前言：我們精心挑選了數(shù)篇優(yōu)質(zhì)自動化機床論文文章，供您閱讀參考。期待這些文章能為您帶來啟發(fā)，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

論文摘要：數(shù)控機床電氣系統(tǒng)故障的調(diào)查、分析與診斷的過程也就是故障的排除過程，一旦查明了原因，故障也就幾乎等于排除了。因此故障分析診斷的方法十分重要。

一、故障的調(diào)查與分析

這是排故的第一階段，是非常關(guān)鍵的階段，主要應(yīng)作好下列工作：

1、詢問調(diào)查在接到機床現(xiàn)場出現(xiàn)故障要求排除的信息時，首先應(yīng)要求操作者盡量保持現(xiàn)場故障狀態(tài)，不做任何處理，這樣有利于迅速精確地分析故障原因。

2、現(xiàn)場檢查到達(dá)現(xiàn)場后，首先要驗證操作者提供的各種情況的準(zhǔn)確性、完整性，從而核實初步判斷的準(zhǔn)確度。由于操作者的水平，對故障狀況描述不清甚至完全不準(zhǔn)確的情況不乏其例，因此到現(xiàn)場后仍然不要急于動手處理，重新仔細(xì)調(diào)查各種情況，以免破壞了現(xiàn)場，使排故增加難度。

3、故障分析根據(jù)已知的故障狀況按上節(jié)所述故障分類辦法分析故障類型，從而確定排故原則。由于大多數(shù)故障是有指示的，所以一般情況下，對照機床配套的數(shù)控系統(tǒng)診斷手冊和使用說明書，可以列出產(chǎn)生該故障的多種可能的原因。

4、確定原因?qū)Χ喾N可能的原因進行排查從中找出本次故障的真正原因，這時對維修人員是一種對該機床熟悉程度、知識水平、實踐經(jīng)驗和分析判斷能力的綜合考驗。

5、排故準(zhǔn)備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復(fù)雜，需要做一系列的準(zhǔn)備工作，例如工具儀表的準(zhǔn)備、局部的拆卸、零部件的修理，元器件的采購甚至排故計劃步驟的制定等等。

下面把電氣故障的常用診斷方法綜列于下。

(1)直觀檢查法這是故障分析之初必用的方法，就是利用感官的檢查。

①詢問向故障現(xiàn)場人員仔細(xì)詢問故障產(chǎn)生的過程、故障表象及故障后果，并且在整個分析判斷過程中可能要多次詢問。

②目視總體查看機床各部分工作狀態(tài)是否處于正常狀態(tài)(例如各坐標(biāo)軸位置、主軸狀態(tài)、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數(shù)控系統(tǒng)、溫控裝置、裝置等)有無報警指示，局部查看有無保險燒煅，元器件燒焦、開裂、電線電纜脫落，各操作元件位置正確與否等等。

(2)儀器檢查法使用常規(guī)電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關(guān)直流及脈沖信號等進行測量，從中找尋可能的故障。例如用萬用表檢查各電源情況，及對某些電路板上設(shè)置的相關(guān)信號狀態(tài)測量點的測量，用示波器觀察相關(guān)的脈動信號的幅值、相位甚至有無，用PLC編程器查找PLC程序中的故障部位及原因等。

(3)信號與報警指示分析法

①硬件報警指示這是指包括數(shù)控系統(tǒng)、伺服系統(tǒng)在內(nèi)的各電子、電器裝置上的各種狀態(tài)和故障指示燈，結(jié)合指示燈狀態(tài)和相應(yīng)的功能說明便可獲知指示內(nèi)容及故障原因與排除方法。

②軟件報警指示如前所述的系統(tǒng)軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設(shè)有報警顯示，依據(jù)顯示的報警號對照相應(yīng)的診斷說明手冊便可獲知可能的故障原因及故障排除方法。

(4)接口狀態(tài)檢查法現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)多將PLC集成于其中，而CNC與PLC之間則以一系列接口信號形式相互通訊聯(lián)接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關(guān)的，這些接口信號有的可以在相應(yīng)的接口板和輸入/輸出板上有指示燈顯示，有的可以通過簡單操作在CRT屏幕上顯示，而所有的接口信號都可以用PLC編程器調(diào)出。

(5)參數(shù)調(diào)整法數(shù)控系統(tǒng)、PLC及伺服驅(qū)動系統(tǒng)都設(shè)置許多可修改的參數(shù)以適應(yīng)不同機床、不同工作狀態(tài)的要求。這些參數(shù)不僅能使各電氣系統(tǒng)與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達(dá)到最佳化所必需的。因此，任何參數(shù)的變化(尤其是模擬量參數(shù))甚至丟失都是不允許的；而隨機床的長期運行所引起的機械或電氣性能的變化會打破最初的匹配狀態(tài)和最佳化狀態(tài)。此類故障多指故障分類一節(jié)中后一類故障，需要重新調(diào)整相關(guān)的一個或多個參數(shù)方可排除。

(6)備件置換法當(dāng)故障分析結(jié)果集中于某一印制電路板上時，由于電路集成度的不斷擴大而要把故障落實于其上某一區(qū)域乃至某一元件是十分困難的，為了縮短停機時間，在有相同備件的條件下可以先將備件換上，然后再去檢查修復(fù)故障板。

鑒于以上條件，在拔出舊板更換新板之前一定要先仔細(xì)閱讀相關(guān)資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。

(7)交叉換位法當(dāng)發(fā)現(xiàn)故障板或者不能確定是否故障板而又沒有備件的情況下，可以將系統(tǒng)中相同或相兼容的兩個板互換檢查，例如兩個坐標(biāo)的指令板或伺服板的交換從中判斷故障板或故障部位。這種交叉換位法應(yīng)特別注意，不僅硬件接線的正確交換，還要將一系列相應(yīng)的參數(shù)交換，否則不僅達(dá)不到目的，反而會產(chǎn)生新的故障造成思維的混亂，一定要事先考慮周全，設(shè)計好軟、硬件交換方案，準(zhǔn)確無誤再行交換檢查。

(8)特殊處理法當(dāng)今的數(shù)控系統(tǒng)已進入PC基、開放化的發(fā)展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統(tǒng)軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設(shè)計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態(tài)無從分析，例如死機現(xiàn)象。對于這種故障現(xiàn)象則可以采取特殊手段來處理，比如整機斷電，稍作停頓后再開機，有時則可能將故障消除。維修人員可以在自己的長期實踐中摸索其規(guī)律或者其他有效的方法。

二、電氣維修與故障的排除

電氣故障的分析過程也就是故障的排除過程，因此電氣故障的一些常用排除方法在上一節(jié)的分析方法中已綜合介紹過了，本節(jié)則列舉幾個常見電氣故障做一簡要介紹，供維修者參考。

1、電源電源是維修系統(tǒng)乃至整個機床正常工作的能量來源，它的失效或者故障輕者會丟失數(shù)據(jù)、造成停機。重者會毀壞系統(tǒng)局部甚至全部。西方國家由于電力充足，電網(wǎng)質(zhì)量高，因此其電氣系統(tǒng)的電源設(shè)計考慮較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網(wǎng)來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現(xiàn)由電源而引起的故障。

2、數(shù)控系統(tǒng)位置環(huán)故障

①位置環(huán)報警。可能是位置測量回路開路；測量元件損壞；位置控制建立的接口信號不存在等。

②坐標(biāo)軸在沒有指令的情況下產(chǎn)生運動。可能是漂移過大；位置環(huán)或速度環(huán)接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。

3、機床坐標(biāo)找不到零點。可能是零方向在遠(yuǎn)離零點；編碼器損壞或接線開路；光柵零點標(biāo)記移位；回零減速開關(guān)失靈。

第2篇

一、自動化技術(shù)創(chuàng)新在機械設(shè)計中的應(yīng)用

不斷的將機械產(chǎn)品的創(chuàng)新能力優(yōu)化與提高，與國家、機械領(lǐng)域的企業(yè)單位發(fā)展與生存有著密切的聯(lián)系。在美國，相關(guān)的機械工程的設(shè)計委員會制定了2005年到2030年的有限資助計劃領(lǐng)域中，將機械創(chuàng)新設(shè)計作為重要的資助之一；另外，機械個性化的發(fā)展趨勢以及機械市場的復(fù)雜多變也要求了企業(yè)需要在機械設(shè)計當(dāng)中不斷的更新、設(shè)計，迎合市場的需要，而自動化技術(shù)創(chuàng)新的運用是確保企業(yè)能夠在第一時間內(nèi)研發(fā)出迎合市場需求的產(chǎn)品的有利武器。因此，對于21世紀(jì)的機械工程設(shè)計學(xué)科來說，創(chuàng)新性與快速性就成為企業(yè)是否能夠適應(yīng)市場需要、社會發(fā)展的關(guān)鍵所在。在機械產(chǎn)品概念設(shè)計的初期階段，也就是原理方案的設(shè)計當(dāng)中決定了產(chǎn)品是否具備創(chuàng)新性。

對于機械產(chǎn)品的設(shè)計概念來說，主要是設(shè)計到了人們的創(chuàng)新思維，也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運用的一種結(jié)果。當(dāng)然也受到了人們創(chuàng)新思維以及知識積累的局限。人們進行機械創(chuàng)新設(shè)計時，具有很大的隨機性，并不能夠確保想要的設(shè)計，同時兼具創(chuàng)新性的方案能夠在一定的時間段之內(nèi)得出。因此，想要在第一時間內(nèi)設(shè)計出滿足市場需求、能夠占據(jù)市場的產(chǎn)品，存在一定的困難局限性，也是不太現(xiàn)實的問題，因此，在機械產(chǎn)品的創(chuàng)新迅速實現(xiàn)過程中，基于計算機化的創(chuàng)新就是非常有效的方法之一。

從廣義的機構(gòu)學(xué)的教學(xué)來看，對于機電一體化系統(tǒng)（包含了機、電、液與控制等等），都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機構(gòu)與傳動載體。而對于創(chuàng)新機電一體化系統(tǒng)的方案，就在于創(chuàng)新廣義機構(gòu)。因此，筆者在本文當(dāng)中針對機械設(shè)計當(dāng)中自動化技術(shù)創(chuàng)新的運用提出了一套機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計以及自動化的方案（基于三維平臺，以下所述都是基于三維平臺）。

二、機械設(shè)計與自動化體系

對于上述中的復(fù)雜機械系統(tǒng)進行創(chuàng)新設(shè)計以及對于機械相應(yīng)的自動化系統(tǒng)的組成方面，主要是以下：兩種具有較強的獲得創(chuàng)新性設(shè)計方案的能力的、在計算機化方法當(dāng)中適合于機械系統(tǒng)創(chuàng)新設(shè)計當(dāng)中較為復(fù)雜的方案；直接支持產(chǎn)品設(shè)計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創(chuàng)成的復(fù)雜機械系統(tǒng)符號方案進行仿真、建模以及裝配。而快速與創(chuàng)新則是其最大優(yōu)點。

對于初期機械設(shè)計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統(tǒng)為創(chuàng)新設(shè)計提供兩套方案：其一，基于機械設(shè)計的基本規(guī)則而采用的創(chuàng)新設(shè)計方案；其二，創(chuàng)新方案的功能改良分解以及重組。考慮到這兩種系統(tǒng)設(shè)計在方案的產(chǎn)生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機械概念設(shè)計的初期階段的使用符號的方案，機械自動化則會將方案進一步的分解成為機構(gòu)的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進行識別基本的機構(gòu)方法選取上可以考慮到進行運動分析，從而將內(nèi)部各個構(gòu)件運動時所產(chǎn)生的分析數(shù)據(jù)展示出來。為了將開發(fā)機械產(chǎn)品的速度進一步提高，就能夠使用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)來進行基本機構(gòu)的設(shè)計。然后，三維平臺進行的二次開發(fā)，在采用的措施當(dāng)中選擇特征控制參數(shù)、數(shù)據(jù)庫驅(qū)動等等，對于整體的基本機構(gòu)三維造型設(shè)計，能夠使用少量特征控制參數(shù)對其進行驅(qū)動。能夠良好的解決基本機構(gòu)虛擬建模的問題。

在機械領(lǐng)域當(dāng)中，對于剛度、美學(xué)的等方面都有著很高的要求，因此為了滿足機械運動剛度以及美學(xué)，可以最優(yōu)的布局算法能夠考慮到基本機構(gòu)所占據(jù)的空間以及連接關(guān)系，從而基本機構(gòu)在空間當(dāng)中的位置進行確定，從而可以將機械系統(tǒng)空間限制到最小的占有空間。對于裝配方案“后臺預(yù)置”的借用，對于基本機構(gòu)的運動分析數(shù)據(jù)以及布局結(jié)構(gòu)的參照，則能夠在特定的布局空間當(dāng)中放置好虛擬的模型。連續(xù)的變化驅(qū)動構(gòu)件的位置，在概念設(shè)計當(dāng)中使用符號方案的設(shè)計，就能夠得到其三維虛擬樣機（復(fù)雜機械系統(tǒng)）。

第3篇

在高校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教學(xué)的過程中，注重對學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用技能指導(dǎo)，是當(dāng)前時展的具體要求，也是教學(xué)體制改革的重要表現(xiàn)，應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，能夠有效的提升學(xué)生的機械水平，促進學(xué)生的全面發(fā)展。

（一）時展的具體要求

隨著經(jīng)濟全球化腳步不斷深入，我國逐漸進入高效機械化時代，各行各業(yè)都開始逐漸使用機械設(shè)備進行高效率的生產(chǎn)和制造，機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)可謂是一門具有較大發(fā)展?jié)摿Φ膶I(yè)。但是目前我國大部分機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的畢業(yè)生多數(shù)存在理論知識較強，但沒有實際操作能力，而且沒有自己的主觀想法。當(dāng)今時代是人才競爭的時代，而大量的畢業(yè)生卻不能滿足現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展需求[1]。所以說，加強對機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新思想和實踐性能力指導(dǎo)成為了當(dāng)今時代的具體發(fā)展需求，使學(xué)生能夠更加靈活的應(yīng)用知識進行靈活的工作和創(chuàng)造，成為眾多企業(yè)所渴望擁有的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才。

（二）促進學(xué)生的全面發(fā)展

在教學(xué)的過程中，如果僅僅是講解理論基礎(chǔ)知識，就會造成學(xué)生的片面性思維想法，學(xué)生無法更加直觀的理解理論知識，特別是在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的教學(xué)過程中，復(fù)雜而具有強大邏輯性思想的理論知識如果不加以實踐證明，學(xué)生將會非常難以深入理解[2]。在教學(xué)的過程中，組織學(xué)生進行實際操作訓(xùn)練，在實踐的過程中，注重引導(dǎo)學(xué)生進行自主思考和自主創(chuàng)造，不斷培養(yǎng)學(xué)生形成良好的思維能力和邏輯思想，并通過不斷的學(xué)習(xí)，促進學(xué)生的全面發(fā)展，真正成為社會和企業(yè)真正需要的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才，在激烈的市場就業(yè)環(huán)境中，成為眾多企業(yè)爭相需要的人才

二、機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)模式

在高校機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)的教學(xué)過程中，教師要注重以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性能力，成為創(chuàng)新性應(yīng)用型人才為主要教學(xué)目標(biāo)，使學(xué)生能夠適應(yīng)現(xiàn)代快節(jié)奏的發(fā)展規(guī)律，更好的成長和發(fā)展。

（一）構(gòu)建實踐性課堂模式

在對機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)學(xué)生教學(xué)之前，教師應(yīng)該對教學(xué)的內(nèi)容進行科學(xué)的規(guī)劃，在機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)中，主要有基礎(chǔ)教育課程、專業(yè)教學(xué)課程和任選課程，教師要結(jié)合教材要求，根據(jù)學(xué)生的性格特點等因素進行合理、科學(xué)的課程規(guī)劃。實踐性課堂的構(gòu)建過程中，主要的教學(xué)體系有基本素質(zhì)訓(xùn)練、基本技能訓(xùn)練、專業(yè)技能訓(xùn)練、專業(yè)綜合實踐和創(chuàng)新能力訓(xùn)練這五個模塊。在每個模塊的教學(xué)過程中，從簡單的知識帶動課堂的氛圍，再通過問題引導(dǎo)、實踐活動等方式，逐漸加深學(xué)生對知識內(nèi)容的深入理解，通過一系列前后鏈接、循序漸進的教學(xué)過程，使學(xué)生能夠通過對不同環(huán)節(jié)的直觀感受和體驗，提升對機械制造的認(rèn)識和靈活應(yīng)用，將實踐性理論和活動貫穿于教學(xué)的始終。

（二）注重更新課堂內(nèi)容

在教學(xué)的過程中，教師要注重不斷更新教材內(nèi)容。近年來，隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平也在不斷提升，而教材的編寫通常具有一定的年份限制，固定的教材內(nèi)容有時會無法跟上時代和社會發(fā)展的腳步，機械理論知識較為落后，滯后于科技現(xiàn)實，無法跟上科技創(chuàng)新的節(jié)奏。所以在教學(xué)的過程中，教師要注重實時科技信息，結(jié)合教材內(nèi)容，將最先進的科學(xué)技術(shù)知識為學(xué)生講解，并補充相關(guān)理論信息，優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)模式，可以通過引入多媒體教學(xué)方法，以視頻或者圖片的方式為學(xué)生生動、形象的展現(xiàn)理論知識，增加學(xué)生的學(xué)習(xí)記憶。

（三）注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識

在教學(xué)的過程中，教師要鼓勵學(xué)生積極參加各類競技活動或者比賽項目，并幫助學(xué)生、引導(dǎo)學(xué)生，使學(xué)生能夠通過各類機械比賽活動不斷展現(xiàn)自己的個性化創(chuàng)作思維和創(chuàng)新意識，并在各類大賽項目中，不斷的豐富自己的知識理論、擴展學(xué)生的視野，加強對自身能力和素質(zhì)的鍛煉，成為具有高技能、新想法的應(yīng)用復(fù)合型型人才。

（四）增加學(xué)生的社會適應(yīng)能力