淺談機(jī)床電氣的數(shù)控化

【摘要】隨著國(guó)內(nèi)各種類型機(jī)床改造需求的擴(kuò)大，機(jī)床改造已經(jīng)逐漸形成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)。由于數(shù)控機(jī)床具有高加工精度、高生產(chǎn)率的特點(diǎn)，在制造業(yè)中的應(yīng)用比例越來(lái)越大，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。目前，數(shù)控技術(shù)隨著自動(dòng)化技術(shù)、控制理論及計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)的快速發(fā)展，其自身也發(fā)生著變化，因此，本研究將針對(duì)機(jī)床電氣的數(shù)控化方面的內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)要探究。

【關(guān)鍵詞】機(jī)床；電氣；數(shù)控化

前言

隨著科技的進(jìn)步與時(shí)代的發(fā)展，機(jī)床電氣的數(shù)控化是現(xiàn)如今一門新興的機(jī)電學(xué)科，由于和人們的日常生活以及工業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)，發(fā)展非常迅速，已經(jīng)成為高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，又由于機(jī)床電氣的數(shù)控化技術(shù)具有復(fù)雜性、多樣性、多變性的特點(diǎn)，在我國(guó)的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域極其廣泛。但是我國(guó)在此技術(shù)方面還沒(méi)有完善的、成熟的理論體系，而當(dāng)今此技術(shù)又非常重要，因此對(duì)此技術(shù)的研究具有非常重要的意義。

1.機(jī)床電氣數(shù)控化的應(yīng)用現(xiàn)狀及意義

1.1機(jī)床電氣數(shù)控化技術(shù)的應(yīng)用意義

電氣數(shù)控化是一門綜合性的學(xué)科，由于其在機(jī)床的生產(chǎn)實(shí)踐中的融合運(yùn)用可以大幅度提高機(jī)床的作業(yè)效率，因此使得我國(guó)對(duì)機(jī)床電氣數(shù)控化的需要也在逐漸增多。之前的舊機(jī)床電氣系統(tǒng)由于元器件老化，故障不斷，造成作業(yè)效率低下，不僅不能帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展，反而增加了企業(yè)不必要的財(cái)務(wù)支出。而應(yīng)用電氣數(shù)控化技術(shù)的機(jī)床具有性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，有效地保證了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。當(dāng)前，隨著機(jī)床行業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域中的廣泛使用，如何提高機(jī)床的使用效率，成為機(jī)床制造商正在思考的問(wèn)題。提高機(jī)床效率的途徑主要有兩種：一種是對(duì)舊機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造；另一種是對(duì)普通機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造。無(wú)論采取哪種方式，都能夠降低采購(gòu)數(shù)控機(jī)床的成本，為企業(yè)節(jié)約資金，提高企業(yè)生產(chǎn)作業(yè)的效率，為企業(yè)帶來(lái)更廣闊的收益。而且基于原機(jī)床每個(gè)基礎(chǔ)件經(jīng)長(zhǎng)時(shí)間的時(shí)效，基本上不因產(chǎn)生應(yīng)力變形而給精度帶來(lái)影響，經(jīng)數(shù)控改造后的機(jī)床其效率可提高3～5倍。

1.2國(guó)內(nèi)機(jī)床電氣數(shù)控化的發(fā)展行情

我國(guó)國(guó)內(nèi)機(jī)床市場(chǎng)風(fēng)向已開(kāi)始發(fā)生改變，其主要一點(diǎn)就是電氣數(shù)控化機(jī)床的增長(zhǎng)率首次超過(guò)低端機(jī)床，市場(chǎng)由價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)開(kāi)始走向更加激烈的品牌競(jìng)爭(zhēng)。機(jī)床的發(fā)展是我國(guó)工業(yè)的一大短板，由于起步較晚，導(dǎo)致我國(guó)的機(jī)床產(chǎn)品大量處于低端水平，高端機(jī)床大量依靠進(jìn)口。為此，我國(guó)十二五期間裝備制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，專門提到了機(jī)床業(yè)的發(fā)展，列為重點(diǎn)目標(biāo)。現(xiàn)如今，隨著電氣數(shù)控化技術(shù)的與之相融合，我國(guó)機(jī)床基本面總體向好，決定了機(jī)床行業(yè)深度下滑的可能性不大。而且當(dāng)前國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不高，是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力不高。要提高國(guó)產(chǎn)數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，就必須使我國(guó)的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)企業(yè)要在“量”上形成規(guī)?；a(chǎn)。這種規(guī)模化生產(chǎn)是一種專業(yè)化生產(chǎn)，它不同于傳統(tǒng)意義上的高度集中的大生產(chǎn)，而是一種專業(yè)性很強(qiáng)的社會(huì)化生產(chǎn)。近年來(lái)國(guó)內(nèi)機(jī)床行業(yè)的市場(chǎng)需求逐漸轉(zhuǎn)向中高端機(jī)床，在市場(chǎng)總量增長(zhǎng)遲緩的情況下，高精度、智能化數(shù)控機(jī)床的市場(chǎng)份額上漲，數(shù)控機(jī)床向高速、精密、智能和綠色方向發(fā)展。但相對(duì)的，國(guó)內(nèi)高端機(jī)床主要仍靠進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)品牌的市場(chǎng)占有率還很低，可以說(shuō)高精的智能數(shù)控機(jī)床將是機(jī)床行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.電氣數(shù)控化技術(shù)在機(jī)床生產(chǎn)實(shí)踐中的融合應(yīng)用

電氣數(shù)控化技術(shù)系統(tǒng)采用先進(jìn)的技術(shù)控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)床硬件操作與軟件控制的有效結(jié)合，能夠大大減少生產(chǎn)過(guò)程中的失誤。隨著數(shù)控化技術(shù)的快速發(fā)展，其在機(jī)電行業(yè)中也得到廣泛應(yīng)用，使機(jī)床在生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)數(shù)控化控制，提高了生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并且一些數(shù)控化安全設(shè)備也提高了機(jī)床生產(chǎn)的安全性。節(jié)省開(kāi)資，提高經(jīng)濟(jì)性，有力的促進(jìn)了機(jī)床行業(yè)的快速發(fā)展。同時(shí)，該系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)精確的操作控制，具有加工精度高的特點(diǎn)和穩(wěn)定的加工質(zhì)量。電氣數(shù)控化技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了全微機(jī)化設(shè)備代替了原來(lái)的機(jī)床常規(guī)電磁式設(shè)備；引進(jìn)新技術(shù)，采取計(jì)算機(jī)光纖或電纜代替電力信號(hào)電纜，對(duì)機(jī)床運(yùn)作的監(jiān)控作為電氣數(shù)控化是必不可少的重要組成部分。機(jī)床電氣數(shù)控化系統(tǒng)的精度很高，可以根據(jù)實(shí)際加工需要選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率一般可以達(dá)到普通機(jī)床的3～6倍。目前常見(jiàn)的數(shù)控機(jī)床按工藝用途分類可分為普通數(shù)控機(jī)床、加工中心機(jī)床、數(shù)控特種加工機(jī)床。按運(yùn)動(dòng)方式分類分為點(diǎn)位控制數(shù)控機(jī)床、直線控制數(shù)控機(jī)床、輪廓控制數(shù)控機(jī)床。按伺服系統(tǒng)的控制方式分類分為開(kāi)環(huán)、閉環(huán)、半閉環(huán)控制系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床。按數(shù)控系統(tǒng)的功能水平分類分為經(jīng)濟(jì)性數(shù)控機(jī)床、中檔數(shù)控機(jī)床、高檔數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床的高度自動(dòng)化是由其高度發(fā)展的電氣控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。如果要全面分析了解數(shù)控機(jī)床，就必須要分析了解數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)。數(shù)控機(jī)床的電器控制系統(tǒng)主要由3個(gè)部分組成：機(jī)床用PLC、外圍電壓電氣控制系統(tǒng)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。在工廠使用的數(shù)控機(jī)床，都帶有一種資料專門闡述這三者之間的關(guān)系。這一份資料叫做機(jī)床電氣手冊(cè)或者電氣說(shuō)明書，在本書中，將會(huì)通過(guò)講解電氣手冊(cè)，來(lái)闡述數(shù)控機(jī)床的電氣控制系統(tǒng)。

3.數(shù)控化電氣機(jī)床常見(jiàn)問(wèn)題及解決對(duì)策

3.1數(shù)控化機(jī)床的改造問(wèn)題

對(duì)需改造的機(jī)床進(jìn)行現(xiàn)狀調(diào)查，因?yàn)椴⒉皇撬械呐f機(jī)床都適合進(jìn)行數(shù)控改造，因此要對(duì)需改造的機(jī)床進(jìn)行全面地了解。舊機(jī)床電氣系統(tǒng)由于元器件老化，故障不斷，因此要了解舊機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)廠家型號(hào)，控制軸的數(shù)量，主軸、進(jìn)給軸驅(qū)動(dòng)配置，主軸電機(jī)的功率、進(jìn)給軸電機(jī)的扭矩等。對(duì)機(jī)床進(jìn)行改造需了解機(jī)床本身和機(jī)床市場(chǎng)的情況，考察機(jī)床是否適合改造及價(jià)格對(duì)比，這樣不僅可以為企業(yè)降低成本，節(jié)約資金，更不會(huì)造成浪費(fèi)，促進(jìn)綠色環(huán)保市場(chǎng)的發(fā)展。普通機(jī)床數(shù)控化改造后，機(jī)床效率明顯提高，原來(lái)一臺(tái)機(jī)床需要一個(gè)人控制，改造后一人可以同時(shí)操控兩臺(tái)機(jī)床，機(jī)床經(jīng)改造后加工精度大幅提高，由人為失誤造成的廢品率明顯降低，同時(shí)也降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力，縮短新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期。

3.2數(shù)控化機(jī)床的維修問(wèn)題

對(duì)維護(hù)人員來(lái)說(shuō)，機(jī)床電氣數(shù)控化系統(tǒng)采用的都是精密儀器，非常容易受到外界因素的影響，要想保證系統(tǒng)儀器的正常使用，維護(hù)人員就要對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行必要的檢查，常見(jiàn)的問(wèn)題之一就是電氣系統(tǒng)的故障，數(shù)控機(jī)床電氣系統(tǒng)故障的排除過(guò)程大致可以分為調(diào)查、分析與診斷三個(gè)部分，對(duì)于數(shù)控立式車床查明損壞原因，故障基本就可以排除了。所以分析診斷故障方法就變得十分重要；其次，利用感官的檢查也非常重要，向故障現(xiàn)場(chǎng)人員仔細(xì)詢問(wèn)故障產(chǎn)生的過(guò)程、故障表象及故障后果，并且在整個(gè)分析判斷過(guò)程中可能要多次詢問(wèn)。在使用過(guò)程中如果出現(xiàn)向進(jìn)給速度突然變慢，控制面板顯示異常的故障，那么就表示因控制面板顯示異常，所以在維護(hù)過(guò)程中首先應(yīng)該檢查主板。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本研究主要介紹了當(dāng)前我國(guó)機(jī)床電氣數(shù)控化的應(yīng)用意義及發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)其融合應(yīng)用以及常見(jiàn)的使用問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要概述?？傊覈?guó)的機(jī)床數(shù)控化技術(shù)不能停留在當(dāng)下階段，我們要與時(shí)俱進(jìn)，發(fā)展高精度、高性能、高效率的機(jī)床數(shù)控化技術(shù)，這樣才能為我國(guó)帶來(lái)更大的經(jīng)濟(jì)收益。

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