數控切割機床電氣優化方案研究

時光 高峰

【摘 要】數控切割機床是零部件加工制造的常用設備，隨著我國加工制造業不斷發展，我國數控設備不斷更新換代，數控切割機床也不可避免的在不斷的更新和升級。為了追求更大的經濟效益，對數控機床電氣系統進行優化設計，無論對于企業發展還是社會效益都無疑是十分有利的。本文闡述了機床電氣優化的重要意義，在電氣優化內容的基礎上探討數控切割機床電氣優化方案。

【關鍵詞】數控切割機床 電氣優化 方案

數控機床的應用，有效的提高了加工制造的效率和質量，使我國的加工制造業的發展邁上了一個新臺階。在現今工業飛速發展的時代，對一個企業乃至整個國家來說，數控技術水平都作為綜合實力的重要代表之一。特別是對于加工制造企業來說，擁有的數控機床數量和數控技術水平的高低是企業在激烈市場競爭中提高自身競爭力的法寶。數控技術不斷發展進步，機床也在不斷更新換代中，對機床電氣系統的優化改造就顯得尤為重要。一方面電氣系統的優化是機床持續穩定運行的保障，另一方面對電氣系統進行優化也是對已有機床設備資源的一種高效利用的途徑。現如今面對激烈的市場競爭壓力，各企業都開始對機床電氣系統優化改造的問題給予了高度的重視，致力于電氣優化改造的研究，為企業生產效率的提高，乃至企業整體實力的提高加大力度，以期獲得更大的經濟效益。

1 數控切割機床電氣優化的意義

數控技術是工業生產走自動化、集成化發展的道路的重要支撐和保障，現代科學技術的發展，在加工制造業應用現代先進的數控技術是社會發展的必然要求。數控技術的應用，為加工制造行業開辟了一條全新的發展道路，使工業生產邁上了一個新臺階，先進，數控技術已經在制造業的各個領域普及和應用。衡量一個企業的生產能力和綜合實力，擁有數控設備數量的多少和技術水平的高低已經成為了一項重要的評價指標。隨著生產量的增加，數控機床設備在多年的長期持續運行的狀態下已經逐漸呈現老化，加上技術的不斷發展提高，原有的機床設備的電氣系統已經顯得落后，機床加工水平已經遠遠不能滿足現代加工任務的要求。電氣元件老化松動、光電器件性能降低，參數偏移等多種問題層出不窮，電氣故障時有發生，不僅影響生產加工的精度，更影響加工效率。各大企業都紛紛認識到，如果單純的不斷購買新機床，不僅大大增加生產成本，而且已有的數控機床本身所具有的資產價值也會大大浪費。要達到既保證生產質量和生產效率，又有效的控制生產的成本投入， 對數控機床子在原有設備的基礎上對關鍵部件和關鍵工藝進行優化改造，將先進數控技術在原有機床上，成為了現代企業實現技術升級的有效途徑，引起了各大企業的關注和重視。

2 數控切割機床電氣優化方案

2.1 電氣改造的主要內容

對于數控切割機床進行電氣優化改造主要有以下幾方面內容：對機床故障進行功能評估和復原；對電氣系統進行翻新和更新，在滿足基本生產需要的基礎上提高加工精度和效率；對數控技術進行技術上的革新，提高數控系統的性能。

數控切割機床對金屬采用電能和熱能進行加工，除可以對普通金屬材料零件加工外，對性狀復雜的、材料特殊的、薄壁、微小的零件也能加工。原有機床產于20世紀80年代，為傳統的開環控制系統。該系統較為復雜，控制技術從現在看已經落后，在編程方面復雜而法索。而且電子元件老化嚴重，設備故障發生率高，診斷和維修都很困難。在加工精度方面，因為設備的陳舊老化，無法達到高精度加工的要求，電氣優化升級是迫切要求。

2.2 控制原理

數控切割機床的電氣優化改造最主要的工作就是對計算機數控控制系統進行更新和升級，將原有的分散性的各個元器件進行整合集成，形成一個大規模的集成模塊，控制原理方面是在原系統控制原理的基礎上給予一定的更新，大同小異，在技術上比原技術要更為先進。

（1）功能控制。對控制信息能夠自動讀入，自動確立與控制信息相對應的工作專題，從而控制機床加工裝置產生相應的生產動作。

（2）坐標控制。坐標控制也可稱之為位置控制，主要功能在于控制鉬絲與工件相對運動的位置和運動軌跡。計算機控制系統實時對各個點位坐標數據進行計算，用脈沖數來表示脈沖當量，步進電機絲杠根據計算機控制系統發出的脈沖數量來轉變位移。

（3）位置信息處理。由計算機系統進行插補運算，以直線軌跡或者圓弧軌跡逐斷與給定的曲線接近，促使鉬絲根據設計要求的軌跡來運動。該系統輸入信息的存儲、數據數據加工處理、插補運算以及硬盤驅動器、多功能板。

高頻電源控制板機床電器：計算機軟件系統執行自動編程、步進電機控制板、變頻控制板、步進驅動板等多種控制板的編制任務，計算機配合驅動裝置來實現對機床的有效控制，同時對系統的接口裝置進行控制。

2.3 硬件優化

本文研究的數控機床原有的數控系統使用的是2000年生產應用的高效脈沖電源和微型機數控系統。對數控系統進行優化改造的過程中，將控制系同改用專門設計制造的數字控制硬件插卡，并對電腦配置基本配置進行升級，顯卡采用的是15寸的財險，插卡上帶有控制開關和接口電路。優化后的數控系統在元器件方面數量明顯減少，而且接插件的數量也相應的減少，具有良好的穩定性和可靠性。控制器系統軟件方面，為了便于員工理解和操作，提示語言全部采用中文。優化后的系統可以實現加工、程序編輯或者模擬加工同時運行，而且能夠實現多臺機床的控制，最高可控機床數量為四部，而且可控制四部機床分別執行不同的生產加工任務。優化系統在停電保護方面做足了措施，采用大規模CMOS存儲器，大大提高的存儲量，可以實現實時存儲，在突然斷電的情況下也不會導致數據丟失。系統能夠與客戶網絡系統相連，在系統平臺中進行數據交換，還能夠實現加工進程的實時監督。

3 結語

電氣作為數控機床重要的組成部分，它的改造問題已經得到了越來越多的關注。數控機

床電氣改造是一項相對復雜的工程，它的合理化改造可以提高數控機床的使用情況，還能提高企業的生產效率，從而提高企業的經濟效益。

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