時(shí)間：2023-02-16 15:31:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數(shù)控機(jī)床改造，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
（一）有利于推動(dòng)數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)代化水平
我國企業(yè)對(duì)數(shù)控機(jī)床的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用還存在極大的局限性。只有實(shí)現(xiàn)機(jī)床數(shù)控化的改造，才能真正的發(fā)揮它在企業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)制造中的作用，真正提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高我國的工業(yè)化水平。
（二）數(shù)控機(jī)床具有極大的市場(chǎng)需求
數(shù)控機(jī)床改造的成本與它帶來的企業(yè)生產(chǎn)的極大經(jīng)濟(jì)效益相比，改造成本低。機(jī)床改造主要就是對(duì)原有的機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和設(shè)計(jì)，使它能夠提高工作的效率，達(dá)到理想狀態(tài)。隨著企業(yè)對(duì)機(jī)床在生產(chǎn)制造中的認(rèn)識(shí)不斷加深，對(duì)數(shù)控機(jī)床的需求不斷增加，使得數(shù)控機(jī)床的改造具有很大的市場(chǎng)需求和發(fā)展空間。
（三）數(shù)控機(jī)床改造的優(yōu)勢(shì)分析
1.節(jié)約企業(yè)成本。數(shù)控機(jī)床的改造與購置新的機(jī)床設(shè)備相比，至少可以節(jié)約50%的成本，特別是對(duì)于大型的現(xiàn)代化設(shè)備而言，這種成本的差距會(huì)更加明顯，舊機(jī)床的升級(jí)改造只需要購置新成本的1／4。即使要對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行徹底的升級(jí)改造，其成本也不會(huì)超過購置新機(jī)器費(fèi)用的70%，而且可以節(jié)省運(yùn)費(fèi)等附加成本。2.機(jī)器性能穩(wěn)定。舊機(jī)器經(jīng)過長(zhǎng)期的磨合，不會(huì)因?yàn)椴贿m應(yīng)而影響零件制造的精度。而且購置新的機(jī)器，需要占用一定的地基，也需要雇傭?qū)I(yè)的人員進(jìn)行操作，企業(yè)內(nèi)部員工在機(jī)器的操作使用上需要一段時(shí)間適應(yīng)，大大降低了企業(yè)生產(chǎn)效率，影響了企業(yè)生產(chǎn)的成本。3.極大發(fā)揮機(jī)床的工作效率。機(jī)床經(jīng)過數(shù)控改造后，可以在原有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)加工零件的自動(dòng)化和精準(zhǔn)化，而且工作效率是原來的4—6倍。在零件制造上，可以充分實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息技術(shù)和機(jī)械制造的緊密結(jié)合，提高零件的精密度，減少人工費(fèi)用。更重要的是升級(jí)后的數(shù)控機(jī)床可以智能識(shí)別機(jī)器故障，提高了工作的安全性，減少了工人檢修的費(fèi)用和時(shí)間。特別是對(duì)于難度系數(shù)大的零件而言，效率會(huì)更高。同時(shí)還減少了組裝費(fèi)用，縮短了企業(yè)生產(chǎn)的周期。
二、數(shù)控機(jī)床的改造措施
當(dāng)前，在我國企業(yè)當(dāng)中，數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用十分廣泛，它能夠大大提高工作效率。隨著人們對(duì)機(jī)床認(rèn)識(shí)的不斷加深，數(shù)控機(jī)床的改造有了廣泛的市場(chǎng)需求。前文已經(jīng)對(duì)數(shù)控機(jī)床的改造進(jìn)行了現(xiàn)實(shí)意義的分析，通過對(duì)數(shù)控機(jī)床的升級(jí)改造既可以節(jié)約企業(yè)成本，同時(shí)也能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。為此，必須進(jìn)行數(shù)控機(jī)床改造的實(shí)踐探索。
（一）考慮數(shù)控改造投的資費(fèi)用。在數(shù)控改造之前，必須對(duì)數(shù)控改造的費(fèi)用進(jìn)行嚴(yán)格預(yù)算，同時(shí)要對(duì)改造后的工作性能進(jìn)行評(píng)估。對(duì)于改造后，它能夠加工的零件的種類和數(shù)量進(jìn)行綜合考量，還要對(duì)它加工零件的光滑程度和質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這些都會(huì)影響到數(shù)控機(jī)床的水平。根據(jù)我們掌握的機(jī)床的技術(shù)狀況進(jìn)行科學(xué)分析，在此基礎(chǔ)上才能夠保證數(shù)控機(jī)床的改造能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。
（二）注重?cái)?shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)單元的選擇。數(shù)控機(jī)床的核心就在于數(shù)控系統(tǒng)，而機(jī)床加工的精密程度則取決于驅(qū)動(dòng)單元的功能發(fā)揮狀況如何。數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)和啟動(dòng)單元的水平直接決定了數(shù)控機(jī)床性能的高低。舊的機(jī)床控制部分采用的是三行數(shù)碼管顯示，驅(qū)動(dòng)是步行電動(dòng)機(jī)控制，系統(tǒng)分辨率低。這種落后的配置系統(tǒng)使得機(jī)床的整體功能下降，機(jī)床的精準(zhǔn)度、可靠性都受到了影響。所以在舊機(jī)床的改造上必須考慮數(shù)控系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)單元。從技術(shù)層面來講，日本的高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品性能好，但費(fèi)用高達(dá)8萬，成本太高，所以應(yīng)該采用國產(chǎn)的KND數(shù)控系統(tǒng)和日本松下的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。既保證了性能，又節(jié)約了成本。
（三）注重對(duì)舊機(jī)床的創(chuàng)新設(shè)計(jì)雖然國產(chǎn)的KND數(shù)控系統(tǒng)比較完善，但系統(tǒng)功能以外的其他控制系統(tǒng)，需要進(jìn)行人工設(shè)計(jì)和改造，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造和數(shù)據(jù)管理的融合，最大限度地提高數(shù)據(jù)機(jī)床的運(yùn)作效率和水平。例如，在機(jī)床上的Z軸中，增加了剎車功能，這樣可以避免機(jī)床斷電后，主軸箱滑落對(duì)機(jī)床和工件造成的損失。還有就是需要重新設(shè)計(jì)系統(tǒng)，系統(tǒng)作為機(jī)床的必備功能，可以用智能的油路代替原有的手動(dòng)，并且在機(jī)床內(nèi)油過少時(shí)有智能提示系統(tǒng)。設(shè)置特有的刀具拆卸系統(tǒng)，當(dāng)前，很多大型機(jī)床采用的是氣動(dòng)方式裝置刀具，雖然拆卸方便，但制作成本高，而且還對(duì)氣壓有嚴(yán)格要求。而電動(dòng)式的裝卸刀具，不僅可以通過電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，降低成本，還可以通過感應(yīng)開關(guān)來確保主軸上刀具的松緊狀況。使刀具更換更加安全可靠。
（四）普通機(jī)床刀架改造普通機(jī)床的刀架的滑動(dòng)由兩部分組成，包括平行方向和垂直方向的移動(dòng)，這兩個(gè)方向的滑動(dòng)就保證了刀架課一隨意移動(dòng)，但是刀架的移動(dòng)的有效范圍比較小，所以應(yīng)該確保刀具的移動(dòng)空間。1、導(dǎo)軌方向的改造：導(dǎo)軌方向的驅(qū)動(dòng)由絲桿完成，當(dāng)傳統(tǒng)車床上的溜板箱的手柄到達(dá)自動(dòng)走刀的位置時(shí)，驅(qū)動(dòng)位置開始運(yùn)行，引起齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，最后經(jīng)過絲杠驅(qū)動(dòng)完成了這一方向的走刀過程。在動(dòng)力的提供上，可以選擇由步進(jìn)電機(jī)—電機(jī)轉(zhuǎn)抽——以及齒輪——二級(jí)齒輪——絲杠——溜板箱，通過此程序完成導(dǎo)軌方向的供給。2.水平和垂直方向的改造。原有的手柄設(shè)置不合理，影響了車床的工作效率，在零件加工上動(dòng)力不足，所以在保留原有位置的基礎(chǔ)上，再添加一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，把電機(jī)軸與傳統(tǒng)的絲桿進(jìn)行連接。
（五）對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制的選擇。從導(dǎo)軌的垂直方向和平行方向進(jìn)行綜合改造，這樣既確保了刀具工作的有效范圍，同時(shí)在選擇方向的也要確保對(duì)兩個(gè)方向的動(dòng)力進(jìn)行控制。對(duì)步進(jìn)電機(jī)的控制，有很多的選擇方案。例如單片機(jī)、微機(jī)、工業(yè)PC機(jī)等等。但綜合考慮體積、耗能和成本，應(yīng)該選為單片機(jī)。單片機(jī)的控制可以減少干擾，能夠提高數(shù)據(jù)傳遞的速度。但隨著和數(shù)控機(jī)床改造的能力不斷加強(qiáng)，當(dāng)前的單片機(jī)種類多，功能豐富，所以在選擇上要慎重。
三、小結(jié)
數(shù)控系統(tǒng)已成為我國機(jī)械制造工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的重要裝備，其非標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)是目前數(shù)控化改造工作中普遍存在的問題。我國很多企業(yè)中普通機(jī)床的占有量巨大，機(jī)床的數(shù)控化改造電氣控制設(shè)計(jì)的方案也存在諸多問題。許多機(jī)床已經(jīng)使用20年以上，還會(huì)出現(xiàn)應(yīng)用與維修技術(shù)工作的復(fù)雜性、多樣性和多變性以及一些客觀環(huán)境因索的制約。因此對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控改造成為一個(gè)很好的出路，對(duì)該學(xué)科理論的發(fā)展及工程技術(shù)人員的實(shí)踐有所裨益。其發(fā)展也直接關(guān)系到我國的多個(gè)領(lǐng)域，使之在當(dāng)今日益競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)中處于優(yōu)勢(shì)。普通機(jī)床的數(shù)控化改造在很大程度上盤活企業(yè)的固定資產(chǎn)，還可以節(jié)約能源、實(shí)現(xiàn)廢品資源化和保護(hù)環(huán)境。將普通機(jī)床改造升級(jí)為數(shù)控機(jī)床，開發(fā)高速、高精度、高效加工中心等關(guān)鍵技術(shù)。提高勞動(dòng)效率并用較少的資金為提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力做出貢獻(xiàn)，緊跟世界潮流，向智能化方向發(fā)展。
數(shù)控機(jī)床改造概述
數(shù)控系統(tǒng)分經(jīng)濟(jì)性數(shù)控系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)，和經(jīng)濟(jì)性數(shù)控系統(tǒng)比較，標(biāo)準(zhǔn)型數(shù)控系統(tǒng)是建立在微機(jī)基礎(chǔ)上，因此得到越來越廣泛的應(yīng)用。其功能齊全并可構(gòu)成全閉環(huán)、后半閉環(huán)的位置控制系統(tǒng)，使交流伺服電機(jī)的工作性能得到充分發(fā)揮。1.數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式按運(yùn)動(dòng)軌跡可分為點(diǎn)位控制系統(tǒng)與連續(xù)控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)床電氣系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)離不開對(duì)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的分析。選擇電機(jī)參數(shù)時(shí)，當(dāng)工件相對(duì)于刀具移動(dòng)過程中不進(jìn)行切削則選用點(diǎn)位控制系統(tǒng)。通過對(duì)機(jī)床數(shù)控化改造進(jìn)行歸納總結(jié)和分析，這類控制系統(tǒng)要求刀具從一點(diǎn)快速移動(dòng)到另一點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。數(shù)控系統(tǒng)類型和功能選擇不合理，會(huì)無法保證其定位精度。這為普通機(jī)床數(shù)控化改造中的電氣設(shè)計(jì)提供依據(jù)，從而減少了誤差的可能性。2.由于普通機(jī)床的這些缺點(diǎn)越來越使之在當(dāng)今日益競(jìng)爭(zhēng)的社會(huì)中處于劣勢(shì)，體積大、啟動(dòng)特性欠佳直接影響了機(jī)床的加工精度。普通機(jī)床經(jīng)過數(shù)控化改造后，控制電路和強(qiáng)電路的設(shè)計(jì)也隨之變得重要。大大地提高傳動(dòng)進(jìn)給精度，使系統(tǒng)工作變得穩(wěn)定。設(shè)計(jì)電路的時(shí)候應(yīng)該拋開原先機(jī)床的電路按照標(biāo)準(zhǔn)重新繪制電路圖，也可在一定程度上提高機(jī)床的加工精度。注意各個(gè)元器件額定電流及額定電壓要滿足要求，拓寬普通機(jī)床的加工范圍。適當(dāng)拉開與強(qiáng)電線的距離，延長(zhǎng)機(jī)床的役齡。3.普通機(jī)床傳動(dòng)鏈復(fù)雜從而導(dǎo)致傳動(dòng)精度低，因此在普通機(jī)床的數(shù)控化改造中一般采用步進(jìn)電機(jī)和交流伺服電機(jī)。避免產(chǎn)品的加工精度降低與產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性不是很高的現(xiàn)象發(fā)生，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、效率高。改善一個(gè)零件需要多道工序，在選擇電機(jī)時(shí)要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的電機(jī)。普通機(jī)床對(duì)工人的熟練程度要求高且加工工序簡(jiǎn)單，數(shù)控機(jī)床改造可大大提高表面精度及機(jī)床的快速反應(yīng)性。因此可以加工較復(fù)雜的零件，易于控制。改善生產(chǎn)效率較低、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)等問題，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
數(shù)控機(jī)床改造中的電氣設(shè)計(jì)分析
普通機(jī)床改造成數(shù)控機(jī)床的方法要有技術(shù)可行性分析和經(jīng)濟(jì)可行性分析，電路圖的設(shè)計(jì)并不是一次確定的。需要技術(shù)上的改進(jìn)措施，在實(shí)際的接線過程中根據(jù)臨時(shí)的需要不斷地修改、更正。一方面是機(jī)械上的改進(jìn)，保證整個(gè)電器柜內(nèi)元器件的歸類整齊。另一方面是電氣系統(tǒng)的改進(jìn)，保證實(shí)際的電路和電路圖保持一致。1.對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造，一定要用熱縮管將其包住。加強(qiáng)對(duì)機(jī)床精度的恢復(fù)，否則會(huì)給以后數(shù)控機(jī)床的維修帶來很大的不便。舊機(jī)床一般在工作車間已經(jīng)工作多年，走線的時(shí)候有部分線路要暴露在機(jī)床外面。導(dǎo)軌、溜板等都有不同程度的磨損，因此控制電路和強(qiáng)電路的設(shè)計(jì)需要科學(xué)合理。定期按常規(guī)機(jī)床大修的方法對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌進(jìn)行磨削，以免長(zhǎng)期被機(jī)床油浸泡腐蝕線路。磨削可采用電刷鍍的方法加工耐磨表層，保持信號(hào)線不擾。采用刮研與貼塑工藝的方法修配恢復(fù)精度，加快機(jī)床數(shù)控化的進(jìn)度。2.電氣設(shè)計(jì)中電路圖主要包括主電路圖、電氣原理圖、CNC接線圖和元器件的位置圖，其修復(fù)與完善是改造機(jī)床維修的另一個(gè)側(cè)重點(diǎn)。關(guān)系到系統(tǒng)工作是否穩(wěn)定，可采用更換主軸軸承等傳統(tǒng)方法配合電刷鍍工藝完成。各個(gè)部件和電源的連接關(guān)系一定要表達(dá)清楚，并調(diào)試驗(yàn)收精度。按正確的步驟運(yùn)算、準(zhǔn)確地使用公式及精確地選擇參數(shù)，有些磨損量小的機(jī)床也可以采用表面工程技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)操作，以及系統(tǒng)和機(jī)床的接地。3.控制系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的“大腦”，由一般的機(jī)床數(shù)控化改造而成的數(shù)控機(jī)床都是開環(huán)控制系統(tǒng)。可以完成插補(bǔ)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、輸入輸出等控制任務(wù)，影響在實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中轉(zhuǎn)子的最終運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。數(shù)控加工程序經(jīng)數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)算處理后，在步進(jìn)電機(jī)產(chǎn)品樣本中給出的步距精度。輸出司服控制信號(hào)、主軸驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)及其開關(guān)狀態(tài)量信號(hào)，減小在頻率發(fā)生突變及低頻和高頻振蕩過程中存在的實(shí)際位置與理論位置之差。選用SIEMENS802C數(shù)控系統(tǒng)，可在在空載情況下轉(zhuǎn)子離開準(zhǔn)確位置的最大偏移量。
作者：張琳
摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的日益發(fā)展，我國各行各業(yè)都得到了蓬勃的發(fā)展。我國科學(xué)技術(shù)的不斷完善下，逐漸涌出了各種各樣的技術(shù)。尤其是在制造行業(yè)中，由于數(shù)控機(jī)床所具有的全部功能都與PLC技術(shù)的使用有著密切的聯(lián)系。因此，本文主要從以下多個(gè)方面對(duì)PLC機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床改造技術(shù)進(jìn)行深入探討，筆者依據(jù)多年經(jīng)驗(yàn)提出合理化建議，提供給相關(guān)人士，旨在可以為企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益，從而為我國的社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞：PLC；機(jī)械加工；數(shù)控機(jī)床
和以往數(shù)據(jù)操控技術(shù)相比較，PLC技術(shù)大部分依賴于邏輯推理及其相關(guān)運(yùn)算的方式可以對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行控制的，從而將機(jī)床的工作質(zhì)量加以提升，為企業(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。由于該技術(shù)對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展有著重要意義，將生產(chǎn)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的范圍不斷拓寬，投入較小的資金而謀取最大的利益，值得相關(guān)領(lǐng)域大力推廣。基于此，本文主要從PLC技術(shù)概述、PLC機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床改造技術(shù)的具體應(yīng)用幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究，筆者依據(jù)自身多年積累的經(jīng)驗(yàn)提出了合理化建議，提供給相關(guān)人士，供以借鑒，旨在可以為我國機(jī)械制造行業(yè)提供重要的參考依據(jù)，從而為我國社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出重要的貢獻(xiàn)。
1 PLC技術(shù)概述
1.1 概念
PLC又被稱之為“可編程邏輯控制器”，它主要通過一種可編程的存儲(chǔ)器，用來在內(nèi)部存儲(chǔ)程序里執(zhí)行一些面向用戶的指令，諸如，定時(shí)、邏輯運(yùn)算、算術(shù)操作與計(jì)數(shù)等等，并通過模擬式或者數(shù)字輸出/輸入用以控制生產(chǎn)的過程或者類型多樣的機(jī)械，它主要應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中的生產(chǎn)實(shí)踐里面。PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)近些年已經(jīng)越來越普遍地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，不少企業(yè)在發(fā)展生產(chǎn)的同時(shí)不斷提高工業(yè)自動(dòng)化的控制水平，努力實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展的自動(dòng)化，尤其是在數(shù)控機(jī)床改造領(lǐng)域，PLC技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。
1.2 工作原理
可編程邏輯控制器采用一種不同于微型計(jì)算機(jī)的運(yùn)行方式以及掃描方式。詳細(xì)來說主要包括三個(gè)階段，即輸入采樣階段、用戶的程序執(zhí)行、輸出刷新。首先，在第一階段里面，PLC通過掃描，依次讀入輸入數(shù)據(jù)和狀態(tài)并存儲(chǔ)，在結(jié)束后轉(zhuǎn)入新的階段。其中，在這一過程里，即便數(shù)據(jù)和狀態(tài)發(fā)生變化也不會(huì)對(duì)原有存儲(chǔ)單元的數(shù)據(jù)發(fā)生影響。其次，在第二個(gè)階段就是用戶的執(zhí)行了，PLC會(huì)以梯形圖的方式以先左后右、先上后下的順序來進(jìn)行對(duì)控制線路的邏輯運(yùn)算，并根據(jù)掃描結(jié)果來進(jìn)行相應(yīng)位置的刷新。最后進(jìn)入第三個(gè)階段，在結(jié)束了一個(gè)掃描的周期之后，可編程邏輯控制器就開始了下一階段的工作，這時(shí)候中央處理器根據(jù)映像區(qū)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)和狀態(tài)來刷新和輸出，這時(shí)候才是PLC的真正輸出。
2 PLC機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床改造技術(shù)的具體應(yīng)用
2.1 注意事項(xiàng)
要實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的靈活控制必須要對(duì)PLC機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床改造技術(shù)有詳細(xì)的了解，只有全面認(rèn)識(shí)了該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和不足，才能更好地開展控制工作。我們知道，PLC的工作原理決定了它通常情況下只是單純地受到動(dòng)作順序的控制，因此在PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制工作過程中必須要注意以下幾點(diǎn)：首先，定位的速度以及精度的協(xié)調(diào)工作。數(shù)控機(jī)床中的電機(jī)頻率與轉(zhuǎn)速有著緊密的聯(lián)系，脈沖控制頻率的高低決定著電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢。因此，做好定位速度與精度的控制就十分重要了。通過PLC技術(shù)的運(yùn)用，在提高精度的前提下保證定位的速度，對(duì)于實(shí)現(xiàn)PLC機(jī)械加工數(shù)控機(jī)床的改造工作有重要的作用。其次，減少工作過程中出現(xiàn)誤差的頻率。PLC驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)提高了系統(tǒng)的可靠性，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化執(zhí)行元件的優(yōu)化工作。步進(jìn)電機(jī)的開環(huán)控制受到了PLC產(chǎn)生的脈沖所控制，必須降低電機(jī)的頻率減慢電機(jī)的轉(zhuǎn)速才能夠避免不必要的誤差和失誤。最后，實(shí)現(xiàn)對(duì)可變控制參數(shù)的在線修改。PLC機(jī)械加工數(shù)控車床技術(shù)的應(yīng)用提高了工作效率，有的客戶為了獲取更高的利潤(rùn)提高工作效率，有的時(shí)候會(huì)在線修改可變控制參數(shù)。我們知道，PLC是沒有顯示數(shù)碼的，即使做到了修改也難以保證用戶的實(shí)際需求。因此，需要開發(fā)簡(jiǎn)便有效的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)PLC可變控制參數(shù)的在線修改工作。
2.2 做好對(duì)系統(tǒng)的科學(xué)定位
通常情況下，定位過程主要由以下兩個(gè)階段組成：第一階段是粗定位階段；另一個(gè)是精定位A段。即使兩個(gè)階段存在一定的差異性，然而都需要相同的電機(jī)加以完成的。對(duì)于粗定位階段來說，相關(guān)人員可以利用適量的脈沖來提升機(jī)床的工作水平，繼而更好的促使數(shù)控機(jī)床得到恰當(dāng)?shù)母脑臁＞途ㄎ浑A段而言，相關(guān)人員需要依據(jù)從大到小的順序完成。在剛剛開始的時(shí)候可以利用較大的脈沖當(dāng)量完成相應(yīng)的改造標(biāo)準(zhǔn)，在完成基本任務(wù)以后就可以使用較小的脈沖當(dāng)量了，并且逐漸過渡到精定位階段里。在這個(gè)過渡的環(huán)節(jié)，相關(guān)人員一定要確保轉(zhuǎn)速處于穩(wěn)定的狀態(tài)，只有這樣才可以滿足相關(guān)要求。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床在實(shí)際改造的時(shí)候有兩個(gè)階段存在差異性，所以相關(guān)人員在實(shí)際加工的時(shí)候，一定要對(duì)系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速做好更換作業(yè)，并且要依據(jù)兩個(gè)階段的具體情況而配置恰當(dāng)?shù)淖兯傺b置，從而確保系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)正常運(yùn)行的目的。
不僅僅如此，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)元件的檢查引起必要的重視。倘若PLC控制系統(tǒng)在控制的過程中發(fā)生問題，那么就需要在第一時(shí)間對(duì)產(chǎn)生的不確定因素做好相應(yīng)的排查作業(yè)，在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)故障并做好相應(yīng)的檢測(cè)工作。就經(jīng)常出現(xiàn)的問題來說，相關(guān)人員需要自己做好檢測(cè)工作，在第一時(shí)間發(fā)生問題亦或是將報(bào)警裝置開啟，從而為人員可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題得到盡快處理提供方便。
2.3 數(shù)控機(jī)床的控制工作
由于PLC是利用相關(guān)輸入端將數(shù)控機(jī)床進(jìn)行連接的，這樣就可以對(duì)其操作面板加以控制。依賴于相關(guān)面板及其有關(guān)操作面板就可以對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做好嚴(yán)格的控制，從而確保數(shù)控機(jī)床能夠順利的運(yùn)作。由于PLC使用到數(shù)控機(jī)床改造中最主要的是依賴于相關(guān)輸入信號(hào)及其輸出信號(hào)的科學(xué)控制，通過恰當(dāng)?shù)目刂剖侄未_保系統(tǒng)能夠依據(jù)相關(guān)命令合理的運(yùn)作，最大程度提升工作質(zhì)量。
結(jié)束語
通過以上內(nèi)容的論述，可以清楚的看到：數(shù)控機(jī)床的使用在提升工作質(zhì)量的基礎(chǔ)上，還能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。但是，數(shù)控機(jī)床在實(shí)際操作的過程中具有一定的繁瑣性，這樣就會(huì)在某種程度上對(duì)數(shù)控機(jī)床的工作水平帶來不利影響。而隨著PLC技術(shù)使用到數(shù)控機(jī)床中，能夠較好的解決這種情況，相信在未來的發(fā)展中會(huì)得到大力的推廣。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞:數(shù)控;機(jī)床;精度
中圖分類號(hào):TG659文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0281-01
0 前言
前幾年,我國很多單位從國外引進(jìn)了很多中高檔數(shù)控機(jī)床,有的服役期滿,有的不能正常工作,處于閑置,造成巨大資源浪費(fèi)。這些機(jī)床共同之處在于機(jī)械部分基本完好,精度較高,主要是由于數(shù)控系統(tǒng)出現(xiàn)問題而又難以購置配件,不能滿足正常生產(chǎn)的需要和現(xiàn)代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備進(jìn)行數(shù)控化改造,只需幾十萬元就能發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的作用,而購置一臺(tái)新的同性能的數(shù)控機(jī)床則需要幾百萬甚至上千萬的資金,因此,對(duì)我國來說數(shù)控機(jī)床的數(shù)控化改造具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益,非常迫切。文章基于此在論述了數(shù)控機(jī)床改造特點(diǎn)的基礎(chǔ)上對(duì)于常見的提高數(shù)控機(jī)床改造精度的措施進(jìn)行了較詳細(xì)的闡述。
1 數(shù)控機(jī)床改造的特點(diǎn)
數(shù)控改造技術(shù)在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛,這主要是由于數(shù)控改造有以下幾方面突出特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn):
(1)投資額少、交貨期短同購置新機(jī)床相比,一般可以節(jié)省60%-80%的費(fèi)用,改造費(fèi)用低,特別是大型、特殊機(jī)床尤其明顯。一般大型機(jī)床改造,只是新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3,交貨期短。即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動(dòng)交換裝置的制造與安裝過于費(fèi)工、費(fèi)錢,改造成本也高2-3倍,但與購置新機(jī)床相比,也能節(jié)省投資50%左右。
(2)機(jī)械性能穩(wěn)定可靠所利用的床身、立柱等基礎(chǔ)件都是重而兼顧的鑄造構(gòu)件,而不是那種焊接構(gòu)件,改造后的機(jī)床性能高、質(zhì)量好,可以作為新設(shè)備繼續(xù)使用多年。
(3)熟悉了解設(shè)備、便于操作維修購買新設(shè)備時(shí),不了解新設(shè)備是否滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計(jì)算出機(jī)床地加工能力,另外,由于多年使用,操作者對(duì)機(jī)床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓(xùn)時(shí)間短,見效快。改造的機(jī)床一安裝好,就可以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
(4)可采用最新的控制技術(shù)可根據(jù)技術(shù)革新的發(fā)展速度,及時(shí)地提高生產(chǎn)設(shè)備地自動(dòng)化水平和效率,提高設(shè)備和檔次,將舊設(shè)備改成當(dāng)今水平的機(jī)床。充分利用現(xiàn)有的條件可以充分利用現(xiàn)有地基,不必像購置新設(shè)備時(shí)那樣需要重新構(gòu)筑地基。因此可節(jié)約費(fèi)用,降低改造成本,同時(shí)也可縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
(5)提高產(chǎn)品質(zhì)量和工效可以解決復(fù)雜零件的加工精度控制,加工的產(chǎn)品尺寸一致性好、合格率高、廢品率的、生產(chǎn)效率高。如經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床,一般可提高工效3-7倍。對(duì)復(fù)雜零件而言,難度越高,提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,提高工人素質(zhì)促進(jìn)科技成果的普及和應(yīng)用,為“體力型”向“智能”轉(zhuǎn)變創(chuàng)造條件。
2 提高數(shù)控機(jī)床改造精度的常見方法
數(shù)控機(jī)床在設(shè)計(jì)上要達(dá)到高的靜動(dòng)態(tài)剛度,運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小,傳動(dòng)無間隙,功率大;便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求,還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求,才能獲得預(yù)期的改造目的,常見的機(jī)床改造方法如下。
2.1 修復(fù)機(jī)床導(dǎo)軌精度
導(dǎo)軌的作用是導(dǎo)向與承載。導(dǎo)軌在空載和在切削條件下運(yùn)動(dòng)時(shí),都應(yīng)具有足夠的導(dǎo)向精度。是機(jī)床幾何精度的基礎(chǔ),所以,機(jī)床在改造時(shí),為了達(dá)到預(yù)期的精度要求,往往必須修復(fù)導(dǎo)軌精度。對(duì)不同形式導(dǎo)軌,大概修理方法如下:
(1)使用環(huán)氧型耐磨導(dǎo)軌涂層修復(fù)導(dǎo)軌精度:工作臺(tái)導(dǎo)軌的涂層,就是床身導(dǎo)軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡(jiǎn)化了工藝,縮短了制造周期。應(yīng)用于機(jī)床改造更為便利,效果顯著。
(2)鑄鐵導(dǎo)軌:鑄鐵導(dǎo)軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點(diǎn)為18―25點(diǎn)/平方厘米,同時(shí),必須保證的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對(duì)位置控制精度的影響。
2.2 恢復(fù)主軸精度
主軸是主軸組的重要組成部分。機(jī)床工作時(shí),由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運(yùn)動(dòng),對(duì)加工質(zhì)量和生產(chǎn)率,有重要影響。所以,改造時(shí)必須修復(fù)主軸的精度。
對(duì)于精度超差的主軸拆卸以后應(yīng)對(duì)其進(jìn)行全面檢查,以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調(diào)整軸承的間隙調(diào)整和預(yù)緊。調(diào)整后應(yīng)進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn),溫升超過規(guī)定值,應(yīng)減少預(yù)緊量。
當(dāng)主軸軸承重新裝配好后,用千分表和標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉(zhuǎn)中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉(zhuǎn)中心同主軸的回轉(zhuǎn)中心完全重合。
2.3 修復(fù)或更換滾珠絲杠
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,機(jī)械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。滾珠絲杠作為當(dāng)代數(shù)控機(jī)床進(jìn)給的主要傳動(dòng)機(jī)構(gòu),以其長(zhǎng)壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點(diǎn)而得以廣泛應(yīng)用,成為各類數(shù)控機(jī)床的重要配套部件,并己實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、通用化和商品化。基本上現(xiàn)代的數(shù)控機(jī)床都采用了滾珠絲杠,但在改造時(shí),一定要恢復(fù)其傳動(dòng)精度,或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造后的定位精度,尤其是在半閉環(huán)系統(tǒng)中,絲杠不僅要起到傳動(dòng)作用,還要起到標(biāo)尺的作用,編碼器只是測(cè)量絲杠的轉(zhuǎn)數(shù),至于工作臺(tái)實(shí)際行走的距離,相當(dāng)于開環(huán),只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。
2.4 利用精密儀器檢測(cè)機(jī)床精度
可以結(jié)合具體的機(jī)床改造過程,利用先進(jìn)的激光干涉儀測(cè)量系統(tǒng),對(duì)機(jī)床的定位精度進(jìn)行測(cè)量,并利用球桿儀快速檢查機(jī)床精度,診斷誤差來源,自動(dòng)分析機(jī)床精度狀態(tài),檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動(dòng)鏈磨損等,根據(jù)檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)行必要的分析,再結(jié)合資金投入、新技術(shù)應(yīng)用等因素確定必要的改造、修理方案。在調(diào)整機(jī)床參數(shù)時(shí),尤其是伺服驅(qū)動(dòng)參數(shù),可根據(jù)球桿儀的檢測(cè)結(jié)果,進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化,使機(jī)床參數(shù)更合理,系統(tǒng)更穩(wěn)定。
在改造完成后,利用激光干涉儀對(duì)定位精度進(jìn)行測(cè)量,然后,根據(jù)情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償,可以大大提高機(jī)床的定位精度和加工精度。
2.5 減少傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙
一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度,數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動(dòng),因而改造時(shí),機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求,以保證機(jī)床加工精度。
如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有蝸輪蝸桿傳動(dòng),一定要注意,調(diào)整好反向間隙,否則,很可能直接影響機(jī)床性能。另外,如果進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)中有同步齒形帶,也必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整或更換,尤其是在采用半閉環(huán)系統(tǒng)中,若此部分不在控制環(huán)內(nèi),將直接影響機(jī)床的定位精度。
3 結(jié)論
為了能夠大幅度提高數(shù)控機(jī)床改造后的性能,升級(jí)為最頂級(jí)的高端機(jī)床,有時(shí)需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。但往往價(jià)格非常昂貴,使用時(shí)一定要根據(jù)實(shí)際情況,慎重選擇。本文對(duì)數(shù)控機(jī)床改造中提高改造精度的方法進(jìn)行了較全面的論述,對(duì)數(shù)控機(jī)床改造具有一定的指導(dǎo)意義。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：數(shù)控化改造 教學(xué)設(shè)計(jì) 任務(wù)驅(qū)動(dòng)
中圖分類號(hào)：G420 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）07（b）-0125-01
1 課程定位與設(shè)計(jì)思路
1.1 課程定位
本課程是數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)選修課程，主要完成普通機(jī)床的數(shù)控改造和數(shù)控機(jī)床原有數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)換代改造。采取工作過程導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，提升學(xué)生職業(yè)崗位能力，同時(shí)拓展學(xué)生數(shù)控機(jī)床安裝調(diào)試能力，使學(xué)生能夠進(jìn)一步強(qiáng)化數(shù)控機(jī)床機(jī)維修的能力，從而增強(qiáng)學(xué)生從事數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)的職業(yè)能力，提升數(shù)控設(shè)備維修人才的技術(shù)水平。
前修課程為：《數(shù)控機(jī)床機(jī)械裝調(diào)與檢測(cè)》、《數(shù)控機(jī)床電氣安裝與調(diào)試A》、《數(shù)控機(jī)床電氣裝調(diào)實(shí)訓(xùn)》、《數(shù)控機(jī)床故障診斷與維修A》、《數(shù)控機(jī)床維修實(shí)訓(xùn)》。
1.2 設(shè)計(jì)思路
通過對(duì)數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)工、數(shù)控機(jī)床維修員等就業(yè)崗位的工作內(nèi)容與工作過程的分析，要求從業(yè)人員不僅具備數(shù)控機(jī)床裝調(diào)、維修技能，還要能夠?qū)ζ胀C(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造以及數(shù)控機(jī)床升級(jí)改造。在進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造時(shí)要完成以下任務(wù)。
了解用戶提供的機(jī)械零件加工要求及其生產(chǎn)組織情況以及用戶對(duì)機(jī)床的改造設(shè)想，通過與用戶溝通協(xié)商，制定機(jī)床的數(shù)控改造方案，對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行選型，確定驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，然后向用戶提出報(bào)價(jià)方案。
根據(jù)企業(yè)與用戶簽訂的技術(shù)改造協(xié)議和關(guān)鍵零部件清單，設(shè)計(jì)機(jī)床改造的主軸系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)、導(dǎo)軌與滾珠絲杠及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)、電動(dòng)刀架安裝結(jié)構(gòu)的機(jī)械裝配圖及其相關(guān)的零部件、電氣控制系統(tǒng)圖及其電氣安裝圖，編制機(jī)械零部件清單和電氣元器件清單。
根據(jù)機(jī)械裝配圖及其相關(guān)的零件圖（含機(jī)械零部件清單），聯(lián)系協(xié)作企業(yè)完成相關(guān)的機(jī)械加工任務(wù)和電氣柜的制作任務(wù)。聯(lián)系相關(guān)的供應(yīng)商購置機(jī)械零部件和電氣元器件（包供應(yīng)部門）。
根據(jù)機(jī)械裝配圖安裝主軸系統(tǒng)、進(jìn)給系統(tǒng)（導(dǎo)軌與絲杠）、電動(dòng)刀架、硬限位與回零裝置。根據(jù)電氣原理圖和電氣安裝圖，安裝數(shù)控控制系統(tǒng)的兩個(gè)電氣柜。
分別進(jìn)行數(shù)控機(jī)床機(jī)械系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)的功能調(diào)試，繼而進(jìn)行數(shù)控機(jī)床的精度檢測(cè)與調(diào)試，使其達(dá)到國家規(guī)定的數(shù)控機(jī)床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)制定檢驗(yàn)報(bào)告。
2 課程目標(biāo)
學(xué)生以獨(dú)立或小組合作的形式，通過教師指導(dǎo)或者借助數(shù)控系統(tǒng)技術(shù)手冊(cè)等資料，制定普通機(jī)床的數(shù)控改造和數(shù)控機(jī)床原有數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)換代改造作業(yè)計(jì)劃，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成上述計(jì)劃、實(shí)施、檢查并進(jìn)行評(píng)價(jià)反饋。在實(shí)施計(jì)劃的過程中，使用工具、設(shè)備和材料等要符合勞動(dòng)安全和環(huán)境保護(hù)規(guī)定，對(duì)已完成的任務(wù)進(jìn)行記錄、存檔和評(píng)價(jià)反饋。
學(xué)習(xí)完本課程后，學(xué)生應(yīng)當(dāng)能夠進(jìn)行普通機(jī)床的數(shù)控改造和數(shù)控機(jī)床原有數(shù)控系統(tǒng)的升級(jí)換代改造，包括：①電動(dòng)刀架的安裝與調(diào)試；②主軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試；③進(jìn)給系統(tǒng)（含伺服系統(tǒng)與導(dǎo)軌絲杠系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試；④PMC控制（含機(jī)床操作面板）的軟硬件設(shè)計(jì)；⑤機(jī)床的功能調(diào)試；⑥機(jī)床的精度檢驗(yàn)。
3 教學(xué)內(nèi)容
按照數(shù)控設(shè)備應(yīng)用與維護(hù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，本課程采用工作過程導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)模式，融“教、學(xué)、做”為一體，“知識(shí)、技能、素質(zhì)”培養(yǎng)為一體。
具體學(xué)習(xí)內(nèi)容如下。
數(shù)控系統(tǒng)的組成，數(shù)控機(jī)床電氣原理圖，普通機(jī)床數(shù)控化改造的主要電機(jī)的選擇方法，機(jī)床數(shù)控化改造的機(jī)械結(jié)構(gòu)改造，改造的機(jī)床PLC程序、數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)參數(shù)，普通機(jī)床數(shù)控化改造的刀架及系統(tǒng)的改造，本課程內(nèi)容包括兩個(gè)學(xué)習(xí)項(xiàng)目，學(xué)習(xí)項(xiàng)目描述如表1所示。
4 教學(xué)方法與手段
《普通機(jī)床數(shù)控化改造》是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，為突出課程的實(shí)踐性和職業(yè)性，本課程倡導(dǎo)教學(xué)方法的多樣化。本課程主要采用項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)法方法，輔助采用案例教學(xué)、學(xué)生互評(píng)、學(xué)生實(shí)操等方法。
項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)：在課程中根據(jù)數(shù)控機(jī)床維修人員的需求，選定機(jī)床數(shù)控化改造過程為項(xiàng)目，以此為導(dǎo)向，讓學(xué)生完成機(jī)床數(shù)控化改造的整個(gè)過程，以培養(yǎng)學(xué)生機(jī)床升級(jí)改造的技能。結(jié)合學(xué)院和專業(yè)的現(xiàn)有教學(xué)和實(shí)訓(xùn)條件，以機(jī)床數(shù)控化改造的工作過程為載體，通過了解機(jī)械零件加工要求確認(rèn)機(jī)床改造后需要實(shí)現(xiàn)的功能（資訊）、制定機(jī)床的數(shù)控改造方案（計(jì)劃）、設(shè)計(jì)機(jī)床改造部分的機(jī)械裝配圖以及電氣控制原理圖（實(shí)施）、小組互評(píng)、學(xué)生自評(píng)教師點(diǎn)評(píng)（評(píng)價(jià)）的工作過程設(shè)計(jì)教學(xué)。
學(xué)生互評(píng)：每完成一個(gè)改造設(shè)計(jì)任務(wù)，各組同學(xué)進(jìn)行互評(píng)，相互查缺補(bǔ)漏，以達(dá)到知識(shí)互補(bǔ)，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。
關(guān)鍵詞: 數(shù)控技術(shù) 普通機(jī)床 數(shù)控改造
國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)裝備工業(yè)提出了越來越高的要求。裝備工業(yè)的技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度決定著整個(gè)國名經(jīng)濟(jì)的發(fā)展水平和速度。數(shù)控技術(shù)是當(dāng)今先進(jìn)制造技術(shù)和裝備最核心的技術(shù)。機(jī)床數(shù)控技術(shù)綜合了微電子與計(jì)算機(jī)技術(shù),自動(dòng)測(cè)量與控制技術(shù),以及先進(jìn)的機(jī)床制造技術(shù),它已經(jīng)而且還在繼續(xù)改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)的概念。我們必須快速提高機(jī)床的數(shù)控化率,以提高制造能力和水平。
目前我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。而用普通機(jī)床進(jìn)行加工,普遍存在著各種問題:工人勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)周期長(zhǎng),生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。影響企業(yè)的效益、生存和發(fā)展,所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。提高機(jī)床數(shù)控化率有兩個(gè)途徑,一是購買新的數(shù)控機(jī)床;二是把普通機(jī)床改裝成為數(shù)控機(jī)床,既普通機(jī)床的數(shù)控化改造。普通機(jī)床的數(shù)控改造既經(jīng)濟(jì)又快捷,是符合我國國情的提高機(jī)床數(shù)控化率的一個(gè)主要途徑。
1.普通機(jī)床數(shù)控改造的意義和必要性
1.1提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。
數(shù)控機(jī)床的精度更高,柔性更大,生產(chǎn)效率更高,更好地滿足了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和工藝發(fā)展的需要。可以說,機(jī)床數(shù)字控制技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志,它在很大程度上決定企業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的成敗。
1.2節(jié)省更新設(shè)備費(fèi)用。
目前我國機(jī)床數(shù)控化率不到3%。數(shù)控化改造普通機(jī)床的同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用,大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需新機(jī)床購置費(fèi)用的1/3。即使對(duì)原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購買新機(jī)床60%的費(fèi)用。
1.3節(jié)省培訓(xùn)工人費(fèi)用。
在原有機(jī)床基礎(chǔ)上進(jìn)行改造,和新的數(shù)控機(jī)床相比較,工人更容易上手。培訓(xùn)時(shí)間短,培訓(xùn)費(fèi)用少。
2.普通機(jī)床數(shù)控改造的內(nèi)容
機(jī)床的數(shù)控改造,主要是在原有機(jī)床的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)計(jì),最終使機(jī)床具有或部分具有數(shù)控加工能力。如提高機(jī)床的自動(dòng)化程度、加工精度和生產(chǎn)效率。下面以用微機(jī)數(shù)控技術(shù)改造普通車床CA6140為例作介紹。
普通車床CA6140是工廠常用的一種普通車床,存在著一些弱點(diǎn),如剛性不足,抗振性差,熱變形大,滑動(dòng)面的摩擦阻力大,以及傳動(dòng)元件之間存在間隙,等等,不具有數(shù)控加工能力。
2.1CA6140數(shù)控改造方案
2.1.1系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方式與伺服系統(tǒng)的選擇
改造后的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床應(yīng)具有定位、直線插補(bǔ)、順、逆圓弧插補(bǔ)、暫停、循環(huán)加工、公英制螺紋加工等功能,故應(yīng)該選擇連續(xù)控制系統(tǒng)。考慮到屬于經(jīng)濟(jì)型的數(shù)控機(jī)床加工精度要求不很高,為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本,所以驅(qū)動(dòng)元件采用步進(jìn)電機(jī),并采用開環(huán)控制系統(tǒng)。
2.1.2數(shù)控系統(tǒng)
根據(jù)機(jī)床要求,采用8位微機(jī)。由于MCS-51系列單片機(jī)具有集成度高,可靠性好,功能強(qiáng),速度快,抗干擾能力強(qiáng),具有很高的性價(jià)比等特點(diǎn),決定采用MCS-51系列的8031單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)由微機(jī)部分、鍵盤及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、環(huán)形分配器、步進(jìn)電機(jī)功率放大電路等組成,系統(tǒng)的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實(shí)現(xiàn),顯示器采用數(shù)碼管顯示加工數(shù)據(jù)及機(jī)床狀態(tài)等信息。
2.1.3機(jī)械傳動(dòng)方式
為了機(jī)床達(dá)到更高的分辨率,采用步進(jìn)電機(jī)經(jīng)齒輪減速再驅(qū)動(dòng)絲杠,為了保證更高的傳動(dòng)精度和平穩(wěn)性,盡量減小摩擦力,選用滾珠絲杠螺母副。同時(shí),為了提高傳動(dòng)剛度和消除間隙,采用有預(yù)加負(fù)荷的結(jié)構(gòu)。齒輪傳動(dòng)也要采用消除齒側(cè)間隙的結(jié)構(gòu)。
2.2CA6140數(shù)控改造成果
2.2.1用滾珠絲桿螺母副替換普通車床上的絲桿及光桿,提高了機(jī)床的加工精度和加工效率。
2.2.2用步進(jìn)電機(jī)作為伺服機(jī)構(gòu),驅(qū)動(dòng)機(jī)械部分工作。
2.2.3用自動(dòng)換刀刀架實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)換刀。
2.2.4采用8031單片機(jī),加上一些擴(kuò)展芯片控制系統(tǒng)工作。具有一定的數(shù)控加工功能。
3.結(jié)語
普通機(jī)床數(shù)控化改造具有重大的現(xiàn)實(shí)意義,也是必要的。我國有大量的普通機(jī)床,這是問題,同時(shí)也是巨大的資源。普通機(jī)床數(shù)控化改造涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域,是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程。數(shù)控化改造要注意與實(shí)際情況相結(jié)合,因地制宜,以達(dá)到最好的效果。
參考文獻(xiàn):
[1]梁景凱.機(jī)電一體化技術(shù)與系統(tǒng)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版,1999.
[2]王愛玲.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:兵器工業(yè)出版社,1999.
一車床的數(shù)控改造
（一）、數(shù)控機(jī)床工作原理及組成
1.數(shù)控機(jī)床工作原理：
數(shù)控機(jī)床加工零件時(shí)，首先應(yīng)編制零件的加工程序，這是數(shù)控機(jī)床的工作指令。將加工程序輸入到數(shù)控裝置，再由數(shù)控裝置控制機(jī)床主運(yùn)動(dòng)的變化、起停，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻的開、關(guān)等動(dòng)作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴(yán)格的按照加工程序規(guī)定的順序、軌跡和參數(shù)進(jìn)行工作，從而加工出符合要求的零件。
2.數(shù)控機(jī)床的組成：
數(shù)控機(jī)床主要由控制介質(zhì)、數(shù)控裝置、伺服系統(tǒng)和機(jī)床本體等四部分組成（二）、設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)
普通車床（C618）的數(shù)控改造設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：總體方案的確定和驗(yàn)證、機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)計(jì)算（包括縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算）、主運(yùn)動(dòng)自動(dòng)變速原理及改造后的機(jī)床傳動(dòng)系統(tǒng)圖的設(shè)計(jì)、機(jī)床調(diào)速電動(dòng)機(jī)控制電路的設(shè)計(jì)、電磁離合器的設(shè)計(jì)計(jì)算。。
本設(shè)計(jì)任務(wù)是對(duì)C618臥式車床進(jìn)行數(shù)控化改造，實(shí)現(xiàn)微機(jī)對(duì)車床的數(shù)控化控制。利用微機(jī)對(duì)車床的縱向、橫向進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字控制，并要達(dá)到縱向最小運(yùn)動(dòng)單位為0.01/脈沖，橫向最小運(yùn)動(dòng)單位0.005/脈沖，主運(yùn)動(dòng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速，刀架要改造成自動(dòng)控制的自動(dòng)轉(zhuǎn)位刀架，要能自動(dòng)的切削螺紋。
（三）、數(shù)控部分的設(shè)計(jì)改造
1、數(shù)控系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方式的確定
數(shù)控系統(tǒng)按其運(yùn)動(dòng)軌跡可分為：點(diǎn)位控制系統(tǒng)、連續(xù)控制系統(tǒng)。點(diǎn)位控制系統(tǒng)只要求控制刀具從一點(diǎn)移到另外一點(diǎn)的位置，而對(duì)于運(yùn)動(dòng)軌跡原則上不加控制。連續(xù)控制系統(tǒng)能對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上坐標(biāo)方向的位移進(jìn)行嚴(yán)格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復(fù)雜輪廓零件，所以本微機(jī)數(shù)控系統(tǒng)采用連續(xù)控制系統(tǒng)。
2、伺服進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)改造
數(shù)控機(jī)床的伺服進(jìn)給系統(tǒng)按有無位置檢測(cè)和反饋可分為開環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)。
閉環(huán)控制方案的優(yōu)點(diǎn)是可以達(dá)到和好的機(jī)床精度，能補(bǔ)償機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)中的各種誤差，消除間隙、干擾等對(duì)加工精度的影響。但他結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)難度大、調(diào)式和維修困難、造價(jià)高。
半閉環(huán)控制系統(tǒng)由于調(diào)速范圍寬，過載能力強(qiáng)，又采用反饋控制，因此性能遠(yuǎn)優(yōu)于以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的開環(huán)控制系統(tǒng)。但是，采用半閉環(huán)控制其調(diào)式比開環(huán)要復(fù)雜，設(shè)計(jì)上也要有其自身的特點(diǎn)，技術(shù)難度較大。
開環(huán)控制系統(tǒng)中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環(huán)系統(tǒng)的精度較差，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，所以常用于精度要求不高的場(chǎng)合。
經(jīng)過上序比較，由于所改造的C618車床的目標(biāo)加工精度要求不高，所以決定采用開環(huán)控制系統(tǒng)。
3、數(shù)控系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)
數(shù)控系統(tǒng)都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)，性能的好壞直接影響整體數(shù)控系統(tǒng)的工作性能。
數(shù)控裝置的設(shè)計(jì)方案通常有：
可以全部自己設(shè)計(jì)制作
可以采用單板機(jī)或STD模塊或工控機(jī)改制
可以選用現(xiàn)成的數(shù)控裝置作少量的適應(yīng)化改動(dòng)
在普通機(jī)床的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控改造中，由于第一種設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)且不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)質(zhì)量也難于保證。第二種則更加不經(jīng)濟(jì)。所以不課程設(shè)計(jì)將采取第三鐘方案。
（四）、機(jī)械改造部分的設(shè)計(jì)
1、主傳動(dòng)部分的改造設(shè)計(jì)
將原機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)換成變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)，無級(jí)調(diào)速部分由變頻器控制。將原機(jī)床的主軸手動(dòng)變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機(jī)構(gòu)。改造后使其主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)分離，主軸電動(dòng)機(jī)的作用只是帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)。
2、進(jìn)給機(jī)構(gòu)的改造
將原機(jī)床的掛輪機(jī)構(gòu)、進(jìn)給箱、溜板箱、滑動(dòng)絲杠、光杠等全部拆除。縱向、橫向進(jìn)給以步進(jìn)電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)元件經(jīng)一級(jí)齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動(dòng)。
3、其它部件的改造
關(guān)鍵詞：數(shù)控機(jī)床 電氣改造數(shù)控線切割機(jī)床
中圖分類號(hào)： TG502 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
1數(shù)控機(jī)床電氣改造概述
1．1電氣改造的必要性
作為實(shí)現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、集成化的重要基礎(chǔ)，現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)已經(jīng)滲透到了制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)控設(shè)備的數(shù)量和先進(jìn)水平也成為了衡量企業(yè)生產(chǎn)能力、行業(yè)現(xiàn)代化程度、甚至是國家綜合國力水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。隨著設(shè)備多年的使用和機(jī)床技術(shù)的不斷提高，目前我國很多數(shù)控機(jī)床設(shè)備都存在著電氣元件損壞或精度下降的問題，如電氣連接件的氧化腐蝕造成其接觸可靠性下降，電機(jī)整流子磨損，光電器件性能降低，以及漏電等造成的信號(hào)畸變和參數(shù)偏移等，都使數(shù)控設(shè)備難以維持正常的工作。而電子技術(shù)發(fā)展的速度也讓很多在技術(shù)、理論、工藝方面無法跟上時(shí)代的生產(chǎn)廠家遭到淘汰，使原有設(shè)備的配套服務(wù)失去了保障。與此同時(shí)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)制造業(yè)提出了越來越嚴(yán)苛的要求，企業(yè)必須將產(chǎn)品精度高、形態(tài)功能復(fù)雜、加工時(shí)間短、能耗低作為其根本優(yōu)勢(shì)，以求得在激烈競(jìng)爭(zhēng)中勝出的機(jī)會(huì)，而這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)必須得到先進(jìn)、精確的數(shù)控機(jī)床及其技術(shù)的支持。考慮到數(shù)控設(shè)備本身仍具有很高的資產(chǎn)價(jià)值，直接淘汰會(huì)造成巨大的成本浪費(fèi)，因此機(jī)床關(guān)鍵部件和關(guān)鍵工藝的改造就成為了擺在企業(yè)技術(shù)工作者面前，亟待解決的問題。
1．2數(shù)控機(jī)床電氣改造的主要內(nèi)容
目前數(shù)控機(jī)床的電氣改造主要包括以下內(nèi)容：對(duì)機(jī)床故障部分的診斷和修復(fù)，即功能復(fù)原；翻新其電氣系統(tǒng)以提高設(shè)備的生產(chǎn)效率和精度，并對(duì)無法滿足生產(chǎn)需要的電氣系統(tǒng)進(jìn)行更新；此外，電氣改造還包括對(duì)數(shù)控技術(shù)進(jìn)行科技革新，大幅提高數(shù)控系統(tǒng)的性能與檔次等。
2 數(shù)控線切割機(jī)床電氣改造
數(shù)控線切割機(jī)床是直接利用電能、熱能對(duì)金屬進(jìn)行加工，可加工各種特殊性能的材料和各種復(fù)雜形狀及微細(xì)、微精、薄壁、低剛性等零件，其工作原理：放電間隙工作液檢測(cè)變頻計(jì)算機(jī)環(huán)行分配器功率放大步進(jìn)電機(jī)走絲系統(tǒng)程序圖紙輸入機(jī),數(shù)控線切割機(jī)床原理：改造數(shù)控線切割機(jī)床是上世紀(jì)85年的產(chǎn)品，其控制方式為開環(huán)控制系統(tǒng)：計(jì)算機(jī)根據(jù)輸入數(shù)據(jù)，經(jīng)過運(yùn)算給出控制量(輸出脈沖量)，通過步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，移動(dòng)的距離由指令值確定.工作臺(tái)縱橫向移動(dòng)采用滾珠導(dǎo)軌——步進(jìn)電機(jī)——消間隙齒輪——精密滾珠絲杠副傳動(dòng)。該機(jī)的電氣控制系統(tǒng)較為復(fù)雜，電子控制技術(shù)較為落后，編程復(fù)雜，煩瑣，需按格式編程，且需用紙帶穿孔，用光電機(jī)或人工輸入、修改、編輯、檢驗(yàn)困難，同時(shí)電子元件老化，設(shè)備故障頻繁且不易修復(fù)，電氣升級(jí)改造勢(shì)在必行，我們應(yīng)用計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程控制進(jìn)行了控制及電氣改造。
2.1 控制原理
數(shù)控線切割機(jī)床運(yùn)用計(jì)算機(jī)數(shù)字控制系統(tǒng)，電氣改造主要是更新控制系統(tǒng)，變?cè)鹊姆蛛x元件為大規(guī)模集成塊，控制技術(shù)更為先進(jìn),其控制原理大同小異，分述如下:功能控制：自動(dòng)讀入控制信息，使計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)確立相應(yīng)的工作狀態(tài)，而控制線切割機(jī)床生產(chǎn)相應(yīng)的動(dòng)作坐標(biāo)控制：即位置控制，控制鉬絲與工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的位置與軌跡，計(jì)算機(jī)控制中，計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)計(jì)算各點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，把脈沖當(dāng)量折合成脈沖數(shù)來表示，計(jì)算機(jī)發(fā)出一定數(shù)量的脈沖，步進(jìn)電機(jī)絲杠即轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的位移，位置信息處理：計(jì)算機(jī)進(jìn)行插補(bǔ)運(yùn)算，采用直線或圓弧逐段逼近給定曲線，從而引導(dǎo)鉬絲跟蹤設(shè)計(jì)圖形所規(guī)定的運(yùn)動(dòng)軌跡，該系統(tǒng)輸入信息的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)加工處理、插補(bǔ)運(yùn)算以及硬盤驅(qū)動(dòng)器、多功能板。
高頻電源控制板機(jī)床電器：自動(dòng)編程卡、步進(jìn)電機(jī)控制板、變頻控制板、步進(jìn)驅(qū)動(dòng)板等機(jī)能通過計(jì)算機(jī)軟件完成，而機(jī)床的控制則通過計(jì)算機(jī)與機(jī)床的驅(qū)動(dòng)裝置，強(qiáng)電系統(tǒng)之間的接口裝置實(shí)現(xiàn)。
2.2 硬件改造
原數(shù)控系統(tǒng)采用北京數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究所微型機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，原高頻脈沖電源采用上海通用公司2000年產(chǎn)高效型脈沖電源，改造后的控制系統(tǒng)采用專門設(shè)計(jì)的數(shù)字控制硬件插卡，配備INTEL486/PENTIUM 586電腦，15寸彩顯，硬件插卡帶有接口電路、變頻、和高頻控制開關(guān)，具有元件少，接插件少，可靠性高等特點(diǎn)。控制器系統(tǒng)軟件全中文提示；可一邊加工, 一邊進(jìn)行程序編輯或模擬加工；可同時(shí)控制多達(dá)四部機(jī)床做不同的工作；采用大規(guī)模CMOS存儲(chǔ)器（62256/628128）來實(shí)現(xiàn)停電保護(hù)；系統(tǒng)接入客戶的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和監(jiān)視各加工進(jìn)程。高頻電源采用DK3D高效脈沖電源。
2.3 控制卡的主要功能
(1)開機(jī)操作簡(jiǎn)化：系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置可永久保留，操作簡(jiǎn)單易學(xué)；
(2) 永久保留內(nèi)存數(shù)據(jù)：系統(tǒng)附有可自動(dòng)充電之鎳隔電池供存儲(chǔ)器停電狀態(tài)所需，完善的斷電保護(hù)功能，如加工過程中突然斷電，復(fù)電后即可繼續(xù)加工；
(3)圖形顯示加工進(jìn)程，并顯示相對(duì)坐標(biāo)X、Y，J和絕對(duì)坐標(biāo)X、Y、U、V等變化數(shù)值；
(4)錐度加工應(yīng)用了四軸/五軸聯(lián)動(dòng)的技術(shù)，上下異形和簡(jiǎn)單輸入角度兩種錐度加工方式，使錐度加工變得快捷、容易。
(5)導(dǎo)輪切點(diǎn)補(bǔ)償，包括了U軸和V軸，使大錐度切割的精度大大優(yōu)于同類軟件。
(6)可對(duì)基準(zhǔn)面和絲架距作精確的校正計(jì)算，使錐度加工的精度得到保證，并且容易操作。
(7)可將AUTOCAD的DXF格式及ISO G格式作數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。
(8)可在一臺(tái)電腦上同時(shí)控制多達(dá)四部機(jī)床做不同的工作，并可脫機(jī)一邊加工，一邊編程。
(9)加工參數(shù)設(shè)置包括：3B補(bǔ)償，加工比例，坐標(biāo)變換，循環(huán)加工和步進(jìn)速度調(diào)節(jié)等，坐標(biāo)變換有旋轉(zhuǎn)、鏡象等八種；
(10)可由任意段開始加工，和到任意段結(jié)束，以及正/逆向加工；
(11)模擬加工可快速檢查程序的終點(diǎn)坐標(biāo)結(jié)果，及預(yù)先檢查加工過程；
(12)暫停、結(jié)束、短路自動(dòng)回退和長(zhǎng)時(shí)間短路（1分鐘）報(bào)警；
3 結(jié)語
數(shù)控機(jī)床的電氣改造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，針對(duì)不同企業(yè)不同的生產(chǎn)、技術(shù)、成本條件，某一設(shè)備的最佳改造方案通常具有唯一性。這就更需要技術(shù)工作者在了解原有設(shè)備的基礎(chǔ)上，根據(jù)實(shí)際環(huán)境對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，并在實(shí)際改造中確保每一個(gè)工藝環(huán)節(jié)都能正確、流暢地進(jìn)行，充分發(fā)揮設(shè)備的價(jià)值，最終令企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效果。
參考文獻(xiàn)
[1]沈軍.數(shù)控機(jī)床改造方案的選擇[J].數(shù)控設(shè)備網(wǎng),2005,(4):25-26.
此次改造與研究中，熟悉機(jī)床數(shù)控化改造的基本過程，并把各個(gè)相關(guān)學(xué)科的知識(shí)融會(huì)貫通形成一個(gè)有機(jī)的整體，為以后的改造工作打下了良好的基礎(chǔ)，同時(shí)也積累了很多經(jīng)驗(yàn)，在今后的工作中不斷學(xué)習(xí)，不斷實(shí)踐。
關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)機(jī)床； 數(shù)控； 改造
一、數(shù)控機(jī)床改造的意義
數(shù)控機(jī)床在機(jī)械加工行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣泛。數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，一方面是全功能、高性能；另一方面是簡(jiǎn)單實(shí)用的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床，具有自動(dòng)加工的基本功能，操作維修方便。經(jīng)濟(jì)型數(shù)控系統(tǒng)通常用的是開環(huán)步進(jìn)控制系統(tǒng)，功率步進(jìn)電機(jī)為驅(qū)動(dòng)元件，無檢測(cè)反饋機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)的定位精度一般可達(dá)±0.01mm至0.02mm，已能滿足改造后加工零件的精度要求。
企業(yè)要在當(dāng)前市場(chǎng)需求多變，競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中生存和發(fā)展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以最低價(jià)格、最好的質(zhì)量、最短的時(shí)間去滿足市場(chǎng)需求的不斷變化。而普通機(jī)床已不適應(yīng)多品種、小批量生產(chǎn)要求，數(shù)控機(jī)床綜合了數(shù)控技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，最適宜加工小批量、高精度、形狀復(fù)雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。當(dāng)變更加工對(duì)象時(shí)只需要換零件加工程序，無需對(duì)機(jī)床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求。另外數(shù)控機(jī)床改造節(jié)省資金。 機(jī)床的數(shù)控改造同購置新機(jī)床相比一般可節(jié)省60%左右的費(fèi)用，大型及特殊設(shè)備尤為明顯。一般大型機(jī)床改造只需花新機(jī)床購置費(fèi)的1/3。即使將原機(jī)床的結(jié)構(gòu)進(jìn)行徹底改造升級(jí)也只需花費(fèi)購買新機(jī)床60%的費(fèi)用，并可以利用現(xiàn)有地基。改造后性能穩(wěn)定可靠。因原機(jī)床各基礎(chǔ)件經(jīng)過長(zhǎng)期時(shí)效，幾乎不會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力變形而影響精度。改造后還能提高生產(chǎn)效率。機(jī)床經(jīng)數(shù)控改造后即可實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高 3至5倍。對(duì)復(fù)雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節(jié)約了費(fèi)用而且可以縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備周期。
二、機(jī)床數(shù)控化改造的必要性
數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心技術(shù)，它的整體水平標(biāo)志著一個(gè)國家工業(yè)現(xiàn)代化的水平和綜合國力的強(qiáng)弱，具有超越其經(jīng)濟(jì)價(jià)值的戰(zhàn)略物資地位。目前我國企業(yè)機(jī)械制造整體水平與發(fā)達(dá)國家相比還有很大的差距。由于我國企業(yè)大部分?jǐn)?shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)依賴進(jìn)口，企業(yè)承受不了巨額購置費(fèi)，且易受國外的控制，另外數(shù)控機(jī)械設(shè)備維修力量薄弱，進(jìn)口的備件維修成本高，設(shè)備完好率低，大部分進(jìn)口機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)已經(jīng)崩潰，有的甚至在進(jìn)口后還沒使用就已因?yàn)楦鞣矫嬖虿荒苁褂玫鹊取Ｒ虼四壳拔覈髽I(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，不到5%，各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。
我們的大多數(shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機(jī)床，而且半數(shù)以上是役齡在10年以上的舊機(jī)床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長(zhǎng)，從而在國際、國內(nèi)市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力，直接影響一個(gè)企業(yè)的產(chǎn)品、市場(chǎng)、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機(jī)床的數(shù)控化率。但廢棄傳統(tǒng)機(jī)床大量引進(jìn)數(shù)控機(jī)床對(duì)企業(yè)來說是一筆巨大的負(fù)擔(dān)，利用現(xiàn)有設(shè)備，提升傳統(tǒng)制造業(yè)的科技含量，是適合我國國情的一條道路，它不僅完成企業(yè)設(shè)備的更新?lián)Q代，而且也有良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
在美國、日本和德國等發(fā)達(dá)國家，它們的機(jī)床改造作為新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時(shí)代。由于機(jī)床以及技術(shù)的不斷進(jìn)步，機(jī)床改造是個(gè)“永恒”的課題。我國的機(jī)床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進(jìn)入到以數(shù)控技術(shù)為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數(shù)控技術(shù)改造機(jī)床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場(chǎng)，已形成了機(jī)床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的行業(yè)。在美國，機(jī)床改造業(yè)稱為機(jī)床再生（Remanufacturing）業(yè)。從事再生業(yè)的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton機(jī)床公司、Devlieg-Bullavd（得寶）服務(wù)集團(tuán)、US設(shè)備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機(jī)床改造造業(yè)稱為機(jī)床改裝（Retrofitting）業(yè)。從事改裝業(yè)的著名公司有：大畏工程集團(tuán)、崗三機(jī)械公司、千代田工機(jī)公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。
三、數(shù)控化改造的步驟
1.改造方案的確定
改造的可行性分析通過以后，就可以針對(duì)工藝和機(jī)床現(xiàn)況確定改造方案，一般包括：
機(jī)械修理與電氣改造相結(jié)合。確定改造步驟時(shí)，應(yīng)把整個(gè)電氣部分改造先分成若干個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行，如數(shù)控系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、主軸、進(jìn)給系統(tǒng)、面板控制與強(qiáng)電部分等，待各系統(tǒng)基本成型后再互聯(lián)完成全系統(tǒng)工作，根據(jù)使用條件選擇系統(tǒng)。
2.改造的技術(shù)準(zhǔn)備
改造前的技術(shù)準(zhǔn)備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功。技術(shù)準(zhǔn)備包括：機(jī)械部分準(zhǔn)備，為配合電氣改造而需進(jìn)行的機(jī)械大修改造的測(cè)量、計(jì)算、設(shè)計(jì)、繪圖、零件制作等應(yīng)先期完成。電氣部分準(zhǔn)備，新舊系統(tǒng)接口的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)全局改造的，應(yīng)設(shè)計(jì)機(jī)電轉(zhuǎn)換接口、操作面板控制與配置、互聯(lián)部分接點(diǎn)等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、連接點(diǎn)少，強(qiáng)弱電干擾小，備有適當(dāng)裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統(tǒng)的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數(shù)模轉(zhuǎn)換等。
3.改造的實(shí)施
準(zhǔn)備工作就緒后，即可進(jìn)入改造的實(shí)施階段。實(shí)施階段內(nèi)容按時(shí)間順序分為：
①原機(jī)床的全面保養(yǎng)
②保留的電氣部分最佳化調(diào)整
對(duì)電氣系統(tǒng)作局部改造，則應(yīng)對(duì)保留電氣部分進(jìn)行保養(yǎng)和最佳化調(diào)整。如強(qiáng)電部分的零件更換，電機(jī)的保養(yǎng)，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風(fēng)冷卻裝置的清洗，伺服驅(qū)動(dòng)裝置的最佳化調(diào)整，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。
③原系統(tǒng)拆除
原系統(tǒng)的拆除必須對(duì)照原圖紙，仔細(xì)進(jìn)行，及時(shí)在圖紙上作出標(biāo)記，防止遺漏或過拆（局部改造情況下）。在拆的過程中也會(huì)發(fā)現(xiàn)一些新系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的欠缺之處，應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充與修正。
④合理安排新系統(tǒng)位置及布線
根據(jù)新系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖紙，合理進(jìn)行新系統(tǒng)配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調(diào)整元器件位置、密封及必要裝飾等。應(yīng)確保連線工藝規(guī)范、線徑合適、正確無誤、可靠美觀。
⑤調(diào)試
調(diào)試必須按事先確定的步驟和要求進(jìn)行。調(diào)試人員隨時(shí)記錄，以便發(fā)現(xiàn)和解決問題。調(diào)試中首先試安全保護(hù)系統(tǒng)靈敏度，防止人身、設(shè)備事故發(fā)生；各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)拖板處于全行程中心位置；能空載試驗(yàn)的，先空載后加載；能模擬試驗(yàn)的，先模擬后實(shí)動(dòng)；能手動(dòng)的，先手動(dòng)后自動(dòng)。
4.驗(yàn)收工作及培訓(xùn)
驗(yàn)收工作應(yīng)聘請(qǐng)有關(guān)的人員共同參加，并按已制定的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行各部件的驗(yàn)收。
四、結(jié)束語
目前我國企業(yè)機(jī)床數(shù)控化比例極低，各企業(yè)使用的絕大部分為傳統(tǒng)老式機(jī)床，很難滿足企業(yè)高技術(shù)產(chǎn)品的生產(chǎn)需求和生產(chǎn)效率。為節(jié)約成本，進(jìn)一步發(fā)揮老式傳統(tǒng)機(jī)床的功效和潛在價(jià)值，將大批傳統(tǒng)老式機(jī)床改造為數(shù)控機(jī)床是一種必然性和趨勢(shì)。通過改裝機(jī)床或是提高了機(jī)床的生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度、減輕了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，或是提高了機(jī)床的加工精度和表面質(zhì)量，或是擴(kuò)大了機(jī)床的加工能力和工藝范圍，均給生產(chǎn)企業(yè)帶來了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1] 王仁德主編.機(jī)械裝配設(shè)計(jì)基礎(chǔ).東北大學(xué)出版社.1995
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[3] 榮西林.電工與電子技術(shù).北京：冶金工業(yè)出版社，2001
[關(guān)鍵字]變頻器 數(shù)控機(jī)床 伺服系統(tǒng)
[中圖分類號(hào)] TG502
[文獻(xiàn)碼] B
[文章編號(hào)] 1000-405X（2012）-10-76-1
1 前言
機(jī)床行業(yè)是國際公認(rèn)的基礎(chǔ)裝備制造業(yè)，是戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，是國民經(jīng)濟(jì)的脊柱產(chǎn)業(yè)。但隨著制造業(yè)市場(chǎng)需求的變化、產(chǎn)品升級(jí)需求的釋放、"振興規(guī)劃"和"重大專項(xiàng)"政策的出臺(tái)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在不斷優(yōu)化，機(jī)床行業(yè)將出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性復(fù)蘇機(jī)會(huì)。目前中國機(jī)床產(chǎn)業(yè)僅僅在規(guī)模方面具有相對(duì)比較優(yōu)勢(shì)，與機(jī)床制造強(qiáng)國相比，在結(jié)構(gòu)、水平、研發(fā)和服務(wù)能力等方面都還存在明顯的差距。機(jī)床市場(chǎng)的獨(dú)特結(jié)構(gòu)加快了變化速度，普通、低檔數(shù)控機(jī)床需求大幅度萎縮，大重型和高檔數(shù)控機(jī)床仍保持穩(wěn)定。同時(shí)也帶動(dòng)了機(jī)床行業(yè)上的自動(dòng)化產(chǎn)品的需求增大。變頻器、伺服、編碼器等自動(dòng)化產(chǎn)品在機(jī)床行業(yè)中應(yīng)用了很多年。由于變頻器的高性價(jià)比，所以變頻器在經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床和普通機(jī)床的數(shù)控化改造中使用非常普遍。隨著新技術(shù)的不斷引進(jìn)，傳統(tǒng)的普通機(jī)床業(yè)在面臨的淘汰和技術(shù)革新的境地，采用新技術(shù)，降低成本，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性是機(jī)床生產(chǎn)的關(guān)鍵。下面就以機(jī)床拖動(dòng)方面采用變頻調(diào)速得改造來闡述變頻器在機(jī)床行業(yè)改造方面的研究和應(yīng)用。
2 機(jī)床改造的現(xiàn)狀
傳統(tǒng)機(jī)床變頻器的技術(shù)改造，經(jīng)過近幾年的實(shí)踐運(yùn)行，整個(gè)機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)得到了最大程度的優(yōu)化：系統(tǒng)操作更簡(jiǎn)單、方便；通過轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、防止失速和再啟動(dòng)等功能，實(shí)現(xiàn)不跳閘運(yùn)行，使生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、效率提高；具有較高的穩(wěn)速精度和快速動(dòng)態(tài)響應(yīng)，能滿足高性能場(chǎng)合的傳動(dòng)控制要求；最重要就是幫助客戶大幅度降低了維護(hù)成本。變頻器技術(shù)越來越深入的應(yīng)用，讓我們看到其巨大的節(jié)能潛能和良好的效益。國內(nèi)在近幾年也涌現(xiàn)出了一大批領(lǐng)先的工業(yè)自動(dòng)化解決方案供應(yīng)商，為紡織、機(jī)床、印刷包裝、食品醫(yī)療、煤礦等行業(yè)中提供先進(jìn)、適用的解決方案應(yīng)用已經(jīng)相當(dāng)廣泛，得到了國內(nèi)用戶的認(rèn)可。通過對(duì)機(jī)床進(jìn)行變頻器技術(shù)的改造為廣大生產(chǎn)廠商帶來到技術(shù)上的突破的同時(shí)也創(chuàng)造出了相應(yīng)的價(jià)值。
3 改造機(jī)床的傳動(dòng)特點(diǎn)
通常的情況下老舊機(jī)床的拖動(dòng)系統(tǒng)是由電機(jī)來帶動(dòng)齒輪箱進(jìn)行傳動(dòng)和調(diào)速的，這種系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：
1） 負(fù)載具有恒功率的性質(zhì)，在機(jī)床的 齒輪箱變速時(shí)，其轉(zhuǎn)矩的變化與轉(zhuǎn)速的變化始終成反比。若忽略了齒輪箱的損耗，這樣在全功率的范圍內(nèi)機(jī)床負(fù)載都始終處在恒功率的特點(diǎn)。
2）轉(zhuǎn)速按照檔次來進(jìn)行調(diào)速，通常機(jī)床的調(diào)速箱有8檔轉(zhuǎn)速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。速度固定需要哪個(gè)速度就調(diào)整到相應(yīng)的檔位。
3）調(diào)速的控制方式主要由手柄組合的8個(gè)位置來進(jìn)行控制，主要控制四個(gè)離合器的分與合，得到齒輪的8種組合，從而得到8檔轉(zhuǎn)速。低速時(shí)的過載能力強(qiáng) 低速時(shí)，拖動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)齒輪箱降速后的額定轉(zhuǎn)矩將遠(yuǎn)大于負(fù)載的最大工作轉(zhuǎn)矩，有很強(qiáng)的過載能力。
4）變頻器具有集成高精度轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制算法，具有250％瞬時(shí)轉(zhuǎn)矩控制能力，并且通用型變頻器能夠兼容多品牌模式PLC運(yùn)行功能，特別適合機(jī)床制造設(shè)備應(yīng)用。其內(nèi)部具有豐富的擴(kuò)展選件：編碼器接口板、I/O擴(kuò)展板、可參數(shù)復(fù)制的操作面板等，適合未來機(jī)床的進(jìn)一步更新和改進(jìn)。
4 變頻器在機(jī)床改造中的具體應(yīng)方案
以筆者曾經(jīng)工作過的（某某機(jī)械加工廠）為例，該廠主要應(yīng)用的是經(jīng)濟(jì)型簡(jiǎn)易數(shù)控機(jī)床，由于這種機(jī)床的調(diào)速電磁離合器的損壞率十分的頻繁，經(jīng)工作人員對(duì)變頻調(diào)速系統(tǒng)具有的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行論證，最終決定改用變頻器實(shí)現(xiàn)機(jī)床的變頻調(diào)速。具體情況如下：
在利用變頻器技術(shù)改造該系統(tǒng)中，變頻器采用外部端子控制，數(shù)控系統(tǒng)所發(fā)出的是支流 0V到10V的電壓信號(hào)通過變頻器的相關(guān)固定功能的端子送入到變頻器，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)字量來設(shè)定電機(jī)轉(zhuǎn)速再通過模擬量變頻輸出的對(duì)電機(jī)進(jìn)行控制。電機(jī)轉(zhuǎn)速的快慢主要由變頻控制系統(tǒng)輸出的電壓值信號(hào)的大小來控制。數(shù)控機(jī)床電機(jī)的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)運(yùn)行主要由操作通過變頻器的FWD，REV7與DCM端子來實(shí)現(xiàn)控制。機(jī)床的各種保護(hù)信號(hào)通過變頻器的常開、常閉觸點(diǎn)來進(jìn)行控制，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓，設(shè)備的過載，以及過熱、負(fù)壓、缺相等故障的保護(hù)。在實(shí)際的機(jī)床改造中，在正常工況下經(jīng)過工作人員的反復(fù)試驗(yàn)，利用變頻器改造的機(jī)床完全符合設(shè)計(jì)的要求，并且取得了令人滿意的運(yùn)行效果。
5 應(yīng)用變頻器進(jìn)行改造的優(yōu)勢(shì)
1）變頻器的速度調(diào)節(jié)范圍十分的廣泛，一般的通用型變頻器都能夠?qū)崿F(xiàn)0到400HZ范圍內(nèi)的變頻調(diào)速，所以在對(duì)機(jī)床進(jìn)行變頻改造的時(shí)候應(yīng)該選擇符合機(jī)床情況的品牌型號(hào)。
2）由于機(jī)床要求具有較硬的機(jī)械特性。這一點(diǎn)非常符合變頻器+普通電機(jī)（或變頻電機(jī)）傳動(dòng)具有機(jī)械特性硬的特點(diǎn)。通常情況下，變頻器一般在低頻工作下都具有提供150%負(fù)載轉(zhuǎn)矩的能力。
3）在機(jī)床工作的過程中，當(dāng)機(jī)床需要在低速運(yùn)行時(shí)，其需要具有強(qiáng)大過載能力。應(yīng)用變頻器進(jìn)行改造能夠提供150%的過載保護(hù)（60S），這一點(diǎn)可以充分的滿足機(jī)床設(shè)備的要求。
4）在對(duì)機(jī)床進(jìn)行變頻調(diào)速的改造以后，能夠簡(jiǎn)化機(jī)床齒輪變速箱等原來比較復(fù)雜的機(jī)械拖動(dòng)組織，使系統(tǒng)的自動(dòng)化程度大幅提高，操作也變得簡(jiǎn)單和人性化，并且由于變頻器的集成度較高也使得系統(tǒng)的維修更加的方便。
5）目前市面上的變頻器大多具有電壓直流零到十伏，以及電流模擬輸入接口，這一點(diǎn)能夠與機(jī)床的數(shù)控系統(tǒng)的控制信號(hào)有較好的兼容性，系統(tǒng)控制信號(hào)也十分的匹配。
6 總結(jié)
數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征，而且隨著數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大。作為數(shù)控機(jī)床的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電機(jī)伺服系統(tǒng)經(jīng)歷了從步進(jìn)到直流，進(jìn)而到交流的發(fā)展歷程。而數(shù)控機(jī)床中的伺服系統(tǒng)中變頻器的應(yīng)用也獲得了越來越廣泛的推廣，變頻器的種類和型號(hào)繁多，適用面非常的廣泛，可以預(yù)見隨著超高速切削、超精密加工、網(wǎng)絡(luò)制造等高精加工機(jī)床的發(fā)展，具有網(wǎng)絡(luò)接口的全數(shù)字變頻系統(tǒng)等將成為數(shù)控機(jī)床行業(yè)的關(guān)注的熱點(diǎn)。
參考文獻(xiàn)
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高檔數(shù)控系統(tǒng)改造企業(yè)進(jìn)口設(shè)備
成果介紹：該項(xiàng)目是針對(duì)我國國有大中型企業(yè)現(xiàn)狀和中科院沈陽計(jì)算所高檔數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)，進(jìn)行的一項(xiàng)企業(yè)改造的系統(tǒng)工程。該項(xiàng)目投入少，產(chǎn)出大，符合我國國情，對(duì)促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造，加速企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，提高生產(chǎn)力具有積極的意義。該項(xiàng)目在執(zhí)行過程中，不但完成了鞍山高壓容器廠的用于生產(chǎn)高壓氣瓶進(jìn)口生產(chǎn)線的技術(shù)改造，而且完成了沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司從日本東芝公司引進(jìn)的BMC-10B(5)五坐標(biāo)加工中心數(shù)控系統(tǒng)的改造、鞍山鋼鐵集團(tuán)公司無縫鋼管廠的進(jìn)口車絲生產(chǎn)線的改造。
該項(xiàng)目控制技術(shù)，采用全新的先進(jìn)的控制系統(tǒng)和方法，即用高檔數(shù)控系統(tǒng)控制全液壓式傳動(dòng)系統(tǒng)，其技術(shù)難度在于把傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)用數(shù)控系統(tǒng)來控制，并保證其穩(wěn)定性和精度。這是一新的課題，經(jīng)過努力探索出一套參數(shù)匹配與修調(diào)的規(guī)律，滿足了高精度鋼瓶生產(chǎn)的需求。這是本項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)所在。沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)集團(tuán)公司的BMC－10B(5)日本東芝五坐標(biāo)加工中心數(shù)控系統(tǒng)更新改造，是在藍(lán)天數(shù)控系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，針對(duì)機(jī)床工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，解決大行程反饋控制、二軸的同步軸控制等關(guān)鍵技術(shù)，改造后的機(jī)床精度明顯提高。該項(xiàng)目為黎明公司盤活企業(yè)資產(chǎn)，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。因?yàn)楦脑斓募庸ぶ行氖嵌衷O(shè)備，一臺(tái)50萬美元，改造費(fèi)40多萬元人民幣，只相當(dāng)數(shù)控機(jī)床現(xiàn)價(jià)的10％，投入生產(chǎn)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵部件加工，每件部件就價(jià)值幾十萬元人民幣。
NC數(shù)控系統(tǒng)
成果介紹：：我國制造業(yè)正面臨著“擋不住，出不去”的十分嚴(yán)峻的形勢(shì)。國外企業(yè)正在瞄準(zhǔn)中國這個(gè)巨大市場(chǎng)，大量高質(zhì)量、高附加值的產(chǎn)品嚴(yán)重沖擊著中國市場(chǎng)，我國制造業(yè)正承受著國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的巨大壓力。數(shù)控系統(tǒng)和機(jī)床，作為國民經(jīng)濟(jì)制造業(yè)的重要基礎(chǔ)裝備和基礎(chǔ)設(shè)施，在國內(nèi)和國際貿(mào)易中，是個(gè)高附加值和高利潤(rùn)的重要高新技術(shù)產(chǎn)品，它是關(guān)系到國家綜合國力和國家戰(zhàn)略地位的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。沈陽計(jì)算所等單位，在多年研發(fā)的基礎(chǔ)上，在數(shù)控系統(tǒng)、伺服/主軸系統(tǒng)等方面，已具有一定的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模，并出口俄羅斯，通過進(jìn)一步的攻關(guān)，使國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)占領(lǐng)國內(nèi)的主要份額，并使傳統(tǒng)的機(jī)床行業(yè)發(fā)展成高新技術(shù)的數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)。
該項(xiàng)目是利用各自的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行技術(shù)合作，合作開發(fā)面向俄羅斯市場(chǎng)的數(shù)控產(chǎn)品和用于中國市場(chǎng)尤其是數(shù)控化改造的系列數(shù)控產(chǎn)品，開發(fā)NC100―6軸高檔數(shù)控系統(tǒng)、NC110―16軸高檔數(shù)控系統(tǒng)和NC200―4＋1軸中高檔數(shù)控系統(tǒng)及SFC數(shù)控滑臺(tái)。采用新一代開放式體系結(jié)構(gòu)。
硬件平臺(tái)建立在486IPC工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)上，采用總線轉(zhuǎn)換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)主要模板、接口的標(biāo)準(zhǔn)化；軟件平臺(tái)建立在實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統(tǒng)上，集成PC技術(shù)、NC成熟技術(shù)以及用戶擴(kuò)展功能。
近年來，俄羅斯的經(jīng)濟(jì)開始復(fù)蘇，機(jī)械行業(yè)對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的需求逐年增加。世界各國的知名數(shù)控生產(chǎn)廠商都紛紛瞄向俄羅斯市場(chǎng)，計(jì)算所NC系列數(shù)控系統(tǒng)由于具有較好的性能價(jià)格比，在俄羅斯市場(chǎng)備受歡迎。同時(shí)，在國內(nèi)市場(chǎng)，尤其是在機(jī)床數(shù)控化改造方面，NC系列數(shù)控系統(tǒng)已大顯身手，國內(nèi)需求量急劇增加。
應(yīng)用范圍：廣泛應(yīng)用于制造業(yè)。
藍(lán)天系列高檔數(shù)控系統(tǒng)
成果介紹：：該系統(tǒng)可與有關(guān)機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)的高級(jí)機(jī)床配套成高檔數(shù)控機(jī)床，也可直接裝備有關(guān)機(jī)械加工制造業(yè)最終用戶的加工中心、車削中心、數(shù)控車/銑/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以進(jìn)行高精尖產(chǎn)品加工，還可用于國有大中型企業(yè)的國產(chǎn)或進(jìn)口生產(chǎn)設(shè)備控制裝置的技術(shù)改造。
合作方式：可提品和技術(shù)，可進(jìn)行技術(shù)支持與服務(wù)。
產(chǎn)品性能：藍(lán)天系列高檔數(shù)控系統(tǒng)，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四個(gè)系列十幾個(gè)型號(hào)，其中LT-8500和LT-3200系列是在國家“八五”重點(diǎn)科技攻關(guān)和中科院重大項(xiàng)目中取得的重大科技成果。該系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自動(dòng)實(shí)時(shí)地控制各種高級(jí)機(jī)床進(jìn)行各類復(fù)雜零件的加工。該系統(tǒng)解決了先進(jìn)的縮小化系統(tǒng)設(shè)計(jì)、軟件自主版權(quán)和高可靠性等長(zhǎng)期困擾我國數(shù)控機(jī)床的關(guān)鍵技術(shù)，不但使我國的高檔數(shù)控技術(shù)從無到有，而且達(dá)到國際先進(jìn)水平。系統(tǒng)的兼容性指標(biāo)符合國家有關(guān)部門驗(yàn)收條例的要求，并且達(dá)到國際IEC1000-4標(biāo)準(zhǔn)。
該系統(tǒng)可根據(jù)需要自動(dòng)生成，多過程（≤5）、多軸控制（≤17）、多軸聯(lián)動(dòng)（≤8）、多種工藝（T、M、G）、多CPU（主、軸、網(wǎng)絡(luò)）配置，PMC和網(wǎng)絡(luò)軟件。具有多種先進(jìn)的插補(bǔ)算法、豐富的編程手段和很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)功能。
以LT-8520/8530高檔數(shù)控系統(tǒng)為例，其主要性能和技術(shù)指標(biāo)是：1.多CPU功能分布。可多至4個(gè)（系統(tǒng)總線主設(shè)備），一個(gè)SYS CPU，3個(gè) NC CPU，80286/80287芯片；2.多過程。可多至5個(gè)同時(shí)性獨(dú)立加工過程，過程間可同步；3.多軸控制：按目前13槽機(jī)箱，每一過程可控制多至15個(gè)軸（8個(gè)坐標(biāo)軸、6個(gè)點(diǎn)到點(diǎn)軸、1個(gè)主軸）；4.多軸聯(lián)動(dòng)：每一過程可多至8個(gè)聯(lián)動(dòng)軸（8個(gè)坐標(biāo)軸）；5.最大編程尺寸：±99999.9999mm；6.最小編程分辨率：±0.0001mm；7.最大編程快速進(jìn)給率：100m/min；8.最大切削進(jìn)給率：48/min（當(dāng)1μm時(shí)），4.8/min(當(dāng)0.1μm時(shí)）。
進(jìn)口機(jī)床的數(shù)控化技術(shù)改造
成果介紹：：針對(duì)引進(jìn)的大型進(jìn)口立式車床多年使用情況和機(jī)床本身的機(jī)械、電氣、液壓特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)數(shù)控化更新改造，用先進(jìn)的CNC控制技術(shù)提高機(jī)床的質(zhì)量和檔次，用CNC集成編程技術(shù)開發(fā)ATC等軟件提高機(jī)床的自動(dòng)化程度，針對(duì)機(jī)床不同的工藝特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
國內(nèi)數(shù)控機(jī)床數(shù)控化市場(chǎng)潛力很大。機(jī)床數(shù)控化改造，能夠達(dá)到少投資，見效快的目的，是一項(xiàng)新興起的行業(yè)，具有極大的市場(chǎng)前景。
合作方式：提品與技術(shù)服務(wù)。
產(chǎn)品性能：主要包括：基于原機(jī)床X、Z軸機(jī)械部分采用齒輪齒條傳動(dòng)，采用感應(yīng)同步尺作為全閉環(huán)位置反饋元件，接口方式選用鑒相式動(dòng)尺激勵(lì)定尺反饋，脈沖當(dāng)量0•25μm；手動(dòng)操作和數(shù)控操作相互獨(dú)立、可以任選一種方式，即手動(dòng)操作可以不依賴于數(shù)控系統(tǒng)；開發(fā)機(jī)床刀庫運(yùn)動(dòng)及換刀等輔助動(dòng)作的軟件邏輯程序，實(shí)施一次裝卡多次換刀切削。改造后機(jī)床的整體技術(shù)性能改進(jìn)很大，達(dá)到同類進(jìn)口新機(jī)床水平。
主要技術(shù)指標(biāo)：控制系統(tǒng)藍(lán)天7501數(shù)控系統(tǒng)；CNC控制X、Z軸，控制精度0.1μm，脈沖當(dāng)量0.25μm ；X軸定位精度：在全行程2100mm為0.01mm，Z軸全行程為0•01mm；12位刀庫的隨機(jī)交換，重復(fù)換刀精度小于0.01mm；GTL 、G代碼、參數(shù)編程。
SFC系列數(shù)控滑臺(tái)
成果介紹：SFC系列數(shù)控滑臺(tái)，通過省部級(jí)技術(shù)成果和新產(chǎn)品鑒定，獲國家專利授權(quán)，被列入2001年度國家級(jí)重點(diǎn)新產(chǎn)品。被譽(yù)為是“填補(bǔ)了國內(nèi)空白，處于國內(nèi)領(lǐng)先水平”的高新技術(shù)產(chǎn)品。
可廣泛應(yīng)用于各種普通機(jī)床、鉆床、六角車床和管子車床的數(shù)控化改造。普通機(jī)床安裝數(shù)控滑臺(tái)后，可加工圓錐表面、圓弧曲線表面、高精度錐螺紋等各種形狀復(fù)雜的零部件。
產(chǎn)品性能：SFC系列數(shù)控滑臺(tái)，是根據(jù)國內(nèi)大批普通機(jī)床設(shè)備數(shù)控化更新改造的需要而開發(fā)出的新產(chǎn)品。該產(chǎn)品是一種獨(dú)立的機(jī)電一體化控制裝置，是用于普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的配套設(shè)備。該產(chǎn)品采用模塊化設(shè)計(jì)，具有淬火的鋼導(dǎo)軌和由滾珠絲杠傳動(dòng)的X軸、Z軸滑板等功能，精度高，剛性好，壽命長(zhǎng)。安裝、調(diào)試和使用簡(jiǎn)便。一臺(tái)普通機(jī)床安裝該裝置后，既是手動(dòng)的普通機(jī)床，又是簡(jiǎn)易的自動(dòng)數(shù)控機(jī)床，不但實(shí)現(xiàn)了“一機(jī)兩用”，而且性能高、成本低、無風(fēng)險(xiǎn)。是機(jī)床數(shù)控改造中的一種創(chuàng)新設(shè)計(jì)。
SS-9501T經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)
成果介紹:SS-9501T經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)，用于控制經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。系統(tǒng)處理速度快、控制精度高，具有快速定位、兩軸直線/圓弧插補(bǔ)，公英制單頭、多頭螺紋加工，機(jī)械原點(diǎn)、相對(duì)原點(diǎn)/坐標(biāo)變換，絕對(duì)、增量或混合編程方式，手動(dòng)、自動(dòng)加工方式和空運(yùn)行方式，刀具補(bǔ)償、絲杠間隙補(bǔ)償?shù)裙δ埽煌瑫r(shí)具有實(shí)時(shí)倍率修調(diào)、坐標(biāo)位置保持、柔性齒輪比、標(biāo)準(zhǔn)RS-232通訊和系統(tǒng)I/O狀態(tài)顯示等功能。系統(tǒng)硬件上的信號(hào)傳遞全部實(shí)現(xiàn)硬連接，首次采用4個(gè)CPU，設(shè)計(jì)合理可靠性高，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可維護(hù)性好。軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，流程清晰，便于增加或裁減系統(tǒng)功能，以滿于不同的控制需要。系統(tǒng)的電磁兼容性指標(biāo)符合國家有關(guān)部門驗(yàn)收條例的要求，并且達(dá)到國際IEC1000-4標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)可與經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床配套，也可直接裝備工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床。
該系統(tǒng)性能價(jià)格比和工程化及商品化程度較高，控制功能完全可以滿足經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床的實(shí)際需要，在國內(nèi)市場(chǎng)具有競(jìng)爭(zhēng)力。
統(tǒng)及數(shù)控加工中心開發(fā)
該成果包括：(1)開放式數(shù)控系統(tǒng)硬件平臺(tái)的系列化研究。由于國內(nèi)高中檔數(shù)控機(jī)床絕大部分依賴進(jìn)口控制器，其中95%來自國外，這一現(xiàn)狀限制了國內(nèi)高檔數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展。本開發(fā)團(tuán)隊(duì)數(shù)控系統(tǒng)的工作雖取得成效，但是產(chǎn)品的系列化程度遠(yuǎn)未滿足市場(chǎng)需求，因此，我們將其列為首要的研究?jī)?nèi)容。
(2)開放式數(shù)控系統(tǒng)軟件平臺(tái)的系列化研究。軟件平臺(tái)的研究最重要的就是保證控制系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的平臺(tái)無關(guān)性，并且要滿足網(wǎng)絡(luò)化、智能化要求。
(3）高度開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究。追蹤和研究美國開放式模塊化結(jié)構(gòu)控制器(OMAC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí)參考美、日、歐的流行標(biāo)準(zhǔn)，如SOSAS和OSACA等，提出我國的開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并用面向?qū)ο螅∣O）的理論、方法及特定領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)（DSSA）開發(fā)方法建立其軟件參考模型。
(4)加工過程的智能控制理論與方法。采用先進(jìn)的實(shí)時(shí)自適應(yīng)自動(dòng)調(diào)節(jié)控制技術(shù)（A3ART），實(shí)時(shí)地控制機(jī)床的進(jìn)給速度與主軸速度，在最佳狀態(tài)滿足高速與高精度要求，防止進(jìn)給率變化引起的機(jī)械振動(dòng)，發(fā)揮機(jī)床的最大生產(chǎn)率。采用模糊控制、專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等人工智能技術(shù)（AI）技術(shù)，在人機(jī)界面、加工過程、診斷過程等方面提高CNC系統(tǒng)的智能化程度，提高生產(chǎn)率。例如，自動(dòng)生成最佳的CNC系統(tǒng)配置、工藝參數(shù)配置與PLC配置的關(guān)鍵參數(shù)；實(shí)時(shí)補(bǔ)償加工過程，因機(jī)床運(yùn)動(dòng)、周圍環(huán)境條件和各類其它因素變化引起的誤差；減少機(jī)床空轉(zhuǎn)，發(fā)揮最大生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)成本；增加自學(xué)習(xí)功能等。該成果在多家企業(yè)應(yīng)用。
高速高精鏜銑加工中心用數(shù)控系統(tǒng)及設(shè)備開發(fā)
1.開放式控制器體系結(jié)構(gòu)研究
追蹤和研究美國開放式模塊化結(jié)構(gòu)控制器(OMAC)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,同時(shí)參考美、日、歐的流行標(biāo)準(zhǔn)（如SOSAS和OSACA等）以及我國正在制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，提出開放式數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并用面向?qū)ο螅∣O）的理論、方法及特定領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)（DSSA）開發(fā)方法建立其軟件參考模型。
2.開放式數(shù)控系統(tǒng)軟硬件平臺(tái)的研究開發(fā)
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線和現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)研究
工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)模板開發(fā)與配置：標(biāo)準(zhǔn)工控 CPU模板，SOC技術(shù)及基于SOC的控制模板，數(shù)控接口設(shè)備板等。
數(shù)控軟件系統(tǒng)的模塊化、組件化設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法
應(yīng)用程序接口（API）及人機(jī)界面生成軟件等
典型加工工藝應(yīng)用軟件：如M（銑），T（車）加工工藝軟件，鏜銑（加工中心）工藝軟件，TC（車削中心）工藝軟件等。
3.嵌入式實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境的研究開發(fā)。基于嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及開發(fā)環(huán)境來開發(fā)嵌入式的工業(yè)控制系統(tǒng)已經(jīng)成為當(dāng)前數(shù)控和其他工控系統(tǒng)的主流開發(fā)模式。
4.構(gòu)建高速高精度運(yùn)動(dòng)控制算法庫。核心算法構(gòu)件化，實(shí)現(xiàn)算法軟件的組件化，通過構(gòu)件庫的建立，減少傳統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)中的重復(fù)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)軟件復(fù)用，縮短新產(chǎn)品的開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，探索一種新型控制器軟件的生產(chǎn)模式。
關(guān)鍵詞：機(jī)床；電氣設(shè)備；維修技術(shù)
引言
數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備質(zhì)量的好壞以及工作效率的高低將在很大程度上決定我國生產(chǎn)力發(fā)展水平的高低。因此，如何有效保證機(jī)床電氣設(shè)備的順利運(yùn)行已經(jīng)成為實(shí)際應(yīng)用中亟待解決的問題。保證機(jī)床電氣設(shè)備維修技術(shù)應(yīng)用的高效性，對(duì)于整個(gè)國家生產(chǎn)力的發(fā)展都有著至關(guān)重要的作用。
1機(jī)床電氣設(shè)備故障問題的原因
（1）機(jī)床中部分設(shè)備的質(zhì)量下降。機(jī)床是由各種不同類型的器件共同組成的，機(jī)床質(zhì)量的好壞與機(jī)床各元件質(zhì)量的好壞有著密不可分的聯(lián)系。機(jī)床在工作過程中，會(huì)由于工作需求的不同產(chǎn)生不同程度的震動(dòng)。如果機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量不過關(guān)的話，就會(huì)對(duì)機(jī)床的工作效率產(chǎn)生不利影響，使機(jī)床出現(xiàn)電氣故障。
（2）電源問題引起的電氣故障。電源是保證數(shù)控機(jī)床高效工作的核心。因此，在工業(yè)生產(chǎn)過程中一定要注重對(duì)電源的檢查，防止由于電源故障引發(fā)整個(gè)機(jī)床工作系統(tǒng)的癱瘓，造成不可估計(jì)的損失。
（3）數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)置出現(xiàn)問題。數(shù)控機(jī)床主要是指機(jī)床通過執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序所下達(dá)的指令，來有序的進(jìn)行生產(chǎn)工作。如果數(shù)控系統(tǒng)在進(jìn)行設(shè)置時(shí)不夠精確，就會(huì)很容易使機(jī)床出現(xiàn)無法準(zhǔn)確定位零點(diǎn)方向坐標(biāo)、位置報(bào)錯(cuò)等問題，從而影響機(jī)床的正常工作，引發(fā)電氣故障。
2機(jī)床電氣設(shè)備故障診斷措施
（1）直接檢查排除故障。在數(shù)控機(jī)床電氣設(shè)備故障排除工作中，直接檢查法是最為直接、有效的方法。它主要是通過工作人員的視覺感官、觸覺感官來實(shí)現(xiàn)的，但很難準(zhǔn)確的查找出引發(fā)數(shù)控機(jī)床出現(xiàn)電氣故障問題的根本原因。
（2）接口檢查法。數(shù)控技g在機(jī)床生產(chǎn)中的應(yīng)用，主要是依靠可編程邏輯控制器來實(shí)現(xiàn)的。因此，保證數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和及時(shí)性，對(duì)于整個(gè)機(jī)床的高效運(yùn)行都十分重要。一旦數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)的接口出現(xiàn)問題，就會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤、數(shù)據(jù)丟失等問題，使數(shù)控機(jī)床的控制系統(tǒng)紊亂。所以，相關(guān)技術(shù)人員一定要時(shí)刻監(jiān)控接口顯示燈的工作狀態(tài)是否存在異常，及時(shí)排除安全隱患。
（3）使用檢測(cè)儀器進(jìn)行檢查。在對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行檢查時(shí)，會(huì)應(yīng)用到各種類型的儀器，所以在檢查前可以先用以上兩種方法進(jìn)行故障排除，然后針對(duì)問題進(jìn)行儀器選擇。比如，在檢查電源時(shí)，就可以使用電工儀表測(cè)量電壓值，然后再與正常數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，檢查設(shè)備是否存在故障。
（4）調(diào)整工作參數(shù)法。與傳統(tǒng)機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)方式更加多樣化，能夠滿足不同產(chǎn)品的生產(chǎn)需求，這也就對(duì)操作人員的專業(yè)技術(shù)水平提出了更高的要求，需要他們能夠根據(jù)生產(chǎn)需要及時(shí)的對(duì)相關(guān)機(jī)器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，防止在生產(chǎn)過程中由于數(shù)據(jù)參數(shù)與生產(chǎn)需求不匹配，引發(fā)機(jī)床出現(xiàn)電氣故障的問題。
（5）完善報(bào)警系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床在使用過程中，一些配件會(huì)由于長(zhǎng)時(shí)間的使用而出現(xiàn)磨損，如果更換不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)電氣故障，增大維修人員的工作難度。因此，完善機(jī)床報(bào)警系統(tǒng)，無論是對(duì)機(jī)床的使用安全來說，還是對(duì)保證機(jī)床工作效率而言，都有著不可忽視的作用。常見的報(bào)警裝置有，信號(hào)燈閃爍以及聲音提示兩種，它們?cè)跀?shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，能夠極大地簡(jiǎn)化機(jī)床維修的工作流程，提高機(jī)床電氣維修技術(shù)應(yīng)用的有效性。
（6）保證配件置換的及時(shí)性。在機(jī)床生產(chǎn)過程中，配件很容易出現(xiàn)磨損，而一部分機(jī)床配件中又包含著較為復(fù)雜的電路，從而很難在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出發(fā)生故障的位置。所以，保證配件更換的及時(shí)性，不僅能夠減少機(jī)床發(fā)生電氣故障的可能，而且還能夠最大程度的保證機(jī)床的工作效率。工作人員在更換完配件之后，不應(yīng)該將配件直接丟棄，而應(yīng)該檢查配件是否出現(xiàn)問題，及時(shí)進(jìn)行維修，在保證生產(chǎn)安全的同時(shí)減少成本支出。
3機(jī)床電氣設(shè)備維修優(yōu)化措施
3.1加強(qiáng)調(diào)試和驗(yàn)收
機(jī)床電氣設(shè)備故障問題，可能是由多方面因素共同影響而產(chǎn)生的。如果維修人員沒有進(jìn)行全面的檢測(cè)，只針對(duì)其中的某一部件進(jìn)行維修，則不能徹底解決數(shù)控機(jī)床的故障問題。為了避免故障返修所造成的損失，要求在機(jī)床電氣設(shè)備維修改造后，必須進(jìn)行調(diào)試和驗(yàn)收。首先，應(yīng)當(dāng)安排專人對(duì)機(jī)床的機(jī)械動(dòng)力裝置、傳感設(shè)備、液壓系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試期間按照由外到內(nèi)、由易到難的原則，逐步完成調(diào)試工作。其次，調(diào)試工作完成后，進(jìn)行整機(jī)驗(yàn)收。啟動(dòng)數(shù)控機(jī)床，在機(jī)床運(yùn)行過程中觀察其各項(xiàng)工作參數(shù)，并對(duì)照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。確保各項(xiàng)參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)范圍后，進(jìn)行驗(yàn)收。
3.2建立高素質(zhì)的維修隊(duì)伍
數(shù)控機(jī)床作為一種集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和工程加工技術(shù)的綜合性高科技產(chǎn)品，要想確保其應(yīng)有功能的最優(yōu)化發(fā)揮，必須培養(yǎng)一支綜合能力強(qiáng)、專業(yè)素質(zhì)高的現(xiàn)代化技術(shù)隊(duì)伍。一方面能夠確保機(jī)床電氣設(shè)備基礎(chǔ)維修改造工作的高質(zhì)量開展，另一方面也能夠定期做好機(jī)床電氣設(shè)備的維護(hù)，避免大的故障問題的發(fā)生。從企業(yè)角度來說，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)人才隊(duì)伍建設(shè)的重視程度，并積極創(chuàng)造充分的人才培養(yǎng)機(jī)會(huì)。例如，可以聘請(qǐng)?jiān)撔袠I(yè)領(lǐng)域的專家，定期來單位進(jìn)行專業(yè)知識(shí)講座，教授操作人員基本的維修和改造技巧；還可以挑選部分優(yōu)秀員工，外出學(xué)習(xí)和深造，實(shí)現(xiàn)理論、操作水平的協(xié)同進(jìn)步。
3.3做好設(shè)備的檢修管理
對(duì)機(jī)床電氣設(shè)備的檢修管理工作也是十分有重要的。一是合理的維修方式。在維修的過程中，應(yīng)該按合理的維修流程進(jìn)行，選擇科學(xué)合理的維修方式，不能只是為了解決這次的問題而投機(jī)取巧，更為重要的是對(duì)機(jī)械設(shè)備的另一種保護(hù)。二是狀態(tài)檢測(cè)維修。在日常工作中，應(yīng)該對(duì)每個(gè)零件進(jìn)行維護(hù)工作，確保所有零件都是正常的，從而保證設(shè)備的正常工作。三是設(shè)備日常維護(hù)。有些設(shè)備可能在一段時(shí)間內(nèi)并沒有工作，但是在日常的工作中還是需要進(jìn)行維護(hù)的。
