數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)設(shè)計探析

武曉杰

摘要：對數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)進(jìn)行了概述，具體包括對基本情況及問題的說明，并對系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化進(jìn)行探析，包括加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計等多個方面。

關(guān)鍵詞：問題分析；結(jié)合應(yīng)用；參數(shù)優(yōu)化

中圖分類號：TG659 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-6487 （2018） 01-0051-02

0 引言

數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用已經(jīng)較為普遍，但是其系統(tǒng)卻還存在著一些不完善之處，下文將對其問題以及相應(yīng)的優(yōu)化措施進(jìn)行分析。

1 數(shù)控機(jī)床及其系統(tǒng)概述

1.1數(shù)控機(jī)床概述

數(shù)控機(jī)床是時代發(fā)展的產(chǎn)物，其相較于過往的傳統(tǒng)機(jī)床來說具有諸多優(yōu)點(diǎn)。在某種程度上來說，數(shù)控機(jī)床是在傳統(tǒng)機(jī)床的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，在傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上融入新興科技而形成的新的形式。而這種新的形式，在保留了原有機(jī)床的一些特點(diǎn)之后，又融入了新的數(shù)控技術(shù)，通過程序的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)自動化的工作，大幅度的提高了工作效率與工作質(zhì)量。自動化的工作與精細(xì)化的操控相較于傳統(tǒng)的形式來說是具有諸多優(yōu)點(diǎn)的，首先在人員方面，在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床之時，其所需要的人員相較于傳統(tǒng)所需人員來說是比較少的，這對于企業(yè)來說就能夠節(jié)省由此而產(chǎn)生的一些費(fèi)用，進(jìn)而達(dá)到降低成本的目的，獲得更多的利潤。而同樣是在人員方面，由于該種數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，其操作相較于以往來說變得十分簡便，這就降低了對于相關(guān)工作人員的要求，這也是利于生產(chǎn)的。而從另一個角度來說，由于該種機(jī)床的應(yīng)用主要是依靠提前所設(shè)置好的參數(shù)，所以只要參數(shù)設(shè)計無誤，那么之后機(jī)器依據(jù)參數(shù)所進(jìn)行的工作精確度也就得到了保障，相較于人工的操作來說，其工作質(zhì)量會得到一定程度上的提高。同時，就像本部分開頭所提到的那樣，數(shù)控機(jī)床是時代發(fā)展的產(chǎn)物，而在未來該機(jī)床的應(yīng)用將會變得更加普遍，最終十分有可能會取代傳統(tǒng)的機(jī)床而全面化的投入生產(chǎn)[1]。就目前的發(fā)展態(tài)勢來看，社會所需要的資源只會越來越多，而與之相對應(yīng)的，生產(chǎn)力就必須得到提高，否則將會無法滿足人們與社會的需求，在這種大的形勢下，就對各種方面都提出了一些要求，各種科技也是由此而產(chǎn)生。所以，如果從這個方面來看，數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用是一種必然的趨勢，是在各種因素綜合推動下的結(jié)果，也是時代的要求。

1.2數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)面臨問題分析

雖然數(shù)控機(jī)床的發(fā)展應(yīng)用是一種必然的趨勢，但是到目前為止，其系統(tǒng)還是面臨著一些問題的，在本篇文章中作者將從3個方面來分析現(xiàn)有系統(tǒng)所面臨的問題，首先就是預(yù)警系統(tǒng)的問題?，F(xiàn)在大多數(shù)的企業(yè)單位在應(yīng)用數(shù)控機(jī)床之時，關(guān)注的重點(diǎn)往往都放在其自身的應(yīng)用之上，而忽略了其它方面的事情，比如說預(yù)警系統(tǒng)就常常被忽略。事實(shí)上，預(yù)警系統(tǒng)也是數(shù)控機(jī)床整體系統(tǒng)的組成部分之一，其存在的意義是十分重要的。任何機(jī)器在長久的使用之后都會有所磨損，不可能出現(xiàn)零損傷的現(xiàn)象，雖然機(jī)器相較于人力來說所犯錯誤較小，并且工作也較為準(zhǔn)確，不會出現(xiàn)疲勞感，但這并不意味著其自身不會出現(xiàn)磨損，也不意味著其工作的精確程度能夠達(dá)到百分之百。在這種情況下，如果預(yù)警系統(tǒng)有所欠缺的話，那么在機(jī)器出現(xiàn)故障之時或者在其工作出現(xiàn)偏差之時，就不能夠及時發(fā)現(xiàn)，而發(fā)現(xiàn)的時間越晚，對企業(yè)單位所造成的損失也就越大。但是由于相關(guān)企業(yè)目光的局限性，以及思考問題的角度的差異，這一方面的因素也經(jīng)常被忽視，到目前為止，還有很多企業(yè)在這方面的預(yù)警系統(tǒng)是存在欠缺的。除了這一方面的問題之外，硬件與軟件的結(jié)合應(yīng)用也是存在著問題的。現(xiàn)在有很多企業(yè)在這方面都不能將兩者很好的結(jié)合應(yīng)用，或是在硬件方面有所偏重，或是在軟件方面有所偏重，或者是在某一方有所欠缺，而這些方面的問題都會阻礙其結(jié)合應(yīng)用，進(jìn)而造成系統(tǒng)的問題，為機(jī)床的工作帶來阻礙。此外，還有一個最常見的問題就是系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)計問題。由于數(shù)控機(jī)床的特殊性質(zhì)，即其工作是需要依據(jù)參數(shù)來進(jìn)行的，現(xiàn)在如果最開始的設(shè)計出現(xiàn)了問題，或是存在著欠缺之處，就很有可能對后續(xù)的工作造成影響。而在這種時刻，如果相關(guān)企業(yè)的預(yù)警系統(tǒng)同樣是不完善的話，那么兩者疊加之下的綜合影響對企業(yè)所造成的損失將是十分巨大的。

2 系統(tǒng)設(shè)計優(yōu)化探析

2.1 加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計

要想完善數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計，首先就要加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計。有關(guān)于預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計的重要性，在前文已經(jīng)有所提及，所以在這里就不再進(jìn)行過多的說明了，接下來我們就將重點(diǎn)問題放在如何加強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計之上。而要想加強(qiáng)這方面的設(shè)計，就離不開網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，要通過網(wǎng)絡(luò)的手段來實(shí)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測與實(shí)時的監(jiān)測。對于企業(yè)來說，在這一方面，如果要進(jìn)行現(xiàn)場的、全天的監(jiān)測的話，其所要投入的成本也是相對較大的，所以這一點(diǎn)也是不太現(xiàn)實(shí)的。而為了彌補(bǔ)由此所產(chǎn)生的缺陷，就必須要進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)測與實(shí)時的監(jiān)測處理。當(dāng)然，在進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)控之時也不能夠忽略現(xiàn)場的情況，要將二者相結(jié)合，要在二者相互配合之間共同完善預(yù)警系統(tǒng)。而除了要將遠(yuǎn)程的控制與現(xiàn)場的控制相結(jié)合之外，還需要加強(qiáng)技術(shù)的投入，提高系統(tǒng)內(nèi)數(shù)據(jù)的完整性與智能性[2]。這么做的主要目的是為了提高系統(tǒng)的自我診斷能力，通過數(shù)據(jù)的豐富以及其智能程度的提高來完善其對于數(shù)據(jù)的對比分析能力，能夠自主分析出異常數(shù)據(jù)與正常數(shù)據(jù)之間的差別，并且在發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)異常的現(xiàn)象發(fā)生之時，及時進(jìn)行預(yù)警處理。數(shù)據(jù)的完整程度與豐富程度能夠保證其對比的資料來源，而其智能程度則能夠提高其在進(jìn)行數(shù)據(jù)對比時的準(zhǔn)確程度。這兩方面的共同提高，就能夠在很大程度上促進(jìn)系統(tǒng)的自我完善。除了上述幾點(diǎn)之外，在預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計層面還需要加強(qiáng)對于其本身的優(yōu)化.即要加強(qiáng)其診斷分析能力。也就是說要求其不能夠僅僅只比較出數(shù)據(jù)是否發(fā)生異常，而更要在判斷出數(shù)據(jù)異常的基礎(chǔ)上對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出數(shù)據(jù)發(fā)生異常的原因，也就是說預(yù)警系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)的處理不能夠僅僅停留在表面，而要對數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的挖掘。并且也只有在做到了這一點(diǎn)之后，我們才可以說預(yù)警系統(tǒng)的設(shè)計是優(yōu)秀的。

2.2提高硬件與軟件結(jié)合程度

提高硬件與軟件的結(jié)合程度，與其說是為了優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)設(shè)計，到不如說是為了提高數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的具體應(yīng)用效果。如果在這一層面出現(xiàn)了問題，那么哪怕設(shè)計得再完善，在實(shí)際應(yīng)用時，也會出現(xiàn)一些阻礙，影響到數(shù)控機(jī)床的正常工作，或者更具體來說，其會影響到數(shù)控機(jī)床的工作效果。所以為了提高機(jī)床的系統(tǒng)應(yīng)用效果，加強(qiáng)這一方面的結(jié)合是必不可少的工作。首先，數(shù)控機(jī)床雖然是一個整體，但是它是由多個部分構(gòu)成的，包括硬件部分、軟件部分，而無論是哪一個部分，其實(shí)都是整體系統(tǒng)的組成部分之一，如果其中哪一個層面出現(xiàn)了故障，對整體系統(tǒng)都會造成十分不利的影響。而如果兩者均運(yùn)行良好，但是二者的結(jié)合應(yīng)用卻存在問題的話，也是會對機(jī)床的工作帶來不利影響的。而要想真正加強(qiáng)兩者的結(jié)合應(yīng)用，首先就要求相關(guān)人員準(zhǔn)確地了解二者的區(qū)分.并且了解二者的工作內(nèi)容與其各自的工作職責(zé)，在已經(jīng)充分了解這些相關(guān)知識之后，再對二者的銜接處進(jìn)行處理，對二者間不相適應(yīng)的部分進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到完整結(jié)合的效果，進(jìn)而促進(jìn)整個機(jī)床應(yīng)用效果的提升[3]。

2.3優(yōu)化參數(shù)設(shè)計

優(yōu)化參數(shù)的設(shè)計是提高系統(tǒng)設(shè)計必不可少的工作之一，對于參數(shù)設(shè)計的重要性前文中同樣已經(jīng)有所提及。而為了完善參數(shù)的設(shè)計，這就對相關(guān)人員的專業(yè)素質(zhì)提出了十分高的要求。相關(guān)人員需要掌握足夠的專業(yè)技能，并且充分了解實(shí)際情況，以此來進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的設(shè)計。在這里需要強(qiáng)調(diào)的一點(diǎn)是，在進(jìn)行設(shè)計之時必須要綜合考慮到各方面的因素來進(jìn)行參數(shù)的優(yōu)化，要保證最后所設(shè)計出的參數(shù)是真正的符合企業(yè)需求與現(xiàn)實(shí)情況的。

3 結(jié)束語

希望通過預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計的加強(qiáng)，軟件硬件結(jié)合程度的加強(qiáng)和參數(shù)設(shè)計的優(yōu)化，能夠真正的推動數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)設(shè)計的完善。也希望該設(shè)計的完善，能夠推動其應(yīng)用效果的提升，進(jìn)而為企業(yè)帶來效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉世豪，張云順，王宏睿.數(shù)控機(jī)床主軸優(yōu)化設(shè)計專家系統(tǒng)研究[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2016，47 （4）：372-381.

[2] 王浩林，徐志明，甘屹，等.基于網(wǎng)絡(luò)的數(shù)控機(jī)床故障預(yù)警與診斷平臺設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)床與液壓，2016.44 （11）：181-188.

[3] 李郝林，應(yīng)杏娟，數(shù)控機(jī)床主軸系統(tǒng)熱誤差溫度測量點(diǎn)的最優(yōu)化設(shè)計方法[J].中國機(jī)械工程，2010 （7）：804 808.