数控机床的基础知识

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数控机床的基础知识范文第1篇

关键词：技工院校；数控机床装调与维修；教学改革

中图分类号：G718 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2013）07-0154-02

随着我国制造业和加工业对数控技术的广泛使用以及数控设备保有量的增加，数控设备应用、装调、维修人才的需求量越来越大，素质要求也越来越高。提高数控机床装调维修从业人员的知识和技能水平，必将进一步促进我国数控机床行业的发展，对于提升我国现代制造业及加工业的国际竞争力有着非常重要的意义。

开设数控机床装调

与维修专业的背景

专业开发的前提是社会需要。随着装备制造业和机械加工业的发展，数控机床的需求量也愈来愈大。数控技术是集机、电、气、液等技术于一体的高新技术，数控机床装调维修技术有工种的复合性、人员素质的综合性、技术含量的高科技性等特点。然而，目前我国掌握数控技术的机电技术复合型人才奇缺，培养掌握数控机床装调和维修技术的高技能人才的要求也越来越迫切。广东是我国的制造加工业大省，据调查，高级数控装调与维修人员缺口很大，这严重影响了数控机床行业的健康发展。因此，将从业人员的素质管理纳入标准化、制度化、规范化的轨道，提高数控机床装调维修从业人员的知识和技能水平，必将进一步促进我国数控机床行业的发展。

因此，数控机床的广泛应用，急需大量的数控机床装调与维修人才，亟须在短期内培养出一大批数控机床装调与维修的高技能型人才。

专业培养目标与要求

本专业人才培养目标：以行业需求为导向，以学生就业为目的，融入国家数控机床装调维修工的职业标准及数控行业规范，面向数控机床生产厂家、数控加工等单位，培养具有数控机床装调与维修专业必需的基础理论和专业知识、基本技能和专业技术应用能力，在工业生产第一线从事数控设备的操作、维护、参数调整，机床设备故障的诊断与维修，对数控机床进行装配、调试，对机床设备进行数控化改造以及机床产品营销服务等工作的高技能应用型人才。

本专业毕业生必须获得以下职业技能证书：数控机床装配与维修高级工、机修钳工、维修电工、电工上岗证。

本专业人才培养要求：遵守法律、法规，具有良好的安全生产知识，严格执行机械设备操作规定；具有对新知识、新技能的学习能力和创新能力；具有一门以上的外语阅读能力和团队协作能力。同时具有下列专业能力：一是具有机械、电气、计算机基础知识，液压、气压基础知识，数控机床原理、测量与误差分析、数控设备机械结构、数控机床手工编程、PLC、变频器等基础知识。二是能读懂数控机床机械、电气总装配图，并能熟练使用机械与电气绘图软件；具有钳工、电工基本技能；具有数控机床操作技能；具有进行数控机床总装后的几何精度、工作精度的检测与调整，使用系统参数、PLC参数、变频器参数对数控机床进行调整的技能；具有通过仪器、仪表检查数控机床的故障点的技能；具有通过数控系统诊断功能、PLC梯形图等诊断数控机床常见电气、机械、液压故障的技能等。

师资队伍建设

高水平的师资队伍是课程实施的重要保证，是教学的关键。数控机床装调维修专业是一门新型专业，必须建设一支优秀的“双师型”师资队伍来保证本专业的建设。

结合我校的实际情况，培养和引进本专业教师。一是充分挖掘我校教师的内部资源，鼓励相近专业教师利用假期参加数控装调与维修专项培训学习，提高教师的理论知识和实践能力水平。从2007年起，广东省每年暑假都举办本专业教师技能培训。二是积极鼓励专业教师通过本专业职业技能鉴定拿到相应的职业技能等级证书。通过这几年对本专业教师的技能培训，广东已有100多名教师取得了本专业高级工等级证。三是加强师德建设，培养广大教师热爱技工教育事业，树立敬业奉献精神，鼓励教师提高学历，编写校本教材，进行课题研究和产学研活动，打造精品课程，参与校内实训基地建设，培养教师的组织及协调能力，建设一支“双师型”师资队伍。四是积极引进知名企业的数控机床装调与维修高级技术人才来校任教。学校要出台相应的政策吸引优秀的数控维修人才加入到技工教育的行列。加强兼职教师队伍建设，聘请行业企业的专业人才到学校担任兼职教师，聘请企业有实际经验的技术人才举办知识讲座，指导学生实践，促进教师队伍的多元化。五是加强学科梯队建设，培养本专业中青年骨干教师，培养本专业中青年学科带头人和课程建设带头人。

建立完善的校内外实习实训基地

校内实训基地建设 校内实训基地是开展实践教学的重要场所，应逐步完善本专业的校内实训室建设。根据学校的实际情况和资金状况，分阶段购置设备，以拓展社会服务功能，逐步建设电工电子实训室、可编程控制器实训室、数控加工实训车间、钳工实训车间、机床控制电路实训室等，应重点建设数控机床装调与维修虚拟仿真实训室、数控设备装调维修实训车间、液压与气动实验室、数控设备拆装实训室等，满足数控机床装调与维修专业的教学需要。这些校内实训室都要紧扣本行业特点，突出职业技能训练，具有仿真性、实用性、先进性的特征，为学生综合职业能力培养和形成提供有力保障。

校外实习基地建设 依据行业优势，积极与数控设备生产厂家和数控加工厂家联系，合作建立校外实训基地，建立一套良好的校外顶岗实习基地运行和管理机制，通过校企共同建设，搭建数控设备维修服务、数控设备安装调试服务的平台，引进企业管理机制，完善实践教学制度。实行校企合作共建校内实训室和校外实习基地，办“校中厂、厂中校”；通过校企合作、校区合作、校会合作，使学生掌握实践技能的同时培养职业能力和与人合作的能力。近几年，广东利用本地区优势，打造“百校千企”，通过地方政府的牵线搭桥，技工院校和企业的合作越来越紧密，达到了合作共赢的目的；数控机床装调与维修专业更是结合本地区的行业优势，把企业引进到学校，学校与企业共同开发本专业，取得了良好的效果。

课程设置

数控设备是集机、电、仪、液、气、传感器等于一体，是典型的机电一体化设备，课程面较广，牵涉的课程较多，但技工院校以就业为导向，以培养学生的实践能力和职业能力为宗旨，不单纯追求学科的系统性和完整性，而是筛选出与培养专业能力直接相关的内容。课程由三部分组成，即公共课、专业课、实训课，其中实训课要占50%的课时量。公共课包括语文、数学、德育、体育、专业英语和计算机办公软件等；专业课包括机械制图、计算机辅助设计（CAD）、机械基础、公差配合与技术测量、液压与气压传动技术、机床装配工艺、电工电子技术基础、数控机床原理与结构等；实训课包括钳工基本功、电力拖动与机床控制线路、可编程控制器与变频器技术、数控机床操作、液压与气压传动、数控机床整机性能检测与调试、数控机床故障诊断与维修、数控机床维修仿真等实训以及校外顶岗实习。

总之，数控机床装调与维修工是一个朝阳职业，是新职业之一。然而，本专业教师相当匮乏，学校应当与企业合作，实行校内培养、校外引进的措施人才来建设本专业师资队伍，不断完善教学体系和课程体系，加强校企合作办学，为企业发展培养出更多合格的数控维修人才。

参考文献：

[1]石伟平，徐国庆.以就业为导向的中等职业教育教学改革理论探索[J].中国职业技术教育，2008（11）.

[2]姜大源.职业教育学基本问题的思考（一）[J].职业技术教育，2006（4）.

[3]姜大源.关于职业教育课程体系的思考[J].中国职业技术教育，2003（5）.

[4]焦兆平，王晓敏，查吉德.保证和提高人才培养质量促进高职教育健康持续发展[J].中国高教研究，2004（1）.

[5]何农，冯拾松，傅拥军.高职院校专业教师团队的建设[J].职业技术教育，2008（26）.

[6]李燕，胡建钧.高职院校兼职教师聘任和管理的对策[J].职业技术教育，2008（26）.

数控机床的基础知识范文第2篇

关键词：技校数控加工基础课程教学

《数控加工基础》是数控机床加工技术的基础课程。课程的主要任务是使数控加工专业的学生具备一定的数控加工基础知识，对数控机床有全面的认识，对数控加工工艺有一定的了解，掌握一定的数控机床编程基础；能对一些简单零件进行工艺分析和编程；引导学生学习自动编程，了解数控加工的新技术，会对数控机床进行简单的操作和日常维护，为今后进一步学习相关专业知识打下良好基础。

由于本课程内容范围广，对于大部分技工学校的学生来说，要全部学好有一定的难度，本人通过运用多样化的教学方法和教学手段，引起学生对本门课程产生浓厚兴趣，使学生更好的掌握知识。以下是本人多年从事该课程教学做出的一些教学探究。

1 合理利用实训车间

本课程的《数控机床基础知识》和《数控机床的操作与维护》两部分内容可以合理利用实训条件，在实训车间进行教学。

首先，学生可以对数控机床的基础知识有感官的认识。以数控车床介绍为例，以车间的数控设备作为教具，介绍数控车床的基本组成，各组成部分的功用，数控车床坐标系的方向确定，数控车床加工的内容（车间的陈列架摆放已加工的零件），学生通过视觉感官认识，对数控车床的基础知识有一个整体的印象。同时可用比较的方法介绍其它数控机床的基础知识，这样可以使学生对各类数控机床有相对全面的认识。

其次，学生可以即时熟悉数控机床的面板操作。以FANUC系统的数控车床为例，可以在车床的面板上进行讲解各功能键的作用。由于该系统带有图形模拟功能，输入程序后，可以调用图形模拟显示功能和操作面板上的空运行及锁住功能，对刀之前，详细地观察主轴转速，刀具的运动轨迹，刀具号的选择，通过位置坐标的显示来检查刀具与工件是否会出现碰撞和模拟出来的图形是否和零件图纸一致。通过现场操作，学生可以进一步熟悉数控车床面板各功能键的作用。

同时，学生可以熟悉数控机床的日常维护。数控机床进行日常维护和保养内容的讲解时，可以对现有的机床维护操作示范给学生看，并对每个日常维护和保养的细节进行详细的讲解。

合理利用实训车间进行教学，提供给学生动手操作的条件，使学生有感官的认识，从而对本门课产生浓厚的学习兴趣。

2 分组讨论课堂教学内容

对于《数控加工工艺设计》内容的教学时可以分组讨论课堂教学内容。具体教学过程如下：首先，详细讲解零件图的数控加工工艺分析过程，并举例说明；然后给出一组轮廓相似尺寸不一的零件图，将学生分成几个小组，再要求各组分别进行讨论零件图的数控加工工艺过程，每组一张零件图，给定时间讨论工艺内容（包括工序划分，最佳路线选择等等），由每组推荐一位同学进行总陈述，到讲台当小老师进行讲解，最后根据学生讲解的情况进行必要的分析和补充。

此法可以使学生对自己所作答的情况有所了解，发现自己的不足，并及时得到纠正。这样即可以满足学生自我表现的愿望，形成互动学习，引导学生积极投入讨论中，增加学生学习的欲望，同时使学生对所学内容加深了印象，不再犯同样的错误。

3 运用学生间的帮带学习

在《数控车床简单编程》和《数控铣床、加工中心的简单编程》的教学过程中，运用学生之间的帮带学习可以起到良好的作用。

在学习编程的过程中，由于学生的领悟力存在一定的差异，有的学生接受能力较强，对于编程所需的基本指令能够较快的理解，故而能较快的对简单的零件进行编程，有的学生接受能力较差，为了使全班同学都能尽量同步学好，采用同学之间的帮带作用，让学得快的同学尽力帮助学得慢的同学，从而达到较为良好的学习效果，也可以促进同学之间的交流。

4 应用宇龙仿真软件进行教学

为了使学生对所学的编程知识能有更深的印象，编程部分的课程可以借助宇龙仿真软件辅助讲解。应用宇龙仿真软件，学生可以模拟机床编程操作，从而熟悉仿真机床的操作面板，能建立工件坐标系的方法，能选择刀具几何角度、设置刀偏及刀补。同时，通过数控仿真软件进行程序录入，对刀，仿真加工出零件，并检测所加工的工件的各部位尺寸，验证所编的数控程序的正确性，加深学生对编程知识的理解。

由于仿真操作过程与实际操作过程基本一致，如果通过仿真软件的检验得到已经正确程序，到车间实训时就可以大大提高效率，减少设备的占用时间，而且由于所加工零件的程序已在仿真软件模拟加工过，所以可以极大的降低出错率；这样可以做到有限的设备，最大的容纳度，使所有学生都能得到较好的训练效果。

此外，由于本校没有数控铣床和加工中心等机械设备，所以针对数控铣床和加工中心的零件编程加工，也可以在仿真软件上进行。利用仿真软件给学生讲解数控铣床和加工中心机床的操作过程，由学生把写好的程序输入软件进行仿真加工，从而学生对数控铣床和加工中心的操作有一定的认识。

5 利用多媒体技术

由于本校没有电火花线切割和电火花成形加工设备，而宇龙仿真软件也无法实现，为了使学生对电火花加工有一定的了解，此部分的内容可以利用教材所配套的光盘在多媒体教室进行教学。光盘中录有电火花线切割和电火花成形加工的加工过程短片，利用光盘中的短片进行理论知识的讲解，学生对本章内容能有较为深刻的印象。

6 应用CAXA软件

在现代化生产中，自动编程在数控机床的使用中发挥着很大的作用，所以有必要让学生了解自动编程。自动编程所使用的软件主要有、MasterCAM，PRO/E、UG等软件，MasterCAM、PRO/E和UG主要是三维造型及编程，对于中级数控专业的同学来说，学会有一定的困难，CAXA软件主要是二维造型及自动生成程序，相对易于接受，在本课程内主要介绍CAXA数控车自动编程。

应用CAXA软件进行自动编程时，首先应先进行零件造型；接着，进行加工工艺分析，工序划分，选择合适的刀具，设置相应的切削参数，确定加工路线和刀具轨迹；然后就可以自动生成程序，并可以自动进行轨迹仿真，观察刀具走刀路线及是否存在干涉及过切现象，完成模拟加工；最后，为适应本校数控机床的要求，对部分程序适当修改，从而得到满足实际机床加工的程序。

利用CAXA数控车软件自动编程得到的非圆曲线比用手工宏程序编程得到的轮廓表面好，零件加工精度更高，加工质量更好，而且可以避免复杂的数学计算，降低出错率，提高零件的加工效率。

为了学生能及时掌握所学的知识，本课程还配套有一本练习册。每讲完一个章节时，要求学生独立完成练习册作业，并进行讲评，从而达到较为良好的辅助效果，使学生能够及时回顾所学的内容，扎实掌握所学内容。

7 结束语

通过各种教学方法和教学手段的交替应用，充分调动学生学习的积极性和主动性，取得了良好的教学效果。当然，对于数控加工基础课程的教学还有很多方法值得我们去探究，作为技工教育工作者，既要不断的钻研学术，也要在实际教学中灵活应用，从而使理论与实践紧密结合，达到良好的教学效果。

参考文献：

[1]黄伟林，主编.数控加工基础第二版.中国劳动社会出版社，2007，5.

[2]李桂云，主编.宇龙数控仿真软件使用指导.高等教育出版社，2007，6．

数控机床的基础知识范文第3篇

[关键词]:数控技术 教学改革 人才

一、数控专业人才的就业形势

据报道，我国要达到“十五”目标，达到15％的数控化，还需要约70万台数控机床，所缺数控机床的人才短缺达100万。因此，数控方面的人才肯定有着稳定的需求量。而借助国外的发展经验来看，当进入产业布局、产品结构调整时期，与产业结构高度化匹配、培养相当数量的具有高等文化水平的职业人才，成为迫切要求。而对于数控加工专业，不仅要求从业人员有过硬的实践能力，更要掌握系统而扎实的机加理论知识。我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的数控技术人才。

二、对数控技术人才的分类

1.金领层(数控通才)

金领人才的要求是：精通数控编程员、数控操作技工和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识，并在实际工作中积累了大量实际经验，知识面广，能自行完成数控系统的选型、数控机床机械结构设计和电气系统的设计、安装、调试和维修，独立完成机床的数控化改造，并且适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

2.灰领层

（1）数控编程员：掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作，掌握复杂模具的设计和制造专业知识，熟练掌握二维CAD／CAM软件如UG、ProE等，熟练掌握数控手工和自动编程技术。

（2）数控机床维护人员：熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构，掌握数控机床的操作与编程，能进行PLC和参数设置。清楚数控机床的机械结构和机电联调。精通数控机床的机械和电气维修。适合作为工厂设备处工程技术人员。

3.蓝领层

数控机床操作技工：精通机械加工和数控加工，工艺知识，熟练掌握数控机床的操作和手工编程，了解自动编程和数控机床的简单维修。

三、高职数控人才培养中存在的问题

高职院校要培养德智体全面发展，面向生产一线的数控技术人才，从事数控加工、数控一般编程，数控设备安装、调试、维修和数控加工技术管理的中高维修应用专门人才。数控专业的学生应具备下列基本能力：（1）数控机床的操作能力；（2）数控一般编程能力；（3）数控设备的安装、调试、维修能力。还应具备下列专业综合能力：（1）普通机床的使用能力；（2）数控加工工艺编制能力；（3）计算机操作及应有能力；（4）CAD/CAM等软件的使用能力；（5）数控专业外语的使用能力，同时应具备相应的职业道德素质、文化素质和身心素质。

目前，我国通过对毕业生的信息反馈及用人单位的调查，了解到数控专业教学中存在一些问题，如理论教学过于强调系统性和完整性，忽视了其应用；实践教学中缺乏对数控设备的检修、调试、故障分析能力和数控加工现场解决问题的能力等的培养。目前培养的数控人才普遍存在以下几个方面的不足：（1）对本专业的基础知识不够扎实，如缺乏工艺意识，工艺知识欠缺，数控加工只停留在理论上；（2）对本专业的专业知识与技能不精，针对性不强，如数控加工专业，不能很熟练地、正确地操作典型数控设备，要进行举一反三就更加困难；（3）对本专业的新知识、新技能掌握不够，如对ProE软件的应用不够了解，缺乏高速切削技术概念。

四、加强数控专业教学改革的建议

针对以上各类数控人才需求的状况，迫切需要我们对现时的数控专业教学内容、课程体系进行改革，提高数控行业的整体素质。主要应做好以下几方面的工作：

1.构建以培养数控技术应用能力为主线的课程体系，突出实践性。一方面，对传统的基础课、专业基础课、专业课的教学内容按“必需、够用”的原则进行综合整合；另一方面，减少理论教学课时，增加习题课、讨论课、现场课教学。通过开设综合实验课，加强学生实践动手能力，突出应用性、实用性，以提高学生对新工艺、新方法的适应能力、分析实际问题和解决实际问题的能力。

2.实行双证书制。通过参加职业技能鉴定的培训和考证，既可拿到就业的“敲门砖”，又可以把理论知识同实践很好地结合起来，全面提高专业知识与技能。

3.建立产学结合的教学基地。建立以校内实训中心为基地、产学研相结合的实践教学体系，充分发挥产学结合、校企合作在人才培养中的作用。

4.加强“双师型”师资队伍建设。师资队伍的教育、学术水平，直接关系到所培养学生的质量。必须建立一支精干的具有较强的应用能力、技术开发能力和科学技术水平的稳定的双师型队伍。除加大高学历、高职称教师引进的力度外，更应注意从生产一线聘请一些有实践经验的高级工程技术人员参与教学工作。

针对教师队伍建设提出以下建议：（1）对参与教改的老师进行培训。基础课教师应了解专业，掌握基础理论在专业实际问题中的应用；技术基础课理论和专业课教师应熟悉专业、熟悉生产、掌握专业发展前沿的信息，具有较强的实践动手能力和科技开发能力。应该鼓励教师攻读定向和在职研究生。（2）确定专业学术带头人和学术骨干，着力培养中青年骨干教师。（3）加强“双师型”队伍的建设。要求教师既能上理论课又能上实验（训）课。对老师来源一方面可以选派出教师参加工程实践，推运专业教师在工程中从事生产、管理和技术工作，切实提高教师的工程实践能力；另一方可以聘请有实践经验的工程师促进双师队伍形成。

数控技术的应用是提高制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段；数控机床是国防工业现代化的重要战略装备。数控专业教学，就是要以提高新时代具有高素质的数控技术应用性人才培养质量为目标，以探索数控技术应用专业高职教育模式为主题，以改革教育思想观念为先导，以课程体系、教学内容和教学方法手段改革为核心，以培养数控机床的操作、编程、维护和技术管理等方面的中高级应用型人才为宗旨，以实践教学和理论教学有机结合、相互依存、相互促进为特点，以校企紧密结合所建立的共享、双赢的机制为人才培养途径。

参考文献：

[1]王海根，程国标，方珠芳.数控加工技术课程实践教学的探索[J].桂林航天工业高等专科学校学报,2008,(2).

数控机床的基础知识范文第4篇

Abstract： Numerically controlled machine tool is a combination of information technology and mechanism manufacture technology， and it represents the technological level and development trend of modern basic machinery. Numerically controlled machine tool industry develops rapidly in China in recent years， and there are nearly a hundred manufacturers at present. At the same time， there is a more prominent problem： the labor market appears to be in serious shortage of applied talents of numerical control technology， so the media constantly calls for "high salary fails to hire qualified numerical control technicians". Qualified numerical control technicians are skillful numerical control talents with "craft， programming， operation" knowledge. The author states some of his views about how to become a skillful programmer.

关键词： 数控；编程；技巧

Key words： numerical control；programming；skill

中图分类号：TP313 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）12-0033-02

1 具有扎实的基础知识

数控机床加工受控于程序指令，加工的全过程都是按程序指令自动进行的。数控机床加工程序不仅要包括零件的工艺过程，而且还要包括切削用量，走刀路线，刀具尺寸以及机床的运动过程。我们要想熟练的掌握数控编程，首先必须了解数控机床的组成及工作原理，对数控机床的性能、特点、运动方式、刀具系统、切削规范以及工件的装夹方法都要非常熟悉。其次要具有扎实的数学基础，例如在手工编程中要遇到一些复杂形状零件的基点的计算，可根据零件图样给定的尺寸，运用代数、三角函数、几何或解析几何的有关知识，直接求出数值。再次，数据结构、离散数学、计算机高级语言，编译原理，这些是计算机科学的基础，如果不掌握它们，很难写出高水平的程序。程序人人都会写，但当你发现写到一定程度很难提高的时候，就应该回过头来学学这些最基本的理论。同时，金属切削与刀具也是我们必须要掌握的基础知识，在实习的过程中，用相同的加工程序加工出来的零件表面粗糙度却有较大的差别，这主要是刀具的角度刃磨不合理，刀具的刃磨在数控加工中显得尤为重要。

2 丰富的想象力

不要拘泥于固定的思维方式，遇到问题时要多想几种解决问题的方案，试试别人从未想到的方法，丰富的想象力是建立在丰富的知识基础上，除计算机之外，多涉猎其它的学科，比如天文、地理、数学等等。开阔的思维对程序员来说很重要。

3 最简单的是最好的

这也许是所有科学都遵循的一条准则，简单的方法更容易被人理解，更容易实现，更容易维护。遇到问题时优先考虑最简单的方案，只有简单方案不能满足时再考虑复杂的方案。例如简单的外圆加工，我们就可以直接利用G01来实现，没必要用G71来加工。再例如在数控铣削加工中，如果要实现零件的粗精加工，可以将刀具的运动轨迹编制成子程序，通过改变刀具半径补偿值和调用子程序来加工。

4 不钻牛角尖

当你遇到障碍时，不妨暂时远离电脑，看看窗外的风景，听听轻音乐，和朋友聊聊天。当我编程遇到障碍的时候，我会暂时看会报纸或者杂志，让负责编程的那部分大脑细胞得到充分的休息。当重新开始工作的时候，我会发现那些难题会迎刃而解。

5 对答案的渴求

人类自然科学的发展史就是一个渴求得到答案的过程，即使只能得到答案的一小部分也值得我们去付出。只要你坚定信念，一定能找到答案，你才会付出精力去探索，即使最后没有得到答案，在过程中你也会学到很多东西。例如刚开始学习用宏程序加工椭圆，程序怎么也不运行，第二天重新仔细看了一遍，原来在三角函数的角度外面忘记加一个中括号。虽然我第一天没有把程序编制成功，但是我在这个过程中至少对变量的使用、控制语句加深了理解。当然在三角函数的角度上一定要加中括号这一点，使我牢记心中。

6 多与别人交流

三人行必有我师，也许和别人一次不经意的谈话中，就可以迸发出灵感的火花。多读读别人的程序，看看别人对问题的看法，会对你有很大启发。例如下图的加工实例，我就从别人的程序中学到了很好的编程思想和非常有用的见解，写出来大家共享。（图1）

尺寸为？准100x25mm的圆柱加工20个半径均为5.0mm的花边槽（仅编制铣削花边槽的程序）。（表1）

上面编写的普通程序综合运用了子程序的嵌套、旋转坐标系。每次加工完一个孔，然后将坐标系绕工件原点旋转18°，程序非常简洁。这又进一步拓宽了我的编程思路，向更高方向的发展迈进了一步。

7 良好的编程风格

注意养成良好的习惯，如程序中要使用程序段号、字与字之间要有空格、多写注释语句等，使程序清晰，便于阅读和修改。大家都知道如何排除代码中的错误，却往往忽视了对注释的排错。注释是程序的一个重要的组成部分，它可以使你的代码更容易理解，而如果代码已经清楚地表达了你的思想，就不必再加注释了，如果注释和代码不一致，那就更加糟糕。指令代码的格式严格按照语法来书写，变量的命名规则要始终一致。

总之，随着科学技术的飞速发展，数控机床由于具有优越的加工特点，在机械制造业中的应用越来越广泛，为了充分发挥数控机床的作用，我们需要在编程中掌握一定的技巧，编制出合理、高效的加工程序，保证加工出符合图纸要求的合格工件，同时能使数控机床的功能得到合理的应用与充分的发挥，使数控车床能安全、可靠、高效地工作。本文总结的一些具体结论适用于FANUC0i数控机床，但是它表现的编程思想具有普遍意义。要编制合理高效的加工程序，必须要熟悉所使用机床的程序语言并能加以灵活运用，了解机床的主要参数，深入分析零件的结构特点、材料特性及加工工艺等。

参考文献：

[1]荣瑞芳，关雄飞.数控加工工艺与编程.西安电子科技大学出版社，2006，8.

[2]陈红康，杜洪香.数控编程与加工.山东大学出版社，

2003，8.

数控机床的基础知识范文第5篇

关键词：数控机床；关键部件；可靠性；研究

随着我国数控机床的发展，使其已经成为了当今社会工业生产中的重要支撑力量。它的可靠性运行安全是工业生产安全的保证，也是推动和促进全球经济一体化发展目标实现的必然动力。因此，目前如何保证数控机床及其关键部件运行的可靠性已经成为了相关部门所最为关注的问题，也是必须要彻底解决的问题。

1 数控机床

1.1 数控机床的重要性

所谓的数控机床其主要的目的就在于为制造装备用品的企业及制造国防军工用品的企业提供一个基础的工业生产机构，它是工业以及制造企业的核心力量。因此来说，数控机床的发展水平高低直接关系着国防安全以及我国经济建设发展的速度。就目前国际整体形势来看，数控机床运行可靠性安全与否已经成为了衡量一个国家经济发展水平的重要标志之一。尤其是在全球经济一体化的发展背景下，数控机床以及制造业水平的高低已经成为国防竞争的核心与焦点。也就是说，要想在国际竞争中占有一定的地位，数控机床的发展是其重要的保障。

1.2 数控机床的发展水平

另外来说，随着现代工业的发展，数控机床在我国的使用量已经越来越多，并且涉及到了诸多的领域及机构。但同时来讲，由于我国的数控机床发展较晚，因此对其运行可靠性管理方面与国外一些发达国家的数控机床可靠性管理之间还是存在着一定的差距的。这主要是因为：首先，现有的数控机床的可靠性运行水平与国外发达国家所使用的数控机床相比是处于绝对的劣势地位的。其中以高档加工中心的复合数控加工设备来说，其可靠性运行指标明显低于国外发达国家平均的生产水平。其次，对于与数控机床设备相配套的其它关键性部件来说，检测与报警等可靠性装置的水平与国外发达国家的水平相比相差甚远。因此也就是说，目前我国所使用的数控机床的相关一些配套的关键性部件还都必须依靠于国外发达国家所生产的零部件设备，从而造成了我国数控机床行业发展较为缓慢的现状，导致了我国经济发展水平整体下降的局面。

1.3 我国数控机床发展情况

除此之外，随着我国数控机床的发展，人们清楚地认识到我国数控机床可靠性与国外发达国家水平之间的差异性。因此在我国十一五期间，国家已经将数控机床及其关键部件可靠性研究作为了国家发展重点目标来执行，并纳入了我国经济发展的整体目标中去。同时，国家还提出：要想我国经济发展水平快速提高，其首先的一点就是要将数控机床及其关键部件的可靠性研究放于首位，并且将其列入科技发展中的专项重点内容来执行。另外，我国在研究数控机床及其关键部件可靠性时，要充分结合国外的数控机床可靠性分析内容以及国内现有的数控机床及其关键部件可靠性分析报告进行探寻，并寻找出提高数控机床及其关键部件可靠性的可行性办法及措施，从而提高数控机床及其关键部件可靠性运行的整体水平。

2 数控机床及其关键部件可靠性研究方法与现状

2.1 数控机床及其关键部件可靠性研究的方式

数控机床及其部件的可靠性研究是一个十分重要的环节，它是提高数控机床及其关键部件可靠性运行水平的关键，也是一个促进数控机床及其关键部件质量安全的评定手段。因此可以说，数控机床及其关键部件可靠性的研究可以充分地表露出产品从设计、制造到装置整体过程中的问题及缺点，从而为能够更好地设计制造出合格、高质量的产品奠定了一定的基础。另外，根据对数控机床及其关键部件可靠性研究方法的不同，可将可靠性研究分为室内可靠性研究与现场跟踪可靠性研究两种方式。所谓的室内可靠性研究主要是指将制造完成的关键部件样品在实验室内利用先进的技术与科技设备进行检测，以保证关键部件的生成密度、焊接接口、钢度及弹性度等满足数控机床的质量要求。而现场跟踪可靠性研究主要是指在数控机床及其关键部件制造生产过程中，由专业人员对制造过程及产品的安装等进行监督，从而保证了数控机床及其关键部件在制造时的质量，以此来提高其运行时的可靠性。

2.2 数控机床及其关键部件可靠性研究的综合试验法

目前我国所采用的数控机床及其关键部件可靠性研究均是综合试验法。所谓的综合试验法主要是指对数控机床进行模拟式的运行测试。首先，要根据可靠性研究的内容设置一个综合可靠性研究实验室，而后根据可靠性研究的产品制定出可行性分析方案，在得到可靠性分析结果后，根据这一结果对产品的试验环境、产品的运行条件、失效模式分析、失效数据分析、任务剖面、性能检测等进行周期性的检测。从而为产品的设计与修改提供一个最要的参考依据。另外，除了要对数控机床及其关键部件进行综合可靠性研究及试验外，还要对工程制造水平进行检测。也就是说，主要对工程设计的环境应力要求以及加载能力要求进行测试，从而对数控机床及其关键部件早期出现的问题和故障进行清除，以此来保证产品投入运行后要最大可靠性安全保障。最后，目前在数控机床可靠性研究中，对统计模型、应力水平、环境应力、加速寿命以及试验顺序的测试及研究是数控机床及其关键部件可靠性研究的重点内容。其中，在加速寿命可靠性研究中，主要目的是为了设计出最符合数控机床运行额定应力的最大值以及设计出应力极限值。同时，在试验中将一台或多台数控机床在一定的环境下加重其承载力，从而使得出的失效模拟比正常的运行模式下速度快。

2.3 国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究

从国外的数控机床及其关键部件的可靠性研究可以看出，国外最早是将可靠性研究技术应用于电子生产及检验领域中的。直到二十世纪七八十年代，国外一些较为发达的国家才将可靠性研究应用于数控机床及其关键部件的研究中去。例如：早在1977年，美国的联合后勤司令总就已经成立较为完善系统化的可靠性研究试验小组，对国防设备以及机械制造性能质量等进行可靠性的研究，以便能够发现机械及设备制造中的不足之处并予经修正。同时，美国可靠性研究小组还制定出了较为科学化、规范化的可靠性研究程度及标准，并随着时代有发展，在原有可靠性研究标准及规范的基础之上加以改进，从而达到可靠性研究的高要求。这也是为什么美国在数控机床及其关键部件可靠性研究领域始终处于世界首位的重要原因之一。

2.4 我国的数控机床及其关键部件的可靠性研究

国的数控机床及其关键部件可靠性研究起步较晚。并且在最初起步时，由于受国外可靠性研究的影响，也是将可靠性研究这一技术应用于科技电子产业中。直至70年代后期，我国才逐渐将可靠性研究应用于对数控机床及其关键部件的质量可靠性研究中。随着我国社会主义的建设与发展，在现阶段中，我国对数控机床的可靠性研究还停留在主要针对产品运行时早期的故障检测以及现场跟踪检测的范围中。我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究，其主要目的就是为了能够发出数控机床设备主品早期的不安全因素，从而便于工作人员及时应对，并快速制定出解决这一不安全因素的措施与办法。而对数控机床进行现场跟踪检测，其目的主要是为了通过对现场数据及产品样本的采集，判断中现场生产作业中的产品故障，从而为可靠性研究提供准确的数据信息。

3 数控机床可靠性研究

3.1 数控机床传统设计方法与可靠性研究的思想及原理

我国自二十世纪八九十年代开始，逐渐对重工业中的设备及机械生产的可靠性研究加以重视。并且在经过了三十多年的摸索与探寻中，我国对数控机床的可靠性研究得到了快速的发展，并达到了一定的专业化水准。在我国十一五期间，国家已完全将数控机床的可靠性研究作为了国家重点级研究发展项目来对待，并要求将其纳入国家整体的经济发展建设的战略目标中去。并通过实践使数控机床可靠性研究取得了较好的成绩与效果。同年，在十一五期间，国家所提出的：“高档数控机床与基础制造装备”科技重点项目中就指出，我国要对数控机床进行大专项的实施计划。从这一点可以看出，我国对数控机床及其关键部件的可靠性研究、数控机床产品的可靠性质量与不水平等项目内容给予了高度的支持和重视。同时来讲，在国家各大高校内，对数控机床的可靠性研究，数控机床可靠性计算方法、数控机床可靠性评估方法等方面的内容提供了大量的可行性较高的研究方案。

我国科学研究者张新民对目前国内的数控机床传统设计方法与可靠性研究方法进行了思想及原理上的研究与分析。首先是从国防机械设备的工程设备理念入手，在数控机床所建立的干涉型模拟设备的基础之上，结合论述了JC法、MONTE-CARLO法等几种国防机械设备的可靠性研究。同时，国内的另一位科学研究者王元文对多维机械设备运行模式下的可靠性进行了系统性的研究，同时在研究中对机械设备运行中可能会出现的可靠性问题进行了分析和总结，并给出了问题的具体解决措施及方案。该方法首先是将多维机械设备的可靠性研究转入了一个求解非线性方程组中，然后用线性代数的求解方法对靠性数值进行计算，同时根据数值对一般数控机床设备进行可靠性设计思想及方法的研究和分析，然后根据对该可靠性数据的分析指出数控机床设计中所存在的不足之处及缺点。这也就是我们常说的这一概念最初的起源之处。另外，在王元文提出了“剩余可靠度”这一概念后，利用其可靠度之和建立了级小化目标函数。因此，也就形成了以可靠性条件及边界条件相约束的数控机床设计可靠性研究数字模型。也因函数的建立编制了计算机应用程序。这也大大方便了人们对数控机床的可靠性设计进行研究，同时还可以利用实例分析法验证数控机床可靠性研究结果的正确性。

3.2 利用率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识进行研究

对数控机床的可靠性研究，其本身就是一个较为定性的概念，因此在研究中可以通过对概率论的应用以及以统计学理论的数学基础知识对数控机床的可靠性研究进行量化式的计算。例如：在采用概念计算法对有限元边值进行求解时。首先从数控机床可靠性研究的数据中推导出了许多周期系统参数稳定性与灵活度的可靠性计算公式。同时推算出了这些随机数据参数对数控机床设备运行转数的影响，从而从根本上避免或解决数控机床运行时可能会出现的可靠性安全总理。另外，目前国内的各高校也不断地对数控机床的可靠性进行研究与分析。例如：东北大学就对数控机床中的五轴加工中习运动学进行了可靠性研究，并且在研究中运用蒙特卡洛法判断出五轴加工在数控机床运动中的可靠性数学计算模型。同时，东北大学通过对数控机床的点估算与跟踪估算验证了运动学可靠性分析研究的效果。这一研究结果大大提高了数控机床的设备加工质量及精准度，并对延长数控机床工作年限有着十分重要的作用。

4 数控机床关键部件的研究

一般来讲，数控机床是属于一种全新的具有高技术含量的产业及设备，而数控机床内的关键部件则是高技术含量设备中的一个独立的单元技术载体。这些关键部件对数控机床的运行稳定性起着至关重要的作用。在数控机床设备中，其关键部件主要包括了：数据控制系统、主轴单元、滚珠丝杠、直线导轨、NC工作台、伺服电机、刀库及换刀装置、防护装置等。同时来讲，数控机床关键部件是数控机床设备中最为重要的组成部分，因此对关键部件的可靠性研究更显其重要性。首先来讲，关键部件的可靠性研究方法与数控机床的可靠性研究方法有着很大的不同之处，因此要对关键部件进行研究时是不能够按照数控机床的研究方法来进行的。

目前而言，我国现存的对数控机床关键部件的可靠性研究主要包括用平均故障间隔法、用平均修复时间法、用固有可用度及精度保持时间法等对关键部件的可行性进行研究。例如：吉林大学的宗立华教授就指出：运用平均故障间隔时间法对数控机床的刀架部件进行可靠性研究，可以更为全面地对数控刀架的可靠性进行评定。同时，由于数控机床中刀架故障的产生与其转位时换刀次数及过程有着很大的关联，但同时，在刀架工作过程中，其也不一定是始终保持在转动状态下的。因此，利用平均故障间隔法根据刀架转动的次数来分析其可靠性，是较为准确的一种方法。另外，目前随着科技的发展以及可靠性研究技术的发展，在对关键部件进行可靠性研究时可以通过计算机软件以及PLC系统对可靠性指标进行控制，从而实现换刀设备的自我检测功能。最后，对于数控机床设备中的滚动功能部件的可靠性研究中，可通过对指标的确定以及验证失效分析等方法，对关键部件的可靠性进行评定与分析，从而达到数控机床关键部件功能最优的目的和效果。

5 结语

综上所述可知，数控机床及其关键部件的可靠性研究对提高数控机床设备的整体运行能力都具有着十分重要的作用。因此，在进行数控机床及其关键部件右靠性研究时，要根据其特点及实际的运行规律为出发点，进行分层次地研究，从而达到排除预防故障发生，提高数控机床整体运行能力的最终目的。

参考文献：

[1]杨兆军，陈传海，陈菲.数控机床可靠性技术的研究进展[J].机械工程学报，2013，49（20）：130-139.

[2]赵仲琪.关于高档数控机床关键功能部件可靠性技术研究的探讨[C].第二届数控机床与自动化技术专家论坛论文集，2011：50-52.