溫控技術論文匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇溫控技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

構建以太網監控網絡對數控系統的要求

機床以太網監控網絡要求數控系統在硬件上具有以太網功能，即具有以太網卡或快速以太網卡，在“軟件”方面則要求CNC具有內置的以太網函數。其內部通訊處理機制如圖2所示。對于內置以太網卡，通訊過程的處理是通過CNC的CPU。這就意味著CNC的運行條件會影響內置以太網卡的通訊，相應地，內置以太網卡的通訊狀況也會影響CNC的處理過程。

內置以太網函數的處理優先級低于如下操作：自動循環或手動方式下每個主軸的運動控制。因此，在自動運行期間，通訊速度將會降低。另一方面，由于內置以太網函數的優先級高于CNC的屏幕顯示操作、C語言執行器(除高級任務)、宏命令執行器(除執行宏)。在執行內置以太網的通訊時，這些操作將會被延時處理。

由以太網方式聯接的網絡傳輸速度明顯地較串口高，每秒傳輸速率可以達到10M、100M。并且，由于加工中心的CNC系統內置了一些函數接口，使以太網聯接可以實現控制計算機和數控系統的直接通訊。也就是說，在這種方式下不但可以實現通訊數據的快速傳輸，而且可以在主控計算機端自動獲得完全的設備信息、生產信息、遠程控制加工中心，為自動化生產創造更完備的條件。

數控機床網絡控制系統要更好的適應生產的需要，在傳統DNC軟件的功能基礎上還需具備四個功能模塊：NC程序管理模塊、現場監控模塊、遠程監控模塊以及基于Internet進行遠程訪問的數據通信部分。

功能模塊

NC程序管理模塊

NC程序作為加工過程中重要資源之一，對其進行高效的數據化管理已經成為DNC軟件不可缺少的一部分。NC程序的管理根據管理目標對象，分為對程序進行生命周期內的管理和NC程序內部信息管理。

在本模塊中對NC程序的整個生命周期進行了嚴格的管理，從NC程序的生成到消亡都提供一套嚴格的管理手段。在不同時期，對NC程序的狀態可設置為編輯、審核、定型三種，其工作過程如圖3所示。程序的最初狀態是可以自由編輯的，經過審核後可以開始進行試加工。而程序一旦經試切驗證完成后就到達定型狀態，不能再進行編輯，直至消亡。

對NC程序的內部屬性進行管理主要包括程序號、程序注釋、零件圖號、所加工的零件號、加工工序號、加工范圍、機床、用戶信息等進行管理。在本系統中可對程序根據圖號、零件名稱、工序、機床等進行多種條件的復合查尋，同時對加工程序編輯歷程、所用刀具清單、工藝卡片等進行管理。

現場監控模塊

現場監控模塊是實現遠程監控系統的基礎。通過五類線或超五類線與具有以太網功能的數控機床直接聯接，可以實現控制、監測和對數控機床的診斷。此外，目前市場上有一些軟件生產商把只具有串口通訊功能的加工中心以以太網方式甚至是無線方式聯接。這兩種方式在本質上是區別于以太網聯接的，它們只是通過轉接口變換了聯接方式，將串行數據轉變成以太網方式傳輸，其通訊的瓶頸依然存在于串口通訊。但這種做法可以克服工廠施工條件惡劣、布線不便等問題。

本模塊與CNC進行通訊，可以實時采集數控機床的加工狀態、聯網狀態、刀具信息、操作履歷，以及對刀具壽命進行管理。并且通過一定的權限確認，可以在線修改各種設備參數和運行參數，從而實現底層設備的完全監控。通過對采集到的工況數據進行處理，可以及時獲取加工業績、機床利用率等生產管理所需要的數據，如圖4所示。

遠程監控模塊

遠程監控模塊是利用計算機技術和網絡技術，提供廣域范圍內共享資源的平臺，并為實時監測監控、故障診斷提供支持。用戶可以隨時通過網絡查詢設備運行狀態以及設備現場的工況，對生產過程進行實時的遠程監控，如圖5所示。甚至可以將機床的梯形圖傳送至遠程的控制主機，用梯形圖實施機床故障的遠程診斷。為保證生產的安全性，梯形圖必須用密碼保護，以防無關人員修改。

基于Internet的數據通訊模塊

由于生產狀況的千變萬化，生產過程中會出現很多隨機的情況，因此不同地點、不同部門的專業人員要對同一設備進行工作，就需要有一個自由交流的平臺，通過網絡實現信息交互、經驗交流，最終實現設備的遠程監控。本模塊在基于網絡技術的基礎上，為客戶提供了文字交流的平臺，如圖6所示。

FANUC系統的以太網功能是通過以太網卡或FANUC快速以太網卡遵循TCP/IP協議實現的。網絡控制軟件要與數控機床進行正常通訊，需進行以下設置：

設置控制計算機側的TCP/IP協議；

設置CNC側的以太網卡和內置以太網函數；

物理連接個人計算機和CNC。

篇（2）

目前，我國機械制造領域逐步實現了由以往機械制造向著現代化、自動化以及智能化的機械制造加工不斷轉變。在實施機械制造精細化、復雜化處理加工以及高危險性生產過程中，均能夠完成機械設施應用控制的全面自動化。由于機械自動化手段技術可符合該類施工應用設備儀器的精密性標準，因此可確保施工操作處理人員的人身安全，保護國家財產完整性，實現國有資產的保值增值，使機械生產加工效率全面提升，并可令機械生產的大規模化以及大批量性變成可能。其在一定層面上使以往傳統機械生產加工模式的缺陷有效的得到彌補。

2、機械數控技術實踐應用

2、1機械數控技術在機械制造領域中的實踐應用

隨著現代信息技術、計算機系統的廣泛普及，進一步為機械數控技術的快速發展以及廣泛應用提供了深層次運作的空間。機械制造領域之中的數控技術更是受到了大眾的全面重視。該環境下，機械數控銑床、鉆床技術、數控磨床與切割機床手段得到了快速發展。再者，機械數控沖床與彎管機在各領域中也實現了廣泛的應用。車削中心與數控板材加工處理中心則有了一定程度的提升。以上機械設施處理加工技術手段加快了CAD技術的更新發展步伐，令其向著工程化的方向不斷發展。加之微電子技術的有效滲透與合理應用，使得機械數控綜合技術水平迅猛提升，漸漸完成了機械數控機床加工體系刀具的高效自動化轉換，并實現了工件的全面更新。機械制造領域之中，較多數控機床生產車間均引入了托盤站，令機械制造以及柔性化生產單元的應用發展變成可能。在該基礎之上則完成了自動化的操控數控機床系統目標，使得傳動帶實現了高效的自動化控制，并引入了工業機器人完成自動化管理。上述單元共同組成了現代化機械制造管理系統，并創建形成了相應的柔性數控系統制造生產線。伴隨自動化手段以及現代化網絡技術的廣泛應用，漸漸構成了集成化的機械數控技術系統，并令機械制造發展整體向著更優質、更健康的方向跨越式提升。

2、2機械數控技術在工業以及煤礦領域的實踐應用

縱觀當前形勢我們明確，在工業化生產建設的階段中，通常采用的機械數控手段會互相協作施工，而在食品加工較多生產線之中以及印刷造紙過程中，應用機械數控手段更加豐富。在危險性較高的生產環境之下以及施工條件相對復雜的環境下，機械數控技術的應用極為常見。通過機械數控手段可令基本的工業建設生產條件更加健全完善、快速更新。在該基礎之上，則可為具體生產部門工作人員創建安全有力的保障，令工業生產機械化水平、產業化程度全面提升。另外，機械數控技術的有效應用在確保生產加工質量上也頗有貢獻。可有效的減少企業勞動生產綜合強度，進而實現適中任務量的人性化管理目標。再者，應用機械技術還可縮短生產時間，保質保量的完成任務。針對實際加工生產來講，機械數控技術可借助計算機系統實現對較多工業生產體系的自動化管控，進而令整體工業生產環節均按照原本的流程開展。可應用具體的傳感器裝置檢測體系做常規性的驗證。在發掘系統出現錯誤、運行操作包含缺陷之時，則應就不同狀況進行調節以實現相對穩定的目標。

2、3機械數控技術在汽車工業領域的實踐應用

有效的引入機械數控手段可使汽車工業生產、加工零部件工序緊湊，提升工作效率。在一定層面可為汽車產業贏取市場競爭主動發揮重要影響作用。特別是高效快速的機械數控機床的豐富應用，令現代化汽車生產線成功組建，體現了快速高效的生產加工特征。另外，機械數控技術手段的應用還令汽車產業持續的擴充生產規模，各類復雜汽車零件的加工生產更新了以往傳統單一的加工操作模式，令目前的機械數控技術手段向著更加規范高效的方向發展。

篇（3）

2數控技術的特點

數控技術（NumericalControl），即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程，簡單地說就是用數字化信號對設備運行過程等進行控制的一種先進的自動化技術，是典型的機械與電子計算機相結合的機電一體化科技。從誕生之初到現在，經歷了電子數控技術、晶體管數控技術、中小規模IC數控技術、小型計算機數控技術以及微處理器數控技術五個階段。數控技術在我國開發應用是從1958年開始，改革開放之后，數控技術在機械制造行業的應用才逐漸步入正軌，主要模式是引進國外的先進數控技術，通過消化吸收后，投入生產，總的來說，我國數控技術在制造行業的應用有了質的飛躍，許多機械制造企業從傳統產品轉變為數控化產品，促進了經濟的發展。現階段，由于數控技術是一種采用計算機數字實現數字程序控制的技術，所以數控技術也可以成為計算機數控技術。電子計算機數控技術采用軟件模塊化的體系結構，使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能得以實現，使計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能，顯示了數控技術優良的性能，具有較高的性價比（。圖一為完整的數控工作示意圖）總的來說，數控技術的進步與發展與計算機的發展息息相關，在數控技術的發展過程中起著基礎性作用，當然數控技術的發展也離不開各種輔助技術的進步，比如說傳感檢測技術、光電技術、機械制造術以及通訊技術等。數控技術是實現機械制造自動化過程的基礎，是現今集成制造系統的重要組成部分，在美國、日本和德國等發達國家，將數控技術應用到機床改造與生產線量產上，境地了機械制造企業的生產成本，并有效地將機械設備的功能、效率以及產品質量提升到新的高度，使傳統的機械制造業發生了極其深刻的變化。

3數控技術在機械制造中的具體應用

隨著信息技術、網絡技術以及自動化技術的不斷發展，數控技術與機械制造行業的結合越來越有效，通過計算機操作平臺可以全面掌控生產產品的各項指標與基本參數，并為新產品的研發與現有產品的性能完善提供技術支持，數控技術與機械制造行業的融合，拓寬了機械制造業的范圍，帶動了經濟發展。數控技術的應用范圍也較為廣泛，以下為數控技術在機械制造行業的具體應用：

3.1數控技術在煤礦機械中的應用

我國國土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲量大，在我國的能源系統中占據重要地位，所以如何有效開發利用煤炭資源是我國煤機企業的主要任務。企業設備自動化程度是工業化水平的象征，在市場競爭較為激烈的大環境下，煤機企業不斷提升勞動效率、降低生產成本才能處于不敗之地，長久發展。根據煤礦企業的生產環境以及自身特點，不適合使用大型的機床設備，更不適合投入大量的資金購置設備，所以煤炭企業可以利用現有型號的加工機床，改裝成加工精度等級較高，性能較好的設備，有效地開采、加工煤礦資源。當然煤機企業充分利用現有機床產品等設備資源，并不斷改造提升機床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿足較高生產環境的設備要求，提升生產效率，最終實現投入少、效率高、設備應用率高的目的，不斷促進煤炭企業的發展。

3.2數控技術在汽車工業中的應用

近年來，汽車行業的發展可以說是較為迅猛的，汽車制造、零部件加工等等都隨之發展，數控技術的出現，對汽車制造業來說，是一項福利，加快了復雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率。現階段，汽車行業對零部件和車身的要求逐漸提高，為了滿足生產需求以及市場需要，各種機械設備也不斷朝著精密化、自動化的方向發展。例如激光數控檢測技術的應用，激光檢測技術具有精度高、適用性強、可靠性高等優點，比如，激光檢測技術可以應用到測量尺寸上，用激光對汽車的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長度、垂直度、密度等測量,所有尺寸的分辨率可達1μm,重復精度0.2μm，精確性非常高（。圖二為汽車工業中采用激光技術加工的部分零件表）數控技術應用到汽車工業上，可以提高產品生產效率及產品質量。例如美國Ford汽車公司和Ingersoll機床公司合作研制成HVM800型臥式加工設備，并采用高速電主軸和直線電機，主軸最高轉速為24000r/min，工作臺最大進給達7612m/min，可以理解為不到1s工作臺可行程1m，瞬間完成一個工作行程。在汽車工業的今后發展過程中離不開數控技術，二者的結合會越來越融洽。

3.3數控技術在工業生產中的有效運用

在工業生產的范疇中，機械設備是基礎，主要由控制系統、驅動系統及執行系統構成。在現代工業在生產中，有些生產環境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿足生產要求，造成人力資源浪費，甚至會發生工傷安全事故等等，所以應引進先進的生產技術實現自動化生產。數控技術在工業上的應用，有效地改善了這些情況，生產效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數控技術也具有監管功能，在實際生產過程中，一旦發現操作錯誤，信息就會立刻經過傳感器輸送到控制單元，對錯誤操作進行提示，并采用一定的措施進行保護，從而實現正常化生產。

3.4數控技術在機械設備上的有效運用

在機械制造行業中先進的設備居于核心地位,機械設備是機械制造的重要組成部分，是機械制造的靈魂，在機械生產領域的地位是無可替代的，數控技術的發現應用，使得機械制造行業實現了數字化及自動化發展，實現了機電一體化。面對現代機電一體化的要求,機械制造業必須具有具備控制能力的數控機床設備。在機床上運用數控技術,主要依靠代碼，其可以將產品生產的各類數據儲存在介質中，之后發出指令，傳達到控制系統，最終實現對整個機床生產的控制，是電腦機械相結合的產物,通過軟件設置來控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動冷卻泵等各種繁雜的操作。數控技術在在機械設備上的應用，促進了各個行業的發展，提升了生產效率，實現了批量化生產，在經濟發展中也起到了推動作用。（圖三為激光檢測系統原理結構圖）（圖三激光檢測系統原理結構圖）

4數控技術在機械制造中的應用的發展前景

數控技術的優越性能在機械制造領域很好的發揮出來，無論是最開始的封閉式技術，還是現代的開放式計算機數控技術，數控技術很好的發揮了他的優越性能。在以后的發展過程中，數控技術也將逐步提高其自動化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應市場需求。數控技術在機械制造中發展應用前期，我們并沒有注重專業化需求，無論從技術上、管理上、人才選取上我們都應專業化，最終實現產品專業化的目的。提升我國制造裝備行業的綜合競爭能力，實現機械設備產業化發展，滿足國家的戰略需求，促進國民經濟發展，實現制造行業飛速發展，不斷提高我國的工業發展實力。

篇（4）

2《數控技術》課程教學模式改革的幾項措施

2.1合企業需求和職業學校學生特點，合理安排教學內容

我校作為一所職業學校，學生來源廣泛，學習基礎參差不齊，對知識的理解和掌握能力有差距，這給教學工作帶來了一定的難度。《數控技術》課程目前采用的教材一般先對電氣和機械部分講解，理論知識強調過多，到后面的電器控制回路和機械系統控制分析時，感覺聯系不大；同時學生基礎較差，對高深理論知識的理解也很有限。我校數控專業學生大多數畢業后進入一些從事機械加工和電子產品生產的公司，而目前的《數控技術》教學數控技術理論部分的知識內容和實踐知識部分分開在不同的學期進行教學，學生學完理論知識不能及時的付諸實踐，等到另外一學期上實訓時，理論的內容基本上都遺忘了，兩者嚴重脫節。因此，結合生產實際，應將理論和實訓操作部分放在同一學期內建議分前十周后十周的教學方式，增強學生學習的連貫性。

2.2過程中多媒體課件的廣泛使用，提高課堂教學效果

多媒體以其全面生動的聲、像、圖、文等綜合課程信息顛覆傳統的干巴巴的文字教學，有利于提升學生學習的注意力。同時，豐富多彩的多媒體課件也能激發學生的學習興趣，提高學生學習的主動性。因此教學中應制作大量易于學生學習和理解的電器和機械控制系統課程動畫素材，運用多樣的教學載體，從掛圖、教具到實物、動畫；從板書到多媒體課件；努力營造真實的教學環境以追求最好的教學效果。

2.3強實訓教學，提高學生的創新能力

課程實訓教學的目標是通過加強實訓環節的教學,使學生掌握基本的實訓方法和實訓技能,能熟練地運用電器基本回路和機械系統組合滿足實際需要的數控加工系統以及編制數控程序和進行加工操作。同時加強實訓教學，能加深學生對一些基本理論的理解。在理論講解過程中穿插實訓教學環節，使學生更容易更直觀地理解復雜、難懂的結構和原理，同時在理解的基礎上可以引導進行改進設計，提高學生的創新能力。我校現有的機械加工設備和電氣實訓設備為我們的實訓教學提供了有力保證。比如介紹機床的結構及工作原理時,由于內部具有復雜的結構，學生僅僅通過看圖和教師的講授往往不易看懂、弄明白，可以在課堂講授過程中穿行機床結構拆裝實訓，變抽象為具體，使學生形象的了解各類零件工作的實質。同時數控技術應緊跟時代潮流，與時俱進，充分利用計算機設備及軟件進行仿真加工，對復雜零件利用計算機仿真軟件進行自動編程，通過相應的數據傳送通道將其輸入到數控機床內，進行自動加工。

2.4建立試題庫，學習評價，考核標準多樣化

通常在機械類專業及其它相關學科專業的班級開設《數控技術》課程，工作量由幾位老師承擔，考試一般是各任課教師各自出題，難免具有片面性，且題目保密性差，因此各班成績也無可比性，教學效果不明顯。考試的目的是通過教師的“教”與學生的“學”的雙向互動過程，通過考試學生、教師以及教學管理人員可以及時發現教學中存在的問題，進而改進課程教學，提高教育質量。通常實行教考分離是比較有效的措施。因此建立試題庫并使用試題庫進行考試是非常必要的。建立試題庫既能為課程教學改革服務，使的考試科學化、規范化，減輕教師的工作強度，又有利于監控教學質量，是加強教學管理工作的重要手段之一。在考教分離同時還必須注重平時學習成績考核，利用理論成績、課堂表現、課后作業和實訓并重的學習評價考核方式。例如對學生平時課堂參與狀況、回答問題情況、作業完成情況，特別是實踐教學中的能力表現等情況進行全面考核，記入成績。

篇（5）

2對策與建議

2.1不斷加大投入，切實優化教學條件

隨著數控技術的發展，中職院校要做到硬件軟件兩手抓、兩手硬。一方面，著力夯實硬件建設基礎。要根據學校現狀和發展規劃，設置專項資金，加大教育經費投入，不斷改善數控專業教學的基礎設施條件，引進新型的設備和新的技術，使用最新的系統版本，盡可能地做到與企業崗位的對接，為數控教學順利開展提供堅強的硬件保障。并在此基礎上，課堂融入企業元素，構成企業與學校銜接的平臺。數控教學中心建立人才培養模型，以真實的工作任務為基礎，以真實的工作環境為基礎，做到“理、實”一體。另一方面，切實加強教師隊伍建設。要提高工資薪酬待遇，改善生活條件、辦公條件和福利條件，以此吸引更多的高素質數控技術人才加入到教師隊伍中來，從源頭上提高教師隊伍專業素質。要拓寬多個人才引入渠道，可以從高校、社會、企業等廣泛吸納高素質專業人才，并采用全職、兼職等靈活多樣的模式。特別是要加強與企業的合作交流，可以建立合作同盟關系，聯系對口企業作為實習基地，帶領學生經常性、長期性到在企業中進行實際操作鍛煉。

2.2轉變教學理念，切實突出實踐操作

一是注重學習興趣培養。興趣是最好的老師，只有讓學生產生濃厚的興趣，才能起到事半功倍的效果。因此，要加強學生對數控技術興趣的培養，在教學內容上要注重實用性和趣味性，讓學生清晰地看到數控技術的發展前景，教學方式上要求靈活性，教學手段上要求創新性，這樣才能充分調動學生學習的積極性和主動性，不斷增強對學生的吸引力。二是要充分注重數控技術的發展前沿。注重教學內容與時俱進，特別是要用發展的眼光看待數控技術未來的發展趨勢，注重教學的前瞻性，這樣才能與學生的就業相適應。三是要注重數控教學的實踐性。要以培養實用型數控技術人才為目標，切不可以模擬軟件代替實際操作，應積極為學生創設動手操作的平臺，讓學生在實踐操作中鍛煉能力，積累數控操作的經驗，為就業上崗奠定堅實基礎。

3創新教學方式，切實堅持市場引領

數控專業技術教學就是要培養實用型的技術人才，因此必須堅持市場引領，切實創新教學方式，以增強教學的實用型、超前性和針對性。一是要養成隨時關注市場動態的心理。數控技術行業動態發展，對于數控技術教學有著直接的影響，只有切實密切注意市場動向，才能把住市場動態趨勢，從而明確市場未來人才需求的動向。二是要關注設備及系統技術的更新升級。隨著數控技術的發展，新的數控設備不斷面世，數控軟件也不斷更新換代升級，教師應引導學生切實注意了解和掌握新設備、新情況、新技術，才能從呆板的課堂中跳躍出來，從而市場保持更近的距離。三是要注重實踐課堂的創建。將車間作為最好的課堂，將學習考核與車間實習生產績效考核相結合，最大可能地增加學生動手實踐的機會。四是可以適當開展競賽活動。開展數控操作競賽等系列活動，可以有效地吸引學生的精力，充分激發學生積極進取的奮斗精神，讓學生的積極性、主動性和創造性得到最大可能地發掘。要以企業生產車間為大練兵、大比武的廣闊舞臺，開展數控操作生產實戰比賽。通過系列實踐競爭，可以增強學生的競爭意識和團隊合作精神，提高學生抗擊競爭風險的能力，讓學生實際操作中鍛煉能力、激發潛能、積累經驗、提升素質。

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關鍵詞：數控機床開放式數控系統電動機

Abstract：Thenumericalcontrollathecalledthenumericalcontrol(Numericalcontrol,iscalledNC)theenginebed.Itisbasedonthenumericalcontrol,hasusedthenumericalcontroltechnology,isloadedwiththeprocedurecontrolsystemtheenginebed.Itisbythemainengine,CNC,thedrive,thenumericalcontrolenginebedauxiliaryunit,theprogrammingmachineandothersomeappurtenancesiscomposed.

Thisdesignincludingthemainmovementofenginebeddesign,longitudinalentersforthedesign,alsoincludesthegearmoduluscomputationandtheexamination,themainaxlerigidityexaminationandsoon.

Keyword：numericalcontroltoolOpen-architecturemotor

當前的世界已進入信息時代，科技進步日新月異。生產領域和高科技領域中的競爭日益加劇，產品技術進步、更新換代的步伐不斷加快。現在單件小批量生產的零件已占到機械加工總量的80%以上，而且要求零件的質量更高、精度更高，形狀也日趨復雜化，這是擺在機床工業面前的一個突出問題。為了解決復雜、精密、單件小批量以及形狀多變的零件加工問題，一種新型的機床——數字控制(Numericalcontrol)機床的產生也就是必然的了。

此次設計是數控機床主傳動系統的設計，其中包括機床的主運動設計，縱向進給運動設計，還包括齒輪模數計算及校核，主軸剛度的校核等。

數控車床是基于數字控制的，它與普通車床不同，因此數控車床機械結構上應具有以下特點：

1．由于大多數數控車床采用了高性能的主軸，因此，數控機床的機械傳動結構得到了簡化。

2．為了適應數控車床連續地自動化加工，數控車床機械結構，具有較高的動態剛度，阻尼精度及耐磨性，熱變形較小。

3．更多地采用高效傳動部件，如滾動絲桿副等。CNC裝置是數控車床的核心，用于實現輸入數字化的零件程序，并完成輸入信息的存儲，數據的變換，插補運算以及實現各種控制功能。

2.2總體方案的擬定

1．根據設計所給出的條件，主運動部分z=18級，即傳動方案的選擇采用有級變速最高轉速是2000r/min，最低轉速是40r/min，。

2．縱向進給是一套獨立的傳動鏈，它們由步進電機，齒輪副，絲桿螺母副組成，它的傳動比應滿足機床所要求的。

3．為了保證進給傳動精度和平穩性，選用摩擦小、傳動效率高的滾珠絲桿螺母副，并應有預緊機構，以提高傳動剛度和消除間隙。齒輪副也應有消除齒側間隙的機構。

4．采用滾珠絲桿螺母副可以減少導軌間的摩擦阻力，便于工作臺實現精確和微量移動，且方法簡單。

主運動設計

參數的確定

一.了解車床的基本情況和特點---車床的規格系列和類型

1.通用機床的規格和類型有系列型譜作為設計時應該遵照的基礎。因此，對這些基本知識和資料作些簡要介紹。本次設計中的車床是普通型車床，其品種，用途，性能和結構都是普通型車床所共有的，在此就不作出詳細的解釋和說明了。

2.車床的主參數（規格尺寸）和基本參數（GB1582-79，JB/Z143-79）：

最大的工件回轉直徑D（mm）是400；刀架上最大工件回轉直徑D1大于或等于200；主軸通孔直徑d要大于或等于36；主軸頭號（JB2521-79）是6；最大工件長度L是750～2000；主軸轉速范圍是：32～1600；級數范圍是：18；縱向進給量mm/r0.03～2.5；主電機功率（kw）是5.5～10。

傳動件的設計

傳動方案確定后，要進行方案的結構化，確定個零件的實際尺寸和有關布置。為此，常對傳動件的尺寸先進行估算，如傳動軸的直徑、齒輪模數、離合器、制動器、帶輪的根數和型號等。在這些尺寸的基礎上，畫出草圖，得出初步結構化的有關布置與尺寸；然后按結構尺寸進行主要零件的驗算，如軸的剛度、齒輪的疲勞強度等，必要時作結構和方案上的修改，重新驗算，直到滿足要求。

對于本次設計，由于是畢業設計，所以先用手工畫出草圖，經自己和指導老師的多次修改后，再用計算機繪出。

一.三角帶傳動的計算

三角帶傳動中，軸間距A可以較大。由于是摩擦傳遞，帶與輪槽間會有打滑，亦可因而緩和沖擊及隔離震動，使傳動平穩。帶傳動結構簡單，但尺寸，機床中多用于電機輸出軸的定比傳動。

目錄

第一章引言1

第二章設計方案論證與擬定2

2.1總體方案的論證2

2.2總體方案的擬定2

2.3主傳動系統總體方案圖及傳動原理2

第三章設計計算說明5

3.1主運動設計5

3.1.1參數的確定5

3.1.2傳動設計6

3.1.3轉速圖的擬定8

3.1.4帶輪直徑和齒輪齒數的確定12

3.1.5傳動件的設計19

3.2縱向進給運動設計38

3.2.1滾珠絲桿副的選擇38

3.2.2驅動電機的選用42

結論47

篇（7）

一般而言，計量技術機構建立管理體系時，主要依據的標準和規范有：ISO9001：2008、JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005、ISO/IEC17020：2004、《實驗室資質認定評審準則》等。在ISO9001：2008質量體系管理過程中，需要根據實際要求，對質量手冊、程序文件、質量記錄、作業指導書等體系文件進行修訂。在開展內審、外審活動時，除了需要進行質量活動的過程管理，還需要做好歷次質量活動文件質量的歸檔和整理，以及歷次不符合項等數據的統計。JJF1033-2008、JJF1069-2012、ISO/IEC17025：2005等規范涉及計量標準的管理。在日常計量標準管理中，從新建項目申請通過，到計量標準新建標資料的建檔、已有計量標準的動態維護，以及JJF1033-2008、JJF1069-2012、CNAS申請（考核）資料的輸出，所有這些管理過程涉及面廣，各類考核規范要求各異，包含材料繁多，期間還涉及申報材料的審核、回退、批準、歸檔等過程，每個步驟需要嚴格按照考核規范的要求進行。此外，體系管理過程中需要涉及很多項目的統計分析。諸如質量簡報內容、政府委托的各類考核、各類項目所依據的規程、各類檢定員的資質統計等。

1.2制約因素

體系管理包含機構日常運行各個方面，而體系所依據的各個規范之間難免有交叉重復的要素，日常管理中難免會有重復操作及遺漏。例如JJF1033-2008與ISO/IEC17025：2005中對于計量標準器及配套設備的管理都有相應的要求，當設備因評價不符合需要變更時，需要分別根據兩個技術規范的要求進行相應類似操作（如圖1所示）。這樣既增加了工作量，又加大了出錯概率。圖1管理要素交叉示例類似這些問題都不利于體系的有效運作，進而會影響機構的檢測質量。檢測質量一方面關系到能否滿足客戶的檢測要求，另一方面從機構自身的角度來說，檢測質量也關系到計量技術機構的生命，關系到機構自身的發展。因此，如何完善體系管理是機構始終需要重視的工作。

1.3體系管理信息化

體系管理雖然包含內容龐雜，但大多有法（標準、規范）可依。在管理過程中可以將不同的考核規范要求分門別類，各類管理要素結構化羅列。因此，可以通過計算機技術，將體系管理信息化。1）文件材料電子化。將管理過程中所涉及的材料電子化，一并進入管理信息系統，實現無紙化管理；2）材料格式的模板化。各類材料模板依據考核規范的要求固化到系統中，操作時可直接調用模板輸入；3）管理要素系統化。將各類考核規范的要求固化到系統中，包含所有必需的管理要素；4）操作流程系統化。將日常操作中的材料提交、審核、回退、審批、修改、歸檔等操作流程固化到系統中，提高效率。

2實現目標

通過對體系管理各要素及要素間關聯性的分析研究，將體系管理各要素納入信息系統，可以實現以下目標。1）管理要素全覆蓋。各管理要素在系統中進行管理，結合系統的工作提醒、提前預警等功能，減少工作遺漏，做到全面覆蓋。2）閉環管理。在系統中，某一項工作從發起到流程審批，直到最后的、歸檔，各節點環環相扣，并可設置各節點完成時限，形成完整的閉環管理。3）實時動態管理。諸如計量標準、儀器設備、人員持證項目等都會有有效時限，系統可以針對這些有時限要求的要素提前預警。涉及某一崗位的所有待處理工作都會在系統中有待辦提醒，便于管理人員及時對各項工作進行實時管理。4）無紙化辦公。依據各項考核標準所形成的考核材料會形成很多文檔，除了最后確定的申報版本需要形成紙質材料外，前期內部流轉及最后歸檔的文檔都可以盡量電子化，這樣既可以實現無紙化辦公，同時電子文檔也可以實現高效檢索。

3系統實現

3.1設計原則

3.1.1實用性

開發的系統必須滿足實用性需求，做到使用方便，輸入數據量盡量小，界面直觀，易學易用，不同業務之間界面轉換速度快。

3.1.2功能完整性

所提出的業務都能夠在計算機平臺上完成，對于同一類型的業務，由于輸入要求或地址模式等條件的不同，將設計不同的功能模塊。

3.1.3高性能

系統在性能上做到實時性強、數據容量小、響應速度快、穩定性高、出錯率低、容錯性好等優點。

3.1.4數據安全性

安全性永遠是數據庫的重要課題，必須采取多種措施保證數據庫的安全。

3.1.5美觀化設計

在滿足實用性的條件下，界面設計做到美觀大方，大小適中，排列整齊，各種控制鍵的中文名字簡單明了，不同的業務甚至不同的功能有不同的界面。美觀的界面配色柔和，減輕視覺疲勞，給員工一個良好的計算機工作環境。

3.1.6系統可擴展性

在滿足一期方案的基礎上，考慮今后系統可能新增功能帶來的系統軟硬件的變化，為系統的擴充預留接口。

3.2系統結構和功能

系統結構如圖2所示。主要包括體系文件、質量活動、項目管理、統計分析。

3.2.1體系文件

質量手冊、程序文件、作業指導書、質量記錄等體系文件在系統中保持最新版本，體系文件出現更新時，在系統中完成審批流程并歸檔。

3.2.2質量活動

外審、內審、管理評審、附加評審等質量管理活動納入系統管理。系統具備各類質量活動的按期提醒功能。在系統中進行質量活動計劃的制定和審批、質量活動計劃的、質量活動過程的流轉、質量活動結果的輸出、質量活動需改進項的管理。

3.2.3項目管理

包括新項目申請及不同項目定位的材料管理，包括計量標準管理、法定授權、資質認定、實驗室認可、檢查機構認可等內容。材料按照不同考核規范的要求在系統中設置模板，直接在系統中輸入或以附件的形式提交。各類考核申請、復查等所需的材料可以從系統自動輸出word版本，打印即可用。建標完成后具備動態管理的功能，可以預警將到期的計量標準，并提醒相關負責人關注。所有資料在系統中歸檔，便于檢索。

3.2.4統計分析

通過對系統內各功能模塊相關信息的抓取匯總，生成各類統計內容。包括通過匯總質量活動的相關內容，生成質量簡報；統計歷次外審、內容、管理評審、附加審核等活動的不符合項出現次數、出現范圍、整改完成情況等內容；統計許可證考核情況；統計能源計量審查情況；統計檢定、校準、檢測、檢查對應項目及所依據的規程；統計各類人員資質等。

3.3主要數據庫設計

3.3.1儀器設備

實現儀器設備的動態信息化管理，實時監測計量標準器及配套設備的使用情況，提前提醒相關人員按期送檢標準器。設備信息與計量標準等其他相關模塊自動關聯，設備更新后其他部門相應更新。主要字段包括名稱、型號、測量范圍、不確定度或準確度等級或最大允許誤差、制造廠、出廠編號、末次檢定或校準日期、檢定及校準機構、檢定或校準證書號等。

3.3.2人員資質

實時維護各類人員所擁有的相應資質信息，包括檢定員、各類考評員、注冊計量師、內審員等信息。人員資質信息統一更新后，自動關聯的相應考核模塊信息也同步更新。主要字段包括姓名、所屬部門、資質類型、取證時間、證書到期時間、證書編號等。

3.3.3檢測方法

提供檢定規程、校準規范、國家標準等計量技術規范的查詢、閱讀、更新功能。檢測方法與計量標準等相關內容保持同步更新。主要字段包括規程/規范編號、年號、名稱等。

3.3.4可開展項目

提供項目的檢索、查詢、更新等功能。可以生成檢定、校準、檢測、檢查項目對照表，并作為各類考核材料中可開展項目的數據來源。主要字段包括項目名稱、測量范圍、測量不確定度/準確度等級/最大允許誤差、依據文件名稱、依據文件編號等。

篇（8）

系統可靠性是指數控系統在規定的條件和規定的時間內完成規定功能的能力。故障是指系統在規定的條件和規定的時間內失去了規定的功能。數控機床是個很復雜的大系統，它涉及光、機、電、液、氣等很多技術，發生故障是難免的。機械磨損、機械銹蝕、機械失效、插件接觸不良、電子元器件老化、電流電壓波動、溫度變化、干擾、噪聲、軟件丟失或本身有隱患、灰塵、操作失誤等都可導致數控機床出故障。

一、數控機床故障診斷內容

故障診斷的內容：

1）動作診斷：監視機床各動作部分，判定動作不良的部位。診斷部位是ATC、APC和機床主軸。2）狀態診斷：當機床電機帶動負載時，觀察運行狀態。3）點檢診斷：定期點檢液壓元件、氣動元件和強電柜。4）操作診斷：監視操作錯誤和程序錯誤。5）數控系統故障自診斷：不同的數控系統雖然在結構和性能上有所區別，但隨著微電子技術的發展，在故障診斷上有它的共性。

二、數控機床故障診斷原則

在故障診斷時應掌握以下原則：

（1）先外部后內部數控機床是集機械、液壓、電氣為一體的機床，故其故障的發生也會由這三者綜合反映出來。維修人員應先由外向內逐一進行排查，盡量避免隨意地啟封、拆卸，否則會擴大故障，使機床大傷元氣，喪失精度，降低性能。

（2）先機械后電氣一般來說，機械故障較易發覺，而數控系統故障的診斷則難度較大些。在故障檢修之前，首先注意排除機械性的故障，往往可達到事半功倍的效果。

（3）先靜后動先在機床斷電的靜止狀態，通過了解、觀察測試、分析確認為非破壞性故障后，方可給機床通電。在運行工況下，進行動態的觀察、檢驗和測試，查找故障。而對破壞性故障，必須先排除危險后，方可通電。

（4）先簡單后復雜當出現多種故障互相交織掩蓋，一時無從下手時，應先解決容易的問題，后解決難度較大的問題。往往簡單問題解決后，難度大的問題也可能變得容易。

三、數控機床故障診斷的方法

1.直觀檢查法它是維修人員最先使用的方法。在故障診斷時，首先要詢問，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；其次是仔細檢查，根據故障診斷原則由外向內逐一進行觀察檢查。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，局部特別要注意觀察電路板的元器件及線路是否有燒傷、裂痕等現象、電路板上是否有短路、斷路，芯片接觸不良等現象，對于已維修過的電路板，更要注意有無缺件、錯件及斷線等情況；再次是觸摸，在整機斷電條件下可以通過觸摸各主要電路板的安裝狀況、各插頭座的插接狀況、各功率及信號導線(如伺服與電機接觸器接線)的聯接狀況等來發現可能出現故障的原因。

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，以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等。

3.功能程序測試法功能程序測試法是將數控系統的G、M、S、T、F功能用編程法編成一個功能試驗程序，并存儲在相應的介質上。在故障診斷時運行這個程序，可快速判定故障發生的可能起因。功能程序測試法常應用于以下場合：

1）機床加工造成廢品而一時無法確定是編程操作不當、還是由于數控系統故障引起的。

2）數控系統出現隨機性故障。一時難以區別是外來干擾，還是系統穩定性差時。

3）閑置時間較長的數控機床在投入使用前或對數控機床進行定期檢修時。

4.信號與報警指示分析法

1）硬件報警指示這是指包括伺服系統、數控系統在內的各電子、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。

5.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。這種檢查方法要求維修人員既要熟悉本機床的接口信號，又要熟悉PLC編程器的應用。

6.參數檢查法數控系統、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。此類故障需要重新調整相關的一個或多個參數方可排除。這種方法對維修人員的要求是很高的，不僅要對具體系統主要參數十分了解，既知曉其地址熟悉其作用，而且要有較豐富的電氣調試經驗。

7.試探交換法即在分析出故障大致起因的情況下，維修人員可以利用備用的印刷電路板、集成電路芯片或元器件替換有疑點的部分，從而把故障范圍縮小到印刷線路板或芯片一級。采用此法之前應注意以下幾點：

1）更換任何備件都必須在斷電情況下進行。

2）許多印制電路板上都有一些開關或短路棒的設定以匹配實際需要，因此在更換備件板上一定要記錄下原有的開關位置和設定狀態，并將新板作好同樣的設定，否則會產生報警而不能工作。

3）某些印制電路板的更換還需在更換后進行某些特定操作以完成其中軟件與參數的建立。這一點需要仔細閱讀相應電路板的使用說明。

4）有些印制電路板是不能輕易拔出的，例如含有工作存儲器的板，或者備用電池板，它會丟失有用的參數或者程序。必須更換時也必須遵照有關說明操作。

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。

8.測量比較法CNC系統生產廠在設計印刷線路板時，為了調整和維修方便，在印刷線路板上設計了一些檢測量端子。維修人員通過檢測這些測量端子的電壓或波形，可檢查有關電路的工作狀態是否正常。但利用檢測端子進行測量之前，應先熟悉這些檢測端子的作用及有關部分的電路或邏輯關系。

9.特殊處理法當今的數控系統已進入PC級、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。

篇（9）

一、概況

廣東LNG項目是中國首個引進LNG的試點項目，國家重點示范項目，也是廣東省“十五”計劃的大型能源基礎設施項目。1999年底，項目正式立項。2003年，國家發改委批準了廣東LNG項目的可行性研究報告。廣東LNG大中型河流穿越工程P1標段，是廣東LNG項目質量控制要點。項目包括大型河流穿越5條，施工長度為3.5km。工程采用X65焊管，管線焊接采用半自動焊接工藝，使用AWSA5.1E6010φ4.0焊條和AWSA5.29E71T8-Nij1φ2.0焊絲，管線設計壓力為9.2Mpa，輸送介質為液體天然氣。

雖然該工程是以管線穿越為主，但是管線的焊接質量直接影響整個工程的施工質量。管線焊接場地均為農田、魚塘，溝渠縱橫交錯，地下水、地表水十分豐富，場地十分泥濘，空氣潮濕，屬典型的水網地區施工，施工難度很大。工程2005年3月正式開始施工，管道焊接時期處于廣東地區的梅雨季節，焊接質量的控制尤為重要，通過制定合理的質量控制方案，工程焊接超聲波檢測一次合格率為100％，X射線檢測一次合格率為95％，水壓試驗一次合格。在此對施工中焊接質量控制方法予以簡單介紹。

二、對焊接質量進行控制的必要性

焊接質量是采用焊接工藝制造的焊接接頭的實用性是否能夠滿足設計要求。可分為直接焊接質量和間接焊接質量，直接焊接質量包括焊接接頭的力學性能，內、外部的缺陷等；間接焊接質量就是焊接過程中能夠被感知和檢測到的缺陷。在施工過程中，一般無法對直接焊接質量進行控制，所以通常都是通過控制間接焊接質量來控制和保證直接焊接質量的。

三、準備工作

1、焊接工藝

開焊前，現場焊接工程師根據相關規范、設計文件和業主下發的焊接施工與驗收規范編制工程焊接工藝指導書，給出合適的焊接坡口、對口間隙、焊接電流、電壓、焊接速度等焊接工藝參數。焊接工藝評定合格以后，根據評定結果編制焊接工藝卡，確定焊接材料、焊接順序、層間溫度等等，同時還制定了焊接返修工藝，確定一次返修、二次返修的缺陷消除方法和應采取的技術措施。

主要焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60104.0DC-下向70-13024-37----8-16

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13010-32

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-30

返修焊接工藝參數

焊道名稱填充金屬直徑

(mm)極性焊接方向電流

(A)電壓

（V）送絲速度（in/min）焊接速度（cm/min）

根焊E60103.2DC-下向55-10024-37----6-15

填充E71T8-Nij12.0DC-下向190-27017-2270-13015-25

蓋面E71T8-Nij12.0DC-下向180-26017-2270-13010-32

2、設備選擇

管道焊接設備采用移動焊接車配備米勒焊機＋送絲機。在焊接前檢查所有的設備，確保運轉正常、性能穩定，能夠滿足現場焊接的要求。同時準備防風棚、焊口加熱設備、測溫設備等必須的設備和機具。

3、技術準備

選定了焊接工藝、選擇合適的焊接設備和機具后，在開焊前，焊接技術人員應對焊接機組的所有操作人員進行技術交底，講解焊接工藝過程，明確各種焊接工藝參數。

四、過程質量控制

1、質量保證體系

按照公司質量體系文件和業主質量控制要求，建立項目工程質量保證體系，明確各責任人的質量責任，如項目經理、技術負責人、焊接工程師、質檢工程師、班組長等。在焊接前對有關員工進行技術交底，明確工程質量要求和施工、驗收規范標準。

2、焊接過程

在焊接過程中，現場質檢人員和技術管理人員參照相關的施工標準規范、設計文件、工藝技術文件、公司質量體系文件、業主下發的質量要求，對焊接過程的各個環節進行檢查和控制。焊接過程的控制要點主要包括焊條、管口組對、焊接防護、焊口加熱、焊接參數的檢查、焊縫外觀檢查、焊縫返修等環節。

對于焊條，雖然E6010纖維素焊條一般不需要烘烤，但是在雨季施工時，一次領用量不能太多，要少量多次領用，同時焊條必須存放在現場的焊條保溫筒內，隨用隨取，防止焊條遭受雨淋和受潮。當天未用完的焊條必須進行回收，并按照烘烤要求在70－80℃溫度范圍內烘烤0.5-1h，烘烤溫度不得超過100℃，而且只能回收烘烤一次。材料保管員負責對焊條的存放、烘烤、回收進行管理并填寫和保留質量記錄。質量管理人員應進行監督和不定期的檢查。

由于管線材質為X65，所以在焊接前必須進行管口加熱。而且按照規范要求，在雨雪天氣和空氣濕度大于90％、風速大于8m/s時，必須采取有效的防護措施才能進行焊接作業。有效的防護措施包括：

a、現場配置防風棚。防風棚應具備遮擋風雨的功能，而且能夠方便移動；

b、開焊前對管口進行加熱，溫度要求達到100℃以上，以防止出現氣孔等焊接缺陷；

c、要控制層間溫度，層間溫度必須大于80℃，否則必須進行重新加熱；

d、焊接完成后采取遮蓋措施，避免焊口被雨淋或出現速冷導致焊接裂紋或焊縫淬硬而硬度韌性和強度下降的情況；

e、盡量保證施工帶相對干燥。在作業帶兩邊緣開挖排水溝，作為積水、排水溝。

f、同時雨季時施工帶土質松軟、泥濘，在吊管機下在鋪設鋼管排，制作牢固的管墩可避免出現裂紋缺陷；

g、焊接操作坑中的積水必須排除干凈，并鋪設干燥的木板，給焊工創造一個相對舒適的工作環境，讓其正常操作；

在施工過程中我們根據施工技術要求和現場情況制作了輕便的防風棚，焊前和層間加熱采用環形火焰加熱器，焊后在焊口處遮蓋石棉被，這些措施對保證焊接質量起到了明顯的作用。

3、質量檢查

公司質量檢查人員和焊接監理在現場對整個焊接過程進行全程監控。對焊接重點、難點部位加強質量監督和檢查。

a、在焊接開始前檢查現場的焊條和焊絲是否按照規范要求進行儲存和使用，對于不合格的焊接材料一律不得使用，避免焊接后出現夾渣和氣孔等缺陷；同時管口的清理、焊口組對間隙、錯邊，控制參數在規范要求范圍內，避免出現強力組對、組對間隙、錯邊超標現象的出現；

b、在焊接過程中檢查焊接工藝參數如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、引弧位置、管線焊縫錯開量等；

c、焊接完成后檢查焊縫表面飛濺、焊瘤、焊渣是否清理干凈，以及焊后焊口的保護等；

d、檢查完成后質檢人員填寫必要的質量記錄如管口清理記錄、管口組對記錄、焊接工藝參數記錄、焊縫外觀檢查記錄等，如有返修焊口，還應填寫焊口返修記錄，這些記錄都將作為質量受控的證據；

在現場，質檢人員除了起到監督作用外，更要按照標準規范和技術文件的要求提醒作業人員，避免人為因素造成施工質量的下降，影響工程進度。

五、結束語

雨季焊接施工如何保證質量對施工單位來說是一個十分重要的課題，做好一下幾個方面的工作將有利于控制雨季焊接施工質量。

1、根據質量體系文件的要求建立和完善質量保證體系，通過系統有效的質量管道活動來實現焊接質量和施工進度的控制。

2、結合施工實際情況，采取有效的、有針對性的工藝技術措施來保證焊接質量，并保證措施在施工中得到有效的實施。

3、根據工程實際情況選擇焊接工藝并進行焊接工藝評定工作，保證焊接工藝和返修工藝的合理性。

篇（10）

前言

數控車床是機電一體化的典型產品，是集機床、計算機、電機及其拖動、自動控制、檢測等技術為一身的自動化設備。其中主軸運動是數控車床的一個重要內容，以完成切削任務，其動力約占整臺車床的動力的70%～80%。基本控制是主軸的正、反轉和停止，可自動換檔和無級調速。

在目前數控車床中，主軸控制裝置通常是采用交流變頻器來控制交流主軸電動機。為滿足數控車床對主軸驅動的要求，必須有以下性能:(1)寬調速范圍，且速度穩定性能要高;(2)在斷續負載下，電機的轉速波動要小;(3)加減速時間短;(4)過載能力強;(5)噪聲低、震動小、壽命長。

本文介紹了采用數控車床的主軸驅動中變頻控制的系統結構與運行模式，并闡述了無速度傳感器的矢量變頻器的基本應用。

第1章變頻器矢量控制闡述

70年代西門子工程師F.Blaschke首先提出異步電機矢量控制理論來解決交流電機轉矩控制問題。矢量控制實現的基本原理是通過測量和控制異步電動機定子電流矢量，根據磁場定向原理分別對異步電動機的勵磁電流和轉矩電流進行控制，從而達到控制異步電動機轉矩的目的。具體是將異步電動機的定子電流矢量分解為產生磁場的電流分量(勵磁電流)和產生轉矩的電流分量(轉矩電流)分別加以控制，并同時控制兩分量間的幅值和相位，即控制定子電流矢量，所以稱這種控制方式稱為矢量控制方式。矢量控制方式又有基于轉差頻率控制的矢量控制方式、無速度傳感器矢量控制方式和有速度傳感器的矢量控制方式等。這樣就可以將一臺三相異步電機等效為直流電機來控制，因而獲得與直流調速系統同樣的靜、動態性能。矢量控制算法已被廣泛地應用在siemens，AB，GE，Fuji等國際化大公司變頻器上。

采用矢量控制方式的通用變頻器不僅可在調速范圍上與直流電動機相匹配，而且可以控制異步電動機產生的轉矩。由于矢量控制方式所依據的是準確的被控異步電動機的參數，有的通用變頻器在使用時需要準確地輸入異步電動機的參數，有的通用變頻器需要使用速度傳感器和編碼器。目前新型矢量控制通用變頻器中已經具備異步電動機參數自動檢測、自動辨識、自適應功能，帶有這種功能的通用變頻器在驅動異步電動機進行正常運轉之前可以自動地對異步電動機的參數進行辨識，并根據辨識結果調整控制算法中的有關參數，從而對普通的異步電動機進行有效的矢量控制。

第2章數控車床主軸變頻的系統結構與運行模式

2.1主軸變頻控制的基本原理

由異步電機理論可知，主軸電機的轉速公式為:

n=(60f/p)×(1-s)

其中P—電動機的極對數，s—轉差率，f—供電電源的頻率，n—電動機的轉速。從上式可看出，電機轉速與頻率近似成正比，改變頻率即可以平滑地調節電機轉速，而對于變頻器而言，其頻率的調節范圍是很寬的，可在0～400Hz(甚至更高頻率)之間任意調節，因此主軸電機轉速即可以在較寬的范圍內調節。

當然，轉速提高后，還應考慮到對其軸承及繞組的影響，防止電機過分磨損及過熱，一般可以通過設定最高頻率來進行限定。

圖2-1所示為變頻器在數控車床的應用，其中變頻器與數控裝置的聯系通常包括:(1)數控裝置到變頻器的正反轉信號;(2)數控裝置到變頻器的速度或頻率信號;(3)變頻器到數控裝置的故障等狀態信號。因此所有關于對變頻器的操作和反饋均可在數控面板進行編程和顯示。

2.2主軸變頻控制的系統構成

不使用變頻器進行變速傳動的數控車床一般用時間控制器確認電機轉速到達指令速度開始進刀，而使用變頻器后，機床可按指令信號進刀，這樣一來就提高了效率。如果被加工件如圖2-2所示所示形狀，則由圖2-2中看出，對應于工件的AB段，主軸速度維持在1000rpm，對應于BC段，電機拖動主軸成恒線速度移動，但轉速卻是聯系變化的，從而實現高精度切削。

在本系統中，速度信號的傳遞是通過數控裝置到變頻器的模擬給定通道(電壓或電流)，通過變頻器內部關于輸入信號與設定頻率的輸入輸出特性曲線的設置，數控裝置就可以方便而自由地控制主軸的速度。該特性曲線必須涵蓋電壓/電流信號、正/反作用、單/雙極性的不同配置，以滿足數控車床快速正反轉、自由調速、變速切削的要求。第3章無速度傳感器的矢量控制變頻器

3.1主軸變頻器的基本選型

目前較為簡單的一類變頻器是V/F控制(簡稱標量控制)，它就是一種電壓發生模式裝置，對調頻過程中的電壓進行給定變化模式調節，常見的有線性V/F控制(用于恒轉矩)和平方V/F控制(用于風機水泵變轉矩)。

標量控制的弱點在于低頻轉矩不夠(需要轉矩提升)、速度穩定性不好(調速范圍1:10)，因此在車床主軸變頻使用過程中被逐步淘汰，而矢量控制的變頻器正逐步進行推廣。

所謂矢量控制，最通俗的講，為使鼠籠式異步機像直流電機那樣具有優秀的運行性能及很高的控制性能，通過控制變頻器輸出電流的大小、頻率及其相位，用以維持電機內部的磁通為設定值，產生所需要的轉矩。

矢量控制相對于標量控制而言，其優點有:(1)控制特性非常優良，可以直流電機的電樞電流加勵磁電流調節相媲美;(2)能適應要求高速響應的場合;(3)調速范圍大(1:100);(4)可進行轉矩控制。

當然相對于標量控制而言，矢量控制的結構復雜、計算煩瑣，而且必須存貯和頻繁地使用電動機的參數。矢量控制分無速度傳感器和有速度傳感器兩種方式，區別在于后者具有更高的速度控制精度(萬分之五)，而前者為千分之五，但是在數控車床中無速度傳感器的矢量變頻器的控制性能已經符合控制要求，所以這里推薦并介紹無速度傳感器的矢量變頻器。

3.2無速度傳感器的矢量變頻器

無速度傳感器的矢量變頻器目前包括西門子、艾默生、東芝、日立、LG、森蘭等廠家都有成熟的產品推出，總結各自產品的特點，它們都具有以下特點:(1)電機參數自動辯識和手動輸入相結合;(2)過載能力強，如50%額定輸出電流2min、180%額定輸出電流10s;(3)低頻高輸出轉矩，如150%額定轉矩/1HZ;(4)各種保護齊全(通俗地講，就是不容易炸模塊)。

無速度傳感器的矢量控制變頻器不僅改善了轉矩控制的特性，而且改善了針對各種負載變化產生的不特定環境下的速度可控性。圖3-1所示，為某品牌無速度傳感器變頻器產品在低頻和正常頻段時的轉矩測試數據(電機為5.5kW/4極)。從圖中可知，其在低速范圍時同樣可以產生強大的轉矩。在實驗中，我們同樣將2Hz的矢量變頻控制和V/F控制變頻進行比較發現，前者具有更強的輸出力矩，切削力幾乎與正常頻段(如30Hz或50Hz)相同。3.3矢量控制中的電機參數辨識

由于矢量控制是著眼于轉子磁通來控制電機的定子電流，因此在其內部的算法中大量涉及到電機參數。從圖3-2的異步電動機的T型等效電路表示中可以看出，電機除了常規的參數如電機極數、額定功率、額定電流外，還有R1(定子電阻)、X11(定子漏感抗)、R2(轉子電阻)、X21(轉子漏感抗)、Xm(互感抗)和I0(空載電流)。

參數辨識中分電機靜止辨識和旋轉辨識2種，其中在靜止辨識中，變頻器能自動測量并計算頂子和轉子電阻以及相對于基本頻率的漏感抗，并同時將測量的參數寫入;在旋轉辨識中，變頻器自動測量電機的互感抗和空載電流。

在參數辨識中，必須注意:(1)若旋轉辨識中出現過流或過壓故障，可適當增減加減速時間;(2)旋轉辨識只能在空載中進行;(3)如辨識前必須首先正確輸入電機銘牌的參數。

3.4數控車床主軸變頻矢量控制的功能設置

從圖1-1中可以看出，使用在主軸中變頻器的功能設置分以下幾部分:

1矢量控制方式的設定和電機參數;

2開關量數字輸入和輸出;

3模擬量輸入特性曲線;

4SR速度閉環參數設定。

第4章結束語

對于數控車床的主軸電機，使用了無速度傳感器的變頻調速器的矢量控制后，具有以下顯著優點:大幅度降低維護費用，甚至是免維護的;可實現高效率的切割和較高的加工精度;實現低速和高速情況下強勁的力矩輸出。

參考文獻

1.王侃夫.數控機床控制技術與系統[M].北京:機械工業出版社,2002.