数控切割机床电气优化方案
⇨⇦
李华+李宁
摘 要：数控切割机床的电气改造是一项复杂的系统工程，这就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。
关键词：数控系统；数控切割机；伺服系统
随着我国各大加工企业的快速发展，数控切割机床在各大领域中的应用也越来越广。数控切割机床的数量以及技术水平，决定了企业的综合实力、工业企业的现代化程度，甚至影响着一个国家的整体国力。而数控切割机床电气是机床整个结构中重要的一部分，它的改造情况直接影响着机床的正常运行。因此，数控切割机床电气改造问题已经得到了各大企业的高度重视，因为它不但关系着机床的健康运行，也影响着企业生产效率能否提高，从而进一步影响企业的经济效益。
一、数控切割机床电气改造的重要性
近年来数控技术的广泛应用已经成为了工业产品生产自动化与集成化的基础，并已渗透到各大工业领域当中。数控切割机床的使用数量以及其技术的发展水平直接影响着工业企业的生产能力、现代化的程度以及一个国家的综合实力等。随着数控切割机床在各大领域的不断应用以及其技术水平的逐步提高，其问题也在不断的涌现出来，目前电气元件损耗以及精确度下降等问题已经成为数控切割机床的普遍问题，比如：由于电气连接元件被氧化导致它的接触可靠性降低；由于电机的整流子损耗而导致光电器件性能的下降；由于漏电等现象导致的信号异常以及参数误差等，这些都会影响数控切割机床设备的正常运行。然而随着数控技术的发展速度越来越快，那些在技术以及工艺和理论方面都没有办法跟上时代脚步的厂家，很可能就会被社会所淘汰，从而失去了原来设备配套服务的保障。同时，在激烈的市场竞争环境下，市场对生产制造企业提出的要求也越来越多。生产企业必须要通过不断提高产品的加工质量、减少加工时间、降低能源损耗等方法才能在激烈的市场竞争中获得一席之地。为了能够实现这个目标就必须要不断提高数控切割机床的技术水平。可是由于考虑到数控切割机床设备的资产价值非常高，如果被直接淘汰太过于浪费，因此对数控切割机床主要部件的工艺改造就成为了各大企业高度重视的问题。
二、电气优化过程中应注意的问题
数控机床电气改造过程中要注意的问题主要有以下几点： 第一，在对电气进行正式改造的过程中，一定要高度重视对原机床 的综合维护，同时还要对电气系统中保留下来的部分做出调试，保持未 进行改造的部分能继续健康的运行。 第二，对原来电气系统的拆卸一定要参照原来的图纸，并要及时的 在原来图纸上作出标识，以免被落下。在拆卸的过程中很可能会看出新 系统的缺点，应该及时合理的对新系统进行补充和修改，拆卸下来的的 旧系统以及一些零部件一定要做好分类，做出妥善的保管，把那些仍然 具有利用价值的零部件，可以作为其它数控机床的备用部件。 第三，原电气系统被拆除之后一定要对新系统的位置和布线进行 合理的安排，比如，对箱体的固定、线路的走向及固定以及对元器件位 置进行调整等。一定要保证连线工艺的规范化。 第四，以上的一系列工作结束之后，一定要按照之前所定的流程和 要求开展调试工作。调试的相关工作人员一定要时刻保持清醒的头脑， 及时的做好记录，一旦发现问题，要做出合理化的解决。另外，在调试 过程中要先对安全保护系统的灵敏度进行测试，以免发生事故；调试的 场地一定要保持干净；各个运动的坐标拖板一定要位于整个行程的中心 部分，能够空载进行试验的，就先进行空载再进行加载；能够进行模拟 试验的，就先进行模拟之后再采取实际行动；能够手动的，就先采取手 动后采取自动。
三、数控线切割机床电气优化方案
（一）控制原理
数控线切割机床运用计算机数字控制系统，电气改造主要是更新控制系统，变原先的分离元件为大规模集成块，控制技术更为先进，其控制原理大同小异，分述如下：功能控制：自动读入控制信息，使计算机数控系统确立相应的工作状态，而控制线切割机床生产相应的动作坐标控制：即位置控制，控制钼丝与工件相对运动的位置与轨迹，计算机控制中，计算机实时计算各点的坐标数据，把脉冲当量折合成脉冲数来表示，计算机发出一定数量的脉冲，步进电机丝杠即转变为相应的位移，位置信息处理：计算机进行插补运算，采用直线或圆弧逐段逼近给定曲线，从而引导钼丝跟踪设计图形所规定的运动轨迹，该系统输入信息的存储、数据加工处理、插补运算以及硬盘驱动器、多功能板。高频电源控制板机床电器：自动编程卡、步进电机控制板、变频控制板、步进驱动板等机能通过计算机软件完成，而机床的控制则通过计算机与机床的驱动装置，强电系统之间的接口装置实现。
（二）硬件改造
原数控系统采用北京数据处理技术研究所微型机数控系统，原高频脉冲电源采用上海通用公司2000年产高效型脉冲电源，改造后的控制系统采用专门设计的数字控制硬件插卡，配备INTEL486/PENTIUM586电脑，15寸彩显，硬件插卡带有接口电路、变频、和高频控制开关，具有元件少，接插件少，可靠性高等特点。控制器系统软件全中文提示；可一边加工，一边进行程序编辑或模拟加工；可同时控制多达四部机床做不同的工作；采用大规模CMOS存储器（62256/628128）来实现停电保护；系统接入客户的网络系统，在网络系统中进行数据交换和监视各加工进程。高频电源采用DK3D高效脉冲电源。
四、结束语
随着我国经济的不断发展，各类数控机床在各大 加工企业被广泛使用。而电气作为数控机床整体结构中重要的一部分，它的改造问题也得到了高度的重视。本文主要是以数控机床电气为主要研究对象，通过数控机床电气改造的重要性，对数控机床电气改造问题进行进一步的探讨和研究。
参考文献：
[1]王红.旧数控机床改造的意义及其技术途径[J].企业文化，2014.
[2]孙莉.经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技与信息，2015.