簡析數控系統改造中關鍵部件的設計與選擇
2017-12-20 來源： 哈爾濱電機廠有限責任公司 作者：周 巖
摘 要：現代化生產技術中數控系統的應用已越來越普遍，這也使得生產機械的控制更加自動化、智能化，而要實現高效化的生產活動，數控系統設計與選擇的合理性具有十分重要的意義，在根據生產需要對原有數控系統進行改造的過程中，也要注重對關鍵部件的設計與選擇，從而保障數控系統在生產中良好的功能發揮。文章將針對數控系統改造中關鍵部件的設計與選擇展開分析與探究。
關鍵詞：數控系統改造；關鍵部件；設計；選擇
隨著現代科技發展速度的不斷加快，生產技術的更新周期也逐步縮短，在生產企業進行技術改造的過程中，數控系統的改造是十分重要的部分，而數控系統改造中對關鍵部件的設計與選擇則是其重點內容，關鍵部件設計與選擇的科學性與合理性關系著數控系統改造的成敗，也影響著改造后對生產力提升的效果，因而，加強對數控系統改造中關鍵部件設計與選擇的研究具有著很大的必要性。
1 、數控系統選擇的基本原則
1.1 功能的適用性
在數控系統建設與改造中要實現數控系統功能的良好發揮，首先應科學的對數控系統進行選擇，其所要遵循的第一個原則就是適用性原則，即數控系統的功能應能夠與機床類型、生產實際需求良好適應，并且要滿足機床生產的擴展功能的需要，從而保證數控機床生產作業的順利高效開展。
而在一些情況下，系統用戶可能會提出相對具體的實用性功能要求，如測量功能需求、刀具管理需求、在線加工功能，在數控系統選擇與設計的過程中可以根據實際情況予以加入。
1.2 最優性價比
由于當前數控系統的開發企業相對較多，所涉及的數控系統在性能與價格方面各不相同，在對數控系統進行實際選擇時，還要遵循最優性價比原則，不僅要考慮購買成本價格，還要從長遠的角度考慮其后期使用及維護成本問題，盡可能選擇功能良好且適應企業機床生產需要的，同時價格最為合理且便于后期使用及維護的數控系統，系統的先進性也應計入到性價比參考的因素當中，部分已淘汰或即將淘汰的數控系統雖然在價格上相對便宜，但經過一段時間的使用后，可能市場上相應的維修備件也隨著系統淘汰而退出市場，這就會給后期維護帶來較大的問題，所以要避免選用市場壽命短的數控系統。
1.3 配套性
由于數控系統的生產廠家實例與經營策略不同，一些廠家在實際產品提供中只能提供部分關鍵部件，而選擇這些廠家合作可能會一定程度上增加數控系統建設到投入使用的周期和成本，并且如從不同廠家購置的關鍵部件相互之間存在不匹配情況，也會影響數控系統的建設與功能發揮。
因此，選擇能夠提供整套系統關鍵部件的廠家進行合作是最為理想的方式，如對于能夠成套提供伺服驅動器和主軸驅動器的廠家就可以優先進行考慮。
2 、數控系統改造中的關鍵部件
2.1 主傳動系統
傳動系統是數控系統中十分重要的組成部分，也是系統改造中需要重點進行設計與改造的關鍵系統。主傳動系統的功能主要在于承受主切削力，其傳動速度與功率直接影響著機床的加工功率，而要實現機床高效率的自動化加工，并保障機床加工的有效精度，針對主傳動系統中具有關鍵性作用的主軸部件進行優化改造就是極為重要的。
主傳動系統是交流電動數控機床中較為廣泛的應用系統，這就說明了在運作的過程中對調速的范圍和功率的要求有所提升。通過采用機電結合的方法來滿足主傳動系統和調速的要求。
在通常情況下，可以使用齒輪變數和電動機調速兩種方法來達到功率提升的目的。
2.2 進給傳動系統
在數控系統的改造過程中，對進給傳動系統的改造也是十分重要的，這是由于進給傳動系統決定著擊穿加工的精度與穩定性，進而很大程度上影響著機床所生產的工件的質量與使用價值。由于進給傳動系統功能的核心在于其靈敏度、精度方面，因而在實際的改造過程中要重點注意對進給傳動系統精度及剛度的優化，如可通過調整齒輪轉動速度來消除滾逐漸的傳動間隙，以達到更好的精度與剛度。
在進給傳動系統中，摩擦阻力也是影響運行效率與質量的一個重要因素，因而要對系統結構進行合理的設計與調整，盡可能降低運動件互相之間所產生的摩擦阻力，保證系統的良好運行，降低構件損壞幾率。
此外，要保證系統中元件機構具有良好的制動和啟動效率，還要通過對元件組合慣量的有效設計與控制，降低慣量所產生的影響。
3 、數控系統關鍵部件設計改造的主要流程環節
3.1 做好原機床保養工作
原機床的保養應確保全面到位，這也是數控系統改造的重要條件，由于機床投入使用后隨著時間推移，一些主要部分會出現各種情況的損傷問題，而這些損傷問題如不通過保養有效處理，就會影響到改造后機床生產的精度與效率，因此，有必要在進行改造前做好原機床保養工作。
在保養過程中，還應同時做好機床尺度精度、幾何精度的測量工作，保留相關數據，為關鍵部件的設計與改造提供數據參考，并作為改造后參數對比分析的重要參照。
3.2 對保留電氣部分進行調整和保養
機床數控系統改造往往并非全面改造，而要保留一些電氣部分，這些電氣部分雖然不需要進行改造，但仍然會與改造后的部件共同合作，參與到生產加工中，因而其性能也是十分重要的，這就需要對其進行有效的調整與保養，一方面要做好各類部件、零件的清潔工作，更換老化、損壞或性能不良的零部件，另一方面要進行性能檢查，結合關鍵部件設計與改造的性能要求，對相應部分進行調整，如通風冷卻裝置、驅動裝置等，實現整體性能的最優化，防止改造后故障的發生。
3.3 對新系統位置及布線的優化設計
要保證數控系統改造的有效進行，還需要根據新系統的設計圖紙，對新系統進行合理的配置，主要包括面板的安放、箱體的固定、固定調整元器件的位置以及線路走向等。各項工作必須做到復查檢驗、分工明確，以保證連線工藝的規范，走線路徑的合理準確。
3.4 做好改造后的調試工作
數控系統改造后還需要經過調試才能最終投入使用，調試工作需要按照規范的步驟及要求進行，對于調試過程中的結果記錄必須要保證真實準確，從而使相應問題能夠得到及時發現與有效處理。關鍵部件調試應保持現場清潔，避免影響調試精度，可采取模擬實驗、空載試驗、手動自動操作交替結合的方式，以獲得最準確的調試結果，保證數控系統功能的良好發揮。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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