数控机床的系统都有哪些?

1、伺服系统

伺服系统是数控机床的最后环节，其性能将直接影响数控机床的精度和速度等技术指标，因此，对数控机床的伺服驱动装置，要求具有良好的快速反应性能，准确而灵敏地跟踪数控装置发出的数字指令信号，并能忠实地执行来自数控装置的指令，提高系统的动态跟随特性和静态跟踪精度。

2、测量反馈系统

测量元件将数控机床各坐标轴的实际位移值检测出来并经反馈系统输入到机床的数控装置中，数控装置对反馈回来的实际位移值与指令值进行比较，并向伺服系统输出达到设定值所需的位移量指令。

扩展资料

伺服系统是数控机床的重要组成部分，用于实现数控机床的进给伺服控制和主轴伺服控制。伺服系统的作用是把接受来自数控装置的指令信息，经功率放大、整形处理后，转换成机床执行部件的直线位移或角位移运动。

伺服系统包括驱动装置和执行机构两大部分。驱动装置由主轴驱动单元、进给驱动单元和主轴伺服电动机、进给伺服电动机组成。步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机是常用的驱动装置。

数控装置是数控机床的核心。现代数控装置均采用CNC（Computer Numerical Control）形式，这种CNC装置一般使用多个微处理器，以程序化的软件形式实现数控功能，因此又称软件数控（Software NC）。

CNC系统是一种位置控制系统，它是根据输入数据插补出理想的运动轨迹，然后输出到执行部件加工出所需要的零件。因此，数控装置主要由输入、处理和输出三个基本部分构成。而所有这些工作都由计算机的系统程序进行合理地组织，使整个系统协调地进行工作。

参考资料-数控机床

首先，液压卡盘单元是由大约四大块组合而成。

1，液压卡盘

2，回转油缸

3，液压站

4，电器控制部份

我们在系统上给一个液压卡盘锁紧的指令， 系统会如送指令给PLC——PLC控制继电器动作——继电器带动了电磁阀动作——液压油运动方向接着发生改变——带动了回转油缸活塞做前后运动——继而带动了拉管——拉管上面联结着液压卡盘——让卡盘内部的一个楔形机构把轴向运动转变为径向运动——OK

数控系统一般由输入／输出装置、数控装置、驱动控制装置、机床电器逻辑控制装置四部分组成，机床本体为被控对象

数控系统是严格按照外部输入的程序对工件进行自动加工的，我们将从外部输入的、描述机床加工过程的程序称为数控加工程序，它是用字母、数字和其它符号的编码指令规定的程序。

输入装置将数控加工程序等各种信息输入数控装置，输入内容及数控系统的工作状态可以通过输出装置观察。常用的输入／输出装置有：磁盘驱动器，CRT及各种显示器件，计算机通信接口等。

数控装置是数控系统的核心。它的主要功能是：正确识别和解释数控加工程序，对解释结果进行各种数据计算和逻辑判断处理，完成各种输入、输出任务。

驱动控制装置位于数控装置和机床之间，包括进给轴伺服驱动装置和主轴驱动装置，进给轴伺服驱动装置由位置控制单元、速度控制单元、电动机和测量反馈单元等部分组成，它按照数控装置发出的位置控制命令和速度控制命令正确驱动机床受控部件(如：机床移动部件和主轴头等)。主轴驱动装置主要由速度控制单元控制。电动机可以是各种步进电动机、直流电动机或交流电动机。

机床电器逻辑控制装置也位于数控装置和机床之间，接受数控装置发出的开关命令，主要完成机床主轴选速、起停和方向控制功能，换刀功能，工件装夹功能，冷却、液压、气动、润滑系统控制功能及其它机床辅助功能。其形式可以是继电器控制线路或可编程序控制器。

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本文目录一览：

1、数控机床维修的方法？

2、数控机床机械零部件安装调试注意事项

3、数控机床的操作方法

4、有关机床数控化改造方案的几点建议？

5、数控机床如何加装液压系统

6、数控机床怎么组装

数控机床维修的方法？

1 常见的维修方法

数控设备维修是一项很复杂、技术含量很高的一项工作，数控设备与普通设备有较大的差别。

11 利用数控系统的自诊断功能

一般CNC系统都有较为完备的自诊断系统，无论是发那科系统还是西门子系统，数控系统上电初始化时或运行中均能对自身或接口做出一定范围的自诊断。维修人员应熟悉系统自诊断各种报警信息。根据说明书进行分析以确定故障范围，定位故障元器件，对于进口的数控系统一般只能定位到板级，其片级维修一般可依靠各数控系统的厂家售后维修部门。

12 利用PLC程序的逻辑查找

现在一般CNC控制系统均带有PLC控制器，大多为内置式PLC控制。维修人员应根据梯形图对机床控制电器进行分析，在CRT上直观地看出CNC系统I/O的状态。通过PLC程序的逻辑分析，方便地检查出问题存在部位，如FANUC-OT系统中自诊断页面等。根据图纸PLC梯图进行分析，定位机床与CNC系统接口故障，以确定故障部位是机械、电器、液压还是气动故障。

13 与当场的操作人员充分沟通

现场操作人员是数控机床最亲密的伙伴，操作人员也是各种故障的第一发现人。因此，当故障发生后，维修人员一般不要急于动手，先与操作人员进行充分的沟通，要仔细询问故障发生时机床处在什么工作状态、表现形式、产生的后果、是否误操作，故障能否再现等，这样有助于维修人员快速分析和判断故障原因。

2 数控机床的抗干扰措施

机床数控系统中既包含高电压、大电流的强电设备，又包含低电压、小电流的控制与信号处理设备，即弱电设备。强电设备产生的强烈电磁干扰对弱电设备的正常工作构成

极大的威胁。此外，系统所处生产现场的电磁环境较恶劣，系统外各种动力负载的干扰、供电系统的干扰、大气中电磁波的干扰等都会对系统内的弱电设备产生严重影响，由于弱电设备是控制强电的设备，所以，一旦弱电设备受到干扰，最终将导致整个系统的瘫痪。

通常从以下几个方面采取措施来提高数控系统的扰干扰能力。

21 减少供电线路和信号线路的干扰可采取以下措施

（1）数控机床远离具有中、高频电源的设备。

（2）数控机床不要和大功率且频繁起停的设备用同一供电干线供电。

（3）对于电网电压较长时间的欠电压、过电压和电压波动的场合安装交流稳压器。

（4）采用电源滤波器。电源滤波器的作用是双向的，它不仅可以阻止电网中的噪声进入设备，也可以抑制设备所产生的噪声污染电网。

（5）采用带屏蔽层的隔离变压器。隔离变压器是一种应用相当广泛的电源抗干扰设备，它最基本的作用是实现电路与电路之间的电气隔离，解决设备与设备之间产生的干扰。

（6）模拟信号传输线的配线应尽可能短，并使用屏蔽线。

（7）光电编码器、手摇脉冲发生器、光栅尺等的输出信号在接收电路端并联电容，抑制高频干扰。光电编码器电缆的屏蔽层双端接地。

（8）电动机驱动电缆屏蔽层双端接地。

（9）动力线和信号线分开走线。

（10）控制信号线采用屏蔽双绞线。

22 减少机床电气控制系统中的干扰可采取以下措施

（1）在电源输入部分加压敏电阻保护（浪涌吸收器），对线路中的瞬变、尖蜂等噪声进行抑制。

（2）感性负载加装吸收电路，抑制瞬态噪声。系统中的感性负载如继电器、接触器、电磁阎、电动机等在关断时会产生强烈的脉冲噪声，影响其他电路的正常工作，必须在感性负载处加装吸收电路，抑制瞬态噪声。直流电感元件（直流继电器线圈）并联续流二掇管。交流接触器、电磁阀、继电器的线圈并联RC阻容吸收器。三相交流电动机的电枢绕组之间并联RC阻容吸收器。

（3）保证良好的“接地”。“接地”是数控机床安装中一项关键的抗干扰技术。数控系统和电气柜中的控制设备必须按照使用说明书的要求进行“接地”，否则电网中的许多干扰因素都会通过“地线”对机床的运行产生干扰。

数控机床机械零部件安装调试注意事项

数控机床机械零部件安装调试注意事项

1、主轴轴承的安装调试注意事项

(1)单个轴承的安装调试：装配时尽可能使主轴定位内孔与主轴轴径的偏心量和轴承内圈与滚道的偏心量接近，并使其方向相反，这样可使装配后的偏心量减小。

(2)两个轴承的安装调试：两支撑的主轴轴承安装时，应使前、后两支撑轴承的偏心量方向相同，并适当选择偏心距的大小。前轴承的精度应比后轴承的精度高一个等级，以使装配后主轴部件的前端定位表面的偏心量最小。在维修机床拆卸主轴轴承时，因原生产厂家已调整好轴承的偏心位置，所以要在拆卸前做好圆周方向位置记号，保证重新装配后轴承与主轴的原相对位置不变，减少对主轴部件的影响。

过盈配合的轴承装配时需采用热装或冷装工艺方法进行安装，不要蛮力敲砸，以免在安装过程中损坏轴承，影响机床性能。

2、滚珠丝杠螺母副的安装调试注意事项

滚珠丝杠螺母副仅用于承受轴向负荷。径向力、弯矩会使滚珠丝杠副产生附加表面接触应力等不良负荷，从而可能造成丝杠的永久性损坏。因此，滚珠丝杠螺母副安装到机床时，应注意：

(1)滚珠螺母应在有效行程内运动，必须在行程两端配置限位，避免螺母越程脱离丝杠轴，而使滚珠脱落。

(2)由于滚珠丝杠螺母副传动效率高，不能自锁，在用于垂直方向传动时，如部件重量未加平衡，必须防止传动停止或电机失电后，因部件自重而产生的逆传动，防止逆传动方法可用：蜗轮蜗杆传动、电动制动器等。

(3)丝杠的轴线必须和与之配套导轨的轴线平行，机床两端轴承座的中心与螺母座的中心必须三点成一线。

(4)滚珠丝杠螺母副安装到机床时，不要将螺母从丝杠轴上卸下来。如必须卸下来时，要使用辅助套，否则装卸时滚珠有可能脱落。

(5)螺母装入螺母座安装孔时，要避免撞击和偏心。

(6)为防止切屑进入，磨损滚珠丝杠螺母副，可加装防护装置如折皱保护罩、螺旋钢带保护套等，将丝杠轴完全保护起来。另外，浮尘多时可在丝杠螺母两端增加防尘圈。

3、直线滚动导轨安装调试注意事项

(1)安装时轻拿轻放，避免磕碰影响导轨的直线精度。

(2)不允许将滑块拆离导轨或超过行程又推回去。若因安装困难，需要拆下滑块时，需使用引导轨。

(3)直线滚动导轨成对使用时，分主、副导轨副，首先安装主导轨副，设置导轨的基准侧面与安装台阶的基准侧面紧密相贴，紧固安装螺栓，然后再以主导轨副为基准，找正安装副导轨副。

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1可靠性最大化

数控机床的可靠性一直是用户最关心的主要指标。数控系统将采用更高集成度的电路芯片，利用大规模或超大规模的专用及混合式集成电路，以减少元器件的数量，来提高可靠性。通过硬件功能软件化，以适应各种控制功能的要求，同时采用硬件结构机床本体的模块化、标准化和通用化及系列化，使得既提高硬件生产批量，又便于组织生产和质量把关。还通过自动运行启动诊断、在线诊断、离线诊断等多种诊断程序，实现对系统内硬件、软件和各种外部设备进行故障诊断和报警。利用报警提示，及时排除故障;利用容错技术，对重要部件采用“冗余”设计，以实现故障自恢复;利用各种测试、监控技术，当生产超程、刀损、干扰、断电等各种意外时，自动进行相应的保护。

2控制系统小型化

数控系统小型化便于将机、电装置结合为一体。目前主要采用超大规模集成元件、多层印刷电路板，采用三维安装方法，使电子元器件得以高密度安装，较大规模缩小系统的占有空间。而利用新型的彩色液晶薄型显示器替代传统的阴极射线管，将使数控操作系统进一步小型化。这样可以方便地将它安装在机床设备上，更便于对数控机床的操作使用。

3智能化

现代数控机床将引进自适应控制技术，根据切削条件的变化，自动调节工作参数，使加工过程中能保持良好工作状态，从而得到较高的加工精度和较小的表面粗糙度，同时也能提高刀具的使用寿命和设备的生产效率。具有自诊断、自修复功能，在整个工作状态中，系统随时对CNC系统本身以及与其相连的各种设备进行自诊断、检查。一旦出现故障时，立即采用停机等措施，并进行故障报警，提示发生故障的部位、原因等。还可以自动使故障模块脱机，而接通备用模块，以确保无人化工作环境的要求。为实现更高的故障诊断要求，其发展趋势是采用人工智能专家诊断系统。

4数控编程自动化

目前CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用，是数控技术发展的新趋势。它是利用CAD绘制的零件加工图样，再经计算机内的刀具轨迹数据进行计算和后置处理，从而自动生成NC零件加工程序，以实现CAD与CAM的集成。随着CIMS技术的发展，当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式，它与CAD/CAM系统编程的最大区别是其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与，直接从系统内的CAPP数据库获得。

5高速度、高精度化

速度和精度是数控机床的两个重要指标，它直接关系到加工效率和产品质量。目前，数控系统采用位数、频率更高的处理器，以提高系统的基本运算速度。同时，采用超大规模的集成电路和多微处理器结构，以提高系统的数据处理能力，即提高插补运算的速度和精度。并采用直线电动机直接驱动机床工作台的直线伺服进给方式，其高速度和动态响应特性相当优越。采用前馈控制技术，使追踪滞后误差大大减小，从而改善拐角切削的加工精度。

6多功能化

配有自动换刀机构(刀库容量可达100把以上)的各类加工中心，能在同一台机床上同时实现铣削、镗削、钻削、车削、铰孔、扩孔、攻螺纹等多种工序加工，现代数控机床还采用了多主轴、多面体切削，即同时对一个零件的不同部位进行不同方式的切削加工。数控系统由于采用了多CPU结构和分级中断控制方式，即可在一台机床上同时进行零件加工和程序编制，实现所谓的“前台加工，后台编辑”。为了适应柔性制造系统和计算机集成系统的要求，数控系统具有远距离串行接口，甚至可以联网，实现数控机床之间的数据通信，也可以直接对多台数控机床进行控制。

为适应超高速加工的要求，数控机床采用主轴电动机与机床主轴合二为一的结构形式，实现了变频电动机与机床主轴一体化，主轴电机的轴承采用磁浮轴承、液体动静压轴承或陶瓷滚动轴承等形式。

数控机床以其卓越的柔性自动化的性能、优异而稳定的精度、灵捷而多样化的功能引起世人瞩目，它开创了机械产品向机电一体化发展的先河，因此数控技术成为先进制造技术中的一项核心技术。另一方面，通过持续的研究，信息技术的深化应用促进了数控机床的进一步提升。

拓展延伸

数控机床的故障诊断与维修方法

摘 要： 现如今，我国的数控技术的发展非常迅速，数控机床的应用相当普遍，随之而来的就是数控机床的结构却越来越复杂、种类也越来越多，那么在数控机床发生故障时，面临的维修问题也就变得更加复杂，这就需要掌握一定的故障诊断方法和维修方法，尽快排除故障，保证机床的正常运转。

关键词： 数控机床；故障诊断；维修方法

0 引言

数控机床是集合机械、电子、液压、气压气动控制为一体的高新技术产物，是技术密集度及自动化程度很高的自动加工设备，由于各种原因，不可避免地会出现故障，如果得不到及时维修，生产将会无法继续，会使企业经济效益受到影响。

1 数控机床故障分类

11 机械方面故障

数控机床的机械部分主要包括：机床基础件、主传动系统、进给传动系统、润滑系统、冷却系统、液压系统、气动系统、防护系统等。故障原因大多由于安装、调试不正确，操作过程中发生失误引起碰撞，从而造成机械传动失灵、导轨运动摩擦阻力过大的现象。常表现为：切削振动大，传动噪声大，加工精度达不到要求，主轴温升过高等。例如：进给轴的联轴器松动，导致齿轮、丝杠、轴承缺油，导轨润滑不良等机械方面故障。

12 电器方面的故障

电器故障分为强电故障和弱电故障。强电部分主要是指控制系统中的主回路或高压、大功率回路