數(shù)控切割機(jī)床電氣優(yōu)化方案

李華+李寧

摘 要：數(shù)控切割機(jī)床的電氣改造是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這就需要技術(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。

關(guān)鍵詞：數(shù)控系統(tǒng)；數(shù)控切割機(jī)；伺服系統(tǒng)

隨著我國(guó)各大加工企業(yè)的快速發(fā)展，數(shù)控切割機(jī)床在各大領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越廣。數(shù)控切割機(jī)床的數(shù)量以及技術(shù)水平，決定了企業(yè)的綜合實(shí)力、工業(yè)企業(yè)的現(xiàn)代化程度，甚至影響著一個(gè)國(guó)家的整體國(guó)力。而數(shù)控切割機(jī)床電氣是機(jī)床整個(gè)結(jié)構(gòu)中重要的一部分，它的改造情況直接影響著機(jī)床的正常運(yùn)行。因此，數(shù)控切割機(jī)床電氣改造問題已經(jīng)得到了各大企業(yè)的高度重視，因?yàn)樗坏P(guān)系著機(jī)床的健康運(yùn)行，也影響著企業(yè)生產(chǎn)效率能否提高，從而進(jìn)一步影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

一、數(shù)控切割機(jī)床電氣改造的重要性

近年來數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)成為了工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化與集成化的基礎(chǔ)，并已滲透到各大工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中。數(shù)控切割機(jī)床的使用數(shù)量以及其技術(shù)的發(fā)展水平直接影響著工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)能力、現(xiàn)代化的程度以及一個(gè)國(guó)家的綜合實(shí)力等。隨著數(shù)控切割機(jī)床在各大領(lǐng)域的不斷應(yīng)用以及其技術(shù)水平的逐步提高，其問題也在不斷的涌現(xiàn)出來，目前電氣元件損耗以及精確度下降等問題已經(jīng)成為數(shù)控切割機(jī)床的普遍問題，比如：由于電氣連接元件被氧化導(dǎo)致它的接觸可靠性降低；由于電機(jī)的整流子損耗而導(dǎo)致光電器件性能的下降；由于漏電等現(xiàn)象導(dǎo)致的信號(hào)異常以及參數(shù)誤差等，這些都會(huì)影響數(shù)控切割機(jī)床設(shè)備的正常運(yùn)行。然而隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展速度越來越快，那些在技術(shù)以及工藝和理論方面都沒有辦法跟上時(shí)代腳步的廠家，很可能就會(huì)被社會(huì)所淘汰，從而失去了原來設(shè)備配套服務(wù)的保障。同時(shí)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，市場(chǎng)對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)提出的要求也越來越多。生產(chǎn)企業(yè)必須要通過不斷提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量、減少加工時(shí)間、降低能源損耗等方法才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中獲得一席之地。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)就必須要不斷提高數(shù)控切割機(jī)床的技術(shù)水平。可是由于考慮到數(shù)控切割機(jī)床設(shè)備的資產(chǎn)價(jià)值非常高，如果被直接淘汰太過于浪費(fèi)，因此對(duì)數(shù)控切割機(jī)床主要部件的工藝改造就成為了各大企業(yè)高度重視的問題。

二、電氣優(yōu)化過程中應(yīng)注意的問題

數(shù)控機(jī)床電氣改造過程中要注意的問題主要有以下幾點(diǎn)： 第一，在對(duì)電氣進(jìn)行正式改造的過程中，一定要高度重視對(duì)原機(jī)床 的綜合維護(hù)，同時(shí)還要對(duì)電氣系統(tǒng)中保留下來的部分做出調(diào)試，保持未 進(jìn)行改造的部分能繼續(xù)健康的運(yùn)行。 第二，對(duì)原來電氣系統(tǒng)的拆卸一定要參照原來的圖紙，并要及時(shí)的 在原來圖紙上作出標(biāo)識(shí)，以免被落下。在拆卸的過程中很可能會(huì)看出新 系統(tǒng)的缺點(diǎn)，應(yīng)該及時(shí)合理的對(duì)新系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充和修改，拆卸下來的的 舊系統(tǒng)以及一些零部件一定要做好分類，做出妥善的保管，把那些仍然 具有利用價(jià)值的零部件，可以作為其它數(shù)控機(jī)床的備用部件。 第三，原電氣系統(tǒng)被拆除之后一定要對(duì)新系統(tǒng)的位置和布線進(jìn)行 合理的安排，比如，對(duì)箱體的固定、線路的走向及固定以及對(duì)元器件位 置進(jìn)行調(diào)整等。一定要保證連線工藝的規(guī)范化。 第四，以上的一系列工作結(jié)束之后，一定要按照之前所定的流程和 要求開展調(diào)試工作。調(diào)試的相關(guān)工作人員一定要時(shí)刻保持清醒的頭腦， 及時(shí)的做好記錄，一旦發(fā)現(xiàn)問題，要做出合理化的解決。另外，在調(diào)試 過程中要先對(duì)安全保護(hù)系統(tǒng)的靈敏度進(jìn)行測(cè)試，以免發(fā)生事故；調(diào)試的 場(chǎng)地一定要保持干凈；各個(gè)運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)拖板一定要位于整個(gè)行程的中心 部分，能夠空載進(jìn)行試驗(yàn)的，就先進(jìn)行空載再進(jìn)行加載；能夠進(jìn)行模擬 試驗(yàn)的，就先進(jìn)行模擬之后再采取實(shí)際行動(dòng)；能夠手動(dòng)的，就先采取手 動(dòng)后采取自動(dòng)。

三、數(shù)控線切割機(jī)床電氣優(yōu)化方案

（一）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)。

（二）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/PENTIUM586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。

四、結(jié)束語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各類數(shù)控機(jī)床在各大 加工企業(yè)被廣泛使用。而電氣作為數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)中重要的一部分，它的改造問題也得到了高度的重視。本文主要是以數(shù)控機(jī)床電氣為主要研究對(duì)象，通過數(shù)控機(jī)床電氣改造的重要性，對(duì)數(shù)控機(jī)床電氣改造問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。

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