数控机床及其系统设计探析

武晓杰

摘要：对数控机床及其系统进行了概述，具体包括对基本情况及问题的说明，并对系统设计优化进行探析，包括加强预警系统设计等多个方面。

关键词：问题分析；结合应用；参数优化

中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：2095-6487 （2018） 01-0051-02

0 引言

数控机床的应用已经较为普遍，但是其系统却还存在着一些不完善之处，下文将对其问题以及相应的优化措施进行分析。

1 数控机床及其系统概述

1.1数控机床概述

数控机床是时代发展的产物，其相较于过往的传统机床来说具有诸多优点。在某种程度上来说，数控机床是在传统机床的基础上发展起来的，在传统的基础上融入新兴科技而形成的新的形式。而这种新的形式，在保留了原有机床的一些特点之后，又融入了新的数控技术，通过程序的设计，实现自动化的工作，大幅度的提高了工作效率与工作质量。自动化的工作与精细化的操控相较于传统的形式来说是具有诸多优点的，首先在人员方面，在应用数控机床之时，其所需要的人员相较于传统所需人员来说是比较少的，这对于企业来说就能够节省由此而产生的一些费用，进而达到降低成本的目的，获得更多的利润。而同样是在人员方面，由于该种数控机床的应用，其操作相较于以往来说变得十分简便，这就降低了对于相关工作人员的要求，这也是利于生产的。而从另一个角度来说，由于该种机床的应用主要是依靠提前所设置好的参数，所以只要参数设计无误，那么之后机器依据参数所进行的工作精確度也就得到了保障，相较于人工的操作来说，其工作质量会得到一定程度上的提高。同时，就像本部分开头所提到的那样，数控机床是时代发展的产物，而在未来该机床的应用将会变得更加普遍，最终十分有可能会取代传统的机床而全面化的投入生产[1]。就目前的发展态势来看，社会所需要的资源只会越来越多，而与之相对应的，生产力就必须得到提高，否则将会无法满足人们与社会的需求，在这种大的形势下，就对各种方面都提出了一些要求，各种科技也是由此而产生。所以，如果从这个方面来看，数控机床的应用是一种必然的趋势，是在各种因素综合推动下的结果，也是时代的要求。

1.2数控机床系统面临问题分析

虽然数控机床的发展应用是一种必然的趋势，但是到目前为止，其系统还是面临着一些问题的，在本篇文章中作者将从3个方面来分析现有系统所面临的问题，首先就是预警系统的问题。现在大多数的企业单位在应用数控机床之时，关注的重点往往都放在其自身的应用之上，而忽略了其它方面的事情，比如说预警系统就常常被忽略。事实上，预警系统也是数控机床整体系统的组成部分之一，其存在的意义是十分重要的。任何机器在长久的使用之后都会有所磨损，不可能出现零损伤的现象，虽然机器相较于人力来说所犯错误较小，并且工作也较为准确，不会出现疲劳感，但这并不意味着其自身不会出现磨损，也不意味着其工作的精确程度能够达到百分之百。在这种情况下，如果预警系统有所欠缺的话，那么在机器出现故障之时或者在其工作出现偏差之时，就不能够及时发现，而发现的时间越晚，对企业单位所造成的损失也就越大。但是由于相关企业目光的局限性，以及思考问题的角度的差异，这一方面的因素也经常被忽视，到目前为止，还有很多企业在这方面的预警系统是存在欠缺的。除了这一方面的问题之外，硬件与软件的结合应用也是存在着问题的。现在有很多企业在这方面都不能将两者很好的结合应用，或是在硬件方面有所偏重，或是在软件方面有所偏重，或者是在某一方有所欠缺，而这些方面的问题都会阻碍其结合应用，进而造成系统的问题，为机床的工作带来阻碍。此外，还有一个最常见的问题就是系统参数的设计问题。由于数控机床的特殊性质，即其工作是需要依据参数来进行的，现在如果最开始的设计出现了问题，或是存在着欠缺之处，就很有可能对后续的工作造成影响。而在这种时刻，如果相关企业的预警系统同样是不完善的话，那么两者叠加之下的综合影响对企业所造成的损失将是十分巨大的。

2 系统设计优化探析

2.1 加强预警系统设计

要想完善数控机床的系统设计，首先就要加强预警系统的设计。有关于预警系统设计的重要性，在前文已经有所提及，所以在这里就不再进行过多的说明了，接下来我们就将重点问题放在如何加强预警系统的设计之上。而要想加强这方面的设计，就离不开网络的应用，要通过网络的手段来实行远程的监测与实时的监测。对于企业来说，在这一方面，如果要进行现场的、全天的监测的话，其所要投入的成本也是相对较大的，所以这一点也是不太现实的。而为了弥补由此所产生的缺陷，就必须要进行远程的监测与实时的监测处理。当然，在进行远程调控之时也不能够忽略现场的情况，要将二者相结合，要在二者相互配合之间共同完善预警系统。而除了要将远程的控制与现场的控制相结合之外，还需要加强技术的投入，提高系统内数据的完整性与智能性[2]。这么做的主要目的是为了提高系统的自我诊断能力，通过数据的丰富以及其智能程度的提高来完善其对于数据的对比分析能力，能够自主分析出异常数据与正常数据之间的差别，并且在发现有数据异常的现象发生之时，及时进行预警处理。数据的完整程度与丰富程度能够保证其对比的资料来源，而其智能程度则能够提高其在进行数据对比时的准确程度。这两方面的共同提高，就能够在很大程度上促进系统的自我完善。除了上述几点之外，在预警系统的设计层面还需要加强对于其本身的优化.即要加强其诊断分析能力。也就是说要求其不能够仅仅只比较出数据是否发生异常，而更要在判断出数据异常的基础上对数据进行分析，找出数据发生异常的原因，也就是说预警系统对于数据的处理不能够仅仅停留在表面，而要对数据进行深入的挖掘。并且也只有在做到了这一点之后，我们才可以说预警系统的设计是优秀的。

2.2提高硬件与软件结合程度

提高硬件与软件的结合程度，与其说是为了优化数控机床的系统设计，到不如说是为了提高数控机床系统的具体应用效果。如果在这一层面出现了问题，那么哪怕设计得再完善，在实际应用时，也会出现一些阻碍，影响到数控机床的正常工作，或者更具体来说，其会影响到数控机床的工作效果。所以为了提高机床的系统应用效果，加强这一方面的结合是必不可少的工作。首先，数控机床虽然是一个整体，但是它是由多个部分构成的，包括硬件部分、软件部分，而无论是哪一个部分，其实都是整体系统的组成部分之一，如果其中哪一个层面出现了故障，对整体系统都会造成十分不利的影响。而如果两者均运行良好，但是二者的结合应用却存在问题的话，也是会对机床的工作带来不利影响的。而要想真正加强两者的结合应用，首先就要求相关人员准确地了解二者的区分.并且了解二者的工作内容与其各自的工作职责，在已经充分了解这些相关知识之后，再对二者的衔接处进行处理，对二者间不相适应的部分进行调整，达到完整结合的效果，进而促进整个机床应用效果的提升[3]。

2.3优化参数设计

优化参数的设计是提高系统设计必不可少的工作之一，对于参数设计的重要性前文中同样已经有所提及。而为了完善参数的设计，这就对相关人员的专业素质提出了十分高的要求。相关人员需要掌握足够的专业技能，并且充分了解实际情况，以此来进行相关参数的设计。在这里需要强调的一点是，在进行设计之时必须要综合考虑到各方面的因素来进行参数的优化，要保证最后所设计出的参数是真正的符合企业需求与现实情况的。

3 结束语

希望通过预警系统设计的加强，软件硬件结合程度的加强和参数设计的优化，能够真正的推动数控机床系统设计的完善。也希望该设计的完善，能够推动其应用效果的提升，进而为企业带来效益。

参考文献

[1] 刘世豪，张云顺，王宏睿.数控机床主轴优化设计专家系统研究[J].农业机械学报，2016，47 （4）：372-381.

[2] 王浩林，徐志明，甘屹，等.基于网络的数控机床故障预警与诊断平台设计与实现[J].机床与液压，2016.44 （11）：181-188.

[3] 李郝林，应杏娟，数控机床主轴系统热误差温度测量点的最优化设计方法[J].中国机械工程，2010 （7）：804 808.