普通立式車床數控系統設計與實現

汪 勇

（南京工業職業技術學院，210023）

普通立式車床數控系統設計與實現

汪 勇

（南京工業職業技術學院，210023）

隨著現代化技術的不斷發展，原有的普通車床設計形式已經無法滿足企業實踐生產需求，因而在此背景下，為了達到良好的生產狀態，要求相關技術人員應致力于普通立式車床數控系統的設計，繼而由此達到車床改造目標，且為企業實踐生產行為的展開提供有利的基礎條件。本文從立式車床總體改造方案分析入手，并詳細闡述了普通立式車床數控系統的具體設計，旨在其能推動當前車床加工產品質量的進一步提升。

普通立式車床；數控系統；設計

1 立式車床總體改造方案

1.1 改造步驟

在立式車床總體改造過程中首先要求相關技術人員在改造行為開展過程中應深化自身對機床結構、機械精度及外圍設置等的認知程度，并基于結構信息掌控的基礎上確定具體改造部分，即控制系統、驅動系統或者測量系統等等，同時在確定改造任務后核算所需投入的經費數目，繼而由此選擇適宜的立式車床改造形式。其次，在立式車床改造過程中依據具體的改造狀況強化電路系統設計、PLC程序編制、機械設計等改造行為的展開也是非常必要的，為此，相關技術人員在實際工作開展過程中應提高對此問題的重視程度。再次，在立式車床改造工作開展過程中應著重強調安裝、調試、驗收工作環節的展開，以此來保障改造環節的合理性。

1.2 數控系統

在立式車床數控系統改造過程中要求相關技術人員應依據車床實際功能需求及經濟成本因素選擇適宜的數控系統。例如，SIEMENS、日本的FANUC數控系統等，繼而由此來保障車床產品加工行為的有序展開。同時，在數控系統選擇過程中基于主流數控系統特點、功能等掌控的基礎上來開展相應的系統選擇行為是非常必要的。例如，某企業基于結合自身其他設備數控系統使用情況的基礎上選用了FANUCOi-TD系統，最終由此滿足了自身產品加工條件。FANUC 0i數控系統在實際運行過程中以串行I/O數據口形式達到了系統控制目標，同時基于此，該系統在實踐運行過程中逐漸凸顯出模塊化結構、高集成度、產品應用范圍較廣的優勢，因而在普通立式車床數控系統改造過程中可強調對其的合理運用。

1.3 機械改造方案

在普通立式車床改造過程中機械改造方案的實施應從以下幾個方面入手：第一，由于變頻調速控制的交流主軸電機在實際運行過程中逐漸凸顯出起動性能好及調速性能好的優勢，因而在機械改造過程中應強調對其的合理運用。此外，變頻調速控制的交流主軸電機中監視、控制等功能均是由微處理器來實現的，因而在此基礎上實現機械改造目標可在一定程度上便于相關工作人員開展相應的產品加工及機械控制行為，并就此形成高效率的機械改造目的；第二，在機械改造過程中要求相關技術人員應注重結合機床驅動配置方式不同的特點，以此來達到最佳的機械改造狀態，且就此滿足產品加工需求。從以上的分析中即可看出，在普通立式車床數控系統設計過程中改造機械方案也是非常必要的，因而應強化對其的有效落實。

2 普通立式車床數控系統的設計與實現

2.1 機床主傳動系統設計

連續工作特性區、斷續工作特性區、加減速工作特性區是直流伺服電機的重要區域組成部分，且當其處在連續工作狀態時將呈現出轉矩輸出恒定的特點，因而在機床主傳動系統設計過程中應注重結合其特性，保障電機由最高轉速nmax變換為特定轉速nj，最終由此達到傳遞全部功率的機床加工狀態。此外，為保障車床加工的合理性，在本次立式車床改造過程中倡導了大功率、大轉矩的改造形式，且基于將主軸最高轉速控制在150r/min，最低轉速控制在5r/min，計算轉速控制在10r/min的基礎上達到了車床改造目標，同時最終由此實現了工作臺扭矩為：Mn=9500/ nj的運行狀態，滿足了機床主傳動系統設計條件。另外，此次在機床主傳動系統設計過程中將直流電機額定轉速設定為1000r/ min，繼而由此達成了主傳動方式的改造目標。

2.2 驅動軸電機匹配設計

在驅動軸電機匹配設計過程中強化對已知參數的設定是非常必要的，因而在此次普通立式機床改造過程中相關技術人員結合車床實際性能需求將已知參數滑座質量控制為W1=3000N，Z軸快速進給速度控制為：Vmax=4m/min等，最終由此達到了較為精準的車床定位運行狀態。此外，為了規范驅動軸電機匹配設計行為，在Z軸傳動設計過程中基于導程計算公式：應用的基礎上實現了Z軸傳動設計目標。另外，在本次驅動軸電機匹配設計過程中始終秉承著對重型工件應用的設計原則，繼而由此達到了最佳的系統設計狀態，且提升了整體設計水平。從以上的分析中即可看出，在普通立式車床數控系統設計過程中強調對驅動軸電機匹配的設計是非常必要的，因而應強化對其的有效實施。

4 結論

綜上可知，部分企業普通立式車床在實踐加工過程中仍然存在著某些不可忽視的問題，因而在此背景下，當代企業在產品加工過程中應提高對此問題的重視程度，并基于普通立式車床數控系統設計與開發的基礎上達成高質量車床產品加工目標，同時通過立式車床數控系統設計、驅動軸電機匹配設計、機床主傳動系統設計等途徑達到立式車床改造目的，并就此滿足產品加工需求，且提升整體產品加工質量，滿足當代人類物質追求，達到最佳的產品生產狀態。

劉紅芳，謝超明.普通立式車床數控系統的改造[J].現代工業經濟和信息化，2014，21（11）：69-70.

The design and implementation of the numerical control system for the common vertical lathe

Wang Yong
(Nanjing Institute of Industry Technology 210023)

With the continuous development of modern technology,the original ordinary lathe design form has been unable to meet the needs of enterprise practice,and therefore in this context,in order to achieve a good production condition,the relevant technical personnel should be dedicated to the design of the general vertical lathe CNC system,and thus to achieve the goal of turning lathe,and to provide a favorable basis for the development of enterprises in the practice of production. In this paper,the analysis of the general transformation scheme of the vertical lathe,and the detailed design of the general vertical lathe CNC system,which aims to promote the further improvement of the quality of the lathe machining.

common vertical lathe;numerical control system;design