機床的數控化電氣改造設計
本文重點(diǎn)介紹了普通機床數控化改造的必要性及數控化改造的內容及其優(yōu)缺點(diǎn)，以及如何進(jìn)行普通機床的數控化改造，包括數控系統的選擇要素，并對數控改造中如何對主要機械部件進(jìn)行改造進(jìn)行了探討，列舉了普通機床數控改造的主要步驟。最后說(shuō)明了普通機床數控改造中經(jīng)常遇到的問(wèn)題及其解決方案。
摘要： 機床的數控化改造關(guān)鍵是電氣控制設計,作者通過(guò)多年的實(shí)踐及對業(yè)內眾同仁的經(jīng)驗總結加以適當的歸納整理,從數控系統的設計、加工精度、機床運動(dòng)坐標軸等的控制設計入手
關(guān)鍵詞：機床;數控;改造;集成;性能;調整
科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力。隨著(zhù)我國社會(huì )經(jīng)濟的快速發(fā)展，社會(huì )各行各業(yè)開(kāi)始將先進(jìn)的科技水平應用在制造行業(yè)當中，推動(dòng)了我國科技水平的進(jìn)一步發(fā)展。但是從國際水平來(lái)看，我國制造行業(yè)水平依然落后于國外發(fā)達國家，阻礙了國民經(jīng)濟的發(fā)展。為了改變這一社會(huì )現狀，我們必須要對制造業(yè)的發(fā)展現狀進(jìn)行全面分析，采取科學(xué)合理的措施來(lái)提高制造業(yè)中各個(gè)設備的水平，即對傳統的機床進(jìn)行改造，使其實(shí)現數控化，從而確保制造行業(yè)的健康發(fā)展。下文簡(jiǎn)單對機床數控化電氣改造設計進(jìn)行分析，以供參考。
一、普通機床數控化改造的優(yōu)勢
1、節約費用
與購置新的數控機床相比，普通機床的數控化改造一般可節省大約60%～80%的費用。由于大型機床機械部分所占比重較大，可節約的費用更加可觀(guān)，符合產(chǎn)業(yè)節能環(huán)保的發(fā)展趨勢。
2、操作更加容易，維修更為方便
由于是老設備的改造升級，操作人員對設備熟悉，在操作使用和維修方面不必花費太多的時(shí)間和精力進(jìn)行培訓。
二、對機床進(jìn)行數控化改造的主要內容
對機床進(jìn)行數控化改造也就是以舊機床為基礎，通過(guò)科學(xué)合理的改造使機床具有數控化功能，滿(mǎn)足當前制造業(yè)的發(fā)展。在實(shí)際工作中，對機床進(jìn)行數控化改造的內容主要包括以下幾個(gè)方面：
1、對機床精度的恢復以及機床傳動(dòng)部分的改進(jìn)
制造企業(yè)在生產(chǎn)以及發(fā)展過(guò)程中，如果長(cháng)時(shí)間使用機床，且沒(méi)有對其進(jìn)行必要的維護，那么在導軌、軸承等部位必然會(huì )出現磨損情況，這對于機床的正常運行產(chǎn)生巨大的影響。因此在實(shí)際工作中，我們很有必要對機床進(jìn)行改造。首先需要將舊機床進(jìn)行機床大修，這樣可以在一定程度上提高其精準度，從而達到新機床的制造標準。但是在實(shí)際工作中我們可以清楚的知道，在機床進(jìn)行精度改造與機床大修存在著(zhù)明顯的不同，也就是說(shuō)，機床數控改造應當進(jìn)行精度的恢復以及傳動(dòng)部分的改進(jìn)，只有這兩個(gè)部分進(jìn)行改造，才能夠確保機床實(shí)現數控化與自動(dòng)化要求。數控機床的主軸驅動(dòng)系統和進(jìn)給驅動(dòng)系統分別采用交、直流主軸電動(dòng)機和伺服電動(dòng)機驅動(dòng)。這兩類(lèi)電動(dòng)機調速范圍大，并可無(wú)極減速，因此使主軸箱、進(jìn)給變速箱及其傳動(dòng)系統大為簡(jiǎn)化。由電動(dòng)機直接連接主軸或滾珠絲杠。目前數控機床進(jìn)給系統中常用的機械傳動(dòng)裝置主要有滾珠絲杠副、靜壓蝸桿蝸母條和預加載荷雙齒輪齒條三種。機床采用的導軌是新材料低摩擦因數的導軌，如滑動(dòng)導軌、滾動(dòng)導軌和靜壓導軌。另外，在機床上還要加一些輔助裝置，如冷卻系統、空氣過(guò)濾器、自動(dòng)換刀裝置、排屑裝置等。
2、選定數控系統
在對機床進(jìn)行數控化改造的過(guò)程中，選定數控系統是關(guān)鍵的工作環(huán)節之一。在選擇數控系統的過(guò)程中，相關(guān)工作人員應當考慮到以下兩個(gè)方面的工作：首先，要求確保機床的功能多樣化，使其功能得到充分發(fā)揮;其次，還要求數控系統在實(shí)際工作中提高其可靠性。一般以性能價(jià)格比來(lái)選取，并適當考慮售后服務(wù)和故障維修等有關(guān)情況。如選用企業(yè)內已有數控機床中相同型號的數控系統，對今后操作、編程、維修等都帶來(lái)較大的方便。伺服驅動(dòng)系統的選取，也按改造數控機床的性能要求決定。若采用同一家公司配套供應的數控系統和伺服驅動(dòng)系統，改造產(chǎn)品的質(zhì)量和維修更容易得到保證。
當前生產(chǎn)數控系統的公司比較多，國外的公司如SIEMENS公司、FANUC公司、國內的公司如廣州數控GSK公司、華中數控系統有限公司等。一般，進(jìn)口系統較國產(chǎn)系統性能穩定，但價(jià)格昂貴，將其用于機床改造，有些得不償失。國產(chǎn)系統在目前市場(chǎng)上有各種經(jīng)濟型和標準型數控系統供應。其中，經(jīng)濟型數控系統具有結構簡(jiǎn)單，操作方便，技術(shù)易于掌握及制造成本低等優(yōu)點(diǎn)，系統性能相對較差，可靠性不高;另外，隨著(zhù)生產(chǎn)而后技術(shù)的不斷發(fā)展，標準型數控系統制造成本越來(lái)越低，售價(jià)也在不斷降低，所以在系統選擇上一般可以考慮國產(chǎn)標準型數控系統，例如廣州數控體貼或華中數控系統。
3、電氣系統的改造設計
機床數控化改造工作執行的過(guò)程中，通常情況下原機床的電氣控制裝置只能做報廢處理，從而依據改造的需求來(lái)重新制作專(zhuān)門(mén)的電氣控制裝置。數控機床強電控制工作中，所必須要加以重視的關(guān)鍵在于，數控系統本身各個(gè)接口特性以及形式之間是否完全相配，不僅如此，還應當要盡可能的對于強點(diǎn)控制線(xiàn)路進(jìn)行簡(jiǎn)化處理。
因此，在執行電氣控制系統的改造設計工作之中，所需要加以遵循的原則在以下幾個(gè)方面：在機床能夠充分滿(mǎn)足控制需求的情況之下，確保改造設計方案的經(jīng)濟性、簡(jiǎn)便性，在改造的過(guò)程中，要依據實(shí)際情況和條件，不能夠盲目的追尋高參數以及全自動(dòng)化，只要能夠做到操作快捷、使用維修簡(jiǎn)便即可。而改造的設計方案之中，刀架電動(dòng)機、冷卻泵電動(dòng)機、主軸電動(dòng)機等幾個(gè)部分實(shí)質(zhì)是需要確保做到自動(dòng)控制的。數控機床機電控制系統本身，除了要利用輔助運動(dòng)裝置以及輔助控制系統以外，還必須要將各個(gè)不同部分的開(kāi)關(guān)、形成等納入到自動(dòng)化控制之中。改造完成之后的控制系統本身，不僅僅要能夠保留住傳統控制系統所具備的優(yōu)勢，還要具備小巧、靈活、通用、維護方便等方面的特性。
4、整機聯(lián)接調試
當久機床之上的各個(gè)不同部件都完成了改造工作之后，便可以針對其進(jìn)行試組裝，從而確保各個(gè)部分運行無(wú)誤，存在問(wèn)題的部件需要采取適當的調試措施。一般情況下，都是現對于電氣控制環(huán)節加以調試，來(lái)觀(guān)察某個(gè)簡(jiǎn)單的動(dòng)作是否運行正常，各個(gè)環(huán)節正常之后，才能夠聯(lián)動(dòng)調試。
三、結語(yǔ)
綜上所述，就現階段的數控化改造方案來(lái)說(shuō)，實(shí)質(zhì)上機床類(lèi)型不同的情況下，所呈現出的相關(guān)改造內容也有著(zhù)較大的差異性。因此，在實(shí)際執行機床數控化改造工作的過(guò)程中，并不是要完全按照某個(gè)模式來(lái)進(jìn)行，可以依據實(shí)際情況的不同，選擇更加合適的改造措施，利用科學(xué)合理的方式來(lái)使得傳統形式的機床數控化得以在性能上大幅度提升。此外，當機床數控的改造工作完成之后，還需要立即對于相關(guān)的編程人員、操作人員加以培訓，這能夠促使改造后的機床盡快的發(fā)揮出自身所具有的效用。
參考文獻：
[1]劉愛(ài)英.機床的數控化改造與人才的培養[J].科技信息.2010(10)
[2]楊春花.數控車(chē)床加工編程典型實(shí)例[J].科技信息.2010(17)
[3]許兵.數控伺服進(jìn)給系統精確定位的可靠性分析[J].科技促進(jìn)發(fā)展.2010(02)
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