時間：2023-02-16 15:31:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇數控機床改造，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
（一）有利于推動數控機床的現代化水平
我國企業對數控機床的認識和應用還存在極大的局限性。只有實現機床數控化的改造，才能真正的發揮它在企業現代化生產制造中的作用，真正提高企業的生產效率，提高我國的工業化水平。
（二）數控機床具有極大的市場需求
數控機床改造的成本與它帶來的企業生產的極大經濟效益相比，改造成本低。機床改造主要就是對原有的機床的結構進行改造和設計，使它能夠提高工作的效率，達到理想狀態。隨著企業對機床在生產制造中的認識不斷加深，對數控機床的需求不斷增加，使得數控機床的改造具有很大的市場需求和發展空間。
（三）數控機床改造的優勢分析
1.節約企業成本。數控機床的改造與購置新的機床設備相比，至少可以節約50%的成本，特別是對于大型的現代化設備而言，這種成本的差距會更加明顯，舊機床的升級改造只需要購置新成本的1／4。即使要對舊機床進行徹底的升級改造，其成本也不會超過購置新機器費用的70%，而且可以節省運費等附加成本。2.機器性能穩定。舊機器經過長期的磨合，不會因為不適應而影響零件制造的精度。而且購置新的機器，需要占用一定的地基，也需要雇傭專業的人員進行操作，企業內部員工在機器的操作使用上需要一段時間適應，大大降低了企業生產效率，影響了企業生產的成本。3.極大發揮機床的工作效率。機床經過數控改造后，可以在原有基礎上實現加工零件的自動化和精準化，而且工作效率是原來的4—6倍。在零件制造上，可以充分實現現代信息技術和機械制造的緊密結合，提高零件的精密度，減少人工費用。更重要的是升級后的數控機床可以智能識別機器故障，提高了工作的安全性，減少了工人檢修的費用和時間。特別是對于難度系數大的零件而言，效率會更高。同時還減少了組裝費用，縮短了企業生產的周期。
二、數控機床的改造措施
當前，在我國企業當中，數控機床的運用十分廣泛，它能夠大大提高工作效率。隨著人們對機床認識的不斷加深，數控機床的改造有了廣泛的市場需求。前文已經對數控機床的改造進行了現實意義的分析，通過對數控機床的升級改造既可以節約企業成本，同時也能夠為企業帶來可觀的經濟效益。為此，必須進行數控機床改造的實踐探索。
（一）考慮數控改造投的資費用。在數控改造之前，必須對數控改造的費用進行嚴格預算，同時要對改造后的工作性能進行評估。對于改造后，它能夠加工的零件的種類和數量進行綜合考量，還要對它加工零件的光滑程度和質量進行實驗，這些都會影響到數控機床的水平。根據我們掌握的機床的技術狀況進行科學分析，在此基礎上才能夠保證數控機床的改造能夠產生經濟效益。
（二）注重數控系統和驅動單元的選擇。數控機床的核心就在于數控系統，而機床加工的精密程度則取決于驅動單元的功能發揮狀況如何。數控機床的系統和啟動單元的水平直接決定了數控機床性能的高低。舊的機床控制部分采用的是三行數碼管顯示，驅動是步行電動機控制，系統分辨率低。這種落后的配置系統使得機床的整體功能下降，機床的精準度、可靠性都受到了影響。所以在舊機床的改造上必須考慮數控系統和驅動單元。從技術層面來講，日本的高檔數控機床產品性能好，但費用高達8萬，成本太高，所以應該采用國產的KND數控系統和日本松下的驅動系統。既保證了性能，又節約了成本。
（三）注重對舊機床的創新設計雖然國產的KND數控系統比較完善，但系統功能以外的其他控制系統，需要進行人工設計和改造，實現機械制造和數據管理的融合，最大限度地提高數據機床的運作效率和水平。例如，在機床上的Z軸中，增加了剎車功能，這樣可以避免機床斷電后，主軸箱滑落對機床和工件造成的損失。還有就是需要重新設計系統，系統作為機床的必備功能，可以用智能的油路代替原有的手動，并且在機床內油過少時有智能提示系統。設置特有的刀具拆卸系統，當前，很多大型機床采用的是氣動方式裝置刀具，雖然拆卸方便，但制作成本高，而且還對氣壓有嚴格要求。而電動式的裝卸刀具，不僅可以通過電動機提供動力，降低成本，還可以通過感應開關來確保主軸上刀具的松緊狀況。使刀具更換更加安全可靠。
（四）普通機床刀架改造普通機床的刀架的滑動由兩部分組成，包括平行方向和垂直方向的移動，這兩個方向的滑動就保證了刀架課一隨意移動，但是刀架的移動的有效范圍比較小，所以應該確保刀具的移動空間。1、導軌方向的改造：導軌方向的驅動由絲桿完成，當傳統車床上的溜板箱的手柄到達自動走刀的位置時，驅動位置開始運行，引起齒輪的轉動，最后經過絲杠驅動完成了這一方向的走刀過程。在動力的提供上，可以選擇由步進電機—電機轉抽——以及齒輪——二級齒輪——絲杠——溜板箱，通過此程序完成導軌方向的供給。2.水平和垂直方向的改造。原有的手柄設置不合理，影響了車床的工作效率，在零件加工上動力不足，所以在保留原有位置的基礎上，再添加一個步進電機，把電機軸與傳統的絲桿進行連接。
（五）對步進電機的控制的選擇。從導軌的垂直方向和平行方向進行綜合改造，這樣既確保了刀具工作的有效范圍，同時在選擇方向的也要確保對兩個方向的動力進行控制。對步進電機的控制，有很多的選擇方案。例如單片機、微機、工業PC機等等。但綜合考慮體積、耗能和成本，應該選為單片機。單片機的控制可以減少干擾，能夠提高數據傳遞的速度。但隨著和數控機床改造的能力不斷加強，當前的單片機種類多，功能豐富，所以在選擇上要慎重。
三、小結
數控系統已成為我國機械制造工業和國民經濟的重要裝備，其非標準化設計是目前數控化改造工作中普遍存在的問題。我國很多企業中普通機床的占有量巨大，機床的數控化改造電氣控制設計的方案也存在諸多問題。許多機床已經使用20年以上，還會出現應用與維修技術工作的復雜性、多樣性和多變性以及一些客觀環境因索的制約。因此對普通機床進行數控改造成為一個很好的出路，對該學科理論的發展及工程技術人員的實踐有所裨益。其發展也直接關系到我國的多個領域，使之在當今日益競爭的社會中處于優勢。普通機床的數控化改造在很大程度上盤活企業的固定資產，還可以節約能源、實現廢品資源化和保護環境。將普通機床改造升級為數控機床，開發高速、高精度、高效加工中心等關鍵技術。提高勞動效率并用較少的資金為提高企業的競爭力做出貢獻，緊跟世界潮流，向智能化方向發展。
數控機床改造概述
數控系統分經濟性數控系統和標準型數控系統，和經濟性數控系統比較，標準型數控系統是建立在微機基礎上，因此得到越來越廣泛的應用。其功能齊全并可構成全閉環、后半閉環的位置控制系統，使交流伺服電機的工作性能得到充分發揮。1.數控系統運動方式按運動軌跡可分為點位控制系統與連續控制系統，對機床電氣系統進行改造設計離不開對數控系統運動方式的分析。選擇電機參數時，當工件相對于刀具移動過程中不進行切削則選用點位控制系統。通過對機床數控化改造進行歸納總結和分析，這類控制系統要求刀具從一點快速移動到另一點的準確位置。數控系統類型和功能選擇不合理，會無法保證其定位精度。這為普通機床數控化改造中的電氣設計提供依據，從而減少了誤差的可能性。2.由于普通機床的這些缺點越來越使之在當今日益競爭的社會中處于劣勢，體積大、啟動特性欠佳直接影響了機床的加工精度。普通機床經過數控化改造后，控制電路和強電路的設計也隨之變得重要。大大地提高傳動進給精度，使系統工作變得穩定。設計電路的時候應該拋開原先機床的電路按照標準重新繪制電路圖，也可在一定程度上提高機床的加工精度。注意各個元器件額定電流及額定電壓要滿足要求，拓寬普通機床的加工范圍。適當拉開與強電線的距離，延長機床的役齡。3.普通機床傳動鏈復雜從而導致傳動精度低，因此在普通機床的數控化改造中一般采用步進電機和交流伺服電機。避免產品的加工精度降低與產品的質量穩定性不是很高的現象發生，且結構簡單、運行可靠、效率高。改善一個零件需要多道工序，在選擇電機時要根據實際情況選擇合適的電機。普通機床對工人的熟練程度要求高且加工工序簡單，數控機床改造可大大提高表面精度及機床的快速反應性。因此可以加工較復雜的零件，易于控制。改善生產效率較低、工人勞動強度大、生產準備時間長等問題，帶來可觀的經濟效益。
數控機床改造中的電氣設計分析
普通機床改造成數控機床的方法要有技術可行性分析和經濟可行性分析，電路圖的設計并不是一次確定的。需要技術上的改進措施，在實際的接線過程中根據臨時的需要不斷地修改、更正。一方面是機械上的改進，保證整個電器柜內元器件的歸類整齊。另一方面是電氣系統的改進，保證實際的電路和電路圖保持一致。1.對普通機床進行數控化改造，一定要用熱縮管將其包住。加強對機床精度的恢復，否則會給以后數控機床的維修帶來很大的不便。舊機床一般在工作車間已經工作多年，走線的時候有部分線路要暴露在機床外面。導軌、溜板等都有不同程度的磨損，因此控制電路和強電路的設計需要科學合理。定期按常規機床大修的方法對機床導軌進行磨削，以免長期被機床油浸泡腐蝕線路。磨削可采用電刷鍍的方法加工耐磨表層，保持信號線不擾。采用刮研與貼塑工藝的方法修配恢復精度，加快機床數控化的進度。2.電氣設計中電路圖主要包括主電路圖、電氣原理圖、CNC接線圖和元器件的位置圖，其修復與完善是改造機床維修的另一個側重點。關系到系統工作是否穩定，可采用更換主軸軸承等傳統方法配合電刷鍍工藝完成。各個部件和電源的連接關系一定要表達清楚，并調試驗收精度。按正確的步驟運算、準確地使用公式及精確地選擇參數，有些磨損量小的機床也可以采用表面工程技術在現場操作，以及系統和機床的接地。3.控制系統是數控機床的“大腦”，由一般的機床數控化改造而成的數控機床都是開環控制系統。可以完成插補運算、數據處理、輸入輸出等控制任務，影響在實際運轉中轉子的最終運動質量。數控加工程序經數控系統運算處理后，在步進電機產品樣本中給出的步距精度。輸出司服控制信號、主軸驅動控制信號及其開關狀態量信號，減小在頻率發生突變及低頻和高頻振蕩過程中存在的實際位置與理論位置之差。選用SIEMENS802C數控系統，可在在空載情況下轉子離開準確位置的最大偏移量。
作者：張琳
摘 要：隨著我國經濟水平的日益發展，我國各行各業都得到了蓬勃的發展。我國科學技術的不斷完善下，逐漸涌出了各種各樣的技術。尤其是在制造行業中，由于數控機床所具有的全部功能都與PLC技術的使用有著密切的聯系。因此，本文主要從以下多個方面對PLC機械加工數控機床改造技術進行深入探討，筆者依據多年經驗提出合理化建議，提供給相關人士，旨在可以為企業帶來豐厚的經濟效益，從而為我國的社會主義現代化建設做出貢獻。
關鍵詞：PLC；機械加工；數控機床
和以往數據操控技術相比較，PLC技術大部分依賴于邏輯推理及其相關運算的方式可以對數控機床進行控制的，從而將機床的工作質量加以提升，為企業帶來豐厚的經濟效益。由于該技術對工業生產的發展有著重要意義，將生產設計領域的范圍不斷拓寬，投入較小的資金而謀取最大的利益，值得相關領域大力推廣。基于此，本文主要從PLC技術概述、PLC機械加工數控機床改造技術的具體應用幾個方面進行深入研究，筆者依據自身多年積累的經驗提出了合理化建議，提供給相關人士，供以借鑒，旨在可以為我國機械制造行業提供重要的參考依據，從而為我國社會主義經濟建設做出重要的貢獻。
1 PLC技術概述
1.1 概念
PLC又被稱之為“可編程邏輯控制器”，它主要通過一種可編程的存儲器，用來在內部存儲程序里執行一些面向用戶的指令，諸如，定時、邏輯運算、算術操作與計數等等，并通過模擬式或者數字輸出/輸入用以控制生產的過程或者類型多樣的機械，它主要應用于工業現場中的生產實踐里面。PLC自動控制系統近些年已經越來越普遍地應用于工業領域，不少企業在發展生產的同時不斷提高工業自動化的控制水平，努力實現企業發展的自動化，尤其是在數控機床改造領域，PLC技術得到了廣泛的應用。
1.2 工作原理
可編程邏輯控制器采用一種不同于微型計算機的運行方式以及掃描方式。詳細來說主要包括三個階段，即輸入采樣階段、用戶的程序執行、輸出刷新。首先，在第一階段里面，PLC通過掃描，依次讀入輸入數據和狀態并存儲，在結束后轉入新的階段。其中，在這一過程里，即便數據和狀態發生變化也不會對原有存儲單元的數據發生影響。其次，在第二個階段就是用戶的執行了，PLC會以梯形圖的方式以先左后右、先上后下的順序來進行對控制線路的邏輯運算，并根據掃描結果來進行相應位置的刷新。最后進入第三個階段，在結束了一個掃描的周期之后，可編程邏輯控制器就開始了下一階段的工作，這時候中央處理器根據映像區相對應的數據和狀態來刷新和輸出，這時候才是PLC的真正輸出。
2 PLC機械加工數控機床改造技術的具體應用
2.1 注意事項
要實現對數控機床的靈活控制必須要對PLC機械加工數控機床改造技術有詳細的了解，只有全面認識了該技術的優勢和不足，才能更好地開展控制工作。我們知道，PLC的工作原理決定了它通常情況下只是單純地受到動作順序的控制，因此在PLC實現對數控機床的控制工作過程中必須要注意以下幾點：首先，定位的速度以及精度的協調工作。數控機床中的電機頻率與轉速有著緊密的聯系，脈沖控制頻率的高低決定著電機轉速的快慢。因此，做好定位速度與精度的控制就十分重要了。通過PLC技術的運用，在提高精度的前提下保證定位的速度，對于實現PLC機械加工數控機床的改造工作有重要的作用。其次，減少工作過程中出現誤差的頻率。PLC驅動步進電機提高了系統的可靠性，實現了數字化執行元件的優化工作。步進電機的開環控制受到了PLC產生的脈沖所控制，必須降低電機的頻率減慢電機的轉速才能夠避免不必要的誤差和失誤。最后，實現對可變控制參數的在線修改。PLC機械加工數控車床技術的應用提高了工作效率，有的客戶為了獲取更高的利潤提高工作效率，有的時候會在線修改可變控制參數。我們知道，PLC是沒有顯示數碼的，即使做到了修改也難以保證用戶的實際需求。因此，需要開發簡便有效的方式來實現對PLC可變控制參數的在線修改工作。
2.2 做好對系統的科學定位
通常情況下，定位過程主要由以下兩個階段組成：第一階段是粗定位階段；另一個是精定位A段。即使兩個階段存在一定的差異性，然而都需要相同的電機加以完成的。對于粗定位階段來說，相關人員可以利用適量的脈沖來提升機床的工作水平，繼而更好的促使數控機床得到恰當的改造。就精定位階段而言，相關人員需要依據從大到小的順序完成。在剛剛開始的時候可以利用較大的脈沖當量完成相應的改造標準，在完成基本任務以后就可以使用較小的脈沖當量了，并且逐漸過渡到精定位階段里。在這個過渡的環節，相關人員一定要確保轉速處于穩定的狀態，只有這樣才可以滿足相關要求。因為數控機床在實際改造的時候有兩個階段存在差異性，所以相關人員在實際加工的時候，一定要對系統的轉速做好更換作業，并且要依據兩個階段的具體情況而配置恰當的變速裝置，從而確保系統能夠實現正常運行的目的。
不僅僅如此，相關人員還應當對元件的檢查引起必要的重視。倘若PLC控制系統在控制的過程中發生問題，那么就需要在第一時間對產生的不確定因素做好相應的排查作業，在最短的時間內發現故障并做好相應的檢測工作。就經常出現的問題來說，相關人員需要自己做好檢測工作，在第一時間發生問題亦或是將報警裝置開啟，從而為人員可以及時發現問題得到盡快處理提供方便。
2.3 數控機床的控制工作
由于PLC是利用相關輸入端將數控機床進行連接的，這樣就可以對其操作面板加以控制。依賴于相關面板及其有關操作面板就可以對整個系統做好嚴格的控制，從而確保數控機床能夠順利的運作。由于PLC使用到數控機床改造中最主要的是依賴于相關輸入信號及其輸出信號的科學控制，通過恰當的控制手段確保系統能夠依據相關命令合理的運作，最大程度提升工作質量。
結束語
通過以上內容的論述，可以清楚的看到：數控機床的使用在提升工作質量的基礎上，還能夠為企業帶來豐厚的經濟效益。但是，數控機床在實際操作的過程中具有一定的繁瑣性，這樣就會在某種程度上對數控機床的工作水平帶來不利影響。而隨著PLC技術使用到數控機床中，能夠較好的解決這種情況，相信在未來的發展中會得到大力的推廣。
參考文獻
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關鍵詞:數控;機床;精度
中圖分類號:TG659文獻標識碼:A文章編號:1672-3198(2009)16-0281-01
0 前言
前幾年,我國很多單位從國外引進了很多中高檔數控機床,有的服役期滿,有的不能正常工作,處于閑置,造成巨大資源浪費。這些機床共同之處在于機械部分基本完好,精度較高,主要是由于數控系統出現問題而又難以購置配件,不能滿足正常生產的需要和現代高精度、高速度和高可靠性的加工要求。如果利用進口數控系統對現有數控設備進行數控化改造,只需幾十萬元就能發揮現有設備的作用,而購置一臺新的同性能的數控機床則需要幾百萬甚至上千萬的資金,因此,對我國來說數控機床的數控化改造具有明顯的經濟效益與社會效益,非常迫切。文章基于此在論述了數控機床改造特點的基礎上對于常見的提高數控機床改造精度的措施進行了較詳細的闡述。
1 數控機床改造的特點
數控改造技術在機械加工行業中的應用越來越廣泛,這主要是由于數控改造有以下幾方面突出特點和優點:
(1)投資額少、交貨期短同購置新機床相比,一般可以節省60%-80%的費用,改造費用低,特別是大型、特殊機床尤其明顯。一般大型機床改造,只是新機床購置費用的1/3,交貨期短。即使有些特殊情況,如高速主軸、托盤自動交換裝置的制造與安裝過于費工、費錢,改造成本也高2-3倍,但與購置新機床相比,也能節省投資50%左右。
(2)機械性能穩定可靠所利用的床身、立柱等基礎件都是重而兼顧的鑄造構件,而不是那種焊接構件,改造后的機床性能高、質量好,可以作為新設備繼續使用多年。
(3)熟悉了解設備、便于操作維修購買新設備時,不了解新設備是否滿足其加工要求。改造則不然,可以精確地計算出機床地加工能力,另外,由于多年使用,操作者對機床的特性早已了解,在操作使用和維修方面培訓時間短,見效快。改造的機床一安裝好,就可以實現全負荷運轉。
(4)可采用最新的控制技術可根據技術革新的發展速度,及時地提高生產設備地自動化水平和效率,提高設備和檔次,將舊設備改成當今水平的機床。充分利用現有的條件可以充分利用現有地基,不必像購置新設備時那樣需要重新構筑地基。因此可節約費用,降低改造成本,同時也可縮短生產準備周期。
(5)提高產品質量和工效可以解決復雜零件的加工精度控制,加工的產品尺寸一致性好、合格率高、廢品率的、生產效率高。如經濟型數控機床,一般可提高工效3-7倍。對復雜零件而言,難度越高,提高的工效越明顯。此外還可以減輕工人的勞動強度,提高工人素質促進科技成果的普及和應用,為“體力型”向“智能”轉變創造條件。
2 提高數控機床改造精度的常見方法
數控機床在設計上要達到高的靜動態剛度,運動副之間的摩擦系數小,傳動無間隙,功率大;便于操作和維修。機床數控改造時應盡量達到上述要求,還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求,才能獲得預期的改造目的,常見的機床改造方法如下。
2.1 修復機床導軌精度
導軌的作用是導向與承載。導軌在空載和在切削條件下運動時,都應具有足夠的導向精度。是機床幾何精度的基礎,所以,機床在改造時,為了達到預期的精度要求,往往必須修復導軌精度。對不同形式導軌,大概修理方法如下:
(1)使用環氧型耐磨導軌涂層修復導軌精度:工作臺導軌的涂層,就是床身導軌的拓印,它的配合精度必然很高,簡化了工藝,縮短了制造周期。應用于機床改造更為便利,效果顯著。
(2)鑄鐵導軌:鑄鐵導軌的精加工是用刮削的方法得到的,刮研顯點為18―25點/平方厘米,同時,必須保證的可靠性。這樣才能盡可能的減小摩擦,以及對位置控制精度的影響。
2.2 恢復主軸精度
主軸是主軸組的重要組成部分。機床工作時,由主軸夾持著工件或刀具直接參加表面成形運動,對加工質量和生產率,有重要影響。所以,改造時必須修復主軸的精度。
對于精度超差的主軸拆卸以后應對其進行全面檢查,以便確定修理方案。但大多需要更換主軸軸承、重新調整軸承的間隙調整和預緊。調整后應進行溫升實驗,溫升超過規定值,應減少預緊量。
當主軸軸承重新裝配好后,用千分表和標準檢驗棒,檢查主軸錐孔中心線是否和主軸的回轉中心重合,如果相差較大,則必須用專用的磨頭,重新磨削主軸錐孔,使其回轉中心同主軸的回轉中心完全重合。
2.3 修復或更換滾珠絲杠
隨著現代科技的發展,機械制造業正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰。滾珠絲杠作為當代數控機床進給的主要傳動機構,以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用,成為各類數控機床的重要配套部件,并己實現了標準化、通用化和商品化。基本上現代的數控機床都采用了滾珠絲杠,但在改造時,一定要恢復其傳動精度,或干脆更換新的或更高精度的滾珠絲杠,只有這樣才能保證改造后的定位精度,尤其是在半閉環系統中,絲杠不僅要起到傳動作用,還要起到標尺的作用,編碼器只是測量絲杠的轉數,至于工作臺實際行走的距離,相當于開環,只能靠滾珠絲杠本身的精度保證。
2.4 利用精密儀器檢測機床精度
可以結合具體的機床改造過程,利用先進的激光干涉儀測量系統,對機床的定位精度進行測量,并利用球桿儀快速檢查機床精度,診斷誤差來源,自動分析機床精度狀態,檢查出反向間隙、垂直度、直線度、周期誤差、伺服不匹配、傳動鏈磨損等,根據檢測結果,進行必要的分析,再結合資金投入、新技術應用等因素確定必要的改造、修理方案。在調整機床參數時,尤其是伺服驅動參數,可根據球桿儀的檢測結果,進行系統優化,使機床參數更合理,系統更穩定。
在改造完成后,利用激光干涉儀對定位精度進行測量,然后,根據情況進行適當的補償,可以大大提高機床的定位精度和加工精度。
2.5 減少傳動環節的間隙
一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度,數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動,因而改造時,機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求,以保證機床加工精度。
如果進給傳動系統中有蝸輪蝸桿傳動,一定要注意,調整好反向間隙,否則,很可能直接影響機床性能。另外,如果進給傳動系統中有同步齒形帶,也必須進行適當的調整或更換,尤其是在采用半閉環系統中,若此部分不在控制環內,將直接影響機床的定位精度。
3 結論
為了能夠大幅度提高數控機床改造后的性能,升級為最頂級的高端機床,有時需要使用高性能和高可靠的新型功能部件。但往往價格非常昂貴,使用時一定要根據實際情況,慎重選擇。本文對數控機床改造中提高改造精度的方法進行了較全面的論述,對數控機床改造具有一定的指導意義。
參考文獻
[1]沈軍.數控機床改造方案的選擇[J].數控設備網,2005,(4):25-26.
[2]畢芍.數控機床改造的幾點建議[J].機床應用,2003,(6):13-14.
關鍵詞：數控化改造 教學設計 任務驅動
中圖分類號：G420 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）07（b）-0125-01
1 課程定位與設計思路
1.1 課程定位
本課程是數控設備應用與維護專業選修課程，主要完成普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造。采取工作過程導向、任務驅動的教學模式，提升學生職業崗位能力，同時拓展學生數控機床安裝調試能力，使學生能夠進一步強化數控機床機維修的能力，從而增強學生從事數控設備應用與維護的職業能力，提升數控設備維修人才的技術水平。
前修課程為：《數控機床機械裝調與檢測》、《數控機床電氣安裝與調試A》、《數控機床電氣裝調實訓》、《數控機床故障診斷與維修A》、《數控機床維修實訓》。
1.2 設計思路
通過對數控設備應用與維護專業數控機床裝調工、數控機床維修員等就業崗位的工作內容與工作過程的分析，要求從業人員不僅具備數控機床裝調、維修技能，還要能夠對普通機床進行數控化改造以及數控機床升級改造。在進行機床數控化改造時要完成以下任務。
了解用戶提供的機械零件加工要求及其生產組織情況以及用戶對機床的改造設想，通過與用戶溝通協商，制定機床的數控改造方案，對關鍵部件進行選型，確定驗收標準，然后向用戶提出報價方案。
根據企業與用戶簽訂的技術改造協議和關鍵零部件清單，設計機床改造的主軸系統、進給系統、導軌與滾珠絲杠及其驅動電機的聯接結構、電動刀架安裝結構的機械裝配圖及其相關的零部件、電氣控制系統圖及其電氣安裝圖，編制機械零部件清單和電氣元器件清單。
根據機械裝配圖及其相關的零件圖（含機械零部件清單），聯系協作企業完成相關的機械加工任務和電氣柜的制作任務。聯系相關的供應商購置機械零部件和電氣元器件（包供應部門）。
根據機械裝配圖安裝主軸系統、進給系統（導軌與絲杠）、電動刀架、硬限位與回零裝置。根據電氣原理圖和電氣安裝圖，安裝數控控制系統的兩個電氣柜。
分別進行數控機床機械系統、電氣控制系統的功能調試，繼而進行數控機床的精度檢測與調試，使其達到國家規定的數控機床檢驗標準。
根據相關的標準制定檢驗報告。
2 課程目標
學生以獨立或小組合作的形式，通過教師指導或者借助數控系統技術手冊等資料，制定普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造作業計劃，在規定時間內完成上述計劃、實施、檢查并進行評價反饋。在實施計劃的過程中，使用工具、設備和材料等要符合勞動安全和環境保護規定，對已完成的任務進行記錄、存檔和評價反饋。
學習完本課程后，學生應當能夠進行普通機床的數控改造和數控機床原有數控系統的升級換代改造，包括：①電動刀架的安裝與調試；②主軸系統的設計、安裝與調試；③進給系統（含伺服系統與導軌絲杠系統）的設計、安裝與調試；④PMC控制（含機床操作面板）的軟硬件設計；⑤機床的功能調試；⑥機床的精度檢驗。
3 教學內容
按照數控設備應用與維護專業人才培養目標的要求，本課程采用工作過程導向、任務驅動的教學模式，融“教、學、做”為一體，“知識、技能、素質”培養為一體。
具體學習內容如下。
數控系統的組成，數控機床電氣原理圖，普通機床數控化改造的主要電機的選擇方法，機床數控化改造的機械結構改造，改造的機床PLC程序、數控機床系統參數，普通機床數控化改造的刀架及系統的改造，本課程內容包括兩個學習項目，學習項目描述如表1所示。
4 教學方法與手段
《普通機床數控化改造》是一門實踐性很強的課程，為突出課程的實踐性和職業性，本課程倡導教學方法的多樣化。本課程主要采用項目導向、任務驅動法方法，輔助采用案例教學、學生互評、學生實操等方法。
項目導向、任務驅動：在課程中根據數控機床維修人員的需求，選定機床數控化改造過程為項目，以此為導向，讓學生完成機床數控化改造的整個過程，以培養學生機床升級改造的技能。結合學院和專業的現有教學和實訓條件，以機床數控化改造的工作過程為載體，通過了解機械零件加工要求確認機床改造后需要實現的功能（資訊）、制定機床的數控改造方案（計劃）、設計機床改造部分的機械裝配圖以及電氣控制原理圖（實施）、小組互評、學生自評教師點評（評價）的工作過程設計教學。
學生互評：每完成一個改造設計任務，各組同學進行互評，相互查缺補漏，以達到知識互補，培養團隊協作能力。
關鍵詞: 數控技術 普通機床 數控改造
國民經濟的快速發展,對裝備工業提出了越來越高的要求。裝備工業的技術水平和現代化程度決定著整個國名經濟的發展水平和速度。數控技術是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。機床數控技術綜合了微電子與計算機技術,自動測量與控制技術,以及先進的機床制造技術,它已經而且還在繼續改變人們傳統的機械制造技術的概念。我們必須快速提高機床的數控化率,以提高制造能力和水平。
目前我國機床數控化率不到3%。而用普通機床進行加工,普遍存在著各種問題:工人勞動強度大,生產周期長,生產的產品在市場上缺乏競爭力。影響企業的效益、生存和發展,所以必須大力提高機床的數控化率。提高機床數控化率有兩個途徑,一是購買新的數控機床;二是把普通機床改裝成為數控機床,既普通機床的數控化改造。普通機床的數控改造既經濟又快捷,是符合我國國情的提高機床數控化率的一個主要途徑。
1.普通機床數控改造的意義和必要性
1.1提高企業核心競爭力。
數控機床的精度更高,柔性更大,生產效率更高,更好地滿足了市場競爭和工藝發展的需要。可以說,機床數字控制技術的應用是機械制造行業現代化的標志,它在很大程度上決定企業在市場競爭中的成敗。
1.2節省更新設備費用。
目前我國機床數控化率不到3%。數控化改造普通機床的同購置新機床相比一般可節省60%左右的費用,大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需新機床購置費用的1/3。即使對原機床的結構進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用。
1.3節省培訓工人費用。
在原有機床基礎上進行改造,和新的數控機床相比較,工人更容易上手。培訓時間短,培訓費用少。
2.普通機床數控改造的內容
機床的數控改造,主要是在原有機床的基礎上進行重新設計,最終使機床具有或部分具有數控加工能力。如提高機床的自動化程度、加工精度和生產效率。下面以用微機數控技術改造普通車床CA6140為例作介紹。
普通車床CA6140是工廠常用的一種普通車床,存在著一些弱點,如剛性不足,抗振性差,熱變形大,滑動面的摩擦阻力大,以及傳動元件之間存在間隙,等等,不具有數控加工能力。
2.1CA6140數控改造方案
2.1.1系統的運動方式與伺服系統的選擇
改造后的經濟型數控車床應具有定位、直線插補、順、逆圓弧插補、暫停、循環加工、公英制螺紋加工等功能,故應該選擇連續控制系統。考慮到屬于經濟型的數控機床加工精度要求不很高,為了簡化結構、降低成本,所以驅動元件采用步進電機,并采用開環控制系統。
2.1.2數控系統
根據機床要求,采用8位微機。由于MCS-51系列單片機具有集成度高,可靠性好,功能強,速度快,抗干擾能力強,具有很高的性價比等特點,決定采用MCS-51系列的8031單片機擴展系統。
控制系統由微機部分、鍵盤及顯示器、I/O接口及光電隔離電路、環形分配器、步進電機功率放大電路等組成,系統的加工程序和控制命令通過鍵盤操作實現,顯示器采用數碼管顯示加工數據及機床狀態等信息。
2.1.3機械傳動方式
為了機床達到更高的分辨率,采用步進電機經齒輪減速再驅動絲杠,為了保證更高的傳動精度和平穩性,盡量減小摩擦力,選用滾珠絲杠螺母副。同時,為了提高傳動剛度和消除間隙,采用有預加負荷的結構。齒輪傳動也要采用消除齒側間隙的結構。
2.2CA6140數控改造成果
2.2.1用滾珠絲桿螺母副替換普通車床上的絲桿及光桿,提高了機床的加工精度和加工效率。
2.2.2用步進電機作為伺服機構,驅動機械部分工作。
2.2.3用自動換刀刀架實現了自動換刀。
2.2.4采用8031單片機,加上一些擴展芯片控制系統工作。具有一定的數控加工功能。
3.結語
普通機床數控化改造具有重大的現實意義,也是必要的。我國有大量的普通機床,這是問題,同時也是巨大的資源。普通機床數控化改造涉及多個學科領域,是一項非常復雜的系統工程。數控化改造要注意與實際情況相結合,因地制宜,以達到最好的效果。
參考文獻:
[1]梁景凱.機電一體化技術與系統[M].北京:機械工業出版,1999.
[2]王愛玲.現代數控機床結構與設計[M].北京:兵器工業出版社,1999.
一車床的數控改造
（一）、數控機床工作原理及組成
1.數控機床工作原理：
數控機床加工零件時，首先應編制零件的加工程序，這是數控機床的工作指令。將加工程序輸入到數控裝置，再由數控裝置控制機床主運動的變化、起停，進給運動的方向、速度和位移量以及其它如刀具選擇交換、工件夾緊松開和冷卻的開、關等動作，使刀具與工件及其它輔助裝置嚴格的按照加工程序規定的順序、軌跡和參數進行工作，從而加工出符合要求的零件。
2.數控機床的組成：
數控機床主要由控制介質、數控裝置、伺服系統和機床本體等四部分組成（二）、設計內容及任務
普通車床（C618）的數控改造設計內容包括：總體方案的確定和驗證、機械改造部分的設計計算（包括縱向、橫向進給系統的設計與計算）、主運動自動變速原理及改造后的機床傳動系統圖的設計、機床調速電動機控制電路的設計、電磁離合器的設計計算。。
本設計任務是對C618臥式車床進行數控化改造，實現微機對車床的數控化控制。利用微機對車床的縱向、橫向進給系統進行數字控制，并要達到縱向最小運動單位為0.01/脈沖，橫向最小運動單位0.005/脈沖，主運動要實現自動變速，刀架要改造成自動控制的自動轉位刀架，要能自動的切削螺紋。
（三）、數控部分的設計改造
1、數控系統運動方式的確定
數控系統按其運動軌跡可分為：點位控制系統、連續控制系統。點位控制系統只要求控制刀具從一點移到另外一點的位置，而對于運動軌跡原則上不加控制。連續控制系統能對兩個或兩個以上坐標方向的位移進行嚴格的不間斷的控制。由于C618車床要加工復雜輪廓零件，所以本微機數控系統采用連續控制系統。
2、伺服進給系統的設計改造
數控機床的伺服進給系統按有無位置檢測和反饋可分為開環伺服系統、半閉環伺服系統、閉環伺服系統。
閉環控制方案的優點是可以達到和好的機床精度，能補償機械傳動系統中的各種誤差，消除間隙、干擾等對加工精度的影響。但他結構復雜、技術難度大、調式和維修困難、造價高。
半閉環控制系統由于調速范圍寬，過載能力強，又采用反饋控制，因此性能遠優于以步進電動機驅動的開環控制系統。但是，采用半閉環控制其調式比開環要復雜，設計上也要有其自身的特點，技術難度較大。
開環控制系統中沒有位置控制器及反饋線路，因此開環系統的精度較差，但其結構簡單，易于調整，所以常用于精度要求不高的場合。
經過上序比較，由于所改造的C618車床的目標加工精度要求不高，所以決定采用開環控制系統。
3、數控系統的硬件電路設計
數控系統都是由硬件和軟件兩部分組成，硬件是控制系統的基礎，性能的好壞直接影響整體數控系統的工作性能。
數控裝置的設計方案通常有：
可以全部自己設計制作
可以采用單板機或STD模塊或工控機改制
可以選用現成的數控裝置作少量的適應化改動
在普通機床的經濟型數控改造中，由于第一種設計周期較長且不經濟，同時質量也難于保證。第二種則更加不經濟。所以不課程設計將采取第三鐘方案。
（四）、機械改造部分的設計
1、主傳動部分的改造設計
將原機床的主軸電動機換成變頻調速電動機，無級調速部分由變頻器控制。將原機床的主軸手動變速換成有電磁離合器控制的主軸變速機構。改造后使其主運動和進給運動分離，主軸電動機的作用只是帶動主軸旋轉。
2、進給機構的改造
將原機床的掛輪機構、進給箱、溜板箱、滑動絲杠、光杠等全部拆除。縱向、橫向進給以步進電動機作為驅動元件經一級齒輪減速后，由滾珠絲杠傳動。
3、其它部件的改造
關鍵詞：數控機床 電氣改造數控線切割機床
中圖分類號： TG502 文獻標識碼： A 文章編號：
1數控機床電氣改造概述
1．1電氣改造的必要性
作為實現工業生產自動化、集成化的重要基礎，現代數控技術已經滲透到了制造業的各個領域，數控設備的數量和先進水平也成為了衡量企業生產能力、行業現代化程度、甚至是國家綜合國力水平的重要標準。隨著設備多年的使用和機床技術的不斷提高，目前我國很多數控機床設備都存在著電氣元件損壞或精度下降的問題，如電氣連接件的氧化腐蝕造成其接觸可靠性下降，電機整流子磨損，光電器件性能降低，以及漏電等造成的信號畸變和參數偏移等，都使數控設備難以維持正常的工作。而電子技術發展的速度也讓很多在技術、理論、工藝方面無法跟上時代的生產廠家遭到淘汰，使原有設備的配套服務失去了保障。與此同時，市場競爭對制造業提出了越來越嚴苛的要求，企業必須將產品精度高、形態功能復雜、加工時間短、能耗低作為其根本優勢，以求得在激烈競爭中勝出的機會，而這一目標的實現必須得到先進、精確的數控機床及其技術的支持。考慮到數控設備本身仍具有很高的資產價值，直接淘汰會造成巨大的成本浪費，因此機床關鍵部件和關鍵工藝的改造就成為了擺在企業技術工作者面前，亟待解決的問題。
1．2數控機床電氣改造的主要內容
目前數控機床的電氣改造主要包括以下內容：對機床故障部分的診斷和修復，即功能復原；翻新其電氣系統以提高設備的生產效率和精度，并對無法滿足生產需要的電氣系統進行更新；此外，電氣改造還包括對數控技術進行科技革新，大幅提高數控系統的性能與檔次等。
2 數控線切割機床電氣改造
數控線切割機床是直接利用電能、熱能對金屬進行加工，可加工各種特殊性能的材料和各種復雜形狀及微細、微精、薄壁、低剛性等零件，其工作原理：放電間隙工作液檢測變頻計算機環行分配器功率放大步進電機走絲系統程序圖紙輸入機,數控線切割機床原理：改造數控線切割機床是上世紀85年的產品，其控制方式為開環控制系統：計算機根據輸入數據，經過運算給出控制量(輸出脈沖量)，通過步進電機驅動工作臺移動，移動的距離由指令值確定.工作臺縱橫向移動采用滾珠導軌——步進電機——消間隙齒輪——精密滾珠絲杠副傳動。該機的電氣控制系統較為復雜，電子控制技術較為落后，編程復雜，煩瑣，需按格式編程，且需用紙帶穿孔，用光電機或人工輸入、修改、編輯、檢驗困難，同時電子元件老化，設備故障頻繁且不易修復，電氣升級改造勢在必行，我們應用計算機自動編程控制進行了控制及電氣改造。
2.1 控制原理
數控線切割機床運用計算機數字控制系統，電氣改造主要是更新控制系統，變原先的分離元件為大規模集成塊，控制技術更為先進,其控制原理大同小異，分述如下:功能控制：自動讀入控制信息，使計算機數控系統確立相應的工作狀態，而控制線切割機床生產相應的動作坐標控制：即位置控制，控制鉬絲與工件相對運動的位置與軌跡，計算機控制中，計算機實時計算各點的坐標數據，把脈沖當量折合成脈沖數來表示，計算機發出一定數量的脈沖，步進電機絲杠即轉變為相應的位移，位置信息處理：計算機進行插補運算，采用直線或圓弧逐段逼近給定曲線，從而引導鉬絲跟蹤設計圖形所規定的運動軌跡，該系統輸入信息的存儲、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：自動編程卡、步進電機控制板、變頻控制板、步進驅動板等機能通過計算機軟件完成，而機床的控制則通過計算機與機床的驅動裝置，強電系統之間的接口裝置實現。
2.2 硬件改造
原數控系統采用北京數據處理技術研究所微型機數控系統，原高頻脈沖電源采用上海通用公司2000年產高效型脈沖電源，改造后的控制系統采用專門設計的數字控制硬件插卡，配備INTEL486/PENTIUM 586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，具有元件少，接插件少，可靠性高等特點。控制器系統軟件全中文提示；可一邊加工, 一邊進行程序編輯或模擬加工；可同時控制多達四部機床做不同的工作；采用大規模CMOS存儲器（62256/628128）來實現停電保護；系統接入客戶的網絡系統，在網絡系統中進行數據交換和監視各加工進程。高頻電源采用DK3D高效脈沖電源。
2.3 控制卡的主要功能
(1)開機操作簡化：系統參數設置可永久保留，操作簡單易學；
(2) 永久保留內存數據：系統附有可自動充電之鎳隔電池供存儲器停電狀態所需，完善的斷電保護功能，如加工過程中突然斷電，復電后即可繼續加工；
(3)圖形顯示加工進程，并顯示相對坐標X、Y，J和絕對坐標X、Y、U、V等變化數值；
(4)錐度加工應用了四軸/五軸聯動的技術，上下異形和簡單輸入角度兩種錐度加工方式，使錐度加工變得快捷、容易。
(5)導輪切點補償，包括了U軸和V軸，使大錐度切割的精度大大優于同類軟件。
(6)可對基準面和絲架距作精確的校正計算，使錐度加工的精度得到保證，并且容易操作。
(7)可將AUTOCAD的DXF格式及ISO G格式作數據轉換。
(8)可在一臺電腦上同時控制多達四部機床做不同的工作，并可脫機一邊加工，一邊編程。
(9)加工參數設置包括：3B補償，加工比例，坐標變換，循環加工和步進速度調節等，坐標變換有旋轉、鏡象等八種；
(10)可由任意段開始加工，和到任意段結束，以及正/逆向加工；
(11)模擬加工可快速檢查程序的終點坐標結果，及預先檢查加工過程；
(12)暫停、結束、短路自動回退和長時間短路（1分鐘）報警；
3 結語
數控機床的電氣改造是一項復雜的系統工程，針對不同企業不同的生產、技術、成本條件，某一設備的最佳改造方案通常具有唯一性。這就更需要技術工作者在了解原有設備的基礎上，根據實際環境對其進行優化設計，并在實際改造中確保每一個工藝環節都能正確、流暢地進行，充分發揮設備的價值，最終令企業取得良好的經濟效果。
參考文獻
[1]沈軍.數控機床改造方案的選擇[J].數控設備網,2005,(4):25-26.
此次改造與研究中，熟悉機床數控化改造的基本過程，并把各個相關學科的知識融會貫通形成一個有機的整體，為以后的改造工作打下了良好的基礎，同時也積累了很多經驗，在今后的工作中不斷學習，不斷實踐。
關鍵詞：傳統機床； 數控； 改造
一、數控機床改造的意義
數控機床在機械加工行業中的應用越來越廣泛。數控機床的發展，一方面是全功能、高性能；另一方面是簡單實用的經濟型數控機床，具有自動加工的基本功能，操作維修方便。經濟型數控系統通常用的是開環步進控制系統，功率步進電機為驅動元件，無檢測反饋機構，系統的定位精度一般可達±0.01mm至0.02mm，已能滿足改造后加工零件的精度要求。
企業要在當前市場需求多變，競爭激烈的環境中生存和發展就需要迅速地更新和開發出新產品，以最低價格、最好的質量、最短的時間去滿足市場需求的不斷變化。而普通機床已不適應多品種、小批量生產要求，數控機床綜合了數控技術、微電子技術、自動檢測技術等先進技術，最適宜加工小批量、高精度、形狀復雜、生產周期要求短的零件。當變更加工對象時只需要換零件加工程序，無需對機床作任何調整，因此能很好地滿足產品頻繁變化的加工要求。另外數控機床改造節省資金。 機床的數控改造同購置新機床相比一般可節省60%左右的費用，大型及特殊設備尤為明顯。一般大型機床改造只需花新機床購置費的1/3。即使將原機床的結構進行徹底改造升級也只需花費購買新機床60%的費用，并可以利用現有地基。改造后性能穩定可靠。因原機床各基礎件經過長期時效，幾乎不會產生應力變形而影響精度。改造后還能提高生產效率。機床經數控改造后即可實現加工的自動化效率可比傳統機床提高 3至5倍。對復雜零件而言難度越高功效提高得越多。且可以不用或少用工裝，不僅節約了費用而且可以縮短生產準備周期。
二、機床數控化改造的必要性
數控技術是先進制造技術的核心技術，它的整體水平標志著一個國家工業現代化的水平和綜合國力的強弱，具有超越其經濟價值的戰略物資地位。目前我國企業機械制造整體水平與發達國家相比還有很大的差距。由于我國企業大部分數控機床和數控系統依賴進口，企業承受不了巨額購置費，且易受國外的控制，另外數控機械設備維修力量薄弱，進口的備件維修成本高，設備完好率低，大部分進口機床數控系統已經崩潰，有的甚至在進口后還沒使用就已因為各方面原因不能使用等等。因此目前我國企業機床數控化比例極低，不到5%，各企業使用的絕大部分為傳統老式機床，很難滿足企業高技術產品的生產需求和生產效率。為節約成本，進一步發揮老式傳統機床的功效和潛在價值，將大批傳統老式機床改造為數控機床是一種必然性和趨勢。
我們的大多數制造行業和企業的生產、加工裝備絕大數是傳統的機床，而且半數以上是役齡在10年以上的舊機床。用這種裝備加工出來的產品普遍存在質量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業的產品、市場、效益，影響企業的生存和發展。所以必須大力提高機床的數控化率。但廢棄傳統機床大量引進數控機床對企業來說是一筆巨大的負擔，利用現有設備，提升傳統制造業的科技含量，是適合我國國情的一條道路，它不僅完成企業設備的更新換代，而且也有良好的經濟價值。
在美國、日本和德國等發達國家，它們的機床改造作為新的經濟增長行業，生意盎然，正處在黃金時代。由于機床以及技術的不斷進步，機床改造是個“永恒”的課題。我國的機床改造業，也從老的行業進入到以數控技術為主的新的行業。在美國、日本、德國，用數控技術改造機床和生產線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產線數控改造的新的行業。在美國，機床改造業稱為機床再生（Remanufacturing）業。從事再生業的著名公司有：Bertsche工程公司、ayton機床公司、Devlieg-Bullavd（得寶）服務集團、US設備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機床改造造業稱為機床改裝（Retrofitting）業。從事改裝業的著名公司有：大畏工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。
三、數控化改造的步驟
1.改造方案的確定
改造的可行性分析通過以后，就可以針對工藝和機床現況確定改造方案，一般包括：
機械修理與電氣改造相結合。確定改造步驟時，應把整個電氣部分改造先分成若干個子系統進行，如數控系統、測量系統、主軸、進給系統、面板控制與強電部分等，待各系統基本成型后再互聯完成全系統工作，根據使用條件選擇系統。
2.改造的技術準備
改造前的技術準備充分與否，很大程度上決定著改造能否取得成功。技術準備包括：機械部分準備，為配合電氣改造而需進行的機械大修改造的測量、計算、設計、繪圖、零件制作等應先期完成。電氣部分準備，新舊系統接口的轉換設計全局改造的，應設計機電轉換接口、操作面板控制與配置、互聯部分接點等，要求操作與維修方便、合理，線路走向通順、連接點少，強弱電干擾小，備有適當裕量等。局部改造的，還需要考慮新舊系統的性能匹配、電壓極性與大小變換、安裝位置、數模轉換等。
3.改造的實施
準備工作就緒后，即可進入改造的實施階段。實施階段內容按時間順序分為：
①原機床的全面保養
②保留的電氣部分最佳化調整
對電氣系統作局部改造，則應對保留電氣部分進行保養和最佳化調整。如強電部分的零件更換，電機的保養，變壓器的烘干絕緣，污染的清潔，通風冷卻裝置的清洗，伺服驅動裝置的最佳化調整，老化電線電纜的更新，連接件的緊固等等。
③原系統拆除
原系統的拆除必須對照原圖紙，仔細進行，及時在圖紙上作出標記，防止遺漏或過拆（局部改造情況下）。在拆的過程中也會發現一些新系統設計中的欠缺之處，應及時補充與修正。
④合理安排新系統位置及布線
根據新系統設計圖紙，合理進行新系統配置，包括箱體固定、面板安放、線路走向和固定、調整元器件位置、密封及必要裝飾等。應確保連線工藝規范、線徑合適、正確無誤、可靠美觀。
⑤調試
調試必須按事先確定的步驟和要求進行。調試人員隨時記錄，以便發現和解決問題。調試中首先試安全保護系統靈敏度，防止人身、設備事故發生；各運動坐標拖板處于全行程中心位置；能空載試驗的，先空載后加載；能模擬試驗的，先模擬后實動；能手動的，先手動后自動。
4.驗收工作及培訓
驗收工作應聘請有關的人員共同參加，并按已制定的驗收標準進行各部件的驗收。
四、結束語
目前我國企業機床數控化比例極低，各企業使用的絕大部分為傳統老式機床，很難滿足企業高技術產品的生產需求和生產效率。為節約成本，進一步發揮老式傳統機床的功效和潛在價值，將大批傳統老式機床改造為數控機床是一種必然性和趨勢。通過改裝機床或是提高了機床的生產效率和自動化程度、減輕了操作者的勞動強度，或是提高了機床的加工精度和表面質量，或是擴大了機床的加工能力和工藝范圍，均給生產企業帶來了可觀的經濟效益和社會效益。
參考文獻
[1] 王仁德主編.機械裝配設計基礎.東北大學出版社.1995
[2] 王仁德、趙春雨、張耀滿主編.機床數控技術.沈陽：東北大學出社，2002
[3] 榮西林.電工與電子技術.北京：冶金工業出版社，2001
[關鍵字]變頻器 數控機床 伺服系統
[中圖分類號] TG502
[文獻碼] B
[文章編號] 1000-405X（2012）-10-76-1
1 前言
機床行業是國際公認的基礎裝備制造業，是戰略性產業，是國民經濟的脊柱產業。但隨著制造業市場需求的變化、產品升級需求的釋放、"振興規劃"和"重大專項"政策的出臺，產品結構在不斷優化，機床行業將出現結構性復蘇機會。目前中國機床產業僅僅在規模方面具有相對比較優勢，與機床制造強國相比，在結構、水平、研發和服務能力等方面都還存在明顯的差距。機床市場的獨特結構加快了變化速度，普通、低檔數控機床需求大幅度萎縮，大重型和高檔數控機床仍保持穩定。同時也帶動了機床行業上的自動化產品的需求增大。變頻器、伺服、編碼器等自動化產品在機床行業中應用了很多年。由于變頻器的高性價比，所以變頻器在經濟型數控機床和普通機床的數控化改造中使用非常普遍。隨著新技術的不斷引進，傳統的普通機床業在面臨的淘汰和技術革新的境地，采用新技術，降低成本，提高產品穩定性是機床生產的關鍵。下面就以機床拖動方面采用變頻調速得改造來闡述變頻器在機床行業改造方面的研究和應用。
2 機床改造的現狀
傳統機床變頻器的技術改造，經過近幾年的實踐運行，整個機床的電氣控制系統得到了最大程度的優化：系統操作更簡單、方便；通過轉矩補償、防止失速和再啟動等功能，實現不跳閘運行，使生產的產品質量穩定、效率提高；具有較高的穩速精度和快速動態響應，能滿足高性能場合的傳動控制要求；最重要就是幫助客戶大幅度降低了維護成本。變頻器技術越來越深入的應用，讓我們看到其巨大的節能潛能和良好的效益。國內在近幾年也涌現出了一大批領先的工業自動化解決方案供應商，為紡織、機床、印刷包裝、食品醫療、煤礦等行業中提供先進、適用的解決方案應用已經相當廣泛，得到了國內用戶的認可。通過對機床進行變頻器技術的改造為廣大生產廠商帶來到技術上的突破的同時也創造出了相應的價值。
3 改造機床的傳動特點
通常的情況下老舊機床的拖動系統是由電機來帶動齒輪箱進行傳動和調速的，這種系統具有以下特點：
1） 負載具有恒功率的性質，在機床的 齒輪箱變速時，其轉矩的變化與轉速的變化始終成反比。若忽略了齒輪箱的損耗，這樣在全功率的范圍內機床負載都始終處在恒功率的特點。
2）轉速按照檔次來進行調速，通常機床的調速箱有8檔轉速：75、120、200、300、800、1200、1500，2000r/min。速度固定需要哪個速度就調整到相應的檔位。
3）調速的控制方式主要由手柄組合的8個位置來進行控制，主要控制四個離合器的分與合，得到齒輪的8種組合，從而得到8檔轉速。低速時的過載能力強 低速時，拖動系統經齒輪箱降速后的額定轉矩將遠大于負載的最大工作轉矩，有很強的過載能力。
4）變頻器具有集成高精度轉子磁場定向矢量控制算法，具有250％瞬時轉矩控制能力，并且通用型變頻器能夠兼容多品牌模式PLC運行功能，特別適合機床制造設備應用。其內部具有豐富的擴展選件：編碼器接口板、I/O擴展板、可參數復制的操作面板等，適合未來機床的進一步更新和改進。
4 變頻器在機床改造中的具體應方案
以筆者曾經工作過的（某某機械加工廠）為例，該廠主要應用的是經濟型簡易數控機床，由于這種機床的調速電磁離合器的損壞率十分的頻繁，經工作人員對變頻調速系統具有的優點進行論證，最終決定改用變頻器實現機床的變頻調速。具體情況如下：
在利用變頻器技術改造該系統中，變頻器采用外部端子控制，數控系統所發出的是支流 0V到10V的電壓信號通過變頻器的相關固定功能的端子送入到變頻器，從而實現數字量來設定電機轉速再通過模擬量變頻輸出的對電機進行控制。電機轉速的快慢主要由變頻控制系統輸出的電壓值信號的大小來控制。數控機床電機的正轉和反轉運行主要由操作通過變頻器的FWD，REV7與DCM端子來實現控制。機床的各種保護信號通過變頻器的常開、常閉觸點來進行控制，能夠實現系統的過流過壓，設備的過載，以及過熱、負壓、缺相等故障的保護。在實際的機床改造中，在正常工況下經過工作人員的反復試驗，利用變頻器改造的機床完全符合設計的要求，并且取得了令人滿意的運行效果。
5 應用變頻器進行改造的優勢
1）變頻器的速度調節范圍十分的廣泛，一般的通用型變頻器都能夠實現0到400HZ范圍內的變頻調速，所以在對機床進行變頻改造的時候應該選擇符合機床情況的品牌型號。
2）由于機床要求具有較硬的機械特性。這一點非常符合變頻器+普通電機（或變頻電機）傳動具有機械特性硬的特點。通常情況下，變頻器一般在低頻工作下都具有提供150%負載轉矩的能力。
3）在機床工作的過程中，當機床需要在低速運行時，其需要具有強大過載能力。應用變頻器進行改造能夠提供150%的過載保護（60S），這一點可以充分的滿足機床設備的要求。
4）在對機床進行變頻調速的改造以后，能夠簡化機床齒輪變速箱等原來比較復雜的機械拖動組織，使系統的自動化程度大幅提高，操作也變得簡單和人性化，并且由于變頻器的集成度較高也使得系統的維修更加的方便。
5）目前市面上的變頻器大多具有電壓直流零到十伏，以及電流模擬輸入接口，這一點能夠與機床的數控系統的控制信號有較好的兼容性，系統控制信號也十分的匹配。
6 總結
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大。作為數控機床的執行機構，電機伺服系統經歷了從步進到直流，進而到交流的發展歷程。而數控機床中的伺服系統中變頻器的應用也獲得了越來越廣泛的推廣，變頻器的種類和型號繁多，適用面非常的廣泛，可以預見隨著超高速切削、超精密加工、網絡制造等高精加工機床的發展，具有網絡接口的全數字變頻系統等將成為數控機床行業的關注的熱點。
參考文獻
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[2]齊爾麥；徐燕申；謝艷 模塊化數控機床概念設計的研究 2003（01）
高檔數控系統改造企業進口設備
成果介紹：該項目是針對我國國有大中型企業現狀和中科院沈陽計算所高檔數控技術的特點，進行的一項企業改造的系統工程。該項目投入少，產出大，符合我國國情，對促進傳統產業的技術改造，加速企業的技術進步，提高生產力具有積極的意義。該項目在執行過程中，不但完成了鞍山高壓容器廠的用于生產高壓氣瓶進口生產線的技術改造，而且完成了沈陽黎明航空發動機集團公司從日本東芝公司引進的BMC-10B(5)五坐標加工中心數控系統的改造、鞍山鋼鐵集團公司無縫鋼管廠的進口車絲生產線的改造。
該項目控制技術，采用全新的先進的控制系統和方法，即用高檔數控系統控制全液壓式傳動系統，其技術難度在于把傳統的液壓傳動系統用數控系統來控制，并保證其穩定性和精度。這是一新的課題，經過努力探索出一套參數匹配與修調的規律，滿足了高精度鋼瓶生產的需求。這是本項目的關鍵技術所在。沈陽黎明航空發動機集團公司的BMC－10B(5)日本東芝五坐標加工中心數控系統更新改造，是在藍天數控系統的基礎上，針對機床工藝特點進行技術創新，解決大行程反饋控制、二軸的同步軸控制等關鍵技術，改造后的機床精度明顯提高。該項目為黎明公司盤活企業資產，取得了明顯的經濟效益。因為改造的加工中心是二手設備，一臺50萬美元，改造費40多萬元人民幣，只相當數控機床現價的10％，投入生產飛機發動機的關鍵部件加工，每件部件就價值幾十萬元人民幣。
NC數控系統
成果介紹：：我國制造業正面臨著“擋不住，出不去”的十分嚴峻的形勢。國外企業正在瞄準中國這個巨大市場，大量高質量、高附加值的產品嚴重沖擊著中國市場，我國制造業正承受著國際市場競爭的巨大壓力。數控系統和機床，作為國民經濟制造業的重要基礎裝備和基礎設施，在國內和國際貿易中，是個高附加值和高利潤的重要高新技術產品，它是關系到國家綜合國力和國家戰略地位的基礎產業。沈陽計算所等單位，在多年研發的基礎上，在數控系統、伺服/主軸系統等方面，已具有一定的產業化規模，并出口俄羅斯，通過進一步的攻關，使國產數控系統占領國內的主要份額，并使傳統的機床行業發展成高新技術的數控機床產業。
該項目是利用各自的優勢進行技術合作，合作開發面向俄羅斯市場的數控產品和用于中國市場尤其是數控化改造的系列數控產品，開發NC100―6軸高檔數控系統、NC110―16軸高檔數控系統和NC200―4＋1軸中高檔數控系統及SFC數控滑臺。采用新一代開放式體系結構。
硬件平臺建立在486IPC工業標準上，采用總線轉換技術，實現系統主要模板、接口的標準化；軟件平臺建立在實時多任務操作系統上，集成PC技術、NC成熟技術以及用戶擴展功能。
近年來，俄羅斯的經濟開始復蘇，機械行業對數控系統的需求逐年增加。世界各國的知名數控生產廠商都紛紛瞄向俄羅斯市場，計算所NC系列數控系統由于具有較好的性能價格比，在俄羅斯市場備受歡迎。同時，在國內市場，尤其是在機床數控化改造方面，NC系列數控系統已大顯身手，國內需求量急劇增加。
應用范圍：廣泛應用于制造業。
藍天系列高檔數控系統
成果介紹：：該系統可與有關機床生產企業的高級機床配套成高檔數控機床，也可直接裝備有關機械加工制造業最終用戶的加工中心、車削中心、數控車/銑/磨床、FMC、FMS和CIM及激光加工等，以進行高精尖產品加工，還可用于國有大中型企業的國產或進口生產設備控制裝置的技術改造。
合作方式：可提品和技術，可進行技術支持與服務。
產品性能：藍天系列高檔數控系統，主要包括LT-7500、LT-8500、LT-9500和LT-3200四個系列十幾個型號，其中LT-8500和LT-3200系列是在國家“八五”重點科技攻關和中科院重大項目中取得的重大科技成果。該系統是數控機床的控制系統，是高精度、高效率、高柔性的控制器，可自動實時地控制各種高級機床進行各類復雜零件的加工。該系統解決了先進的縮小化系統設計、軟件自主版權和高可靠性等長期困擾我國數控機床的關鍵技術，不但使我國的高檔數控技術從無到有，而且達到國際先進水平。系統的兼容性指標符合國家有關部門驗收條例的要求，并且達到國際IEC1000-4標準。
該系統可根據需要自動生成，多過程（≤5）、多軸控制（≤17）、多軸聯動（≤8）、多種工藝（T、M、G）、多CPU（主、軸、網絡）配置，PMC和網絡軟件。具有多種先進的插補算法、豐富的編程手段和很強的網絡功能。
以LT-8520/8530高檔數控系統為例，其主要性能和技術指標是：1.多CPU功能分布。可多至4個（系統總線主設備），一個SYS CPU，3個 NC CPU，80286/80287芯片；2.多過程。可多至5個同時性獨立加工過程，過程間可同步；3.多軸控制：按目前13槽機箱，每一過程可控制多至15個軸（8個坐標軸、6個點到點軸、1個主軸）；4.多軸聯動：每一過程可多至8個聯動軸（8個坐標軸）；5.最大編程尺寸：±99999.9999mm；6.最小編程分辨率：±0.0001mm；7.最大編程快速進給率：100m/min；8.最大切削進給率：48/min（當1μm時），4.8/min(當0.1μm時）。
進口機床的數控化技術改造
成果介紹：：針對引進的大型進口立式車床多年使用情況和機床本身的機械、電氣、液壓特點，實現數控化更新改造，用先進的CNC控制技術提高機床的質量和檔次，用CNC集成編程技術開發ATC等軟件提高機床的自動化程度，針對機床不同的工藝特點進行技術創新。
國內數控機床數控化市場潛力很大。機床數控化改造，能夠達到少投資，見效快的目的，是一項新興起的行業，具有極大的市場前景。
合作方式：提品與技術服務。
產品性能：主要包括：基于原機床X、Z軸機械部分采用齒輪齒條傳動，采用感應同步尺作為全閉環位置反饋元件，接口方式選用鑒相式動尺激勵定尺反饋，脈沖當量0•25μm；手動操作和數控操作相互獨立、可以任選一種方式，即手動操作可以不依賴于數控系統；開發機床刀庫運動及換刀等輔助動作的軟件邏輯程序，實施一次裝卡多次換刀切削。改造后機床的整體技術性能改進很大，達到同類進口新機床水平。
主要技術指標：控制系統藍天7501數控系統；CNC控制X、Z軸，控制精度0.1μm，脈沖當量0.25μm ；X軸定位精度：在全行程2100mm為0.01mm，Z軸全行程為0•01mm；12位刀庫的隨機交換，重復換刀精度小于0.01mm；GTL 、G代碼、參數編程。
SFC系列數控滑臺
成果介紹：SFC系列數控滑臺，通過省部級技術成果和新產品鑒定，獲國家專利授權，被列入2001年度國家級重點新產品。被譽為是“填補了國內空白，處于國內領先水平”的高新技術產品。
可廣泛應用于各種普通機床、鉆床、六角車床和管子車床的數控化改造。普通機床安裝數控滑臺后，可加工圓錐表面、圓弧曲線表面、高精度錐螺紋等各種形狀復雜的零部件。
產品性能：SFC系列數控滑臺，是根據國內大批普通機床設備數控化更新改造的需要而開發出的新產品。該產品是一種獨立的機電一體化控制裝置，是用于普通機床進行數控化改造的配套設備。該產品采用模塊化設計，具有淬火的鋼導軌和由滾珠絲杠傳動的X軸、Z軸滑板等功能，精度高，剛性好，壽命長。安裝、調試和使用簡便。一臺普通機床安裝該裝置后，既是手動的普通機床，又是簡易的自動數控機床，不但實現了“一機兩用”，而且性能高、成本低、無風險。是機床數控改造中的一種創新設計。
SS-9501T經濟型數控機床控制系統
成果介紹:SS-9501T經濟型數控機床控制系統，用于控制經濟型數控機床。系統處理速度快、控制精度高，具有快速定位、兩軸直線/圓弧插補，公英制單頭、多頭螺紋加工，機械原點、相對原點/坐標變換，絕對、增量或混合編程方式，手動、自動加工方式和空運行方式，刀具補償、絲杠間隙補償等功能；同時具有實時倍率修調、坐標位置保持、柔性齒輪比、標準RS-232通訊和系統I/O狀態顯示等功能。系統硬件上的信號傳遞全部實現硬連接，首次采用4個CPU，設計合理可靠性高，機械結構簡單，可維護性好。軟件采用模塊化設計，流程清晰，便于增加或裁減系統功能，以滿于不同的控制需要。系統的電磁兼容性指標符合國家有關部門驗收條例的要求，并且達到國際IEC1000-4標準。該系統可與經濟型數控機床配套，也可直接裝備工業企業的經濟型數控機床。
該系統性能價格比和工程化及商品化程度較高，控制功能完全可以滿足經濟型數控機床的實際需要，在國內市場具有競爭力。
統及數控加工中心開發
該成果包括：(1)開放式數控系統硬件平臺的系列化研究。由于國內高中檔數控機床絕大部分依賴進口控制器，其中95%來自國外，這一現狀限制了國內高檔數控系統的發展。本開發團隊數控系統的工作雖取得成效，但是產品的系列化程度遠未滿足市場需求，因此，我們將其列為首要的研究內容。
(2)開放式數控系統軟件平臺的系列化研究。軟件平臺的研究最重要的就是保證控制系統體系結構的平臺無關性，并且要滿足網絡化、智能化要求。
(3）高度開放式控制器體系結構研究。追蹤和研究美國開放式模塊化結構控制器(OMAC)標準規范,同時參考美、日、歐的流行標準，如SOSAS和OSACA等，提出我國的開放式數控系統體系結構和標準規范，并用面向對象（OO）的理論、方法及特定領域的軟件體系結構（DSSA）開發方法建立其軟件參考模型。
(4)加工過程的智能控制理論與方法。采用先進的實時自適應自動調節控制技術（A3ART），實時地控制機床的進給速度與主軸速度，在最佳狀態滿足高速與高精度要求，防止進給率變化引起的機械振動，發揮機床的最大生產率。采用模糊控制、專家系統、神經網絡、遺傳算法等人工智能技術（AI）技術，在人機界面、加工過程、診斷過程等方面提高CNC系統的智能化程度，提高生產率。例如，自動生成最佳的CNC系統配置、工藝參數配置與PLC配置的關鍵參數；實時補償加工過程，因機床運動、周圍環境條件和各類其它因素變化引起的誤差；減少機床空轉，發揮最大生產效率，減少生產成本；增加自學習功能等。該成果在多家企業應用。
高速高精鏜銑加工中心用數控系統及設備開發
1.開放式控制器體系結構研究
追蹤和研究美國開放式模塊化結構控制器(OMAC)標準規范,同時參考美、日、歐的流行標準（如SOSAS和OSACA等）以及我國正在制定的相關標準，提出開放式數控系統體系結構和標準規范，并用面向對象（OO）的理論、方法及特定領域的軟件體系結構（DSSA）開發方法建立其軟件參考模型。
2.開放式數控系統軟硬件平臺的研究開發
工業標準總線和現場總線技術研究
工業標準模板開發與配置：標準工控 CPU模板，SOC技術及基于SOC的控制模板，數控接口設備板等。
數控軟件系統的模塊化、組件化設計與實現方法
應用程序接口（API）及人機界面生成軟件等
典型加工工藝應用軟件：如M（銑），T（車）加工工藝軟件，鏜銑（加工中心）工藝軟件，TC（車削中心）工藝軟件等。
3.嵌入式實時控制系統開發環境的研究開發。基于嵌入式實時操作系統及開發環境來開發嵌入式的工業控制系統已經成為當前數控和其他工控系統的主流開發模式。
4.構建高速高精度運動控制算法庫。核心算法構件化，實現算法軟件的組件化，通過構件庫的建立，減少傳統控制器設計中的重復開發，實現軟件復用，縮短新產品的開發周期，降低開發成本，探索一種新型控制器軟件的生產模式。
關鍵詞：機床；電氣設備；維修技術
引言
數控機床電氣設備質量的好壞以及工作效率的高低將在很大程度上決定我國生產力發展水平的高低。因此，如何有效保證機床電氣設備的順利運行已經成為實際應用中亟待解決的問題。保證機床電氣設備維修技術應用的高效性，對于整個國家生產力的發展都有著至關重要的作用。
1機床電氣設備故障問題的原因
（1）機床中部分設備的質量下降。機床是由各種不同類型的器件共同組成的，機床質量的好壞與機床各元件質量的好壞有著密不可分的聯系。機床在工作過程中，會由于工作需求的不同產生不同程度的震動。如果機床的生產質量不過關的話，就會對機床的工作效率產生不利影響，使機床出現電氣故障。
（2）電源問題引起的電氣故障。電源是保證數控機床高效工作的核心。因此，在工業生產過程中一定要注重對電源的檢查，防止由于電源故障引發整個機床工作系統的癱瘓，造成不可估計的損失。
（3）數控系統的設置出現問題。數控機床主要是指機床通過執行計算機程序所下達的指令，來有序的進行生產工作。如果數控系統在進行設置時不夠精確，就會很容易使機床出現無法準確定位零點方向坐標、位置報錯等問題，從而影響機床的正常工作，引發電氣故障。
2機床電氣設備故障診斷措施
（1）直接檢查排除故障。在數控機床電氣設備故障排除工作中，直接檢查法是最為直接、有效的方法。它主要是通過工作人員的視覺感官、觸覺感官來實現的，但很難準確的查找出引發數控機床出現電氣故障問題的根本原因。
（2）接口檢查法。數控技g在機床生產中的應用，主要是依靠可編程邏輯控制器來實現的。因此，保證數據信號傳輸的準確性和及時性，對于整個機床的高效運行都十分重要。一旦數據傳輸信號的接口出現問題，就會造成數據傳輸錯誤、數據丟失等問題，使數控機床的控制系統紊亂。所以，相關技術人員一定要時刻監控接口顯示燈的工作狀態是否存在異常，及時排除安全隱患。
（3）使用檢測儀器進行檢查。在對數控機床進行檢查時，會應用到各種類型的儀器，所以在檢查前可以先用以上兩種方法進行故障排除，然后針對問題進行儀器選擇。比如，在檢查電源時，就可以使用電工儀表測量電壓值，然后再與正常數據進行對比，檢查設備是否存在故障。
（4）調整工作參數法。與傳統機床相比，數控機床的生產方式更加多樣化，能夠滿足不同產品的生產需求，這也就對操作人員的專業技術水平提出了更高的要求，需要他們能夠根據生產需要及時的對相關機器參數進行調整，防止在生產過程中由于數據參數與生產需求不匹配，引發機床出現電氣故障的問題。
（5）完善報警系統。數控機床在使用過程中，一些配件會由于長時間的使用而出現磨損，如果更換不及時，就會出現電氣故障，增大維修人員的工作難度。因此，完善機床報警系統，無論是對機床的使用安全來說，還是對保證機床工作效率而言，都有著不可忽視的作用。常見的報警裝置有，信號燈閃爍以及聲音提示兩種，它們在數控機床中的應用，能夠極大地簡化機床維修的工作流程，提高機床電氣維修技術應用的有效性。
（6）保證配件置換的及時性。在機床生產過程中，配件很容易出現磨損，而一部分機床配件中又包含著較為復雜的電路，從而很難在短時間內檢測出發生故障的位置。所以，保證配件更換的及時性，不僅能夠減少機床發生電氣故障的可能，而且還能夠最大程度的保證機床的工作效率。工作人員在更換完配件之后，不應該將配件直接丟棄，而應該檢查配件是否出現問題，及時進行維修，在保證生產安全的同時減少成本支出。
3機床電氣設備維修優化措施
3.1加強調試和驗收
機床電氣設備故障問題，可能是由多方面因素共同影響而產生的。如果維修人員沒有進行全面的檢測，只針對其中的某一部件進行維修，則不能徹底解決數控機床的故障問題。為了避免故障返修所造成的損失，要求在機床電氣設備維修改造后，必須進行調試和驗收。首先，應當安排專人對機床的機械動力裝置、傳感設備、液壓系統進行調試，調試期間按照由外到內、由易到難的原則，逐步完成調試工作。其次，調試工作完成后，進行整機驗收。啟動數控機床，在機床運行過程中觀察其各項工作參數，并對照相應的標準。確保各項參數符合標準范圍后，進行驗收。
3.2建立高素質的維修隊伍
數控機床作為一種集合了計算機技術、信息技術和工程加工技術的綜合性高科技產品，要想確保其應有功能的最優化發揮，必須培養一支綜合能力強、專業素質高的現代化技術隊伍。一方面能夠確保機床電氣設備基礎維修改造工作的高質量開展，另一方面也能夠定期做好機床電氣設備的維護，避免大的故障問題的發生。從企業角度來說，應當加強對人才隊伍建設的重視程度，并積極創造充分的人才培養機會。例如，可以聘請該行業領域的專家，定期來單位進行專業知識講座，教授操作人員基本的維修和改造技巧；還可以挑選部分優秀員工，外出學習和深造，實現理論、操作水平的協同進步。
3.3做好設備的檢修管理
對機床電氣設備的檢修管理工作也是十分有重要的。一是合理的維修方式。在維修的過程中，應該按合理的維修流程進行，選擇科學合理的維修方式，不能只是為了解決這次的問題而投機取巧，更為重要的是對機械設備的另一種保護。二是狀態檢測維修。在日常工作中，應該對每個零件進行維護工作，確保所有零件都是正常的，從而保證設備的正常工作。三是設備日常維護。有些設備可能在一段時間內并沒有工作，但是在日常的工作中還是需要進行維護的。
