数控机床产品外观设计分析
数控机床是加工产品的“母机”，但是我国的机床产品，在设计层面上却没有得到应有的重视。通过研究数控机床产品外观设计的几个需要注意的方面，简单分析设计要点。
近年来，随着我国经济的飞速发展，国民素质的快速提升，越来越多的人不仅仅满足于产品功能所带来的满足感，而是希望产品的外观能在视觉，甚至是感情方面引起共鸣，这就迫切地带动了工业设计行业的发展。然而，随着设计在生活产品中扮演的角色日渐重要，作为生活产品生产“母机”的数控机床，却没有在设计方面获得应有的重视。我国的机床市场也面临着销量大、利润低的现状。鉴于数控机床产品的技术更新周期较长，突破难度较大，外观设计则成为了改善其市场地位，增加其产品价值的最有效的手段。
数控机床的外观设计，可以从以下几个方面入手：
1.数控机床外观中的人机工程学
数控机床，作为一件工具型的产品，与人的关系是非常紧密的。而且数控机床多存在于厂房中，机床作为厂房环境中最主要组成部分，其设计对优良工作环境的营造非常重要。所以数控机床产品的设计要考虑到“人-机-环境”之间
的关系。人机工程学也就成为了数控机床设计中需要着重考虑的因素。
首先，数控机床产品的尺寸确定离不开人机工程学的支持，数控机床的尺寸确定一方面取决于内部动力结构等；另一方面取决于加工的工件的尺寸；而最重要的因素则在于使用者的生理尺寸，这些尺寸要确保使用者正常使用，并且长时间工作不会引起疲劳。比如：使用者的生理尺寸会影响到工作台高度，机床护罩的的倾斜程度等。可以说数控机床产品中，与人产生交互的部分的尺寸确定都离不开人机工程学。
然后，数控机床设计与周围环境关系的处理，也同样离不开人机工程学的指导。工作环境的好坏在很大程度上影响产品使用者的工作效率、心理状态。数控机床产品作为生产环境的重要组成部分，在设计上，要为使用者提供安全可靠的感官体验，也尽量不能让使用者在长时间的工作中产生厌倦疲劳的感觉。这就要求在机床的设计上采用简单的造型和颜色，整齐统一的设计语言，这种环境会让使用者更容易接受。
2.数控机床设计中的造型设计
首先，设计产品要从整体结构入手，数控机床产品基本结构主要由箱体构成，因此要先确定各个箱体的之间的比例和位置关系，这是确定整个产品造型的基础。
其次，要确定数控机床的设计风格。设计风格的确定可以为以后的设计指明方向，数控机床本身作为一款工业生产中的工具型产品，和家用产品的设计有很大的差别。数控机床应该体现出严谨、简洁、高效等特点。不宜采用有机的造型和过多装饰，主体造型可以考虑采用封闭式的几何形态，整体性强，而且符合现代简洁的审美观。
3.数控机床设计中的色彩设计
在产品外观设计中，色彩是能给用户最直观视觉感受的元素，尤其对于数控机床这种体积较大的产品，主体颜色的选择非常重要。数控机床的主体颜色不宜选择纯度太高的鲜艳颜色，因为使用者长期在这类颜色形成的环境下难以安心工作，会影响视觉上捕捉关键信息的能力，会引起视觉上的疲劳。应该采用给使用者带来负担较轻的浅色作为主体色。现在的数控机床产品多采用了两种主体颜色配合使用的模式，对于底座等部件使用了深灰或者黑色等明度低的颜色，对于工作区域的主体颜色的选择多选择明度高的白色或者浅灰色，这是因为深色给人的感觉比较重，而浅色给人的感觉比较轻，这种设计会给使用者稳定的感觉。
除了主体颜色，还要与其他的颜色配合使用，这样才能丰富产品的表现形式，美化产品外观。这种装饰色往往出现在一些特定的元素上，或者产品的细节上，比如说把手、按键等。因为这些产品细节要与主体区分出来，并且不能对比
过于强烈，所以装饰色非常适合出现这些细节中。
另外，还有某些颜色的选择是出于功能上的考虑。比如说红色本身给人有警示的意思，所以通常用来作为警示指示灯，紧急停止按键的色彩。这是为了遵循用户的认知习惯，是从功能上来选定的色彩。
4.数控机床设计中的家族化设计
家族化设计，是指同系列或系列间的产品有类似的设计特征，形成产品的家族化，目前家族化设计也广泛的应用于数控机床的产品设计中。可以通过造型、细节和色彩三个方面形成产品的家族化。
造型上，可以提炼出类似的造型结构，采用相似的布局，比如说都采用“L”型的结构，这样，产品从整体上的形态上看起来就具有相似性，用户很容易形成系列感。
细节上，细节的处理非常重要，家族化的产品可以采用相同或相近的设计元素，比如说采用相同的把手设计，显示屏设计等，这些部件会成为用户产生家族感的线索。
色彩上，一个家族内的产品，采用相近的配色，可以传递出系列化的感觉。产品可能具体细节上稍有差别，但是色彩的一致性会呈现出整齐的效果。而且，色彩往往会结合公司的形象，公司标识的色彩经常会被应用到产品中，这是为了在用户的思想里形成品牌意识。
结论
数控机床的外观设计是提升产品价值的重要途径，可以从人机工程学、造型设计、色彩设计、家族化设计几个角度综合考虑，共同营造产品的品质感，增强数控机床的视觉效果。
数控车床加工工艺分析 摘要：随着数控加工的日益成熟越来越多的零件产品都用数控机床来加工,因此如何改进数控加工的工艺问题就越来越重要。在数控机床上由于机床空间及机床的其他局限了数控加工的灵活性，这样就要求我们要懂得如何改进加工工艺，提高数控机床的应用范围和加工性能。从而达到提高生产效率和产品质量。 关键词：数控加工加工工艺薄壁套管、护轴 前言：数控加工作为一种高效率高精度的生产方式，尤其是形状复杂精度要求很高的模具制造行业，以及成批大量生产的零件。因此数控加工在航空业、电子行业还有其他各行业都广泛应用。然而在数控加工从零件图纸到做出合格的零件需要有一个比较严谨的工艺过程，必须合理安排加工工艺才能快速准确的加工出合格的零件来，否则不但浪费大量的时间，而且还增加劳动者的劳动强度，甚至还会加工出废品来。下面我将结合某一生产实例对数控加工的工艺进行分析。以便帮助大家进一步了解数控加工，对实际加工起到帮助作用。 一般数控机床的加工工艺和普通机床的加工工艺是大同小异的，只是数控机床能够通过程序自动完成普通机床的加工动作，减轻了劳动者的劳动强度，同时能比较精准的加工出合格的零件。由于数控加工整个加工过程都是自动完成的，因此要求我们在加工零件之前就必须把整个加工过程有一个比较合理的安排，其中不能出任何的差错，
否则就会产生严重的后果。 1、1 零件图样分析 因为薄壁加工比较困难，尤其是内孔的加工，由于在切削过程中，薄壁受切削力的作用，容易产生变形。从而导致出现椭圆或中间小，两头大的“腰形”现象。另外薄壁套管由于加工时散热性差，极易产生热变形，使尺寸和形位误差。达不到图纸要求，需解决的重要问题，是如何减小切削力对工件变形的影响。薄壁零件的加工是车削中比较棘手的问题，原因是薄壁零件刚性差，强度弱，在加工中极容易变形，使零件的形位误差增大，不易保证零件的加工质量。可利用数控车床高加工精度及高生产效率的特点，并充分地考虑工艺问题对零件加工质量的影响，为此对工件的装夹、刀具几何参数、程序的编制等方面进行试验，有效地克服薄壁零件加工过程中出现的变形，保证了加工精度,为今后更好的加工薄壁零件提供了好的依据及借鉴。 无论用什么形式加工零件，首先都必须从查看零件图开始。由图看见该薄壁零件加工，容易产生变形，这里不仅装夹不方便，而且所要加工的部位也那难以加工，需要设计一专用薄壁套管、护轴。
沈阳CAK系列数控车床维修实例 沈阳第一机床厂生产的CAK系列数控车床，主要用于轴类、盘类零件的精加工和半精加工，可以进行内、外圆柱表面、锥面、螺纹、镗孔、铰孔以及各种曲线回转体的加工，适合汽车、摩托车，电子、航天、军工等多种行业的机械加工，深得用户的一致好评。 但是，再好的产品，由于操作人员的使用不当，再加上机械零件的磨损、疲劳、失效，电器元件老化变质，以及恶劣的生产环境，又疏于保养，难免就会出现各种各样的故障。不过，在众多的机械和电气故障当中，百分之八十都是一般性的常见故障，这类故障却是生产设备出现频率最多的问题，但都能在很短时间内解决。再有百分之二十就是有一些难度的疑难故障了，需要假以时日才能解决故障。 要想设备少出故障，少停机，关键还得企业老板要重视设备的日常维护保养工作，不然故障停机时间太长，无法按时交货，只有哭晕在厕所了。 多年前在网络上写过一些维修的实例，全是实际工作中遇到的故障，主要就是那百分之八十的常见故障，纯属个人维修经验之杂谈，已好久都没有更新了，现抽空整理原来发布的维修实例，并更新了有记载的维修实例分享给大家，以解决实际生产中遇到的问题。 2020年8月18日
例1 、主轴无力（2007.6.26） CAK3675数车，系统：GSK980TD，变频器：沈阳北辰SC1000，主轴电机：5.5KW，主轴转速：200-3000（手动卡盘2000）。 用户反映才买的4台CAK3675机床，在低速50r/min，吃刀量1mm，F0.1mm出现闷车（即主轴停住），后在相同速度下，手逮住卡盘（注意，此法不可取，十分危险）也能使主轴停下。 此现象明显是转矩太低引起。 由于用户不了解变频调速原理，当变频器带普通电机长期运行时，由于散热效果变差，电机温度升高，所以不能长期低速运行，如果要低速恒转矩长期运行，必须使用专用变频电机。 再加上没有仔细看说明书，以为从0-2000转都能正常使用，按说明书要求最低转速是200转，低于此转速虽然也能转动，但转矩很低，将影响正常加工，应避免安排加工低于200转以下的工件。 北辰变频器是V/F控制方式，这种变频器本身就是在低速时输出转矩较低，要提高低速输出转矩，只能修改参数满足其要求。 主要有以下几个参数： 1、转矩提升（补偿）：根据现场情况适当增加设定值，加大后要十分注意电机的温度和电流，过大将会损坏电机； 2、中间输出频率电压； 3、最低输出频率电压。 参数1一般单独使用； 参数2、3在不使用1参数时使用，低速输出转矩不足时根据实际情况增大2、3参数设定值，如果出现启动时冲击较大，减小设定值。 本例适当增大设定值后问题解决。 其它变频器也可以参照本例。 强烈建议不要长期在机床规定最低主轴转速下运行。 以上方法，仅供参考。 例2 、Z轴运行不稳（2007.6） 机型：CAK50135nj ，系统：GSK980TD 故障现象： 快移倍率100％的情况下，在自动运行G00时，Z轴出现一冲一冲的现象，快移倍率50％的情况下，则无此现象； 快移倍率50％、100％的情况下，手动快移也无一冲一冲的现象。 排除方法： 初步分析是Z轴的快移加减速时间参数不合适造成，原Z轴加减速时间参数25＃＝80，由于不同机床有不同的机械性能，故根据现场情况试把参数减小为60，下电后再上电，故障排除。 注：加减速特性调整 加减速时间常数越大，加速、减速过程越慢，机床运动的冲击越小，加工时的效率越低；加减速时间常数越小，加速、减速过程越快，机床运动的冲击越大，加工时的效率越高。
轴类零件的数控加工工艺分析与编制 班级 姓名 学号 综合成绩 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 项目一轴类零件的数控加工工艺分析与编制 零件图 任务一、零件图纸的工艺分析 该零件由圆柱、槽、螺纹等表面形成 设计基准径向以轴线为基准，轴向以工件右端面为基准。 未注倒角C1 表面粗糙度为Ra3.2，Ra1.6 工件材料为45钢 任务二、工艺路线的拟定 1、表面加工的方法 粗车---精车 粗车1.5 精车0.5 精度等级 IT7，IT8 表面粗糙度 3.2，1.6 2、毛坯尺寸 ?15mm*145mm 3、工序划分 任务三、机床的选择 零件毛坯尺寸：?35mm*145mm 零件最高精度:IT7，IT8 刀具类型：外圆车刀、螺纹刀 机床：CK6141 机床参数 主电机功率：4000（kw）
刀具数量：4 最大加工长度：1000（mm） 最大加工直径：58（mm） 最大回转直径：224（mm） 精度级：IT6~IT8 卡盘：三爪卡盘 任务四、装夹方案及夹具的选择 通过对刀的方式找基准 径向基准为轴线 轴向基准为工件两端面 夹具为三爪卡盘 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务五、刀具的选择 工件材料：45钢 刀具材料：硬质合金（刀片） P类：精JC215V（黛杰） 粗JC450V 适用加工结构钢、工具钢、耐热钢、铸钢可锻造钢，是钢材连续切削加工首选刀具材料 任务六、刀片规格 外圆车刀 CNMG080404 切槽刀 N123H2-03 50-0004-GF 螺纹刀 R166.0G-16MM01-150 任务七、切削用量的选择 1.8切削用量选择
数控机床的发展趋势及国内发展现状 1．引言 从20世纪中叶数控技术出现以来，数控机床给机械制造业带来了革命性的变化。数控加工具有如下特点：加工柔性好，加工精度高，生产率高，减轻操作者劳动强度、改善劳动条件，有利于生产管理的现代化以及经济效益的提高。数控机床是一种高度机电一体化的产品，适用于加工多品种小批量零件、结构较复杂、精度要求较高的零件、需要频繁改型的零件、价格昂贵不允许报废的关键零件、要求精密复制的零件、需要缩短生产周期的急需零件以及要求100%检验的零件。数控机床的特点及其应用范围使其成为国民经济和国防建设发展的重要装备。 进入21世纪，我国经济与国际全面接轨，进入了一个蓬勃发展的新时期。机床制造业既面临着机械制造业需求水平提升而引发的制造装备发展的良机，也遭遇到加入世界贸易组织后激烈的国际市场竞争的压力，加速推进数控机床的发展是解决机床制造业持续发展的一个关键。随着制造业对数控机床的大量需求以及计算机技术和现代设计技术的飞速进步，数控机床的应用范围还在不断扩大，并且不断发展以更适应生产加工的需要。本文简要分析了数控机床高速化、高精度化、复合化、智能化、开放化、网络化、多轴化、绿色化等发展趋势，并提出了我国数控机床发展中存在的一些问题。 2．数控机床的发展趋势 2.1 高速化
随着汽车、国防、航空、航天等工业的高速发展以及铝合金等新材料的应用，对数控机床加工的高速化要求越来越高。 （1）主轴转速：机床采用电主轴（内装式主轴电机），主轴最高转速达200000r/min； （2）进给率：在分辨率为0.01μm时，最大进给率达到240m/min且可获得复杂型面的精确加工； （3）运算速度：微处理器的迅速发展为数控系统向高速、高精度方向发展提供了保障，开发出CPU已发展到32位以及64位的数控系统，频率提高到几百兆赫、上千兆赫。由于运算速度的极大提高，使得当分辨率为0.1μm、0.01μm时仍能获得高达24～240m/min的进给速度； （4）换刀速度：目前国外先进加工中心的刀具交换时间普遍已在1s左右，高的已达0. 5s。德国Chiron公司将刀库设计成篮子样式，以主轴为轴心，刀具在圆周布置，其刀到刀的换刀时间仅0.9s。 2.2 高精度化 数控机床精度的要求现在已经不局限于静态的几何精度，机床的运动精度、热变形以及对振动的监测和补偿越来越获得重视。 （1）提高CNC系统控制精度：采用高速插补技术，以微小程序段实现连续进给，使C NC控制单位精细化，并采用高分辨率位置检测装置，提高位置检测精度（日本已开发装有106脉冲/转的内藏位置检测器的交流伺服电机，其位置检测精度可达到0.01μm/脉冲），位置伺服系统采用前馈控制与非线性控制等方法； （2）采用误差补偿技术：采用反向间隙补偿、丝杆螺距误差补偿和刀具误差补偿等技术，对设备的热变形误差和空间误差进行综合补偿。研究结果表明，综合误差补偿技术的应用可将加工误差减少60%～80%；
目录 CONTENTS 第一篇：我国数控机床行业发展前景大好------------------------------------------------------------- 1第二篇：2014-2015我国数控机床进口数量月度统计 ----------------------------------------------- 3 2014-2015我国数控机床进口数量月度统计表：-------------------------------------------------------- 4第三篇：2014-2015沈阳市金属切削数控机床产量统计 -------------------------------------------- 5第四篇：中国制造业发展分析3D打印和高端数控机床-------------------------------------------- 6第五篇：数控机床行业现状分析未来发展任重道远------------------------------------------------- 7第六篇：高精度是数控机床的主流趋势---------------------------------------------------------------- 9第七篇：数控机床是汽车模具发展关键--------------------------------------------------------------- 10第八篇：数控机床工具行业将迎来结构调整的有利时机------------------------------------------ 11第九篇：我国数控机床需求量日益扩大--------------------------------------------------------------- 12第十篇：成本高国产高端数控机床发展遇阻--------------------------------------------------------- 12第十一篇：中国数控机床行业市场需求预测--------------------------------------------------------- 13第十二篇：高精度是数控机床的主流趋势------------------------------------------------------------ 14第十三篇：工业机器人与数控机床集成应用发展加速--------------------------------------------- 15 (1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 16 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 16 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 16 第十四篇：2015年数控机床行业发展前景前瞻 ----------------------------------------------------- 17第十五篇：数控机床与机器人行业融合发展途径--------------------------------------------------- 19 (1)工作岛：单对单联动机加、单对多联机加工。 ---------------------------------------------------- 20 三、工业机器人与数控机床融合发展的途径----------------------------------------------------------- 20 1.加工制造方面 ------------------------------------------------------------------------------------------------ 20 第十六篇：我国数控机床行业的旺盛需求仍保持高速增长--------------------------------------- 21第十七篇：国内数控机床行业现状：已进入快速发展期------------------------------------------ 22第十八篇：2014年中国数控机床行业发展前景浅析 ----------------------------------------------- 23 本文所有数据出自于《2015-2020年中国数控机床行业市场需求预测与投资战略规划分析 报告》 第一篇：我国数控机床行业发展前景大好 在现代制造业的生产中，都离不开机床作为加工机械装备。机床行业是制造业的基础性行业，也是推动国民经济发展的脊柱行业。自新中国成立以来，国家对我国机床行业就给予了很大程度的支持。我国机床行业历经几十年的发展，实现了从无到有、从小到大的行业规模，技术也在不断探索中有了长足的进步。 我国数控机床行业起步较发达国家来说晚了很多。建国初期，我国物质匮乏，为了大力推进国家经济建设，推进我国机械装备制造业的发展，机床行业是在国家的支持下才得
数控加工工艺课程设计指导书 一．设计目的 通过数控加工工艺课程设计，掌握零件的数控加工工艺的编制及加工方法。二．设计内容 编制中等复杂程度典型零件的数控加工工艺。 三．设计步骤 （一）零件的工艺分析 无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切削用量。在编程中，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需做一些处理。因此程序编制中的零件的工艺分析是一项十分重要的工作。 1．数控加工工艺的基本特点 数控机床加工工艺与普通机床加工工艺在原则上基本相同，但数控加工的整个过程是自动进行的，因而又有其特点。 1）数控加工的工序内容比普通机床的加工的工序内容复杂。这是因为数控机床价格昂贵，若只加工简单的工序，在经济上不合算，所以在数控机床上通常安排较复杂的工序，甚至是在通用机床上难以完成的那些工序。 2）数控机床加工程序的编制比普通机床工艺规程编制复杂。这是因为在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题，如工序内工步的安排、对刀点、换刀点及走刀路线的确定等问题，在数控加工时，这一切都无例外地都变成了固定的程序内容，正由于这个特点，促使对加工程序的正确性和合理性要求极高，不能有丝毫的差错，否则加工不出合格的零件。 2．数控加工工艺的主要内容 根据数控加工的实践，数控加工工艺主要包括以下方面： 1）选择适合在数控机床上加工的零件和确定工序内容； 2）零件图纸的数控工艺性分析； 3）制订数控工艺路线，如工序划分、加工顺序的安排、基准选择、与非数控加工工艺的衔接等； 4）数控工序的设计，如工步、刀具选择、夹具定位与安装、走刀路线确定、测量、切削用量的确定等； 5）调整数控加工工艺程序，如对刀、刀具补偿等； 6）分配数控加工中的容差； 7）处理数控机床上部分工艺指令。 3．数控加工零件的合理选择 程序编制前对零件进行工艺分析时，要有机床说明书、编程手册、切削用量表、标准工具、夹具手册等资料，方能进行如下一些问题的研究。 在数控机床上加工零件时，一般有两种情况。第一种情况：有零件图样和毛坯，要选择适合加工该零件的数控机床。第二种情况：已经有了数控机床，要选择适合在该机床上加工的零件。无论哪种情况，考虑的主要因素主要有，毛坯的材料和类型、零件轮廓形状复杂程度、尺寸大小、加工精度、零件数量、热处理要求等。概括起来有三点，即零件技术要求能否保证，对提高生产率是否有利，经济上虽否合算。 根据国内外数控技术应用实践，数控机床通常最适合加工具有以下特点的零件：
2020 年数控机床行业分 析调研报告 2019 年 12 月
目录 1. 数控机床行业概况及市场分析 (5) 1.1 数控机床市场规模分析 (5) 1.2 数控机床行业结构分析 (5) 1.3 数控机床行业 PEST 分析 (6) 1.4 数控机床行业特征分析 (7) 1.5 数控机床行业国内外对比分析 (8) 2. 数控机床行业存在的问题分析 (10) 2.1 政策体系不健全 (10) 2.2 基础工作薄弱 (10) 2.3 地方认识不足，激励作用有限 (10) 2.4 产业结构调整进展缓慢 (10) 2.5 技术相对落后 (11) 2.6 隐私安全问题 (11) 2.7 与用户的互动需不断增强 (12) 2.8 管理效率低 (13) 2.9 盈利点单一 (13) 2.10 过于依赖政府，缺乏主观能动性 (14) 2.11 法律风险 (14) 2.12 供给不足，产业化程度较低 (14) 2.13 人才问题 (15) 2.14 产品质量问题 (15) 3. 数控机床行业政策环境 (16)
3.1 行业政策体系趋于完善 (16) 3.2 一级市场火热，国内专利不断攀升 (16) 3.3 “十三五”期间数控机床建设取得显著业绩 (17) 4. 数控机床产业发展前景 (18) 4.1 中国数控机床行业市场驱动因素分析 (18) 4.2 中国数控机床行业市场规模前景预测 (18) 4.3 数控机床进入大面积推广应用阶段 (18) 4.4 政策将会持续利好行业发展 (19) 4.5 细分化产品将会最具优势 (19) 4.6 数控机床产业与互联网等产业融合发展机遇 (20) 4.7 数控机床人才培养市场大、国际合作前景广阔 (21) 4.8 巨头合纵连横，行业集中趋势将更加显著 (22) 4.9 建设上升空间较大，需不断注入活力 (22) 4.10 行业发展需突破创新瓶颈 (22) 5. 数控机床行业发展趋势 (24) 5.1 宏观机制升级 (24) 5.2 服务模式多元化 (24) 5.3 新的价格战将不可避免 (24) 5.4 社会化特征增强 (24) 5.5 信息化实施力度加大 (25) 5.6 生态化建设进一步开放 (25) 5.7 呈现集群化分布 (26) 5.8 各信息化厂商推动"数控机床"建设 (27)
数控机床故障维修实例集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
数控机床故障维修实例 天津一汽夏利汽车股份有限公司内燃机制造分公司杨琦 摘要：文中简述了关于数控机床故障的几个维修实例，如无法及时购到同型器件时的替代维修方法及与伺服、PLC相关的几个故障维修实例。 一、部件的替代维修 1.1丝杠损坏后的替代修复 采用FANUC 0G系统控制的进口曲轴连杆轴颈磨床，在加工过程中出现了411报警，发现丝杠运行中有异响。拆下丝杠后发现丝杠母中的滚珠已经损坏，需要更换丝杠。但因无法马上购到同样参数的丝杠，为保证生产，决定用不同参数的丝杠进行临时替代。替代方案是：用螺距为10mm的丝杠替代导程为6mm丝杠，且丝杠的旋向由原来的左旋改为了现在的右旋。为保证替代可以进行，需要对参数进行修正。但由于机床的原参数 P8184=0、P8185=0，所以无法通过改变柔性进给齿轮的方法简便地使替代成功，需根据DMR,CMR,GRD的关系，对参数进行修正。 对于原来导程为6mm的丝杠，根据参数P100=2，可知其CMR为1，根据参数 P0004=01110101，可以知道机床原DMR为4，而且机床原来应用的编码器是 3000pulse/rev。而对于10mm的丝杠，根据DMR为4，只能选择2500线的编码器，且需将P4改变为01111001。 同时根据：计数单元=最小移动单位/CMR；计数单元=一转检测的移动量/(编码器的检测脉冲*DMR) 可以计算出原机床的计数单元=6000/（3000*4）=1/2，即最小移动单位为0.5。在选择10mm的丝杠后，根据最小移动单位为0.5，计数单元=10000/（2500*4） =0.5/CMR，所以CMR=0.5则参数 p100=1。然后将参数p8122=-111,转变为 111后，完成了将旋向由左旋改为了右旋的控制，再将P8123=12000变为10000后完后了替代维修。 1.2用α系列放大器对C系列伺服放大器的替代 机床滑台的进给用FANUC power mate D控制，伺服放大器原为C系列A06B-6090-H006，在其损坏后，用α系列放大器A06B-6859-H104进行了替代。替代时，首先是接线的不同，在C系列放大器上要接入主电源200V、急停控制100A、100B，地线G共6颗线；而对于α系列放大器，要接入主电源200V，没有接100A、100B，而是将CX4插头的2-3进行短接来完成急停控制，然后将拨码开关SA1的1、2、3端设定在ON，拨码4设定在OFF后完成了替代维修。 200V
日照职业技术学院毕业设计（论文） 数控加工工艺 姓名 : 付卫超 院部：机电工程学院 专业：数控设备应用与维护 指导教师：张华忠 班级： 11级数控设备应用与维护二班 2014年05月
随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大，数控加工技术对国计民生的一些重要行业（IT、汽车、轻工、医疗等）的发展起着越来越重要的作用，因为效率和质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大提高效率，提高产品的质量和档次，缩短生产周期和提高市场竞争能力。而对于数控加工，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的零件进行工艺分析，拟定加工方案，选择合适的刀具，确定切屑用量，对一些工艺问题（如对刀点、加工路线等）也需要做一些处理，并在加工过程掌握控制精度的方法，才能加工出合格的产品。 本文根据数控机床的特点。针对具体的零件，进行了工艺方案的分析，工装方案的确定，刀具和切屑用量的选择，确定加工顺序和加工路线，数控加工程序编制。通过整个工艺的过程的制定，充分体现了数控设备在保证加工精度、加工效率、简化工序等方面的优势。 关键词工艺分析加工方案进给路线控制尺寸
第1章前言-----------------------------------第2页第2章工艺方案的分析-------------------------第3页 2.1 零件图-------------------------------第3页 2.2 零件图分析---------------------------第3页 2.3 零件技术要求分析---------------------第3页 2.4 确定加工方法-------------------------第3页 2.5 确定加工方案-------------------------第4页第3章工件的装夹-----------------------------第5页 3.1 定位基准的选择-----------------------第5页 3.2 定位基准选择的原则-------------------第5页 3.3 确定零件的定位基准-------------------第5页 3.4 装夹方式的选择-----------------------第5页 3.5 数控车床常用的装夹方式---------------第5页 3.6 确定合理装夹方式---------------------第5页第4章刀具及切削用量-------------------------第6页 4.1 选择数控刀具的原则-------------------第6页 4.2 选择数控车削刀具---------------------第6页 4.3 设置刀点和换刀点---------------------第6页 4.4 确定切削用量-------------------------第7页第5章轴类零件的加工-------------------------第8页 5.1 轴类零件加工工艺分析-----------------第8页 5.2 轴类零件加工工艺---------------------第11页 5.3 加工坐标系设置-----------------------第13页 5.4 保证加工精度方法---------------------第14页 参考文献 ---------------------------------第15页
国内外数控机床发展 现状
国内外数控机床发展现状分析 摘要：简述了国内数控机床近年来的发展。近年国内数控机床发展迅速，产量不断增加，但高端产品数量太少，无法与国外数控机床竞争。而国外数控机床，尤其是西门子和发那科则占据了绝大部分世界市场。我国数控机床产业还存在诸多问题有待解决。 关键词：数控机床、发展、现状 当今世界，工业发达国家对机床工业高度重视，竟相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床，以加速工业和国民经济的发展。如今国内数控机床发展迅速，年产量逐年攀升，但所产机床精度等方面达不到要求。长期以来，欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争，已形成一条无形战线，特别是随微电子、计算机技术的进步，数控机床在20世纪80年代以后加速发展，各方用户提出更多需求，早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。 虽然大力发展装备制造业已成为全社会的共识，但国内绝大多数重要机械制造装备的数字化控制系统却不是中国造。尤其是关系国家战略地位和体现国家综合国力水平的高档数控机床，它的“大脑”和“心脏”却要大部分从国外引进。专家呼吁，以数控机床为代表的“中国制造”不能没有创造，开发自主知识产权的数控系统迫在眉睫。 一、国内数控机床发展现状 1.1 国内数控机床近几年发展 我国的数控机床无论从产品种类、技术水平、质量和产量上都取得了很大的发展，在一些关键技术方面也取得了重大突破。据统计，目前我国可供市场的数控机床有1500种，几乎覆盖了整个金属切削机床的品种类别和主要的锻压机械。这标志着国内数控机床已进入快速发展的时期。 近年来我国机床行业不断承担为国家重点工程和国防军工建设提供高水平数控设备的任务。如国产XNZD2415型数控龙门混联机床充分吸取并联机床的配置灵活与多样性和传统机床加工范围大的优点，通过两自由度平行四边形并联机构形成基础龙门，在并联平台上附加两自由度串联结构的A、C轴摆角铣头，配以工作台的纵向移动，可完成五自由度的运动。该构型为国际首创。基于RT一Linux开发的数控系统具有的实时性和可靠性，能在同一网络中与多台PLC相连接，可控制机床的五轴联动，实现人机对话。该机床的作业空间4.5mx1.6mx1.2m，A轴转角±1050,C轴连续转角0一4000，主轴转速(无级)最高 10000r/min，重复定位精度±0.01mm，可实现三维立体曲面如水轮机叶片，导叶的五轴联动高速切削加工。 超精密球的加面车床为陀螺仪工提供了基础设备，这类车床也可用于透镜模具、照相机塑料镜片、条型码阅读设备、激光加工机光路系统用聚焦反射镜等产品的加工。 高速五轴龙门铣床采用铣头内油雾润滑冷却、横梁预应力反变形控制等技术。这类铣
2、市场及发展前景 2.1监管体制 目前，国家对机械制造行业的管理主要是由国家发改委以及国家工业和信息化部依据市场化原则进行管理，没有特殊限制。同时，科技部、教育部等对于数控技术领域的科学技术研发项目给予大力支持。另外，中国机械工业联合会、中国机床工具工业协会等行业协会在政府、国内外同行业和用户之间发挥协调作用。 数控系统产业是国家战略性的高技术产业，数控技术是关系国家安全、装备制造业振兴的核心技术。为实现数控系统产业持续、快速、健康发展，国家大力支持数控系统国产化，推动机床制造企业和数控系统企业建立长效合作机制，为数控系统行业的发展创造了良好的环境。 2.2国家主要产业政策 目前，国家针对数控机床和数控系统行业的产业政策主要有： 表2-1数控机床相关产业政策 序号相关文件制定部门发布时间1《国家中长期科学和技术发展规划纲要 2006-2020》 国家发改委2005年 2《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006－ 2020年）》 国家发改委2006年 3《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个 五年规划纲要》 国家发改委2006年 4《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》 及相关配套政策 国家发改委2006年 5国家科技重大专项《高档数控机床与基础制造装 备》 科技部2009年6《装备制造业调整和振兴规划》（2009－2011年）工信部2009年7《机床工具行业三年振兴目标》（2009-2011年）中国机床工具 工业协会 2009年 8《珠江三角洲地区改革发展规划纲要（2008～2020 年）》 国家发改委2008年 9《广东省国民经济和社会发展第十二个五年规划 纲要》广东省人民政 府 2011年
数控机床维修举例 数控机床采用数字控制系统，能够实现多轴联动，实现三维形体的加工，加工出几何形状复杂的零件，从而备受人们的青睐。近年来随着数控机床的广泛应用，人们已经对数控技术有了相当的了解，对于一些常见的故障也能进行排除，从而提高了机床的使用率，但是对一些不常见的故障还是感到比较棘手。下面介绍笔者近年来在从事数控机床维修中遇到的几个例子，供大家参考。 大家知道，旋转编码器或光栅尺在数控机床上一般作为位置反馈元件使用，机床每次开机后都要寻找参考点，以确定机床的坐标点，即我们常说的“回零”。旋转编码器出现故障后，一般不能进行“回零”操作，会因找不到正确的参考点而报警。下面是遇到的几个特殊故障。 故障现象一一台湾产数控车床，采用FANUC-0系统，加工时刀具一接触工件即产生400#报警(即伺服报警)。 诊断与排除检查加工程序无误，检查各轴机械传动部分没有阻碍，运动灵活。诊断参数显示X轴过载，因此检查电动机各部分，但都正常，供电电压、抱闸线圈电压也正常。各部分电缆、接头也都正常。更换伺服单元、轴卡和电源单元还是无法排除故障。后来与厂家联系 更换电动机内编码器，故障排除。 故障现象二一台采用西门子SINUMERIKSYSTEM 840C的车削单元，开机后X轴回不到参考点，X轴在“回零”过程中能减速但不停，每次动作最大行程不超过40mm，直至压上硬限位，面板坐标值突变，显示值很大，同时显示“X AXIS SW LIMITSWITCH MINUS”报警。 诊断与排除检查机床内参数设置无误，电缆连线等外设没有发现故障，手动方式下机床能动作，并且能显示坐标值。机床能定位，说明光栅尺应该没坏，检查光栅尺为德国“HEIDENHAIN”产品，后经了解知道HEIDENHAIN光栅尺采用的回零方式和其他公司产品不同，为了避免在大范围内寻找参考点，将参考标记按距离编码，在光栅刻线旁增加了一个刻道，可通过两个相邻的参考标记找到基准位置，即可以在任意40mm内(或80mm内，根据光栅尺型号而有所不同)找到“零点”。将机床的护罩拆下来后，发现因使用时间过长，油雾进入光栅尺内，零点标志被遮挡，没有零点脉冲输出，致使机床找不到零点。因为该器件为免维护型，与厂家联系进行了更换，故障消除。 故障现象三一台机床不能回到正确的参考点。 诊断与排除此机床采用FANUC-0M系统，机床上没有减速撞块只有一个硬限位碰停装置，对于机床“回零”的工作原理大家都清楚，一般是轴向设定方向运动，当压下零点开关后减速，脱离零点开关后数控系统按收到的第一个零点脉冲，被定为机床参考点(具体的回零方式大致有三种)。与厂家联系后按以下方式解决了故障。开机后用手动方式将轴移到硬极限位置，消除“极限报警”后再将轴摇到离极限开关5mm 处，更改参数20、21后关机，再开机后，故障消除。 对于机床突然断电、有干扰或是误操作引起的机床故障，我们也不必按顺序进行繁琐的操作，有时只要掌握基本规律，就可以用很容易的 方式加以解决。 一般数控机床的换刀机构，都由4部分组成：刀盘推出，刀盘转动，刀盘推入，刀盘夹紧。当换刀机构发生乱刀或刀具未能定位夹紧时，可以用手动方式按上述步骤进行操作就可以恢复，但相当麻烦。事实上有时只要我们仔细观察就能发现其规律。 故障现象四刀盘转动后到位但未夹紧 诊断与排除根据机床电气原理图，查找对应的电磁阀接线，机床I/O显示表明机床的刀盘已处于到位，但未能夹紧的状态，打开电气柜找到刀盘推入的电磁阀接线，从继电器上可以看出目前处于未上电状态。找一临时线给该电磁阀迅速接一下电，解决故障。 所以对待数控机床出现的故障，我们既要考虑其通用性，又要考虑其特殊性。故障出现后两者都要考虑周全，才能准确快速地解决问题。
2018年10月出版
目录 第一章、数控机床行业的监管部门和相关产业扶持政策 (4) 1、行业的主管部门及监管体系 (4) 2、相关扶持政策 (5) 第二章、数控机床行业发展现状 (6) 第三章、数控机床行业发展趋势 (9) 1、高速化、高精度化 (10) 2、高可靠性 (10) 3、智能化 (11) 4、多功能化 (11) 第四章、数控机床行业产业链分析 (12) 1、上游产业 (12) （1）数控系统 (12) （2）主轴 (13) （3）丝杆线轨 (13) （4）刀库 (13) 2、下游产业 (13) （1）汽车行业 (14) （2）航天航空 (15) （3）城市轨道交通 (16) （4）模具行业 (17) 第五章、数控机床行业壁垒分析 (18) 1、技术研发和设计能力壁垒 (18) 2、资金壁垒 (18) 3、技术人才壁垒 (18)
4、营销网络及品牌壁垒 (19) 第六章、数控机床行业风险特征 (19) 1、政策支持的不确定性 (19) 2、宏观经济的不确定性 (19) 3、原材料价格的波动 (20) 第七章、相关公司简介 (20) 1、海德曼智能装备股份有限公司 (20) 2、江苏盛鸿智能科技股份有限公司 (20) 3、福建省嘉泰数控机械有限公司 (21) 4、浙江永力达数控科技股份有限公司 (21)
第一章、数控机床行业的监管部门和相关产业扶持政策 1、行业的主管部门及监管体系 国家对机床行业的管理主要是由国家发展和改革委员会及中华 人民共和国工业和信息化部依据市场化原则进行管理，没有特殊限制。国家发改委主要负责组织拟订综合性产业政策，组织拟订高技术产业发展、产业技术进步的战略、规划和重大政策，协调解决重大技术装备推广应用等方面的重大问题。工业和信息化部主要负责研究提出工业发展战略，拟订工业行业规划和产业政策并组织实施；指导工业行业技术法规和行业标准的拟订；组织领导和协调振兴装备制造业，组织编制国家重大技术装备规划，协调相关政策等。国家质量监督检验检疫总局对数控机床行业的产品质量进行监督。 在行业自律组织方面，中国机床工具工业协会是以中国机床工具工业的制造企业为主体，由有关企业或企业集团、科研设计单位、院校和团体自愿组成，不以营利为目的，不受地区、部门隶属关系和所有制限制的全国性行业组织。其以维护全行业共同利益、促进行业发展为宗旨，在政府、国内外同行业企业和用户之间发挥桥梁、纽带和中介组织作用，在国内同行业企业间发挥自律性协调作用。主要任务是调查研究机床工具行业的现状及发展方向，向政府反映行业、企业的要求；接受政府部门委托，提出行业发展规划建议；推进行业自主创新，转变发展方式，提高产业整体素质；促进行业技术标准的贯彻实施，提高行业产品质量和管理水平；促进国内外经贸技术交流，开
数控机床加工工艺特点 数控机床加工与些通机冰加工相比，在许多方山遵循基个一致的原则，在使用方法厂也有很多相似之处。但对于数控机床水身白动化程度较高，设备费用较高，设备功能较强，使数摔加工相应形成了如下几个特点。 ◆数控加工的工艺内容十分明确而且具体 进行救护加工时。数控机床是接受数控系统的指今后先成各种运动实现加工的。因此，在编制加工程序之前，需要对影响加工过程的各种工艺冈素，如切削用旦、进给路线、刀具的几何形状、丁步的划分与安排等一一作出定量描述，对每一个问题都要给出确切的答案和选择、而不能像普通机床加工时一样，在大多数情况下对许多具体的工艺问题，由操作工人依据自己的实践经验和习惯白行考虑利决定。也就是说，本来由操作丁人在加工中灵活掌握并可通过适时调整来处理的许多工艺问题.在数控加工时就转坐为编程人员必须事先具体设计和明确安排的内容。 ◆数控加工的工艺工作相当准确而且严密 数控加工过程小出现的问题是不能由操作者白由地进行调整的：比如加工内螺纹时，在普通机床上，操作者可以随时根据孔小是件挤满了切屑而次定是否需要退一下刀或
先清除一下切屑再干，而 数控机床则不得而知。所以在数控加工的工艺设计中必须注意加工过程中的每一个细节，做到刀无一失。尤其是在对图形进行数学处理、计探利编涩时.一定要准确无谈。在实际工作中，由于一个字符、个小数点或个逗号的差铅部有可能酿成大机床事故和质量事故，因为数控机床比同类的普通机床价格高得多，其加工的也往往是—体形状比较复杂、价值也较高的工件，万一损坏机床或工件报废都会造成较大损火。 根据大员加工实例分析，数控工艺考虑不周和计算与编积时粗心人怠是造成数控加工失误的主要原因。因此，要求编程人员除必须具备较扎实的工艺基本知识和较丰富的实际工作经验外.还必须 具有耐心和严谨的工作作风。 ◆数控加工的工序相对集中 一般来说，在普通机床上加工是根据机床的种类进行单工序加工，而在数控机床上加工作往是在工件的一次装夹个完成工件的钻、扩、铰、铣、锤、攻螺纹等多工序的加工。这种“多序合—”现象也届于“工序集中”的范防，极端情况下，在—·台加上中心上可以完成工件的全部加工内容。
数控机床维修案例及分析 林天极、管明炎 摘要：随着我公司生产的发展， 数控设备日益增多；介于航天企业的生产特性，所配备 的数控设备种类多、 数控系统不统一，这就给公司数控设备的日常维护带来不便； 本人从事 数控设备维修工作近二十年，特选择具有代表性的数控维修案例进行分析，与大家共享。 一、数控设备的工作环境要求： 本章节：电源三相五线制、干扰的概念、抗干扰的方式、地线的布置等。通过 290P 慢 走丝线切割屏幕抖动问题的解决，阐述抗干扰在数控设备中的意义。 我国标准的工业用电源是 380V ,频率50HZ 这是数控机床普遍要使用的电源。 动力电源必须经过稳压，其变化范围在 380 ± 10%之内，稳压电源最好使用净化稳压电 源、车间一个区用一只， 容量合适，动力线按6A/MM 计算，在布线时必须考虑地线并按三相 五线制布线。充分考虑抗干扰。 为保证数控机床电气控制系统的可靠性， 避免故障的发生，除数控系统本身在电气设计 要对干扰源进行抑制外，在使用上也要考虑提高抗干扰能力和防干扰措施。 数控系统的控制过程是实时处理信息的过程， 内、外部的干扰都会破坏整个系统的稳定 性，因此干扰是影响数控机床系统可靠性的主要问题。 干扰是指有用信号与噪声信号两者之比小到一定程度， 噪声信号影响到系统政策工作这 一物理现象。 案例：一台S-188数控车削中心，开机后机床不能启动，无报警型号。 如图是S-188数控车削中心启动电气图， 二、数控设备电源故障： 不同国家所用的工业用电的电压是不同的， 欧洲国家一般用电为 AC400V ,由于欧洲国 家的电网相当稳定，因此在设计电源部分时就没有过多地关注电源的工作环境问题， 这样一 来从欧洲进口的数控设备，如果配搭的是西门子或海德汉数控系统，工作在我国 AC380V 工业电的情况下，其电源部分就容易出故障。 其故障主要有二大类：1、是功率模块损坏：2、 是继电器触点冷焊。 具体维修案例如下： 1、电源单元内部短路的故障诊断 故障现象：哈莫600U 五轴加工中心，配西门子数控 611U 电源、海德汉530数控系统 ,
数控车床项目行业调研报告 行业调研及投资分析
数控车床项目行业调研报告目录 第一章宏观环境分析 第二章行业发展概况 第三章区域内行业发展形势分析 第四章重点企业调研分析 第五章重点投资项目分析 第六章总结及展望
第一章宏观环境分析 一、产业发展分析 智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合， 贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。加快发展 智能制造，是培育我国经济增长新动能的必由之路，是抢占未来经济 和科技发展制高点的战略选择，对于推动我国制造业供给侧结构性改革，打造我国制造业竞争新优势，实现制造强国具有重要战略意义。 （一）发展现状和形势 全球新一轮科技革命和产业变革加紧孕育兴起，与我国制造业转 型升级形成历史性交汇。智能制造在全球范围内快速发展，已成为制 造业重要发展趋势，对产业发展和分工格局带来深刻影响，推动形成 新的生产方式、产业形态、商业模式。发达国家实施“再工业化”战略，不断推出发展智能制造的新举措，通过政府、行业组织、企业等 协同推进，积极培育制造业未来竞争优势。 经过几十年的快速发展，我国制造业规模跃居世界第一位，建立 起门类齐全、独立完整的制造体系，但与先进国家相比，大而不强的 问题突出。随着我国经济发展进入新常态，经济增速换挡、结构调整
阵痛、增长动能转换等相互交织，长期以来主要依靠资源要素投入、 规模扩张的粗放型发展模式难以为继。加快发展智能制造，对于推进 我国制造业供给侧结构性改革，培育经济增长新动能，构建新型制造 体系，促进制造业向中高端迈进、实现制造强国具有重要意义。 随着新一代信息技术和制造业的深度融合，我国智能制造发展取 得明显成效，以高档数控机床、工业机器人、智能仪器仪表为代表的 关键技术装备取得积极进展；智能制造装备和先进工艺在重点行业不 断普及，离散型行业制造装备的数字化、网络化、智能化步伐加快， 流程型行业过程控制和制造执行系统全面普及，关键工艺流程数控化 率大大提高；在典型行业不断探索、逐步形成了一些可复制推广的智 能制造新模式，为深入推进智能制造初步奠定了一定的基础。但目前 我国制造业尚处于机械化、电气化、自动化、数字化并存，不同地区、不同行业、不同企业发展不平衡的阶段。发展智能制造面临关键共性 技术和核心装备受制于人，智能制造标准/软件/网络/信息安全基础薄弱，智能制造新模式成熟度不高，系统整体解决方案供给能力不足， 缺乏国际性的行业巨头企业和跨界融合的智能制造人才等突出问题。 相对工业发达国家，推动我国制造业智能转型，环境更为复杂，形势 更为严峻，任务更加艰巨。我们必须遵循客观规律，立足国情、着眼