数控机床电气改造中应注意的问题

杜微

摘要：数控机床是最近几年我们国家才逐渐接触到的一种全自动加工系统，操作人员根据需要加工的对象，编写加工程序，然后将这些程序输入到机床的控制中心进行加工。但是从当前我国的数控机床工作情况来看，数控机床在加工制造领域还不能够实现完全的自动化，而且在加工某些复杂零件的时候，数控机床还会出现各种各样的故障。本文将简单介绍数控机床的组件构成，从电气自动化的概念出发，分析数控机床电气改造中应该注意的问题，并寻求解决方案对这些问题提出合理的措施，为数控机床的发展指明方向。

关键词：数控机床电气改造

随着社会生产力的不断提升，电气自动化系统无论是在机械加工制造行业还是在建筑工程行业都得到了重视，同时电气自动化技术在这些行业中承担的作用也是非常重要的，全部是作为控制系统来对机械制造中的机床和建筑施工工地的安全措施进行保障。电气系统对数控机床来说也是相当重要的，因为电气系统可以自动控制数控机床主轴正反转以及转速的大小，还控制着数控机床刀具的位置，以及换刀具的具体时间。这些都是加工零件中非常重要的一环，一旦那个部分出现异常，最终都会导致零件加工的失败，所以对数控机床的电气改造是提高数控机床工作准确性的必由之路。

1数控机床电气改造概述

1.1电气改造的必要性

数控机床主要有以下几大部分构成：（1）动力系统，数控机床和其他普通机床一样，都是依靠电机的转动为整个机床提供动力支持，只有少部分构件是依靠液压泵为其提供动力支持，所以说电气改造的一部分也包括动力系统。（2）传动系统，传动系统是依靠齿轮齿条，连杆等机构，实现对主轴的变速，达到各个零件的加工要求。（3）指令系统，指令系统是操作人员将编写好的指令，传输到数控机床的控制中心，然后控制中心将这些命令进行转换处理，然后将命令传输到不同的地方，实现对各个部分的精确控制。（4）换刀系统，换刀系统也是数控机床比较关键的一个部分，当一个工件需要多种加工方式进行加工的时候，换刀系统就会将刀具进行转换，比如可以将车刀换成铣刀，然后继续实现其他表面的加工工作。

1.2数控机床电气改造的主要内容

当前，数控机床需要改进的地方有：（1）数控机床的高耗电量问题，（2）数控机床寿命较短问题，（3）数控机床加工工件的精度太低，（4）数控机床刀具易磨损问题，（5）数控机床加工效率过于低下。这五个问题是数控机床当前需要解决的五大问题，如果机床创新人员能够在任何一项上对数控机床进行改进，那么数控机床的加工能力就会上升一个台阶。

2电气改造中应注意的问题

2.1改造前应注意的问题

2.1.1可行性分析与方案的确定

影响工件最终的加工精度和加工效率，除了数控机床自身的原因以外，还应从合理的加工路线设置、刀具的选择和正确安装、切削量的合理选择、编程的技巧以及尺寸精度快速控制等几个方面进行综合考虑。

2.1.2工装夹具及测量技术

工装夹具及测量技术对零件加工质量起到与机床精度一样重要的作用，是体现工艺人员水平的标志之一。整个工艺系统：机床精度是机床生产厂保证的，刀具及切削参数是刀具商提供的，一般问题都不大，只有工装夹具是工艺人员针对具体零件专门设计的，大凡上数控机床的零件都是有一定难度的，因而往往会出现难于预料的问题，一些大型零件的加工，不但加工内容多，还有空间三维坐标的转换。加工轨迹的计算非常复杂和难以确定，如果考虑问题不细致、全面，计算不精确，调试时程序修改越改越乱，出错的概率就大。“三思而后行”用在这里是最恰当不过的了。

2.2数控机床主轴传动系统电气更改

数控机床从电机发到主轴需要经历多个机械传动部件的传递，这些零部件会在一定程度上损耗数控机床的能量，造成严重的能量损失。所以笔者设想，能否将数控机床的传动系统进行改造，将整个传动系统装载进入智能控制系统中，利用智能控制原理，当数控机床在加工机械零件的时候，能够根据零件的材料，复杂程度以及强度和刚度的需求，选择合适的传动比进行加工，使加工过程的速度更加合理。从而得到质量更高的机械零件，这样的话，就能够在很大程度上减少能量损失，为数控机床主轴发展提供智能电气技术支持。

2.3改造数控机床的上下料问题

随着科技的不断发展，人们发明创造出可以代替人力生产的上下料机器人，其中数控机床上下料机械手在工业中得到广泛应用，这彻底打破了传统企业用人力操控机床进行机械生产的方式。数控机床上下料机械手的结构简单、制作成本较低、操作方便，可以代替工人操作一台或者多台数控机床，不仅属于数控机床电气改造中的问题，也是一种值得选择的机械设备。那么数控机床上下料机械手都具有哪些使用优势呢？我们来总结一下。

2.3.1具有较高的安全性和可靠性。数控机床上下料机械手是一种自动化的机械设备，具有自动运算、决策、监视、警告及防护的功能，为工件的加工提供了很好的可靠性和安全性。工作过程中如果出现故障，它也可以自动进行防护，并且发出警告，及时告知技术维修人员前来处理，降低了事故发生的概率，提高了作业的安全性。

2.3.2降低使用成本。与传统的手工相比，该机械设备能够实现自动化运行，提高了产品的精度、减少了能源的损耗，提高了生产效率，使产品本身有了保障。這在一定程度上也可以有效地控制成本，减少成本的投入。

2.3.3使用范围广泛。数控机床上下料机械手让生产线开启自动化模式，拥有自动控制、调节的功能，因而在不同的行业领域中，它也可以得到有效地使用。由此可见，上下料机器人中数控机床上下料机械手本身具有很多使用优势，它的出现，推动了机械加工业的发展，为我国制造业的腾飞提供了强有力的装备。

2.4零件调试

零件调试过程是多人合作的过程，其中包括操作工、检验员、夹具设计、夹具装配人员等。出现问题时，要多征询他们的意见，多做试验，切忌武断下定论。

数控机床的工作是靠指令来控制的，调试时，在“启动”按钮按下去之前，改造人员必须十分是清楚机床运行的轨迹。要严谨、细致，千万不能让机床先动了再说。一旦程序有误或补偿参数不正确，或选错了坐标系。轻则报废零件，重则出安全事故。

3结语

数控机床的电气改造是一项复杂的系统工程，针对不同企业不同的生产、技术、成本条件，某一设备的最佳改造方案通常具有唯一性。这就更需要技术工作者在了解原有设备的基础上，根据实际环境对其进行优化设计，并在实际改造中确保每一个工艺环节都能正确、流畅地进行，充分发挥设备的价值，最终令企业取得良好的经济效果。

参考文献

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[2]宋绪成，陈阳生，吴晨超.自动化数控机床的维护与使用中应注意的问题浅谈[J].通讯世界，2015（14）：179-180.

[3]黄世宁.浅谈数控机床电气改造中应注意的问题[J].科技资讯，2012（2）：137-137.

作者简介：杜 微（1983-），男，民族：汉，籍贯（精确到市）：河北省保定市，当前职务：项目经理，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：设备电气维修技术。