数控论文数控机床维修论文
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毕业设计(论文)浅谈数控机床维护与维修姓名:学号:性别:专业: 机械设计制造及其自动化批次:电子邮箱:联系方式:学习中心:指导教师:2012年3月12日浅谈数控机床维护与维修摘要在中国工业发展迅猛的时候,在机械制造中,数控机床是一种新型的自动化机床,采用计算机技术,是机电一体化产品。
由于加工精度、柔性好、效率高、可以加工形状复杂的零件,而逐渐取代普通机床得到广泛应用。
但数控机床在维修上明显比普通机床复杂,数控机床的故障不仅包括硬件故障,还包括软件故障,所以对数控机床的维修,不仅要从硬件上加以判断,还要结合软件来诊断故障原因。
数控机床故障的诊断是数控机床维修的关键。
一般来说,随着故障类型的不同,采取的故障诊断的方法也就不同。
本文从数控机床工作原理和结构、数控机床维护、故障诊断方法及常见故障类型等方面入手来简要阐述一下数控机床的维护与维修。
关键词:数控机床维护;故障诊断;诊断原则;诊断方法目录引言 (1)第一章数控机床的加工原理与结构 (2)数控机床的组成和工作原理 (2)数控机床机械结构 (3)第二章数控机床的维护 (6)第三章数控机床维修基本要求 (8)维修人员素质 (8)技术资料要求 (9)数控机床维修原则 (11)第四章数控机床故障诊断的方法 (13)直观检查法 (13)4.2仪器检查法 (13)4.3功能程序测试法 (13)4.5接口状态检查法 (14)4.6参数检查法 (14)4.7试探交换法 (14)4.8测量比较法 (15)4.9诊断备件替换法 (15)4.10特殊处理法 (15)第五章数控机床常见故障及其分类 (16)5.1按故障发生的部位分类 (16)5.2按故障的性质分类 (16)5.3按故障的指示形式分类 (17)5.4按故障产生的原因分类 (18)第六章数控机床维修实例 (19)致谢................................................................................................................................................. 错误!未定义书签。
数控维修技术论文(2)数控维修技术论文篇二数控机床故障诊断维修技术初探摘要:数控加工在现代制造业中占有举足轻重的地位,数控机床故障的诊断与维修在数控生产中的地位愈来愈重要,其故障诊断与维修技术与传统机床的维修技术有很大区别,本文对现代数控机床的故障诊断方法及维修技术进行了探讨和分析。
关键词:数控机床;故障;诊断维修中图分类号:C35文献标识码: A数控设备是一种过程控制设备, 这就要求它在实时控制的每一时刻都准确无误地工作。
任何部分的故障与失效,都会使机床停机,带来较大的经济损失。
本文根据生产中经常遇到实际问题介绍几种常用数控机床故障诊断和维修技术。
一、数控机床的故障诊断分析1、检查。
如果数控设备无法正常工作,要先确定出故障的位置,分析故障产生的原因,然后再进行维修。
切莫在故障没有确诊的情况下盲目地进行拆卸,以免造成人为二次故障,增加数控机床的维修难度和成本增加。
故障诊断的时候,要先摸查容易产生故障的部位,如因为电流过大导致的熔丝熔断就是常见故障。
对于电路问题,电子元件的烧损也是常见问题,可以通过目测电路板上电子元件的管脚有无黑焦、断脚的现象,可以通过鼻子闻看有无烧焦的味道,进而缩小诊断范围,快速完成数控设备的故障诊断。
2、系统自诊断。
数控机床带有自诊断功能,按照实时监控的数据系统能够自动辨别一些故障信息,并通过有规律地闪烁发光二极管指示故障大概范围,比较现代化的系统则是将故障信息直接显示在液晶显示器屏幕上。
随着自诊断技术的不断发展,出现了接口诊断技术,接口诊断技术是利用JTAG 边界扫描技术对最复杂的装配进行测试、调试和在系统设备编程,并且诊断出硬件问题。
3、功能程序测试法。
功能程序测试是利用在数控系统中嵌入的测试程序对数控机床的关键运行部位进行功能测试,从而确定数控机床某部位的运行情况良好与否,为故障诊断提供方向性指示。
4、接口信号检查。
通过接口信号检查,将检测信息与接口手册标准标号进行比对,能够反映出一定范围内的故障信息,为数控机床故障诊断提供依据。
数控机床维修技术论文(2)数控机床维修技术论文篇二数控机床维修改造技术摘要:我国从事数控机床电气设计、应用与维修技术工作的工程技术人员数以万计,然而由于此项技术的复杂性、多样性和多变性以及一些客观环境因素的制约,在数控机床电气维修技术方面还没有形成一套成熟的、完整的理论体系。
当今控制理论与自动化技术的高速发展,尤其是微电子技术和计算机技术的日新月异,使得数控技术也在同步飞速发展,数控系统结构形式上的PC基、开放化和性能上的多样化、复杂化、高智能化不仅给其应用从观念到实践带来了巨大变化,也在其维修理论、技术和手段上带来了很大的变化。
因此,一篇讲座形式的文章不可能把已经形成了一门专门学科的数控机床电气维修技术理论完整地表述出来,本文仅是将多年的实践探索及业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理,以求对该学科理论的发展及工程技术人员的实践有所裨益。
一、数控技术谈到维修,首先必须从总体上了解我们的维修对象。
1.数控机床电气控制系统综述(1)数据输入装置将指令信息和各种应用数据输入数控系统的必要装置。
它可以是穿孔带阅读机(已很少使用),3.5in软盘驱动器,CNC 键盘(一般输入操作),数控系统配备的硬盘及驱动装置(用于大量数据的存储保护)、磁带机(较少使用)、PC计算机等等。
(2)数控系统数控机床的中枢,它将接到的全部功能指令进行解码、运算,然后有序地发出各种需要的运动指令和各种机床功能的控制指令,直至运动和功能结束。
数控系统都有很完善的自诊断能力,日常使用中更多地是要注意严格按规定操作,而日常的维护则主要是对硬件使用环境的保护和防止系统软件的破坏。
(3)可编程逻辑控制器是机床各项功能的逻辑控制中心。
它将来自CNC的各种运动及功能指令进行逻辑排序,使它们能够准确地、协调有序地安全运行;同时将来自机床的各种信息及工作状态传送给CNC,使CNC能及时准确地发出进一步的控制指令,如此实现对整个机床的控制。
当代PLC多集成于数控系统中,这主要是指控制软件的集成化,而PLC硬件则在规模较大的系统中往往采取分布式结构。
数控车床控制技术与机床维修范文简介数控车床是一种利用数字信息控制工件加工的机床。
它通过预先编制好的加工程序,实现工件的自动化加工。
数控车床控制技术是数控车床实现自动化加工的核心,而机床维修是确保数控车床正常运行的保障。
本文将探讨数控车床控制技术以及机床维修的相关内容。
一、数控车床控制技术1. 数控车床的基本组成数控车床主要由机床本体、数控装置、刀具与刀架以及工件夹具组成。
机床本体用于支撑和定位工件,数控装置是实现数控功能的核心部件,而刀具与刀架以及工件夹具则用于切削和夹持工件。
2. 数控车床的工作原理数控车床通过预先编写好的加工程序,指导数控系统控制机床进行工件加工。
加工程序是由数控编程语言编写而成的,通过数控系统将加工程序转换成机床可以识别和执行的指令。
3. 数控编程语言数控编程语言是指用于编写加工程序的一种特殊语言。
常见的数控编程语言有G代码和M代码。
G代码用于控制加工运动轨迹,M代码用于控制辅助功能,如刀具的开关、冷却液的喷射等。
4. 数控系统的分类数控系统可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统只能根据预定的时间和步进数进行控制,无法实时调整加工过程中的误差。
闭环控制系统则可以通过传感器获取实时加工信息,根据反馈信号调整加工过程中的误差。
5. 数控系统的工作方式数控系统可以通过直接数字控制(DNC)和计算机数控(CNC)两种方式进行工作。
DNC需要在每台机床上安装一个专门的数字控制器,而CNC则是通过计算机控制多台机床的加工过程。
二、机床维修1. 机床故障分类机床故障可以分为机械故障、电气故障和数控系统故障三类。
机械故障主要指机床本体和刀具等部件的故障,电气故障主要指电机、电源和接线等问题,数控系统故障主要指数控装置和编程程序等方面的问题。
2. 机床维修流程机床维修的一般流程包括故障诊断、故障排除和故障预防三个步骤。
故障诊断主要是通过检查和分析故障现象来确定故障原因,故障排除主要是根据故障原因进行相应维修和修复,故障预防主要是通过定期维护和保养机床以避免故障的发生。
江苏理工学院成人局等教育毕业论文二OO 年 月日〔控机床的维修与维护题 目: 站姓教<生导目录J茼M (2)绪论 (3)第二章数控机床概述 (4)2.1数控机床的简介 (4)2.2数控机細组成 (4)2.3数控机床白勺特点、 (4)2.4数控机雜主要技术指标 (5)2.5数控机床使用中应注意的事项 (5)第三章数控机床的故障诊断 (6)3.1数控机床的外部故障诊断方法 (6)3.2数控机床常见的故障诊断 (6)3.3数控机床白〈J故障排除方法 (7)第四章数控机床各部故障分析及维修 (11)4.1数控机床主轴伺服系统故障检查及维修 (11)4.2数控PLC初始故障的诊断 (11)4.3数控设备检测元件故障及维修 (11)4.4数控机床加工精度异常故障&维修 (12)第五章数控机床的保养及维护 (13)5.1数控机床的保养知识 (13)5.2数控机床系统的维护 (13)5.3机械部件fl勺维护 (14)第六章结论 (16)#教献 (17)致谢18摘要2016年是我国“十三五”规划的开局之年。
开好局、打实底,对于整个“十三五”时期的发展至关重要。
当前,我国经济发展进入新常态,我国机械制造业的发展既面临大有作为的重要战略机遇,也面临诸多矛盾叠加、风险隐患增多的严峻挑战。
A前,作为我国国民经济的主导产业,机械制造业仍然是我国经济增长的主要支撑;作为经济社会发展的重要依托,机械制造业是我国城镇就业的主要渠道和国际竞争力的集屮体现。
但是,从A前的表现来看,屮国机械制造业的发展距西方制造业强国仍有较大差距。
首先,能源消耗总量不断增加。
在能源强度明显下降的同时,2015 年制造业能源消耗总量较2010年增加Y 2. 45倍,石油消费对外依存度接近50%;其次,制造业污染物排放总量明显增加,环境状况持续恶化。
在钢铁、水泥、化肥等产品稳居世界第一的同时,大量资源被消耗,部分资源已经严重受制于国外;再次,整体技术水平依然落后,核心技术明显短缺;最后,在制造业持续高速增长的同时,一线从业人员的福利待遇改善缓慢。
数控机床的故障分析与维修维护论文摘要:数控机床在现代制造业中起着重要的作用,但是由于其复杂的电子控制系统和机械结构,故障是难以避免的。
本论文通过对数控机床故障的分类和原因进行分析,探讨了数控机床的维修维护方法和策略。
通过实例分析和实践证明,合理的维修维护措施能够有效地提高数控机床的可靠性和性能。
关键词:数控机床,故障分析,维修维护1.引言数控机床作为现代制造业的重要设备,能够实现高精度、高效率的加工任务。
然而,由于其复杂的电子控制系统和机械结构,故障是不可避免的。
因此,进行故障分析并及时进行维修维护尤为重要。
2.故障分类和原因分析根据故障的性质和原因,数控机床的故障可以分为机械故障、电气故障和软件故障。
机械故障主要是由机床的传动系统、导轨系统等机械部件的磨损、松动或损坏引起的;电气故障主要是由电机、电气元件或电路连接问题引起的;软件故障主要是由数控系统或计算机软件的错误引起的。
机械故障的原因多种多样,主要包括材料质量不合格、加工精度不足、加工负荷过大、润滑不良等。
电气故障的原因主要是由于电气元件老化、电路连接不良、电压波动等。
软件故障的原因主要是由于编程错误、数据传输错误等。
3.维修维护方法和策略针对不同类型的故障,数控机床的维修维护方法和策略也不同。
对于机械故障,需要进行检修和更换机床的关键部件;对于电气故障,需要检查电气线路、电机等,并及时更换故障元件;对于软件故障,需要通过重新编程或重新安装软件来解决问题。
为了提高数控机床的可靠性和性能,可以采取以下几种维修维护策略:定期检查和维护,及时更换磨损严重的零部件,加强润滑和清洁工作,进行安全教育和培训,建立完善的维修记录和维修数据库。
4.实例分析和实践证明通过对台数控机床进行故障分析并进行维修维护,发现原因是机床的主轴承损坏导致机床加工精度下降。
经过检修和更换主轴承,机床的加工精度得到了明显的提高。
此外,通过定期检查和维护,及时更换磨损严重的零部件,数控机床的可靠性和性能也得到了显著的提升。
新版数控技术毕业论文(精品多篇)数控技术毕业论文篇一数控技术的进步与发展,在很大程度上提升了计算机的智能集成能力,智能科技的集成成为了数控技术的核心和关键点。
随着计算机数控技术的不断进步,计算机数控的相关标准也在不断地更新。
数控关键技术的运用能够提升数控机床的生产效率,实现数控机床的自动化、智能化作业,从而优化生产工艺,不断提升生产质量。
在数控机床中,智能集成数控关键技术的运用能够有效地提升零部件生产的效率和质量,提升零部件生产工艺的水准。
随着计算机技术的不断进步,传统的数控机床技术已经难以适应生产的需要,智能集成计算机数控关键技术成为发展的趋势,并逐步运用在实际的数控机床的零部件加工和生产中。
1 新型数控关键技术中的智能要素在新型数控系统中,现有的数控关键技术突破了传统的数控技术的弊端和不足之处,增加了很多智能化的要素,进一步提升了数控机床的生产效率,优化了数控机床的生产工艺。
例如特征技术,图形用户接口以及高级的语言概念和数据库结构都应该包含于此。
任务规划的智能化任务智能化是指数控机床将接受的任务,变为数控机床随环境的变化而不断调整的目标任务。
这样一来在数控机床加工零部件时,可以根据自身的相关性能而随时做出改变,以有效地提升零部件的生产工艺,减少不合格率,综合提升其生产性能。
自适应的人机界面在数控机床中,利用智能集成化的数控关键技术能够极大地提升其自动性和自主性,从而优化其管理模式及生产模式,提升数控机床的运作效率,提升数控机床的运作水平,不断提升其运作能力。
特别是在智能化的主导因素下,利用数控关键技术能够提升机床作业的人机互动性,便于数控机床可以自动化识别不同的人员,根据不同人员的使用习惯及方法来进行一定的自我适应,提升数控机床运作的整体实力和水平。
加工环节的智能控制提升了数控机床的智能化运转,最明显的体现在于,在数控机床的运转过程中,利用智能化的因素能够有效地提升数控机床加工环节中的质量和效率。
数控车床控制技术与机床维修范文摘要:数控车床是目前机械工业中广泛使用的一种高精度加工设备,其核心部件是数控系统。
数控系统通过控制轴驱动装置,实现对工件的加工过程的自动化控制。
本文将从数控车床的结构和工作原理、数控系统的组成和工作原理以及机床维修的过程和方法等方面进行详细介绍。
关键词:数控车床;数控系统;机床维修;工作原理;加工过程第一章引言1.1 研究背景随着机械工业的快速发展,制造业对精度要求越来越高,传统的手工操作已经无法满足需求。
数控机床的出现,极大地提高了加工效率和产品质量。
数控车床是数控机床中应用最广泛的一种,它能够完成复杂形状的零件加工,并且具备高精度和高重复性的加工能力。
因此,对数控车床的控制技术和机床维修进行深入研究具有重要意义。
1.2 研究目的本文的目的是深入研究数控车床的控制技术和机床维修,包括数控系统的结构和工作原理、数控系统的编程方式、数控系统的调试和维护等方面。
通过对数控车床控制技术的研究,提高数控机床的加工精度和效率;通过对机床维修的研究,提高机床的使用寿命和维修效率。
第二章数控车床的结构和工作原理2.1 数控车床的结构数控车床由机床主体、数控系统、电气系统和机械传动系统等部分组成。
机床主体包括床身、滑枕、主轴箱和刀架等部分。
2.2 数控车床的工作原理数控车床的工作原理是通过数控系统来实现对刀具和工件的运动控制。
数控系统根据加工程序的要求,通过控制轴驱动装置,来控制刀具相对于工件的位置和刀具的运动速度,以实现对工件的加工。
第三章数控系统的组成和工作原理3.1 数控系统的组成数控系统主要由硬件和软件两部分组成。
硬件包括数控主机、数控面板、伺服驱动器、编码器等部分;软件包括数控系统的操作系统和编程系统。
3.2 数控系统的工作原理数控系统的工作原理是将用户编写的加工程序转化为机床可以执行的指令,并将这些指令发送给数控主机。
数控主机根据接收到的指令,通过控制器控制伺服驱动器,来实现对刀具和工件的运动控制。
数控机床维修论⽂数控机床是数字控制机床的简称,是⼀种装有程序控制系统的⾃动化机床。
该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序,并将其译码,⽤代码化的数字表⽰,通过信息载体输⼊数控装置。
经运算处理由数控装置发出各种控制信号,控制机床的动作,按图纸要求的形状和尺⼨,⾃动地将零件加⼯出来。
数控机床维修论⽂1 市场的需求就是职业教育努⼒的⽅向。
开办数控机床故障诊断、维修维护⽅⾯的专业具有现实必要性。
然⽽对很多职业技术院校⽽⾔,开展这⽅⾯的教学还⾯临着相当⼤的困难。
这主要体现在三个⽅⾯: 师资⼒量缺乏 维修专业最⼤的难题是师资。
该专业涉及领域⾮常⼴泛,是机械、电⼦、信息技术、测量、PLC、⽓动液压等⼀系列技术的综合学科,要求⽼师不但要理论扎实,⽽且要实践经验⾮常丰富,动⼿能⼒也要很强,拆、装、焊、调、测试技能全⾯。
⼀般的教师或者擅长理论教学,或者只能进⾏拆装,都⽆法达到完整驾驭专业的⽔平。
如果从⼯业界聘请技术⼈员来执教,学校的待遇与发展空间根本不具备吸引⼒。
所以,多数院校选择⾃⼰培养师资⼒量,这就需要不断创造实践条件,发掘和培育这类教师,稳定其专业位置,以使该专业领域能够保持长期不断发展的势头,最终形成⾼⽔平的师资队伍。
专⽤器材较贵 数控机床的维修活动本⾝需要对硬件⾼度熟悉,不但要了解组件的原理特点,必要时还需要掌握组件中的零件维修特性。
仅仅通过系统告警信号或⼀些外部指⽰器件,还不能准确判断故障的根源。
因此,仅有能模拟故障的试验台还远不能满⾜教学要求,必须要具备充⾜的实训设备,让学⽣从零部件学起,直⾄完成整机的安装调试,在这个过程中,学⽣会遇到⼤量棘⼿的问题,解决这些问题的过程可以让学⽣领悟到真正实⽤的技术,如此才能够保证教学的⽔准。
这需要施教⽅长期地努⼒和不断的投⼊。
配套教材较少 教材就是培训的纲要,就是课程的理论体系。
遗憾的是这门课程并没有形成严格的教学理论体系。
从根源上说,我国⼯业技术落后于主要发达国家,对机床设备的可维护性设计起步晚,因⽽造成维修数控设备的教学理论缺乏。
数控机床故障诊断与维护论文目录一、内容概览 (2)1. 数控机床的重要性 (3)2. 故障诊断与维护的必要性 (3)二、数控机床的基本构成及工作原理 (4)1. 数控机床的基本构成 (6)2. 数控机床的工作原理 (7)三、数控机床常见故障类型及特点 (8)1. 机械故障 (10)2. 电气故障 (11)3. 检测与控制系统故障 (12)四、数控机床故障诊断方法与技术 (13)1. 观察法 (14)2. 测量法 (15)3. 逻辑分析法 (16)4. 专家系统辅助诊断 (17)五、数控机床故障维护策略与实践 (19)1. 定期检查与保养 (20)2. 故障预测与计划性维修 (22)3. 精益生产与预防性维护 (23)六、数控机床故障诊断与维护的发展趋势 (25)1. 智能化与自主化 (26)2. 大数据与人工智能的应用 (27)3. 数字化与网络化与服务化 (29)七、结论 (29)一、内容概览本文全面探讨了数控机床故障诊断与维护的各个方面,旨在为读者提供关于数控机床故障检测、诊断及维修技术的综合知识。
文章首先概述了数控机床的工作原理和基本结构,强调了机床在现代制造业中的重要性。
文章详细介绍了数控机床常见故障类型、原因及诊断方法,包括硬件故障、软件故障以及人为操作失误等。
在故障诊断方面,本文重点讨论了基于振动分析、温度检测、电流跟踪等先进的诊断技术,并展示了如何利用这些技术对数控机床进行实时监测和故障预警。
文章还强调了定期维护和保养对于确保数控机床正常运行的重要性,提出了具体的维护计划和注意事项。
在维修方面,本文介绍了多种实用的维修方法和技巧,包括故障隔离、部件更换、系统升级等。
文章还强调了培训和教育在提高数控机床维护水平中的关键作用,建议制造商和用户共同加强相关人员的专业培训。
通过本文的阅读,读者将能够掌握数控机床故障诊断与维护的基本理论和方法,提高设备的稳定性和使用寿命,降低维修成本,从而提升整体生产效率和质量。
数控论文数控机床维修论文
虚拟数控机床在数控维修教学中的应用摘要:分析和总结了现有数控维修教学和实训中存在的主要问题,针对存在的问题,简单介绍了虚拟数控机床的功能,着重阐述了虚拟数控机床在数控维修教学不同模块中的作用。
关键词:数控维修;虚拟数控机床;教学
根据机床行业调查,数控人才的市场需求已从初期的数控操作、数控编程转向了技术含量较高的数控机床调试、维护与维修,维修力量不足是影响数控机床利用率和完好率的主要因素,汽车、模具、航空航天、装备制造企业急需大量数控机床维修人才。
数控设备是典型的机电一体化设备,涉及机械、电气、液压、计算机、伺服控制、PLC(可编程控制器)等多个领域,数控维修人才的培养不仅要求掌握上述相关的理论知识,更重要的是要求对其中的各项技能进行实践和训练。
如何培养出合格的数控设备维修人才是一个紧迫而又系统的工程,数控虚拟机床的发展为该类人才的培养提供了较好的教学和实训手段。
1现有数控维修教学手段的不足
从实际调查结果看,目前各高校或高职院校数控维修专业或课程配备的实验室大致有数控机床综合实验室、数控机床装拆实验室、数控机床电气实验室三大类,大部分学校只配备上述三类实验室
的一种或两种。
根据多年数控维修教学体会,目前数控维修实训主要存在以下问题:
1.1 数控系统档次低,类型单一
数控机床综合实验平台绝大多数配置的是FAUNC,SIEMENS 及国产的经济型和普及型数控系统,高端数控系统涉及少,数控系统类型少。
数控装备制造业经过多年的发展,国内数控机床的使用逐渐从经济型、普及型数控机床发展到中、高档数控机床,呈现出“数控系统多样化,机床功能复合化”等特点,基于经济型数控系统的简单车、铣床数控实验台逐渐难以满足数控机床行业蓬勃发展的需要。
1.2 数控机床功能部件装拆实训不够
数控机床拆装实验室提供的可供拆装的机床功能部件(如主轴箱、进给传动系统、刀架、刀库、机械手、液压站)和机床本体的主要来源是生产型数控机床中淘汰下来的功能落后或有故障的部件,并且数量有限,种类不全。
近年来,随着数控技术向着高速高精、五轴联动、功能复合的方向快速发展,新型的功能部件不断出现,结构复杂多样,价格不菲。
装拆实验室本身损坏率高等特点都限制了实验室的建设和发展,现有的组建数控装拆实验室的模式不适合数控机床行业快速发展的需要,探索新的装拆实验室模式势在必行。
1.3 缺少数控机床传感检测器的相关实验
数控机床传感检测元器件是机床精度的保证,也是故障的高发源,但目前几乎没有高校为数控维修课程配备数控机床传感检测实验室,即使有也是在论证和建设阶段。
可供学生接触到的传感检测器件也只能在数控机床综合实验平台上,但因为综合实验平台主要功能集中在数控系统和机床PLC的调试,大都采用简化设计的机床结构或不带机床本体,因此在综合实验台的数控机床传感和检测环节与实际机床相比大为减弱和简化。
1.4 机床电气连接实训不够
虽然很多学校都有数控机床电气连接实训环节,但是因为数控机床电气接线所需的机床低压元器件种类繁多,数控系统和伺服系统的连接电缆不易经常性的插拔,所用导线、端子等耗材消耗严重,所需工具多,教师对学生接线正确与否的排查工作量大等原因,使得实际动手率大大下降。
1.5 实验室受设备多样性、设备台套数、场地和价格等因素的严重制约
无论是数控机床综合实验平台、机床功能部件,还是传感检测器件都具有种类多,价格高,发展变化快,所需场地大等特点,这些硬性条件极大地制约了实验室的建设。
2虚拟数控机床在数控维修教学中的应用
虚拟数控机床采用虚拟现实技术在计算机上建立逼真的三维互动机床模型。
通过对厦门创壹虚拟数控机床的使用,分析了虚拟数控机床在数控维修教学和培训中的作用,并对基于该虚拟数控机床的实验项目进行了设计。
2.1 虚拟机床辅助理论教学
数控机床的功能日渐复合,车削中心、钻削中心、3轴以上联动加工中心的使用日益普及,这类中高档数控机床功能部件的结构、工作原理及其装配工艺知识日益复杂,普通的课件和Flash动画已经无法清晰地展现部件的内部结构和装配关系,这给学生在理论学习环节的理解和掌握带来不少困难。
虚拟数控机床及其功能部件模型可以任意角度旋转,对整机及各功能部件的内部结构可以进行逼真的三维动画分解演示,清晰地展现了功能部件的内部结构和原理,并自动同步显示相关原理文字,大大加快加深学生的理解和掌握。
2.2 虚拟装拆
虚拟机床及每一个功能部件可以进行虚拟的3D交互式装拆。
图1所示为铣床整机虚拟安装过程中的某一画面,系统右侧分别为数控机床的装拆设置了零部件库和工具库,按照实际机床装拆过程,每步首先选择正确的工具,选择正确的零部件,才能进行正确的安装,提供一个良好的虚拟装拆实训环境。
虚拟装拆是解决目前装拆实验室部件数量有限,种类不全、新型功能部件短缺等问题最有效的
途径。
新型数控机床装拆实验室应该是虚拟装拆和实际装拆的有效结合,虚拟装拆可以使学生尽可能多地接触和熟悉各种新型功能部件,并通过重复的虚拟装拆练习强化和定型学生对结构和装配关系的掌握,然后在实际的装拆练习训练装拆技巧、实际设备的调整、手感等,这样可以大大提高实际设备的利用率、减少实际装拆中损坏率,提升教学培训效果。
图1 数控铣床整机安装
2.3 虚拟电气连接和电气故障
创壹虚拟机床系统可以完成整个数控机床电气柜的电气连接,从电气布局规划、布置线槽开始,到选择元器件、导线完成电气连线(如图2所示)。
虚拟系统还设置了与真实万用表、示波器一样的“虚拟万用表”“虚拟示波器”,在完成电气连接后,还可以对线路进行检测、最终完成虚拟上电调试。
同样,利用虚拟仪器仪表能对虚拟线路进行检测,在教学和培训过程中,可以进行机床电气故障排查的实验实训和考核。
根据实际应用效果来看,虚拟的电气连接练习可以解决机床电气连接中几乎所有的问题,仅仅需要在实际的电气接线中的锻炼实际接线操作的具体技能(如剥线、压线等)。
解决了以往电气连接实训中耗材消耗大、实验准备复杂、教师评判工作量大等问题。
图2 数控机床的虚拟电气连接
2.4 故障诊断
一台计算机相当于一台数控机床,虚拟数控机床提供了与实际数控机床几乎完全一样的操作和显示界面,如相同的机床参数设置、I/O信号查询、PLC程序查询和修改等功能(如图3所示)。
因此虚拟数控机床可以替代数控综合实验台或实际数控机床进行机床参数设置、PLC程序调试等实训,可以进行多种机床故障诊断和排除实训。
虚拟数控机床大大节约学校购买数控机床和数控综合实验台的压力,特别是价格高昂的高档数控机床和实验台,实现了一人一机。
图3 虚拟数控机床操作和显示界面
3结束语
数控虚拟机床是数控维修理论和实践教学中的新利器,与现有实验室结合是解决目前教学问题的有效方式。
通过实际的教学效果和体会来看,虚拟数控机床在装拆及电气连接方面实训效果明显,是新型数控机床装拆和电气实验室的主角;许多以前在实际数控机床和实验台上进行的故障诊断和排除实验实训,现在可以在虚拟数控机床上进行,随着虚拟机床功能的完善,这个比例将大大提高,大大减轻对实际数控机床和实验台的设备(特别是高档设备)压力;虚拟数控机床一人一机有利于激发学生的学习热情,具有安全、经济等特点。
虚拟数控机床存在的不足是在数控检测传感检测元器件的虚拟上不够完善,有待进一步加强。
参考文献
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