自動化機床論文范文

前言：我們精心挑選了數篇優質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，助您在寫作的道路上更上一層樓。

第1篇

論文摘要：數控機床電氣系統故障的調查、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、故障的調查與分析

這是排故的第一階段，是非常關鍵的階段，主要應作好下列工作：

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

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

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

4、確定原因對多種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、實踐經驗和分析判斷能力的綜合考驗。

5、排故準備有的故障的排除方法可能很簡單，有些故障則往往較復雜，需要做一系列的準備工作，例如工具儀表的準備、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詢問向故障現場人員仔細詢問故障產生的過程、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是否處于正常狀態(例如各坐標軸位置、主軸狀態、刀庫、機械手位置等)，各電控裝置(如數控系統、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電工儀表，對各組交、直流電源電壓，對相關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置的相關信號狀態測量點的測量，用示波器觀察相關的脈動信號的幅值、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控系統、伺服系統在內的各電子、電器裝置上的各種狀態和故障指示燈，結合指示燈狀態和相應的功能說明便可獲知指示內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軟件、PLC程序與加工程序中的故障通常都設有報警顯示，依據顯示的報警號對照相應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)接口狀態檢查法現代數控系統多將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接。有些故障是與接口信號錯誤或丟失相關的，這些接口信號有的可以在相應的接口板和輸入/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編程器調出。

(5)參數調整法數控系統、PLC及伺服驅動系統都設置許多可修改的參數以適應不同機床、不同工作狀態的要求。這些參數不僅能使各電氣系統與具體機床相匹配，而且更是使機床各項功能達到最佳化所必需的。因此，任何參數的變化(尤其是模擬量參數)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和最佳化狀態。此類故障多指故障分類一節中后一類故障，需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。

(6)備件置換法當故障分析結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閱讀相關資料，弄懂要求和操作步驟之后再動手，以免造成更大的故障。

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

(8)特殊處理法當今的數控系統已進入PC基、開放化的發展階段，其中軟件含量越來越豐富，有系統軟件、機床制造者軟件、甚至還有使用者自己的軟件，由于軟件邏輯的設計中不可避免的一些問題，會使得有些故障狀態無從分析，例如死機現象。對于這種故障現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的分析方法中已綜合介紹過了，本節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據、造成停機。重者會毀壞系統局部甚至全部。西方國家由于電力充足，電網質量高，因此其電氣系統的電源設計考慮較少，這對于我國有較大波動和高次諧波的電力供電網來說就略顯不足，再加上某些人為的因素，難免出現由電源而引起的故障。

2、數控系統位置環故障

①位置環報警。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坐標軸在沒有指令的情況下產生運動。可能是漂移過大；位置環或速度環接成正反饋；反饋接線開路；測量元件損壞。

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

第2篇

一、自動化技術創新在機械設計中的應用

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

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

從廣義的機構學的教學來看，對于機電一體化系統（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——廣義的傳動機構與傳動載體。而對于創新機電一體化系統的方案，就在于創新廣義機構。因此，筆者在本文當中針對機械設計當中自動化技術創新的運用提出了一套機械系統創新設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、機械設計與自動化體系

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

對于初期機械設計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統為創新設計提供兩套方案：其一，基于機械設計的基本規則而采用的創新設計方案；其二，創新方案的功能改良分解以及重組。考慮到這兩種系統設計在方案的產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方法選取上可以考慮到進行運動分析，從而將內部各個構件運動時所產生的分析數據展示出來。為了將開發機械產品的速度進一步提高，就能夠使用面向對象的技術來進行基本機構的設計。然后，三維平臺進行的二次開發，在采用的措施當中選擇特征控制參數、數據庫驅動等等，對于整體的基本機構三維造型設計，能夠使用少量特征控制參數對其進行驅動。能夠良好的解決基本機構虛擬建模的問題。

在機械領域當中，對于剛度、美學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，可以最優的布局算法能夠考慮到基本機構所占據的空間以及連接關系，從而基本機構在空間當中的位置進行確定，從而可以將機械系統空間限制到最小的占有空間。對于裝配方案“后臺預置”的借用，對于基本機構的運動分析數據以及布局結構的參照，則能夠在特定的布局空間當中放置好虛擬的模型。連續的變化驅動構件的位置，在概念設計當中使用符號方案的設計，就能夠得到其三維虛擬樣機（復雜機械系統）。

第3篇

在高校機械設計制造及自動化專業教學的過程中，注重對學生的創新能力和應用技能指導，是當前時展的具體要求，也是教學體制改革的重要表現，應用型人才培養模式在機械設計制造及自動化專業教學中的應用，能夠有效的提升學生的機械水平，促進學生的全面發展。

（一）時展的具體要求

隨著經濟全球化腳步不斷深入，我國逐漸進入高效機械化時代，各行各業都開始逐漸使用機械設備進行高效率的生產和制造，機械設計制造及自動化專業可謂是一門具有較大發展潛力的專業。但是目前我國大部分機械設計制造及自動化專業的畢業生多數存在理論知識較強，但沒有實際操作能力，而且沒有自己的主觀想法。當今時代是人才競爭的時代，而大量的畢業生卻不能滿足現代企業的生產和發展需求[1]。所以說，加強對機械設計制造及自動化專業學生的創新思想和實踐性能力指導成為了當今時代的具體發展需求，使學生能夠更加靈活的應用知識進行靈活的工作和創造，成為眾多企業所渴望擁有的創新性應用型人才。

（二）促進學生的全面發展

在教學的過程中，如果僅僅是講解理論基礎知識，就會造成學生的片面性思維想法，學生無法更加直觀的理解理論知識，特別是在機械設計制造及自動化專業的教學過程中，復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，學生將會非常難以深入理解[2]。在教學的過程中，組織學生進行實際操作訓練，在實踐的過程中，注重引導學生進行自主思考和自主創造，不斷培養學生形成良好的思維能力和邏輯思想，并通過不斷的學習，促進學生的全面發展，真正成為社會和企業真正需要的創新性應用型人才，在激烈的市場就業環境中，成為眾多企業爭相需要的人才

二、機械設計制造及自動化專業創新性應用型人才培養模式

在高校機械設計制造及自動化專業的教學過程中，教師要注重以培養學生的創新性能力，成為創新性應用型人才為主要教學目標，使學生能夠適應現代快節奏的發展規律，更好的成長和發展。

（一）構建實踐性課堂模式

在對機械設計制造及自動化專業學生教學之前，教師應該對教學的內容進行科學的規劃，在機械設計制造及自動化專業中，主要有基礎教育課程、專業教學課程和任選課程，教師要結合教材要求，根據學生的性格特點等因素進行合理、科學的課程規劃。實踐性課堂的構建過程中，主要的教學體系有基本素質訓練、基本技能訓練、專業技能訓練、專業綜合實踐和創新能力訓練這五個模塊。在每個模塊的教學過程中，從簡單的知識帶動課堂的氛圍，再通過問題引導、實踐活動等方式，逐漸加深學生對知識內容的深入理解，通過一系列前后鏈接、循序漸進的教學過程，使學生能夠通過對不同環節的直觀感受和體驗，提升對機械制造的認識和靈活應用，將實踐性理論和活動貫穿于教學的始終。

（二）注重更新課堂內容

在教學的過程中，教師要注重不斷更新教材內容。近年來，隨著我國經濟的快速發展，科學技術水平也在不斷提升，而教材的編寫通常具有一定的年份限制，固定的教材內容有時會無法跟上時代和社會發展的腳步，機械理論知識較為落后，滯后于科技現實，無法跟上科技創新的節奏。所以在教學的過程中，教師要注重實時科技信息，結合教材內容，將最先進的科學技術知識為學生講解，并補充相關理論信息，優化課堂結構模式，可以通過引入多媒體教學方法，以視頻或者圖片的方式為學生生動、形象的展現理論知識，增加學生的學習記憶。

（三）注重培養學生的創新意識

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

（四）增加學生的社會適應能力