机床的数控化电气改造设计

时间：2022-10-26 06:14:17 数控毕业论文我要投稿

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机床的数控化电气改造设计

　　本文重点介绍了普通机床数控化改造的必要性及数控化改造的内容及其优缺点，以及如何进行普通机床的数控化改造，包括数控系统的选择要素，并对数控改造中如何对主要机械部件进行改造进行了探讨，列举了普通机床数控改造的主要步骤。最后说明了普通机床数控改造中经常遇到的问题及其解决方案。

　　摘要： 机床的数控化改造关键是电气控制设计,作者通过多年的实践及对业内众同仁的经验总结加以适当的归纳整理,从数控系统的设计、加工精度、机床运动坐标轴等的控制设计入手

　　关键词：机床;数控;改造;集成;性能;调整

　　科学技术是第一生产力。随着我国社会经济的快速发展，社会各行各业开始将先进的科技水平应用在制造行业当中，推动了我国科技水平的进一步发展。但是从国际水平来看，我国制造行业水平依然落后于国外发达国家，阻碍了国民经济的发展。为了改变这一社会现状，我们必须要对制造业的发展现状进行全面分析，采取科学合理的措施来提高制造业中各个设备的水平，即对传统的机床进行改造，使其实现数控化，从而确保制造行业的健康发展。下文简单对机床数控化电气改造设计进行分析，以供参考。

　　一、普通机床数控化改造的优势

　　1、节约费用

　　与购置新的数控机床相比，普通机床的数控化改造一般可节省大约60%～80%的费用。由于大型机床机械部分所占比重较大，可节约的费用更加可观，符合产业节能环保的发展趋势。

　　2、操作更加容易，维修更为方便

　　由于是老设备的改造升级，操作人员对设备熟悉，在操作使用和维修方面不必花费太多的时间和精力进行培训。

　　二、对机床进行数控化改造的主要内容

　　对机床进行数控化改造也就是以旧机床为基础，通过科学合理的改造使机床具有数控化功能，满足当前制造业的发展。在实际工作中，对机床进行数控化改造的内容主要包括以下几个方面：

　　1、对机床精度的恢复以及机床传动部分的改进

　　制造企业在生产以及发展过程中，如果长时间使用机床，且没有对其进行必要的维护，那么在导轨、轴承等部位必然会出现磨损情况，这对于机床的正常运行产生巨大的影响。因此在实际工作中，我们很有必要对机床进行改造。首先需要将旧机床进行机床大修，这样可以在一定程度上提高其精准度，从而达到新机床的制造标准。但是在实际工作中我们可以清楚的知道，在机床进行精度改造与机床大修存在着明显的不同，也就是说，机床数控改造应当进行精度的恢复以及传动部分的改进，只有这两个部分进行改造，才能够确保机床实现数控化与自动化要求。数控机床的主轴驱动系统和进给驱动系统分别采用交、直流主轴电动机和伺服电动机驱动。这两类电动机调速范围大，并可无极减速，因此使主轴箱、进给变速箱及其传动系统大为简化。由电动机直接连接主轴或滚珠丝杠。目前数控机床进给系统中常用的机械传动装置主要有滚珠丝杠副、静压蜗杆蜗母条和预加载荷双齿轮齿条三种。机床采用的导轨是新材料低摩擦因数的导轨，如滑动导轨、滚动导轨和静压导轨。另外，在机床上还要加一些辅助装置，如冷却系统、空气过滤器、自动换刀装置、排屑装置等。

　　2、选定数控系统

　　在对机床进行数控化改造的过程中，选定数控系统是关键的工作环节之一。在选择数控系统的过程中，相关工作人员应当考虑到以下两个方面的工作：首先，要求确保机床的功能多样化，使其功能得到充分发挥;其次，还要求数控系统在实际工作中提高其可靠性。一般以性能价格比来选取，并适当考虑售后服务和故障维修等有关情况。如选用企业内已有数控机床中相同型号的数控系统，对今后操作、编程、维修等都带来较大的方便。伺服驱动系统的选取，也按改造数控机床的性能要求决定。若采用同一家公司配套供应的数控系统和伺服驱动系统，改造产品的质量和维修更容易得到保证。

　　当前生产数控系统的公司比较多，国外的公司如SIEMENS公司、FANUC公司、国内的公司如广州数控GSK公司、华中数控系统有限公司等。一般，进口系统较国产系统性能稳定，但价格昂贵，将其用于机床改造，有些得不偿失。国产系统在目前市场上有各种经济型和标准型数控系统供应。其中，经济型数控系统具有结构简单，操作方便，技术易于掌握及制造成本低等优点，系统性能相对较差，可靠性不高;另外，随着生产而后技术的不断发展，标准型数控系统制造成本越来越低，售价也在不断降低，所以在系统选择上一般可以考虑国产标准型数控系统，例如广州数控体贴或华中数控系统。

　　3、电气系统的改造设计

　　机床数控化改造工作执行的过程中，通常情况下原机床的电气控制装置只能做报废处理，从而依据改造的需求来重新制作专门的电气控制装置。数控机床强电控制工作中，所必须要加以重视的关键在于，数控系统本身各个接口特性以及形式之间是否完全相配，不仅如此，还应当要尽可能的对于强点控制线路进行简化处理。

　　因此，在执行电气控制系统的改造设计工作之中，所需要加以遵循的原则在以下几个方面：在机床能够充分满足控制需求的情况之下，确保改造设计方案的经济性、简便性，在改造的过程中，要依据实际情况和条件，不能够盲目的追寻高参数以及全自动化，只要能够做到操作快捷、使用维修简便即可。而改造的设计方案之中，刀架电动机、冷却泵电动机、主轴电动机等几个部分实质是需要确保做到自动控制的。数控机床机电控制系统本身，除了要利用辅助运动装置以及辅助控制系统以外，还必须要将各个不同部分的开关、形成等纳入到自动化控制之中。改造完成之后的控制系统本身，不仅仅要能够保留住传统控制系统所具备的优势，还要具备小巧、灵活、通用、维护方便等方面的特性。

　　4、整机联接调试

　　当久机床之上的各个不同部件都完成了改造工作之后，便可以针对其进行试组装，从而确保各个部分运行无误，存在问题的部件需要采取适当的调试措施。一般情况下，都是现对于电气控制环节加以调试，来观察某个简单的动作是否运行正常，各个环节正常之后，才能够联动调试。

　　三、结语

　　综上所述，就现阶段的数控化改造方案来说，实质上机床类型不同的情况下，所呈现出的相关改造内容也有着较大的差异性。因此，在实际执行机床数控化改造工作的过程中，并不是要完全按照某个模式来进行，可以依据实际情况的不同，选择更加合适的改造措施，利用科学合理的方式来使得传统形式的机床数控化得以在性能上大幅度提升。此外，当机床数控的改造工作完成之后，还需要立即对于相关的编程人员、操作人员加以培训，这能够促使改造后的机床尽快的发挥出自身所具有的效用。

　　参考文献：

　　[1]刘爱英.机床的数控化改造与人才的培养[J].科技信息.2010(10)

　　[2]杨春花.数控车床加工编程典型实例[J].科技信息.2010(17)

　　[3]许兵.数控伺服进给系统精确定位的可靠性分析[J].科技促进发展.2010(02)

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