的具体类型以及在检测精度方面的要求，对检测路径进行合理的规划，并对测量点坐标进行合理计算。在此基础之上，由该精密数控磨床检测系统控制软件生成相关的NC代码，支持检测作业的完成。所生成的检测NC代码能够自接口中传入CNC系统内部。与此同时，传感器采样频率等参数设置完成后，以NC程序对精密数控磨床的运动动作进行控制，并在此过程当中，对工件表面的数据进行及时采集，并以PC机终端对数据进行处理，将粗大误差进行剔除，从而获取真实性的面形数据。更加关键的一点在于：通过对工件面进行评定的方式，还能够将相关数据作为补偿加工的依据与支持。

2 精密数控磨床仿真实验技术及其要点分析

现代意义上的虚拟制造技术表现出了包括反复性、集成性、虚拟性、并行性、以及人机交互性在内的多点特点，与机械加工作业之间有着高度的契合性。对于精密数控磨床而言，从仿真实验的角度上来说，检测仿真与磨削加工过程的几何仿真有着高度的一致性特征。比较显著的区别在于：在精密数控磨床仿真系统砂轮箱外部安装有相应的传感器装置。在对NC程序进行读入的基础之上，对传感器所覆盖的行走坐标点进行合理提取，从而使砂轮能够受驱动作用力影响，带动传感器装置的持续运动。精密数控磨床检测仿真以图形化为载体，能够将精密数控磨床在进行工件加工过程当中的检测过程中真实且可靠的在线出来。以此种方式，能够更加直观与形象的对检测路径进行检查。更加关键的一点在于：以此种方式，在精密数控磨床的运行过程当中，能够避免对工件、以及传感器产生损坏影响。

3 结束语

从机械加工的角度上来说，加工工件的外形精度、表面精细度、以及加工质量均会受到精密磨削技术应用质量的影响。高质量的精密磨削技术有利于所加工表面精度、光洁度的高水平发挥。在现阶段的技术条件支持下，从数控角度上来说，精密数控磨床应用于机械加工所表现出的优势极为突出，包括加工精度高、加工效率高、以及加工范围广等。更加关键的一点在于：通过对精密数控磨床的合理应用，能够最大限度的避免工件在搬至测量机而导致的重复定位误差问题，综合优势突出。总而言之，本文主要针对精密数控磨床检测与仿真实验过程中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明，希望能够引起各方特别关注与重视。

参考文献

[1] 柯晓龙，郭隐彪，张世汉等.高精密光学元件磨床的加工与检测系统的开发[J].厦门大学学报（自然科学版），2011.

[2] 曹翔，姚斌，张哲山等.五轴数控工具磨床虚拟检测及磨削仿真技术的研究[J].工具技术，2012.

[3] 徐俊杰，许黎明，胡德金等.基于数字图像的曲线磨床尺寸检测系统[J].仪器仪表学报，2004.

[4] 李炽岚，陈文杰，王如松等.浅析磨床数控化改造中的误差补偿与砂轮修整[J].中国水运（理论版），2007.

[5] 宋明轩，马兰，王军锋等.产品设计中的视野动态检测技术研究[C].2007国际工业设计研讨会暨第12届全国工业设计学术年会论文汇编，2007.

数控磨床范文第2篇

数控外圆轧辊磨床（型号MK84100A/H），是加工大型板带材轧辊的重要设备，机床配置的是西门子840D数控系统，磨削之星应用程序。因设备840系统电池失电造成程序丢失，经过数天的调试终于将该设备成功修复，现就恢复过程论述如下。

1.机床的数控系统配置

具体配置：操作面板是OP010，控制系统是NCU的572.4系统（PCU 50，556MHz，256MB，WlNXP，键盘是MCP483，EY，MPI，）。PLC采用s7―300，驱动系统采用SIEMENS 611D数字伺服驱动系统，伺服电动机全部采用1Pr6系列交流伺服电动机，其中x轴、u轴、z轴、形轴配有HEIDENHAIN的绝对编码器的直线光栅尺，c轴配有HEIDENHAIN的绝对编码器的圆光栅，所有伺服电动机均采用全闭环控制。

2.故障现象

该设备在正常加工完一个轧辊后正常关机，在间隔3个月后又开机加工轧辊时出现三个报警（报警编号分别为4060、2102、2001），并且PCU键盘上的所有键盘在闪烁，NCK上POK绿灯亮，Ps、PF红灯闪烁，无法复位。经查阅《sINUMERIK 840D sl SINAMICS S120诊断手册》，故障为NCK电池报警、PLC没有启动、标准机床数据装载错误。

首先将电池盒拔出测量（设备上电后才能拔出电池盒，否则程序会丢失）电量为0.09V，基本可以判定是电池失电造成系统PLC程序、NCK程序丢失，导致以上报警，使设备无法运行。

3.解决过程如下

据上述判定先更换好原装电池后，重新启动设备报警2102消失，其它报警现象依旧，然后又查阅操作说明书、调试手册等资料，可以进行PLC、NCK的数据恢复，其具体过程是：开机进入启动区域，按下设定键，输入密码sunrise（西门子系统默认），进入到服务区域，按下扩展键，将会出现系列启动的按键。按下“读取档案文件”，系统弹出归纳文件夹的所有档案文件，本机的档案文件有nc070521.arc、pl c070521.arc、nc070522.arc、plc070522.arc 、nc091125.arc plc091125.arc、

nc0911 27.arc、plc091127.arc。选择时间最近的文件nc091127.arc、plc091127.arc再按下开始按键，系统开始恢复数据。在这个过程中，系统会自动重启。系统重启后问题依旧，系统还多报了一些日志错误，又依次将nc091125.arc plc091125.arc、nc070522.arc plc070522.arc、nc070521.arc、plc070521.arc这些文件都恢复了一遍，但设备故障还是没有解决，这时怀疑PLC和nc中可能有程序的残余，影响设备运行。于是就进行plc、nc、程序总清，其具体步骤如下：Nc总清操作步骤如下：

（1）将NC启动开关s3“1”； （2）启动NC，如NC已启动，可按一下复位按钮sl_（3）待Nc启动成功，七段显示器显示“6”，将s30”；Nc总清执行完成。Nc总清后SRAM内存中的内容被全部清掉，所有机器数据（machineData）被预置为缺省值。

PLC总清操作步骤如下：

（1）将PLC启动开关s4“2”；=>Ps灯会亮。 （2）s4“3”并保持约3秒直等到Ps灯再次亮；=>Ps灯灭了又再亮。（3）在3秒之内，快速地执行下述操作s4：“2” “3”“2”；=>Ps灯先闪，后又亮，PF灯亮。（4）等Ps和PF灯亮了，s4“O”；=>Ps和PF灯灭，而PR灯亮。Nc、PLC总清执行完成。这两种总清执行后riCH单元的状态灯指示正常，然后再进行了各自的数据恢复，步骤如上面所述，但是设备还是不能运转，在数据恢复的过程并没有出错。我们怀疑这些备份程序应该有所残缺，于是又分别恢复nc程序和plc程序，结果发现，当恢复nc070522.ar和plc091125.arc时，设备的故障报警全部消失，设备可以初始化，各轴都能找回原点。但是进入设备的加工界面“磨削之星”后，就提示“nc中存储的砂轮编号是非法的，请引起足够的重视”，这是因为nc总清后nc中的设定数已经没有了，忽略提示进入，发现原设备存储的设定加工程序没有了，这可以根据加工要求自行设定，但是设定完成后下载执行，发现加工界面中缺少一些参数：辊轮没有、辊轮的长度、辊轮的速度、砂轮、砂轮直径、砂轮的速度都没有，按启动后设备没有任何反应也不报错，我分析是“磨削之星”和840D的数控系统兼容不好，后来查看磨削之星中的配置程序“W0001.xml（砂轮配置）、R0001.xml（轧辊配置）、GStar.xml（磨削之星配置）”发现磨削之星是直接调用840D系统的P参数，于是将8403中的用到的P参数根据磨削之星用到的分别重置。然后重新开机，在840D中初始化原点正常，进入磨削之星没有报警，运行程序，设备运行正常。

4.结束语

现就西门子的8403的数控系统的设备做以简单的技术总结。①设备验收时要提供以下资料：操作和编程；数控程序备份；驱动备份；PLC程序备份。②定期检查NCU电池电量，及时处理并记录标记电池更换时间③在设备正常运行半年后，做一次设备的数据备份分别用不同的介质存贮。

参考文献

数控磨床范文第3篇

关键词：经济型数控车床 电磨头 车 磨一体 精密加工

中图分类号：TG580.6 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-03

当今数控机床技术的发展越来越快，为了适应市场的竞争，提高生产效率。许多中、小企业的生产都广泛应用了数控技术来提高生产效率及缩短新产品开发周期。但由于高科技、高精密的数控机床在价格、日常管理、维护和保养方面成本都比较高。为了降低投资资金风险，特别是小企业难以承受高成本的设备投入。所以小企业使用经济型的数控机床较多，但只能满足加工精度要求不太高的零件。

由于产品的技术要求越来越高，一些高精密的零件、超硬的材料等对经济型数控机床来讲是难以进行加工的。以经济型数控车床为例，虽然经济型数控车床加工效率高、加工质量稳定、用途广泛，能车削各种零件的内外圆柱表面、锥面、球面、曲面、切槽、公英制螺纹、圆锥螺纹等等。但由于机床自身精度和其他因素的影响，经济型数控车床一般只能满足加工公差在0.04左右范围的零件。零件的加工精度再有所提高，加工的效率和产品的合格率就会急剧下降。主要存在的原因有以下几点。

（1）车床机械结构方面

以半闭环伺服系统为例，数控车床在机械传动机构存在的误差主要有：同步带（联轴器）的间隙、滚珠丝杆间隙、刀架（四工位刀架）重复定位误差。这些误差使传动终端的X、Z轴重复定位精度在0.01～0.02 mm范围内，但反映在零件加工尺寸上的误差就可能更大了。

（2）刀具方面（主要因素）

对于零件批量生产加工，现在大多数工厂都采用加工性能更稳定的机夹刀和机夹刀粒。但从实际加工效果来看，由于机夹刀的刀尖圆角较大，加工时会产生较大的径向力。此类刀具除了在刀具耐用度上优点突出外，其他方面的性能与手工刃磨的刀具差异不大。特别是在加工细长轴等方面更没有优势，不能实现高精密零件的加工，而且刀具成本较高。

（3）其他方面

在数控装置的插补精度、车床本身的刚性、夹具的刚性、切屑、切削液室温等等都直接影响到零件加工的精度。

经过以上的分析，考虑到刀具和机床刚性等因素。为了能在经济型数控车床上也能加工精密零件，但又要减少资金的投入。该文以经济型数控车床（使用GSK980TD数控系统）为例子，通过在车床上加装电磨头，实现车、磨一体的精密通用加工，解决了实际加工中经济型数控车床也能快捷稳定的加工精密零件的需要。

1 电磨头的加装与控制

磨削加工是一种比较精密的金属切削方法，经过磨削的零件有很高的精度（圆度可达0.0001 mm）和很细表面粗糙度（Ra0.05 ?m）。因此在大多数的情况下，它是机床加工的最后一道工序，另外对于一些硬度较高的零件（如零件镀铬、淬火后）都是通过磨削来达到零件的技术要求。所以在数控车床上加装了电磨头后，不仅能加工高硬度材料的零件，而且加工的稳定性更高，也能加工出技术要求更高的精密零件。

1.1 电磨头加装的方案

如图1所示。

加装部份分别由底板、磨头主轴、变速箱、电机等组成，安装在X轴拖板上。通过车床的X、Z轴控制砂轮的纵、横向进给，通过加工程序实现指定的磨削加工。安装要求如下。

①各零件间连接要牢固可靠，防止砂轮高速旋转时产生振动而造成危险。

②砂轮安装必须经过平衡校正，并要修磨好切削面。

③砂轮中心高与数控车床主轴中心高要求等高，保证加工零件的尺寸精度容易控制。如图2所示：h=h1=h2

④砂轮的左端面与四工位刀架上的刀具刀尖尽可能平齐，防止刀具在切削时，砂轮与车床主轴卡盘发生干涉而造成事故。

⑤砂轮最外缘与四工位刀架上的刀具要求有一个合适的距离（根据零件的直径而定），防止其中一方在切削加工时，另一方与工件或机床发生干涉而影响加工。

⑥电磨头的电机利用机床输出信号接口的DOTWJ（尾座进）和M08（冷却液开）信号来控制，电磨头电机正转用（M10），停止用（M09）来控制。原理是：砂轮正转时冷却液必须在开启状态，当磨削加工结束以后用M09指令关闭冷却液及磨头电机。此外，也可以使用机床的扩展输出指令控制。用DOTWJ和M08控制原理图如图3所示。

1.2 砂轮的修整方法

由于砂轮的制造等原因，砂轮在安装后一般都要求进行修整，以减少磨削过程中产生的振动和保证零件在最后一个工序加工的质量。修整砂轮的过程如图4所示。

砂轮修整笔可通过专用夹具安装在尾座上，并按要求与砂轮的轴线保持一定的角度固定好。通过移动X轴调整砂轮笔与砂轮外缘的距离，然后控制Z轴左右移动砂轮来进行砂轮的修整。

1.3 砂轮的对刀方法

由于砂轮安装在刀架的另一方向，所以对刀时要注意避免误操作造成碰撞事故。砂轮对刀的原理与四工位中的刀具一致，只是将它当作第五把刀具，并将刀补输入T00～T04以外的刀补中。对刀时可使用基准刀T0100，然后通过试切的方法，将刀补输入05号中的X、Z内。调用磨削程序前，在确保换刀点在安全位置的前提下运行T0105，再进行砂轮的定位和磨削。在编写加工程序时要注意，由于砂轮与四工位刀架位置不同（前刀架与后刀架），所以如图（5）所示，砂轮的程序应为：G0Z5；X-40；X轴上的数值应为负数与四工位刀架上的刀具相反。

2 应用举例

如图6所示零件图，由于该零件加工精度要求较高，如果要小批量生产，利用经济型数控车床通过正常的加工方法很难保证其精度要求。但车床在加装电磨头后，此类精度的零件加工就比较容易控制。

加工经过砂轮对零件进行了精加工后，零件的尺寸精度、表面粗糙度得到了有效的保证。同时利用一次装夹就完成了零件的粗加工、半精加工、精加工等所有类型的切削加工，减少了加工辅助时间提高了生产效率。

3 结语

经济型数控车床通过加装了电磨头，车床结合磨床的优越性得到了充分的体现。不仅能更好地控制零件的精度，而且通过修改刀补或程序数据，可以很容易对精密零件的尺寸进行修整达到要求，高硬度的材料也可以通过磨削来加工。通过改变砂轮的形状还可以对内孔、锥面、螺纹或成形面进行精加工，减少了零件的加工工序，在降低设备投入成本的同时提高了企业的生产效率和加工范围。

参考文献

[1] GSK980TD车床CNC使用手册.广州数控设备有限公司.2006.01.

[2] 机床加工工艺学[M].中国劳动出版社，1999.

数控磨床范文第4篇

关键词：数控车床；存在问题：管理应用

前言

立式数控车床的应用，可以提升工作模块的综合效益，这主要集中在该数控车床的关键部件环节，保证转向节杆部的应用，实现大端面位置配置的精确，从而实现装卸工件劳动强度的调整，保证劳动环节的优化，实现其综合运作效益的提升。上述应用环节需要做好一些细节性质的工作，才能保证立式数控车床工作质量效率等的优化。

1 关于转向节专用立式数控车床工艺方案的研究

在日常工作过程中，汽车转向节是汽车应用比较广泛的零件，并且对其的应用要求也比较严格，需要其具备一定的机械性能。通过对其加工质量的控制，可以提升汽车的整体操作安全性。随着我国社会经济的不断发展，其汽车的应用数量不断增加，应用规模不断的扩大，汽车行业对于其转向节的需要也日益的上升，这就需要我们进行日常工作效率的优化，从而满足现阶段社会对于转向节的需要。在转向节设计过程中，受到其结构自身复杂性的约束，不利于日常机械加工模式的正常开展。特别是对法兰端面及其转向节杆部的加工调节，如果不能保障其良好的尺寸精确度及其位置精确度，就影响了日常机械加工的正常开展。在汽车转向节杆部的传统设计模块中，需要进行易卧式数控车床的应用，通过对其法兰端面应用模式的优化，提升工作的质量效率。在日常工作中，可以利用尾座顶尖进行相关工作，保证车具拨动转向节旋转的有效加工。当然，该模式的应用也是存在一些弊端的，比如比较困难的工件装夹问题，如果不能针对车具展开优化控制，就可能影响其整体环节的转速情况，不利于其整体转速的提升，也就降低其应用效率。该传统加工转向节杆部生产工艺技术存在明显的缺陷，需要进行专用立式数控车床的应用，进行立式数控车床的自身工艺性能模块的优化，保证加工转向节的高效率化。这样可以保证工人装夹工件劳动强度的减轻，能够满足现实工作的诸多要求。

受到其整体式转向节自身工艺特性的限制，其形状和结构都是比较复杂的，具备较大的加工余量，其毛坯一般都是锻件，对于工艺技术的要求比较高。特别是设计过程中，法兰盘根部圆弧部分的设计，其工件重量是比较大的，具备较大的转动惯量，进行定位夹紧有些难度。为了满足日常工作的需要，针对机床方案，展开立式数控车床结构的优化是非常必要的。这需要我们就其定位夹紧要求及其转向节的工艺性质，展开分析，包数控车床结构的主轴偏置应用体系的优化。通过对传统式的数控车床的工作应用环节的分析，发现数控车床结构主轴偏置模式的优化，有赖于尾座顶尖部位的积极设置。在上述工作模块中，进行专用车具的优化设计是非常必要的，这是现实工作的应用需要，保证其新型机床应用过程中的高效加工性。在电气控制系统应用模式中，我们要进行液压系统的控制，实现叠加阀结构的优化，从而满足现实工作的需要。在机床的工作循环过程中，也要保证不同的安装环节的协调，保证工作过程中各个模式的优化。

2 关于转向节专用立式数控车床部件设计模块的优化

在转向节专用立式数控车床部件设计过程中，通过对主轴箱设计模块的优化，来满足日常工作的相关需要。这需要进行主轴箱结构设计模块的应用，该种机床的应用是立式结构，需要进行主轴箱的应用，进行主轴及其传动系统的安全。在支撑立柱环节上，需要进行纵横滑板及其电动刀架的设置。这对于主轴箱的设置问题提出了一些要求，比如具备不错的刚性，实现其主轴箱内部结构的协调性，能够满足长期使用的条件。在主轴箱传动系统应用模块中，也要进行传动比的优化，保证转向节的积极控制，实现数控立车功能体系的优化，从而满足当下工作的需要，提升其工作效益，进行传动比的控制，限制好转动的速度。当然，我们也要进行转动路线确定，传动路线采用伺服电机通过行星减速箱、皮带轮驱动主轴单元使主轴旋转；主轴单元结构：采用主轴单元结构目的是方便制造、安装、维修。选用主轴单元结构要适合加工转向节特殊件的需要。选用主轴单元结构要适应加工转向节特殊件的需要，满足刚性要求，旋转精度的长久稳定性；要有夹紧油缸及分油装置；动力卡盘和专用车具可快速切换，实现通用立式数控车床功能和专用转向节数控加工的切换。据此，选用的主轴单元为标准50规格的车主轴支撑形式，具有高刚性、高精度的特点。

在进给系统设计过程中，需要做好纵向进给传动系统的规划，进行纵向滑板模块及其纵向滚珠丝杠传动副的协调。这需要我们进行纵向滑板的安装，将其固定在立柱的纵向滚动导轨上，从而确保其沿着立柱导轨进行纵向运动。在导轨选择方面，需要进行重载型滚珠滚动导轨的应用，提升其导轨的自身承载能力，保证其应用刚性，满足其纵向进给系统的应用需要。横向进给系统设计，横向进给传动系统主要由横向滑板和横向滚珠丝杠传动副组成。其横向滑板安装在纵向护板的横向滚动导轨上，它可沿着纵向滑板向滑板横向导轨做横向运动。导轨采用重载型滚珠滚动导轨，导轨承载能力大，刚性强。横向伺服电机经联轴器直接驱动滚珠丝杠螺母副，带动横向滑板沿纵向滑板横向导轨运动。

在转向节工装夹具设计过程中，需要保证顶尖部件设计模式的优化。在机床设计中，其顶尖部分是机床的重要定位环节，其具备良好的回转功能、定位功能、夹紧功能等。在我们进行安装时，需要确立好顶尖部件的位置，进行工件的专用车具的位置的确立，保证顶尖的有效移动，能够满足油缸作用的具体需要。

使上顶尖顶紧工件杆部上顶尖孔，完成工件的定位夹紧。主轴旋转时顶尖也随着旋转，实现机床的主运动。设计此部件首先确定夹紧力，设计驱动油缸的规格，确保夹紧可靠；转向节是不平衡件，顶尖主轴及顶尖要有足够的刚性，以保证回转精度的长久稳定性。

在转向节车具设计过程中，由于转向节自身的应用特点，不具备良好的平衡性，其是一种异形件，需要我们做好车具设计的相关工作。这需要我们进行顶尖孔的定位，进行上下顶尖定位夹紧，将下顶尖进行主轴的固定，确保上顶尖进行移动部件的单独设计。我们也要把握好夹紧的环节，进行夹紧面环节的分析，由于不具备有规则的夹紧面，并且其各个顶尖形状都存在差异性，这就需要进行车具的通用性的控制，保证车具具备各个工件的适应性，要具备相关的柔性。工件的不平衡性，在设计车具时必须有可调整的配置设置；第四是在旋转的主轴上采用液压自动夹紧，主轴设置旋转编码器，以适应车螺纹功能，车具设置夹紧油缸。本机床已交付用户使用，其性能已达到设计要求。图纸经完善后开始投入小批量生产，并参加了2010年在北京举办的第十届国际机床博览会，得到广泛好评。

数控磨床范文第5篇

关键词：数控机床故障模式对比分析

故障模式分析是隶属于机械行业可靠性研究中的一项重要组成部分，它同时也为目标物体设计与改进的提供重要的措施与方法。现有模式下最常见的故障分析方法有两种：功能树结构分析、故障发生频率统计分析。这两种分析方法的运作原理都是根据整机分析，对子系统具体化研究。

一、国产数控机床的故障模式分析

当前在数控机床这一行业方面，其研究存在一些故障与误区。这些都会导致

国产数控机床的发展速度明显低于同类外国产品。因此，工作人员必须及时发现产生这些故障并加以处理分析。具体来说主要步骤有以下几个方面。

（一）现场试验与跟踪。由于现有的国产数控机床大多体形较大、制造成本较昂贵并且运作条件中的不确定因素多，因此许多故障缺陷只有在实际投入使用后才会显现出来。数控机床的可靠性强调的是实际运作中的功能维持性。因此，只有通过现场操作中显现出的故障才能够真实的反映数控机床的缺陷与不足。我国现有技术支持下多采用现场试验与跟踪法对故障信息采集归纳。

这种方式下要求工作人员要针对数控机床的每一轮班班次填写记录表，登记对应机床的运行时间、整体情况，涉及到发生故障的机床要详细说明故障时间、部位、原因等，为后续故障分析工作提供有力佐证。

（二）故障部位具体分析。在实验过程中需要将目标数控机床依照一定的规律划分为各类子系统，统计出其中发生故障现象的子系统与每个子系统的故障频率。将得到的所有数据制成表格进行整体与系统的分析工作。

（三）故障模式的分布。故障或缺陷是通过故障模式来表现的。这是相对于既定的功能、故障产品的一种状态。判定一种故障模式是否值得引起相关工作人员重视的关键在于这种故障会造成的后果与其出现的概率。对数控机床的故障模式分析，同样也是要依据它的故障表现形式与出现概率。对于有研究价值的那一部分故障要深层次的分析。

依据数控机床的结构、功能与表现形式的不同，故障模式可以分为松动型、失调型、堵塞（渗漏）型、功能型、状态型、损坏型、工艺型与其他型。实验过程中需要判定具体故障分属的类目并对其进行具体分析。

（四）故障原因的分析。大多数的故障原因多是按照物理性质来分类的，如元件松动、零配件断裂等。但这种物理原因并不能直观的反映数控机床在设计、制造、检修、装配以及使用过程中潜在的隐患。工作人员经过长期研究发现只有对这一部分国产数控机床按照生命周期来分类，才能够探求到真正潜在的故障隐患。

（五）故障危害度分析。对某一类故障模式所带来的后果与这种模式发生频率的整体性综合考量称为危害度。对故障模式的可靠性分析不仅能够如实的记录每种故障的出现次数与频率，还能够进一步反映出这些故障模式对国产数控机床的危害度。因此，现有技术条件下，工作人员主要将其应用于衡定每一项国产数控机床故障模式危害等级与元部件故障率的综合指标。

其中我们假设零部件x由于故障模式y的作用发生故障，引起这部分零部件发生的故障危害程度为CRxy，那么这三者间的关系可以表述为：CRxy=αxyβxyλxy。工作人员可以根据这一公式从理论上延伸，为整个数控机床故障危害程度研究工作带来便捷。

二、国外数控机床的故障模式分析

近些年以来，随着发达国家科学技术发展更新节奏不断加快，国外数控机床也在不断更新之中。因此也就更容易显现出机器本身存在的缺陷与故障。其中德国研制的数控机床则一直处于世界先进水平。

这两种数控机床常常在实际工作中被应用在同一生产线上，它们工作的连贯性、硬件条件、操作背景甚至使用人员都保持一致。这样可以有效的保证对比分析工作的公平、公正性。

与国产数控机床的故障模式分析一样，国外的数控机床也需要通过现场试验与跟踪、故障模式的分布、故障部位具体分析、故障原因的分析、故障危害度分析这五大方面来进行考量。

三、两大类数控机床的故障模式对比分析

随着科技不断的进步，工作人员对数控机床故障分析方面的工作重视程度也在不断提高，但始终只关注在可靠性方面的评估，有关于故障模式、机理的理论分析工作还不充分，尤其是关于国产数控机床与外国产数控机床的对比研究工作几乎没有记录。因此，工作人员现阶段工作的重心就是选择具有代表性的外国产数控机床与国产数控机床同时进行现场试验与跟踪，通过一定的方式与方法，找到造成国内外数控机床发展不均衡的故障原因，并加以借鉴改正，以促进国产数控机床的健康发展。具体而言，两大类机床的不同点主要体现在这几个方面。

（一）故障模式的不同。我们已经知道故障模式大多可以分为松动型、失调型、堵塞（渗漏）型、功能型、状态型、损坏型、工艺型与其他型这类。外国产的数控机床故障模式主要集中在损坏型、功能型、失调型这三种；而国产的数控机床在交付使用者使用之后，这类故障模式都会逐渐的显现出来，并且涵盖了数控机床的所有子系统。

（二）故障率的不同。经过长期的现场试验与跟踪，工作人员发现，在数控机床与相同环境中长时间使用时，国产数控机床发生故障的次数与频率都要明显高于外国产数控机床，特别值得注意的是国产数控机床的故障原因中还包含这相当大一部分的人为因素。

（三）造成故障的原因不同。通过对调查研究数据的统计与分析，工作人员发现在众多的故障缺陷中，国外产数控机床的故障原因均为偶发因素；而国产的数控机床则是由外购零配件质量原因、安装调配技术原因、制造设计理念原因造成的。并且这些因素会使早期故障带到用户中，甚至严重影响数控机床制造商的声誉。

总而言之，本文通过对国产数控机床与外国产数控机床在故障模式与危害度方面的影响状况进行了有力的对比与分析，正确揭示了国内外产的两大类数控机床在故障量、故障率、故障分布、故障模式影响以及故障带来的危害度这五大方面的差异，并且及时发现了国产数控机床常见的故障部位与表现形式，指出了国内外产两大类机床故障方面极大差异的产生原因，努力为国产数控机床及时研发相应的改进措施，促进其快速、稳定、健康的发展。

参考文献：

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