数控机床在使用初期时的检查标准

数控机床在初期的检查标准

一、松开刀架、滑枕的夹紧螺钉，用手移动看其是否灵活。

二、向滑枕平衡油缸及横梁夹紧机构的油缸排气。

三、开动油泵，察看油压是否正常。

四、检验数控机床电气开关工作是否正常，液压和润滑油路是否，操纵系统的工作情况是否符合要求，在达到此条所有要求的前提下，机床方可工作。

五、检验数控机床主传动系统，进给系统及各移动部件由低速到的空运转及空行程是否在稳定的工况。

数控机床虽然也有普通机床所具有的床身、立柱、导轨、工作台、刀架等部件，但为了与数控机床的高加工精度、切削相匹配，对机床主机部分的结构设计还提出了高刚度、低惯量、低摩擦、高谐振频率、适当的阻尼比等要求，因此数控机床的关键部件在结构设计中与普通机床相比有重大变化。主传动系统实现各种刀具和工件所需的切削功率，且在尽可能大的转速范围内确定恒功率输出，同时为使数控机床能获得佳的切削速度，主传动须在较宽的范围内实现无级变速。现行数控机床采用的直流或交流无级调速主轴电机，较普通机床的机械分级变速传动链大为简化。

在实际应用中，机床可按照内部控制程序自动化运行，常用于控制冷却设备、开关和刀具等，并可将数字指令转换为机械运行语言，从而实现内部程序设计对机床动作的控制。机床之所以被应用于多个，是因为它具有多方面的应用优点：①在规定加工时间内的加工速率较不错，可缩短生产周期；②机床具有良好的适应性，可加工一些形状比较复杂的零件；③由于生产时间有限，机床利用内部的编程程序规范化了零件的生产流程，从而为生产管理提供了方便；④运用机床加工的零件的精度较不错，结构形式比较标准，具有互换性；⑤机床的加工生产流程比较规范，零件质量较不错；⑥机床的加工生产速率和自动化程度较不错，加工速度不慢，且可加工多样化的零件。

在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传送运动及扭矩，如机床主轴；用来装夹工件，如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和构造刚度是确定加工质量和切削速率的重要要素。权衡主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度顺应性。

一、速度顺应性：允许的高转速，主要决议于轴承的构造和光滑，以及散热条件。

二、动、静刚度：主要决议于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。

三、旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上呈现的径向和轴向跳动，主要决议于主轴和轴承的制造和装配质量。

机床的设计、制造和使用3个阶段，是一个复杂的系统工程。当前，国产机床制造企业存在诸多问题：在设计阶段，机床机械结构多参照展会和技术手册，仿制同类型机床，其静、动刚度需通过经验公式估算、反复修正和改进才能达到设计要求，这种被动设计方式周期长、投入大、缺乏主动性。

在机床制造阶段，机床几何精度由于缺乏主动设计手段，往往需要装配过程的反复调试、矫正予以。另外，国产机床机械系统的装配工艺也没有定量化的指导原则，批量生产的机床精度一致性得不到，其动态特性差异很大，无法准确预知。对于伺服控制系统，国内企业只能参考提供的调试手册，对对象本身的运行机理并不清楚，一些功能模块不知如何使用，总是处在被动境地。在机床使用阶段，由于国内机床制造企业缺乏对用户工艺的了解研讨，而数控机床用户也仅仅关注加工生产，缺乏对机床特性和加工性能的认识，在加工工艺的制定和参数选择上，多凭工艺人员的习惯和经验，缺乏理论性、定量化的指导原则，造成机床加工速率很低、人力和物力资源的严重浪费。

在为数不多的企业实验室中，相关人员被商用软件束缚了思维和手脚，一台机床的设计与分析全部依赖商用软件，尽管软件操作娴熟，但对软件背后的力学、电磁学、控制论等基础理论知识缺乏深究，也无法研制出一台好的数控机床。当前，需清醒地认识到，仅仅熟练掌握商用软件的使用根本无法帮助掌握机床设计、制造的核心技术。另外，不是一蹦而就的，而是对知识、技术长期积累的必然结果，这在数控机床这种技术密集型产品上愈是如此。

数控系统是数控机床的控制核心，是实现前瞻、加减速和插补、规划进给速度以及输出控制指令。守旧插补器是基于恒进给速度设计，加速度不连续，易对伺服进给系统产生冲击，引起系统振动。为了生成平滑的指令速度和加速度，以样条插补技术和小线段连续插补技术为代表的加速度连续或限制插补技术了发展和应用。但是，这些方法没有考虑到伺服进给系统的特性和机械惯性作用，在高精场合下，伺服系统和机械系统无法准确及时复现指令输入。因此，数控技术的核心问题是考虑伺服驱动、进给系统机械特性的速度规划和联动控制策略，此外还需考虑结构祸合对各轴运动的影响，通过分析加速度、惯性力与目标点轨迹偏差之间的关系，将加速度作为优化目标，提出的速度规划方法。

多轴联动是数控机床与普通机床的本质区别。在多轴联动加工过程中，各进给轴绝大多数时间处在频繁加减速运动状态下，匀速运动所占比例很小，而且各轴之间的运动状态和运动性能又各不相同，这就导致对多轴联动过程的目标轨迹控制变得困难。因此，在运动下实现联动控制是数控机床面临的主要挑战，下面主要从机械系统、伺服驱动系统和数控系统3个方面阐述其联动控制的核心技术问题。