數控機床電氣改造中應注意的問題

杜微

摘要：數控機床是最近幾年我們國家才逐漸接觸到的一種全自動加工系統，操作人員根據需要加工的對象，編寫加工程序，然后將這些程序輸入到機床的控制中心進行加工。但是從當前我國的數控機床工作情況來看，數控機床在加工制造領域還不能夠實現完全的自動化，而且在加工某些復雜零件的時候，數控機床還會出現各種各樣的故障。本文將簡單介紹數控機床的組件構成，從電氣自動化的概念出發，分析數控機床電氣改造中應該注意的問題，并尋求解決方案對這些問題提出合理的措施，為數控機床的發展指明方向。

關鍵詞：數控機床電氣改造

隨著社會生產力的不斷提升，電氣自動化系統無論是在機械加工制造行業還是在建筑工程行業都得到了重視，同時電氣自動化技術在這些行業中承擔的作用也是非常重要的，全部是作為控制系統來對機械制造中的機床和建筑施工工地的安全措施進行保障。電氣系統對數控機床來說也是相當重要的，因為電氣系統可以自動控制數控機床主軸正反轉以及轉速的大小，還控制著數控機床刀具的位置，以及換刀具的具體時間。這些都是加工零件中非常重要的一環，一旦那個部分出現異常，最終都會導致零件加工的失敗，所以對數控機床的電氣改造是提高數控機床工作準確性的必由之路。

1數控機床電氣改造概述

1.1電氣改造的必要性

數控機床主要有以下幾大部分構成：（1）動力系統，數控機床和其他普通機床一樣，都是依靠電機的轉動為整個機床提供動力支持，只有少部分構件是依靠液壓泵為其提供動力支持，所以說電氣改造的一部分也包括動力系統。（2）傳動系統，傳動系統是依靠齒輪齒條，連桿等機構，實現對主軸的變速，達到各個零件的加工要求。（3）指令系統，指令系統是操作人員將編寫好的指令，傳輸到數控機床的控制中心，然后控制中心將這些命令進行轉換處理，然后將命令傳輸到不同的地方，實現對各個部分的精確控制。（4）換刀系統，換刀系統也是數控機床比較關鍵的一個部分，當一個工件需要多種加工方式進行加工的時候，換刀系統就會將刀具進行轉換，比如可以將車刀換成銑刀，然后繼續實現其他表面的加工工作。

1.2數控機床電氣改造的主要內容

當前，數控機床需要改進的地方有：（1）數控機床的高耗電量問題，（2）數控機床壽命較短問題，（3）數控機床加工工件的精度太低，（4）數控機床刀具易磨損問題，（5）數控機床加工效率過于低下。這五個問題是數控機床當前需要解決的五大問題，如果機床創新人員能夠在任何一項上對數控機床進行改進，那么數控機床的加工能力就會上升一個臺階。

2電氣改造中應注意的問題

2.1改造前應注意的問題

2.1.1可行性分析與方案的確定

影響工件最終的加工精度和加工效率，除了數控機床自身的原因以外，還應從合理的加工路線設置、刀具的選擇和正確安裝、切削量的合理選擇、編程的技巧以及尺寸精度快速控制等幾個方面進行綜合考慮。

2.1.2工裝夾具及測量技術

工裝夾具及測量技術對零件加工質量起到與機床精度一樣重要的作用，是體現工藝人員水平的標志之一。整個工藝系統：機床精度是機床生產廠保證的，刀具及切削參數是刀具商提供的，一般問題都不大，只有工裝夾具是工藝人員針對具體零件專門設計的，大凡上數控機床的零件都是有一定難度的，因而往往會出現難于預料的問題，一些大型零件的加工，不但加工內容多，還有空間三維坐標的轉換。加工軌跡的計算非常復雜和難以確定，如果考慮問題不細致、全面，計算不精確，調試時程序修改越改越亂，出錯的概率就大?！叭级笮小庇迷谶@里是最恰當不過的了。

2.2數控機床主軸傳動系統電氣更改

數控機床從電機發到主軸需要經歷多個機械傳動部件的傳遞，這些零部件會在一定程度上損耗數控機床的能量，造成嚴重的能量損失。所以筆者設想，能否將數控機床的傳動系統進行改造，將整個傳動系統裝載進入智能控制系統中，利用智能控制原理，當數控機床在加工機械零件的時候，能夠根據零件的材料，復雜程度以及強度和剛度的需求，選擇合適的傳動比進行加工，使加工過程的速度更加合理。從而得到質量更高的機械零件，這樣的話，就能夠在很大程度上減少能量損失，為數控機床主軸發展提供智能電氣技術支持。

2.3改造數控機床的上下料問題

隨著科技的不斷發展，人們發明創造出可以代替人力生產的上下料機器人，其中數控機床上下料機械手在工業中得到廣泛應用，這徹底打破了傳統企業用人力操控機床進行機械生產的方式。數控機床上下料機械手的結構簡單、制作成本較低、操作方便，可以代替工人操作一臺或者多臺數控機床，不僅屬于數控機床電氣改造中的問題，也是一種值得選擇的機械設備。那么數控機床上下料機械手都具有哪些使用優勢呢？我們來總結一下。

2.3.1具有較高的安全性和可靠性。數控機床上下料機械手是一種自動化的機械設備，具有自動運算、決策、監視、警告及防護的功能，為工件的加工提供了很好的可靠性和安全性。工作過程中如果出現故障，它也可以自動進行防護，并且發出警告，及時告知技術維修人員前來處理，降低了事故發生的概率，提高了作業的安全性。

2.3.2降低使用成本。與傳統的手工相比，該機械設備能夠實現自動化運行，提高了產品的精度、減少了能源的損耗，提高了生產效率，使產品本身有了保障。這在一定程度上也可以有效地控制成本，減少成本的投入。

2.3.3使用范圍廣泛。數控機床上下料機械手讓生產線開啟自動化模式，擁有自動控制、調節的功能，因而在不同的行業領域中，它也可以得到有效地使用。由此可見，上下料機器人中數控機床上下料機械手本身具有很多使用優勢，它的出現，推動了機械加工業的發展，為我國制造業的騰飛提供了強有力的裝備。

2.4零件調試

零件調試過程是多人合作的過程，其中包括操作工、檢驗員、夾具設計、夾具裝配人員等。出現問題時，要多征詢他們的意見，多做試驗，切忌武斷下定論。

數控機床的工作是靠指令來控制的，調試時，在“啟動”按鈕按下去之前，改造人員必須十分是清楚機床運行的軌跡。要嚴謹、細致，千萬不能讓機床先動了再說。一旦程序有誤或補償參數不正確，或選錯了坐標系。輕則報廢零件，重則出安全事故。

3結語

數控機床的電氣改造是一項復雜的系統工程，針對不同企業不同的生產、技術、成本條件，某一設備的最佳改造方案通常具有唯一性。這就更需要技術工作者在了解原有設備的基礎上，根據實際環境對其進行優化設計，并在實際改造中確保每一個工藝環節都能正確、流暢地進行，充分發揮設備的價值，最終令企業取得良好的經濟效果。

參考文獻

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作者簡介：杜 微（1983-），男，民族：漢，籍貫（精確到市）：河北省保定市，當前職務：項目經理，當前職稱：助理工程師，學歷：本科，研究方向：設備電氣維修技術。